KR20110016685A - 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법 - Google Patents

크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법에 관한 것으로서, 케이블에 의하여 트롤리에 연결되도록 풀리가 상단에 설치되는 프레임본체부와, 프레임본체부를 컨테이너 상면에 부착 고정되도록 설치되는 부착부재와, 부착부재가 컨테이너 상면에 부착된 상태에서 부착부재를 기준으로 프레임본체부가 컨테이너와 상대운동을 하여 정렬이 이루어지도록 하는 위치변환유닛과, 프레임본체부의 모서리에 설치되어 프레임본체부와 정렬된 상기 컨테이너를 고정하는 고정유닛을 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면 스프레더에 부착부재와, 이 부착부재로부터 스프레더의 프레임본체부가 수평 위치 변환하여 자세보정이 가능하도록 하는 위치변환유닛을 통하여 모바일 하버와 같은 해상 또는 육상에서 여러 가지 외부 요인으로 인하여 흔들리는 스프레더를 신속하고 정확하게 컨테이너에 고정하여 안전하게 이송시킬 수 있는 효과를 가진다. 또한, 스프레더에 액츄에이터에 의해 각도 조절이 가능한 비젼 카메라와 근접센서를 장착함으로써, 스프레더의 하부에 위치하는 컨테이너의 위치를 자동으로 검출하여 컨테이너를 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 효과를 가진다.
Figure P1020090074305
컨테이너, 크레인, 스프레더, 모바일 하버

Description

크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법{AUTO LANDING, LOCATION, LOCKING DEVICE FOR SPREADER OF CRANE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 육상 또는 움직이는 항구인 모바일 하버(Mobile Habour)에서 크레인의 스프레더를 이용하여 컨테이너를 이송할 때, 여러 가지 외부 요인으로 인하여 흔들리는 스프레더를 신속하고 정확하게 컨테이너에 고정하여 안전하게 이송시킬 수 있는 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 전 세계적으로 국가간 물류의 규모가 커지면서 해로를 통한 수출입 물량이 비약적으로 증가하고 있다. 이에 따라 10,000 TEU급 이상의 초대형 선박이 등장하고, 컨테이너 터미널의 규모도 초대형 선박이 접안할 수 있을 정도로 커지고 있다. 따라서, 세계의 선진항만에는 컨테이너를 선적하거나 하역하기 위한 대형 크레인이 다수 설치되어 있다.
일반적으로 컨테이너를 이송하기 위한 크레인은 선박과 부두 사이로 컨테이너를 선적하고 하역하는 하역장비로, 컨테이너 크레인의 선박 및 하역속도는 선박의 취급속도와 부두 전체 화물의 처리능력 한계를 결정하는 핵심적인 요소이다.
컨테이너의 적양하와 적층에 사용되는 설비 중의 일예로 종래의 도 1에서 도시된 바와 같이 컨테이너 크레인으로 복수의 차륜(W)이 구비된 차대(D) 상에 포스트(P)와 빔(beam:B)에 의해 문(門)형태의 프레임을 구성하고, 이 빔(B)에 컨테이너(N)를 권상(卷上)하는 트롤리(trolley:T)가 이동한다.
이러한 컨테이너 크레인은 차륜(W)의 구동 및 방향전환에 의해 전후진 및 횡진 그리고 회전하면서 컨테이너(N)를 이송하게 된다.
그리고 컨테이너(N)의 권상을 위해 트롤리(T)에 스프레더(sprader:S)가 구비되는데 규격이 서로 다른 컨테이너(N)의 지지를 위해 스프레더(S)는 신축식으로 구성된다.
그리고 도 2에서는 종래의 스프레더(20)에 컨테이너(10)의 이송을 도시하고 있다. 스프레더(20)의 본체(21)에 대해서 신축되는 텔레스코픽 프레임(telescopic frame:22)이 컨테이너(10)의 크기에 맞게 조정되어 단부에 형성된 트위스트 록킹장치(24)에 의해서 컨테이너(10)의 모서리에 설치된 코너 캐스팅(11)에 고정되어 컨테이너(10)를 고정시켰다.
이렇게 고정된 컨테이너(10)와 텔레스코픽 프레임(22)에 정확한 정렬을 위하여 로터리 액튜에이터(미도시)의 구동으로 동시 또는 순차적으로 하향으로 회전하면서 컨테이너(10)의 네 모서리에 접촉하는 플리퍼(23)를 텔레스코픽 프레임(22)의 네 모서리에 설치되어 컨테이너(10)와 스프레더(20)를 정합시켜 주게 된다.
그러나, 종래의 컨테이너 크레인은 정박된 컨테이너선의 흔들림이나 정확한 곳에 위치하지 못한 컨테이너 위치 때문에 컨테이너를 들어올리기 위한 스프레더의 위치를 정확히 조정하기에 매우 어려운 문제점이 있었다.
즉, 종래의 크레인으로 컨테이너를 탈, 부착할 경우, 조정실에 위치한 조정자의 시각에만 의존하여 스프레더를 컨테이너의 코너에 위치시키게 되는데, 해상 조건에 다른 흔들림시 정확한 위치로의 고정이 힘들뿐만 아니라, 고정하는 많은 작업시간이 소모되어 작업의 효율성을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 스프레더에 부착부재와 이 부착부재로부터 스프레더의 프레임본체부가 수평 위치 변환하여 자세보정이 가능하도록 하는 위치변환유닛을 설치함으로써, 모바일 하버와 같은 해상 또는 육상에서 여러 가지 외부 요인으로 인하여 흔들리는 스프레더를 신속하고 정확하게 컨테이너에 고정하여 안전하게 이송시킬 수 있도록 하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로는, 스프레더에 액츄에이터에 의해 각도 조절이 가능한 비젼 카메라와 근접센서를 장착함으로써, 스프레더의 하부에 위치하는 컨테이너의 위치를 자동으로 검출하여 컨테이너를 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 크레인용 스프레더에 있어서, 케이블에 의하여 트롤리에 연결되도록 풀리가 상단에 설치되는 프레임본체부와, 프레임본체부를 컨테이너 상면에 부착 고정되도록 설치되는 부착부재와, 부착부재가 컨테이너 상면에 부착된 상태에서 부착부재를 기준으로 프레임본체부가 컨테이너와 상대운동을 하여 정렬이 이루어지도록 하는 위치변환유닛과, 프레임본체부의 모서리에 설치되어 프레임본체부와 정렬된 상기 컨테이너를 고정하는 고정유닛을 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치를 제공된다.
그리고 프레임본체부는, 지지대를 매개로 하여 설치되는 하판프레임 및 상판프레임과, 상판프레임의 상측으로 풀리가 설치되는 탑프레임으로 이루어질 수 있다.
또한, 부착부재는 자석 또는 고무흡착판일 수 있다.
그리고 위치변환유닛은, 부착부재의 상부측에 동축으로 설치되어 회전되는 하우징과, 하우징에 연결되어 프레임본체를 장축 방향으로 수평 이동시키는 제 1 수평이동부와, 하우징에 연결되어 상기 프레임본체를 단축 방향으로 수평 이동시키는 제 2 수평이동부를 포함할 수 있다.
제 1 수평이동부는 하우징에 관통되며 프레임본체부의 장축 방향을 따라 설치되는 제 1 지지봉과, 제 1 지지봉의 양단부에 설치되는 제 1 너트하우징과, 제 1 너트하우징 중 어느 하나에 관통되어 프레임본체부에 설치되고 부착부재로 고정된 하우징에 의하여 프레임본체부를 단축 방향으로 수평 이동시키는 제 1 스크류축을 포함하며, 제 2 수평이동부는 제 1 지지봉과 직교 방향으로 하우징에 관통되며 프레임본체부의 단축 방향을 따라 설치되는 제 2 지지봉과, 제 2 지지봉의 양단부에 설치되는 제 2 너트하우징과, 제 2 너트하우징 중 어느 하나에 관통되어 프레임본체부에 설치되고 부착부재로 고정된 하우징에 의하여 프레임본체부를 장축 방향으로 수평 이동시키는 제 2 스크류축을 포함할 수 있다.
여기서 제 1 지지봉과 상기 제 2 지지봉은 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 스크류축과 제 2 스트류축에는 각각 제 1, 2 구동모터가 각각 설치되며, 하우징의 상면에 제 3 구동모터가 더 설치되고, 제 3 구동모터의 모터축은 하우징을 관통하여 컨테이너에 부착 고정된 부착부재에 베어링을 통해 연결되어 하우징과 같이 프레임본체부의 회전이 이루어질 수 있다.
또, 제 1, 2, 3 구동모터는 유기적으로 제어 구동되어 프레임본체부가 컨테이너에 정렬될 수 있다.
한편, 프레임본체부의 하면에 하나 이상으로 설치되어 컨테이너와 프레임본체부 사이의 거리를 측정하는 근접센서와, 근접센서의 데이터를 처리하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
그리고 프레임본체부에는 컨테이너의 위치를 검출할 수 있는 비젼카메라와, 비젼카메라의 데이터를 처리하는 영상처리부를 더 포함할 수 있으며, 비젼카메라에는 각도를 조절할 수 있는 액츄에이터 구동부가 포함될 수 있다.
또한 본 발명은, 비젼카메라를 이용하여 컨테이너의 위치를 검출하고, 위치 검출된 컨테이너의 상면에 프레임본체부가 부착부재를 통하여 고정되며, 프레임본체부의 하면에 설치된 근접센서를 통하여 프레임본체부로부터 컨테이너의 위치를 검출하여 위치 변환 경로를 산출하고, 산출된 경로에 따라 부착부재가 컨테이너 상면에 부착된 상태에서 부착부재를 기준으로 프레임본체부가 위치변환유닛으로 하여 컨테이너와 상대운동을 통해 정렬이 이루어지며, 컨테이너와 프레임본체부가 정렬이 이루어지면 고정유닛을 통하여 컨테이너를 고정하여 선적 또는 하역하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법을 제공한다.
여기서 비젼카메라는 액츄에이터 구동부를 통하여 각도 조절되면서 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
또한, 위치 검출된 컨테이너의 상면에 프레임본체부가 부착부재를 통하여 고정되는 과정에서, 프레임본체부의 부착부재는 컨테이너의 상면 중 임의의 위치에 부착될 수 있다.
그리고 프레임본체부가 위치변환유닛으로 하여 컨테이너와 상대운동을 통해 정렬이 이루어지는 과정에서, 위치변환유닛이 장축 방향과 단축 방향 및 회전이 유기적으로 구동되면서 위치 정렬될 수 있다.
본 발명의 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법에 의하면, 스프레더에 부착부재와, 이 부착부재로부터 스프레더의 프레임본체부가 수평 위치 변환하여 자세보정이 가능하도록 하는 위치변환유닛을 통하여 모바일 하버와 같은 해상 또는 육상에서 여러 가지 외부 요인으로 인하여 흔들리는 스프레더를 신속하고 정확하게 컨테이너에 고정하여 안전하게 이송시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 스프레더에 액츄에이터에 의해 각도 조절이 가능한 비젼 카메라와 근접센서를 장착함으로써, 스프레더의 하부에 위치하는 컨테이너의 위치를 자동으로 검출하여 컨테이너를 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 효과를 가진다.
이하 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 하지만, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치에서 위치변환유닛을 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치에서 위치변환유닛을 도시한 평면도이고, 도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치의 사용 평면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법의 흐름도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시형태의 크레인용 스프레더(100)의 자동랜딩장치는, 크게 케이블(미도시)에 의하여 트롤리(도 1 참고)에 연결되도록 풀리(118)가 상단에 설치되는 프레임본체부(110)와, 컨테이너(180)에 부착되는 부착부재(120) 그리고 프레임본체부(110)를 컨테이너(180)에 일치하도록 정렬시키는 위치변환유닛(130)과, 프레임본체부(110)에 설치되어 컨테이너(180)를 고정하는 고정유닛(150)을 포함할 수 있다.
여기서 크레인용 스프레더(100)는 바다의 정박해 있는 선박 또는 한 곳에 정박되어 운용되는 부유식 액화천연가스저장 기화설비(FSRU: Floating Storage Regasfication Unit) 또는 천연가스 저장 및 생산설비선(FPSO:Floating Production, Storage and Offloading)들로부터 컨테이너와 같은 짐을 실어 나르는 움직이는 항구인 모바일 하버(Mobile Habour) 또는 육상의 항만에 설치되는 안벽에서 운용될 수 있다.
이러한 스프레더(100)의 프레임본체부(110)는, 금속재로 하여 컨테이너(도 6에 도시:180)와 같은 크기로 직사각형의 틀 형상을 가지는 하판프레임(112)과 상판프레임(114)이 동일 크기로 설치되며, 이들 하판프레임(112)과 상판프레임(114)의 사이에는 모서리측에 수직한 지지대(116)가 설치될 수 있다.
따라서 하판프레임(112)과 상판프레임(114)은 지지대(116)로 하여 이격 설치될 수 있다.
그리고 상판프레임(114)의 상부측으로는 탑프레임(117)이 설치되고, 이 탑프레임(117)에 나란히 마주하는 한 쌍씩의 풀리(118)가 설치될 수 있다. 풀리(118)는 케이블로 하여 트롤리에 연결될 수 있다.
부착부재(120)는, 프레임본체부(110) 상에 설치되되, 하기에서 설명하는 위치변환유닛(130)에 의하여 중앙에 위치되며, 프레임본체부(110) 보다는 하면으로 돌출되어 컨테이너(180)의 상면에 부착될 수 있다.
부착부재(120)는 원형 또는 다각형태로 금속재의 컨테이너(180)에 부착이 용이하도록 자석 또는 고무흡착판일 수 있다.
그리고 부착부재(120)가 컨테이너(180)의 상면에 부착된 상태에서 부착부재(120)를 기준으로 프레임본체부(110)가 컨테이너(180)와 상대운동을 하여 정렬이 이루어지도록 하는 위치변환유닛(130)은 도 5에 도시된 것과 같이, 부착부재(120)의 상부측에 동축으로 원형 또는 다각형의 하우징(131)이 설치되고, 하우징(131)에 연결되어 프레임본체(110)를 장축 방향으로 수평 이동시키는 제 1 수평이동부와, 하우징(131)에 연결되어 프레임본체(110)를 단축 방향으로 수평 이동시키는 제 2 수평이동부를 포함할 수 있다.
제 1 수평이동부와 제 2 수평이동부에는 하우징(131)에 관통되며 프레임본체부(110)의 장축 방향을 따라 제 1 지지봉(132)이 설치되며, 또한, 하우징(131)에는 제 1 지지봉(132)과 직교 방향으로 관통되며 프레임본체부(110)의 단축 방향을 따라 제 2 지지봉(136)이 설치될 수 있다.
여기서 제 1 지지봉(132)과 제 2 지지봉(136)은 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
그리고 제 1 수평이동부로서 제 1 지지봉(132)의 양단에는 제 1 너트하우징(131)이 설치되고, 이들 제 1 너트하우징(131)에서 어느 하나에는 관통되어 프레임본체부(110)에 설치되고 부착부재(120)로 고정된 하우징(131)에 의하여 프레임본체부(110)를 단축 방향으로 수평 이동시키는 제 1 스크류축(134)이 설치될 수 있으 며, 다른 하나의 제 1 너트하우징(131)에는 제 1 가이드봉(135)이 관통 설치될 수 있다.
또한, 제 2 수평이동부인 제 2 지지봉(136)의 양단에도 제 2 너트하우징(131)이 설치되고, 이들 제 2 너트하우징(131)에서 어느 하나에는 관통되어 프레임본체부(110)에 설치되고 부착부재(120)로 고정된 하우징(131)에 의하여 프레임본체부(110)를 장축 방향으로 수평 이동시키는 제 2 스크류축(138)이 설치될 수 있으며, 다른 하나의 제 2 너트하우징(131)에는 제 2 가이드봉(139)이 관통 설치될 수 있다.
그리고 제 1 스크류축(134)과 제 2 스크류축(138)에는 벨트를 통하여 동력을 전달받는 제 1, 2 구동모터(140)(142)가 각각 설치되며, 하우징(131)의 상면에는 제 3 구동모터(144)가 더 설치되고, 제 3 구동모터(144)의 모터축(144a)이 하우징(131)을 관통하여 컨테이너(180)에 부착 고정된 부착부재(120)에 베어링(144b)을 매개로 연결되어 하우징(131)과 함께 프레임본체부(110)가 회전을 이루어질 수 있다.
이러한 제 1, 2, 3 구동모터(140)(142)(144)는 유기적으로 제어 구동되어 프레임본체부(110)가 컨테이너(180)에 정렬될 수 있다.
그리고 프레임본체부(110)의 모서리부에 설치되어 컨테이너(180)를 고정하는 고정유닛(150)은, 프레임본체부(110)의 모서리부 하면에 트위스트 록킹장치(152)가 설치되어 컨테이너(180)의 모서리에 설치된 코너 캐스팅(182)에 삽입 후 회전으로 고정되어 컨테이너(180)를 고정시킬 수 있다.
또한, 고정된 컨테이너(180)와의 정확한 정렬을 위하여 로터리 액튜에이터(미도시)의 구동으로 하향 회전으로 컨테이너(180)의 네 모서리에 접촉하는 플리퍼(154)가 설치될 수 있다.
한편, 프레임본체부(110)의 하면을 따라 근접센서(160)가 하나 이상 설치될 수 있으며, 근접센서(160)는 적외선 센서로 이루어질 수 있고 컨테이너(180)와 프레임본체부(110) 사이의 거리를 측정할 수 있으며, 여기서 측정된 측정값은 제어부(162)에서 데이터를 처리할 수 있다.
더 나아가 프레임본체부(110)에는 컨테이너(180)의 위치를 자동으로 검출할 수 있는 비젼카메라(170)가 설치될 수 있으며, 이 비젼카메라(170)에는 각도를 조절할 수 있는 액츄에이터 구동부가 포함될 수 있고, 비젼카메라(170)의 데이터를 처리하는 영상처리부(172)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법은 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 도 8에 도시된 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법의 흐름도에 따르면, 비젼카메라를 이용하여 컨테이너의 위치를 검출하는 과정(200)과, 위치 검출된 컨테이너의 상면에 프레임본체부가 부착부재를 통하여 고정되는 과정(210)과, 프레임본체부의 하면에 설치된 근접센서를 통하여 프레임본체부로부터 컨테이너의 위치를 검출하여 위치 변환 경로를 산출하는 과정(220)과, 산출된 경로에 따라 부착부재가 컨테이너 상면에 부착된 상태에서 부착부재를 기준으로 프레임본체부가 위치변환유닛으로 하여 컨테이너와 상대운동을 통해 정렬이 이루어지는 과정(230)과, 컨테이 너와 프레임본체부가 정렬이 이루어지면 고정유닛을 통하여 컨테이너를 고정하여 선적 또는 하역하는 과정(240)을 포함할 수 있다.
그리고 도 6 내지 도 7을 참고하여 각 과정을 좀 더 자세히 설명하면, 트롤리와 풀리(118)에 케이블로 하여 연결된 스프레더(100)를 컨테이너(180)에 접근 시키기에 앞서, 비젼카메라(170)를 이용하여 컨테이너(180)의 위치를 검출하는 과정(200)을 거치게 되며, 이때, 비젼카메라(170)는 미도시된 액츄에이터 구동부를 통하여 각도 조절되면서 컨테이너(180)의 위치 검출에 정확성을 기할 수 있으며, 이 과정에서 검출된 컨테이너(180)의 위치는 영상처리부(172)를 통해 정확한 위치를 확인할 수 있다.
이어서 위치 검출된 컨테이너(180)의 상면에 프레임본체부(110)가 부착부재(120)를 통하여 고정시키는 과정(210)을 가지게 되며, 이는 위치 확인된 컨테이너(180)에 근접하여 프레임본체부(110)의 중앙에 위치된 부착부재(120)를 컨테이너(180)의 상면 중 임의의 위치에 부착시키게 된다.
부착부재(120)를 통해 프레임본체부(110)가 컨테이너(180)에 부착됨으로써, 해상에서 외부 요인으로 컨테이너(180) 또는 스프레더(100)가 흔들리더라도 부착된 프레임본체부(110)와 컨테이너(180)는 동일 방향으로 운동되며, 이에 따라 부착부재(120)가 컨테이너(180)의 상면에 부착된 상태에서 부착부재(120)를 기준으로 하우징(131)과 프레임본체부(110)가 컨테이너(180)와 회전 및 수평 운동을 통하여 정렬이 이루어질 수 있다.
더욱이 부착부재(120)가 컨테이너(180)의 상면에 부착된 상태에서 프레임본 체부(110)의 하면에 설치된 근접센서(160)를 통하여 프레임본체부(110)로부터 컨테이너(180)의 위치를 검출하여 위치 변환 경로를 산출하는 과정(220)을 거치게 된다. 이때, 산출된 검출은 제어부(162)에 신호를 전달하고, 제어부(162)에서 각각의 제 1, 2, 3 구동모터(140)(142)(144)를 제어하게 된다.
다음으로 제어부(162)의 제어에 따라 부착부재(120)가 컨테이너(180) 상면에 부착된 상태에서 부착부재(120)를 기준으로 프레임본체부(110)가 컨테이너(180)와 상대운동을 통해 정렬이 이루어지는 과정(230)이 위에서 언급된 것과 같이 실시된다.
과정(230)에서는 위치변환유닛(130)이 직사각형의 프레임본체부(110)이 장축 방향과 단축 방향 및 회전이 유기적으로 구동되면서 위치 정렬될 수 있다.
즉, 부착부재(120)와 동축의 하우징(131)이 같이 컨테이너(180)에 고정된 상태에서 제어부(162)의 신호에 따라 제 1, 2, 3 구동모터(140)(142)(144)가 구동되며, 제 1 구동모터(140)의 구동으로 제 1 스크류축(134)이 회전하면 하우징(131)과 제 1 지지봉(132)으로 연결된 제 1 너트하우징(131)을 중심으로 프레임본체부(110)가 단축 방향으로 회전하고, 이와 같이 제 2 구동모터(142)의 구동으로 제 2 스크류축(138)이 회전하면 하우징(131)과 제 2 지지봉(136)으로 연결된 제 2 너트하우징(131)을 중심으로 프레임본체부(110)가 장축 방향으로 회전을 하게 된다.
또한, 제 3 구동모터(144)의 구동은 부착부재(120)가 고정된 상태에서 하우징(131)과 연결된 프레임본체부(110)의 전체를 회전시키게 된다.
이에 따라 프레임본체부(110)는 수평 방향으로 단축과 장축 그리고 회전되면 서 프레임본체부(110)와 컨테이너(180)를 정렬시키게 된다.
마지막으로 과정(240)에서는 컨테이너(180)와 프레임본체부(110)의 정렬이 이루어지면 고정유닛(150)을 통하여 컨테이너(180)를 고정하여 선적 또는 하역하게 된다.
고정유닛(150)은, 컨테이너(180)의 모서리에 설치된 코너 캐스팅(182)에 프레임본체부(110)의 모서리부 하면에 설치된 트위스트 록킹장치(152)가 삽입된 후 회전함으로써, 컨테이너(180)를 고정시킬 수 있으며, 고정된 컨테이너(180)와의 정확한 정렬을 위하여 로터리 액튜에이터(미도시)의 구동으로 하향 회전으로 컨테이너(180)의 네 모서리에 플리퍼(154)가 접촉되어 컨테이너(180)를 선적 또는 하역하게 된다.
이와 같이 상술한 바에 따르면, 스프레더(100)에 부착부재(120)와, 이 부착부재(120)로부터 프레임본체부(110)가 수평 위치 변환하여 자세보정이 가능하도록 하는 위치변환유닛(130)을 통하여 모바일 하버와 같은 해상 또는 육상에서 여러 가지 외부 요인으로 인하여 흔들리는 스프레더를 신속하고 정확하게 컨테이너에 고정하여 안전하게 이송시킬 수 있다.
또한, 스프레더(100)에 액츄에이터에 의해 각도 조절이 가능한 비젼 카메라(170)와 근접센서(160)를 장착함으로써, 스프레더(100)의 하부에 위치하는 컨테이너(180)의 위치를 자동으로 검출하여 컨테이너(180)를 정확한 위치에 고정시킬 수 있다.
이상 본 발명에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩, 위치이동, 체결장치 및 방법의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
도 1은 종래에 컨테이너의 적양하와 적층에 사용되는 설비를 도시한 것이고,
도 2는 종래의 스프레더에 의한 컨테이너의 이송을 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치에서 위치변환유닛을 도시한 정면도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치에서 위치변환유닛을 도시한 평면도이고,
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치의 사용 평면도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법의 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 스프레더 110 : 프레임본체부
112 : 하판프레임 114 : 상판프레임
116 : 지지대 117 : 탑프레임
118 : 풀리 120 : 부착부재
130 : 위치변환유닛 131 : 하우징
132, 136 : 제 1, 2 지지봉 133, 137 : 제 1, 2 너트하우징
134, 138 : 제 1, 2 스크류축 135, 139 : 제 1, 2 가이드봉
140, 142, 144 : 제 1, 2, 3 구동모터
150 : 고정유닛 152 : 트위스트 록킹장치
154 : 플리퍼 160 : 근접센서
162 : 제어부 170 : 비젼카메라
172 : 영상처리부 180 : 컨테이너
182 : 코너 캐스팅

Claims (15)

  1. 케이블에 의하여 트롤리에 연결되도록 풀리가 상단에 설치되는 프레임본체부와,
    상기 프레임본체부를 상기 컨테이너 상면에 부착 고정되도록 설치되는 부착부재와,
    상기 부착부재가 상기 컨테이너 상면에 부착된 상태에서 상기 부착부재를 기준으로 상기 프레임본체부가 상기 컨테이너와 상대운동을 하여 정렬이 이루어지도록 하는 위치변환유닛과,
    상기 프레임본체부의 모서리에 설치되어 상기 프레임본체부와 정렬된 상기 컨테이너를 고정하는 고정유닛
    을 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임본체부는,
    지지대를 매개로 하여 설치되는 하판프레임 및 상판프레임과,
    상기 상판프레임의 상측으로 상기 풀리가 설치되는 탑프레임을 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착부재는 자석 또는 고무흡착판을 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치변환유닛은,
    상기 부착부재의 상부측에 동축으로 설치되어 회전되는 하우징과,
    상기 하우징에 연결되어 상기 프레임본체를 장축 방향으로 수평 이동시키는 제 1 수평이동부와,
    상기 하우징에 연결되어 상기 프레임본체를 단축 방향으로 수평 이동시키는 제 2 수평이동부
    를 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 수평이동부는,
    상기 하우징에 관통되며 상기 프레임본체부의 장축 방향을 따라 설치되는 제 1 지지봉과,
    상기 제 1 지지봉의 양단부에 설치되는 제 1 너트하우징과,
    상기 제 1 너트하우징 중 어느 하나에 관통되어 상기 프레임본체부에 설치되고 상기 부착부재로 고정된 상기 하우징에 의하여 상기 프레임본체부를 단축 방향으로 수평 이동시키는 제 1 스크류축을 포함하며,
    상기 제 2 수평이동부는,
    상기 제 1 지지봉과 직교 방향으로 하우징에 관통되며 상기 프레임본체부의 단축 방향을 따라 설치되는 제 2 지지봉과,
    상기 제 2 지지봉의 양단부에 설치되는 제 2 너트하우징과,
    상기 제 2 너트하우징 중 어느 하나에 관통되어 상기 프레임본체부에 설치되고 상기 부착부재로 고정된 상기 하우징에 의하여 상기 프레임본체부를 장축 방향으로 수평 이동시키는 제 2 스크류축
    을 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 지지봉과 상기 제 2 지지봉은 한 쌍으로 이루어지는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류축과 상기 제 2 스트류축에는 각각 제 1, 2 구동모터가 각각 설치되며, 상기 하우징의 상면에 제 3 구동모터가 더 설치되고, 상기 제 3 구동모터의 모터축은 상기 하우징을 관통하여 상기 컨테이너에 부착 고정된 상기 부착부재에 베어링을 통해 연결되어 상기 하우징과 같이 상기 프레임본체부의 회전이 이루어지는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3 구동모터는 유기적으로 제어 구동되어 상기 프레임본체부가 상기 컨테이너에 정렬되는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임본체부의 하면에 하나 이상으로 설치되어 상기 컨테이너와 상기 프레임본체부 사이의 거리를 측정하는 근접센서와,
    상기 근접센서의 데이터를 처리하는 제어부
    를 더 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  10. 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임본체부에는 상기 컨테이너의 위치를 검출할 수 있는 비젼카메라와,
    상기 비젼카메라의 데이터를 처리하는 영상처리부
    를 더 포함하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비젼카메라에는 각도를 조절할 수 있는 액츄에이터 구동부가 포함되는 크레인용 스프레더의 자동랜딩장치.
  12. 비젼카메라를 이용하여 컨테이너의 위치를 검출하고,
    위치 검출된 상기 컨테이너의 상면에 프레임본체부가 부착부재를 통하여 고정되며,
    상기 프레임본체부의 하면에 설치된 근접센서를 통하여 상기 프레임본체부로부터 상기 컨테이너의 위치를 검출하여 위치 변환 경로를 산출하고,
    상기 산출된 경로에 따라 상기 부착부재가 상기 컨테이너 상면에 부착된 상태에서 상기 부착부재를 기준으로 상기 프레임본체부가 위치변환유닛으로 하여 상기 컨테이너와 상대운동을 통해 정렬이 이루어지며,
    상기 컨테이너와 상기 프레임본체부가 정렬이 이루어지면 고정유닛을 통하여 상기 컨테이너를 고정하여 선적 또는 하역하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 비젼카메라는 액츄에이터 구동부를 통하여 각도 조절되면서 상기 컨테이너의 위치를 검출하는 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 위치 검출된 상기 컨테이너의 상면에 프레임본체부가 부착부재를 통하여 고정되는 과정에서,
    상기 프레임본체부의 부착부재는 상기 컨테이너의 상면 중 임의의 위치에 부착되는 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 프레임본체부가 위치변환유닛으로 하여 상기 컨테이너와 상대운동을 통해 정렬이 이루어지는 과정에서,
    상기 위치변환유닛이 장축 방향과 단축 방향 및 회전이 유기적으로 구동되면서 위치 정렬되는 크레인용 스프레더의 자동랜딩방법.
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