KR19980063798U - 급제동 감지 센서 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량이나 산업용 로보트의 아암에 장착하여 급제동을 감지하기 위한 급제동 감지센서에 관한 것이다.

종래의 급제동 감지센서는 수은의 관성은 이용하여 밀봉된 관체 내부에서 두개의 접점이 도통되거나 관성력에 의하여 강구가 이동하여 두개의 접점을 도통시킴으로써 관성력을 감지할 수 있도록 하였으나 이러한 방식에 의하면 감도의 조절이 불가하며, 진동이나 회전 등에 의하여 오동작하게 되는 등의 많은 문제점이 있다.

본 고안은 웨이트가 일방향으로 받게 되는 관성력이 존재하는 경우에 안내레일에 의하여 안내되면서 스프링의 탄력을 이기고 차단판을 전진시킬 수 있도록 하며, 전진된 차단판에 의하여 광센서가 작동하도록 함으로써 원하는 방향, 원하는 크기의 관성력이 발생하는 경우에만 신호가 출력되도록 한다.

이러한 본 고안은 차량이나 산업용 로보트 아암 등 각종 설비의의 급제동을 감지하여 적절한 조치를 취할 수 있게 함으로써 기능을 다양화, 고급화할 수 있게 되며 안전을 도모하고 재산상의 피해를 방지하는 등 여러가지 용도로 활용할 수 있게 된다.

Description

급제동 감지 센서

본 고안은 차량이나 산업용 로보트 등에 설치하여 급제동 상태를 감지하기 위하여 사용하는 급제동 감지 장착하여 급제동 감지 센서에 관한 것으로 더욱 상세히 설명하면 차량의 급제동이나 이상의 발생으로 인한 산업용 로보트 아암의 급제동 상태를 감자하여 전기적 신호로 출력시키는 급제동 감지 센서에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 종래에도 차량이나 각종 설비의 급제동을 감지하기 위한 급제동 감지 센서가 실용화된 바 있다.

그 대펴적인 예로서 도 1의 (가)에서 보인 바와 같이 밀폐된 함체(101)속에 적당량의 수은(102)을 채우고 이에 수은(102)에 잠기는 전극(103)과, 잠기지 않는 부분의 전극(103')을 구성하고, 금정지시에 수은(102)이 관성력에 의하여 양전극(103)(103')을 도통시킴으로써 전류가 흘러 신호가 발생되도록 하거나, 도 1의 (나)로 보인 바와 같이 내부에 경사진 받침이 있는 함체내에서 이동가능한 강구(104)를 내장하여 급정거시에 관성력에 의하여 강구(104)가 전극(103)(103')을 동시에 터치시킴으로써 전류가 흘러 신호를 발생시키도록 하였던 것이다.

그러나 이러한 종래의 급제동 감지센서는 용도에 적합하도록 감도를 조절할 수 없는 것일 뿐만 아니라 작동의 편향성을 부여하기란 사실상 불가능할 뿐만 아니라 관성력이 아닌 진동에 의한 오동작이 발생하게 될 가능성이 높은 것이어서 작동의 신뢰도를 확보하기 어려운 것이다.

더우기 종래의 수은을 이용한 급제동 감지센서는 환경을 파괴하며, 인체에 치명적인 수은을 사용하여야 하는 문제점이 있으며, 아울러 급제동의 정도(程度)를 측정할 수 없다는 문제점이 있는 것이다.

본 고안에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 차량이나 산업용 설비 등이 원하는 방향으로 원하는 세기의 관성력을 받게 되는 시점에 신호를 발생시킬 수 있는 정밀한 급제동 감지센서를 제공함을 목적으로 하는 것이다.

도 1의 (가), (나)는 종래의 급제동 감지센서를 보인 종단면도.

도 2는 본 고안의 전체적인 구조를 보인 사시도.

도 3의 (가), (나)는 본 고안의 작동상태를 보인 단면도.

도 4의 (가), (나)는 본 고안의 실시예를 보인 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 요홈2 : 연결봉

3 : 웨이트4 : 안내레일

5 : 차단판6 : 지지판

7 : 스프링8 : 조절스크류

9 : 통공10 : 광센서

11 ; 커버

본 고안은 이러한 목적을 달성하기 위하여 관성력에 의한 이동력을 제공하기 위한 웨이트와, 웨이트에 진퇴되는 차단판과, 차단판의 출몰에 의하여 신호를 발생시키는 광센서와, 웨이트의 이동을 억제하기 위한 스프링과 스프링의 탄력을 조절하기 위한 지지판과 조정스크류로 구성된 급제동 감지센서를 제안한다.

이와 같이 된 본 고안은 스프링의 탄력에 의하여 설정된 관성력 이상이 가하여 지는 경우 광센서에서 정확한 출력이 발생될 수 있는 것이며, 또한 스프링의 탄력을 조절함으로써 원하는 크기의 관성력이 가하여 지는 경우에 신호가 출력되도록 할 수 있으므로 원하는 용도에 적합하도록 조정하여 사용할 수 있게 되는 것이다. 뿐만 아니라 본 고안은 관성력이 원하는 방향으로 발생되는 경우에만 작동되므로 진동이나 회전시에 오동작하게 됨을 방지하여 신뢰성 높은 동작이 가능하게 된다.

더우기 이러한 본 고안은 차단판에 사각이나 삼각형 통공을 하나 이상 형성함으로써 관성력의 크기까지도 감지할 수 있어서 더욱 급제동 감지센서의 기능을 다양화할 수 있고, 수은등 환경유해 물질을 전혀 사용하지 않은 것이므로 환경 보호에 일조할 수 있게 되는 것이다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 본 고안의 사시도를 나타내었다.

이에서 알 수 있는 바와 같이, 요홈(1)이 둘레에 형성되고, 연결봉(2)이 구비된 웨이트(3)와, 웨이트(3)의 요홈(1)에 끼워져 웨이트(3)의 습동을 안내하기 위한 안내레일(4)과, 연결봉(2)의 선단에 고정된 차단판(5)과, 연결봉(2)에 끼워지고 지지판(6)과 웨이트(3)사이에 설치된 스프링(7)과, 지지판(6)의 위치를 조정할 수 있는 조절스크류(8)와, 차단판(5)이 출몰하는 통공(9)을 구비한 광센서(10)와, 이들을 밀봉시키기 위한 커버(11)로 구성된 것이다.

이와 같이 본 고안은 차량이나 산업용 로보트의 아암에 장착되어 사용되는 것이며, 차량의 주행시 급정거하거나 로보트 아암이 장애물이 부딪히는 경우 웨이트(3)에 관성력이 발생하는 것이다.

이러한 관성력은 진동이나 회전시와는 달리 진행방향으로 형성되므로 웨이트(3)가 안내레일(4)에 의하여 안내되면서 스프링(7)을 압축하면서 전진하게 된다. 이에 따라 도 3의 (가)로 보인 상태에서 연결봉(2)선단의 차단판(5)이 전진하여 광센서(10)의 통공(9)으로 삽입되는 것이며, 그 결과 광센서(10)의 발광부와 수광부간이 차단되는 것이고 이러한 상태를 도 3의 (나)로 보였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 차단판(5)이 진입하면 광센서(10)의 수광부의 신호상태가 반전되어 출력되는 것이며, 이러한 반전신호는 차량의 경우에는 제동등을 빠른 속도로 점멸되도록 하여 후속 차량의 운전자가 급제동에 따른 위험 상태를 인지하고 적절한 조치를 취할 수 있게 되는 것이며, 로보트 아암에 설치한 경우에는 장애물에 아암이 부딪힌 경우이므로 작동이 중지되도록 하여 더 이상의 피해를 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 고안은 웨이트(3)가 반드시 진행방향으로 발생된 관성력에 의하여 움직이게 되어 있으므로 진동이나 회전으로 인한 오동작이 방지되며, 정확한 급제동 감지동작이 가능하게 되는 것이다.

한편, 차량이나 로보트 아암이 완전 정지하거나 정상적인 주행을 하게 되는 경우에는 웨이트(3)가 받게 되는 관성력이 미약하여 스프링(7)을 압축시킬 수 없게 되므로 스프링(7)의 탄력에 의하여 웨이트(3)는 도 3의 (가)로 보인 상태로 복귀하고 다음의 동작을 대기하게 되는 것이다.

이러한 본 고안에서는 조정 스크류(8)를 회전시키는 방향에 따라서 지지판(6)이 도면상 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있는 것이며, 이에 따라 스프링(7)이 좌측 또는 우측으로 이동되면서 웨이트(3)를 밀어주는 탄력이 증감되어 관성력에 의하여 웨이트(3)가 이동되는 폭을 조절할 수 있게 되는 것이고 결과적으로 본 고안에 의한 급제동 감지센서의 감도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 고안은 도 4로 도시된 바와 같이 차단판(5)에 사각 또는 삼각의 통공(9)을 하나 이상 형성함으로써 차단판(5)이 통공(9)에 삽입된 깊이에 따라 광센서(10)의 출력신호가 상이하도록 하여 급제동의 정도를 파악할 수도 있다.

즉, 본 고안에서는 도 4 (가)의 사각형 통공(9)이 형성된 차단판(5)을 사용하는 경우에는 차단판(5)이 진입함에 따라 광센서(10)의 발광소자와 수광소자간 발광, 수광이 단속(斷續)되는 것이며, 이때 웨이트(3)가 받게 되는 관성력의 크기에 상응하여 진입한 깊이가 달라지므로 결국 관성력의 크기에 따라 단속횟수가 달라지게 되고 이는 수광소자에서 얻어지는 펄스의 갯수로 변화되는 것이다.

그러므로 예를 들면 마이크로 프로세서에 의하여 이러한 펄스의 갯수를 카운트하고 이에 상응하여 차량의 제동등을 점멸하는 횟수를 변경시켜 후방이나 주위의 운전자가 제동상태를 시각적으로 인지할 수 있도록 하던가 로보트 아암의 제동력 또는 구동력을 제어하여 최적 제어가 가능하게 할 수 있는 것이다.

또한 도 4의 (나)로 보인 바와 같은 실시예에서는 차단판(5)에 삼각형의 통공(9)이 형성되어 있으며, 이 경웨는 차단판(5)이 진입함에 따라 광센서(10)의 수광부에 입사되는 광량이 증가하게 되므로 웨이트(3)가 받은 관성력의 크기에 비례하여 수광부에 입사되는 광량이 증가하게 되는 것이며, 이러한 아날로그 변화값을 마이크로 프로세서에 의하여 읽어 들여 전술한 바와 같이 제동등의 점멸 횟수를 제어하거나, 로보트 아암의 구동력이나 제동력을 제어하여 최적 제어가 이루어지도록 할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 하여 본 고안은 원하는 방향으로 원하는 크기의 관성력이 발생되는 경우에 한하여 신호가 출력되도록 할 수 있으므로 진동이나 회전 등에 의한 오동작을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 웨이트(3)에 의한 신호가 검출되는 감도를 조정 스크류(8)를 이용하여 용이하고 정확하게 조절할 수 있으므로 신뢰성 높은 고정도(高精度)의 급제동 감지센서를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 고안은 관성력의 크기를 측정할 수 있으므로 고급 기능을 제공하기 위한 센서를 제공할 수 있게 되는 것이면서도 그 구조가 간결하여 내구성이 높고 제조원가가 저렴하여 실용화에 유리하게 된다. 또한 수은 등 유해물질을 사용하지 않으므로 환경 오염의 우려가 없게 되는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 관성력에 의한 이동력을 제공하기 위한 웨이트(3)와, 웨이트(3)의하여 진퇴되는 차단판(5)과, 차단판(5)의 출몰에 의하여 신호를 발생시키는 광센서(10)와, 웨이트(3)의 이동을 억제하기 위한 스프링(7)과 스프링(7)의 탄력을 조절하기 위한 지지판(6)과 조정스크류(8)로 구성됨을 특징으로 하는 급제동 감지센서.
2. 제1항에 있어서, 요홈(1)이 둘레에 형성되고, 연결봉(2)이 구비된 웨이트(3)와, 웨이트(3)의 요홈(1)에 끼워져 웨이트(3)의 습동을 안내하기 위한 안내레일(4)러 구성됨을 특징으로 하는 급제동 감지 센서.
3. 제2항에 있어서, 연결봉(2)의 선단에 고정된 차단판(5)과, 연결봉(2)에 끼워지고 지지판(6)과 웨이트(3)사이에 설치된 스프링(7)과, 지지판(6)의 위치를 조정할 수 있는 조절스크류(8)를 구비함을 특징으로 하는 급제동 감지 센서.
4. 제1항에 있어서,

   차단판(5)에 통공(9)이 하나 이상 형성됨을 특징으로 하는 급제동 감지 센서.