KR20090004187A - 자동 히팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 화물창 내부 벽면의 단열재(insulation panel) 시공 작업에 투입되는 자동화장비로서, 다른 자동화장비에 의해 미리 접착제 도포 및 1차 가열이 끝단 시트를 2차 가열하여 마무리 접착제 경화 작업을 수행할 수 있는 자동 히팅 장치를 제공한다.

본 발명의 자동 히팅 장치는 적어도 전원공급부 및 온도조절기를 구비한 부수장치, 작동제어기가 탑재된 운반대차형 장비(12)에 연결되어 화물창 내부 전체 벽면을 주행하도록 제어되되, 상기 운반대차형 장비(12)를 탑재하지 않는 것에 대응하게 경량화된 직사각 상자 골격 형상을 갖는 프레임부(100); 상기 프레임부(100)에 복수개로 설치되어 스케이트판의 작동 자세를 압력감지셀로 인식하면서 액추에이터의 가압력을 변화시켜 상기 스케이트판의 작동 자세의 변화에도 동일한 접촉압력을 유지하는 스케이트부(200); 상기 화물창의 마찰기반에서 구동휠을 구동시키는 복수개의 구동부(300); 상기 구동부를 이동시켜 상기 구동휠을 상기 마찰기반에 밀착시키거나 이격시키도록 상기 프레임부에 결합된 밀착부(400)를 포함한다.

프레임부, 밀착부, 구동부, 스케이트부

Description

자동 히팅 장치{AUTO HEATING APPARATUS}

본 발명은 자동 히팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 화물창에는 화물창 내부의 방열 작용을 위해서 내부 벽면에 수천에서 수만개 정도의 패널 형식의 단열재(예 : insulation panel)가 설치된다.

이들 설치 작업은 대부분 수작업에 의해 의존하거나, 일부에 있어 자동화 기계를 사용하고 있는 실정이다.

예컨대, 2차 방벽을 위해 접착제를 도포하여 단열재에 시트(예 : 트리플렉스)를 부착시키는 자동화장비로는 본 출원인의 2006년 등록 특허 제631131호로서 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치가 있다.

종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 몸체의 중앙 상측으로 탱크 내부의 부착면에 부착할 트리플렉스가 권취된 권취드럼과, 상기 트리플렉스를 권취드럼으로부터 부착면으로 안내하기 위해 권취드럼 전방에 수직으로 배치된 가이드 판과, 상기 가이드 판 전방에 배치되어 가이드 판을 따라 이동하는 트 리플렉스의 일면에 접착제를 분사하기 위한 다수의 노즐부와, 상기 트리플렉스의 일면에 도포된 접착제를 트리플렉스의 일면 상에 골고루 퍼뜨려서 부착면과 양호한 접촉을 유도하기 위한 다수의 가압롤러부와, 상기 가압롤러부에 의해 부착면에 부착된 상태의 트리플렉스를 가압과 동시에 가열시켜 접착력을 향상시키기 위한 다수의 히팅부와, 상기 몸체를 일방향으로 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부에 의해 이동할 때 패널의 대향면에 각각 슬라이딩 가능하게 압착되어 상기 몸체가 패널 사이로부터 이탈되는 것을 방지하는 확장링크부로 구성되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 제어부를 비롯한 복수개의 장비를 모두 탑재시키기 위해 상대적으로 길이가 긴 몸체를 갖고 있고, 몸체 외부로 돌출된 각종 지지대, 운휴 중 지면에 놓을 수 있는 다리 등의 돌출된 구조물로 인하여, 화물창 내부에 가설된 족장과의 간섭이 발생되는 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 장치의 중량 및 크기 과대로 인하여 작업자가 핸들링하기 매우 어렵고, 추가적인 부착장치 내지 부착로봇이 요구되어 초기 세팅 작업이 불편함 단점을 갖는다.

따라서, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 장비 적용율이 매우 떨어지는 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 장치 사용 후 접착제가 완전히 경화되지 않을 경우, 기존의 수작업에 의해 접착제를 경화시키면서 시트를 작업표면(예 : 부착면)에 밀착시키거나, 상기 부착장치의 특정 기능만 을 위해 전체 장치를 이동시켜야 하는 비경제적인 장비 운용이 수행되고 있으므로, 경제적이면서도 신속하게 마무리 접착제 경화 작업만을 전용으로 수행할 수 있는 장치가 요구되고 있는 실정이다.

또한, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 상대적으로 복잡한 볼스크루 형식으로 스케이트다리와 스케이트판을 승하강시키도록 결합하여, 장치 중량을 증가시키고, 구조의 복잡성을 가져와, 유지 보수가 불편하고, 잦은 고장 유발의 문제점에 노출된 상황이다.

또한, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 스케이트판의 작동 자세를 인식할 수 없어서, 자세 변화에 따른 시트와의 접촉압력을 일정하게 유지할 수 없어, 고품질의 작동이 불가능한 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치는 가열작동시 온도를 측정하는 수단이 부재되어, 정밀한 온도조절이 불가능한 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 선박의 화물창 내부 벽면의 단열재(insulation panel) 시공 작업에 투입되는 자동화장비로서, 다른 자동화장비에 의해 미리 접착제 도포 및 1차 가열이 끝단 시트를 2차 가열하여 마무리 접착제 경화 작업을 수행할 수 있는 자동 히팅 장치를 제공한다.

앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적은 하기에 상세히 설명할 바와 같이, 적어도 전원공급부 및 온도조절기를 구비한 부수장치, 작동제어기가 탑재된 운반대차형 장비에 연결되어 화물창 내부 전체 벽면을 주행하도록 제어되는 자동 히팅 장치에 있어서, 상기 운반대차형 장비를 탑재하지 않는 것에 대응하게 경량화된 직사각 상자 골격 형상을 갖는 프레임부; 상기 프레임부에 복수개로 설치되어 스케이트판의 작동 자세를 압력감지셀로 인식하면서 액추에이터의 가압력을 변화시켜 상기 스케이트판의 작동 자세의 변화에도 동일한 접촉압력을 유지하는 스케이트부; 상기 화물창의 마찰기반에서 구동휠을 구동시키는 복수개의 구동부; 상기 구동부를 이동시켜 상기 구동휠을 상기 마찰기반에 밀착시키거나 이격시키도록 상기 프레임부에 결합된 밀착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 자동 히팅 장치는 직사각 상자 골격 형상을 갖는 프레임부에 구동부 및 스케이트부를 탑재시킴에 따라 화물창 내부에 가설된 족장과의 간섭 없이 마무리 접착제 경화 작업을 전용으로 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 자동 히팅 장치는 시트의 주행 및 가열에 필요한 구성요소만을 구비함에 따라 상대적으로 가벼운 중량과 심플한 크기를 갖고 있어서, 작업자가 핸들링하기 매우 쉽고, 초기 세팅 작업이 간편하고, 장비 적용율을 높일 수 있 는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 자동 히팅 장치는 스케이트판의 작동 자세를 인식하여 자동으로 액추에이터의 가압력을 변화시킴에 따라, 작동 자세의 변화에도 미리 정한 접촉압력을 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 자동 히팅 장치는 별도로 제공되는 운반대차형 장비에 구비된 작동제어기와 온도조절기 및, 스케이트부의 온도센서를 이용하여 고품질의 접착 품질을 제공할 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 자동 히팅 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 프레임부의 기준바퀴를 설명하기 위해 프레임부의 일측 전방 저면쪽 부위를 보인 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시된 실시예의 상면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 실시예의 측면도이다. 또한, 도 5는 도 1에 도시된 실시예의 정면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 원 B의 확대 단면도이고, 도 7a 내지 도 7d는 도 1에 도시된 실시예의 스케이트부의 작동설명을 위한 도면들이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 히팅 장치는 다른 자동화장비(예 : Auto Gluing Machine) 또는 앞서 언급한 종래 기술의 엘엔지씨 화물창 트리플렉스 부착장치에 의해 미리 접착제 도포 및 1차 가열이 끝난 시트를 2차 가열하여 마 무리 접착제 경화 작업을 수행하는 전용 장치에 대한 실시예(10)로서 이해된다.

본 실시예(10)는 단열재(1) 시공에 의해 형성되는 단열재 작업영역(9)을 따라 주행하기 위한 밀착 작동 및 주행 작동을 수행하되, 특히 접착제가 도포되고 시트가 덮여진 상태에서, 시트 표면의 상황에 따라 달라지는 하기에 설명할 스케이트판의 작동 자세에 대응하게 액추에이터의 가압력을 변화시키면서 가열 작동을 수행한다.

이를 위해 본 실시예(10)는 상기 밀착 작동, 주행 작동, 가열 작동에 필요한 작동 전원 및 제어 신호를 연결케이블(11)을 통해 운반대차형 장비(12)로부터 전달 받는 구조적 특징을 갖는다.

여기서, 운반대차형 장비(12)는 상기 해당 작동에 대응한 작동알고리즘을 사전에 미리 구비한 작동제어기 및 부수장치(예 : 전원공급부, 온도조절기 등)를 갖는다.

특히, 운반대차형 장비(12)의 작동제어기는 하기에 설명할 변위측정기(potentiometer) 또는 압력감지셀로부터 입력되는 신호에 따라 밀착부(400)의 밀착모터(410) 또는 스케이트부(200)의 액추에이터를 미리 정해지거나 본 실시예(10)에서 설명할 작동 방법에 대응한 작동 알고리즘으로 제어하도록 구성되어 있다.

예컨대, 화물창 현장 시공 상황에 따라 단열재의 변형 또는 조립공차가 발생되고 있고, 이에 따라 시트의 형상이 시트 연장 방향을 따라 변화된다.

이런 상황에 맞는 작동을 위해 상기 작동제어기는 상기 시트의 형상 변화에 적극 대응하여 밀접한 접촉을 수행하도록, 스케이트부(200)의 압력감지셀로부터 스 케이트판의 작동 자세를 인식한 값(이하, '자세 인식값'이라 칭함)을 입력 받은 후, 상기 자세 인식값에 대응하게 스케이트부(200)의 액추에이터의 가압력을 변화시키도록 구성되어 있다.

여기서, 스케이트부(200)의 스케이트판은 하기에 설명할 바와 같은 밸런싱 링크절 및 관절형 조인트를 구비하고 있기 때문에, 상기 시트의 형상 변환에 따라 다양한 작동 자세를 취할 수 있고, 이런 스케이트부(200)의 스케이트판의 작동 자세 변경은 압력감지셀(220)에서 자세 인식값으로 검출된다.

따라서, 검출된 자세 인식값은 상기 작동제어기로 입력되고, 상기 자세 인식값에 대비되도록 미리 설정해 놓은 인덱스데이터를 이용하여 스케이트판의 작동 자세를 인식(판별)한 후, 상기 인식된 작동 자세에 해당하는 액추에이터의 가압력을 상기 인덱스데이터에서 독취한 후, 상기 액추에이터의 가압력에 맞게 액추에이터작동암을 승하강시키는데 사용된다.

이와 같은 과정은 상기 작동제어기의 중앙처리장치 및 미리 정해진 자세인식 알고리즘에 의해 구현된다.

아울러, 운반대차형 장비(12)를 따로 사용할 경우에는 기존의 장비들이 제어기를 탑재하여 주행한 것에 비하여, 본 실시예(10) 자체의 중량 및 크기를 콤팩트화 할 수 있다.

더욱이, 본 실시예(10)는 주행 및 가열에 필요한 필수 장비만을 탑재하고 있음에 따라, 작업자의 용이한 핸들링을 확보하고, 초기 세팅 작업을 용이하게 할 수 있다.

여기서, 초기 세팅 작업이란 본 실시예(10)와 운반대차형 장비(12)를 연결케이블(11)로 상호 접속시키고, 본 실시예(10)를 해당 작업영역(9)의 상부에 배치시킨 후, 밀착부를 작동시켜 작업영역(9)에 미리 형성되어 있는 마찰기반을 이용하되, 예를 들면, 단열재(1) 상부의 플라이우드(2) 또는 별도의 가이드레일(30)(도 6 참조)을 이용하여서, 본 실시예(10)를 주행 가능하게 준비시키는 것을 의미한다.

상기 가이드레일(30)을 가이드 지지기반으로 이용하기 위해서, 프레임부(100)에는 가이드바(104)가 축부재의 길이 방향을 따라 각각 연장되면서 축부재의 외측면에서 돌설되어 있다.

가이드바(104)는 하기의 도 6을 통해 설명될 가이드레일(30)의 슬라이딩 홈에서 미끄럼 작동을 수행하면서, 본 실시예(10)가 주행 방향으로부터 이탈하지 않도록 가이드 역할을 담당한다.

이와 함께 프레임부(100) 양측의 축부재 각각의 상부에는 상기 가이드레일(30)을 따라 구름 작동할 수 있는 가이드블록조립체(105)가 복수개의 캠포로와(105a)(cam follower)를 서로 반대 방향으로 배치시키도록 설치되어 있다.

실시예(10)의 구체적인 구성에 대해서 살펴본다.

실시예(10)는 상하 방향으로 배치된 복수개의 손잡이(101) 이외에 상대적으로 크게 돌출된 부위 없도록 프로파일 축부재 및 상대적으로 얇은 빔부재를 이용하여 직사각 상자 골격 형상을 갖는 프레임부(100)를 제공한다.

프레임부(100)에서 직사각 상자 골격 형상은 프로파일 축부재를 사다리와 같이 연결한 하부구조물과, 하부구조물의 모서리에서 각각 수직하게 세워진 복수개의 연장축부재와, 상기 하부구조물과 평행하게 상기 연장축부재를 상호 연결한 복수개의 빔부재에 의해 형성된다.

이런 프레임부(100)의 전방, 후방, 상부 모서리에는 충격흡수를 위한 복수개의 보호패드(102, 103)가 부착되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 프레임부(100)의 하부구조물에는 실시예(10)의 진행 방향으로 플라이우드(2)의 상면을 따라 구름 작동을 수행하도록 복수개의 보조휠(110)이 더 설치되어 있는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 프레임부(100)는 일측 축부재(108)의 전방 저면과 후방 저면 등과 같은 복수개의 설치 위치에 기준바퀴(106)(reference wheel)를 구비하고 있다.

이때, 기준바퀴(106)는 프레임부(100)의 일측 축부재(108)에만 설치되는 것이 바람직하고, 그의 바퀴브래킷(107)을 취부 가능하게 구성하여, 사용 방향에 따라 프레임부(100)의 일측 축부재(108) 또는 타측 축부재에 부착시켜 사용하도록 되어 있다.

본 실시예에 해당하는 자동 히팅 장치는 하기에 상세히 설명할 밀착부(400) 및 그의 보정스프링(compensative spring)의 사용으로 인하여, 화물창 내부의 내벽면을 수평 방향으로 주행할 때, 장치 자중 및 모멘트에 의한 쏠림 현상을 갖는다.

그러나 상기 기준바퀴(106)가 단열재의 플라이우드 등과 같은 마찰기반에 대하여 직접적으로 지지하면서 구름 작동함으로써, 자동 히팅 장치의 주행선이 부착면 중심선에서 이탈하는 것이 방지되어, 효과적으로 장치 쏠림 또는 중심선 이탈 현상을 방지한다.

본 실시예(10)는 프레임부(100)의 내부에 탑재한 스케이트부(200), 구동부(300), 밀착부(400)를 갖는다.

스케이트부(200)는 프레임부(100)의 앞쪽 부위 하부에 배열된 전방 스케이트조립체와, 프레임부(100)의 뒤쪽 부위 하부에 배열된 후방 스케이트조립체를 포함한다.

전방 스케이트조립체와 후방 스케이트조립체는 배열 위치를 제외하고는, 동일한 스케이트 기구 구조를 갖는다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예(10)에 따른 스케이트부(200) 각각의 스케이트 기구 구조는 단열재의 변형 또는 조립공차에 의한 접촉 대상의 변화에 적극 대응할 수 있도록 구성된다.

이를 위한 스케이트부(200)는 운반대차형 장비의 작동제어기에 연결되어 가압력 변화를 위해 액추에이터작동암이 제어되는 액추에이터(210)와, 상기 액추에이터작동암의 하단에 결합되어 상기 작동제어기에게 자세 인식값을 입력시키는 압력감지셀(220)과, 상기 압력감지셀(220)의 하단에서 힌지 작동 가능하게 결합된 밸런싱 링크절(230)과, 상기 밸런싱 링크절(230)의 양단에 구비된 관절형 조인트(240)와, 상기 관절형 조인트(240)에 결합된 조인트 브래킷을 상면에 각각 형성한 한 쌍의 스케이트판(250)과, 상기 스케이트판(250)에 구비된 면상발열히터(260)를 포함한다.

각각의 액추에이터(210)는 공압 실린더로서 구성 가능하다. 또한 액추에이 터(210)의 몸체는 프레임부(100)의 전방 및 후방 하부에 각각 하향으로 향하게 고정된다.

상기 관절형 조인트(240)로는 유니버셜 조인트, 공차 또는 유격을 이용한 플로팅 구조의 커플링 기구, 피봇 커플링 기구 등이 사용 가능하다.

또한, 온도센서는 프레임부에서 하향으로 설치되어 스케이트판(250)의 저면에 접촉하는 시트의 가열온도를 측정하는 적외선 온도계이거나, 스케이트판(250)의 내부에 구비되어 시트의 가열온도를 측정하는 내장형 온도계로서, 운반대차형 장비(12)의 온도조절기에게 전기적으로 연결되어 입력시키도록 되어 있다.

온도조절기는 입력받은 가열온도를 이용하여 접착제 경화에 맞는 온도를 정밀하게 유지하여, 접착 품질을 향상시킬 수 있다.

구동부(300)는 작동원(예 : 전원)을 운반대차형 장비(12)의 작동제어기로부터 공급받아서, 상기 단열재(1) 상부의 플라이우드(2)를 마찰기반으로 하여 주행 작동을 수행하도록, 프레임부(100)의 양측에 각각 배치된다.

밀착부(400)는 프레임부(100)의 중앙을 기준으로 설치된 상태에서 작동원(예 : 전원)을 역시 상기 작동제어기로부터 공급받고, 각각의 구동부(300)를 상기 마찰기반쪽으로 밀착시키는 밀착 작동, 또는 각각의 구동부(300)를 상기 마찰기반의 반대쪽으로 멀어지도록 분리시키는 이격 작동을 수행한다.

실시예(10)가 화물창 내부 전체 벽면을 따라 자동 주행하는데 필요한 주행력은 구동부(300) 및 밀착부(400)를 통해 발생된다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(300)는 복수개(예 : 4개)의 구 동휠(325) 각각을 해당 구동모터(320)로 연결한 독립 모터 구동 구조를 갖는다.

독립 모터 구동 구조는 풀리 또는 벨트를 사용하지 않고, 구동모터(320)의 출력샤프트에 구동휠(325)을 각각 직결시켜서, 각각의 구동휠(325)의 구동을 정밀 제어할 수 있는 구조를 의미한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 밀착부(400)는 도 4 또는 도 5에 보이는 밀착모터(410), 이형나사축부재(460) 및 볼스크루너트블록(470)과 같은 모터 작동식 볼스크루기구를 이용한다.

밀착부(400)는 구동부(300)의 구동휠(325)을 플라이우드(2)에게 가압 접촉시키고, 이런 상태에서 구동부(300)는 동작하여 주행력(구동력)을 발생시킨다.

여기서, 가압 접촉이란 하기에 상세히 설명할 밀착부(400)가 구동부(300)를 동시에 플라이우드(2) 쪽으로 밀착시킬 때 발생된다.

각각의 구동부(300)는 예시적으로, 프레임부(100)의 하측 공간에 배치되는 이동판 형상의 너클 또는 스트레이크(strake)와 같은 바퀴쇠(401)를 갖는다.

바퀴쇠(401)의 상부에는 구동모터(320)가 설치되고, 바퀴쇠(401)의 하부에는 구동휠(325)이 설치된다.

밀착을 위한 동력 전달은 밀착모터(410)에 의해 정회전 또는 역회전하는 이형나사축부재(460), 볼스크루너트블록(470), 직각형 가압대(480), 바퀴쇠(401)를 통해 순차적으로 이루어지고, 그 결과 구동휠(325)이 플라이우드(2)에 밀착된다.

만일 이형나사축부재(460)가 역회전하여 풀리게 되면, 가압대(480)와 바퀴쇠(401) 사이에 위치하는 보정스프링(490)(compensative spring)에 의하여 원위치 된다.

프레임부(100)의 하부 좌측과 우측에 각각 배열된 바퀴쇠(401)에는 전방 및 후방 위치에 각각 구동부(300)가 배치된다.

바퀴쇠(401)는 그의 중앙 부위에서 수평방향으로 복수개의 가이드구멍(402)을 각각 형성하고 있고, 가이드축부재(403)의 일측 단부를 가이드구멍(402)에 삽입하여, 가이드축부재(403)의 수평 이동이 가능케 결합시킨다.

바퀴쇠(401)는 각각의 양측 단부에서 상향으로 수직하게 구동모터(320)를 각각 장착하고 있고, 구동모터(320)의 출력샤프트를 하향으로 향하게 배치하고 있다.

바퀴쇠(401)에는 주지의 LM(Linear Module)가이드, 즉 선형가이드의 일측부재(예 : 가이드레일)가 설치되어 있다. 상기 일측부재와 미끄럼 작동 관계에 있는 선형가이드의 타측부재(예 : 가이드블록)는 프레임부(100)의 저부에 설치되어있다.

밀착부(400)의 밀착 작동(가압 작동) 또는 이격 작동(릴리스 작동)시, 바퀴쇠(401)를 비롯한 구동부(300)는 상기와 같은 선형가이드에 의해서 직선왕복운동을 할 수 있게 된다.

구동부(300) 중에서 전방측에 배치된 것은 구동브레이커(330)를 장착하고 있지 않고, 구동부(300) 중에서 후방측에 배치된 것은 구동브레이커(330)를 장착하고 있다.

예컨대, 바퀴쇠(401)의 후방측에 배치된 구동모터(320)는 바퀴쇠(401)의 베어링(318)을 통해 상하방향(예 : Z축방향)으로 출력샤프트(319)를 연장시키되, 출 력샤프트(319)의 아래쪽 끝단에는 베벨기어(329)를 통해 수직하게 직결된 종동출력샤프트(337)가 배치되어 있다.

이런 종동출력샤프트(337)에는 정지 작동 제어 과정의 제어신호에 대응하게 신속하게 구동부(300)를 잠금상태 또는 풀림상태로 유지시키는 구동브레이커(330)가 장착되어 있다.

구동브레이커(330)는 그의 하우징을 브레이커브래킷(339)에 고정시키고 있다. 이때, 브레이커브래킷(339)의 상단은 바퀴쇠(401)에 연결되어 있다.

구동브레이커(330)는 그의 하우징 내부에 전자 연동식 구속수단을 구비하되, 전자 연동식 구속수단이 도 1에 도시된 운반대차형 장비(12)에 접속되어 있고, 이후 종동출력샤프트(337)와 비접촉되어 있는 초기화 상태를 유지한다.

그러는 도중 구동브레이커(330)는 비상사태 발생시, 또는 정상 운전 도중 정지 작동시에 상기 운반대차형 장비(12)의 작동제어기에 미리 사전에 짜여진 정지 작동 제어 과정을 통해 제어신호(축전지, 콘덴서 등의 비상전원 또는 상용전원)를 전자 연동식 구속수단에 공급시킨다.

구동브레이커(330)의 전자 연동식 구속수단은 전자석부재로서, 종동출력샤프트(337)의 조임, 고착 등의 잠금동작 또는 풀림동작 중 어느 하나를 수행하되, 특히 잠금동작시 종동출력샤프트(337)와, 구동휠(325) 및 구동모터(320)의 출력샤프트를 모두 급정지시킨다.

구동휠(325)은 구동모터(320)의 출력샤프트에 직결되어 있어서, 구동모터(320)의 작동에 따라 회동하도록 되어 있다.

상기 구동모터(320), 또는 가압모터역할을 담당하는 밀착모터(410) 등은 DC모터 또는 서보모터를 사용한 것으로서, 각종 감속기어, 베어링, 모터엔코더 등으로 구성되며, 도 1에 도시된 운반대차형 장비(12)에 접속되어 작동원을 공급받도록 되어 있다.

밀착부(400)는 밀착모터(410), 풀리 및 벨트를 통해 연결된 나사운동기구의 일종인 볼스크루기구를 이용하여, 볼스크루기구의 최종단에 해당하는 볼스크루너트블록(470)을 이송시키도록 되어 있다.

여기서, 이형나사축부재(460)는 전달 받은 회전력을 직선왕복에 필요한 이송력으로 변환시키도록, 상기 이형나사축부재(460)에서 서로 다른 방향의 나사산을 상호 대향적으로 형성한 일측 나사 부위 및 타측 나사 부위에 각각 볼스크루너트블록(470)을 결합하고 있다.

또한 밀착부(400)는 볼스크루너트블록(470)의 저부에 각각 결합된 직각형 가압대(480)와; 상기 직각형 가압대(480) 및 상기 바퀴쇠(401) 사이에 배치된 보정스프링(490)을 포함한다.

상기와 같은 구성에 의해서, 본 발명에서 언급된 밀착력은 하기의 작동 설명에서와 같은 밀착부(400)의 작동에 따라 발생되는 볼스크루너트블록(470) 및 직각형 가압대(480)의 이송력과, 상기 이송력에 의해 압착되는 상기 보정스프링(490)의 탄성반발력을 합한 값이 된다.

도 6에 상세히 보이듯이, 이형나사축부재(460)는 그의 정회전 또는 역회전에 의해, 일측 나사 부위와 타측 나사 부위에 각각 체결된 볼스크루너트블록(470) 및 직각형 가압대(480)를 동시에 프레임부(100)의 바깥쪽 또는 안쪽으로 동일 스트로크(S)(stroke)만큼 이송시키는 이송력을 발생시킨다.

여기서, 각각의 직각형 가압대(480)는 수평판(481)과 수직판(482)으로 이루어져 있다.

직각형 가압대(480)의 수직판(482)에는 복수개의 가이드축부재(403)의 타측 단부가 각각 수직하게 결합되어 있다. 이런 각각의 가이드축부재(403)에는 보정스프링(490)이 삽입되어 있다. 또한 각각의 가이드축부재(403)의 일측 단부는 바퀴쇠(401)의 해당 가이드구멍(402)에 삽입되어 있고, 보정스프링(490)의 탄성반발력에 의해 가이드구멍(402)으로부터 분리되지 않도록 핀부재(483)에 의해 구속되어 있다.

특히 보정스프링(490)의 일측 단부는 상기 직각형 가압대(480)의 수직판(482)의 측면에 접촉되어 있고, 보정스프링(490)의 타측 단부는 변위측정기(491)를 개재한 상태에서 상기 바퀴쇠(401)의 측면에 연결되어 있다. 여기서, 변위측정기(491)는 도 1에 도시된 운반대차형 장비(12)에 접속되어 있다. 변위측정기(491)는 직각형 가압대(480)의 수직판(482)과 보정스프링(490)의 사이에 설치되어도 무방하다.

결국, 보정스프링(490)은 밀착부(400)의 작동시, 보정스프링(490)의 탄성반발력과, 볼스크루너트블록(470) 및 직각형 가압대(480)로부터 전달되어 온 이송력의 합력인 밀착력을 바퀴쇠(401)에 전달한다.

이에 따라, 바퀴쇠(401)에 각각 장착된 구동부(300)의 구동휠(325)이 단열 재(1)의 플라이우드(2)에 밀착되어, 정밀한 주행을 기구적으로 보장될 수 있게 된다.

한편 밀착부(400)의 밀착모터의 작동 제어를 수행하는 도 1에 도시된 운반대차형 장비(12)의 작동제어기는 시작 세팅 및 주행 작동시 변위측정기(491)를 이용함에 따라, 최적의 힘조절(force control)을 실현한다.

변위측정기(491), 구동모터(320), 구동브레이커(330), 밀착모터(410), 온도센서 등은 상기 운반대차형 장비(12)에 연결되어서, 작동원을 공급받거나, 신호를 전송하도록 되어 있다.

밀착부(400)의 힘조절은 상기 운반대차형 장비(12)의 작동제어기의 메모리에 저장되고 상기 작동제어기의 중앙처리장치에 의해 제어되는 힘조절 알고리즘에 의해 수행될 수 있다. 힘조절 알고리즘의 주요 내용은 변위측정기(491)를 이용하여 플라이우드(2)의 실재 형상(예 : 돌출되거나 함몰된 부위와 같은 형상)에 대응하여, 적극적으로 구동부(300)를 프레임부(100)의 바깥쪽으로 밀어내거나 원위치 시키도록 제어함에 따라, 밀착부(400)의 이송력을 보정스프링(490)의 탄성반발력으로 보정하여 결국 밀착력을 일정하게 유지시키고, 정밀한 주행 환경을 본 실시예(10)에게 제공한다.

한편, 가이드레일(30)은 단열재의 플라이우드(2)의 상면에 부설된다.

가이드레일(30)은 프레임부(100)의 축부재 외측면에 설치된 가이드바(104) 또는 가이드블록조립체(105)를 슬라이딩 또는 구름 작동하게 돕는 가이드 지지기반이다. 참고적으로 단열재는 미리 스터드볼트 등이 취부될 수 있는 앵커베이스 등 을 구비하고 있기 때문에, 상기 앵커베이스 및 스터드볼트 내지 유사 부가 설치 수단을 이용하여 가이드레일(30)이 단열재에 부설 가능하다.

이런 가이드레일(30)은 단열재를 따라 단열재의 연장 길이에 대응하게 연속적으로 연장되는 기본적인 레일 타입, 또는 본 실시예가 주행할 수 있을 정도로 간격을 유지하면서 분리 배치된 인터벌(interval) 레일 타입 중 어느 하나로 제작될 수 있다.

이런 가이드블록조립체(105)의 캠포로와(105a)의 경사 배치 구조 또는 가이드바(104)에 의해 본 실시예로 하여금 전자세로 주행할 수 있게 해준다.

캠포로와(105a)의 경사 배치 구조란 복수개의 지지휠과 같은 상기 캠포로와(105a)가 경사 상향 배치 각도 +45도와 경사 하향 배치 각도 -45도로 각각 회전 가능하게 체결되어 있어서 가이드레일(30)의 상부 경사면과 하부 경사면에 각각 기밀하게 밀착될 수 있는 구조이다.

이를 위해 가이드레일(30)의 단면을 살펴보면, 상기 캠포로와(105a)의 경사 배치 구조에 대응한 상부 경사면과 하부 경사면을 갖는 상부몸체(31)와, 가이드바(104)용 슬라이딩 홈을 갖는 중간몸체(32)와, 가이드레일(30)을 단열재에 부설하기 위한 앵글 형상 및 볼트 구멍을 갖는 하부몸체(33)를 갖는다.

이하, 본 발명의 자동 히팅 장치의 작동관계에 대해서 설명하도록 하겠다.

작업자는 시작 세팅을 수행한다.

작업자는 운반대차형 장비(12)의 전원을 온(ON)시킨다. 운반대차형 장비(12)는 초기화를 수행하면서, 별도로 설치된 장착 여부 판단 접촉스위치(도시 안됨)를 이용하여, 프레임부(100)가 플라이우드(2) 위에 놓여 있음을 체크한다.

이후, 운반대차형 장비(12)의 작동제어기는 밀착 작동에 대한 지령을 밀착모터(410)에게 하달한다.

밀착 작동에서, 밀착부(400)는 밀착모터(410)의 모터 회전력을 이용하여 밀착주동풀리, 풀리 체결용 타이밍벨트와 같은 동력전달연결구, 밀착종동풀리 및 이형나사축부재(460)를 정회전 방향으로 회전시킨다.

이런 경우, 이형나사축부재(460)에서 각각 대향적으로 나사산을 형성한 일측 나사 부위와 타측 나사 부위는 볼스크루너트블록(470)을 서로 멀어지도록 이송시켜, 결국 볼스크루너트블록(470)과 직각형 가압대(480)가 플라이우드(2) 쪽으로 이송된다.

더욱 상세하게 도 6을 참조하면, 볼스크루너트블록(470)과 연결된 직각형 가압대(480)는 볼스크루너트블록(470)의 이송방향으로 보정스프링(490)을 가압시킨다.

바퀴쇠(401)는 상기 가압된 보정스프링(490)에 의해 플라이우드(2) 쪽으로 밀착된다. 이런 경우, 바퀴쇠(401)에 설치된 구동부(300)의 각각의 구동휠(325)이 플라이우드(2)에 가압 밀착된다. 여기서, 이격 작동은 상기 밀착 작동의 반대로 수행된다.

이후, 구동부(300)의 주행 작동이 수행된다.

운반대차형 장비의 작동제어기는 변위측정기(491)로부터 입력되는 힘의 세기를 계측하고, 그에 대응하게 밀착부(400)의 밀착모터의 회전력을 제어한다.

이런 가운데, 작동제어기는 구동모터(320)에 작동원을 공급하여, 결국 구동휠(325)을 정회전시킨다.

이런 경우, 구동부(300), 밀착부(400)를 비롯한 프레임부(100) 전체가 주행 방향으로 전진한다.

만일, 구동모터(320)의 작동을 제어하여 구동휠(325)을 역회전시킬 경우, 구동부(300), 밀착부(400)를 비롯한 프레임부(100) 전체가 후진한다.

특히 구동브레이커(330)는 정전, 상용 전원 차단, 작동원 공급 차단, 작동제어기의 회로 고장이나, 작업자에 의한 정상적인 장치의 정지 상황에서 가이드블록조립체(105), 가이드바(104), 가이드레일(30)에 도움을 받아 전자세를 유지할 수 있고, 장치 자체의 미끄러짐이나 낙하를 방지하는 특징을 본 발명에게 제공한다.

전자세는 화물창 내부의 바닥면, 내벽면, 천정면 등에서, 평면 자세(flat), 수평 자세(horizontal), 수직 자세(vertical), 매달린 자세(overhead) 등을 의미한다.

이러한 주행 가운데, 스케이트부(200)의 가열 작동이 수행된다.

스케이트부(200)는 스케이트판의 작동 자세를 인식하면서 액추에이터(210)의 가압력을 변화시키므로, 스케이트판의 작동 자세의 변화에도 동일한 접촉압력을 유지한다.

스케이트판의 작동 자세에 대한 자유도는 도 7a 내지 도 7d를 통해 이해된다.

도 7a는 스케이트부(200)의 폭방향 기준, 볼록(convex) 작동 자세이다.

여기서, 각각의 스케이트판(250)은 관절형 조인트(240)에 의해 좌, 우 틸트가 가능하다.

도 7b는 스케이트부(200)의 길이방향 기준, 볼록 작동 자세이다.

여기서, 각각의 스케이트판(250)은 관절형 조인트(240)에 의해 전, 후 틸트가 가능하다.

도 7c는 스케이트부(200)의 폭방향 기준, 오목(concave) 작동 자세이다.

도 7d는 스케이트부(200)의 폭방향 기준, 단차 작동 자세이다.

여기서, 각각의 스케이트판(250)은 관절형 조인트(240)를 양단에 체결한 밸런싱 링크절(230)에 의해 단차에 대응하여 승하강이 가능하다.

운반대차형 장비(12)의 작동제어기는 이러한 작동 자세에 대응하게 접촉압력을 유지하고, 또한, 스케이트부(200)에 장착된 온도센서와 운반대차형 장비(12)의 온도조절기로 가열온도를 감지하여 스케이트부(200)의 가열 작동을 제어한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 자동 히팅 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 프레임부의 기준바퀴를 설명하기 위해 프레임부의 일측 전방 저면쪽 부위를 보인 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 실시예의 상면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 실시예의 측면도이다.

도 5는 도 1에 도시된 실시예의 정면도이다.

도 6은 도 1에 도시된 원 B의 확대 단면도이다.

도 7a 내지 도 7d는 도 1에 도시된 실시예의 스케이트부의 작동설명을 위한 도면들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10 : 실시예 12 : 운반대차형 장비

100 : 프레임부 200 : 스케이트부

300 : 구동부 400 : 밀착부

Claims (6)

1. 적어도 전원공급부 및 온도조절기를 구비한 부수장치, 작동제어기가 탑재된 운반대차형 장비에 연결되어 화물창 내부 전체 벽면을 주행하도록 제어되는 자동 히팅 장치에 있어서,

   상기 운반대차형 장비를 탑재하지 않는 것에 대응하게 경량화된 직사각 상자 골격 형상을 갖는 프레임부;

   상기 프레임부에 복수개로 설치되어 스케이트판의 작동 자세를 압력감지셀로 인식하면서 액추에이터의 가압력을 변화시켜 상기 스케이트판의 작동 자세의 변화에도 동일한 접촉압력을 유지하는 스케이트부;

   상기 화물창의 마찰기반에서 구동휠을 구동시키는 복수개의 구동부;

   상기 구동부를 이동시켜 상기 구동휠을 상기 마찰기반에 밀착시키거나 이격시키도록 상기 프레임부에 결합된 밀착부;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스케이트부는

   상기 운반대차형 장비의 작동제어기에 연결되어 가압력을 변화시킴에 따라 액추에이터작동암의 승하강이 제어되고 상기 프레임부의 전방 및 후방 하부에 설치 된 액추에이터;

   상기 액추에이터작동암의 하단에 결합되어 상기 작동제어기에게 자세 인식값을 입력시키는 압력감지셀;

   상기 압력감지셀의 하단에서 힌지 작동 가능하게 결합된 밸런싱 링크절;

   상기 밸런싱 링크절의 양단에 구비된 관절형 조인트;

   상기 관절형 조인트에 결합된 조인트 브래킷을 상면에 각각 형성한 한 쌍의 스케이트판;

   상기 스케이트판에 구비된 면상발열히터;

   상기 면상발열히터에 의해 발생한 온도를 측정하고 상기 운반대차형 장비의 온도조절기에 전기적으로 연결된 온도센서;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 온도센서는 상기 프레임부에서 하향으로 설치되어 상기 스케이트판의 저면에 접촉하는 시트의 가열온도를 측정하는 적외선 온도계인 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 온도센서는 상기 스케이트판의 내부에 구비되어 시트의 가열온도를 측정하는 내장형 온도계인 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 구동부는

   상기 프레임부에서 폭방향으로 설치된 선형가이드;

   상기 선형가이드에서 슬라이딩 가능하게 결합된 한 쌍의 바퀴쇠;

   상기 바퀴쇠의 전방 및 후방 상부를 기준을 각각 설치된 구동모터;

   상기 구동모터의 출력샤프트에 의해 회전력을 전달받도록 상기 바퀴쇠의 하부에 각각 설치된 구동휠;을

   포함하는 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 구동부는

   상기 바퀴쇠의 베어링을 통해 상하방향으로 연장된 출력샤프트의 아래쪽 끝단에 결합된 베벨기어;

   상기 베벨기어에 수직하게 직결된 종동출력샤프트;

   상기 종동출력샤프트, 구동휠, 구동모터의 출력샤프트를 유사시 잠금동작으 로 고착시키는 전자 연동식 구속수단을 갖는 구동브레이커;를

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 히팅 장치.

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