KR20090060070A

KR20090060070A - 밸런스머신

Info

Publication number: KR20090060070A
Application number: KR1020070127226A
Authority: KR
Inventors: 정형용
Original assignee: 삼진파워텍(주)
Priority date: 2007-12-08
Filing date: 2007-12-08
Publication date: 2009-06-11
Also published as: KR100941186B1

Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 조작이 용이한 새로운 구조의 밸런스머신에 관한 것이다.

본 발명에 따른 밸런스머신은 클램핑기구(100)로 물체(1)를 물어 고정한 상태에서 윈치기구(30)를 작동시켜 상승시킨 후 이송시킬 위치까지 물체(1)를 밀어 옮길 수 있으므로, 좁은 공간에서도 편리하게 사용할 수 있을 뿐 아니라, 조작핸들(60)을 잡아서 상측으로 들어올리거나 하측으로 내려 누르므로써, 물체(1)를 승강시킬 수 있으므로, 조작이 용이하고 사용이 편리한 장점이 있다.

Description

밸런스머신{handling device}

일반적으로, 공장이나 창고에서 비교적 가벼운 100kg 내외의 물체를 운반하기 위해서는 수동식 리프트 등과 같은 장비를 이용하고 있다.

그런데, 이러한 장비는 대체적으로 지면을 따라 이동하면서 물체를 들어올려 다른 장소로 옮기게 되므로, 공간을 많이 차지하고 좁은 지역에서는 사용하기 어려울 뿐 아니라, 조작이 불편하고, 물체를 근거리로 이동시키기에는 사용이 번거로운 문제점이 있었다.

따라서, 비교적 가벼운 물체를 근거리로 이동시키기 적합한 새로운 장치가 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사이즈가 작아서 공간활용도를 높일 수 있으며, 조작이 편리할 뿐 아니라, 비교적 가벼운 물체를 근거리로 이송하기에 적합한 새로운 밸런스머신을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 설치되는 지지대(10)와;

기단이 상기 지지대(10)에 상하방향으로 구비된 제1 힌지축(11)에 회동가능하게 결합되는 제1 아암부재(21)와, 상기 제1 아암(20)에 상하방향으로 구비된 제2 힌지축(21a)에 회동가능하게 결합되는 제2 아암부재(22)를 포함하는 아암(20)과;

상기 아암(20)의 선단부 하측으로 연장되는 와이어(31)와, 상기 와이어(31)를 감을 수 있도록 된 권취드럼(32)과, 상기 권취드럼(32)에 연결된 구동모터(33)를 포함하는 윈치기구(30)와;

상기 와이어(31)의 하단에 연결된 지지블록(40)과;

상기 지지블록(40)의 하단에 결합되어 하측으로 연장되는 연결로드(50)와;

상기 연결로드(50)의 하단에 구비되며 이송할 물체(1)를 고정할 수 있도록 된 클램핑기구(100)와;

상하단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 연결로드(50)의 외부에 승강가능하게 끼움결합되는 조작핸들(60)과;

상기 조작핸들(60)의 승강을 감지하는 승강감지수단(70)과;

상기 승강감지수단(70)에 연결되며 승강감지수단(70)의 신호에 따라 상기 구동모터(33)를 제어하는 제어유닛(90)을 포함하는 밸런스머신이 제공된다.

상기 클램핑기구(100)에 작용되는 하중을 감지하는 하중감지수단(80)이 더 구비되고, 상기 승강감지수단(70)은 조작핸들(60)에 가해지는 외력을 측정할 수 있는 로드셀로 구성되며, 상기 제어유닛(90)은 하중감지수단(80)과 승강감지수단(70)의 신호에 따라 상기 구동모터(33)의 출력을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 구조로 되어있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1내지 도 3에 의하면, 본 발명에 따른 밸런스머신은 지면에 설치되는 지지대(10)와; 상기 지지대(10)에 수평방향으로 회동가능하게 설치되는 아암(20)과; 상기 아암(20)의 선단부 하측으로 연장되는 와이어(31)와, 상기 와이어(31)를 감을 수 있도록 된 권취드럼(32)과, 상기 권취드럼(32)에 연결된 구동모터(33)를 포함하는 윈치기구(30)와; 상기 와이어(31)의 하단에 연결된 지지블록(40)과; 상기 지지블록(40)의 하단에 결합되어 하측으로 연장되는 연결로드(50)와; 상기 연결로드(50)의 하단에 구비되며 이송할 물체(1)를 고정할 수 있도록 된 클램핑기구(100)와; 상기 연결로드(50)의 외부에 승강가능하게 끼움결합되는 조작핸들(60)과; 상기 조작핸들(60)의 승강을 감지하는 승강감지수단(70)과; 상기 클램핑기구(100)에 작용되는 하중을 감지하는 하중감지수단(80)과, 상기 승강감지수단(70)과 하중감지수단(80)에 연결되며 상기 구동모터(33)를 제어하는 제어유닛(90)와; 상기 제어유닛(90)에 연결되는 0점조절스위치(110)와, 상기 제어유닛(90)에 연결되는 비상정지스위치(120)로 이루어진다.

상기 지지대(10)는 상하로 긴 프레임형태로 구성되며, 하단이 지면에 고정되어 밸런스머신 전체의 하중을 지지할 수 있도록 구성된다.

상기 아암(20)은 기단이 상기 지지대(10)에 상하방향으로 구비된 제1 힌지축(11)에 회동가능하게 결합되는 제1 아암부재(21)와, 상기 제1 아암(20)에 상하방향으로 구비된 제2 힌지축(21a)에 회동가능하게 결합되는 제2 아암부재(22)로 구성되어, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 힌지축(11)과 제2 힌지축(21a)을 중심으로, 제1 아암부재(21)와 제2 아암부재(22)를 회동시켜, 상기 아암(20) 선단부의 위치를 자유롭게 조절할 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 제2 힌지축(21a)의 상부에는 상 기 와이어(31)가 둘레부에 감겨 경유하는 유도휠(23)이 수평방향으로 회전가능하게 설치되며, 상기 제2 아암(20)의 선단부에는 상기 와이어(31)를 지지하여 와이어(31)가 하측으로 연장되도록 하는 지지로울러(24)가 상하방향으로 회전가능하게 설치된다.

상기 윈치기구(30)의 권취드럼(32)은 상기 아암(20), 특히, 제1 아암부재(21)의 기단부에 구비된 브라켓(21b)에 장착되며, 구동모터(33)에 의해 구동되어, 외주면에 권취된 와이어(31)를 감거나 풀 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 와이어(31)는 권취드럼(32)에 권취된 상태에서, 상기 선단부가 상기 유도휠(23)과 지지로울러(24)를 경유하여 제2 아암부재(22)의 선단 하측으로 연장된다. 따라서, 상기 구동모터(33)를 구동시켜, 와이어(31)에 연결된 클램핑기구(100)와 클램핑기구(100)에 고정된 물체(1)를 들어올리거나, 내려놓을 수 있다.

상기 지지블록(40)은 사각의 금속블록으로 이루어져 와이어(31)의 하단에 고정된다.

상기 연결로드(50)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상하로 긴 원통형의 봉형상으로 구성되며, 상기 지지블록(40)의 하단에 승강가능하게 결합되어 클램핑기구(100)에 고정된 물체(1)의 하중을 지지할 수 있도록 구성된다.

상기 클램핑기구(100)는 이동시킬 물체(1)에 적합하게 제작되어 작업자가 물체(1)에 결합하여 고정할 수 있도록 된 것으로, 상기 연결로드(50)의 하단에 구비된 브라켓(61)에 탈착가능하게 결합되어, 필요에 따라 적절한 것으로 교체할 수 있도록 구성된다.

상기 조작핸들(60)은 상하단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 연결로드(50)의 외부에 상하 슬라이드가능하게 끼움결합되는 것으로, 작업자가 조작핸들(60)을 손으로 잡은 상태에서, 측방향으로 밀어 아암(20)을 회동시키 수 있으며, 상측으로 밀어올리거나 하측으로 내려눌러 상기 제어유닛(90)에 제어신호를 입력할 수 있다.

상기 승강감지수단(70)은 상기 지지블록(40)에 구비되며 조작핸들(60)에 연결된 로드셀로 구성되어, 작업자가 조작핸들(60)을 상측으로 들어올리거나 하측으로 내려 누를 때, 조작핸들(60)에 가해지는 힘을 측정하여, 측정된 데이터값을 상기 제어유닛(90)으로 출력한다.

상기 하중감지수단(80)은 상기 지지블록(40)에 구비되며 연결로드(50)에 연결되는 로드셀로 구성되어, 밸런스머신으로 물체(1)를 들어올릴 때, 클램핑기구(100)에 결합된 물체(1)의 무게를 측정하고, 측정된 데이터값을 상기 체어유닛(90)으로 출력한다.

상기 제어유닛(90)은 상기 승강감지수단(70)의 신호에 따라 구동모터(33)를 정, 역회전되도록 제어하는 기능을 한다. 즉, 상기 제어유닛(90)은 작업자가 상기 조작핸들(60)을 잡고 상측으로 들어올리면, 구동모터(33)를 구동시켜 와이어(31)에 연결된 클램핑기구(100)를 상측으로 들어올리고, 작업자가 조작핸들(60)을 내려누르면, 클램핑기구(100)를 하강시킨다.

이때, 상기 제어유닛(90)은 단순히 구동모터(33)를 정역회전시키는 기능 이외에, 승강감지수단(70)과 하중감지수단(80)에서 출력되는 데이터값에 따라 상기 구동모터(33)의 회전속도 및 토크를 제어하는 기능을 한다.

이를 다시 설명하면, 상기 제어유닛(90)은 상기 승강감지수단(70)에서 출력된 데이터값을 수신하여 작업자가 조작핸들(60)을 들어올리거나 내려누르는 힘의 세기를 측정하고, 힘의 세기에 따라 구동모터(33)의 회전속도를 조절하여 와이어(31)를 빨리 또는 천천히 감거나 풀 수 있도록 제어한다. 또한, 상기 제어유닛(90)은 상기 하중감지수단(80)에 의해 감지된 하중에 따라, 상기 구동모터(33)의 토크를 제어한다.

상기 0점조절스위치(110)는 상기 지지블록(40)에 측면에 구비된 볼륨조절스위치로서, 상기 승강감지수단(70)의 0점을 조절할 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 승강감지수단(70)은 조작핸들(60)에 가해지는 힘을 지속적으로 감시하므로, 조작핸들(60)을 작업자가 들어올리거나 내려누르지 않은 상태에서, 상기 승강감지수단(70)이 상기 조작핸들(60)의 자체 무게를 감지하여 데이터를 출력하고, 상기 제어유닛(90)이 이와같이 출력된 데이터에 의해 구동모터(33)를 작동시키는 오작동이 발생될 수 있다. 따라서, 작업자가 상기 0점조절스위치(110)를 조작하여 조작핸들(60)의 무게만큼 옵셋값을 입력하므로써, 조작핸들(60)의 자체무게로는 구동모터(33)가 작동되지 않도록 조절하여, 윈치기구(30)가 오작동되는 것을 방지할 수 있다.

상기 비상정지스위치(120)는 상기 지지블록(40)의 측면에 구비되는 것으로, 밸런스머신이 오작동 하거나, 비상상황이 발생되었을 때, 작업자가 비상정지스위치(120)를 눌러 밸런스머신의 작동을 정지시킬 수 있다.

설명하지 않은 도면번호 130은 상기 승강감지수단(70)과 하중감지수단(80), 조절스위치(110) 및 비상정지스위치(120)를 제어유닛(90)에 연결하기 위한 케이블을 도시한 것이다.

이와같이 구성된 밸런스머신의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 작업자가 상기 조작핸들(60)을 잡아 측방향으로 밀면, 상기 아암(20)의 제1 아암부재(21)와, 제2 아암부재(22)가 이에 추종하여 회동되면서, 클램핑기구(100)가 수평방향으로 위치이동된다.

따라서, 작업자가 조작핸들(670)을 측방향으로 밀어서, 클램핑기구(100)가 이동시킬 물체(1)의 상부에 위치되도록 한 후, 조작핸들(60)을 하측으로 밀면, 상기 제어유닛(90)이 승강감지수단(70)의 신호를 감지하여 구동모터(33)를 작동시키므로써, 와이어(31)가 풀려나와 클램핑기구(100)가 하강된다.

그리고, 작업자가 클램핑기구(100)를 이송할 물체(1)에 결합하여 고정한 후, 상기 조작핸들(60)을 상측으로 들어올리면 상기 제어유닛(90)이 구동모터(33)를 작동시켜 와이어(31)를 감아올리므로써, 클램핑기구(100)와 클램핑기구(100)에 고정된 물체(1)를 들어올리며, 작업자는 조작핸들(60)을 측방향으로 밀어 물체(1)를 이동시키고, 전술한 과정의 역순으로 물체(1)를 내려놓을 수 있다.

이때, 상기 제어유닛(90)은 작업자가 상기 조작핸들(60)을 들어올리거나 누르는 힘을 감지하여 구동모터(33)의 속도를 조절하므로써, 작업자가 조작핸들(60) 을 이용하여 클램핑기구(100)가 승강되는 속도를 자유롭게 조절할 수 있다. 그리고, 상기 제어유닛(90)이 상기 하중감지수단(80)을 이용하여 물체(1)의 무게를 감지하고, 감지된 무게에 따라 구동모터(33)의 토크를 조절하므로, 물체(1)의 무게에 따라 구동모터(33)의 회전속도가 달라져, 무거운 물체(1)를 들어올릴 때 물체(1)를 들어올리는 속도가 늦어지거나, 반대의 경우가 발생되는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 와이어(31)는 제2 힌지축(21a)에 구비된 유도휠(23)을 경유하여 지지로울러(24)로 연장되므로, 제2 아암부재(22)가 회동되어 접혀서 권취드럼(32)과 지지로울러(24)의 간격이 달라질 경우에도, 상기 와이어(31)에 가해지는 하중이 달라지거나, 물체(1)의 하중에 의해 아암(20)이 저절로 접히게 되는 것을 방지한다.

이와같이 구성된 밸런스머신은 작업자가 상기 조작핸들(60)을 측방향으로 밀어 클램핑기구(100)의 위치를 조절하고, 조작핸들(60)을 들어올리거나 내려누르므로써 상기 윈치기구(30)를 제어하여 클램핑기구(100)를 승강시킬 수 있다. 따라서, 조작이 매우 간편할 뿐 아니라, 직관적인 조작이 가능하므로 조작오류를 줄일 수 있으며, 사용이 매우 편리한 장점이 있다.

또한, 윈치기구(30)를 이용하여 물체(1)를 들어서 옮길 수 있으므로, 협소한 공간에서도 사용이 가능한 장점이 있다.

또한, 작업자가 조작핸들(60)을 들어올리거나 내려누르는 힘에 따라, 윈치기구(30)가 클램핑기구(100) 및 물체(1)를 들어올리거나 내려놓는 속도를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 사용이 매우 편리한 장점이 있다.

그리고, 상기 제어유닛(90)은 하중감지수단(80)에 의해 측정된 물체(1)의 하중에 따라 구동모터(33)의 토크를 제어하므로써, 물체(1)의 하중에 의해 물체(1)가 천천히 상승되거나, 비정상적으로 빠르게 하강되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다

또한, 상기 0점조절스위치(110)와 비상정지스위치(120)가 구비되어, 조작핸들(60)의 하중에 의해 밸런스머신이 오작동되는 것을 방지하고, 비상시 밸런스머신의 작동을 정지시켜 안전을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 아암(20)은 제1 아암부재(21)와, 상기 제1 아암(20)에 구비된 제2 힌지축(21a)에 회동가능하게 결합되는 제2 아암부재(22)로 이루어져, 1개소의 관절을 갖도록 구성되었으나, 필요에 따라, 상기 제2 아암부재(22)에 별도의 아암부재를 더 연결하여, 아암(20)이 다수개의 관절을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 밸런스머신을 도시한 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 밸런스머신을 도시한 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 밸런스머신의 요부를 도시한 측단면 구성도이다.

Claims

지면에 설치되는 지지대(10)와;

기단이 상기 지지대(10)에 상하방향으로 구비된 제1 힌지축(11)에 회동가능하게 결합되는 제1 아암부재(21)와, 상기 제1 아암(20)에 상하방향으로 구비된 제2 힌지축(21a)에 회동가능하게 결합되는 제2 아암부재(22)를 포함하는 아암(20)과;

상기 아암(20)의 선단부 하측으로 연장되는 와이어(31)와, 상기 와이어(31)를 감을 수 있도록 된 권취드럼(32)과, 상기 권취드럼(32)에 연결된 구동모터(33)를 포함하는 윈치기구(30)와;

상기 와이어(31)의 하단에 연결된 지지블록(40)과;

상기 지지블록(40)의 하단에 결합되어 하측으로 연장되는 연결로드(50)와;

상기 연결로드(50)의 하단에 구비되며 이송할 물체(1)를 고정할 수 있도록 된 클램핑기구(100)와;

상하단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 연결로드(50)의 외부에 승강가능하게 끼움결합되는 조작핸들(60)과;

상기 조작핸들(60)의 승강을 감지하는 승강감지수단(70)과;

상기 승강감지수단(70)에 연결되며 승강감지수단(70)의 신호에 따라 상기 구동모터(33)를 제어하는 제어유닛(90)을 포함하는 밸런스머신
상기 클램핑기구(100)에 작용되는 하중을 감지하는 하중감지수단(80)이 더 구비되고, 상기 승강감지수단(70)은 조작핸들(60)에 가해지는 외력을 측정할 수 있는 로드셀로 구성되며, 상기 제어유닛(90)은 하중감지수단(80)과 승강감지수단(70)의 신호에 따라 상기 구동모터(33)의 출력을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 밸런스머신.
제 2항에 있어서, 상기 제어유닛(90)에 연결되어 상기 승강감지수단(70)의 0점을 조절할 수 있도록 된 0점조절스위치(110)와, 상기 제어유닛(90)에 연결되어 작업자의 조작에 따라 비상정지신호를 출력되는 비상정지스위치(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런스머신.