KR20120056681A - 케이블 가이드 장치 및 이에 사용되는 롤러 - Google Patents

케이블 가이드 장치 및 이에 사용되는 롤러 Download PDF

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Abstract

케이블 가이드 장치 및 이에 사용되는 롤러가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치는 몸체 및 몸체의 일측으로부터 타측으로 케이블을 가이드하도록 몸체에 설치되는 제1 롤러부를 포함하고, 제1 롤러부는 몸체의 일측과 타측 사이에 회전 가능하게 설치되는 제1 가이드 롤러, 제1 가이드 롤러의 상측에 위치되며 제1 가이드 롤러와 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능한 제1 아이들 롤러 및 케이블이 제1 가이드 롤러와 제1 아이들 롤러 사이에 위치되어 가이드될 수 있도록 제1 아이들 롤러를 제1 가이드 롤러 방향으로 가압하는 제1 가압부를 포함한다.

Description

케이블 가이드 장치 및 이에 사용되는 롤러 {CABLE GUIDE APPARATUS AND ROLLER USED FOR THE SAME}
본 발명은 케이블 가이드 장치 및 이에 사용되는 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블을 공급 또는 회수하기 위한 케이블 가이드 장치 및 이에 사용되는 멀티 레이어 롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 일반 건축물 보다 규모가 크고, 건조 공정도 복잡하며, 수많은 부재와 기자재를 조립하여 하나의 움직일 수 있는 제품을 만드는 과정을 거친다.
최근 들어서는 선박의 대형화 추세에 따라 선체를 이루는 블록들을 조립하여 선박을 제작하는데, 선체 블록의 크기가 커짐에 따라 그 선체 블록을 도장하거나 내부에 패널을 설치하는 등의 작업에 소요되는 시간과 노력이 증가하고 있다.
따라서 이러한 노동 집약적인 선체 블록 작업의 자동화 요구는 지속적으로 있어 왔으며, 이를 위하여 선체 블록의 용접, 도장, 세척, 검사 등의 다양한 작업을 자동으로 수행하는 각종 자동화 설비가 개발되고 있다.
한편, 이러한 자동화 설비에 사용되는 로봇에 전원을 공급하기 위하여 전원 케이블을 로봇에 공급하고 이를 회수하는 케이블 가이드 장치가 필요하게 된다. 또한 용접, 도장, 세척 등 다양한 작업에 사용되는 케이블 또는 유틸리티 호스를 처리하기 위하여도 케이블 가이드 장치가 필요하게 된다.
일반적으로, 케이블 가이드 장치는 개별 케이블들을 롤러의 홈 사이에 넣은 후 이를 공급하거나 회수하는 방식으로 케이블을 가이드한다. 하지만, 이러한 케이블 처리 과정은 케이블을 상부 롤러와 하부 롤러의 홈 사이에 넣고 케이블을 가압하는 방식으로 이루어지기 때문에, 케이블이 롤러와 접촉하는 부분에 인가되는 압력에 의해 케이블이 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 케이블 또는 호스를 처리하는 과정에서 케이블 또는 호스가 작업 공간의 바닥에 닿는 경우 공정 조건에 따라 케이블 또는 호스의 손상이 발생할 수 있다.
한편, 케이블 가이드 장치를 통해 로봇을 작동하기 위한 전원 케이블 또는 용접, 도장, 세척 등 다양한 작업을 수행하기 위한 유틸리티 호스 등 다양한 크기의 케이블 또는 호스를 처리하기 위하여는 다양한 사이즈의 롤러가 필요하게 된다. 이에 따라, 케이블 가이드 장치를 자동화 공정에 적용함에 있어서 케이블 또는 호스의 종류에 따라 다른 장비를 운영해야 하는 불편이 따르고, 이에 따라 작업 효율이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 실시예는 다양한 크기의 케이블 또는 호스를 공급 또는 회수할 수 있는 케이블 가이드 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 케이블 또는 호스를 공급 또는 회수하는 과정에서 케이블 또는 호스의 손상을 억제할 수 있는 케이블 가이드 장치와 이에 사용되는 롤러를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치는 케이블을 가이드하기 위한 장치로서, 몸체 및 상기 케이블을 가이드하도록 상기 몸체에 설치되는 제1 롤러부를 포함한다. 상기 제1 롤러부는 회전 가능하게 설치되는 제1 가이드 롤러, 상기 제1 가이드 롤러의 상측에 위치되며 상기 제1 가이드 롤러와 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능한 제1 아이들 롤러 및 상기 케이블이 상기 제1 가이드 롤러와 상기 제1 아이들 롤러 사이에 위치되어 가이드될 수 있도록 상기 제1 아이들 롤러를 상기 제1 가이드 롤러 방향으로 가압하는 제1 가압부를 포함한다.
상기 제1 가이드 롤러는 한 쌍으로 형성될 수 있고, 상기 한 쌍의 제1 가이드 롤러는 상기 케이블의 이동 방향으로 서로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제1 아이들 롤러는 상기 한 쌍의 제1 가이드 롤러 사이에 위치될 수 있다.
상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러는 상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러의 중앙부로부터 양 단부측으로 갈수록 지름이 커지는 형태로 이루어질 수 있다.
상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러는, 탄성 재질이며 서로 다른 지름을 갖는 복수의 원판형 롤러 플레이트가 동심축 상에 배열됨으로써 형성될 수 있다.
상기 복수의 원형 롤러 플레이트 사이에는 강성 재질인 원판형 보강 플레이트가 설치될 수 있다.
상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러의 양 단부측에는 한 쌍의 외곽 플레이트가 설치될 수 있다.
상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러는 상기 보강 플레이트 및 상기 롤러 플레이트를 관통하여 상기 한 쌍의 외곽 플레이트 사이에 설치되는 회전축을 포함할 수 있다.
상기 제1 가압부는 상기 제1 아이들 롤러를 사이에 두고 상기 몸체의 양측에 각각 설치되는 한 쌍의 제1 지지 부재를 포함할 수 있고, 상기 제1 아이들 롤러는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 제1 지지 부재에는 각각 상기 제1 아이들 롤러를 하측 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 부재가 설치될 수 있다.
상기 제1 가압부는 상기 제1 가압 부재의 이동에 따라 상하 방향으로 이동 가능한 제1 슬라이딩 블록을 포함할 수 있고, 상기 제1 아이들 롤러의 축은 상기 제1 슬라이딩 블록에 연결될 수 있다.
상기 제1 가압 부재는 상기 제1 지지 부재 일측에 형성된 관통 홀에 설치되며 외주에 나사산이 형성된 막대로 형성될 수 있고, 상기 제1 가압 부재의 일단부는 상기 제1 슬라이딩 블록의 내부와 연결될 수 있으며, 상기 제1 가압 부재의 타단부에는 회전 손잡이가 설치될 수 있다.
상기 제1 슬라이딩 블록 내에는 상기 제1 가압 부재의 상기 일단부와 연결된 제1 탄성 부재가 설치될 수 있으며, 상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 슬라이딩 블록 내에 형성된 수납 공간에 수납될 수 있다.
상기 제1 가압부는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재를 상호 연결하기 위한 제1 연결바를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 연결바에 의하여 상호 연결된 한 쌍의 제1 지지 부재의 일측에는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재 중 어느 하나를 상기 몸체 일측에 회전 가능하게 연결하기 위한 경첩이 설치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 제1 지지 부재의 타측에는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재 중 다른 어느 하나를 상기 몸체의 타측에 탈착 가능하게 연결하기 위한 연결 수단이 설치될 수 있다.
상기 케이블 가이드 장치는 상기 제1 롤러부에 인접하여 상기 몸체에 고정되도록 설치되어 상기 케이블의 처짐을 방지하는 가이드 바를 더 포함할 수 있다.
상기 케이블 가이드 장치는 상기 제1 가이드 롤러를 회전시키기 위한 구동 모터를 더 포함할 수 있다.
상기 케이블 가이드 장치는 상기 구동 모터와 상기 제1 가이드 롤러 사이에 설치되는 감속기를 더 포함할 수 있다.
상기 케이블 가이드 장치는 상기 구동 모터와 상기 제1 가이드 롤러 사이에 설치되는 토크 리미트 클러치(torque-limit clutch)를 더 포함할 수 있다.
상기 케이블 가이드 장치는 상기 제1 롤러부의 측부에 위치되어 상기 케이블을 가이드하는 제2 롤러부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 롤러부는 상기 제1 가이드 롤러의 회전축과 평행한 회전축을 구비한 제2 가이드 롤러, 상기 제2 가이드 롤러와 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 아이들 롤러 및 상기 케이블이 상기 제2 가이드 롤러와 상기 제2 아이들 롤러 사이에 위치되어 가이드될 수 있도록 상기 제2 아이들 롤러를 상기 제2 가이드 롤러 방향으로 가압하는 제2 가압부를 포함할 수 있다.
상기 제2 가이드 롤러는 중앙부 측의 지름이 양 단부측보다 작게 형성되도록 중앙부 측으로 경사지며 서로 마주보는 내측면을 가지는 홈부가 될 수 있다.
상기 제2 가압부는 상기 제2 아이들 롤러를 사이에 두고 상기 몸체의 양측에 각각 설치되며 제2 연결바에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 제2 지지부재를 포함할 수 있고, 상기 제2 아이들 롤러는 상기 한 쌍의 제2 지지 부재에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 제2 연결바에는 상기 제2 아이들 롤러를 하측 방향으로 가압하기 위한 제2 가압 부재가 설치될 수 있다.
상기 제2 가압부는 상기 제2 가압 부재의 이동에 따라 상하 방향으로 이동 가능한 제2 슬라이딩 블록을 포함할 수 있고, 상기 제2 아이들 롤러의 축은 상기 제2 슬라이딩 블록에 연결될 수 있다.
상기 제2 가압 부재는 상기 제2 연결바에 형성된 관통 홀에 설치되며 외주에 나사산이 형성된 막대로 형성될 수 있고, 상기 제2 가압 부재의 일단부는 상기 제 2 슬라이딩 블록의 내부와 연결될 수 있으며, 상기 제2 가압 부재의 타단부에는 회전 손잡이가 설치될 수 있다.
상기 제2 슬라이딩 블록 내에는 상기 제2 가압 부재의 상기 일단부와 연결된 제2 탄성 부재가 설치될 수 있으며, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 슬라이딩 블록 내에 형성된 수납 공간에 수납될 수 있다.
상기 제2 아이들 롤러 및 상기 제2 가압부는 상기 제2 가이드 롤러의 상측부 및 측부에 2개로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤러는 중앙부로부터 양 단부측으로 갈수록 지름이 커지는 형태로 이루어지며, 서로 다른 지름을 갖는 복수의 원판형 롤러 플레이트가 동심축 상에 배열됨으로써 형성된다.
상기 복수의 원판형 롤러 플레이트는 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 원판형 롤러 플레이트 사이사이에 설치되는 강성 재질의 원판형 보강 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 롤러의 양 단부측에 설치되는 한 쌍의 외곽 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 보강 플레이트 및 상기 롤러 플레이트를 관통하여 상기 한 쌍의 외곽 플레이트 사이에 설치되는 회전축을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 케이블 가이드 장치를 이용하여 다양한 크기의 케이블을 공급 또는 회수할 수 있다.
또한 간단한 구조로 케이블의 장력을 일정하게 유지하고 구동 롤러의 토크를 조절할 수 있으며, 케이블을 공급 또는 회수하는 과정에서 이들의 손상을 억제할 수 있다,
이에 따라, 작업 효율을 향상시키고 작업에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가이드 롤러의 사시도 및 정면도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부의 사시도 및 분해 사시도이다.
도 5c는 도 5b의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가이드 롤러의 사시도 및 정면도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가압부의 사시도 및 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 작동 순서를 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자기 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한 도면에서 나타난 각 구성의 크기 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 사시도, 측면도 및 평면도로서, 이하에서는 이들을 참조하여 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)에 대하여 설명한다. 한편, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)는 다양한 크기의 케이블 또는 유틸리티 호스를 공급하거나 회수하기 위한 것으로서, 본 명세서에서 '케이블'이라 함은 '케이블 또는 다양한 유틸리티 호스'를 모두 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)는 몸체(100) 및 제1 롤러부(200)를 포함한다. 몸체(100)는 제1 롤러부(200)의 일부를 수납할 수 있도록 상측이 개방된 형상으로 형성된다.
제1 롤러부(200)는 제1 가이드 롤러(210), 제1 아이들 롤러(220) 및 제1 가압부(230)를 포함한다.
제1 가이드 롤러(210)는 몸체(100)의 일측으로부터 타측으로 케이블을 가이드하기 위하여 회전 가능하도록 몸체(100)에 고정되어 설치된다. 본 실시예에서, 제1 가이드 롤러(210)는 한 쌍으로 형성되며, 이들은 몸체(100) 내에서 대략적으로 일렬로 배열되어 케이블을 가이드한다.
제1 아이들 롤러(220)는 제1 가이드 롤러(210)의 상측에 위치되며 제1 가이드 롤러(210)의 회전축과 평행한 축을 갖고 회전 가능하도록 설치되어, 제1 가이드 롤러(210)와의 사이에서 케이블을 가이드한다.
제1 가압부(230)는 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 케이블을 이송시키기 위해 제1 아이들 롤러(220)를 가압하는 역할을 한다. 케이블은 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 제1 가압부(230)에 의해 가압된 상태로, 제1 가이드 롤러(210)가 회전함에 따라 순방향 또는 역방향으로 이동하게 된다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서 두 개의 제1 가이드 롤러(210)와 하나의 제1 아이들 롤러(220)는 이들 각각의 회전축의 중심을 연결할 때 대략 이등변 삼각형 형상이 되도록 배치된다.
이와 같이, 두 개의 제1 가이드 롤러(210)와 하나의 제1 아이들 롤러(220)의 중심들을 삼각형 형상 패턴으로 배치함에 따라, 케이블을 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 가압할 수 있고, 이에 따라 케이블을 안정적으로 공급 또는 회수할 수 있다.
그리고 제1 가이드 롤러 각각에 제1 아이들 롤러를 대응시켜 배치하지 않고 하나의 제1 아이들 롤러(220)를 두 개의 제1 가이드 롤러(210)에 대응시키기 때문에, 제1 아이들 롤러(220)의 개수를 줄인 간단한 구조의 케이블 가이드 장치(1000)를 형성할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 케이블을 손상없이 효율적으로 이송하기 위하여 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이들 롤러(220)를 멀티 레이어(muti-layer) 롤러로 형성하는데, 이들의 구체적인 구성은 뒤에서 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)는 제2 롤러부(300)를 더 포함한다. 제2 롤러부(300)는 몸체의 일측으로부터 타측 방향으로 제1 롤러부(200)의 측부에 위치되어 케이블을 가이드하고, 제2 가이드 롤러(310), 제2 아이들 롤러(320) 및 제2 가압부(330)를 포함한다.
제2 가이드 롤러(310)는 제1 가이드 롤러(210)의 측부에 위치하고, 제1 가이드 롤러(210)의 회전축과 평행한 회전축을 갖고 회전 가능하도록 몸체(100)에 고정되어 설치된다.
제2 가이드 롤러(310)는 케이블을 가이드할 수 있도록 중앙부에 홈부가 형성되는데, 이러한 제2 가이드 롤러(310)의 구성은 뒤에서 구체적으로 설명하기로 한다.
제2 아이들 롤러(320)는 제2 가이드 롤러(310)의 일측에 위치되며 제2 가이드 롤러(310)의 회전축과 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되어, 제2 가이드 롤러(310)와의 사이에서 케이블을 가이드한다.
또한 제2 가압부(330)는 제2 가이드 롤러(310)와 제2 아이들 롤러(320) 사이에서 케이블을 이송시킬 수 있도록 제2 아이들 롤러(320)를 가압하는 역할을 한다.
본 실시예에서는 하나의 제2 가이드 롤러(310)와 두 개의 제2 아이들 롤러(320)는 이들 각각의 회전축의 중심을 연결할 때 대략 직각 삼각형 형상이 되도록 배치된다. 이와 같이, 하나의 제2 가이드 롤러(310)와 두 개의 제2 아이들 롤러(320)의 중심을 삼각형 패턴으로 형상으로 배치함에 따라, 케이블이 제2 가이드 롤러(310)와 제2 아이들 롤러(320) 사이에서 충분히 가압됨으로써 제2 가이드 롤러(310)의 홈에서 이탈하지 않고 안정적으로 이송될 수 있다. 또한 이러한 제2 아이들 롤러(320)의 배치에 의하여 케이블이 공급 또는 회수되는 방향을 조절할 수 있다.
본 실시예에서는 제1 가이드 롤러(210) 중 하나에 구동 모터(400)가 연결되어 구동 모터(400)로부터 전달되는 구동력으로 제1 가이드 롤러(210)가 회전하게 된다.
또한 각각의 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)는 체인(미도시)으로 연결되어, 구동 모터(400)로부터 제1 가이드 롤러(210)를 거쳐 제2 가이드 롤러(310)에 구동력이 전달된다. 즉, 제1 가이드 롤러(210) 중 하나는 구동 롤러로서 동작하고, 나머지 제1 가이드 롤러와 제2 가이드 롤러(310)는 종동 롤러로서 동작한다.
도 3을 참조하면, 각각의 제1 가이드 롤러(210)와 제2 가이드 롤러(310) 사이의 체인 연결을 위한 체인 연결부재(130)가 각각의 가이드 롤러의 일측에 형성된다.
구동 모터(400)가 연결된 제1 가이드 롤러(210)의 일측에 설치된 체인 연결부재(130)는 구동 모터(400)의 구동에 따라 제1 가이드 롤러(210)와 함께 회전하고, 나머지 체인 연결부재(130)와 체인으로 연결되어, 각각의 체인 연결부재(130)는 동일한 회전 속도로 회전하게 된다.
이에 따라, 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)가 함께 회전할 수 있고, 제1 가이드 롤러(210)와 제2 가이드 롤러(310) 및 제1 아이들 롤러(220)와 제2 아이들 롤러(320) 사이에서 케이블을 가압하여 이송시킬 수 있게 된다.
본 실시예에서 구동 모터(400)로는 교류 서보 모터(servo motor)를 사용할 수 있고, 구동 모터(400)는 제어기(미도시)와 연결되어 이로부터 신호를 전달받아 순방향 또는 역방향으로 회전하게 된다.
본 실시예에서는 하나의 구동 모터(400)가 하나의 제1 가이드 롤러(210)와 연결되는 경우를 예시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 처리하고자 하는 케이블의 종류 및 크기에 따라 이를 이송하기 위하여 가이드 롤러에 인가해야하는 구동력이 달라질 수 있고, 이에 따라 가이드 롤러에 연결되는 구동 모터의 수 및 종류 등이 달라질 수 있다. 예를 들면, 케이블 가이드 장치가 복수의 구동 모터를 구비하여 각각의 구동 모터가 각각의 제1 가이드 롤러(210)에 연결되거나, 복수의 구동 모터가 각각 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)에 연결될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1 롤러부(200)가 두 개의 제1 가이드 롤러(210) 및 하나의 제1 아이들 롤러(220)를 포함하는 것을 예시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이드 롤러(220)의 수는 진행되는 작업 공정 및 케이블 가이드 장치(1000)에 의해 이송되는 케이블의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 제2 롤러부(300)는 하나의 제2 가이드 롤러(310)와 두 개의 제2 아이들 롤러(320)를 포함하고 있으나, 이들 제2 가이드 롤러(310) 및 제2 아이들 롤러(320)의 수 역시 작업 공정 및 케이블의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예에서 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이들 롤러(220)는 탄성 재질로 형성되는 복수의 롤러 플레이트 및 강성 재질로 형성되는 복수의 보강 플레이트가 교대로 배치되는 멀티 레이어(multi-layer) 롤러로 형성되는데, 이하에서는 도 4a 및 도 4b를 참조하여 멀티 레이어 롤러의 구성을 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가이드 롤러의 사시도 및 정면도이다. 한편, 제1 아이들 롤러(220)의 구성은 제1 가이드 롤러(210)의 구성과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1 가이드 롤러(210)는 한 쌍의 외곽 플레이트(212), 복수의 롤러 플레이트(213), 복수의 보강 플레이트(214) 및 회전축(211)을 포함한다.
복수의 롤러 플레이트(213), 복수의 보강 플레이트(214) 및 한 쌍의 외곽 플레이트(212)는 각각 원판 형상으로 형성되고, 복수의 롤러 플레이트(213) 및 복수의 보강 플레이트(214)는 한 쌍의 외곽 플레이트(212) 사이에서 교대로 배치된다. 이들은 각각의 중심이 일직선 상에 놓이도록 배치되고, 회전축(211)이 이들의 중심을 관통하여 형성된다.
본 실시예에서 롤러 플레이트(213)는 고무 등의 탄성 재질로 형성되고, 외곽 플레이트(212) 및 보강 플레이트(214)는 스틸, 알루미늄 등의 강성 재질로 형성된다. 즉, 롤러 플레이트(213)는 보강 플레이트(214)에 비하여 상대적으로 탄성이 큰 재질로 형성된다.
또한 롤러 플레이트(213)의 직경은 보강 플레이트(214)의 직경보다 크게 형성된다. 이에 따라, 케이블은 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이들 롤러(220) 사이에 배치되어 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이들 롤러(220)의 롤러 플레이트(213)와 접촉하게 된다. 롤러 플레이트(213)가 탄성 재질로 형성되므로, 케이블이 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 가압될 때 롤러 플레이트(213)가 탄성 변형하면서 케이블과의 충분한 접촉면을 확보하여 케이블 이송 시 슬립(slip)의 발생을 최소화할 수 있고, 또한 케이블의 손상을 최소화할 수 있다.
일반적으로 하나의 공정 내에서도 여러 종류의 케이블을 이용할 수 있는데, 본 실시예에서는 크기가 상이한 여러 케이블을 하나의 케이블 가이드 장치(1000)의 롤러부에서 처리하기 위하여 복수의 롤러 플레이트(213)의 직경을 일정하지 않게 형성한다.
도 4b를 참조하면, 롤러 플레이트(213)의 직경은 외곽 플레이트(212)와 인접한 부분, 즉 양 단부측에서 가장 크게 형성되고, 중앙부에서 가장 작게 형성된다.
또한 롤러 플레이트(213)의 직경은 양 단부측에서 중앙부로 향할수록 점진적으로 작아지도록 형성될 수 있고, 중앙부를 기준으로 양측이 대칭되도록 형성될 수 있다.
여기에서, 중앙부는 회전축(211)의 연장된 방향을 따라 한 쌍의 외곽 플레이트(212) 사이에서 각각의 외곽 플레이트(212)와의 거리가 대략적으로 동일한 부분을 의미하고, 양 단부측은 한 쌍의 외곽 플레이트(212) 사이에서 각각의 외곽 플레이트(212)에 인접한 부분을 의미한다.
이러한 구성에 의하여 직경이 작은 페인트 호스 등을 공급하거나 회수하는 경우에는 중앙부에 배치된 직경이 작은 롤러 플레이트(213) 사이에 물려 이들과 접촉하면서 이송할 수 있다.
또한 이보다 직경이 큰 블라스팅 호스 또는 전원 케이블 등을 공급하거나 회수하는 경우에는 중간 사이즈의 롤러 플레이트(213) 사이에 물려 이송할 수 있고, 이보다 더 큰 직경을 갖는 케이블의 경우에는 양 단부측, 즉 가장 외곽에 배치된 롤러 플레이트(213) 사이에 물려 이송할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에의 케이블 가이드 장치(1000)는 멀티 레이어 형태의 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이들 롤러(220)를 채용함으로써 다양한 크기의 케이블을 효율적으로 처리할 수 있다.
본 실시예에서는, 회전축을 통해 구동 모터(400)로부터 전달된 동력을 효과적으로 전달하기 위하여, 스틸, 알루미늄 등의 강성 재질로 형성되는 보강 플레이트(214)가 롤러 플레이트(213) 사이에 배치된다. 이러한 보강 플레이트(214)는 롤러 플레이트(213) 사이에 배치되어 탄성 재질의 롤러 플레이트(213)의 형상을 유지하는 역할도 한다.
이와 같이, 보강 플레이트(214)는 롤러 플레이트(213)와 교대로 배치되어 구동 모터(400)로부터 제공되는 구동력을 롤러 플레이트(213)에 전달하는데, 이러한 구동력의 전달을 확실하게 하고 구동력의 전달 과정에서 롤러 플레이트(213) 및 보강 플레이트(214)의 배치가 어긋나는 것을 억제하기 위하여 고정 핀(215)이 형성될 수 있다.
고정 핀(215)은 회전축(211)의 주위에서 외곽 플레이트(212), 롤러 플레이트(213) 및 보강 플레이트(214)를 관통하도록 형성되어 이들을 고정시킨다. 이러한 구성에 의하여 롤러 플레이트(213) 및 보강 플레이트(214)를 회전축(211)과 안정적으로 연동시킬 수 있고, 롤러 플레이트(213), 보강 플레이트(214)의 결합을 용이하게 할 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)에서 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220)는 탄성 재질의 롤러 플레이트(213)를 포함하는 멀티 레이어 롤러로 형성되어, 이들 롤러 사이에 케이블을 배치하여 이송시킨다.
전술한 바와 같이, 케이블을 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에 배치하여 이송시키기 위하여는, 롤러들의 회전력이 케이블에 전달되어야 한다. 이를 위하여, 본 실시예에서는 제1 아이들 롤러(220) 상에 제1 가압부(230)가 설치된다.
이하에서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 제1 롤러부(200)의 제1 가압부(230)의 구성과 이에 따른 가압 방법을 설명한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부의 사시도이고, 도 5b는 제1 가압부의 분해 사시도이다. 또한 도 5c는 도 5b의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 가압부(230)는 제1 지지 부재(231) 및 제1 가압 부재(233)를 포함한다.
제1 지지 부재(231)는 각각 기둥 형상을 갖는 한 쌍으로 형성되는데, 이들 한 쌍의 제1 지지 부재(231)의 일단부는 제1 연결바(236)에 의해 연결될 수 있고, 한 쌍의 제1 지지 부재(231)의 타단부는 각각 몸체(100)의 양측에 설치될 수 있다.
또한 제1 아이들 롤러(220)는 한 쌍의 제1 지지 부재(231)의 연장 방향을 따라 이동 가능하도록 설치된다.
제1 가압 부재(233)는 각각의 제1 지지 부재(231)의 일측, 즉 도 5a를 기준으로 제1 지지 부재(231)의 상측에 형성된 관통 홀에 설치되어, 제1 아이들 롤러(220)의 축(221)을 하측 방향으로 가압할 수 있도록 구성된다.
본 실시예에 따른 제1 가압부(230)는 제1 슬라이딩 블록(232)을 더 포함한다. 제1 슬라이딩 블록(232)은 제1 지지 부재(231)에 설치되고, 제1 가압 부재(233)와 연결되어 제1 가압 부재(233)의 이동에 따라 제1 지지 부재(231)의 연장 방향을 따라 이동할 수 있다.
한 쌍의 제1 지지 부재(231)에 설치된 한 쌍의 제1 슬라이딩 블록(232)은 서로 마주하는 면에 홈(232a)이 형성되고, 이러한 제1 슬라이딩 블록(232)의 홈(232a)에 제1 아이들 롤러(220)의 축(221)이 삽입 연결된다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제1 아이들 롤러(220)의 축(221)은 베어링(232c)을 통해 제1 슬라이딩 블록(232)의 홈(232a)에 결합되어, 제1 아이들 롤러(220)의 축(221)이 회전 가능하게 설치된다.
이에 따라, 제1 가압 부재(233)의 이동에 따라 제1 슬라이딩 블록(232)과 제1 아이들 롤러(220)가 함께 이동할 수 있고, 따라서 제1 가압 부재(233)를 통해 제1 아이들 롤러(220)의 축(221)을 하측 방향으로 가압할 수 있게 된다.
제1 가압 부재(233)는 외주에 나사산이 형성된 막대 형상으로 형성된다.
제1 가압 부재(233)의 일단부에는 제1 회전 손잡이(234)가 설치되어, 제1 회전 손잡이(234)를 회전시킴에 따라 제1 가압 부재(233)가 상하 방향으로 이동하게 된다.
또한 제1 가압 부재(233)의 타단부는 제1 슬라이딩 블록(232)의 내부와 연결되어 제1 슬라이딩 블록(232)과 함께 이동할 수 있게 된다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제1 슬라이딩 블록(232)과 연결되는 제1 가압 부재(233)의 단부에는 제1 탄성 부재(235)가 설치된다.
제1 탄성 부재(235)는 원통형 스프링 등의 탄성체로 형성될 수 있으며, 제1 슬라이딩 블록(232) 내부에 수납된다. 구체적으로, 제1 슬라이딩 블록(232)의 내부에는 수납 공간(232b)이 마련되어, 제1 탄성 부재(235)는 제1 슬라이딩 블록(232) 내부의 수납 공간(232b)에 수납됨으로써 제1 슬라이딩 블록(232)에 연결된다.
제1 탄성 부재(235)는 제1 가압 부재(233)가 하측으로 이동할 때 수납 공간(232b)의 바닥부를 가압하여 제1 슬라이딩 블록(232)을 하측으로 이동시키며, 제1 가압 부재(233)가 상측으로 이동할 때에는 수납 공간(232b)의 천정부를 가압하여 제1 슬라이딩 블록(232)을 상측으로 이동시킨다.
한편, 제1 탄성 부재(235)의 일단부는 수납 공간(232b)의 바닥부에 고정되어 제1 슬라이딩 블록(232)과 일체로 이동할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여 제1 회전 손잡이(234)를 통해 제1 가압 부재(233) 및 제1 탄성 부재(235)가 이동할 때 제1 슬라이딩 블록(232) 역시 제1 탄성 부재(235)와 연동하여 함께 이동하게 되어, 제1 아이들 롤러(220)를 하측으로 가압할 수 있게 된다.
또한 제1 탄성 부재(235)는 원통형 스프링 등으로 형성됨으로써, 제1 아이들 롤러(220)를 통해 케이블에 인가되는 가압력이 일정 수준에 도달할 때에는 제1 가압 부재(233)를 하측으로 이동시키더라도 케이블에 인가되는 가압력이 증가하지 않고 제1 탄성 부재(235)가 압축된다.
이와 같이, 제1 가압 부재(233)의 일단부에 제1 탄성 부재(235)를 설치함에 따라 케이블에 과도한 가압력이 인가되는 것을 방지하여 케이블의 손상을 억제할 수 있게 된다. 한편, 본 실시예에서의 제1 회전 손잡이(234)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예에서는 제1 탄성 부재(235)가 제1 슬라이딩 블록(232) 내에 설치되는 것을 예시하고 있지만, 제1 탄성 부재는 제1 가압 부재(233)의 단부에 형성되어 일정 수준 이상의 가압력이 인가될 때 압축되도록 설치되면 충분한 것으로, 제1 슬라이딩 블록(232)의 외부에 고정 설치되는 것도 가능하다.
한편, 제1 탄성 부재(235)의 탄성 계수는 이송되는 케이블들의 크기 및 재질 등을 고려하여 설정하는 것으로, 실제 케이블에 인가되는 가압력이 케이블이 변형되지 않도록 허용되는 최대 가압력에 이르기 전에 제1 탄성 부재(235)가 압축되도록 탄성 계수를 설정한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 가압부(230)는 경첩(111) 및 스냅 패스너(112)를 통해 몸체(100)에 결합된다.
제1 가압부(230)의 한 쌍의 제1 지지 부재(231) 중 하나는 경첩(111)을 통해 몸체(100)에 고정 결합되고, 한 쌍의 제1 지지 부재(231) 중 다른 하나는 스냅 패스너(112)를 통해 몸체(100)에 탈착이 가능하도록 연결된다.
한 쌍의 제1 지지 부재(231) 중 하나에는 몸체(100)에 형성된 스냅 패스너(112)와 결합을 위하여 제1 결합 부재(237)가 형성된다.
도 2를 참조하면, 하나의 제1 지지 부재(231)의 일단부에 두 개의 제1 결합 부재(237)가 설치되어, 몸체(100)에 형성된 스냅 패스너(112)와 탈착 가능하도록 결합된다. 이러한 결합에 의하여 제1 가압부(230) 및 제1 아이들 롤러(220)가 제1 가이드 롤러(210) 상부에 위치하게 되고, 제1 아이들 롤러(220)와 제1 가이드 롤러(210) 사이에 위치하는 케이블을 가압하게 된다. 이에 따라, 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 이송하고자 하는 케이블이 1차적으로 가압된다.
본 실시예에서 스냅 패스너(112)는 탄성을 갖도록 형성되어, 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 이송되는 케이블의 크기에 따라 제1 가압부(230)의 위치가 유동적으로 변화할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 제1 아이들 롤러(220)는 그 축이 제1 슬라이딩 블록(232)에 연결되는바, 제1 가압 부재(233) 및 제1 탄성 부재(235)의 이동에 따라 제1 아이들 롤러(220)가 제1 슬라이딩 블록(232)과 함께 제1 지지 부재(231)의 연장 방향을 따라 이동할 수 있고, 제1 가이드 롤러(210)의 상부에서 케이블을 가압할 수 있게 된다. 이러한 제1 가압 부재(233) 및 제1 슬라이딩 블록(232)의 이동에 의하여 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220) 사이에서 케이블이 2차적으로 가압된다.
또한 제1 가압 부재(233)와 연결되어 제1 슬라이딩 블록(232) 내부에 설치된 제1 탄성 부재(235)를 통해 제1 아이들 롤러(220)와 제1 가이드 롤러(210) 사이에서 케이블에 지나치게 큰 가압력이 인가되는 것을 방지한다.
이와 같이, 경첩(111) 및 스냅 패스너(112)를 이용한 제1 가압부(230)와 몸체(100)의 결합, 제1 아이들 롤러(220)와 연결된 제1 가압 부재(233) 및 제1 슬라이딩 블록(232)의 구성 및 제1 가압 부재(233)의 단부에 설치된 제1 탄성 부재(235)의 구성에 의하여 제1 가이드 롤러(210)와 제1 아이들 롤러(220)의 사이에서 이송되는 케이블을 효율적으로 가압하면서 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)는 제2 가이드 롤러(310), 제2 아이들 롤러(320) 및 제2 가압부(330)를 포함하는 제2 롤러부(300)를 더 포함하는데, 이하에서는 도 6a 내지 도 7b를 참조하여 제2 롤러부(300)의 구성을 구체적으로 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 제2 가이드 롤러의 사시도 및 정면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2 가이드 롤러(310)는 한 쌍의 외곽 플레이트(312), 롤러 플레이트(313) 및 회전축(311)을 포함한다. 한 쌍의 외곽 플레이트(312)는 원판 형상으로 형성되고, 롤러 플레이트(313)는 한 쌍의 외곽 플레이트(312)의 사이에 배치되며, 외곽 플레이트(312) 및 롤러 플레이트(313)는 강성 재질로 형성될 수 있다.
롤러 플레이트(313)는 중앙부 측으로 경사지게 형성되어 중앙부 측의 지름이 양 단부측보다 작게 형성되고, 중앙부에 서로 마주보는 내측면을 갖는 홈부(313a)가 형성된다. 홈부(313a)는 케이블이 삽입되도록 형성된 것으로, 케이블 가이드 장치(1000)를 통해 이송되는 케이블의 크기를 고려하여 홈부(313a)의 크기가 설정된다.
한 쌍의 외곽 플레이트(312) 및 롤러 플레이트(313)은 각각의 중심이 일적선 상에 놓이도록 배치되고, 회전축(311)이 이들의 중심을 관통하여 형성된다.
도 3을 참조하면, 제2 가이드 롤러(310)의 일측에는 회전축(311)과 연결된 체인 연결부재(130)가 설치되어, 구동 모터(400)가 연결된 제1 가이드 롤러(210)의 구동력이 체인을 통해 제2 가이드 롤러(310)로 전달된다.
이에 따라, 구동 모터(400)에 의하여 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)가 함께 회전하여 케이블을 순방향 또는 역방향으로 이송할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 제2 가압부의 사시도 및 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 가압부(330)는 제1 가압부(230)와 유사하게 제2 지지 부재(331) 및 제2 가압 부재(333)를 포함한다. 제2 지지 부재(331)는 한 쌍으로 이루어지고, 이들은 제2 연결바(336)를 통해 연결된다. 또한 제2 가압 부재(333)는 제2 연결바(336)에 형성된 관통 홀에 설치되어, 제2 아이들 롤러(320)를 하측 방향으로 가압할 수 있도록 구성된다.
본 실시예에 따른 제2 가압부(330)는 제2 슬라이딩 블록(332)을 더 포함한다. 제2 슬라이딩 블록(332)은 한 쌍의 제2 지지 부재(331) 사이에 설치되고, 제2 가압 부재(333)와 연결되어 제2 가압 부재(333)의 이동에 따라 이동할 수 있다.
제2 슬라이딩 블록(332)은 천정부(332a)와 바닥부(332b)를 포함하여 그 사이에 수납 공간이 형성되고, 연결부(332c)가 바닥부(332b)에서 연장된다. 연결부(332c)에는 제2 아이들 롤러(320)의 축이 삽입되는 홀이 형성되어, 제2 아이들 롤러(320)가 제2 슬라이딩 블록(332)에 연결될 수 있다.
제2 가압 부재(333)는 외주에 나사산이 형성된 막대 형상으로 형성되고, 제2 가압 부재(333)의 일단부는 제2 슬라이딩 블록(332)의 내부와 연결된다. 또한 제2 가압 부재(333)의 타단부에는 제2 회전 손잡이(334)가 설치되어, 제2 회전 손잡이(334)를 회전시킴에 따라 제2 가압 부재(333)가 제2 지지 부재(331)를 따라 이동하게 된다.
도 7b를 참조하면, 제2 슬라이딩 블록(332)과 연결되는 제2 가압 부재(333)의 일단부에는 제2 탄성 부재(335)가 설치된다.
제2 탄성 부재(335)는 원통형 스프링 등의 탄성체로 형성될 수 있으며, 제2 탄성 부재(335)의 일단부는 제2 가압 부재(333)의 단부와 연결되어 제2 슬라이딩 블록(332) 내부의 수납 공간에 수납된다.
제2 탄성 부재(335)는 제2 가압 부재(333)가 하측으로 이동할 때 수납 공간의 바닥부(332b)를 가압하여 제2 슬라이딩 블록(332)을 하측으로 이동시키며, 제2 가압 부재(333)가 상측으로 이동할 때에는 수납 공간의 천정부(332a)를 가압하여 제2 슬라이딩 블록(332)을 상측으로 이동시킨다.
한편, 제2 탄성 부재(335)의 일단부는 수납 공간의 바닥부(332b)에 고정되어 제2 슬라이딩 블록(332)과 일체로 이동할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여 제2 회전 손잡이(334)를 통해 제2 가압 부재(333) 및 제2 탄성 부재(335)가 이동할 때 제2 슬라이딩 블록(332) 역시 제2 탄성 부재(335)와 연동하여 함께 이동하게 되어, 제2 아이들 롤러(320)를 가압할 수 있게 된다.
또한 제2 탄성 부재(335)는 원통형 스프링 등으로 형성됨으로써, 제2 아이들 롤러(320)를 통해 케이블에 인가되는 가압력이 일정 수준에 도달할 때에는 제2 가압 부재(333)를 제2 아이들 롤러(320)를 가압하는 방향으로 이동시키더라도 케이블에 인가되는 가압력이 증가하지 않고 제2 탄성 부재(335)가 압축된다.
이와 같이, 제2 가압 부재(333)의 일단부에 제2 탄성 부재(335)를 설치함에 따라 케이블에 과도한 가압력이 인가되는 것을 방지하여 케이블의 손상을 억제할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 제2 탄성 부재(335)가 제2 슬라이딩 블록(332) 내부에 설치되는 것을 예시하고 있지만, 제2 슬라이딩 블록(332)의 외부에 고정 설치되는 것도 가능하다. 한편, 제2 탄성 부재(335)의 탄성 계수는, 제1 탄성 부재(235)와 마찬가지로, 이송되는 케이블의 크기 및 재질 등을 고려하여 설정한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 두 개의 제2 가압부(330)가 각각 경첩(111) 및 스냅 패스너(112)를 통해 몸체(100)에 결합된다.
제2 가압부(330)의 한 쌍의 제2 지지 부재(331) 중 하나는 경첩을 통해 몸체(100)에 고정 결합되고, 한 쌍의 제2 지지 부재(331) 중 다른 하나는 스냅 패스너(112)를 통해 몸체(100)에 탈착이 가능하도록 연결된다.
한 쌍의 제2 지지 부재(331) 중 하나에는 몸체(100)에 형성된 스냅 패스너(112)와의 결합을 위하여 제2 결합 부재(337)가 형성된다.
도 2를 참조하면, 하나의 제2 지지 부재(331)의 일단부에 하나의 제2 결합 부재(337)가 설치되어, 몸체(100)에 형성된 스냅 패스너(112)와 탈착 가능하도록 결합된다. 이러한 결합에 의하여 제2 가압부(330) 및 제2 아이들 롤러(320)가 제2 가이드 롤러(310)의 일측에 위치하게 되고, 제2 아이들 롤러(320)와 제2 가이드 롤러(310) 사이에 위치하는 케이블을 1차적으로 가압하게 된다.
본 실시예에서 스냅 패스너(112)는 탄성을 갖도록 형성되어, 제2 가이드 롤러(310)와 제2 아이들 롤러(320) 사이에서 이송되는 케이블의 크기에 따라 제2 가압부(330)의 위치가 유동적으로 변화할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 제2 아이들 롤러(320)는 제2 가압부(330)의 제2 슬라이딩 블록(332)에 연결되는바, 제1 가압부(230)에서와 유사하게, 제2 회전 손잡이(334)의 조절에 따라 제2 가압 부재(333), 제2 탄성 부재(335) 및 제2 슬라이딩 블록(332)이 함께 제2 지지 부재(331)를 따라 이동하여, 제2 가이드 롤러(310)의 홈부(313a)에 끼워진 케이블을 2차적으로 가압한다.
또한 제2 가압 부재(333)와 연결되어 제2 슬라이딩 블록(332) 내부에 설치된 제2 탄성 부재(335)를 통해 제2 아이들 롤러(320)와 제2 가이드 롤러(310) 사이에서 케이블에 지나치게 큰 가압력이 인가되는 것을 방지한다.
이와 같이, 경첩(111) 및 스냅 패스너(112)를 이용한 제2 가압부(330)와 몸체(100)의 결합, 제2 아이들 롤러(320)와 연결된 제2 가압 부재(333) 및 제2 슬라이딩 블록(332)의 구성 및 제2 가압 부재(333)의 단부에 설치된 제2 탄성 부재(335)의 구성에 의하여, 제2 가이드 롤러(310)와 제2 아이들 롤러(320)의 사이에서 이송되는 케이블을 효율적으로 가압하면서 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 제1 가압부(230)와 제2 가압부(330)에서 가압 로드와 슬라이딩 블록의 수 및 그에 따른 프레임의 형상 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않고 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)에서 제1 롤러부(200)의 하나의 제1 가이드 롤러(210)에 구동 모터(400)가 연결되어, 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)의 회전을 위한 구동력을 제공한다. 또한 구동 모터(400)는 제어기와 연결될 수 있다.
제어기에서는 케이블 가이드 장치(1000)에 의하여 처리되는 케이블이 연결된 로봇의 이동거리와 속도 등의 정보를 받아 모터의 회전 방향 및 속도를 조절함으로써 케이블의 공급 및 회수를 제어할 수 있다.
구동 모터(400)와 이에 연결된 제1 가이드 롤러(210) 사이에서 구동 모터(400)의 출력 축 단부에는 토크 리미트 클러치(torque-limit clutch)(500)가 설치된다.
토크 리미트 클러치(500)는 제1 가이드 롤러(210) 상에서 이송되는 케이블에 일정 수준 이상의 장력이 걸릴 때 모터의 구동력이 전달되지 않도록 한다.
구체적으로, 케이블 가이드 장치(1000)에 의하여 케이블이 당겨져 로봇과 케이블 가이드 장치(1000) 사이에 일정 수준 이상의 장력이 가해지면 토크 리미트 클러치(500)에 걸리는 토크가 높아지게 되고, 이에 따라 구동 모터(400)의 구동력이 일부 차단되어 케이블에 걸리는 장력이 일정하게 유지된다.
이와 같이, 토크 리미트 클러치(500)를 이용하여 롤러부의 토크를 조절함으로써, 별도의 제어 없이도 케이블에 일정한 장력이 항상 걸리게 되어 작업 시 케이블이 바닥에 닿지 않아 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
제1 가이드 롤러(210)와 토크 리미트 클러치(500) 사이에는 감속기(600)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 구동 모터(400)의 출력 축 단부에서 발생한 구동력이 토크 리미트 클러치(500)를 거쳐 감속기(600)에 전달되고, 감속기(600)를 통해 구동 모터(400)의 회전 속도에 따라 제1 가이드 롤러(210)의 회전 속도 및 추력을 제어하게 된다.
한편, 몸체(100)에는 가이드 바(120)가 설치될 수 있다. 가이드 바(120)는 케이블이 이송되는 경로의 중간중간에 설치되어, 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)의 회전에 따라 이송되는 케이블의 처짐을 방지함으로써, 케이블이 이송 경로를 이탈하지 않도록 케이블을 안내한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치의 작동 순서를 순차적으로 나타낸 도면으로서, 이하에서는 이들을 참조하여 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치를 이용해 케이블을 공급 또는 회수하는 방법을 설명한다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)를 준비한다. 제1 가압부(230) 및 제2 가압부(330)의 일단부는 경첩(111)을 통해 몸체(100)의 일측에 고정되고, 타단부는 스냅 패스너(112)를 통해 몸체(100)의 타측에 탈착이 가능하도록 연결되는데, 케이블을 배치하기 위하여 몸체(100)에서 제1 가압부(230) 및 제2 가압부(330)의 타단부를 분리하고, 공급 또는 회수하고자 하는 케이블을 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310) 상에 배치한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 제1 가이드 롤러(210)가 멀티 레이어 롤러로 형성되고, 케이블은 대응하는 크기의 롤러 플레이트 사이에 삽입된다. 제1 가이드 롤러(210)의 롤러 플레이트는 탄성 재질로 형성되는바, 케이블과 제1 가이드 롤러(210) 사이의 접촉 면적을 충분히 확보하여 슬립을 방지할 수 있고, 케이블의 손상을 억제할 수 있다.
또한 케이블은 제2 가이드 롤러(310) 상에 배치된 후 자중에 의하여 제2 가이드 롤러(310)의 중앙부에 형성된 홈에 끼워진다. 이에 따라, 구동 모터(400)의 전원이 차단되어 제2 가이드 롤러(310)가 회전하지 않을 때에는, 케이블이 순방향 또는 역방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
한편, 몸체(100)에 설치된 가이드 바(120)는 케이블이 배치되는 위치를 안내하고, 케이블이 자중에 의하여 처지는 것을 방지한다.
도 8b를 참조하면, 케이블을 배치한 후 몸체(100)에 형성된 스냅 패스너(112) 및 제1 가압부(230) 및 제2 가압부(330)의 타단부에 형성된 결합 부재(237, 337)를 결합한다.
이에 따라, 제1 가압부(230) 및 제2 가압부(330)에 설치된 제1 아이들 롤러(220) 및 제2 아이들 롤러(320)는 각각 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)와의 사이에서 케이블을 1차적으로 가압하게 된다.
또한 제1 가압부(230) 및 제2 가압부(330)의 가압 부재를 통하여 제1 아이들 롤러(220) 및 제2 아이들 롤러(320)를 각각 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310) 쪽으로 더욱 밀착시켜 케이블을 2차적으로 가압한다.
제1 가이드 롤러(210)에 연결된 구동 모터(400)가 작동하여 구동력이 전달됨에 따라, 제1 가이드 롤러(210) 및 제2 가이드 롤러(310)가 순방향 또는 역방향으로 회전하고, 롤러부의 회전에 따라 케이블이 공급 또는 회수된다.
이 때, 구동 모터(400)에 연결된 토크 리미트 클러치(500)에 의하여 케이블에 인가되는 장력이 일정 수준으로 유지될 수 있고, 감속기(600)에 의하여 구동 롤러의 회전 속도 및 추력을 제어하게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)에서는 제1 가이드 롤러(210) 및 제1 아이들 롤러(220)를 멀티 레이어 롤러로 형성함으로써, 여러 작업을 수행하기 위한 다양한 크기의 케이블을 손상없이 공급 또는 회수할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)는 하우징으로부터의 탈착이 용이한 가압부(230, 330)를 사용하여 케이블에 인가되는 가압력을 손쉽게 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 장치(1000)는 토크 리미트 클러치(500)를 설치함으로써 케이블에 인가되는 장력을 용이하게 제어할 수 있다.
이상에서, 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였지만, 본 발명이 이 실시예에 한정되지는 않는 것으로, 본 발명의 범위는 다음에 기재하는 특허 청구범위의 기재에 의하여 결정된다. 즉, 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이를 쉽게 이해할 것이다.
1000: 케이블 가이드 장치 100: 몸체
111: 경첩 112: 스냅 패스너
120: 가이드 바 130: 체인 연결부재
200: 제1 롤러부 210: 제1 가이드 롤러
211: 회전축 212: 외곽 플레이트
213: 롤러 플레이트 214: 보강 플레이트
215: 고정 핀 220: 제1 아이들 롤러
230: 제1 가압부 231, 331: 지지 부재
232, 332: 슬라이딩 블록(sliding block)
233, 333: 가압 부재 234, 334: 회전 손잡이
235, 335: 탄성 부재 236, 336: 연결바
237, 337: 결합 부재 300: 제2 롤러부
310: 제2 가이드 롤러 311: 샤프트
312: 외곽 플레이트 313: 롤러 플레이트
313a: 홈부 320: 제2 아이들 롤러
330: 제2 가압부 400: 구동 모터
500: 토크 리미트 클러치(torque-limit clutch)
600: 감속기

Claims (29)

  1. 케이블을 가이드하기 위한 케이블 가이드 장치로서,
    몸체; 및
    상기 케이블을 가이드하도록 상기 몸체에 설치되는 제1 롤러부를 포함하고,
    상기 제1 롤러부는,
    회전 가능하게 설치되는 제1 가이드 롤러;
    상기 제1 가이드 롤러의 상측에 위치되며 상기 제1 가이드 롤러와 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능한 제1 아이들 롤러; 및
    상기 케이블이 상기 제1 가이드 롤러와 상기 제1 아이들 롤러 사이에 위치되어 가이드될 수 있도록 상기 제1 아이들 롤러를 상기 제1 가이드 롤러 방향으로 가압하는 제1 가압부;를 포함하는, 케이블 가이드 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드 롤러는 한 쌍으로 형성되며,
    상기 한 쌍의 제1 가이드 롤러는 상기 케이블의 이동 방향으로 서로 나란하게 배치되는 케이블 가이드 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 아이들 롤러는 상기 한 쌍의 제1 가이드 롤러 사이에 위치되는, 케이블 가이드 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러는 상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러의 중앙부로부터 양 단부측으로 갈수록 지름이 커지는 형태로 이루어지는, 케이블 가이드 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러는 탄성 재질이며 서로 다른 지름을 갖는 복수의 원판형 롤러 플레이트가 동심축 상에 배열됨으로써 형성되는, 케이블 가이드 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 원형 롤러 플레이트 사이에는 강성 재질인 원판형 보강 플레이트가 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러의 양 단부측에는 한 쌍의 외곽 플레이트가 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 가이드 롤러 및 상기 제1 아이들 롤러는 상기 보강 플레이트 및 상기 롤러 플레이트를 관통하여 상기 한 쌍의 외곽 플레이트 사이에 설치되는 회전축을 포함하는, 케이블 가이드 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가압부는 상기 제1 아이들 롤러를 사이에 두고 상기 몸체의 양측에 각각 설치되는 한 쌍의 제1 지지 부재를 포함하고,
    상기 제1 아이들 롤러는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며,
    상기 한 쌍의 제1 지지 부재에는 각각 상기 제1 아이들 롤러를 하측 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 부재가 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 가압부는 상기 제1 가압 부재의 이동에 따라 상하 방향으로 이동 가능한 제1 슬라이딩 블록을 포함하고,
    상기 제1 아이들 롤러의 축은 상기 제1 슬라이딩 블록에 연결되는, 케이블 가이드 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 가압 부재는 상기 제1 지지 부재 일측에 형성된 관통 홀에 설치되며 외주에 나사산이 형성된 막대로 형성되고,
    상기 제1 가압 부재의 일단부는 상기 제1 슬라이딩 블록의 내부와 연결되고,
    상기 제1 가압 부재의 타단부에는 회전 손잡이가 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 슬라이딩 블록 내에는 상기 제1 가압 부재의 상기 일단부와 연결된 제1 탄성 부재가 설치되며,
    상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 슬라이딩 블록 내에 형성된 수납 공간에 수납되는, 케이블 가이드 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 가압부는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재를 상호 연결하기 위한 제1 연결바를 더 포함하고,
    상기 제1 연결바에 의하여 상호 연결된 한 쌍의 제1 지지 부재의 일측에는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재 중 어느 하나를 상기 몸체 일측에 회전 가능하게 연결하기 위한 경첩이 설치되며,
    상기 한 쌍의 제1 지지 부재의 타측에는 상기 한 쌍의 제1 지지 부재 중 다른 어느 하나를 상기 몸체의 타측에 탈착 가능하게 연결하기 위한 연결 수단이 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 롤러부에 인접하여 상기 몸체에 고정되도록 설치되어 상기 케이블의 처짐을 방지하는 가이드 바를 더 포함하는 케이블 가이드 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드 롤러를 회전시키기 위한 구동 모터를 더 포함하는, 케이블 가이드 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 구동 모터와 상기 제1 가이드 롤러 사이에 설치되는 감속기를 더 포함하는, 케이블 가이드 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 구동 모터와 상기 제1 가이드 롤러 사이에 설치되는 토크 리미트 클러치(torque-limit clutch)를 더 포함하는, 케이블 가이드 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 롤러부의 측부에 위치되어 상기 케이블을 가이드하는 제2 롤러부를 더 포함하고,
    상기 제2 롤러부는,
    상기 제1 가이드 롤러의 회전축과 평행한 회전축을 구비한 제2 가이드 롤러;
    상기 제2 가이드 롤러와 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 아이들 롤러; 및
    상기 케이블이 상기 제2 가이드 롤러와 상기 제2 아이들 롤러 사이에 위치되어 가이드될 수 있도록 상기 제2 아이들 롤러를 상기 제2 가이드 롤러 방향으로 가압하는 제2 가압부를 포함하는, 케이블 가이드 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 가이드 롤러는 중앙부 측의 지름이 양 단부측보다 작게 형성되도록 중앙부 측으로 경사지며 서로 마주보는 내측면을 가지는 홈부가 형성된, 케이블 가이드 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2 가압부는 상기 제2 아이들 롤러를 사이에 두고 상기 몸체의 양측에 각각 설치되며 제2 연결바에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 제2 지지부재를 포함하고,
    상기 제2 아이들 롤러는 상기 한 쌍의 제2 지지 부재에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며,
    상기 제2 연결바에는 상기 제2 아이들 롤러를 하측 방향으로 가압하기 위한 제2 가압 부재가 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제2 가압부는 상기 제2 가압 부재의 이동에 따라 상하 방향으로 이동 가능한 제2 슬라이딩 블록을 포함하고,
    상기 제2 아이들 롤러의 축은 상기 제2 슬라이딩 블록에 연결되는, 케이블 가이드 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제2 가압 부재는 상기 제2 연결바에 형성된 관통 홀에 설치되며 외주에 나사산이 형성된 막대로 형성되고,
    상기 제2 가압 부재의 일단부는 상기 제 2 슬라이딩 블록의 내부와 연결되고,
    상기 제2 가압 부재의 타단부에는 회전 손잡이가 설치되는, 케이블 가이드 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 슬라이딩 블록 내에는 상기 제2 가압 부재의 상기 일단부와 연결된 제2 탄성 부재가 설치되며,
    상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 슬라이딩 블록 내에 형성된 수납 공간에 수납되는, 케이블 가이드 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제2 아이들 롤러 및 상기 제2 가압부는 상기 제2 가이드 롤러의 상측부 및 측부에 2개로 형성되는, 케이블 가이드 장치.
  25. 중앙부로부터 양 단부측으로 갈수록 지름이 커지는 형태로 이루어지며, 서로 다른 지름을 갖는 복수의 원판형 롤러 플레이트가 동심축 상에 배열됨으로써 형성되는 롤러.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 원판형 롤러 플레이트는 탄성 재질로 이루어지는 롤러.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 복수의 원판형 롤러 플레이트 사이사이에 설치되는 강성 재질의 원판형 보강 플레이트를 포함하는 롤러.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 롤러의 양 단부측에 설치되는 한 쌍의 외곽 플레이트를 포함하는, 롤러.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 보강 플레이트 및 상기 롤러 플레이트를 관통하여 상기 한 쌍의 외곽 플레이트 사이에 설치되는 회전축을 포함하는 롤러.
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