KR20150002208U - 자동문의 추락방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가요성 시트를 두루마리 형태로 권취하기 위한 권취드럼과, 상기 권취드럼에 회전력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터에 연결되는 모터 브레이크와, 상기 가요성 시트의 이동 속도 및 방향을 측정하는 엔코더를 구비한 자동문에 설치되는 추락방지장치에 있어서, 상기 엔코더의 출력값을 입력받아 미리 설정된 기준치와 비교하는 엔코더 출력 비교부; 및 상기 엔코더의 출력값이 기준치를 벗어나 급격히 변화가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 모터 브레이크를 제어하여 상기 구동모터를 정지시키는 브레이크 제어부;를 포함하는 자동문의 추락방지장치를 개시한다.

Description

자동문의 추락방지장치{FALL PREVENTION SYSTEM FOR AUTOMATIC DOOR}

본 고안은 자동문의 추락방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동문의 위치제어에 오류가 발생했을 때 자동문이 고속으로 추락하는 것을 방지하는 구조를 가진 자동문의 추락방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공장, 대형 창고, 모텔 및 주차장 등의 출입문은 편리한 사용을 위해 자동문으로 구성되고, 비용 절감과 설치 및 유지 관리를 쉽게 하기 위해 스피드 도어로 이용하는 추세에 있다. 또한, 최근에는 스피드 도어가 고속으로 개방되고 닫히는 고속 스피드 도어의 사용도 증가되고 있다.

예를 들어, 스크린 도어와 같은 자동문은 출입 게이트의 상부에 구동 모터에 의해 구동되는 가요성 시트의 두루마리를 위치시켜서 필요에 따라 시트의 권취 동작에 의해 게이트를 개방 또는 폐쇄한다. 여기서, 가요성 시트는 스피드 도어의 상부에 위치하는 권취드럼에 권취되어 두루마리를 이루고, 하강 동작이 원활히 이루어지도록 하단에는 소정 중량의 무게추가 구비된다.

자동문과 관련된 기술은 한국 공개특허공보 제2009-0050411호와 한국 등록실용신안공보 제20-0432750호에 게재되어 있다.

한국 공개특허공보 제2009-0050411호는 시트의 하강과 함께 무게추의 상승이 이루어지는 도어 폐쇄 과정과, 시트의 상승과 함께 무게추의 하강이 이루어지는 도어 개방 과정을 포함하는 산업용 자동문의 제어방법을 개시하고 있다.

한국 등록실용신안공보 제20-0432750호는 자동문에 설치된 가요성 시트의 상,하 작동거리만큼 롤러의 회전수를 설정하여 가요성 시트가 완전히 감겼을 때와 풀렸을 때 자동으로 권취수단이 정지될 수 있도록 함으로써 안전한 장치의 작동이 될 수 있도록 하는 자동문 권취장치의 회전수 제어장치를 개시하고 있다.

상기와 같은 자동문에 있어서 게이트를 개방 또는 폐쇄하는 시트의 위치제어를 위해서는 권취드럼의 회전 속도와 방향을 측정하는 엔코더(Encoder)가 이용된다. 그러나, 엔코더에 고장이 발생하거나 조립 불량 시에는 엔코더에서 출력되는 펄스에 오차가 생겨서 위치제어에 오류가 발생하게 된다. 이 경우 자동문의 콘트롤러는 정상적인 제어동작을 수행하지 못하므로 자동문은 하강 도중에 밑으로 빠른 속도로 추락하여 인명 피해나 재물 파손 등을 유발할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 시트 두루마리의 열림이 완료된 이후에도 초과 롤링이 되어 부품 파손을 초래하는 문제도 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 엔코더의 작동 오류 시 구동모터를 제어하여 가요성 시트가 빠른 속도로 추락하는 것을 방지하는 구조를 가진 자동문의 추락방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 가요성 시트를 두루마리 형태로 권취하기 위한 권취드럼과, 상기 권취드럼에 회전력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터에 연결되는 모터 브레이크와, 상기 가요성 시트의 이동 속도 및 방향을 측정하는 엔코더를 구비한 자동문에 설치되는 추락방지장치에 있어서, 상기 엔코더의 출력값을 입력받아 미리 설정된 기준치와 비교하는 엔코더 출력 비교부; 및 상기 엔코더의 출력값이 기준치를 벗어나 급격히 변화가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 모터 브레이크를 제어하여 상기 구동모터를 정지시키는 브레이크 제어부;를 포함하는 자동문의 추락방지장치를 제공한다.

상기 기준치는 상기 가요성 시트의 승강 운동에 대하여 설정되고 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간을 가진 사다리꼴 속도 프로파일에 대응하는 것이 바람직하다.

상기 가요성 시트는 상기 가속 구간의 시작점에서 열림이 완료되고 상기 감속 구간의 끝점에서 닫힘이 완료되는 것이 바람직하다.

상기 엔코더는 상기 권취드럼의 구동축에 연결되어 동시에 회전할 수 있다.

본 고안에 따른 자동문의 추락방지장치는 상기 모터 브레이크의 작동과 동시에 상기 구동모터를 정지시킬 수 있다.

상기 가요성 시트의 하단에는 무게추가 부착될 수 있다.

본 고안에 따르면 엔코더에서 비정상적인 펄스가 출력되었을 때 이를 감지하여 가요성 시트의 하강을 신속히 정지시킴으로써 추락 사고를 방지할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치가 적용된 자동문의 구성을 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치의 기능적 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치에 설정되는 속도 프로파일을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치가 적용된 자동문의 구성을 도시한 정면도이며, 도 2는 도 1의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치(100)가 적용되는 자동문은 가요성 시트(10)와, 가요성 시트(10)를 두루마리 형태로 권취하기 위한 권취드럼(20)과, 권취드럼(20)에 회전력을 제공하는 구동모터(50)와, 구동모터(50)에 연결되는 모터 브레이크(60)와, 가요성 시트(10)의 이동 속도 및 방향을 측정하는 엔코더(도 3의 55 참조)를 구비한다.

상기 자동문은 열림 동작 시 구동모터(50)에 의해 권취드럼(20)이 회전함에 따라 가요성 시트(10)가 상승하여 두루마리 형태로 권취되고, 닫힘 동작 시에는 구동모터(50)에 의해 권취드럼(20)이 회전함에 따라 가요성 시트(10)가 풀리면서 하강하여 게이트를 폐쇄한다.

가요성 시트(10)는 자동문의 상부에 위치하는 권취드럼(20)에 권취되어 두루마리를 이루고, 하강 동작이 원활히 이루어지도록 하단에는 소정 중량의 무게추(15)가 구비된다.

권취드럼(20)은 자동문의 상부를 가로지르도록 배치된 고정 프레임(40) 내에 회전 가능하게 설치된다. 또한, 고정 프레임(40)의 양단에는 각각 서포트 프레임(30)이 배치되어 고정 프레임(40)을 지지한다.

구동모터(50)는 그 회전축이 권취드럼(20)의 회전 구동축에 연결되어 동시에 회전함으로써 가요성 시트(10)의 개폐를 위한 정회전 및 역회전 동작을 수행한다. 구동모터(50)의 일측, 바람직하게 뒷부분에는 구동모터(50)의 회전을 정지시킬 수 있는 모터 브레이크(60)가 장착된다.

엔코더(55)는 바람직하게, 권취드럼(20)의 구동축과 연결되어 동시에 회전함으로써 실시간으로 구동모터(50)의 회전 속도 및 방향을 측정한다. 엔코더(55)는 구동모터(50)와 동시에 회전하여 펄스를 출력하고 그에 따른 출력값은 추락방지장치(100)에 전달된다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치(100)는 자동문의 구동모터(50)에 장착된 모터 브레이크(60)에 연결되도록 설치되고, 그 위치는 다양하게 변형 가능하다. 바람직하게, 추락방지장치(100)는 자동문의 동작을 위한 제반 제어 기능을 수행하는 소정의 콘트롤러 박스 내에 설치될 수 있다.

도 3에는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치(100)의 기능적 구성이 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치(100)는 자동문의 엔코더(55)의 회전에 따른 펄스 출력값을 실시간으로 입력받아 기준치와 비교하는 엔코더 출력 비교부(101)와, 상기 비교 결과 속도 변화가 급격히 발생한 것으로 판단된 경우 모터 브레이크(60)를 작동시키는 브레이크 제어부(102)를 포함한다.

엔코더 출력 비교부(101)는 엔코더(55)의 출력값을 입력받아 미리 설정된 기준치와 비교하는 처리를 수행한다. 여기서, 상기 기준치는 추락방지장치(100)에서 구동모터(50)에 지시한 속도 데이터로서, 가요성 시트(10)의 승강 운동에 대한 속도 프로파일에 대응한다.

바람직하게, 기준치는 도 4에 도시된 바와 같이 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간을 가진 사다리꼴 속도 프로파일(Trapezoid speed profile)에 대응하는 값으로 설정된다. 가요성 시트(10)는 가속 구간의 시작점에서 열림이 완료되고 감속 구간의 끝점에서 닫힘이 완료된다. 이러한 사다리꼴 속도 프로파일로는 비정상적인 속도 변화가 발생하지 않는 평상시의 자동문 운행에 따라 얻어진 속도 프로파일이 사용되는 것이 바람직하다.

자동문의 실제 운행 시에는, 부하 변동이나 주변 환경 등의 원인으로 정상 운행보다 더 빨리 가속되거나 더 늦게 가속되는 현상(도 4의 점선 부분 참조)이 발생할 수 있는데 이러한 일정 범위 내의 오차는 추락방지장치(100)의 보정 제어에 의해 보정될 수 있다. 이러한 보정 제어는 등속 구간 및 감속 구간 등 닫힘 모든 구간에서도 동일하게 수행될 수 있다.

브레이크 제어부(102)는 엔코더(55)의 출력값이 기준치를 벗어나 급격히 속도 변화가 발생한 것으로 판단된 경우(도 4의 일점쇄선 부분 참조), 모터 브레이크(60)를 작동시키는 제어동작을 수행한다. 아울러, 추락방지장치(100)는 모터 브레이크(60)의 작동과 동시에 구동모터(50)에 대한 동작신호를 차단하여 보다 신속히 구동모터(50)를 정지시키는 기능을 구비할 수 있다.

도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 추락방지장치(100)의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 자동문의 닫힘 동작 시 가요성 시트(10)는 구동모터(50)의 회전에 의해 권취드럼(20)으로부터 풀려서 하강 운동을 진행한다(단계 S100).

단계 S110에서 가요성 시트(10)가 닫힘 완료 상태가 된 것으로 판단된 경우, 추락방지장치(100)는 구동모터(50)를 정지시킨다(단계 S130).

한편, 단계 S110에서 가요성 시트(10)가 닫힘 완료 상태가 아닌 것으로 판단된 경우, 추락방지장치(100)는 구동모터(50)의 회전에 따른 엔코더값을 추락방지장치(100)에서 지시한 속도 기준치와 비교하여 속도 변화가 정상인지 여부를 실시간으로 판단한다(단계 S120).

단계 S120의 판단 결과, 속도 변화가 정상인 경우에는 가요성 시트(10)의 하강을 지속적으로 수행하고, 속도 변화가 비정상적으로 급격한 경우에는 추락 상태로 간주하여 모터 브레이크(60)를 제어하여 구동모터(50)를 정지시킴으로써 가요성 시트(10)의 비정상적인 하강을 방지한다(단계 S130).

상기와 같은 구성을 가진 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동문의 추락방지장치(100)는 엔코더(55)에 고장이 발생하거나 조립 불량 등에 의해 엔코더(55)에서 출력되는 펄스에 오차가 생겨서 위치제어에 오류가 발생했을 때 이를 감지하여 가요성 시트(10)의 하강을 신속히 정지시킴으로써 추락 사고에 따른 인명피해나 재물 파손을 예방할 수 있다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10...가요성 시트 20...권취드럼
50...구동모터 55...엔코더
60...모터 브레이크 100: 추락방지장치
101: 엔코더 출력 비교부 102: 브레이크 제어부

Claims (6)

1. 가요성 시트를 두루마리 형태로 권취하기 위한 권취드럼과, 상기 권취드럼에 회전력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터에 연결되는 모터 브레이크와, 상기 가요성 시트의 이동 속도 및 방향을 측정하는 엔코더를 구비한 자동문에 설치되는 추락방지장치에 있어서,
   상기 엔코더의 출력값을 입력받아 미리 설정된 기준치와 비교하는 엔코더 출력 비교부; 및
   상기 엔코더의 출력값이 기준치를 벗어나 급격히 변화가 발생한 것으로 판단된 경우 상기 모터 브레이크를 제어하여 상기 구동모터를 정지시키는 브레이크 제어부;를 포함하는 자동문의 추락방지장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기준치는 상기 가요성 시트의 승강 운동에 대하여 설정되고 가속 구간, 등속 구간 및 감속 구간을 가진 사다리꼴 속도 프로파일에 대응하는 것을 특징으로 하는 자동문의 추락방지장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가요성 시트는 상기 가속 구간의 시작점에서 열림이 완료되고 상기 감속 구간의 끝점에서 닫힘이 완료되는 것을 특징으로 하는 자동문의 추락방지장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔코더는 상기 권취드럼의 구동축에 연결되어 동시에 회전하는 것을 특징으로 하는 자동문의 추락방지장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터 브레이크의 작동과 동시에 상기 구동모터에 대한 동작신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 자동문의 추락방지장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 가요성 시트의 하단에는 무게추가 부착된 것을 특징으로 하는 자동문의 추락방지장치.

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