KR20150022123A

KR20150022123A - 자동 전선 포설용 그리퍼 장치

Info

Publication number: KR20150022123A
Application number: KR20130099475A
Authority: KR
Inventors: 김정민; 김동호; 김수호
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2015-03-04
Also published as: KR101631570B1

Abstract

본 발명은 자동 전선 포설용 그리퍼에 관한 것으로, 전선(L)을 포설할 때 사용하는 그립퍼 장치에 있어서; 일정 스트로크 내에서 직선 왕복운동하는 엑츄에이터(100); 상기 엑츄에이터(100)의 선단 상면에 설치되고, 상기 엑츄에이터(100)의 운동방향에 따라 상기 전선(L)과의 맞물림 상태가 바뀌면서 상기 전선(L)을 상기 스트로크 만큼씩 이동시키는 그립퍼(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 전선 포설용 그리퍼 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 케이블 포설 작업시 소형, 경량화가 가능하여 협소공간 설치가 쉽고, 사용하기 편리하며, 구조가 간단하여 신뢰성을 높이고 유지보수가 용이한 장점이 있고, 설치 및 해체가 간편하고, 케이블 직경이 변할 경우 간단히 그립 링크만 교체해 주면 되므로 활용폭을 확대할 수 있다.

Description

자동 전선 포설용 그리퍼 장치{GRIPPER DEVICE FOR AUTO FEEDING CABLE}

본 발명은 자동 전선 포설용 그리퍼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑츄에이터를 이용하여 전진시에는 전선을 그립하여 이송하고, 후진시에는 전선의 그립을 해제하여 원활하게 전선을 자동 포설할 수 있도록 한 자동 전선 포설용 그리퍼 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대단위 노동 집약적인 선박 건조공정에서는 다량의 전선이 포설된다.

이러한 전선포설작업은 작업 인원도 많이 투입될 뿐만 아니라 좁은 작업공간과 높고 깊은 전로(Cable Tray)로 인해 작업 조건이 매우 열악하여 생산성이 떨어지며, 무엇보다도 전선포설 시 인력이 많이 들기 때문에 작업자의 근골격계 질환이 급증하고 있다.

이를 해결하기 위해, 각 조선소에서는 전기 윈치, 피더 등을 개량하거나 개발하여 전선포설작업에 활용하고 있기는 하지만 전선포설작업의 특성상 범용성이 떨어져 활용도가 낮고, 또한 소형화 경량화의 필요성도 대두되고 있다.

이에 따라 국내 공개특허 제2007-0117036호에서는 한 쌍의 회전되는 볼 사이에 케이블을 삽입하여 공급하도록 하여 자동화에 의한 작업성 개선을 통해 공기단축을 꾀할 수 있는 전선 공급 및 포설장치를 개시하고 있다.

이러한 종래 포설장치는 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 하면이 개방되는 상자 형상을 갖는 메인커버(1)를 구비하며, 이 메인커버(1)의 상-하면은 각각 판재형의 부재인 상판(6)과 하판(2)에 의해 차폐되는 구조를 가진다.

그리고, 상기 상판(6)의 상측으로는 구동축(14)에 의해 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 휠(16)이 상호 간격을 두고 배치되는 구조를 이루며, 이들 휠(16)의 외주면으로는 탄성재로 형성된 회전타이어(17)가 끼워지도록 구성된다.

상기 한 쌍의 구동축(14)의 하단부는 각각의 감속기(3)에 축연결되어 구동력을 전달받는 구성이며, 상기 감속기(3)는 컨트롤러(7)의 제어를 받는 한 쌍의 모터(4)에 축 연결되는 구조이다.

그리고 상기 한 쌍의 회전타이어(17)는 손잡이너트브라켓(9)에 의해 고정되는 손잡이(8)의 회전에 의해 스크류(8b)를 이동시키는 스크류가이드(8a) 및 하나의 구동축(14)의 슬롯(8e) 상에서의 이동을 보조하도록 구성되는 가이드샤프트브라켓(11), 가이드샤프트(12), 리어프라켓롤러(20), 슬라이드블록(21), 모터브라켓(22) 등을 구비한다. 이에 의해, 슬롯(8e)에 장착된 구동축(14) 중 어느 하나가 손잡이(8)의 회전에 따라 슬롯(8e) 상에서 이동되어 한 쌍의 회전타이어(17) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 구성되어 트레이 상에서 일정 간격으로 고정설치된 후 다양한 굵기의 전선을, 두 개의 회전타이어(17)의 서로 반대되는 회전에 의해 전선을 전로 상에 자동으로 설치할 수 있도록 구성된다

그러나, 상술한 종래기술의 전선포설장치는 구동축(14)이 드라이빙샤프트어댑터(15)에 의해 휠(16)에 긴밀히 고정되고, 구동축(14)의 단부는 감속기(3)의 내부에서 구동모터(4)의 모터어댑터(5)와 긴밀히 결합 구성되는 것에 의해 휠(16)이 메인박스(1)의 내에 다른 구성이 일체로 형성되어 이루어지는 구동부와 분리되지 않는 일체형으로 제작된다.

따라서, 다층의 트레이에 종래기술의 전선포설장치를 층간에 삽입하여 장착하여야 하는 경우, 구성 부품을 분해하여 트레이바에 일 구성을 고정한 후, 다른 구성 부품들을 재조립해야 하므로, 전선포설장치의 설치에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점을 가진다.

또한, 상술한 종래기술의 전선포설장치는 두 개의 휠(16) 각각을 독립적으로 회전시키기 위하여 두 개의 구동모터(4)를 구비하며, 또한, 두 개의 구동모터(4)의 회전 동기를 일치시키기 위한 컨트롤러(7) 등의 부가적인 부품을 필요로 하게 되어, 제품의 소형화 및 경량화가 어렵게 되므로, 전로 상에 다수의 피더 장치를 설치하는 것이 어려워질 수 있는 문제점을 가진다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 구조적으로 간단하고 설치 사용이 쉬워 비교적 협소한 공간 내에서도 용이하고 효율적으로 사용할 수 있으면서 무게가 가벼워 이동사용하기 편리한 구조의 자동 전선 포설용 그리퍼 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 전선(L)을 포설할 때 사용하는 그립퍼 장치에 있어서; 일정 스트로크 내에서 직선 왕복운동하는 엑츄에이터(100); 상기 엑츄에이터(100)의 선단 상면에 설치되고, 상기 엑츄에이터(100)의 운동방향에 따라 상기 전선(L)과의 맞물림 상태가 바뀌면서 상기 전선(L)을 상기 스트로크 만큼씩 이동시키는 그립퍼(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 전선 포설용 그리퍼 장치를 제공한다.

이때, 상기 엑츄에이터(100)는 베이스플레이트(110)와, 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 길이방향으로 돌출 형성된 가이드레일(120)과, 상기 가이드레일(120)을 따라 슬라이딩되는 작동플레이트(140)와, 상기 베이스플레이트(110)의 선단에 고정되고 일정 스트로크를 갖고 직선 왕복운동하는 구동부(130)와, 상기 구동부(130)의 운동력을 상기 작동플레이트(140)에 전달하여 상기 작동플레이트(140)가 구동부(130)의 스트로크 범위 내에서 직선 왕복운동하도록 안내하는 연결브라켓(134)을 포함하여 구성되고; 상기 그립퍼(200)는 상기 작동플레이트(140)의 선단 상면에 고정된 그립퍼베이스(210)와, 상기 그립퍼베이스(210)의 상면 양측에 돌출되고 상면은 호형상으로 요입형성되며 일측에는 링브라켓(222)이 형성된 지지블럭(220)과, 상기 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 돌출된 스토퍼(230)와, 상기 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 안착되어 회동가능하게 구비되는 한쌍의 회동링(242)을 갖는 호형상의 그립링크(240)와, 상기 회동링(242)에 형성되고 상기 스토퍼(230)가 삽탈되는 장공형 스토퍼홈(250)과, 상기 링브라켓(222) 및 회동링(242)을 관통하여 회전축 역할을 하면서 일단에는 상기 그립링크(240)의 일부가 끼워지는 홀더(262)를 구비한 링크고정핀(260)을 포함하여 구성되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가이드레일(120)은 상기 작동플레이트(140)가 쉽게 분리 이탈되지 않도록 하방으로 경사지면서 상방에 비해 하방의 폭이 좁아진 쐐기 형태를 갖도록 형성된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 구동부(130)는 공압실린더, 유압실린더, 전기식 직선왕복운동기구 중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 케이블 포설 작업시 소형, 경량화가 가능하여 협소공간 설치가 쉽고, 사용하기 편리하며, 구조가 간단하여 신뢰성을 높이고 유지보수가 용이한 장점이 있다.

또한, 설치 및 해체가 간편하고, 케이블 직경이 변할 경우 간단히 그립 링크만 교체해 주면 되므로 활용폭을 확대할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 전선포설장치의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 전선 포설용 그리퍼 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 전선 포설용 그리퍼 장치의 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른자동 전선 포설용 그리퍼 장치를 구성하는 요부 구성을 보인 분해도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 자동 전선 포설용 그리퍼 장치의 작동상태도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 전선 포설용 그리퍼 장치는 왕복운동을 일으키는 구동원인 엑츄에이터(100)를 포함한다.

상기 엑츄에이터(100)는 공압실린더, 유압실린더, 혹은 전기식 직선운동기구 등이 될 수 있는데, 바람직하기로는 일정한 스트로크 내에서 직선 왕복가능한 구동력을 제공하여야 한다.

뿐만 아니라, 상기 엑츄에이터(100)는 도시와 같이 케이블, 즉 전선(L)의 길이방향을 따라 복수개가 동시에 설치될 수 있고, 또한 동시에 움직일 수 있도록 동기화되도록 구성됨이 특히 바람직하다.

이때, 상기 엑츄에이터(100)는 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 일종의 고정판인 베이스플레이트(110)와, 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 길이방향으로 돌출 형성된 가이드레일(120)과, 상기 가이드레일(120)을 따라 슬라이딩되는 작동플레이트(140)와, 상기 베이스플레이트(110)의 선단에 고정되고 일정 스트로크를 갖고 직선 왕복운동하는 구동부(130)와, 상기 구동부(130)의 운동력을 상기 작동플레이트(140)에 전달하여 상기 작동플레이트(140)가 구동부(130)의 스트로크 범위 내에서 직선 왕복운동하도록 안내하는 연결브라켓(134)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 가이드레일(120)은 상기 작동플레이트(140)가 쉽게 분리 이탈되지 않도록 하방으로 경사지면서 상방에 비해 폭이 좁아진 쐐기 형태를 갖도록 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 구동부(130)는 앞서 엑츄에이터(100)를 포괄하여 설명하였듯이, 공압실린더, 유압실린더 혹은 전기식 직선왕복운동기구를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 구동부(130)에는 구동부(130)의 동력변화에 따라 일정 스트로크 내에서 왕복운동하는 구동로드(132)가 구비되고, 상기 구동로드(132)의 단부에는 연결브라켓(134)이 고정되며, 연결브라켓(134)의 다른 일부에는 상기 작동플레이트(140)의 일측이 고정된다.

따라서, 상기 구동부(130)가 일정 스트로크 내에서 직선 왕복운동하게 되면 구동로드(132)가 동작하게 되는데, 상기 구동부(130)는 상기 베이스플레이트(110)에 고정되어 있고, 베이스플레이트(110)도 특정위치에 고정된 상태로 유지되기 때문에 결국 상기 구동부(130)의 동력은 상기 작동플레이트(140)를 전후진시키는데 사용되게 된다.

한편, 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 작동플레이트(140)의 선단 상면에 고정되어 상기 전선(L)을 그립핑하여 이동시키는 그립퍼(200)가 구비된다.

상기 그립퍼(200)는 상기 스트로크 범위내에서 상기 작동플레이트(140)가 전,후진할 때 전진시에만 그립핑하여 전선(L)을 이송시키고, 후진할 때는 그립핑을 해제하여 이송된 전선(L)이 후퇴되지 않도록 동작한다.

때문에, 아주 협소한 공간 상에서도 간단한 구조의 본 발명 그립퍼 장치를 설치사용함으로써 전선 포설작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 그립퍼(200)는 상기 작동플레이트(140)의 선단 상면에 고정된 그립퍼베이스(210)와, 상기 그립퍼베이스(210)의 상면 양측에 돌출되고 상면은 호형상으로 요입형성되며 일측에는 링브라켓(222)이 형성된 지지블럭(220)과, 상기 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 돌출된 스토퍼(230)와, 상기 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 안착되어 회동가능하게 구비되는 한쌍의 회동링(242)을 갖는 호형상의 그립링크(240)와, 상기 회동링(242)에 형성되고 상기 스토퍼(230)가 삽탈되는 장공형 스토퍼홈(250)과, 상기 링브라켓(222) 및 회동링(242)을 관통하여 회전축 역할을 하면서 일단에는 상기 그립링크(240)의 일부가 끼워지는 홀더(262)를 구비한 링크고정핀(260)을 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 회동링(242)은 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 안착된 상태에서 상기 링크고정핀(260)을 회전축으로 하여 회동가능하게 유지되며, 또한 상기 장공형 스토퍼홈(250)은 그립링크(240)가 수직하게 세워졌을 때, 다시 말해 그립링크(240)가 시계방향으로 회전할 때에는 수직상태를 유지함과 동시에 상기 스토퍼(230)가 스토퍼홈(250)의 전단에 걸리도록 하여 스토핑 기능을 수행하고 그립링크(240)가 반시계방향으로 회동할 때에는 스토퍼홈(250) 자체가 약간 장공형이어서 스토퍼홈(250)의 후단과 유격이 있으므로 스토핑없이, 즉 걸림없이 원활히 회전될 수 있도록 안내하게 된다.

때문에, 상기 그립링크(240)는 전선(L) 이송 동작을 설명하는 도 6a 내지 도 6c에서와 같이, 엑츄에이터(100)가 전진하게 되면 작동플레이트(140)도 전진하게 되는데, 이때 전선(L)은 그립링크(240)에 끼워져 있고 전선(L)의 하단은 상기 링크고정핀(260)과 선접촉하고 있는 상태이므로 상호 마찰에 의해 링크고정핀(260)은 반시계방향으로 회전하게 된다.

그러면, 상기 링크고정핀(260)의 홀더(262)가 그립링크(240)를 맞물고 있으므로 결국 그립링크(240)도 반시계방향으로 회전되면서 도 6a와 같이 그립링크(240)가 비스듬하게 뒤로 젖혀지면서 전선(L)을 맞물게 되고, 그 상태에서 전진되므로 전선(L)을 당겨가게 된다.

이에 따라, 전선(L)은 스트로크 만큼 전진한다.

반면에, 엑츄에이터(100)가 원래 위치로 돌아가기 위해 후진하게 되면 후진이 시작됨과 동시에 링크고정핀(260)은 시계방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 홀딩된 그립링크(240)도 시계방향으로 회전하면서 도 6b와 같이 똑바로 수직하게 세워진다.

그런데, 이때 세워짐과 동시에 지지블럭(220) 상의 스토퍼(230)는 회동링(242)의 장공형 스토퍼홈(250)에 끼워지면서 스토퍼홈(250)의 전단에 걸림되므로 더 이상 회전하지 못하게 된다.

따라서, 링크고정핀(260)은 전선(L)의 하단과 선접촉된 상태에서 슬립되면서 엑츄에이터(100)의 홈포지션으로 복귀되고, 이때 그립링크(240)는 세워진 상태, 다시 말해 전선(L)과 간섭없는 상태를 유지하면서 그대로 복귀되기 때문에 전선(L)은 이미 이동된 상태에서 그대로 있고 그립링크(240)만 후퇴하여 이동하게 된다.

이어, 다시 엑츄에이터(100)가 전진하면 상술한 과정을 그대로 반복하면서 전선(L)을 당겨 가고, 반대로 복귀 후 다시 당겨가게 된다.

이와 같은 과정이 반복적으로 수차례 일어나면 전선(L)을 원활하게 이동시킬 수 있어 쉽고 편리하게 포설할 수 있게 된다.

100: 엑츄에이터 200: 그립퍼
L: 전선

Claims

전선(L)을 포설할 때 사용하는 그립퍼 장치에 있어서;
일정 스트로크 내에서 직선 왕복운동하는 엑츄에이터(100);
상기 엑츄에이터(100)의 선단 상면에 설치되고, 상기 엑츄에이터(100)의 운동방향에 따라 상기 전선(L)과의 맞물림 상태가 바뀌면서 상기 전선(L)을 상기 스트로크 만큼씩 이동시키는 그립퍼(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 전선 포설용 그리퍼 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 엑츄에이터(100)는 베이스플레이트(110)와, 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 길이방향으로 돌출 형성된 가이드레일(120)과, 상기 가이드레일(120)을 따라 슬라이딩되는 작동플레이트(140)와, 상기 베이스플레이트(110)의 선단에 고정되고 일정 스트로크를 갖고 직선 왕복운동하는 구동부(130)와, 상기 구동부(130)의 운동력을 상기 작동플레이트(140)에 전달하여 상기 작동플레이트(140)가 구동부(130)의 스트로크 범위 내에서 직선 왕복운동하도록 안내하는 연결브라켓(134)을 포함하여 구성되고;
상기 그립퍼(200)는 상기 작동플레이트(140)의 선단 상면에 고정된 그립퍼베이스(210)와, 상기 그립퍼베이스(210)의 상면 양측에 돌출되고 상면은 호형상으로 요입형성되며 일측에는 링브라켓(222)이 형성된 지지블럭(220)과, 상기 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 돌출된 스토퍼(230)와, 상기 지지블럭(220)의 호형상 요입부에 안착되어 회동가능하게 구비되는 한쌍의 회동링(242)을 갖는 호형상의 그립링크(240)와, 상기 회동링(242)에 형성되고 상기 스토퍼(230)가 삽탈되는 장공형 스토퍼홈(250)과, 상기 링브라켓(222) 및 회동링(242)을 관통하여 회전축 역할을 하면서 일단에는 상기 그립링크(240)의 일부가 끼워지는 홀더(262)를 구비한 링크고정핀(260)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 전선 포설용 그리퍼 장치.
청구항 2에 있어서;
상기 가이드레일(120)은 상기 작동플레이트(140)가 쉽게 분리 이탈되지 않도록 하방으로 경사지면서 상방에 비해 하방의 폭이 좁아진 쐐기 형태를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동 전선 포설용 그리퍼 장치.
청구항 2에 있어서;
상기 구동부(130)는 공압실린더, 유압실린더, 전기식 직선왕복운동기구 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동 전선 포설용 그리퍼.