KR102503429B1 - 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러 - Google Patents

와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러 Download PDF

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주식회사 한일티앤씨
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Abstract

본 발명은 엔코더의 타이밍풀리(11)가 엔코더축(12)에 설치된 엔코더(10);
엔코더(10)의 하우징을 일측에 고정하며 타측에 장공(21)을 이룬 엔코더고정판(20);
엔코더고정판(20)을 장공(21)을 통해 고정하는 고정판 고정나사(31)가 설치된 메인브라켓(30);
엔코더(10)의 타이밍풀리(11)에 회전력을 전달하는 타이밍벨트(40);
타이밍벨트(40)의 기어홈이 없는 표면으로 와이어(1) 이송에 따른 전달력이 엔코더(10)로 전달되도록 엔코더(10)에 가까운 쪽의 제1 풀리축(53)이 먼 쪽의 제2 풀리축(54) 보다 수평 위치가 높은 곳에서 메인브라켓(30)에 회전 가능토록 설치된 일조의 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52);
타이밍벨트(40)의 외표면인 평면을 와이어(1)로 눌러 와이어(1)가 요동에도 마찰력을 유지하여 누름 이동되도록, 메인브라켓(30)에 자전 가능하게 제1 롤러축(67) 과 제2 롤러축(68)에 이격되게 설치된 일조의 제1 및 제2 롤러(61,62)를 포함하여 엔코더 전용활차(ERP)를 구성한 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러이다.

Description

와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러{Encoder roller with accurate encoder recognition even in wire waves of a satge}
본 발명은 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러에 관한 것이다.
무대장치는 바튼을 지지하는 와이어를 활차를 경유하여 드럼에 감거나 풀어 바튼을 상승하거나 하강토록 사용한다. 그런데 와이어의 상승 및 하강하는 거리를 정확하게 인식하는 수단으로 엔코더를 활차나 드럼의 모터축이나 감속기에 설치하여 와이어 이동거리를 산출하는 방식이 주류를 이룬다.
또한, 무대설비가 설치되는 바튼에 연결되는 감지와이어가 권취되는 권취부; 상기 권취부의 회전량을 감지하는 센싱부; 및 상기 센싱부로부터 송신되는 위치신호에 의해 상기 바튼의 위치를 판단하는 제어부를 포함하는 무대장치가 국내특허등록 제10-1339936호로 알려졌으나, 회전량을 감지하는 센싱부의 엔코더가 권취부 회전축에 연동하므로 와이어의 요동에 의한 환경 변화는 인코더에서 인식할 수 없다.
기존 소형 무대장치에서 디스크드럼을 사용하고, 와이어 이동을 인식하기 위하여 엔코더가 일체로 설치된 엔코더 전용활차(EP)를 사용하는 일반적인 방식은 도 7과 같이 무대의 바튼(2)을 각 와이어(1)로 감거나 풀도록 그리드 아이언(3)에 설치된 디스크드럼(5)의 각 와이어홈에 해당 와이어(1)가 활차(P1~P6)를 통하여 분산 전달되어 감거나 풀리고, 그리드 아이언(3)에 설치된 마지막 활차는 엔코더 전용활차(EP)를 이용하여 2와이어(W1, W2)중 1줄의 와이어(W1)는 활차(P6)로 유턴하고 나머지 한 줄의 와이어(W2)는 바튼(2)으로 내려가게 하여 와이어(W1, W2)와의 안정적인 마찰력으로 엔코더 전용활차(EP)가 회전하여 해당 와이어의 이동거리를 확인하도록 엔코더 전용활차(EP)의 중심축에 엔코더를 장착하여 위치를 인식하는 방법을 사용하였다.
그러나 이러한 방식은 디스크드럼(5)의 특성상 와이어홈이 깊어서 각 디스크 사이의 와이어홈에서 와이어를 계속해서 감거나 풀도록 작용하므로 디스크드럼의 회전수와 감긴 와이어 거리가 항상 일정하지 않게 되므로 일정한 속도와 거리로 와이어의 감김 및 풀림 제어를 할 수 없고, 엔코더 전용활차(EP)에서 인근의 활차(P6)로 유턴시켜 와이어의 이동을 제어하는 방식 때문에 동력 손실이 일어나게 되는 문제와, 바튼이 출렁이거나 다른 이유로 와이어가 느슨해지면 각 와이어에서의 감긴 와이어의 이동거리가 불규칙하게 되면서 위치 인식의 정밀도가 많이 떨어지게 된다.
종래 엔코더관련 특허기술로는 국내특허등록 10-1039342호, 국내공개특허 10-1999-0086362호, 국내특허등록 10-1339852호를 들 수 있다.
본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 무대 바튼을 상승 및 하강시키는 디스크드럼을 사용하는 무대장치에서 와이어가 바튼의 장애물 접촉으로 인한 출렁임에 의한 요동에도 엔코더에서는 요동으로 인한 와이어의 요동 전달을 차단토록 전용 엔코더 롤러활차를 구성하여 와이어의 이동 거리를 일정하게 인식하여 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러를 제공하려는 것이다.
이를 위한 본원발명은 엔코더 타이밍풀리가 엔코더축에 설치된 엔코더;
엔코더의 하우징을 일측에 고정하며 타측에 장공을 이룬 엔코더고정판;
엔코더고정판을 장공을 통해 고정하는 고정판 고정나사가 설치된 메인브라켓;
엔코더의 타이밍풀리에 회전력을 전달하는 타이밍벨트;
타이밍벨트의 기어홈이 없는 표면으로 와이어 접촉 이송에 따른 전달력이 엔코더로 전달되도록 엔코더에 가까운 쪽의 제1 풀리축이 먼 쪽의 제2 풀리축 보다 수평 위치가 높은 곳에서 메인브라켓에 회전 가능토록 설치된 일조의 제1 및 제2 타이밍풀리;
타이밍벨트의 외표면인 평면을 와이어로 눌러 와이어가 요동에도 마찰력을 유지하여 누름 이동되도록, 메인브라켓에 자전 가능하게 제1 롤러축 과 제2 롤러축에 이격되게 설치된 일조의 제1 및 제2 롤러를 포함하여 구성한 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러를 제공하려는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 무대 바튼을 상승 및 하강시키는 디스크드럼을 사용하는 무대장치에서 와이어가 바튼의 장애물 접촉으로 인한 출렁임에 의한 요동에도 엔코더에서는 요동으로 인한 와이어의 요동 전달이 롤러 표면의 누름 압력에 의해 타이밍벨트 표면의 평면을 눌러 차단하도록 설치한 엔코더 롤러활차를 이용하여 와이어의 이동거리를 일정하게 엔코더에서 인식하여 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러를 제공한다.
본 발명은 무대 바튼을 상승 및 하강시키도록 지지하는 와이어가 바튼의 장애물 접촉으로 인한 출렁임에 의한 요동이 있어도 엔코더에서는 요동으로 인한 와이어의 요동 전달이 복수의 롤러 표면에 의한 누름 압력으로 타이밍벨트 표면의 평면을 눌러 차단하므로, 와이어의 이동거리가 일정하게 엔코더 롤러활차에 전달되고, 롤러를 지지하는 메인브라켓을 활차 브라켓에 고정하거나 별도의 지지브라켓에 편리하게 설치 가능하므로 와이어의 요동이 발생하는 곳에 편리하게 설치하여 엔코더 인식이 정확하도록 작동한다.
도 1은 본 발명의 엔코더 롤러활차를 보인 사시도,
도 2는 도 1에 활차브라켓을 결합한 상태를 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 엔코더 롤러활차를 활차의 활차브라켓에 결합한 사시도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 도 5의 사용상태 설명도,
도 7은 종래의 엔코더 활차를 무대구동장치에 사용하는 상태 설명도이다.
이하 본원발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본원 발명의 실시예 1의 일 예로는 도 1 및 도 2와 같이, 엔코더의 타이밍풀리(11)가 엔코더축(12)에 설치된 엔코더(10);
엔코더(10)의 하우징을 일측에 고정하며 타측에 장공(21)을 이룬 엔코더고정판(20);
엔코더고정판(20)을 장공(21)을 통해 고정하는 고정판 고정나사(31)가 설치된 메인브라켓(30);
엔코더(10)의 타이밍풀리(11)에 회전력을 전달하는 타이밍벨트(40);
타이밍벨트(40)의 기어홈이 없는 표면으로 와이어(1) 접촉 이송에 따른 전달력이 엔코더(10)로 전달되도록 엔코더(10)에 가까운 쪽의 제1 풀리축(53)이 먼 쪽의 제2 풀리축(54) 보다 수평 위치가 높은 곳에서 메인브라켓(30)에 회전 가능토록 설치된 일조의 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52);
타이밍벨트(40)의 외표면인 평면을 와이어(1)로 눌러 와이어(1)가 요동해도 마찰력을 유지하여 누름 이동되도록, 메인브라켓(30)에 자전 가능하게 제1 롤러축(67) 과 제2 롤러축(68)에 이격되게 설치된 일조의 제1 및 제2 롤러(61,62)를 포함하여 엔코더 롤러활차(ERP)를 구성한다.
상기 제1 및 제2 타이밍풀리(51, 52)는 엔코더(10) 근접 부위의 메인브라켓(30)에 제1 풀리축(53)이 고정되고 상부 측에만 타이밍벨트(40)가 결합되는 제1 타이밍풀리(51)와, 엔코더(10)에서 먼 부위의 메인브라켓(30)에 제2 풀리축(54)이 제1풀리축(53)의 수평 연장선보다 낮게 고정되며 타이밍벨트(40)를 엔드리스 상으로 엔코더(10)의 엔코더 타이밍풀리(11)로 전달시키는 제2 타이밍풀리(52)로 이루어진다.
상기 제1 및 제2 롤러(61,62)의 각 제1 및 제2 롤러축(67,68) 대응 메인브라켓(30)에는 도 4에 보인 수직의 장공(63,64)을 이루고, 롤러축(67,68)에는 장공(63,64)을 따라 상하로 이동하면서 와이어(1)의 누름 압력을 선택하여 고정하는 고정나사(65,66)를 부가한 것이 좋다. 도 1 및 도 2에 보인 (69')는 도 3에 보인 고정나사(69)가 고정되는 나사홀로, 메인브라켓(30)에 형성한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예 2를 나타낸 사시도, 평면도 및 측면도로,
엔코더의 타이밍풀리(11)가 엔코더축(12)에 설치된 엔코더(10);
엔코더(10)의 하우징을 일측에 고정하며 타측에 장공(21)을 이룬 엔코더고정판(20);
엔코더고정판(20)을 장공(21)을 통해 고정하는 고정판 고정나사(31)가 설치된 메인브라켓(30);
엔코더(10)의 타이밍풀리(11)에 회전력을 전달하는 타이밍벨트(40);
타이밍벨트(40)의 기어홈이 없는 표면에서 와이어(1)와의 접촉 이송에 따른 전달력이 엔코더(10)로 전달되도록 엔코더(10)에 가까운 쪽의 제1 풀리축(53)이 먼 쪽의 제2 풀리축(54) 보다 수평 위치가 높은 곳에서 메인브라켓(30)에 회전 가능토록 설치된 일조의 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52); 및
타이밍벨트(40)의 외표면인 평면을 와이어(1)로 눌러 와이어(1)가 요동하여도 마찰력을 유지하면서 누름 이동되도록, 메인브라켓(30)에 자전 가능하게 제1 롤러축(67) 과 제2 롤러축(68)에 이격되게 설치된 일조의 제1 및 제2 롤러(61,62)를 포함하여 엔코더 롤러활차(ERP)를 구성한다.
상기 메인브라켓(30)에 도 3 내지 도 5 와 같이 고정나사(69)로 고정되는 활차브라켓(71,72)을 부가하고, 활차브라켓(71,72)에 지지되는 활차(70)의 상부 와이어홈(74)에 공급된 도 4 및 도 5에 보인 와이어(1)는 상기 제1 및 제2 롤러(61,62) 저면과 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52)의 상부측 타이밍벨트(40)의 표면의 평면에서 누름 압력을 제공받도록 구성하여, 와이어 요동에도 와이어 이동거리를 엔코더에서 정확하게 인식 가능하도록 구성한다. 메인브라켓(30)에 고정나사(69)로 고정되는 활차브라켓(71,72)을 부가하고, 활차브라켓(71,72)에 지지되는 활차(70)
본 발명에서의 엔코더(10)는 엔코더축(11)과 동시에 회전하는 회전원판과, 회전원판에 형성한 일정 간격마다 형성한 슬릿홈과, 슬릿홈을 통과하도록 회전원판 일측에 설치한 발광다이오드의 빛을 수광하도록 회전원판 다른 측에 설치한 수광다이오드에서 슬릿을 통과할 때마다 턴온을 반복하는 형태의 펄스를 제어부에서 카운트하여 이동거리를 산출하는 기능을 수행하는 구성을 포함하는 것으로, 이러한 구성과 기능은 알려진 기술이므로 본원발명에서는 단순히 회전을 인식하는 엔코더로만 설명한다.
상기 제1 및 제2 롤러(61,62)의 각 제1 및 제2 롤러축(67,68) 이 설치되는 메인브라켓(30)에는 도 5에 나타낸 수직의 장공(63,64)을 형성하고, 제1 및 제2 롤러축(67,68)에는 장공(63,64)을 따라 상하로 이동하면서 와이어(1)의 누름 압력을 선택하여 고정하는 고정나사(65,66)를 도 3 및 도 4에 보인 고정나사 지지판(65a)에 부가한다.
이와 같이 구성한 도 3 내지 도 5의 본원발명은 도 6과 같이 무대의 바튼(2)을 지지하는 여러 줄의 와이어를 대응 활차(P1~P6)를 경유하여 스크류드럼에 감거나 풀리도록 기능 하는 와이어가 통과하는 그리드 아이언(3)이나, 활차를 지지하는 에이치빔 등에 설치한 고정브라켓에 고정하여 사용하거나, 본 발명에서 와이어(1) 이동 부위에 고정하기 위한 고정수단은 나사결합이나 클립고정 등과 같이 다양하게 고정 가능하므로 고정수단의 설명은 생략한다.
이렇게 고정하여 이동하는 와이어(1)를 도 3 내지 5와 같이 제2 롤러(62) 저면에서 제1 롤러(61) 저면으로 이송토록 공급하고, 제2 롤러(62)와 제1 롤러(61)의 사이에는 제2 타이밍풀리(52)가 와이어(1)를 위로 밀어주는 힘으로 작용하므로, 제2 타이밍풀리(52)를 통과하는 타이밍벨트(40)의 표면과 와이어(1)가 마찰력을 받아 와이어(1) 요동에 상관없이 와이어(1)가 이동하고, 제2 타이밍풀리(52)와 제1 타이밍풀리(51)를 연결하는 타이밍벨트(40) 표면을 지나는 와이어(1)는 제1 롤러(61)에 의하여 아래로 누름력을 받아 이중으로 마찰력을 제공하므로 와이어(1)의 요동력이 발생하여도 엔코더축(12)에는 전달되지 않는다.
이 경우 본원발명은 도 5 에 보인 바와 같이 제1 풀리축(53)의 수평 위치가 제2 풀리축(54)의 수평 위치보다 높도록 구성하였기에, 제1 타이밍풀리(51)는 상부에서 타이밍벨트(40)를 제2 타이밍풀리(52)로 이송시키는 기능을 수행하고, 제2 타이밍풀리(52)는 방향을 전환하여 아래에서 엔코더의 타이밍풀리(11)로 복귀시키도록 기능 한다. 이는 제1 타이밍풀리(51)의 저면이 엔코더 타이밍풀리(11)로 복귀시 타이밍벨트(40)가 제1 타이밍풀리(51) 저면과 접하지 않아 엔코더 회전 인식의 방해가 되는 것을 차단하기 때문이며, 이는 제1 타이밍풀리(51)의 수평 위치가 제2 타이밍풀리(52)의 수평 위치보다 높도록 하였기에 접하지 않도록 작용하여 회전인식에 방해되는 문제를 해결하였다.
본 발명의 실시예 2는 도 3 내지 도 5에 보인 바와 같이 제1 및 제2 풀리축(53,54) 선단의 나사공에 일체로 결합하여 완성할 수 있다. 물론 제1 및 제2 풀리축(53,54)과 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52)의 내경 사이에는 베어링을 사용하여 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52)가 자전하도록 구성하는 것을 예시할 수 있다.
그리고, 와이어(1)를 안내하는 활차(70)를 이루는 활차브라켓(71,72) 중의 하나의 활차브라켓(71)에 설치되는 와이어 이탈방지롤러(73)와 아이들롤러(75)를 고정하는 고정나사(69)로 메인브라켓(30)을 고정하도록 하려면, 메인브라켓(30)에 와이어 이탈방지롤러(73)와 아이들롤러(74)를 동시에 지지가능 하도록 메인브라켓(30)의 길이와 폭을 연장하는 것이 좋다.
물론 활차(70)의 활차브라켓(71)은 바닥과 닿는 수평의 바닥판(71b)과 바닥판(71b)에서 수직으로 절곡된 수직벽(71a)으로 이루어지고, 통상 수직벽(71a)은 삼각 형상을 하여 와이어 이동에 편리하게 작동하도록 구성한다.
활차(70)의 활차브라켓(71)과 나란한 활차브라켓(72)은 바닥과 닿는 수평의 바닥판(72b)과 바닥판(72b)에서 수직으로 절곡된 수직벽(72a)으로 이루어지고, 통상 수직벽(72a)은 삼각 형상을 하여 와이어 이동에 편리하게 작동하도록 구성하고, 와이어 이탈방지롤러(73)와 도 5 에 보인 아이들롤러(75)가 고정나사(69)로 지지되도록 구성한다.
본 발명은 도 4 내지 도 6과 같이 와이어(1)가 엔코더 롤러활차(ERP)로 공급시 요동하여도 제2 타이밍풀리(52)의 타이밍벨트(40) 표면은 제1 롤러(61)와 제2 롤러(62)가 동시에 눌러주므로 와이어(1) 요동이 일차 차단되고, 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52) 사이의 타이밍벨트(40) 표면은 제1 롤러(61)가 눌러주므로 와이어 요동이 연속하여 차단이 되고, 와이어 요동에 상관없이 와이어 이동거리를 일정하게 엔코더(10)에서 확인할 수 있게 된다. 엔코더 롤러활차(ERP) 자체의 기능은 실시예 1 과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.
1;와이어 2;바튼 3;그리드 5;디스크드럼 P1~P6;활차 EP;엔코더활차 ERP;엔코더 롤러활차 10;엔코더 11;엔코더 타이밍풀리 12;엔코더축 20;엔코더고정판 21;장공 30;메인브라켓 31;고정판 고정나사 32;바닥판 40;타이밍벨트 51;제1 타이밍풀리 52;제2 타이밍풀리 53;제1 풀리축 54;제2 풀리축 61;제1 롤러 62;제2 롤러 63,64;장공 65,66;고정나사 65a;고정나사 지지판 67;제1 롤러축 68;제2 롤러축 69;고정나사 69';나사홀 70;활차 71,72;활차브라켓 71a;수직벽 71b;수평면 72a;수직벽 72b;수평면

Claims (4)

  1. 엔코더의 타이밍풀리(11)가 엔코더축(12)에 설치된 엔코더(10);
    엔코더(10)의 하우징을 일측에 고정하며 타측에 장공(21)을 이룬 엔코더고정판(20);
    엔코더고정판(20)을 장공(21)을 통해 고정하는 고정판 고정나사(31)가 설치된 메인브라켓(30);
    엔코더(10)의 타이밍풀리(11)에 회전력을 전달하는 타이밍벨트(40);
    타이밍벨트(40)의 기어홈이 없는 표면으로 와이어(1) 접촉 이송에 따른 전달력이 엔코더(10)로 전달되도록 엔코더(10)에 가까운 쪽의 제1 풀리축(53)이 먼 쪽의 제2 풀리축(54) 보다 수평 위치가 높은 곳에서 메인브라켓(30)에 회전 가능토록 설치된 일조의 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52);
    타이밍벨트(40)의 외표면인 평면을 와이어(1)로 눌러 와이어(1)가 요동에도 마찰력을 유지하여 누름 이동되도록, 메인브라켓(30)에 자전 가능하게 제1 롤러축(67) 과 제2 롤러축(68)에 이격되게 설치된 일조의 제1 및 제2 롤러(61,62)를 포함하여 엔코더 전용활차(ERP)를 구성하고;
    상기, 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52)는 엔코더(10) 근접 부위의 메인브라켓(30)에 제1 풀리축(53)이 고정되고 상부 측에만 타이밍벨트(40)가 결합되는 제1 타이밍풀리(51)와, 엔코더(10)에서 먼 부위의 메인브라켓(30)에 제2 풀리축(54)이 제1 풀리축(53)의 수평 연장선보다 낮게 고정되며 타이밍벨트(40)를 엔드리스 상으로 엔코더(10)의 엔코더 타이밍풀리(11)로 전달시키는 제2 타이밍풀리(52)로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 롤러(61,62)의 각 제1 및 제2 롤러축(67,68) 대응 메인브라켓(30)에는 수직의 장공(63,64)을 이루고, 제1 및 제2 롤러축(67,68)에는 장공(63,64)을 따라 상하로 이동하도록 와이어(1)의 누름 압력을 선택하여 고정하는 고정나사(65,66)를 부가한 것을 특징으로 하는 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러.
  4. 제1항에 있어서, 메인브라켓(30)에 고정나사(69)로 고정되는 활차브라켓(71,72)을 부가하고, 활차브라켓(71,72)에 지지되는 활차(70)의 상부 와이어홈(74)에 공급된 와이어(1)는 상기 제1 및 제2 롤러(61,62) 저면과 제1 및 제2 타이밍풀리(51,52)의 상부측 타이밍벨트(42)의 표면의 평면에서 누름 압력을 제공받도록 구성하여 와이어 요동에도 와이어 이동거리를 엔코더에서 정확하게 인식 가능토록 하는 것을 특징으로 하는 와이어 요동에도 엔코더 인식이 정확한 엔코더롤러.
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