KR102617068B1 - 자율조향 직립체인 액추에이터 - Google Patents

Abstract

자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터는 각도제어, 위치제어, 속도제어가 가능하고 직립체인의 강력한 토크 출력과 공간 활용능력이 우수하고 높은 효율을 특징으로 서보모터를 이용하여 정확한 위치제어가 가능하고 액추에이터와 연동하는 다수개의 회전축에 엔코더 또는 각도센서를 부착하여 체인의 각도 동작상태를 실시간으로 감시가 가능하다. 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터는 국방, 우주산업, 과학분야, 무대산업, 산업현장 및 생산현장등에서 다양하게 사용가능하다.

Description

자율조향 직립체인 액추에이터{Autonomous Steering Upright Chain Actuator}

물건을 들어 올리거나 Push-Pull 작동을 하는 직립 체인 액추에이터에 자율 회전각을 갖는 회전축이 별도로 분리되어 구성되고 스프라켓의 구동으로 전개되는 직립 체인은 헤드 부를 자율 조향하며 추력 하여 각도 작업을 하는 피 구동체를 90도로 세우거나 컨베이어의 경사로와 같은 각도 작업할 수 있는 직립 체인 액추에이터에 관한 기술이다.

자율조향 직립 체인 액추에이터는 각도제어, 위치제어, 속도제어가 가능하다.

또한 자율조향 직립 체인은 강력한 토크와 공간 활용능력이 우수하고 높은 효율을 특징으로 서보모터를 이용하여 정확한 위치제어가 가능하고 액추에이터와 연동하는 다수개의 회전축에 로타리엔코더 또는 각도 센서를 부착하여 체인의 각도 동작 상태를 실시간 감시가 가능하다. 자율조향 직립체인 액추에이터는 국방, 우주산업, 과학분야, 무대산업, 산업현장 및 생산현장 등에서 다양한 사용이 가능하다.

직립체인 액추에이터는 리지드(Rigid) 체인, 링크(Link)체인, 지퍼체인(Zipper chain) 등 다양한 기능과 성능으로 산업현장에서 많이 사용되고 있다.

특히 전동 테이블 리프트, 공연 무대, 고소 리프트, 무대 스크린, 전광판 등에서 모터와 감속기, 스프라켓 등으로 돌출되는 지퍼체인, 링크체인 등의 리지드 체인은 강직성을 유지하며 강한 추력으로 Push-Pull 작동을 한다.

물체를 직각을 세우거나 경사로를 만들려고 하면 바닥의 면 또는 일정 부위가 고정되거나 지지 되어 힌지(hinge), 장석 등과 같은 회전축이 구성되고 강한 힘을 발생시키는 추력으로 각도조절 작업을 하게 된다. 이때 들어 올리는 장치가 회전축과 가까울수록 더 큰 힘이 필요하고 회전축과 멀리 떨어져서 각도 조절하는 추력을 발생하면 행정 거리는 멀어지지만 적은 힘으로 각도 조절작업이 가능하다. 각도조절 작업이란 무대의 스크린을 세우거나 군용 레이더의 조향, 미사일의 발사 각도조절, 교통도로의 공사안내 표지판을 세우거나 영상장치를 세울 때 등 다양한 각도조절 작업이 필요하다. 이때 각도조절을 하는 동력장치로는 유압, 전동모터 등의 동력장치를 회전축에 구성하거나 회전판 또는 구조물에 부착하여 사용되고 있다.

하지만 제어하려는 대상이 길이가 길거나 폭이 넓거나 중량물일 때 전축을 직접 제어하는 장치는 강력한 토크와 내구성 등을 고려할 때 장치의 크기가 커지게 되고 공간효율을 줄어든다. 현재 상용화되고 있는 동력으로는 강력하고 효율이 좋은 유압실린더가 주로 사용되고 있다.

서보모터와 유성 감속기를 축에 결합하여 회전축을 제어할 수도 있으나 경량의 장치에는 적합하고 중량일 경우 동력의 부피가 커지고 강한 힘을 필요하기에 사용이 매우 적다.

유압은 강력한 힘과 효율 면에서 우수한 점이 많아 국방, 우주산업, 과학 분야, 무대 분야 등에서 다양하게 사용되고 있는데 이러한 유압장치의 구성은 유압 작동 유의 유출로 인한 환경문제와 작동 유의 관리, 소음, 속도제어, 위치제어, 온도 관리, 안전등의 다양한 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 자율조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터 기술을 제시한다. 직립체인은 유연하면서도 강력한 추력을 발생시키는 체인이다. 직립체인 액추에이터는 리지드 체인, 링크체인, 지퍼체인 등 다양한 기능과 성능으로 산업현장에서 많이 사용되고 있다.

특히 테이블 리프트(Table Lift), 공연 무대, 고소 리프트, 무대 스크린, 전광판, 등에서 모터와 감속기, 스프라켓 등으로 Push-Pull 작동을 한다.

이러한 직립체인 액추에이터는 가이드를 이용한 수직 상승과 수직 하강, 전후좌우 Push-Pull 작동으로 사용 범위가 한계가 있다.

이러한 한계를 극복하기 위해 체인을 수집하는 수집 부와 체인을 출력하는 헤드 부를 회전축으로 연결하여 일정한 각도 범위 내에서 자유롭게 회전할 수 있도록 구성하고 스프라켓의 구동으로 전개되는 직립체인은 헤드 부를 자율 조향하며 추력하여 각도 작업을 하는 피구동체(를 90도로 세우거나 컨베이어의 경사로와 같은 각도 작업할 수 있도록 구성하였다.

자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터는 강력한 토크 출력과 기름을 사용하지 않아 친환경적이고 속도제어 및 서보모터를 이용하여 정확한 위치제어 각도 제어가 가능하여 국방, 우주산업, 과학 분야, 무대산업, 산업현장 및 생산현장 등에서 다양한 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 자율조향 직립체인 액추에이터 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 자율조향 직립체인 액추에이터 작동상태 사시도이고,
도 3은 자율조향 직립체인 액추에이터의 작동하는 각도의 조합을 설명한 이해도이고,
도 4는 자율조향 직립체인 액추에이터의 작동하는 각도의 조합을 설명한 이해도이고,
도 5는 본 발명의 자율조향 직립체인 액추에이터의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자율 조향 직립체인 액추에이터가 구성된 시청각 표현 장치용 사각 틀에 대한 사시도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자율 조향 직립체인 액추에이터가 구성된 접이식 천정형 각도조절 장치의 사시도
도 8은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 자율 조향 직립체인 액추에이터의 각도조절 장치의 제어 흐름도

직립 체인이란 한쪽으로는 부드럽게 감거나 부드럽게 말아서 수집할 수 있고 반대쪽으로는 강직성을 유지하는 체인을 의미한다.

본 발명에서 예시한 직립 체인이란 지퍼 체인, 링크체인 등을 의미하며 지퍼체인은 지퍼 형태로 2개의 체인이 서로 맞물리는데 두 개의 체인 끝을 하나로 묶고 수집은 두 개의 체인을 분리하여 사용된다.

링크체인이란 한쪽으로는 부드럽게 말리지만 반대쪽으로는 꺽이지 않고 강직성을 유지하는 한 줄로 구성된 체인을 의미한다.

지퍼 체인과 링크체인을 강성체인(Rigid Chain) 또는 본 발명에서 예시한 직립 체인이라 한다.

링크 플레이트(Link Plate)와 롤러(Roller)와 롤러를 지지하는 핀, 롤러와 핀이 일체형으로 구성된 롤러 리스(Rollerless)핀, 링크 연결 핀 등으로 구성되며 링크 플레이트에는 2개의 롤러 핀 홀과 최소 1개 이상의 링크 플레이트 연결핀 홀이 구성된다.

링크체인이란 제1유닛과 제2유닛, 그리고 제1유닛과 제2유닛을 연결하는 제3유닛으로 구분되는데 제1유잇과 제3유닛이 최소 1개이상의 일정한 길이로 연결된 상태를 의미하며

지퍼 체인이란 맞물림을 위한 이빨 또는 갈고리 형상을 갖는 제1유닛과 제2유닛, 그리고 제1유닛과 제2유닛을 연결하는 제3유닛으로 구성된 제1 체인과 제1유닛과 제2유닛,

그리고 제1유닛과 제2유닛을 연결하는 제3유닛으로 구성된 제2 체인이 지퍼 형태로 서로 맞물려서 결합 되는데 제1 체인과 제2 체인은 최소 1개 이상의 일정한 길이로 연결된 상태로 맞물린 1쌍의 체인은 결합 상태에서는 강한 기둥을 형성하지만 결합이 분리된 상태에서는 부드럽게 말 수 있는 특징이 있다.

링크체인의 구성예를 자세히 설명하면
링크체인의 구성은 체인유닛의 몸통을 이루는 링크와 스프라켓의 회전력을 체인에 전달하기 위한 롤러 핀, 또는 롤러리스핀, 링크와 링크를 연결해주는 연결핀으로 구성된다.
링크체인으로 구성된 직립체인은 수집장치에 구성된 가이드에 의해 적재되거나 일정한 공간에 적층되며 적재되는데 적재되는 공간을 수집장치라 한다.
수집장치에 적재된 직립체인은 스프라켓의 회전력에의해 전개되거나 수집되는데 스프라켓의 이빨이 체인과 맞물리며 앞으로 전개되어 추력을 발생하게 된다.
직립체인은 유닛과 유닛이 추력이 진행하는 방향으로 벽돌이 적층 되듯이 단단하게 적층하게 되며 스프라켓의 추력에의해 단단함을 유지하게된다.
스프라켓이 회전하게되면 직립체인이 연동하여 맞물리며 추력이 체인에 전달되고 체인은 스프라켓의 회전방향이 체인을 수집장치 밖으로 밀어내는 방향을 스프라켓 정회전이라하고 체인을 수집장치로 끌어들이는 방향을 역회전이라 할때 스프라켓이 전동모터의 동력으로 정회전으로 회전하면 체인은 막대기와 같은 직립추력을 만들어 전진하게 된다. 스프라켓이 정회전으로 회전하면 직립체인은 경사를 갖는 막대 형태로 되고 체인의 무게중심이 체인이 고정되는 방향으로 작동되어 더욱 단단한 형태의 체인이 형성된다. 이때 스프라켓의 회전력이 체인을 밀어 주어 체인이 직립하게 되고 고정틀(71,85)을 단단하게 고정하며 각도를 제어하게된다.
스프라켓이 역회전하게되면 수집장치로 체인을 밀어 체인이 가이드를 따라서 수집하게 된다.
스프라켓이 역회전하게되면 직립체인에 고정틀의 하중과 체인의자중에 의해 직립형태의 막대가 구성되어 체인은 무너지지 않고 고정틀의 각도를 제어하며 수집하게 된다.

체인 유닛은 한쪽으로는 회전하고 반대쪽으로는 스토퍼에 의해 회전하지 않게 구성되는데 시계방향의 회전을 정회전, 반시계 방향의 회전을 역회전이라 할 때 제1유닛의 구성은 링크 플레이트에 구성된 2개의 롤러 핀 홀을 제1핀 홀과 제2핀 홀이라 하고 제1핀 홀의 역회전이 용이하도록 핀 홀을 중심으로 회전 반경의 라운드를 구성하고 제1핀 홀을 중심으로 정회전이 불가능 하도록 맞물리는 유닛의 면 또는 핀과 접촉하는 스토퍼를 구성하고,

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제2핀 홀의 정 회전이 용이하도록 핀 홀을 중심으로 회전 반경의 라운드를 구성하고 제2핀 홀을 중심으로 역회전이 불가하도록 맞물리는 유닛의 면 또는 핀과 접촉하는 스토퍼가 구성된다.

체인 유닛은 최소 1개 이상의 링크 플레이트를 가지며 1개의 판을 ㄷ 형태로 절곡하여 2개의 링크 플레이트를 구성할 수 있고 또는 2개의 플레이트에 블록을 맞물려 결합하거나 용접 등 다양한 방법의 제작이 가능하다.

또 한 2개의 링크 플레이트에 롤러 리스 핀을 서로 맞물리게 조립하여 트러스트 형태의 유닛을 구성할 수 있다.

설명한 바와 같이 직립 체인 중 링크체인의 구성에 대한 예를 설명했는데 본 발명의 직립 체인이란 어떤 형태의 링크체인을 구분하지 않고 한쪽으로는 부드럽게 말리지만 한쪽으로는 강직성을 유지하는 체인을 의미한다.

다음은 본 발명의 지퍼 체인의 예를 설명하면 지퍼 체인은 제1 체인과 제2 체인이 서로 맞물려서 결합 되는데 맞물리는 이빨 또는 잠금 형태의 갈고리 등이 설계되어 형상으로 구성되어 있다.

제1 체인을 구성하는 제1유닛의 구성은 링크 플레이트에 구성된 2개의 롤러 핀 홀을 제1핀 홀과 제2핀 홀이라 할 때 제1핀 홀의 역회전이 용이하도록 핀 홀을 중심으로 회전 반경의 라운드를 구성하고 제1핀 홀을 중심으로 정회전이 불가능하도록 맞물리는 유닛의 면 또는 핀과 접촉하는 스토퍼를 구성하고

제2핀 홀의 정 회전이 용이하도록 핀 홀을 중심으로 회전 반경의 라운드를 구성하고 제2핀 홀을 중심으로 역회전이 불가하도록 맞물리는 유닛의 면 또는 핀과 접촉하는 스토퍼가 구성되며 잠금 형태의 이빨을 회전하는 반대쪽, 즉, 2개의 회전 라운드의 반대쪽에 구성된다.

이러한 직립 체인은 수집장치에 가이드를 구성하고 모터와 스프라켓을 구성한 후 스프라켓을 구동하면 체인은 가이드를 따라 출력되며 강직성을 갖는 막대가 되어 Push-pull 작동을 하게 된다.

일반적인 직립체인은 수직, 수평으로 움직이는 장치에만 사용할 수 있다.

자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터에 있어서, 체인이 수집되는 본체(19)와 체인이 입출력(11)되는 헤드(Head) 부로 분리하여 구성하고 체인을 수집하고 전개하는 스프라켓의 중심이 회전축(12)으로 구성되어 일정한 행정 각도를 갖는 것을 특징으로 한다.

자율 조향축을 구성함에 있어 본체에 회전축을 구성하는데 본체를 이루는 가이드 플레이트는 일체형으로 구성되거나 2개의 플레이트로 구성되어 지지부재에 의해 마주보며 결합될 수 있다.

두개의 플레이트의 중심부 또는 양끝 단부에 회전축을 구성하는데 지퍼체인 조향장치는 중심부에 회전축이 구성되고 한줄의 링크체인 조향장치는 좌우 양단중 1/3의 지점에 회전축이 구성된다.

회전축에는 샤프트, 스프라켓, 지지베어링등이 구성되며 회전하는 헤드에는

라운드 또는 원,호 형태나 회전에 용이하도록 면 또는 판이 구성된다.

본체에는 회전부의 회전판이 밀착되어 회전할 수있는 원형의 홈, 또는가이드가 구성되어 회전이 원활하도록 구성된다.

헤드의 회전축과 본체의 회전축이 결합하여 동일축으로 결합되고 축의 중심부에 베어링이 조립될수 있도록 베어링 부착홈이 구성되고 스프라켓을 지지하는 베어링과 조향장치의 배어링을 공용하여 사용할 수도 있고 별도로 구성하여 사용할 수도 있다.

자율 조향각도는 0도~180도 범위로 구성될수 있으며 90도로 세우거나 접는 장치에는 35도에서 90도의 사용각이 구성되어 사용 된다.

사용각의 범위가 커질수록 해드부의 길이는 길어져서 최저높이가 높아지고 사용각의 범위가 작아질 수록 최저높이가 낮아지는 특징이 있다.

조향장치의 헤드부나 본체의 회전부에 기어나 회전 랙을 구성하여 별도의 동력으로 회전각을 제어할 수도있다.

각도를 제어하는 회전동력은 헤드부에 구성되거나 본체에 구성될 수있다.

자율조향 각도가 0도에서 180도의 범위의 장치는 체인의 끝 단부에 2개 이상의 롤러를 수평으로 구성하여 전후 방향으로 움직이는 판등의 하중을 지지하는 용도로 구성 될 수있다.

로터리엔코더등 각도정보를 나타내는 센서를 스프라켓 회전축,체인과 피구동체의 힌지 축, 피구동체의 회전축에 각각 구성하고 세각의 조합이 180도가 되면 정상작동으로 구분하고 장치에서 생기는 오차를 포함하는 180도 보다 작거나 커지면 이상작동으로 판별하는 계산식과 프로그램을 만들어 장치의 상태를 감시하거나 제어할 수있다.

또한 인터넷, 와이파이, 블루투스 등의 통신망과 감시카메라를 이용하여 원가리에서 제어가 가능하다.

중량물의 감시카메라를 제어할 때 본 발명장치를 이용하여 감시 카메라의 투시 각도를 제어할 수있다.

토크센서와 로드셀과 같은 무게센서를 구성하여 장치의 상태나 부하를 감시할 수있다.

자율 조향 액추에이터의 조향축(12)과 체인 끝단의 힌지축(15)을 이은 가상선을 A, 액추에이터의 조향축(12)과 피구동체(16)의 회전축(17)을 이은 가상선을 B, 피구동체(16)의 회전축(17)과 체인 끝단의 힌지축(15)을 이은 가상선을 C라

할때 액추에이터의 자율 조향각도∠AB는 가상선 A, B, C를 이은 삼각형의 세 각의 합 180°에서 ∠BC와 ∠CA를 합한 값을 뺀 값을 갖는 즉 ∠AB = 180° - (∠CA +∠BC)를 변위각으로 갖는 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터를 구성할 수 있다.

액추에이터의 자율 조향 각도를 제어할 때 액추에이터의 조향축(12), 체인 끝단의 힌지축(15)과 피구동체(16)의 회전축(17) 등에서 최소 1개 이상의 회전축에서 최소 1개 이상의 각도 정보 센서가 부착되고 자율 조향각도 정보를 실시간 감시하고 제어하는 CPU 장치가 구성되고 3개의 회전축을 연결한 삼각형의 세 각의 조합이 ∠AB = 180° - (∠CA +∠BC)의 범위를 벗어나면 작동을 정지하는 안전장치가 구성되거나 사물 인터넷(IoT, Internet of Things) 또는 유, 무선 통신망으로 각도 제어, 위치제어, 속도제어가 실시간 제어되는 것을 특징으로 한다.

CPU(Central Processing Unit)란 중앙 처리 장치라 하며 컴퓨터에서 기억, 해석, 연산, 제어라는 4대 주요 기능을 관할하는 장치를 말한다.

기억, 해석, 연산, 제어라는 매우 중요한 역할들을 도맡는, 컴퓨터의 대뇌라고 할 정도로 매우 중요한 부분 중 하나다.

프로그램의 명령어를 해석하여 데이터를 연산/처리를 하고 그렇게 돌아가도록 제어해주는 부분, 혹은 그 기능을 내장한 칩을 의미한다.

자율 조향 액추에이터에 CPU 제어장치를 구성하여 실시간 각도 제어 및 속도제어가 가능하여 태양광 페널의 각도 제어, 레이더나 미사일의 각도 제어 및 다양한 기능을 프로그램하여 자동화를 시킬 수 있다.

액추에이터의 자율 조향 각도를 제어하는 방법에 있어서,

1) 3개의 회전축에 부착된 각각의 각도 센서의 위치정보를 파악하는 단계

여기에서 3개의 회전축은 액추에이터의 조향축(12), 체인 끝단의 힌지축(15)과 피구동체(16)의 회전축(17)을 의미한다.

2) 자율조향 액추에이터의 속도, 위치 목표값등의 데이터가 입력되는 단계

속도, 위치 목표값등의 데이터란 프로그램 또는 CPU 제어를 의미하거나 간단하게는 PLC, HMI(Human Machine Interface) 자동화 현장에서 기계를 조작하기 위한 터치스크린 등을 의미한다.

3) 액추에이터가 실행되고 3개의 각이 형성되어 실시간 제어가 이루어지는 단계란

일단 액추에이터가 실행되면 체인이 스프라켓의 구동에 의해 출력되어 추력을 발생시키고 체인의 힌지에 의해 피구동체가 회전축을 중심으로 세워지는 단계이다.

이때 체인은 출력되는데 피구동체가 움직임이 없다면 피구동체의 각도센서는 변화가 없이 정지된 위치 데이터를 출력하게 된다.

체인은 강력한 추력으로 정지된 피구동체를 밀게 되면 사고 또는 고장 등으로 이어지게 되는데 이러한 상황을 방지하기 위해 실시간 각도를 감시하게 된다.

3) 실시간 각도 ∠AB =180° - (∠CA +∠BC)을 비교하는 단계

일반적으로 ∠AB는 정확한 값이 아닌 근접한 값이면 정상으로 인식한다.

즉, ∠AB ≒ 180° - (∠CA +∠BC) 값으로 오차값을 포함하여 사용할 수도 있다.

4) 3)에서 실시간 결과값이 만족하면 목표값으로 진행 후 종료

만약 만족하지 못하면 액추에이터 바로 정지하고 원인 출력할 수 있다.

자율조향 액추에이터는 각도 조절 사다리, 건물 지붕의 개폐장치, 높은 건물의 창문 및 환기장치 개폐, 비닐하우스의 천정을 개폐하는 장치에도 이용 가능하다.

고정축과 회전축을 구성하여 물체를 세우거나 일정한 각도로 제어할 수 있다.

여기에서 고정축이란 바닥에 단단하게 고정되는 판 또는 골재, 골조, 구조물등으로 회전축을 단단하게 지지하는 역할을 한다.

회전축이란 고정축에 구성된 힌지, 장석등의 핀과 부싱등으로 회전이 용이하도록 구성된 축을 의미한다.

고정축과 회전축으로 구성되어 수평으로 접거나 펼수 있는 컨베이어 장치에 있어서 컨베이어의 하부에 구성된 이동수단, 이동수단과 컨베이어 사이에 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터가 구성되고 회전하는 컨베이어를 고정하는 고정축, 고정축을 중심으로 컨베이어가 자율조향 직립체인에 의해 일정한 경사로를 구성하는 것을 특징으로 하는 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터가 구성된 각도조절 컨베이어 장치를 구성할 수 있다.

고정축과 회전축으로 구성되어 수평으로 접힌 공연 모니터 장치에 있어서 고정축의 일정 부에 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터가 구성되고 자율 조향 직립체인 액추에이터에 의해 모니터가 회전축을 중심으로 90도 세워지는 것을 특징으로 하는 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터가 구성된 공연 모니터 장치를 구성할 수 있다.

지지부재에 고정된 사각의 틀은 힌지, 장석 등을 부착하여 폴더블 스마트폰(Foldable smartphone)과 같이 겹쳐 접을 수 있는 회전축이 구성되고 회전축을 고정하는 지지부재는 볼트, 앙카와 같은 고정 부재에 의해 바닥에 단단하게 고정되어 회전축을 구성한다.

바닥에 고정된 지지부재의 일정 부분에 설치된 자율조향 액추에이터는 돌출된 직립체인의 끝 단 부에 장석, 또는 힌지를 부착하여 피 구동물체, 즉 사각의 틀을 각도조절을 하는데 일정한 경사로를 만들거나 90도 직각으로 세울 수도 있다.

지지부재와 사각의 틀이 접하는 경계에 구성된 회전축을 중심으로 수평 상태에서 수직의 직각으로 세울 수 있도록 구성된 즉, 접힌 상태의 0도부터 세워진 90도까지 각도 제어를 할 수 있는 것을 특징으로 자율조향 직립체인에 의해 각도 제어가 되는 사각 틀은 사다리를 구성하거나 경사로를 주행하는 이삿짐을 운반하는 사다리차의 경사를 만들 수도 있다.

컨베이어 장치에 회전할 수 있는 축을 구성하고 자율조향 액추에이터를 결합하여 각도 컨베이어의 각도 조절장치를 구성할 수 있고 지지부재와 각도 제어되는 사각의 틀에 전광판이 설치되어 멀리서도 볼 수 있도록 구성할 수 있다.

또 한 고속도로나 일반도로의 긴급 교통안내 표시장치를 차량에 적재하거나 구성하여 멀리서도 볼 수 있게 구성하고 간단하게 접어서 이동할 수 있다.

또 한 자율조향 액추에이터를 이용하여 직각으로 세워진 사각의 틀에 모니터를 구성하여 영화관람, 무대 영상, 공연 또는 연극의 배경화면을 구성하여 사용 후 간단하게 접어서 이동할 수 있다.

행사장의 행사안내 표지장치를 구성할 수 있으며, 고속도로의 공사안내 표시장치로 구성되어 화물차에 접어서 이동하고 세워서 긴급상황이나 경고 표시, 서행 표시, 사고 알림판, 우회 표시등 운전자가 멀리서 볼 수 있도록 구성할 수 있다.

영상과 음향 장치 등의 시청각 표현 부재가 설치되어 이동할 때 또는 보관 시에는 간단하게 접혀있다가 행사장이나 공연장 등에서 직각으로 세워 영상과 음향 장치 등의 시청각 표현 부재로 사용되는 자율 조향 직립체인 액추에이터가 구성된 시청각 표현 장치를 구성할 수 있다.

자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터는 각도 제어, 위치제어, 속도제어가 가능하고 강력한 토크 출력과 기름을 사용하지 않아 친환경적이고 속도제어 및 서보모터를 이용하여 정확한 위치제어가 가능하여 국방, 우주산업, 과학 분야, 무대산업, 산업현장 및 생산현장 등에서 다양한 사용이 가능하다.

무대의 스크린을 세우거나 레이더, 로켓 등의 각도 제어할 때 사용이 가능하다.

수평 상태의 판형 구조물을 90도로 세울 때 또는 화물차의 적재함 등을 들어 올리거나 일정한 각도로 장치를 회전시킬 때 사용이 가능하다.

큰 중량물의 철문을 개폐하는 장치를 구성할 수 있다.

컨베이어에 하부에 설치 후 각도조절 컨베이어를 구성하여 낮은 곳의 물건을 높은 곳으로 이동시킬 수 있는 장치를 구성할 수 있다.

각도조절 사다리를 구성할 수 있으며 경사로의 계단도 장치를 이용하여 구성할 수 있다.

1: 자율 조향 직립체인 액추에이터
2: 조향축 지지베어링
3: 스프라켓
5: 바닥 고정용 지지대
6: 체인 가이드
11: 자율 조향 헤드
12: 액추에이터의 조향 회전축
13: 피구동체의 회전축(17)과 자율 조향 헤드 축(12)을 연결한 가상선 [B]
14: 직립체인
15: 체인 힌지축
16: 각도 작업을 하는 피 구동체
17: 피 구동체의 회전축
19: 액추에이터 본체
20: 조향 헤드축과 힌지 회전축을 연결한 가상선[A]
22: 힌지축과 피 구동체의 회전축을 연결한 가상선 [C]
30: 모터 및 동력장치
31: 모터 고정용 브라켓
71: 고정 틀
80: 천정 슬라브
81: 보드 판
85: 천정형 접이식 각도조절 틀

Claims (6)

1. 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터에 있어서,
   체인이 수집되는 본체(19)와 체인이 입출력되는 헤드(11)부로 분리하여 구성되고 스프라켓의 회전축(12)을 중심으로 본체와 헤드부가 결합되고, 동력장치(30)에 의한 스프라켓(3)의 구동으로 전개되는 직립체인(14)은 헤드부(11)를 조향하며 전개되고, 자율조향헤드(11)의 회전축(12)을 중심으로 본체(19)와 헤드부(11)의 일정한 행정의 변위각도(각도∠AB)를 피구동체(16(∠CA))와 연동하여 자율적으로 조향되는 것을 특징으로하는 자율 조향 직립체인 액추에이터
2. 제 1항에 있어서,
   액추에이터의 조향축(12)과 체인 끝단의 힌지축(15)을 이은 가상선을 A(20), 액추에이터의 조향축(12)과 피구동체(16)의 회전축(17)을 이은 가상선을 B(13), 피구동체(16)의 회전축(17)과 체인 끝단의 힌지축(15)을 이은 가상선을 C(22)라 할때 액추에이터의 자율 조향 각도∠AB 는 가상선 A,B,C를 이은 삼각형의 세 각의 합 180°에서 ∠BC와 ∠CA의 합을 뺀 값과 일치하는 즉, ∠AB = 180° - (∠CA +∠BC)를 변위각으로 갖는 것을 특징으로 하는 자율 조향 직립체인 액추에이터
3. 제 2항에 있어서,
   액추에이터의 자율 조향 각도를 제어함에 있어서 액추에이터의 조향 축(12), 체인 끝단의 힌지축(15)과 피구동체(16)의 회전축(17)등에서 최소 1 개이상의 회전축에서 최소 1개이상의 각도 정보센서가 부착되고 자율 조향각도 정보를 실시간 감시하고 제어하는 CPU 장치가 구성되고, 자율조향 액추에이터와 연동하여 회전하는(15,17) 회전축을 연결한 삼각형의 세각의 조합 즉, ∠AB = 180° - (∠CA +∠BC)의 값이 오차범위 밖으로 벗어나면 작동을 제어하는 안전장치가 구성되거나 사물 인터넷(IoT, Internet of Things)또는 유,무선 통신망으로 각도제어, 위치제어, 속도제어가 실시간 제어되는 것을 특징으로하는 자율 조향 직립체인 액추에이터
4. 제 2항에 있어서,
   액추에이터의 자율 조향 각도를 제어하는 방법에 있어서,
   1) 3개의 회전축에 부착된 각각의 각도 센서의 위치정보를 파악하는 단계
   2) 자율조향액추에이터의 속도와 위치목표값이 입력되는 단계
   3) 액추에이터가 실행되고 3개의 각이 형성되어 실시간 제어가 이루어지는 단계
   4) 실시간 ∠AB ≒ 180° - (∠CA +∠BC)을 비교하는 단계
   5) 3)에서 실시간 결과 값이 만족하면 목표값으로 진행후 종료하고,
   만약 만족하지 못하면 액추에이터 바로 정지하고 원인 출력하는 것을 특징으로 하는 액추에이터의 자율 조향 각도를 제어하는 방법
5. 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터가 구성된 발사각도 제어장치에 있어서,
   체인이 수집되는 본체(19)와 체인이 입출력되는 헤드(11)부로 분리하여 구성되고 스프라켓의 회전축(12)을 중심으로 본체와 헤드부가 결합되고, 동력장치(30)에 의한 스프라켓(3)의 구동으로 전개되는 직립체인(14)은 헤드부(11)를 조향하며 전개되고, 자율조향헤드(11)의 회전축(12)을 중심으로 본체(19)와 헤드부(11)의 일정한 행정의 변위각도(각도∠AB)를 피구동체(16(∠CA))와 연동하여 자율적으로 조향되는 것을 특징으로 하는 자율 조향 직립체인 액추에이터;
   지지부재(5)에 구성된 회전축(17)을 중심으로 접거나 일정한 각도로 제어되고 부재가 설치되어 고정되는 고정틀(71, 85), 부재 고정틀에 발사 장치가 구성되고 접힌 상태의 0도부터 세워진 90도까지 각도 제어를 할 수 있도록 구성되어 로켓과 같은 발사 장치의 각도를 조절하고 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 조향 직립 체인 액추에이터가 구성된 발사각도 제어장치
   
6. 자율 조향 각도를 갖는 직립체인 액추에이터가 결합된 각도 제어장치에 있어서,
   체인이 수집되는 본체(19)와 체인이 입출력되는 헤드(11)부로 분리하여 구성되고 스프라켓의 회전축(12)을 중심으로 본체와 헤드부가 결합되고, 동력장치(30)에 의한 스프라켓(3)의 구동으로 전개되는 직립체인(14)은 헤드부(11)를 조향하며 전개되고, 자율조향헤드(11)의 회전축(12)을 중심으로 본체(19)와 헤드부(11)의 일정한 행정의 변위각도(각도∠AB)를 피구동체(16(∠CA))와 연동하여 자율적으로 조향되는 것을 특징으로 하는 자율 조향 직립체인 액추에이터;
   지지부재(5)에 구성된 회전축(17)을 중심으로 접거나 일정한 각도로 제어되고 부재가 설치되어 고정되는 고정틀(71, 85), 부재 고정틀에 시청각 표현장치가 설치되고 접힌 상태의 0도부터 세워진 90도까지 각도 제어를 할 수 있도록 구성되어 시청각 표현장치의 각도를 조절하고 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 조향 직립 체인 액추에이터가 결합된 각도 제어장치