KR20140060917A

KR20140060917A - 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치

Info

Publication number: KR20140060917A
Application number: KR1020120127865A
Authority: KR
Inventors: 우병룡; 김대진
Original assignee: 우병룡; 김대진
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-21

Abstract

본 발명은 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치에 관한 것으로 작업현장의 성형기계(주로 프레스기, 사출기, 절단기 등) 작업시 상하 또는 좌우로 왕복작동하는 작업대가 근접하면 신속히 신체(특히 작업자의 손)를 강제로 후퇴시키도록 하기 위하여, 상하 또는 좌우 양측에 한쌍으로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 성형기계의 적어도 일측에 구비되는 위치센서; 상기 성형기계를 사용하는 작업자의 양 손에 각각 착용되며, 표면상에 거리감지센서가 구비되는 안전장갑; 상기 작업자의 양 팔에 각각 착용되는 안전띠; 상기 작업자의 허리 양측에 각각 착용되며, 상기 안전띠와 지지끈으로 연결되어 지지끈의 장력을 조절하는 릴; 상기 작업자의 등 양측에 각각 착용되며, 상기 지지끈 상의 중앙부측에 작동끈으로 고정 연결되고, 하부측에 작동지시센서가 구비되어 안전장갑의 거리감지센서 신호를 받아 작동끈을 작업자의 후방측으로 잡아당기는 후퇴작동부재; 상기 거리감지센서의 신호를 수신받아 상기 작동지시센서에 신호를 송신하는 컨트롤러로 이루어진다.

Description

감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치{Forced retraction device of the body inside press using detecting sensor}

본 발명은 성형기계 내 신체 강제후퇴장치에 관한 것으로서, 특히 작업현장의 성형기계(주로 프레스기, 사출기, 절단기 등) 작업시 상하 또는 좌우로 왕복작동하는 작업대가 근접하면 신속히 신체(특히 작업자의 손)를 강제로 후퇴시키도록 한 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치에 관한 것이다.

일반적으로 작업현장의 성형작업, 특히 그 일예로서 프레스 작업은 상부금형이 장착된 상부작업대가 하부금형이 장착된 수직하부방향의 하부작업대로 수직 이동되면서 제품이 가공된다.

이때 프레스 작업은 그 작업의 특성상 거의 대부분 작업자가 손으로 제품을 금형상에서 이동시키면서 작업하고 있다. 이러한 단순 수동작업을 장시간 하다보면 작업자가 쉽게 피로해 지거나 집중력을 잃게 될 우려가 있게 된다. 이러한 상황에서 작업자에게 손부위 찍힘 등의 안전사고가 빈번히 발생되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 보완하기 위하여 근래에는 작업자의 안전을 위하여 프레스에 안정장치를 설치하여 사용하고 있다.

이때 사용되는 안전장치는 프레스의 상부작업대 및 하부작업대에 설치되어, 상부작업대의 하강시 작업자의 손이 상부작업대와 하부작업대 사이에 있게 되면 이를 감지하여 상부작업대의 작동이 정지되는 시스템으로 이루어져 있다.

하지만 상부작업대가 급히 정지하더라도 고철 덩어리의 무게로 인한 급정지가 어렵게 되어 혹 상부작업대와 작업자의 손과의 거리가 아주 가까울시에는 그 정지작동에 대한 제어가 어려운 상황이 발생될 우려가 있다.

이뿐만 아니라 프레스의 작동부재들과 센서들에 오류가 발생하게 되면 그 기능을 전혀 발휘하지 못하여 무용지물이 되는 문제점들이 있었다.

상기한 프레스 뿐만 아니라 상하 또는 좌우로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 사출기, 절단기 등에도 이와 같은 문제점들이 동일하게 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 작업현장의 성형기계 작업시 상하 또는 좌우로 왕복작동하는 작업대가 근접하면 신속히 신체(특히 작업자의 손)를 강제로 후퇴시키도록 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 상하 또는 좌우 양측에 한쌍으로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 성형기계의 적어도 일측에 구비되는 위치센서; 상기 성형기계를 사용하는 작업자의 양 손에 각각 착용되며, 표면상에 거리감지센서가 구비되는 안전장갑; 상기 작업자의 양 팔에 각각 착용되는 안전띠; 상기 작업자의 허리 양측에 각각 착용되며, 상기 안전띠와 지지끈으로 연결되어 지지끈의 장력을 조절하는 릴; 상기 작업자의 등 양측에 각각 착용되며, 상기 지지끈 상의 중앙부측에 작동끈으로 고정 연결되고, 하부측에 작동지시센서가 구비되어 안전장갑의 거리감지센서 신호를 받아 작동끈을 작업자의 후방측으로 잡아당기는 후퇴작동부재; 상기 거리감지센서의 신호를 수신받아 상기 작동지시센서에 신호를 송신하는 컨트롤러로 이루어짐을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치는 성형기계의 상하 또는 좌우로 왕복작동하는 작업대가 근접하면 안전장갑에 구비된 거리감지센서가 작업대에 장착된 위치센서와의 거리를 감지하여 그 신호를 후퇴작동부재의 작동지시센서에 전달하여 후퇴작동부재가 작동되도록 하여 작업대 사이에 위치된 작업자의 손을 강제로 후퇴시키도록 하는 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

또한, 후퇴작동부재를 작업복에 장착함으로써 작업복의 착용 유무를 한눈에 파악할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치의 사용상태 측면도,
도 2는 본 발명에 의한 후방측면도,
도 3은 본 발명에 의한 후퇴작동부재의 사용 상태 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 탄성스프링의 다른 실시예 측면도,
도 5는 본 발명에 의한 안전장갑의 실시예 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 일실시예에 의한 상부작업대의 위험구간경보위치 감지상태를 알 수 있는 정면도,
도 7은 본 발명에 의한 일실시예에 의한 상부작업대의 위험구간제어위치 감지상태를 알 수 있는 정면도,
도 8은 본 발명에 의한 다른 실시에에 의한 강제후퇴장치의 후방측면도이다.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 보면 본 발명에 의한 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치는 상하 또는 좌우 양측에 한쌍으로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 성형기계(15)의 적어도 일측에 구비되는 위치센서(10)와, 거림감지센서(22)가 구비되는 안전장갑(20)과, 작업자의 팔에 착용되는 안전띠(30)와, 작업자의 허리에 착용되는 릴(40)와, 작업자의 등에 착용되는 후퇴작동부재(50)와, 안전띠(30)와 릴(40) 사이에 연결되는 지지끈(71)과, 후퇴작동부재(50)와 지지끈(71) 사이에 연결되는 작동끈(73)과, 거리감지센서(22) 및 작동지시센서(56)를 제어하는 컨트롤러(60)로 이루어진다.

본 발명에서 설명되는 상기 성형기계(15)는 상하 또는 좌우 양측에 한쌍으로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 것으로서, 주로 산업현장의 프레스기, 사출기, 절단기 등을 말한다.

특히 그 중에서도 프레스기를 본 발명의 일실시예로서 설명한다.

도 1의 일실시예에서와 같이 프레스기(성형기계,15)는 지면에 하부작업대(12)가 고정 설치되고, 하부작업대(12)의 수직상부방향에 수직왕복작동하는 상부작업대(11)가 위치되어 구성된다. 상부작업대(11)에는 상부금형(미도시됨)이 장착되고, 하부작업대(12)에는 하부금형(미도시됨)이 장착되어 프레스 가공된다.

상기한 프레스기(성형기계,15)의 상부작업대(11) 또는 하부작업대(12)의 적어도 일측, 특히 마주하는 내측에 위치센서(10)를 구비한다. 위치센서(10)는 상부작업대(11) 또는 하부작업대(12)의 위치를 제공한다.

프레스기(성형기계,15)를 사용하는 작업자의 양 손에는 도 1에서와 같이 각각 상기 위치센서(10)의 위치를 감지하도록 거리감지센서(22)가 구비되는 안전장갑(20)을 착용한다.

안전장갑(20)에 구비되는 거리감지센서(22)는 안전장갑(20) 상의 앞뒷면 모두 구비되어지도록 하며, 그 형태는 도 5의 (a)에서와 같이 다수의 거리감지센서(20)를 안전장갑(20)의 표면상에 다수 부착이나 코팅구성 할 수 있고, 도 5의 (b)에서와 같이 표면 전체에 부착이나 코팅 구성할 수도 있으며, 이 외 다양한 형태 및 구조로 구성이 가능하다.

작업자의 양 팔에는 도 1 및 도 2에서와 같이 안전띠(30)를 각각 착용한다. 안전띠(30)는 작업자의 팔에 밴드형태로 끼워지거나 벨크로 형태 등으로 고정되는 형태이다.

작업자의 허리 양측에는 각각 릴(40)을 장착하고, 릴(40)과 안전띠(30) 사이를 지지끈(71)으로 연결한다. 상기 릴(40)은 지지끈(71)을 권취하면서 안전띠(30)와의 사이에서 지지끈(71)이 원하는 장력을 유지할 수 있도록 한다. 상기 릴(40)에는 장력조절장치(미도시됨)가 장착된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

작업자의 등 양측에는 각각 후퇴작동부재(50)를 구비한다. 후퇴작동부재(50)는 도 2에서와 같이 작동끈(73)의 일측단부가 연결되며, 작동끈(73)은 타측단부는 상기 지지끈(71) 상의 중앙부측에 고정 연결되어 작동끈(73)에 의해 지지끈(71)이 작업자의 후방측으로 당겨지도록 구성된다.

상기 지지끈(71) 및 작동끈(73)은 일실시예로서 한가닥의 철사 또는 다수의 철사가 꼬임된 와이어 형태로 형성되며, 그 두께는 한정되지 아니하나 작동에 대한 끊김이나 휘어짐이 발생되지 않는 정도의 것이면 만족한다. 상기 철사 뿐만 아니라 작동성에 문제가 없는 합성수지재나 섬유재 등의 로프 형태로도 지지끈(71) 및 작동끈(73)을 구성할 수 있다.

후퇴작동부재(50)의 하부측에는 작동지시센서(56)가 구비되어 안전장갑(20)의 거리감지센서(22)의 신호를 받아 작동끈(73)을 작업자의 후방측으로 잡아당기도록 한다.

상기 후퇴작동부재(50)의 보다 상세한 구성은 도 2 및 도 3에서와 같이 후퇴작동부재(50)는 상기 작동끈(73)의 후방측 단부에 일측이 연결되는 탄성스프링(51)과, 상기 탄성스프링(51)의 일측이 당겨진 상태에서 풀림 가능하게 고정되도록 하는 이탈고리(52)와, 상기 탄성스프링(51)의 타측을 고정하여 탄성스프링(51)의 당김 및 풀림 상태를 지지하는 안내구(53)로 구성된다.

이때 탄성스프링(51)은 하나로 존재할 때 작동성이 떨어지거나 불량시 오작동의 우려 해소를 위해 도 4에서와 같이 2∼4개를 묶어서 한 뭉치로 작동되게 구성할 수도 있다. 또한 도 3에서와 같이 탄성스프링(51)이 고정되는 타측에 탄성스프링(51)의 풀림력을 완화시키는 완충재(54)를 구비한다.

상기 안내구(53)는 탄성스프링(51)을 감싸면서 탄성스프링(51)의 작동을 안내 지지하는 것으로서, 미도시되었으나 일면이 개방된 “ㄷ”자 또는 4면이 폐쇄된 “ㅁ”자의 관 형태로 형성되며, 그 재질은 탄성스프링(51)의 작동에 영향을 받지 않을 정도의 합성수지재나 금속재이다.

그리고 이탈고리(52)는 작동끈(73)의 일측 단부가 연결된 탄성스프링(51)의 단부측에 위치되어 도 3의 (a)에서와 같이 탄성스프링(52)의 당겨진 상태를 유지하도록 지지하고 있다가, 작동지시센서(56)가 작동하게 되면 도 3의 (b)에서와 같이 회전하거나 이동시켜 탄성스프링(52)의 단부가 이탈되도록 구성된다.

한편, 상기 상기 거리감지센서(22)의 신호를 수신받아 상기 작동지시센서(56)에 신호를 송신하는 컨트롤러(60)를 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치에 동작 설명은 하기와 같다.

먼저, 도 1에서와 같이 프레스기(성형기계,15)를 사용하는 작업자는 거리감지센서(22)가 구비된 안전장갑(20)을 양 손에 착용하고, 양 팔에는 안전띠(30)를 착용하며, 허리 양측에는 릴(40)을 착용하여 릴(40)에 권취된 지지끈(71)의 일측 단부를 안전띠(30)에 연결 고정한다.

그리고, 작업자는 등에 후퇴작동부재(50)가 장착된 안전복을 착용한다. 후퇴작동부재(50) 내의 탄성스프링(51)의 일측 단부에 작동끈(73)을 연결 고정하고, 작동끈(73)의 타측 단부를 지지끈(71)의 중앙부측에 연결 고정한다.

상기와 같은 구성의 작업복을 입고 작업자가 프레스기(성형기계,15) 작업시 프레스기(성형기계,15)의 상부작업대(11)가 하강하면서 상부작업대(11)의 위치센서(10)가 안전장갑(20)의 거리감지센서(22)에 감지되면, 거리감지센서(22)에서 그 감지신호를 컨트롤러(60)에 전달하고, 컨트롤러(60)에서 전달 받은 감지신호를 후퇴작동부재(50)의 작동지시센서(56)에 전달하여 작동지시센서(56)에 의해 이탈고리(52)를 회전시키거나 당겨서 이탈고리(52)에 걸림된 탄성스프링(51)을 이탈시키게 된다.

상기 이탈된 탄성스프링(51)은 도 3의 (b)에서와 같이 탄성스프링(51)의 원상태로 복귀되면서 작동끈(73)을 잡아당기게 되고, 작동끈(73)의 단부에 연결된 지지끈(71)을 작업자의 후방측으로 당김으로써 상부작업대(11)의 하부에 위험위치에 감지된 작업자의 손을 프레스기(성형기계,15)의 외측으로 잡아 당기게 되는 것이다.

이때, 상기한 구성만으로 오류가 발생할 우려를 대비하여, 도 6에서와 같이 상부작업대(11)의 이동경로 측면에 고정대(89)를 지면상에서 수직 설치하고, 고정대(89) 상의 상부작업대(11) 위험구간경보위치에 제1위치감지센서(85)를 장착하고, 위험구간경보위치의 일정거리 이격된 하부측의 위험구간제어위치에 제2위치감지센서(86)를 장착한다. 그리고 제1위치감지센서(85) 및 제2위치감지센서(86)에 대응되는 상부작업대(11)의 측면에는 보전용위치센서(81)를 장착하여 사용한다.

상기 보전용위치센서(81)가 도 6에서와 같이 위험구간경보위치인 제1위치감지센서(85)에 감지되면 작업자에게 경고신호(경고등, 사이렌 등)가 전달되며, 보전용위치센서(81)가 도 7에서와 같이 위험구간제어위치인 제2위치감지센서(86)에 감지되면 그 신호가 후퇴작동부재(50)의 작동지시센서(56)에 전달되어 작업자의 팔에 착용된 안전띠(20)를 작업자의 후방측으로 강제로 이동시키게 된다.

한편, 본 발명에 의한 다른 실시예로서 도 8에서와 같이 후퇴작동부재(50) 및 작동끈(73)을 구성에서 제외시켜, 릴(40)의 구성을 변형할 수 있다.

이때 릴(40)에는 상기 안전띠(30)와 연결된 지지끈(71)을 강제 권취하도록 모터(91)를 구비하고, 상기 거리감지센서(22)를 전달 받아 모터(91)에 작동신호를 전달하는 작동지시센서(93)를 구비하여 구성한다.

상기와 같이 구성하게 되면 거리감지센서(22)에서 위치센서(10)를 감지하게 되면 거리감지센서(22)의 감지신호를 전달받은 작동지시센서(93)에 의해 모터(91)가 회전작동되면서 작업자의 팔에 착용된 안전띠(20)를 작업자의 후방측으로 강제로 이동시켜 프레스기(성형기계,15) 내에 위치된 작업자의 손을 강제 후퇴시킴으로써 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

상술된 바와 같이 주로 상하로 설치되어 작동되는 프레스기를 일실시예로서 설명하였으나, 좌우로 설치되어 작동되는 프레스기, 상하 또는 좌우로 설치되어 작동되는 사출기, 절단기 등에도 동일한 구조로서 적용된다.

10 : 위치센서 11 : 상부작업대
12 : 하부작업대 15 : 성형기계
20 : 안전장갑 22 : 거리감지센서
30 : 안전띠 40 : 릴
50 : 후퇴작동부재 51 : 탄성스프링
52 : 이탈고리 53 : 안내구
54 : 완충재 56 : 작동지시센서
60 : 컨트롤러 71 : 지지끈
73 : 작동끈 81 : 보전용위치센서
85 : 제1위치감지센서 86 : 제2위치감지센서
91 : 모터 93 : 작동지시센서

Claims

상하 또는 좌우 양측에 한쌍으로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 성형기계(15)의 적어도 일측에 구비되는 위치센서(10);
상기 성형기계(15)를 사용하는 작업자의 양 손에 각각 착용되며, 표면상에 거리감지센서(22)가 구비되는 안전장갑(20);
상기 작업자의 양 팔에 각각 착용되는 안전띠(30);
상기 작업자의 허리 양측에 각각 착용되며, 상기 안전띠(30)와 지지끈(71)으로 연결되어 지지끈(71)의 장력을 조절하는 릴(40);
상기 작업자의 등 양측에 각각 착용되며, 상기 지지끈(71) 상의 중앙부측에 작동끈(73)으로 고정 연결되고, 하부측에 작동지시센서(56)가 구비되어 안전장갑(20)의 거리감지센서(22) 신호를 받아 작동끈(73)을 작업자의 후방측으로 잡아당기는 후퇴작동부재(50);
상기 거리감지센서(22)의 신호를 수신받아 상기 작동지시센서(56)에 신호를 송신하는 컨트롤러(60)로 이루어짐을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.
제1항에 있어서,
상기 지지끈(71) 및 작동끈(73)은 한가닥의 철사 또는 다수의 철사가 꼬임된 와이어 형태이거나, 또는 합성수지재나 섬유재의 로프형태로 형성됨을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.
제1항에 있어서,
상기 후퇴작동부재(50)는,
상기 작동끈(73)의 후방측 단부에 일측이 연결되는 탄성스프링(51)과,
상기 탄성스프링(51)의 일측이 당겨진 상태에서 풀림 가능하게 고정되도록 하는 이탈고리(52)와,
상기 탄성스프링(51)의 타측을 고정하여 탄성스프링(51)의 당김 및 풀림 상태를 지지하는 안내구(53)로 구성됨을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.
제3항에 있어서,
상기 탄성스프링(51)이 고정되는 타측에 탄성스프링(51)의 풀림력을 완화시키는 완충재(54)가 구비됨을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 탄성스프링(51)은 2∼4개를 묶어서 한 뭉치로 작동되게 구성함을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.
상하 또는 좌우 양측에 한쌍으로 설치되어 상호 마주하는 방향으로 작동되는 성형기계(15)의 적어도 일측에 구비되는 위치센서(10);
상기 성형기계(15)를 사용하는 작업자의 양 손에 각각 착용되며, 표면상에 거리감지센서(22)가 구비되는 안전장갑(20);
상기 작업자의 양 팔에 각각 착용되는 안전띠(30);
상기 작업자의 허리 양측에 각각 착용되며, 상기 안전띠(30)와 연결된 지지끈(71)을 강제 권취하도록 모터(91)가 장착되고, 상기 거리감지센서(22)를 전달 받아 모터(91)에 작동신호를 전달하는 작동지시센서(93)가 구비되는 릴(40);
상기 거리감지센서(22)의 신호를 수신받아 상기 작동지시센서(93)에 신호를 송신하는 컨트롤러(60)로 이루어짐을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.
제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 성형기계(15)의 이동경로 측면에 고정대(89)를 지면상에서 설치하고, 고정대(89) 상의 성형기계(15) 위험구간경보위치에 제1위치감지센서(85)를 장착하며, 위험구간경보위치의 일정거리 이격된 위험구간제어위치에 제2위치감지센서(86)를 장착하고, 제1위치감지센서(85) 및 제2위치감지센서(86)에 대응되는 성형기계(15)의 측면에는 보전용위치센서(81)를 장착 구성하여,
위험구간경보위치인 제1위치감지센서(85)에 감지되면 작업자에게 경고신호가 전달되고, 보전용위치센서(81)가 위험구간제어위치인 제2위치감지센서(86)에 감지되면 그 신호가 후퇴작동부재(50)의 작동지시센서(56)에 전달되어 작업자의 팔에 착용된 안전띠(20)를 작업자의 후방측으로 강제로 이동시키도록 구성됨을 특징으로 하는 감지센서를 이용한 성형기계 내 신체 강제후퇴장치.