KR20150033065A - 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저거리측정기 또는 무선통신하는 한 쌍의 센서등 다양한 방식을 이용하여 x, y, z 삼차원의 거리정보를 얻을 수 있기 때문에 정밀한 위치조절이 가능하며, 사용자가 거리정보를 시각 또는 음성으로 확인하면서 크레인작업을 할 수 있는 편의성을 제공하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인에 관한 것이다.

Description

레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인{precision position-adjustable crane using laser rangefinder and wireless communication}

본 발명은 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 레이저거리측정기 또는 무선통신하는 한 쌍의 센서등 다양한 방식을 이용하여 x, y, z 삼차원의 거리정보를 얻을 수 있기 때문에 정밀한 위치조절이 가능하며, 사용자가 거리정보를 시각 또는 음성으로 확인하면서 크레인작업을 할 수 있는 편의성을 제공하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인에 관한 것이다.

공장 등의 천장에 설치되는 천장 크레인은, 예를 들어 건물의 천장 근방에 평행하게 부설된 주행 레일 상을 차륜 주행하는 1쌍의 새들 사이에, 권상기를 횡으로 이동 가능하게 구비한 거더(girder)를 가로로 걸쳐서 구성되어 있다. 이 권상기로서는, 권상용 지지체로서 와이어 로프를 사용한 전동 호이스트나, 로드 체인을 사용한 전동 체인 블록 등이 사용되어, 권상기로부터 수직 하강된 훅 블록에 설치된 훅에, 반송물에 권취한 슬링 지그를 걸어서 매달아 올리고, 천장 크레인에 의해 반송물을 임의의 위치로 이동시킨다.

이러한 천장 크레인의 조작은, 종래, 권상기로부터 현수된 유선식 리모트 컨트롤러 장치가 구비하는 6개의 누름버튼(동ㆍ서ㆍ남ㆍ북ㆍ상ㆍ하)을 순차적으로 누름으로써 행해지고 있다.

한편, 대한민국 공개특허 제10-2009-0118932호에는 이동체의 이동을 조작하는 이동 제어 방법이며, 긴 부재의 한쪽 단부측 및 다른 쪽 단부측에 조작용 리모트 컨트롤러 및 이동체를 이동시키는 이동 기구를 각각 배치하고, 상기 조작용 리모트 컨트롤러의 케이싱의 방향에 관한 신호에 기초하여 상기 이동 기구의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 제어 방법이 개시되어 있다.

다만, 상기 공개특허는 위성체의 조립과 그 부품 등을 이동시키는 경우 정밀한 이동작업을 하기 곤란한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 위성체의 조립과 위성부품의 이동과 같이 정밀한 거리측정이 필요한 현장에 적합한 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 레이저거리측정기 또는 무선통신하는 한 쌍의 센서등 다양한 방식을 이용하여 x, y, z 삼차원의 거리정보를 얻을 수 있기 때문에 정밀한 위치조절이 가능하며, 사용자가 거리정보를 시각 또는 음성으로 확인하면서 크레인작업을 할 수 있는 편의성을 제공하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인은 한 쌍의 주행레일 상에서 종으로 이동하는 한 쌍의 새들(saddle)과;

상기 한 쌍의 새들 상에 설치된 횡행레일 상에서 횡으로 이동가능하고, 물체를 승하강시키는 모터를 구비한 권상몸체와, 상기 권상몸체에 권취된 체인에 설치되어 승하강하는 후크를 구비하는 크레인 권상부와; 상기 새들 상에 설치된 제1레이저거리측정기와, 상기 크레인 권상몸체에 설치된 제2레이저거리측정기와, 상기 후크에 설치된 제3레이저거리측정기를 포함하는 거리측정수단과; 상기 새들, 권상몸체 및 후크의 이동을 조작하고, 상기 거리측정수단에서 측정된 거리정보를 수신받아 디스플레이하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 컨트롤러는 상기 후크에 매달린 물체가 이동해야 하는 최종위치를 미리 설정할 수 있으며, 상기 새들, 권상몸체 및 후크는 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 물체를 최종위치로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 컨트롤러에서 설정하는 상기 최종위치는 상기 제1, 2, 3레이저거리측정기 각각에서 측정되는 x, y, z 좌표 상의 거리를 입력하여 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 레이저거리측정기와 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러는 무선통신을 통해 거리정보를 송수신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인은 한 쌍의 주행레일 상에서 종으로 이동하는 한 쌍의 새들(saddle)과; 상기 한 쌍의 새들 상에 설치된 횡행레일 상에서 횡으로 이동가능하고, 물체를 승하강시키는 모터를 구비한 권상몸체와, 상기 권상몸체에 권취된 체인에 설치되어 승하강하는 후크를 구비하는 크레인 권상부와; 상기 새들 상에 설치되는 한 쌍의 제1거리측정센서와, 상기 크레인 권상몸체에 설치된 한 쌍의 제2거리측정센서와, 상기 후크에 설치된 한 쌍의 제3거리측정센서를 포함하되, 한 쌍의 제1, 2, 3거리측정센서들 각각은 서로 무선통신을 통해 자신의 위치정보를 송신하는 거리측정수단과; 상기 새들, 권상몸체 및 후크의 이동을 조작하고, 상기 거리측정수단에서 한 쌍의 거리측정센서로부터 위치정보를 수신하여 거리를 산출하고 디스플레이하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 제1, 2, 3거리측정센서는 각각 서로 다른 대역의 전파를 이용하여 위치정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 컨트롤러는 상기 후크에 매달린 물체가 이동해야 하는 최종위치를 미리 설정할 수 있으며, 상기 새들, 권상몸체 및 후크는 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 물체를 최종위치로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 컨트롤러에서 설정하는 상기 최종위치는 상기 제1, 2, 3레이저거리측정기 각각에서 측정되는 x, y, z 좌표 상의 거리를 입력하여 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인에 의하면, 위성체의 조립과 위성부품의 이동과 같이 정밀한 거리측정이 필요한 현장에서 물체를 보다 정밀하게 위치조절을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인 및 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인에 의하면, 레이저거리측정기 또는 무선통신하는 한 쌍의 센서등 다양한 방식을 이용하여 x, y, z 삼차원의 거리정보를 얻을 수 있기 때문에 정밀한 위치조절이 가능하며, 사용자가 거리정보를 시각 또는 음성으로 확인하면서 크레인작업을 할 수 있는 편의성이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 일실시예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 거리측정수단과 컨트롤러가 거리정보를 송수신하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저거리측정기의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 일실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 거리측정수단과 컨트롤러가 거리정보를 송수신하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 일실시예를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 거리측정수단과 컨트롤러가 거리정보를 송수신하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

그리고 도 3은 본 발명에 따른 레이저거리측정기의 구성을 도시하는 블럭도이고, 도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성을 도시하는 블럭도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인(100)은 일반적인 크레인과 마찬가지로 한 쌍의 주행레일(101) 상에서 종으로 이동하는 한 쌍의 새들(103)(saddle)과, 상기 한 쌍의 새들(103) 상에 설치된 횡행레일(105) 상에서 횡으로 이동가능하고, 물체를 승하강시키는 모터를 구비한 권상몸체(107)와, 상기 권상몸체(107)에 권취된 체인(111)에 설치되어 승하강하는 후크(109)를 구비하는 크레인 권상부(106)를 포함할 수 있다.

상기 새들(103)은 종방향(x축방향)으로 이동하고, 상기 권상몸체(107)는 상기 횡행레일(105)을 따라 횡방향(y축방향)으로 이동하며, 상기 후크(109)는 수직방향(z축방향)으로 이동하게 된다.

따라서, 이들의 거리정보를 모두 측정하기 위하여 3개의 레이저거리측정기(200)가 사용된다.

구체적으로, 상기 새들(103) 상에 설치된 제1레이저거리측정기(200a)와, 상기 크레인 권상몸체(107)에 설치된 제2레이저거리측정기(200b)와, 상기 후크(109)에 설치된 제3레이저거리측정기(200c)를 포함하는 거리측정수단을 이용하여 x-y-z축방향의 거리를 모두 측정하게 된다.

상기 각각의 레이저거리측정기(200a,200b,200c)는 크게 레이저송수신부(201)와, 제어부(203)와, 통신부(205)를 포함할 수 있다.

상기 레이저송수신부(201)는 레이저를 출력하여 반사되는 레이저를 감지하는 역할을 하고, 제어부(203)는 레이저가 출력되어 되돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 역할을 하는 것으로서, 이미 공지된 사항에 해당하므로 더 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 통신부(205)는 상기 제어부(203)를 통해 계산된 거리정보를 송신하는 역할을 한다.

상기 컨트롤러(300)는 크게 통신부(301)와, 제어부(303)와, 조작버튼부(305)와, 디스플레이부(307)를 포함할 수 있다.

상기 통신부(301)는 상기 제1, 2, 3레이저거리측정기(200a,200b,200c)에서 송신한 거리정보를 수신하는 역할을 하는 것으로서, 상기 레이저거리측정기와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.

상기 제어부(303)는 상기 제1, 2, 3레이저거리측정기(200a,200b,200c)에서 각각 수신한 거리정보를 수집하여 위치정보로 변환하여 제공할 수 있다.

그리고 상기 제어부(303)는 사용자가 미리 입력한 최종위치를 저장하고 물체를 최종위치로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 컨트롤러(300)는 상기 후크(109)에 매달린 물체가 이동해야 하는 최종위치를 미리 설정할 수 있으며, 상기 새들(103), 권상몸체(107) 및 후크(109)는 상기 컨트롤러(300)의 제어에 따라 상기 물체를 최종위치로 이동시킬 수 있다.

상기 컨트롤러(300)에서 설정하는 상기 최종위치는 상기 제1, 2, 3레이저거리측정기(200a,200b,200c) 각각에서 측정되는 x, y, z 좌표 상의 거리를 입력하여 설정하는 것이다. 상기 최종위치는 복수 개가 설정될 수 있으며, 사용자는 원하는 최종위치를 선택하여 물체를 원하는 위치에 정확하게 이동시킬 수 있게 된다.

상기 조작버튼부(305)는 상기 최종위치를 설정하거나 상기 새들(103), 권상몸체(107) 및 후크(109)의 이동을 조작하는 역할을 하는 것이다.

상기 디스플레이부(307)는 거리정보, 위치정보 또는 최종위치 정보 등의 각종 데이터를 음성 또는 시각을 통해 인식할 수 있도록 디스플레이하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인의 일실시예를 도시하는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 거리측정수단과 컨트롤러가 거리정보를 송수신하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4와 함께 도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인(100a)은 한 쌍의 주행레일(101) 상에서 종으로 이동하는 한 쌍의 새들(103)(saddle)과, 상기 한 쌍의 새들(103) 상에 설치된 횡행레일(105) 상에서 횡으로 이동가능하고, 물체를 승하강시키는 모터를 구비한 권상몸체(107)와, 상기 권상몸체(107)에 권취된 체인(111)에 설치되어 승하강하는 후크(109)를 구비하는 크레인 권상부(106)와, 상기 새들(103) 상에 설치되는 한 쌍의 제1거리측정센서(210)와, 상기 크레인 권상몸체(107)에 설치된 한 쌍의 제2거리측정센서(210)와, 상기 후크(109)에 설치된 한 쌍의 제3거리측정센서(210)를 포함하되, 한 쌍의 제1, 2, 3거리측정센서들(210a,210b; 210c,210d; 210e,210f) 각각은 서로 무선통신을 통해 자신의 위치정보를 송신하는 거리측정수단과, 상기 새들(103), 권상몸체(107) 및 후크(109)의 이동을 조작하고, 상기 거리측정수단에서 한 쌍의 거리측정센서(210)로부터 위치정보를 수신하여 거리를 산출하고 디스플레이하는 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예의 레이저거리측정기 대신에 한 쌍의 거리측정센서를 사용한다는 점에서 차이가 있다.

한 쌍의 제1거리측정센서는 서로 무선통신을 통해 자신의 위치정보를 송신하게 되고, 둘 중 어느 하나의 거리측정센서에서 둘 사이의 거리를 산출하여, 산출된 거리정보를 송신하도록 구성할 수 있다.

그리고 상기 제2, 3거리측정센서에서도 제1거리측정센서와 마찬가지 방식으로 y축, z축 방향으로 이동한 거리를 산출하여 그 거리정보를 송신하게 된다.

송신된 거리정보는 컨트롤러에서 수신하여 디스플레이하게 된다.

이때, 상기 제1, 2, 3거리측정센서는 각각 서로 다른 대역의 전파를 이용하여 위치정보를 송신하도록 구성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 레이저거리측정기 또는 무선통신하는 한 쌍의 센서들을 이용하여 x, y, z 삼차원의 거리정보를 얻을 수 있기 때문에 정밀한 위치조절이 가능하다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 크레인 101 : 주행레일
103 : 새들 105 : 횡행레일
106 : 크레인 권상부 107 : 권상몸체
109 : 후크 111 : 체인
200 : 레이저거리측정기 201 : 레이저 송수신부
203 : 제어부 205 : 통신부
210 : 거리측정센서 300 : 컨트롤러
301 : 통신부 303 : 제어부
305 : 조작버튼부 307 : 디스플레이부

Claims (8)

1. 한 쌍의 주행레일 상에서 종으로 이동하는 한 쌍의 새들(saddle)과;
   상기 한 쌍의 새들 상에 설치된 횡행레일 상에서 횡으로 이동가능하고, 물체를 승하강시키는 모터를 구비한 권상몸체와, 상기 권상몸체에 권취된 체인에 설치되어 승하강하는 후크를 구비하는 크레인 권상부와;
   상기 새들 상에 설치된 제1레이저거리측정기와, 상기 크레인 권상몸체에 설치된 제2레이저거리측정기와, 상기 후크에 설치된 제3레이저거리측정기를 포함하는 거리측정수단과;
   상기 새들, 권상몸체 및 후크의 이동을 조작하고, 상기 거리측정수단에서 측정된 거리정보를 수신받아 디스플레이하는 컨트롤러;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 후크에 매달린 물체가 이동해야 하는 최종위치를 미리 설정할 수 있으며, 상기 새들, 권상몸체 및 후크는 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 물체를 최종위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
3. 제2항에 있어서,
   상기 컨트롤러에서 설정하는 상기 최종위치는,
   상기 제1, 2, 3레이저거리측정기 각각에서 측정되는 x, y, z 좌표 상의 거리를 입력하여 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
4. 제1항에 있어서,
   상기 레이저거리측정기와 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러는 무선통신을 통해 거리정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 레이저 거리측정기를 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
5. 한 쌍의 주행레일 상에서 종으로 이동하는 한 쌍의 새들(saddle)과;
   상기 한 쌍의 새들 상에 설치된 횡행레일 상에서 횡으로 이동가능하고, 물체를 승하강시키는 모터를 구비한 권상몸체와, 상기 권상몸체에 권취된 체인에 설치되어 승하강하는 후크를 구비하는 크레인 권상부와;
   상기 새들 상에 설치되는 한 쌍의 제1거리측정센서와, 상기 크레인 권상몸체에 설치된 한 쌍의 제2거리측정센서와, 상기 후크에 설치된 한 쌍의 제3거리측정센서를 포함하되, 한 쌍의 제1, 2, 3거리측정센서들 각각은 서로 무선통신을 통해 자신의 위치정보를 송신하는 거리측정수단과;
   상기 새들, 권상몸체 및 후크의 이동을 조작하고, 상기 거리측정수단에서 한 쌍의 거리측정센서로부터 위치정보를 수신하여 거리를 산출하고 디스플레이하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1, 2, 3거리측정센서는 각각 서로 다른 대역의 전파를 이용하여 위치정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
7. 제5항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 후크에 매달린 물체가 이동해야 하는 최종위치를 미리 설정할 수 있으며, 상기 새들, 권상몸체 및 후크는 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 물체를 최종위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.
8. 제7항에 있어서,
   상기 컨트롤러에서 설정하는 상기 최종위치는,
   상기 제1, 2, 3레이저거리측정기 각각에서 측정되는 x, y, z 좌표 상의 거리를 입력하여 설정하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용한 정밀 위치조절이 가능한 크레인.

Images