KR20110123580A - 와이어 가이드 장치, 이를 포함하는 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장치 - Google Patents

Abstract

와이어 가이드 장치, 이를 포함하는 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장가 개시된다. 윈치의 와이어 토출구에서 토출되는 와이어를 가이드하는 와이어 가이드 장치로서, 윈치에 결합되며 와이어가 관통하는 관통부가 형성되는 지지부; 관통부를 통하여 관통되는 와이어를 가이드하는 가이드 롤러부; 및 지지부에 결합되어 가이드 롤러부를 커버하는 방진커버를 포함한다.

Description

와이어 가이드 장치, 이를 포함하는 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장치{Wire guiding apparatus, winch including the same and autonomous mobile apparatus including the same}

본 발명은 와이어 가이드 장치, 이를 포함하는 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장치에 관한 것이다.

선체의 제조과정에서 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단 같은 작업을 자동으로 수행하기 위해 작업 로봇이 탑재되는 자율이동장치가 사용될 수 있다.

자율이동장치는 작업 로봇을 탑재할 수 있는 이동플랫폼과, 이동플랫폼과 선체블록에 연결되며 감거나 풀 수 있는 와이어로 구성으로 되어 와이어를 감거나 풀면서 선체 블록 내부의 소정 위치로 이동하도록 제어될 수 있다.

여기서, 와이어를 감거나 풀기 위해 윈치가 사용되는데 이러한 윈치는 이동플랫폼에 설치되거나 선체 블록에 설치될 수 있다. 이동플랫폼을 선체블록 내부의 원하는 위치로 제어하기 위해서는 윈치에 의해 감기거나 풀리는 와이어의 길이를 정밀하게 제어해야만 한다.

이러한 윈치에는 일정한 방향을 향하는 와이어 토출구가 형성될 수 있는데, 윈치의 와이어 드럼으로부터 풀리는 와이어가 토출구의 방향과 같은 방향으로 토출되는 경우에는 와이어의 손상이 적다. 하지만, 와이어가 토출구의 방향과 다른 방향으로 토출되는 경우에는 와이어가 토출구를 한정하는 윈치 프레임에 의해 손상을 받게 되는 문제가 있다.

특히, 와이어가 토출구의 방향과 큰 각도를 이루며 토출되는 경우에는 와이어는 허용 가능한 최소 굽힘 반경(minimum bending radious) 이하로 구부러져 와이어의 외부 소선이 단선되는 문제가 있다.

또한, 손상된 와이어, 예를 들어 꺽이거나 구부러진 와이어가 윈치에 감기거나 풀리는 과정에서 상호 엉키게 되는 경우가 발생할 수 있고, 이로 인해 와이어를 정밀제어 할 수 없는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 윈치의 토출구 부분에 와이어를 가이드하기 위한 와이어 가이드 장치가 사용될 수 있는데, 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단같은 작업을 수행하는 과정에서 발생하는 그릿(grit)이나 분진 등이 와이어 가이드 장치에 부착되어 와이어의 원활한 출입이 제한되어 정밀한 위치 제어를 할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 실시예는 윈치의 토출구로부터 토출되는 와이어가 토출과정에서 손상되지 않도록 구성된 와이어 가이드 장치와 이를 포함하는 윈치와 이러한 윈치를 포함하는 자율이동장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 와이어 토출방향으로부터 토출되는 와이어를 다양한 와이어 진행 방향으로 가이드할 수 있도록 구성된 와이어 가이드 장치와 이를 포함하는 윈치와 이러한 윈치를 포함하는 자율이동장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단같은 작업을 수행하는 과정에서 발생하는 그릿(grit)이나 분진 등이 부착을 방지할 수 있는 와이어 가이드 장치와 이를 포함하는 윈치와 이러한 윈치를 포함하는 자율이동장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 윈치의 와이어 토출구에서 토출되는 와이어를 가이드하는 와이어 가이드 장치로서, 상기 윈치에 결합되며, 상기 와이어가 관통하는 관통부가 형성되는 지지부; 상기 관통부를 통하여 관통되는 상기 와이어를 가이드하는 가이드 롤러부; 및 상기 지지부에 결합되어 상기 가이드 롤러부를 커버하는 방진커버를 포함하는 와이어 가이드 장치가 제공된다.

상기 가이드 롤러부를 상기 토출구를 중심으로 회전시키는 베어링부를 더 포함할 수 있다.

상기 가이드 롤러부는, 상기 베어링부에 결합되는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 양단이 결합되는 회전축; 및 상기 회전축에 결합되어 회전하는 가이드 롤러를 포함할 수 있다.

또한, 일단이 상기 회전축에 양단에 각각 결합되는 한 쌍 링크; 및 양단이 상기 링크의 타단에 각각 회전가능하게 결합되며 상기 와이어를 가압하는 아이들러를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 와이어가 삽입되어 인출되는 토출관이 구비될 수 있으며, 상기 한 쌍의 링크에 결합되는 가이드바를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 아이들러가 상기 토출구로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부재는, 일단이 상기 지지브라켓에 결합되고 타단이 상기 링크에 결합되며, 회전축의 단부가 삽입되는 비틀림 코일 스프링일 수 있다.

상기 방진커버는, 상기 와이어 토출되는 관통홀이 형성되는 돔 형상의 파우치(pouch); 상기 파우치의 단부를 상기 지지부에 고정하는 원형링; 및 상기 관통홀의 단부를 상기 토출관에 회전 가능하게 결합하는 고정링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 방진커버는, 일단이 상기 지지부에 결합되는 곡관부; 및 상기 곡관부의 타단에 결합되는 원추형상의 주름관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 방진커버는, 일단이 상기 지지부에 결합되고, 타단면에서 와이어가 토출되는 원통형의 주름관일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 와이어 가이드 장치를 포함하는 윈치가 제공된다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일정한 작업공간에서 이동 가능한 자율이동장치로서, 상기 작업공간의 내부에 이동 가능하게 위치하는 이동플랫폼; 상기 이동플랫폼에 설치되는 상기 윈치; 및 일단이 상기 작업공간을 한정하는 지지체에 결합되고, 타단이 상기 윈치에 결합되는 와이어를 포함하는 자율이동장치가 제공된다.

윈치의 토출구로부터 토출되는 와이어가 가이드 롤러에 가이드 됨으로써 와이어를 별다른 손상 없이 와이어 진행 방향으로 출입시킬 수 있다.

또한, 와이어 토출방향으로부터 토출되는 와이어를 다양한 와이어 진행 방향으로 가이드할 수 있어 와이어의 정밀제어가 가능하다.

또한, 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단같은 작업을 수행하는 과정에서 발생하는 그릿(grit)이나 분진 등이 부착을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치를 포함하는 자율이동장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치의 사시도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함되는 와이어 가이드 장치의 일부의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함되는 와이어 가이드 장치의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함되는 와이어 가이드 장치의 상면도.
도 6 내지 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함된 와이어 가이드 장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈치에 포함된 와이어 가이드 장치의 방진커버의 결합상태도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈치에 포함된 와이어 가이드 장치의 방진커버의 결합상태도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 와이어 가이드 장치, 이를 포함하는 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치를 포함하는 자율이동장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 자율이동장치(100), 와이어(92), 이동플랫폼(105), 작업장치(106), 작업공간(107), 지지체(108), 윈치(110)가 도시되어 있다.

자율이동장치(100)는 선체의 블록 내부 같은 일정한 작업공간(107)에서 자유롭게 이동될 수 있다.

도 1을 참조하면, 자율이동장치(100)는 이동플랫폼(105)와, 윈치(110)와, 와이어(92)를 포함할 수 있다. 이동플랫폼(105)은 이동과정에서 작업공간(107)의 내부에 이동가능하게 위치한다.

이동플랫폼(105)의 상측에는 용접, 절단 및 도장 같은 작업을 수행할 수 있는 작업장치(106)가 이동플랫폼(105)의 길이방향으로 이동가능하게 탑재될 수 있다. 또한, 이동플랫폼(105)의 하측에는 블라스팅 및 그리트 수거 같은 작업을 수행할 수 있는 작업장치가 이동플랫폼(105)의 길이방향으로 이동가능하게 탑재될 수 있다.

본 실시예에서는 윈치(110)가 이동플랫폼(105)에 설치되고 와이어의 일단이 지지체(108)에 연결된 형태를 제시하고 있으나, 와이어의 일단을 이동플랫폼(105)에 연결하고 윈치(110)를 지지체(108)에 설치하여 와이어를 감거나 풀어 이동플랫폼(105)의 위치를 제어하는 것도 가능하다.

이동플랫폼(105)에는 복수의 윈치(110)가 설치될 수 있고, 윈치(110)에서 감기거나 풀리는 와이어(92)는 지지체(108)와 연결될 수 있다. 와이어(92)는 일단이 작업공간(107)을 한정하는 지지체(108)에 결합되고, 타단은 윈치(110)와 결합될 수 있다.

여기서 작업공간을 한정하는 지지체는 선체의 블록을 구획하는 격벽과 같은 것을 의미하며, 이외에도 다양한 형태의 지지체가 본 실시예에서 적용될 수 있다.

이와 같이 구성된 자율이동장치(100)는 윈치(110)를 사용하여 윈치(110)와 결합된 와이어(92)를 감거나 풀면서 이동플랫폼(105)이 작업공간(107) 내부를 자유롭게 이동할 수 있도록 작동된다.

여기서, 본 실시예에 따른 윈치(110)는 감기거나 풀리는 와이어(92)가 토출되는 과정에서 손상을 입지 않음으로써 와이어의 길이를 정밀하게 조절할 수 있도록 구성된다. 이를 통해 자율이동장치(100)는 이동플랫폼(105)을 작업공간(107)의 원하는 위치로 정밀하게 이동하도록 작동될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 와이어 가이드 장치(10), 와이어(92), 윈치(110), 지지프레임(115), 토출구(117), 구동모터(121), 감속기(122), 모터 브레이크(123), 모터 기어(124), 드럼 기어(125), 구동축(130), 와이어 드럼(140), 제 1 나사부(142), 가이드부(150), 제 2 나사부(152)가 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 윈치(110)는 구동모터(121)와, 구동축(130)과, 와이어 드럼(140) 및 와이어 가이드 장치(10)를 포함할 수 있다.

구동모터(121)는 구동축(130)을 회전시키기 위한 구동력을 제공한다. 도 2를 참조하면, 구동모터(130)는 감속기(122) 및 모터 브레이크(123)와 결합된다. 다만, 상기 구동모터와 결합되는 감속기 및 모터 브레이크는 선택적으로 적용할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 구동모터(121)는 지지프레임(115)에 설치된다. 지지프레임(115)에는 구동모터(121)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동축(130)이 설치된다.

상기 구동모터(121)의 구동력을 구동축(130)으로 전달하기 위해 구동모터(121)의 일 단부에는 모터 기어(124)가 설치되고, 상기 구동축(130)의 일 단부에는 상기 모터 기어(124)와 치합하는 드럼 기어(125)가 설치된다.

도 2를 참조하면, 상기 구동축(130)에는 와이어 드럼(140)이 설치된다. 와이어 드럼(140)은 와이어를 감기 위한 구성으로서, 원통형상으로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 와이어 드럼(140)은 구동축(130)에 의해 회전하면서 구동축(130)을 따라 이동 가능하도록 구동축(130) 상에 설치된다. 이를 위해, 구동축(130)과 와이어 드럼(140)은 볼스플라인 방식으로 결합될 수 있고, 이외에도 다양한 형태로 결합될 수 있다.

와이어 드럼(140)은 그 길이방향 양측 단부 중 적어도 어느 하나의 외주면에 형성된 제 1 나사부(142)를 구비한다. 구동축(130)의 일 측에는 구동축(130)과 평행하게 배치되는 가이드부(150)가 형성된다.

가이드부(150)는 구동축(130)과 대향하는 측면에 구동축(130)의 길이방향으로 연장되는 제 2 나사부(152)를 구비한다. 여기서, 제 2 나사부(152)는 제 1 나사부(142)와 맞물리도록 형성된다.

이에 따라, 와이어 드럼(140)은 구동축(130)에 의해 회전할 때, 제 1 나사부(142)와 맞물리는 제 2 나사부(152)에 의해 가이드부(150)를 따라 나사 이동할 수 있다. 이와 같이 와이어 드럼(140)이 가이드부(150)를 따라 이동함으로써, 와이어(92)는 정렬된 상태로 와이어 드럼(140)에 순차적으로 감기거나 와이어 드럼(140)으로부터 순차적으로 풀린다.

또한, 와이어 드럼(140)이 가이드부(150)를 따라 이동함으로써, 와이어(92)가 와이어 드럼(140)에 감기거나 와이어 드럼(140)으로부터 풀리는 위치가 구동축(130) 또는 가이드부(150)의 길이방향으로 일정한 위치에 형성된다.

이와 관련하여 본 실시예에서는 와이어(92)가 와이어 드럼(140)에 감기거나 와이어 드럼(140)으로부터 풀리는 위치가 지지프레임(115)에 형성된 토출구(117)와 일치할 수 있다. 또는 와이어(92)가 와이어 드럼(140)에 감기거나 와이어 드럼(140)으로부터 풀리는 위치가 토출구(117)의 중심과 일치할 수 있다.

이와 같은 경우, 와이어 드럼(140)으로부터 풀리는 와이어(92)는 와이어 지지부(160)에 지지되어 토출구(117)를 통해 외부로 토출된다. 여기서, 외부로 토출되는 와이어(92)는 토출구(117)의 중심에 평행한 방향으로 토출될 수 있다.

토출구(117)가 형성된 지지프레임(115)의 일측에는 와이어 가이드 장치(10)가 설치된다. 와이어 가이드 장치(10)는 토출구(117)로부터 토출되는 와이어(92)를 가이드한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함되는 와이어 가이드 장치의 일부의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함되는 와이어 가이드 장치의 일부의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈치에 포함되는 와이어 가이드 장치의 상면도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 와이어 가이드 장치(10), 지지부(12), 가이드 롤러부(14), 방진커버(16), 관통부(18), 지지브라켓(20), 회전축(22), 가이드 롤러(24), 링크(26), 아이들러(28), 토출관(30), 가이드 바(32), 탄성부재(34), 베어링부(36), 파우치(38), 원형링(40), 관통구(42), 고정링(44), 외륜(46), 내륜(48), 볼(50), 와이어(92), 지지프레임(115), 토출구(117)가 도시되어 있다.

설명의 편의를 위해 도 3 및 도 5는 방진커버(16)가 생략된 와이어 가이드 장치(10)를 도시하고 있고, 도 4는 방진커버(16)가 부착된 와이어 가이드 장치(10)를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 와이어 가이드 장치(10)는, 윈치의 와이어 토출구(117)에서 토출되는 와이어(92)를 가이드하는 와이어 가이드 장치(10)로서, 윈치에 결합되며 와이어(92)가 관통하는 관통부(18)가 형성되는 지지부(12); 관통부(18)를 통하여 관통되는 와이어(92)를 가이드하는 가이드 롤러부(14); 및 지지부(12)에 결합되어 가이드 롤러부(14)를 커버하는 방진커버(16)를 포함하여, 윈치의 토출구(117)로부터 토출되는 와이어(92)가 가이드 롤러부(14)에 의해 가이드 됨으로써 와이어(92)를 별다른 손상 없이 와이어 진행 방향으로 출입시킬 수 있다. 또한, 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단같은 작업을 수행하는 과정에서 발생하는 그릿(grit)이나 분진 등의 부착을 방지할 수 있다.

지지부(12)는 윈치에 결합되며 와이어(92)가 관통하는 관통부(18)가 형성되어 있다. 윈치의 지지프레임(115)에는 와이어(92)가 토출되는 토출구(117)이 형성되어 있고 지지부(12)는 지지프레임(115)에 결합될 수 있다.

지지부(12)는 윈치의 지지프레임(115)에 결합되는 부분으로 윈치의 토출구(117)와 지지부(12)의 관통부(18)는 동일 선상에 위치할 수 있다. 윈치의 토출구(117)에서 출입되는 와이어(92)가 관통부(18)를 통해 관통되고 후술할 가이드 롤러부(14)를 통해 와이어(92)가 소정 방향으로 가이드 된다.

가이드 롤러부(14)는 토출구(117)에서 와이어 토출 방향으로 토출되는 와이어(92)를 와이어 진행 방향으로 가이드한다. 여기서, 와이어 토출 방향이란 토출구(117)와 지지부(12)의 관통부(18)를 관통하는 와이어(92)의 방향을 의미하며, 이하에서는 F1으로 표시한다. 또한, 와이어 진행 방향이란 가이드 롤러부(14)와 지지체(도 1 참조) 사이에서 와이어(92)의 연장방향을 의미하고, 이하에서는 F2로 표시한다.

도 4를 참조하면, 방진커버(16)는 지지부(12)에 결합되어 가이드 롤러부(14)를 커버함으로써 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단같은 작업을 수행하는 과정에서 발생하는 그릿(grit)이나 분진 등이 가이드 롤러부(14)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

베어링부(36)는 가이드 롤러부(14)를 토출구(117)를 중심으로 회전시켜 가이드 롤러부(14)에서 출입되는 와이어(92)를 다양한 각도로 변화시켜 와이어 진행 방향에 대해 와이어(92)를 가이드할 수 있다.

본 실시예에 따른 가이드 롤러부(14)는, 베어링부(36)에 결합되는 지지브라켓(20)과, 지지브라켓(20)에 양단이 결합되는 회전축(22) 및 회전축(22)에 결합되어 회전하는 가이드 롤러(24)를 포함한다.

지지브라켓(20)은 베어링부(36)에 결합되어 베어링부(36)에 의해 토출구(117)를 중심으로 회전될 수 있다. 회전축(22)의 양단은 지지브라켓(20)에 결합되고, 이러한 회전축(22)에 가이드 롤러(24)가 결합되어 와이어(92)의 출입에 따라 가이드 롤러(24)가 회전한다.

회전축(22)의 양단은 지지브라켓(20)에 고정되거나 회전가능하게 결합될 수 있다. 회전축(22)의 양단이 지지브라켓(20)에 고정되는 경우 가이드 롤러(24)가 회전축(22)에 대해 회전되게 되고, 회전축(22)의 양단이 지지브라켓(20)에 회전가능하게 결합되는 경우 가이드 롤러(24)가 회전축(22)에 고정되어 와이어(92)의 출입에 따라 가이드 롤러(24) 및 회전축(22)이 회전하게 된다.

본 실시예에서는 가이드 롤러(24)가 회전축(22)에 고정되고 회전축(22)의 양단이 지지브라켓(20)에 회전가능하게 결합되어 있는 형태를 예로 들어서 설명하나 이에 한정되지 아니한다. 본 실시예의 경우 회전축(22)의 양단과 지지브라켓(20) 사이에는 회전축(22)의 회전을 원활히 하기 위한 베어링이 설치될 수 있다.

가이드 롤러(24)는 토출구(117)에서 와이어 토출 방향으로 토출되는 와이어(92)를 와이어 진행 방향으로 가이드한다. 가이드 롤러(24)의 외주연을 따라 와이어(92)가 접하게 되며 가이드 롤러(24)의 외주연에 접하는 와이어(92)의 양에 따라 와이어(92)의 진행 방향을 가이드할 수 있다.

가이드 롤러(24)의 외주연에는 외주연을 따라 와이어(92)의 이탈 방지하는 원형홈이 형성될 수 있다.

가이드 롤러(24)는 와이어(92)와 접하는 외주연의 반경이 와이어(92)의 최소 굽힘 반경보다 크게 제작되도록 함으로써 가이드 롤러(24)에 의해 와이어 진행 방향으로 가이드되는 와이어(92)는 굽힘에 의해 손상이 발생하지 않도록 할 수 있다. 와이어(92)의 최소 굽힘 반경은 와이어(92)의 굽힘에 의해 와이어(92)에 손상이 발생하지 않는 최소한의 굽힘 반경을 의미한다.

베어링부(36)는 가이드 롤러부(14)를 토출구(117)를 중심으로 회전되도록 하는 것으로, 지지부(12)의 관통부(18)에 설치되는 외륜(46)과, 외륜(46)의 내부에 설치되는 내륜(48)과, 외륜(46)과 내륜(48) 사이에 배치되는 복수의 볼(50)로 구성되어 외륜(46)에 대해 내륜(48)이 회전하게 된다. 내륜(48)의 중심부에는 와이어(92)가 관통되는 관통공이 형성되며, 내륜(48)에 지지브라켓(20)이 결합되어 토출구(117)를 중심으로 지지브라켓(20)이 회전하게 된다. 이에 따라, 가이드 롤러부(14)는 토출구(117)를 중심으로 회전 가능하게 지지된다.

한편, 본 실시예에 있어서, 일단이 회전축(22)의 양단에 각각 결합되는 한 쌍 링크(26)와, 양단이 링크(26)의 타단에 각각 회전가능하게 결합되며 와이어(92)를 가압하는 아이들러(28)를 더 구비할 수 있다.

아이들러(28)는 가이드 롤러(24)의 외주연에 접하는 와이어(92)가 가이드 롤러(24)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 아이들러(28)에는 가이드 롤러(24)의 외주연에 형성되는 원형홈에 상응하여 외주를 따라 가이드 홈이 형성될 수 있고, 원형홈과 가이드 홈 사이에 와이어(92)가 위치하여 아이들러(28)가 와이어(92)를 가압함에 따라 와이어(92)의 이탈을 방지할 수 있다. 이러한 아이들러(28)는 회전축(22)의 양단에 결합되는 한 쌍의 링크(26)의 타단에 결합된다. 링크(26)는 회전축(22)에 대해 회전이 가능하여 와이어 토출 방향에 따라 회전축(22)을 중심으로 회전하면서 와이어(92)를 가압하게 된다.

또한, 와이어(92)가 삽입되어 출입되는 토출관(30)이 구비되며, 한 쌍의 링크(26)에 결합되는 가이드 바(32)를 더 구비할 수 있다. 가이드 롤러(24)에서 가이드되는 와이어(92)가 삽입되어 토출관(30)을 통해 출입된다.

또한, 아이들러(28)가 토출구(117)로부터 멀어지는 방향으로 가이드 롤러(24)상에 와이어(92)를 정렬시켜주어 가이드 롤러(24)가 회전방향으로 자연스러운 구동을 하도록 하기 위해 탄성력을 부여하는 탄성부재(34)가 더 포함될 수 있다. 이와 같은 탄성부재(34)는 가이드 롤러(24)에 의해 가이드되는 와이어(92)가 소정의 길이만큼 가이드 롤러(24)에 감기도록 작동한다.

본 실시예에서는 일단이 지지브라켓(20)에 결합되고 타단이 링크(26)에 결합되며, 회전축(22)의 단부가 삽입되는 비틀림 코일 스프링이 탄성부재(34)로서 사용된 형태를 제시한다. 다만, 이와 같은 탄성부재(34)에 대한 형태는 예시에 불과하며, 아이들러(28)가 토출구(117)로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하는 다양한 형태의 탄성부재(34)가 사용될 수 있다.

방진커버(16)는 지지부(12)에 결합되어 가이드 롤러부(14)를 커버함으로써 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단같은 작업을 수행하는 과정에서 발생하는 그릿(grit)이나 분진 등이 가이드 롤러부(14)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 방진커버(16)는, 와이어(92) 토출되는 관통홀이 형성되는 돔 형상의 파우치(pouch)(38)와, 파우치(38)의 단부를 지지부(12)에 고정하는 원형링(40) 및 관통홀의 단부를 토출관(30)에 회전 가능하게 결합하는 고정링(44)을 포함한다.

돔 형상의 파우치(38)는 플렉시블한 재질로 이루어질 수 있으며, 와이어 토출 방향과 와이어 진행 방향이 달라짐에 따라 유연하게 주름질 수 있으며, 와이어 토출 방향과 와이어 진행 방향이 동일하면 원형으로 복원될 수 있다.

돔 형상의 파우치(38) 상단에는 와이어(92)가 출입되는 관통홀이 형성되고, 파우치(38) 단부는 지지부(12)에 고정된다. 파우치(38)의 단부는 원형링(40)에 의해 원형으로 지지부(12)에 고정되고, 관통홀은 토출관(30)의 토출부와 일치되도록 하며 관통홀의 단부(18)는 토출관(30)에 대해 회전 가능하게 결합된다. 가이드 롤러부(14)는 토출구(117)를 중심으로 회전 가능하기 때문에 가이드 롤러부(14)의 회전에 대해서 파우치(38)가 비틀리지 않도록 관통홀은 토출관(30)의 단부에 회전가능하게 결합된다. 고정링(44)는 토출관(30)의 단부에서 파우치의 관통부(18)가 이탈되는 것을 방지하며 토출관(30)에 대해 관통홀이 회전되도록 고정한다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 가이드 장치의 작동상태를 나타내는 도면이다. 도 6 내지 도 10을 참조하면, 지지부(12), 가이드 롤러부(14), 지지브라켓(20), 회전축(22), 가이드 롤러(24), 링크(26), 아이들러(28), 토출관(30), 가이드 바(32), 탄성부재(34), 토출구(117), 지지프레임(115), 외륜(46), 내륜(48), 볼(50), 관통부(18)가 도시되어 있다.

먼저, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 와이어 진행 방향에 따른 가이드 롤러(24) 및 아이들러(28)의 작동 관계를 설명하기로 한다. 도 6을 참조하면, 와이어 토출 방향(F1)으로 토출된 와이어(92)는 가이드 롤러(24)에 의해 와이어 진행 방향(F2)으로 가이드된다.

이와 같은 경우, 와이어 진행 방향(F1)은 와이어 토출 방향(F2)과 90도를 이룬다. 이에 따라 아이들러(28)는 탄성부재(34)의 탄성력에 의해 토출구(117)로부터 멀어지는 방향으로 피봇된다.

이 후, 와이어 진행 방향(F2)이 도 7과 같이 와이어 토출 방향(F1)과 45도를 이루도록 변할 수 있다. 이와 같은 경우, 와이어(92)의 장력에 의해 아이들러(28)는 도 6의 경우에 비해 토출구(117)와 가까워지는 방향으로 피봇되나, 탄성부재(34)는 아이들러(28)가 토출구(117)로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하여 아이들러(28)에 의해 와이어(92)가 와이어(92) 롤러에 최대한 접하도록 한다.

이 후, 와이어 진행 방향(F2)이 도 8과 같이 와이어 토출 방향(F1)과 0도를 이루도록 변할 수 있다. 이와 같은 경우, 아이들러(28)는 도 7의 경우에 비해 토출구(117)와 더 가까워지는 방향으로 피봇될 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 가이드 롤러(24)는 토출구(117)를 중심으로 회전하도록 작동한다. 여기서 가이드 롤러(24)가 토출구(117)를 중심으로 소정의 각도만큼만 회전하는 것으로 도시되어 있으나 이는 예시에 불과하며 360도 회전할 수 있다.

아이들러(28)는 가이드 롤러(24)에 일정량의 와이어(92)가 감기도록 작동한다. 이에 따라 와이어 진행 방향이 바뀌어 가이드 롤러(24)가 토출구(117)를 중심으로 회전해야 하는 상황에서 가이드 롤러(24)에 감긴 와이어(92)에 의해 가이드 롤러(24)가 용이하게 회전할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 와이어 가이드 장치의 방진커버의 사시도이다. 도 11을 참조하면, 고정링(44), 곡관부(52), 원추형상의 주름관(54)가 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 방진커버는, 일단이 지지부에 결합되는 곡관부(52) 및 곡관부(52)의 타단에 결합되는 원추형상의 주름관(54)으로 구성될 수 있다. 윈치에서 출입되는 와이어는 일정한 경사를 가지고 지지체에 연결되는 경우가 많으므로 일단과 타단이 서로 일정한 경사를 갖는 곡관부(54)의 일단을 지지부에 고정하고 타단부에 원추형상의 주름관(54)을 결합한다.

즉, 와이어 토출 방향에 대해 와이어 진행 방향이 이루는 각이 일정한 값에 대해서는 미리 곡관부(54)에서 대응하고 그 보다 큰 각도로 와이어 진행 방향이 변하는 경우에는 원추형상의 주름관(54)이 주름지도록 구성한 형태이다. 원추형상의 주름관(54)은 와이어 토출 방향과 와이어 진행 방향이 크게 달라짐에 따라 주름이 지게 된다.

이외의 구성요소에 대해서 상술한 바와 같거나 유사하므로 그 설명을 생략한다.

도 12은 본 발명의 제3 실시예에 따른 와이어 가이드 장치의 방진커버의 사시도이다. 도 12를 참조하면, 고정링(44), 원통형의 주름관(56)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 방진커버는, 일단은 지지부에 결합되고, 타단면에서 와이어가 토출되는 원통형의 주름관(56)으로 구성될 수 있다. 원통형의 주름관(56)의 일단면은 개방되고 타단면은 폐쇄된 형태로 개방된 일단면은 지지부에 결합되고, 폐쇄된 타단면에는 와이어가 관통되는 관통공이 형성된다. 본 실시예에 따른 방진커버는, 와이어 토출 방향과 와이어 진행 방향이 달라짐에 따라 유연하게 주름질 수 있으며, 와이어 토출 방향과 와이어 진행 방향이 동일하면 원형으로 복원될 수 있다.

이외의 구성요소에 대해서 상술한 바와 같거나 유사하므로 그 설명을 생략한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

10 : 와이어 가이드 장치 12 : 지지부
14 : 가이드 롤러부 16 : 방진커버
36 : 베어링부 100 : 자율이동장치
110 : 윈치 117 : 토출구

Claims (12)

1. 윈치의 와이어 토출구에서 토출되는 와이어를 가이드하는 와이어 가이드 장치로서,
   상기 윈치에 결합되며, 상기 와이어가 관통하는 관통부가 형성되는 지지부;
   상기 관통부를 통하여 관통되는 상기 와이어를 가이드하는 가이드 롤러부; 및
   상기 지지부에 결합되어 상기 가이드 롤러부를 커버하는 방진커버를 포함하는 와이어 가이드 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 롤러부를 상기 토출구를 중심으로 회전시키는 베어링부를 더 포함하는 와이어 가이드 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드 롤러부는,
   상기 베어링부에 결합되는 지지브라켓;
   상기 지지브라켓에 양단이 결합되는 회전축; 및
   상기 회전축에 결합되어 회전하는 가이드 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   일단이 상기 회전축에 양단에 각각 결합되는 한 쌍 링크; 및
   양단이 상기 링크의 타단에 각각 회전가능하게 결합되며 상기 와이어를 가압하는 아이들러를 더 포함하는 와이어 가이드 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 와이어가 삽입되어 인출되는 토출관이 구비되며, 상기 한 쌍의 링크에 결합되는 가이드바를 더 포함하는 와이어 가이드 장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 아이들러가 상기 토출구로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 탄성부재는,
   일단이 상기 지지브라켓에 결합되고 타단이 상기 링크에 결합되며, 회전축의 단부가 삽입되는 비틀림 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 방진커버는,
   상기 와이어가 토출되는 관통홀이 형성되는 돔 형상의 파우치(pouch);
   상기 파우치의 단부를 상기 지지부에 고정하는 원형링; 및
   상기 관통홀의 단부를 상기 토출관에 회전 가능하게 결합하는 고정링을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 방진커버는,
   일단이 상기 지지부에 결합되는 곡관부; 및
   상기 곡관부의 타단에 결합되는 원추형상의 주름관을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 방진커버는,
    일단이 상기 지지부에 결합되고, 타단면에서 와이어가 토출되는 원통형의 주름관인 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 장치.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 와이어 가이드 장치를 포함하는 윈치.
    
12. 일정한 작업공간에서 이동 가능한 자율이동장치로서,
    상기 작업공간의 내부에 이동 가능하게 위치하는 이동플랫폼;
    상기 이동플랫폼에 설치되는 제11항에 따른 윈치; 및
    일단이 상기 작업공간을 한정하는 지지체에 결합되고, 타단이 상기 윈치에 결합되는 와이어를 포함하는 자율이동장치.

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