KR19990062832A - 활차의 충돌 방지장치 - Google Patents

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Abstract

활차의 충돌 방지장치에 있어서, 비접촉식 거리측정장치(10)는 크레인팔의 선단부(60)와 하물지지부재(40) 사이의 거리를 한가지 형태 또는 다른 형태로 감지한다. 만약 감지된 거리가 소정의 한계값보다 작으면 상기 활차의 충돌 방지장치(10)는 경고 또는 다른 동작을 발생시켜 두개의 활차가 충돌하는 것을 방지하는 데 있어서 조작자를 도와준다.

Description

활차의 충돌 방지장치
본 발명은 크레인 및 공압 작업대(aerial work platform)에서 사용되는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크레인이나 공압 작업대에서 사용되며 비접촉식 측정 및 감지장치를 이용하여 두 물체의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 활차의 충돌 방지장치에 관한 것이다.
종래의 활차의 충돌 방지장치(anti-two block device;device for preventing collision between two blocks)는 두개의 활차(block:滑車)가 충돌하려고 하는 때를 감지하기 위하여 충돌 방지장치의 구성요소 사이의 물리적 접촉에 의존하였다. 그러나 접촉에 의존하는 장치들은 제한된 수명을 가진다. 왜냐하면 물리적 접촉은 마모나 장치의 열화(기능 저하)를 가져오기 때문이다.
또한 접촉식 장치들은 접촉을 감지하는 것을 방해하는 외부적 요인들 때문에 작동이 되지 않을 수도 있었다. 예를 들어, 대부분의 접촉식 장치들은 전기적인 스위치를 사용하는데 빗물이 결빙되어서 이러한 스위치가 동작하는 것을 방해할 수 있다.
더 나아가 대부분의 접촉식 장치들은 단지 불연속적인 측정만을 제공할 뿐이다. 예를 들어, 접촉이 일어나면 이러한 접촉은 두개의 활차의 접촉이 임박했음을 의미할 뿐이다.
이러한 접촉식 장치들은 연속적으로 변하는 실시간 측정을 제공하지 못한다. 또한 접촉식 장치는 느린 응답 시간을 갖는다. 따라서 접촉식 장치는 어떤 오차량을 포함할 수 있다.
본 발명의 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 비접촉식 측정 및 감지장치(non-contanct measuring and detecting device)를 사용하는 활차의 충돌 방지장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치의 일실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 마이크로 임펄스 레이더 시스템 20 : 피봇판
30 : 하부 활차 40 : 후크블록
50 : 크레인팔 60 : 선단부
70 : 상부 활차 80 : 케이블
90 : 전기 케이블 15 : 제어 시스템
35 : 케이블 제어장치 45, 95 : 표시등
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치는 크레인팔의 선단부에서 하물지지부재까지의 거리를 하나의 형태 또는 다른 형태로 감지하는 비접촉식 측정장치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치는 감지 결과를 하나 또는 그 이상의 소정의 한계값(threshold value)과 비교함으로써, 조작자가 두 활차가 충돌하는 것을 여러가지 방식으로 방지하는 것을 도와줄 수 있다.
예를 들어, 비접촉식 측정장치에서 측정된 거리에 의해서 크레인팔의 선단부(boom nose)와 하물지지부재 사이의 거리가 소정의 제1한계값보다 작다는 것을 알게되면, 경고등이 작동되거나 하물지지부재의 운동이 느리게 된다. 물론 경고등과 하물지지부재의 운동을 느리게 하는 것을 동시에 하여도 된다.
그리고 만약에 측정된 거리가 소정의 제2한계값보다 작으면 하물지지부재의 운동이 완전히 정지된다.
본 발명에서는 마이크로 임펄스 레이다(micro-impulse radar), 음파 측정장치(sonic measuring device), 초음파 측정장치, 적외선 측정장치 및 레이저 측정장치와 같은 여러가지 다양한 종류의 비접촉 측정장치를 사용하는 것을 고려할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 특색; 구조물의 관련 구성요소들의 동작, 기능, 체계; 각 부분들의 조합 및 제조측면의 경제성은 후술하는 바람직한 실시예 및 첨부된 도면으로부터 명확해질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
여러 도면에서 도면 부호는 해당부분을 나타낸다. 그리고 첨부된 도면은 단지 본 발명의 예시이며 본 발명을 한정하지는 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치의 일실시예를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 크레인팔(crane boom)(50)은 크레인팔의 선단부(boom nose)(60)를 포함한다. 그리고 상기 선단부(60)에는 상부 활차(70) 및 하부 활차(lower boom nose sheave)(30)가 포함된다. 케이블(80)은 선단부(60)에서 연장되어 하물을 지지하는 후크블록(hookblock)(40)에 연결된다. 미도시한 호이스트(hoist)는 상기 케이블(80)의 운동을 제어하며 이에 따라 후크블록(40)의 운동도 제어하게 된다.
본 발명에 따른 마이크로 임펄스 레이더(Micro-impulse radar: 이하 MIR이라 함) 시스템은 하부 활차(30)의 축에 결합된 피봇판(20) 위에 설치된다. MIR 시스템(10)은 상기 피봇판(20) 위에 설치되므로 상기 MIR 시스템(10)의 송신 및 수신 안테나(미도시)는 크레인팔(50)의 상승 각도에 상관없이 항상 후크블록(40) 방향을 가르키게 된다.
잘 알려진 바와 같이, MIR 시스템은 소폭의 초광대역 펄스(short-range ultra-wideband pulse)를 송신하여 물체에 가로막혀서 돌아오는 펄스의 반향을 감지한다. 반송된 펄스 즉 펄스의 송신과 수신 사이의 시간지연(time delay)에 근거하여 MIR 시스템은 물체까지의 거리를 측정한다.
비접촉식 거리측정장치는 MIR 시스템 이외에도 음파, 초음파, 적외선 및 레이저를 이용한 거리 측정장치같이 접촉에 의존하지 않고 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 어떤 장치가 될 수도 있다.
MIR 시스템(10)은 후크블록(40)과 크레인팔의 선단부(60) 사이의 거리가 소정의 거리 이내인 경우에 크레인 조작자에게 전기 케이블(90)을 통하여 경고신호를 전송하도록 조정된다.
예를 들어, 도 1에 따른 실시예를 보면, 경고신호는 표시등(indicator light)(95)을 구동시킨다. 그리고 다른 실시예에서는 경고신호는 표시등 뿐만아니라 후크블록(40)이 크레인팔의 선단부(60) 방향으로 더이상 이동하는 것을 방지하는 제어 시스템(미도시)을 구동시킨다.
또한 변형된 실시예에서는 MIR 시스템(10)은 후크블록(40)과 크레인팔의 선단부(60) 사이의 거리가 각각 소정의 제1, 2한계거리인 경우에 크레인 조작자에게 전기 케이블(90)을 통하여 제1, 2경고신호를 전송하도록 조정된다. 여기서 제2한계거리는 제1한계거리보다 작은 값이다.
제1경고신호는 수력 밸브(미도시)를 구동시켜 케이블(80)의 선속도(line speed)를 감소시키며, 제2경고신호는 제어 시스템을 구동시켜 후크블록(40)이 크레인팔의 선단부(60) 방향으로 더이상 이동하는 것을 방지한다.
이러한 기술은 후크블록(40)이 제1한계거리에 도달할 때까지 케이블(80)을 최대 선속도로 이동시키는 것을 가능하게 해준다.
도 2에 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치의 다른 실시예를 도시하였다.
본 실시예에서는 MIR 시스템(10)이 제어 시스템(15)에게 경고신호에 대비되는 거리측정량을 제공한다. 상기 제어 시스템(15)은 롬(ROM)과 램(RAM)이 연결된 프로세서(25)를 포함하여 구성된다.
상기 제어 시스템(15)은 거리측정량과 제1, 2한계거리를 비교한다. MIR 시스템(10)으로부터 제공된 거리측정량이 제1한계거리를 넘으면, 상기 제어 시스템(15)은 케이블 제어장치(35)에 제어 신호를 출력하여 케이블(80)의 속도를 감소시키도록 하며, 또한 표시등(45)에 제어 신호를 출력하여 사용자에게 경고를 해준다.
MIR 시스템(10)으로부터 제공된 거리측정량이 제2한계거리를 넘으면 제어 시스템(15)은 케이블 제어장치(35)에 제어 신호를 출력하여 케이블(80)의 운동을 정지시키게 된다.
한편 MIR 시스템(10)은 거리측정량을 제어 시스템(15)에 제공하는 대신에 펄스의 송신과 수신사이의 시간지연을 출력하도록 구성될 수도 있다.
이때 상기 제어 시스템(15)은 상술한 제1, 2한계거리에 상당하는 제1,2한계 시간지연과 측정된 시간지연과를 비교한다. 그리고 나서 상기 제어 시스템(15)은 시간지연이 소정의 제1, 2한계 시간지연을 초과하는지의 여부에 의하여 상술한 제1, 2한계거리를 초과한 경우의 동작과 동일한 방식으로 동작된다.
본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치는 두 활차의 충돌을 방지하지 위하여 물리적 접촉방식을 이용하는 것을 없앨 수 있다. 또한 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치는 구동부분을 포함하지 않으며, 외부 환경에 노출되지도 않는다.
응답시간은 접촉을 이용하는 활차의 충돌 방지장치에 비교할 때 매우 향상된다.
따라서 본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치는 접촉에 기초한 활차의 충돌 방지장치에서 발생하는 문제점과 단점을 해결할 수 있게 된다.
상술한 본 발명의 실시예들에서는 표시등을 구동하였지만, 이에 추가하여 또는 이를 대신하여 경고음을 발생시킬 수도 있다.
상술한 본 발명는 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 고안의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.
본 발명에 따른 활차의 충돌 방지장치는 비접촉식 거리측정장치를 사용하므로 접촉에 기초한 종래의 활차의 충돌 방지장치에서 발생하는 문제점과 단점을 해결할 수 있게 된다.

Claims (22)

  1. 크레인팔(50)의 선단부(60)에 설치되는 비접촉식 거리측정장치(10)를 포함하여 구성되며, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 상기 크레인팔(50)에 지지되는 하물지지수단(40)까지의 거리를 측정하여 측정된 거리가 제1한계값보다 작으면 제1신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 마이크로 임펄스 레이더인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 음파 거리측정장치인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 초음파 거리측정장치인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 적외선 거리측정장치인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 레이저 거리측정장치인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 활차의 충돌 방지장치는 상기 제1신호에 의하여 구동되는 표시기(95)를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 활차의 충돌 방지장치는 하물지지수단(40)의 운동을 제어하며, 상기 제1신호에 응답하여 상기 하물지지수단(40)의 속도를 감소시키는 제어기(15)를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 활차의 충돌 방지장치는 표시기(45)와, 상기 제1신호에 응답하여 상기 표시기(45)를 구동시키는 제어기(15)를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 측정된 거리가 제1한계값보다 작은 제2한계값보다도 작으면 제2신호를 출력하고, 상기 제어기(15)는 상기 제2신호에 응답하여 상기 하물지지수단(40)의 운동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 측정된 거리가 제1한계값보다 작은 제2한계값보다도 작으면 제2신호를 출력하고, 상기 제어기(15)는 상기 제2신호에 응답하여 상기 하물지지수단(40)의 운동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 활차의 충돌 방지장치는 표시기(45)와, 상기 제1신호에 응답하여 상기 표시기(45)를 구동시키는 제어기(15)를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  13. 크레인팔(50)의 선단부(60)에 설치되어 상기 크레인팔(50)에 지지되는 하물지지수단(40)까지의 거리를 측정하는 비접촉식 거리측정장치(10)와; 표시기(95)와; 측정된 거리가 제1한계값보다 작은지 여부를 판단하고, 만약 측정된 거리가 제1한계값보다 작으면 상기 표시기(45)를 구동시키는 제어기(15)를 포함하여 구성되는 활차의 충돌 방지장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 마이크로 임펄스 레이더, 음파 거리측정장치, 초음파 거리측정장치, 적외선 거리측정장치 및 레이저 거리측정장치 중의 하나인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  15. 크레인팔(50)의 선단부(60)에 설치되어 상기 크레인팔(50)에 지지되는 하물지지수단(40)까지의 거리를 측정하는 비접촉식 거리측정장치(10)와; 상기 하물지지수단(40)의 운동을 제어하고, 측정된 거리가 제1한계값보다 작은지 여부를 판단하고, 만약 측정된 거리가 제1한계값보다 작으면 상기 하물지지수단(40)의 속도를 감소시키는 제어기(15)를 포함하여 구성되는 활차의 충돌 방지장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 활차의 충돌 방지장치는 표시기(45)를 더욱 포함하여 구성되며, 상기 제어기(15)는 측정된 거리가 제1한계값보다 작으면 상기 표시기(45)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제어기(15)는 측정된 거리가 제1한계값보다 작은 제2한계값보다도 작은지 여부를 판단하고, 만약 측정된 거리가 제2한계값보다 작으면 상기 하물지지수단(40)의 운동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 마이크로 임펄스 레이더, 음파 거리측정장치, 초음파 거리측정장치, 적외선 거리측정장치 및 레이저 거리측정장치 중의 하나인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  19. 크레인팔(50)의 선단부(60)에 설치되어, 상기 크레인팔(50)에 지지되는 하물지지수단(40) 방향으로 신호를 송신하고, 신호를 송신하는 것과 반송 신호를 수신하는 것 사이의 시간간격을 측정하는 비접촉식 거리측정장치(10)와; 상기 하물지지수단(40)의 운동을 제어하고, 측정된 시간간격이 제1한계값보다 작은지 여부를 판단하고, 만약 측정된 시간간격이 상기 제1한계값보다 작으면 상기 하물지지수단(40)의 속도를 감소시키는 제어기(15)를 포함하여 구성되는 활차의 충돌 방지장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 활차의 충돌 방지장치는 표시기(45)를 더욱 포함하여 구성되어, 상기 제어기(15)는 측정된 시간간격이 제1한계값보다 작으면 상기 표시기(45)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제어기(15)는 측정된 시간간격이 제2한계값보다 작은지 여부를 판단하고, 만약 측정된 시간간격이 제2한계값보다 작으면 상기 하물지지수단(40)의 운동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 비접촉식 거리측정장치(10)는 마이크로 임펄스 레이더, 음파 거리측정장치, 초음파 거리측정장치, 적외선 거리측정장치 및 레이저 거리측정장치 중의 하나인 것을 특징으로 하는 활차의 충돌 방지장치.
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