KR20120077328A - 지브 크레인 및 이의 제어 방법 - Google Patents

지브 크레인 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지브 크레인 및 이의 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 복수의 지브와, 복수의 지브 중 최외측 지브의 일단에 구비되는 호이스트를 사용하여 하물을 들어 운반할 수 있는 지브 크레인 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인은 수직으로 세워지고, 내측에 빈 공간이 형성되는 지브 포스트와, 상기 지브 포스트의 상측으로 제1회동축이 노출되도록 상기 지브 포스트의 상단부 내측에 설치되는 제1회동 수단과, 상기 제1회동축에 일단부가 연결되어 상기 지브 포스트를 기준으로 선회되고, 내측에 빈 공간이 형성되는 제1지브와, 상기 제1지브의 타단부 하측으로 제2회동축이 노출되도록 상기 제1지브의 타단부 내측에 설치되는 제2회동 수단과, 상기 제2회동축에 일단부가 연결되어 상기 제2회동축을 기준으로 선회되는 제2지브와, 상기 제2지브의 타단부 하측에 연결되어 하물을 권상 또는 권하시키는 호이스트 및 상기 제1회동 수단, 상기 제2회동 수단 및 상기 호이스트의 구동을 제어하는 제어 수단을 포함한다.
또한, 상기 지브 크레인은 상기 호이스트의 외주면에 구비되어 상기 호이스트와 상기 지브 포스트와의 수평 거리 및 상기 호이스트에 권상 또는 권하되는 상기 하물의 크기를 측정하고, 측정값을 상기 제어 수단으로 전송하는 센서 수단을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 제어 방법은 지브 포스트의 상부에서 개별적으로 선회 가능한 복수의 지브와, 상기 복수의 지브 중 최외측으로 선회되는 지브에 연결되는 호이스트를 구동시켜 하물을 권상시키는 단계와, 상기 호이스트와 상기 지브 포스트와의 수평 거리 및 상기 하물의 크기를 측정하는 단계와, 상기 수평 거리와 상기 하물의 크기를 비교하여 상기 복수의 지브의 회동 구동시 상기 하물과 상기 지브 포스트와의 충돌 여부를 판단하는 단계와, 상기 충돌 여부의 판단 결과에 따라 상기 복수의 지브를 회동시키는 회동 수단의 구동을 제어하여 상기 하물을 운반하는 단계를 포함한다.

Description

지브 크레인 및 이의 제어 방법{Jib crane and control method thereof}
본 발명은 지브 크레인 및 이의 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 복수의 지브와, 복수의 지브 중 최외측 지브의 일단에 구비되는 호이스트를 사용하여 하물을 들어 운반할 수 있는 지브 크레인 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 크레인(Crane)은 하물(荷物)을 동력 또는 인력에 의하여 올리고, 상하 전후 및 좌우로 운반하는 기계로서, 사용 목적이나 사용 장소, 하물의 종류나 크기 등에 따라 다양한 형태와 구동 방식을 갖도록 제작될 수 있다.
다양하게 제작될 수 있는 크레인 중에서 지브 크레인(Jib crane)은 선회(旋回) 크레인이라고도 불리며, 수직 프레임의 상부에 수평하게 연장되는 지브를 연결시키고, 수직 프레임을 기준으로 지브가 선회되도록 함으로써 지브의 일단에 매단 하물을 지브의 일단이 지나가는 궤적 상에서 운반시킬 수 있다.
종래의 지브 크레인의 구조에 대하여 간단하게 살펴보면, 종래의 지브 크레인은 지면 등으로부터 수직으로 세워지는 지브 포스트와, 지브 포스트의 상단에서 선회 가능하도록 결합되는 적어도 하나의 지브와, 적어도 하나의 지브 중에서 최외측에서 선회될 수 있는 지브의 일단에 연결되어 하물을 권상 또는 권하시키는 호이스트를 포함한다.
그런데, 종래의 지브 크레인은 지브를 회동시키기 위한 구동 모터 등의 회동 수단이 지브 포스트의 상단과, 지브의 일단부에서 외부로 노출되도록 설치되기 때문에 회동 수단에 연결되는 전원선이나 제어선 등의 케이블이 지브 크레인의 외부로 노출되었다. 따라서, 반복적인 지브의 선회 구동시 케이블과 회동 수단의 연결 부위 등에 피로가 누적되어 케이블이 쉽게 파손될 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 종래에는 지브 크레인을 이용한 하물의 운반 작업시 작업 공간에서 발생되는 먼지 등의 이물질이 외부로 노출되는 회동 수단을 오염 및 손상시켜 회동 수단의 보수나 교체를 위한 작업이 빈번하게 요구되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 지브 크레인에는 호이스트에 권상된 하물의 크기를 자동으로 감지할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않아 복수의 지브가 선회되는 과정에서 하물과 지브 포스트와의 충돌을 발생시키는 문제점이 있었다. 따라서, 운반 대상인 하물의 손상이 야기되고, 충돌 발생시 호이스트로부터 낙하되는 하물에 의해 산업 재해가 야기되거나 또는 지브 크레인 주변의 기타 설비를 파손시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 지브 크레인 및 이의 제어 방법을 제공한다.
본 발명은 지브 포스트의 상부에 개별적으로 선회가 가능한 복수의 지브를 연결시키고, 복수의 지브 중 최외측 지브의 일단부에 호이스트를 구비하여 하물을 들어 운반할 수 있는 지브 크레인 및 이의 제어 방법을 제공한다.
본 발명은 복수의 지브를 선회시켜 하물을 운반하는 과정에서 하물과 지브 포스트가 충돌하는 것을 방지할 수 있는 지브 크레인 및 이의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인은 수직으로 세워지고, 내측에 빈 공간이 형성되는 지브 포스트와, 상기 지브 포스트의 상측으로 제1회동축이 노출되도록 상기 지브 포스트의 상단부 내측에 설치되는 제1회동 수단과, 상기 제1회동축에 일단부가 연결되어 상기 지브 포스트를 기준으로 선회되고, 내측에 빈 공간이 형성되는 제1지브와, 상기 제1지브의 타단부 하측으로 제2회동축이 노출되도록 상기 제1지브의 타단부 내측에 설치되는 제2회동 수단과, 상기 제2회동축에 일단부가 연결되어 상기 제2회동축을 기준으로 선회되는 제2지브와, 상기 제2지브의 타단부 하측에 연결되어 하물을 권상 또는 권하시키는 호이스트 및 상기 제1회동 수단, 상기 제2회동 수단 및 상기 호이스트의 구동을 제어하는 제어 수단을 포함한다.
또한, 상기 지브 크레인은 상기 호이스트의 외주면에 구비되어 상기 호이스트와 상기 지브 포스트와의 수평 거리 및 상기 호이스트에 권상 또는 권하되는 상기 하물의 크기를 측정하고, 측정값을 상기 제어 수단으로 전송하는 센서 수단을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 제어 방법은 지브 포스트의 상부에서 개별적으로 선회 가능한 복수의 지브와, 상기 복수의 지브 중 최외측으로 선회되는 지브에 연결되는 호이스트를 구동시켜 하물을 권상시키는 단계와, 상기 호이스트와 상기 지브 포스트와의 수평 거리 및 상기 하물의 크기를 측정하는 단계와, 상기 수평 거리와 상기 하물의 크기를 비교하여 상기 복수의 지브의 회동 구동시 상기 하물과 상기 지브 포스트와의 충돌 여부를 판단하는 단계와, 상기 충돌 여부의 판단 결과에 따라 상기 복수의 지브를 회동시키는 회동 수단의 구동을 제어하여 상기 하물을 운반하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 지브 크레인 및 이의 제어 방법에 의하면, 지브 포스트 및 지브의 내부에 빈 공간을 형성하고, 지브를 회동시키는 회동 수단을 지브 포스트의 상단 내부 및 지브의 일단 내부에 각각 설치함으로써 회동 수단에 연결되는 케이블이 지브 크레인의 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 반복적인 지브의 선회 구동에 의해 케이블의 연결 부위에 피로가 누적되는 방지하여 케이블의 파손을 방지함으로써 케이블의 사용 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 회동 수단을 지브 크레인의 외부로 노출시키지 않기 때문에 하물 작업 공간에서 발생되는 먼지 등의 이물질이 회동 수단을 오염시키거나 또는 손상시키는 것을 방지하여 회동 수단의 복수나 교체 주기를 연장함으로써 회동 수단의 보수나 교체에 소요되는 비용을 절감하고, 회동 수단의 복수나 교체 주기를 연장시킬 수 있다.
또한, 호이스트에 권상된 하물의 크기를 측정할 수 있는 센서 수단과, 센서 수단에서의 측정값에 따라 지브의 선회 구동을 제한할 수 있는 제어 수단을 구비하여 하물과 지브 포스트가 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 하물을 안정적으로 운반할 수 있으며, 예상치 못한 충돌로부터 야기되는 산업 재해의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 하물 운반 작업의 효율을 향상시키고, 운반된 하물을 이용하는 후속 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 지브 크레인의 일측면도.
도 3은 본 발명에 따른 지브 크레인의 내부 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 지브 크레인의 일측에서 바라본 구동 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 지브 크레인의 상측에서 바라본 구동 상태도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 제어 방법을 도시한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 지브 크레인의 일측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 지브 크레인의 내부 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 지브 크레인의 일측에서 바라본 구동 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 지브 크레인의 상측에서 바라본 구동 상태도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인(jib crane; 100)은 수직으로 세워지고, 내측에 빈 공간이 형성되는 지브 포스트(110)와, 지브 포스트(110)의 상측으로 제1회동축(121)이 노출되도록 지브 포스트(110)의 상단부 내측에 설치되는 제1회동 수단(120)과, 제1회동축(121)에 일단부가 연결되어 지브 포스트(110)를 기준으로 선회(旋回)되고, 내측에 빈 공간이 형성되는 제1지브(130)와, 제1지브(130)의 타단부 하측으로 제2회동축(141)이 노출되도록 제1지브(130)의 타단부 내측에 설치되는 제2회동 수단(140)과, 제2회동축(141)에 일단부가 연결되어 제2회동축(141)을 기준으로 선회되는 제2지브(150)와, 제2지브(150)의 타단부 하측에 연결되어 하물(10)을 권상 또는 권하시키는 호이스트(hoist; 160) 및 제1회동 수단(120), 제2회동 수단(140) 및 호이스트(160)의 구동을 제어하는 제어 수단(170)을 포함한다.
또한, 호이스트(160)의 외주면 일측에 구비되어 호이스트(160)와 지브 포스트(110)와의 수평 거리(L; L1, L2) 및 호이스트(160)에 권상 또는 권하되는 하물(10)의 크기(P; P1, P2)를 복수의 지점에서 측정하고, 측정값을 제어 수단(170)으로 전송하는 센서 수단(180)을 포함한다. (여기서, 호이스트(160)와 지브 포스트(110)와의 수평 거리(L)는 호이스트(160)의 연결축(C3)의 연장선 상에서 지브 포스트(110)의 외주면까지의 법선 거리를 의미한다. 또한, 하물(10)의 크기(P)는 상측에서 바라본 하물(10)의 폭 길이 또는 너비 길이를 의미하며, 상측에서 바라본 하물(10)의 형상을 복수의 지점에서 측정하여 하물(10)의 단면 형상이 원형이거나 불규칙한 경우에도 최대의 폭 길이 또는 너비 길이를 포함한다.)
지브 포스트(110)는 지브 크레인(100)을 형성하는 메인 프레임으로서, 지면 또는 공장 바닥면(이하, '지면'이라 총칭한다)에 수직으로 세워지도록 설치되며, 안정적이면서 간편한 지브 포스트(110)의 설치를 위해 지브 포스트(110)의 하단부에는 바닥면이 편평하게 형성되는 베이스 플레이트(111)가 결합된다. 미도시되었지만, 베이스 플레이트(111)에는 복수의 관통홀이 형성되어 지면에 나사 등을 박아 고정시킬 수 있다. 또한, 복수의 지브(130, 150)의 선회 구동을 통해 하물(10)을 운반하는 과정에서, 지브 포스트(110)에 가해지는 원심력으로 인해 지브 포스트(110)가 기울어지는 것을 방지하기 위해 지브 포스트(110)의 하단부 외주면에는 복수의 고정 날개(112)가 결합되고, 복수의 고정 날개(112)는 베이스 플레이트(112)에 결합되는 지브 포스트(110)의 결합 부위를 확장시킨다. 지브 포스트(110)는 내측에 중공부, 즉 빈 공간이 연장되는 길이 방향을 따라 형성되는 원통 형상으로 이루어지며, 이러한 지브 포스트(110)의 내측 공간은 제1회동 수단(120) 및 제1회동 수단(120)에 연결되는 전원선이나 제어선 등의 케이블(128)의 설치 공간으로 사용된다. 지브 포스트(110)의 외주면 하측에는 개폐가 가능한 도어(118)가 설치되고, 지브 포스트(110)를 통과하는 케이블(128, 148, 168)을 지브 포스트(110)의 외부에 설치되는 제어 수단(170)에 용이하게 연결시킬 수 있다. 본 실시예에서는 지브 포스트(110)의 수평 단면에서 내측 공간이 원형을 이루도록 형성하였지만, 이외에도 내측 공간의 수평 단면의 형상이 타원형, 사각형 또는 다각형을 이루도록 다양하게 변경시킬 수 있음은 물론이다.
위와 같은 지브 포스트(110)의 상단부 내측에 제1회동 수단(120)이 설치되고, 이때 제1회동 수단(120)의 제1회동축(121)는 지브 포스트(110)의 상측으로 노출된다. 즉, 제1회동 수단(120)은 지브 포스트(110)의 내측에 위치되고, 제1회동축(121)은 지브 포스트(110)의 외측, 즉 상측으로 돌출된다. 본 실시예에서 제1회동 수단(120)은 회전력을 제공하는 제1구동 모터(122)와, 제1구동 모터(122)의 상측으로 연결되어 회전력을 증감시키고, 증감된 회전력을 동일선(C1) 상에 구비되는 제1회동축(121)으로 전달하는 제1감속기(124)와, 제1구동 모터(122) 및 제1감속기(124)를 지브 포스트(110)의 내주면에 위치 고정시키는 제1고정 프레임(126)을 포함한다. 제1회동 수단(120)은 제1구동 모터(122), 제1감속기(124) 및 제1회동축(121)이 일직선을 이루는 동일선(C1) 상에 위치되어 제1구동 모터(122)의 회전 방향과 동일하게 제1회동축(121)이 지브 포스트(110)의 상측에서 회전된다. 제1회동축(121)은 제1감속기(124)의 회전축(미도시)에 직접 연결될 수 있으며, 지브 포스트(110)의 내주면에서 지지되는 베어링 수단을 사용하여 제1감속기(124)의 회전축과 연결될 수 있다. 제1구동 모터(122)의 하측으로는 제1구동 모터(122)에 전원을 공급하는 전원선과, 제어 수단(170)으로부터 주어진 제어 신호를 전달하는 제어선 등의 케이블(128)이 연결된다. 지브 포스트(110)의 내주면에는 케이블 고정핀 또는 케이블 고정선 등이 구비되어 지브 포스트(110)의 내측 공간을 통과하는 케이블(128)의 흔들림을 방지하고, 제1구동 모터(122)에 가해지는 케이블(128)의 하중을 완화시킬 수 있다. 본 실시예에서와 같이 지브 포스트(110)의 내측에 제1회동 수단(120)을 설치함으로써 제1구동 모터(122)에 연결되는 케이블(128)이 지브 포스트(110)의 외측으로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1구동 모터(122)가 지브 포스트(110)에 내장되어 작업 공간에서 발생되는 먼지 등의 이물질이 제1구동 모터(122)를 오염 또는 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
위와 같이 지브 포스트(110)의 상측으로 돌출되는 제1회동축(121)에는 지면에 대하여 수평하게 연장되는 제1지브(130)의 일단부가 연결된다. 따라서, 제1지브(130)는 제1회동축(121)의 연장선(C1)을 중심으로 제1지브(130)의 타단부가 지면에 대하여 원의 궤적을 그리도록 선회된다. (여기서, '선회'는 수평하게 연장되는 지브가 일단부에 연결되는 회동축을 중심으로 지브의 타단부가 수평면 상에서 즉, 상측에서 바라볼 때 원의 궤적을 그리도록 회전하는 것을 의미한다.) 제1지브(130)는 지브 포스트(110)와 마찬가지로 연장되는 길이 방향을 따라 내측에 중공부, 즉 빈 공간이 형성된다. 본 실시예에서는 제1지브(130)의 내측 공간의 수직 단면의 형상이 사각형을 이루도록 제1지브(130)를 사각통 형상으로 형성하였지만, 이외에도 제1지브(130)의 내측 공간의 수직 단면의 형상이 원형, 타원형, 다각형을 이루도록 다양하게 변경시킬 수 있다. 미도시되었지만, 제1지브(130)의 개방된 양단부에는 내측 공간을 밀폐시키기 위한 덮개가 결합될 수 있다. 즉, 제1지브(130)에 내장되는 제2회동 수단(140)에 먼지 등이 이물질이 부착되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.
제1회동축(121)과 연결되는 제1지브(130)의 일단부의 반대편, 즉 제1지브(130)의 타단부 내측에는 제2회동 수단(140)이 설치된다. 제2회동 수단(140)은 회전력을 제공하는 제2구동 모터(142)와, 제2구동 모터(142)의 일측으로 연결되어 회전력을 증감시키고, 증감된 회전력을 교차선 상에 구비되는 제2회동축(141)으로 전달하는 제2감속기(144)와, 제2구동 모터(142) 및 제2감속기(144)를 제1지브(130)의 내주면에 위치 고정시키는 제2고정 프레임(146)을 포함한다. 제2구동 모터(142)에는 전원을 공급하는 전원선, 제어 수단(170)의 구동 신호를 전달하는 제어선 등의 케이블(148)이 연결되고, 이러한 케이블(148)은 제1지브(130)의 내측 공간을 통과하고, 제1회동축(121) 및 지브 포스트(110)의 내측을 경유하여 지브 포스트(110)에 형성된 도어(118)를 통과하여 제어 수단(170)에 연결된다. 제2회동 수단(140)은 제1회동 수단(120)과 달리 제2회동축(141)의 연장선(C2) 방향이 제2구동 모터(142)와 제2감속기(144)의 연결 방향과 교차하는 방향을 이룬다. 즉, 서로 다른 평면에서 수직으로 만나는 두 축(제2감속기의 축 및 제2회동축) 사이에 회전력을 전달하기 위해 웜기어(145)가 구비된다. 본 실시예에서는 제2구동 모터(142)로부터 발생되는 회전력을 제2회동축(141)에 전달하기 위해 웜기어 방식을 사용하였지만, 이외에도 다양한 기계 요소를 사용하여 회전력을 전달할 수 있음은 물론이다.
제1지브(130)의 타단부에서 하측으로 돌출되는 제2회동축(141)에는 제2지브(150)의 일단부가 연결된다. 즉, 제2지브(150)는 제2회동 수단(140)의 구동에 의해 제2회동축(141)의 연장선(C2)을 기준으로 선회된다. 이러한 제2지브(150)의 타단부에는 하물(10)을 지면으로부터 들거나(권상) 또는 내릴(권하) 수 있는 장치, 즉 호이스트(160)가 연결된다. 호이스트(160)는 하물(10)에 걸리는 후크(hook; 161)와, 후크(161)에 연결되는 와이어(미도시)를 감을 수 있도록 와이어 드럼(미도시)이 내장되어 하물(10)을 권상 또는 권하시키는 호이스트 몸체(163)와, 호이스트 몸체(163)의 일측에 연결되어 와이어 드럼을 회전시키는 호이스트 구동 모터(164)를 포함한다. 호이스트 몸체(163)의 하측으로 후크(161)를 연결시키는 와이어의 주변에는 후크(161)의 상하 구동에 따라 길이가 자유롭게 늘어나거나 줄어들 수 있는 주름관(162)이 구비되어 와이어의 불규칙한 꼬임 현상을 방지할 수 있다. 호이스트 구동 모터(164)의 일측에는 전원선과 제어선 등의 케이블(168)이 연결되며, 호이스트 구동 모터(164)에 연결된 케이블은 외부로 노출되지 않도록 호이스트 몸체(163), 제2지브(150), 제1지브(140), 지브 포스트(110) 등을 거쳐 제어 수단(170)에 연결된다.
한편, 호이스트 몸체(163)의 하부면에는 센서 수단(180)이 설치된다. 센서 수단(180)은 호이스트(160)의 연결축의 연장선(C3)과 지브 포스트(110)와의 이격된 수평 거리(L)를 측정하는 거리 측정 센서(미도시)와, 호이스트(160)의 하부에 매달린 하물(10)의 이미지를 촬영하고, 촬영된 하물(10)의 이미지를 통해 하물(10)의 크기를 산출하는 크기 측정 센서(미도시)와, 거리 측정 센서에서 측정된 수평 거리 및 크기 측정 센서에서 산출된 하물의 크기를 유선 방식 또는 무선 방식을 사용하여 제어 수단(170)을 전송하는 전송기(미도시)를 포함한다. 제1지브(120) 또는 제2지브(150)가 외측을 향해 펼쳐진 상태(도 4(a) 참조)에서 호이스트(160)에 권상되는 하물(10)이 크기가 지나치게 큰 경우에는 하물(10)의 운반을 위해 제1지브(120)와 제2지브(150)의 선회 구동시 하물(10)이 지브 포스트(110)에 충돌할 수 있다.
즉, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제2지브(150)가 제1지브(130)의 하측에서 선회될 때, 센서 수단(180)에서 측정된 수평 거리(L2)가 하물(10)의 폭(P) 길이의 절반 길이(P/2)보다 큰 경우에는 하물(10)과 지브 포스트(110) 사이에 빈 틈(gap; G)이 생겨 충돌이 발생되지 않는다. 즉, 센서 수단(180)에서 측정된 수평 거리(L; L1, L2)보다 하물(10)의 폭(P) 길이의 절반 길이가 더 큰 경우에는 제1지브(120)와 제2지브(150)가 내측으로 접힌 상태(제1지브의 하측에서 제2지브가 선회되는 상태)에서 하물(10)이 지브 포스트(110)와 충돌할 수 있다. 따라서, 지브 크레인(100)에 센서 수단(180)을 구비하여 하물(10)의 크기(P, Q)를 측정하고, 하물(10)을 들어올리는 호이스트(160)와 지브 포스트(110)와의 이격된 수평 거리(L)를 측정함으로써 하물(10)의 운반시 충돌이 발생되지 않도록 제1지브(120)와 제2지브(150)의 선회 구동을 제어할 수 있다.
본 실시예에서 지브 포스트(110)의 외부 일측에 구비되는 제어 수단(170)은 하물 운반 작업자로부터 복수의 지브(120, 150)를 선회시키는 회동 명령 및 호이스트(160)를 승강시키는 승강 명령을 입력받을 수 있는 키보드, 키패드 등의 입력부와, 입력된 회동 명령 및 승강 명령이 저장되는 저장부와, 저장된 회동 명령과 승강 명령을 제1회동 수단(120), 제2회동 수단(140), 호이스트(160)로 전송하는 전송부 및 센서 수단(180)에서 측정된 값을 입력받아 충돌을 판단하는 연산부 등이 구비된다.
이하, 전술한 본 발명에 따른 지브 크레인(100)의 제어 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 제어 방법을 도시한 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지브 크레인의 제어 방법은 지브 포스트의 상부에서 개별적으로 선회 가능한 복수의 지브와, 복수의 지브 중에서 최외측으로 선회되는 지브에 연결되는 호이스트를 구동시켜 운반하고자 하는 하물을 권상시키는 단계(S110)와, 호이스트와 지브 포스트와의 수평 거리 및 하물의 크기를 측정하는 단계(S120)와, 측정된 수평 거리와 하물의 크기를 비교하여 충돌 여부를 판단하는 단계(S130)와, 충돌 여부를 판단하는 결과에 따라서 복수의 지브를 회동시키는 회동 수단의 구동을 제어하여 충돌이 발생되지 않도록 하물을 운반하는 단계(S140)를 포함한다. 또한, 충돌 여부를 판단하는 결과에 따라 충돌이 발생되지 않는 경우에는 초기 설정된 회동 명령 및 승강 명령에 따라 화물을 운반하는 단계(S150)를 포함한다.
호이스트의 후크에 하물을 걸어 하물을 지면으로부터 권상시킨 상태에서 하물의 크기와, 호이스트와 지브 포스트 사이의 수평 거리를 측정하는 단계(S120)에서, 하물의 크기 측정을 위해 호이스트에 권상된 하물을 상측에서 이미지로 촬영하고, 하물이 권상된 높이에 따라 축적을 다르게 한 상태에서 촬영된 하물의 이미지를 판독하여 하물의 크기를 측정한다. 또한, 수평 거리를 측정하기 위해 제2지브에 연결되는 호이스트의 연결축의 연장선 상에서 지브 포스트의 외주면까지의 법선 거리가 측정된다.
호이스트의 연결축과 지브 포스트의 외주면 사이의 수평 거리와 하물의 크기를 비교하여 충돌 여부를 판단하는 단계(S130)에서는 상기 수평 거리가 하물의 폭 길이 또는 너비 길이의 절반 크기보다 작을 경우 충돌 상태로 판단한다. 또한, 본 실시예에서는 수평 거리가 하물의 폭 길이 또는 너비 길이의 절반 크기와 같을 경우에도 충돌 상태로 판단한다.
위와 같은 충돌 여부의 판단 결과에 따라 복수의 지브를 회동시키는 복수의 회동 수단의 구동을 각각 제어하여 하물을 운반하는 단계(S140)는 충돌 여부의 판단 결과가 충돌 상태로 판단되는 경우에 회동 수단의 구동을 정지시키는 단계와, 충돌을 회피할 수 있도록 하물이 정지된 위치와 하물의 운반 목적지까지 복수의 지브가 선회되는 경로를 재산출하는 단계 및 회동 수단을 구동시켜 호이스트에 권상된 하물을 목적지까지 운반 및 권하시키는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 지브 크레인 및 이의 제어 방법에 의하면, 지브 포스트 및 지브의 내부에 빈 공간을 형성하고, 지브를 회동시키는 회동 수단을 지브 포스트의 상단 내부 및 지브의 일단 내부에 설치함으로써 회동 수단에 연결되는 케이블이 지브 크레인의 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 지브의 선회 구동에 의해 케이블에 피로가 누적되는 것을 방지하여 케이블의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 회동 수단이 지브 크레인의 외부에 노출되지 않아 하물 작업 공간에서 발생되는 먼지 등의 이물질이 회동 수단을 오염 및 손상시키는 것을 방지하여 회동 수단의 보수나 교체 주기를 연장시킬 수 있다.
또한, 호이스트에 권상된 하물의 크기를 측정할 수 있는 센서 수단과, 센서 수단에서의 측정값에 따라 지브의 선회 구동을 제한할 수 있는 제어 수단을 구비하여 하물과 지브 포스트가 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 하물을 안정적으로 운반할 수 있으며, 예상치 못한 충돌로부터 야기되는 산업 재해의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 하물 운반 작업의 효율을 향상시키고, 운반된 하물을 이용하는 후속 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
100: 지브 크레인 110: 지브 포스트
120: 제1회동 수단 121: 제1회동축
130: 제1지브 140: 제2회동 수단
141: 제2회동축 150: 제2지브
160: 호이스트 170: 제어 수단
180: 센서 수단 10: 하물

Claims (9)

  1. 수직으로 세워지고, 내측에 빈 공간이 형성되는 지브 포스트와;
    상기 지브 포스트의 상측으로 제1회동축이 노출되도록 상기 지브 포스트의 상단부 내측에 설치되는 제1회동 수단과;
    상기 제1회동축에 일단부가 연결되어 상기 지브 포스트를 기준으로 선회되고, 내측에 빈 공간이 형성되는 제1지브와;
    상기 제1지브의 타단부 하측으로 제2회동축이 노출되도록 상기 제1지브의 타단부 내측에 설치되는 제2회동 수단과;
    상기 제2회동축에 일단부가 연결되어 상기 제2회동축을 기준으로 선회되는 제2지브와;
    상기 제2지브의 타단부 하측에 연결되어 하물을 권상 또는 권하시키는 호이스트; 및
    상기 제1회동 수단, 상기 제2회동 수단 및 상기 호이스트의 구동을 제어하는 제어 수단;
    을 포함하는 지브 크레인.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 호이스트의 외주면에 구비되어 상기 호이스트와 상기 지브 포스트와의 수평 거리 및 상기 호이스트에 권상 또는 권하되는 상기 하물의 크기를 측정하고, 측정값을 상기 제어 수단으로 전송하는 센서 수단을 포함하는 지브 크레인.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1회동 수단은,
    회전력을 제공하는 제1구동 모터와;
    상기 제1구동 모터의 상측으로 연결되어 상기 회전력을 증감시키고, 증감된 상기 회전력을 동일선 상에 구비되는 제1회동축으로 전달하는 제1감속기와;
    상기 제1구동 모터 및 상기 제1감속기를 상기 지브 포스트의 내주면에 위치 고정시키는 제1고정 프레임;
    을 포함하는 지브 크레인.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제2회동 수단은,
    회전력을 제공하는 제2구동 모터와;
    상기 제2구동 모터의 일측으로 연결되어 상기 회전력을 증감시키고, 증감된 상기 회전력을 교차선 상에 구비되는 상기 제2회동축으로 전달하는 제2감속기와;
    상기 제2구동 모터 및 상기 제2감속기를 상기 제1지브의 내주면에 위치 고정시키는 제2고정 프레임;
    을 포함하는 지브 크레인.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서 수단은,
    상기 호이스트의 연결축의 연장선과 상기 지브 포스트와의 이격된 수평 거리를 측정하는 거리 측정 센서와;
    상기 호이스트의 하부에 매달린 상기 하물의 이미지를 촬영하고, 촬영된 상기 하물의 이미지를 통해 상기 하물의 크기를 산출하는 크기 측정 센서와;
    상기 거리 측정 센서에서 측정된 수평 거리 및 상기 크기 측정 센서에서 산출된 하물의 크기를 상기 제어 수단으로 전송하는 전송기;
    를 포함하는 지브 크레인.
  6. 지브 포스트의 상부에서 개별적으로 선회 가능한 복수의 지브와, 상기 복수의 지브 중 최외측으로 선회되는 지브에 연결되는 호이스트를 구동시켜 하물을 권상시키는 단계와;
    상기 호이스트와 상기 지브 포스트와의 수평 거리 및 상기 하물의 크기를 측정하는 단계와;
    상기 수평 거리와 상기 하물의 크기를 비교하여 상기 복수의 지브의 회동 구동시 상기 하물과 상기 지브 포스트와의 충돌 여부를 판단하는 단계와;
    상기 충돌 여부의 판단 결과에 따라 상기 복수의 지브를 회동시키는 회동 수단의 구동을 제어하여 상기 하물을 운반하는 단계;
    를 포함하는 지브 크레인의 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 수평 거리 및 상기 하물의 크기를 측정하는 단계는,
    상기 지브 포스트의 외주면과 상기 호이스트의 연결축과의 수평 거리를 측정하는 단계와;
    상기 호이스트에 권상된 하물을 상측에서 이미지로 촬영하고, 상기 하물의 권상 높이에 따른 축적을 적용하는 상기 이미지의 판독을 통해 상기 하물의 크기를 측정하는 단계;
    를 포함하는 지브 크레인의 제어 방법.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 수평 거리 및 상기 하물의 크기를 비교하여 충돌 여부를 판단하는 단계는,
    상기 수평 거리가 복수의 지점에서 측정된 상기 하물의 폭 길이 또는 너비 길이의 절반 값보다 작거나 또는 같은 경우에 충돌 상태로 판단하는 지브 크레인의 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 충돌 여부의 판단 결과에 따라 상기 복수의 지브를 회동시키는 회동 수단의 구동을 제어하여 상기 하물을 운반하는 단계는,
    상기 충돌 여부의 판단 결과가 충돌 상태로 판단되는 경우 상기 회동 수단을 구동을 정지시키는 단계와;
    상기 하물이 정지된 위치와 상기 하물의 운반 목적지까지 상기 복수의 지브의 선회 경로를 산출하는 단계; 및
    상기 회동 수단을 재구동시켜 상기 하물을 상기 하물의 운반 목적지까지 운반하는 단계;
    를 포함하는 지브 크레인의 제어 방법.
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