KR20170114086A - 봉줄자동인양장치 - Google Patents

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KR20170114086A
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Abstract

본 발명의 목적은 봉줄의 굵기나 표면이 일정하지 않아도 봉줄의 굵기 변화에 자동으로 대응하여 적절한 파지력을 가지게 하면서 봉줄을 인양하는 봉줄자동인양장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 대면하는 면에 인양하고자 하는 봉줄을 위치시키고 회전에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 봉줄을 인양하는 기어(110)와; 상기 기어(110)의 축선에 각각 결합되어 회전력을 전달하는 회전로드(120)와; 상기 회전로드(120)에 각각 연결되어 회전운동을 하도록 회전력을 제공하는 회전모터(미도시)와; 원통형 상을 가지며, 내부에는 상기 회전로드(120)에 삽입되는 베어링(130)을 수용할 수 있는 원통형 공간이 마련되고, 일면은 상기 한 쌍의 유압모터와 결합되고, 측면에는 가이드홈(151)이 마련된 한 쌍의 하우징(150)으로 구성된 한 쌍의 수평이동부(100)와; 상기 수평이동부(100)의 가이드홈(151)에 삽입되어 수평방향으로 운동하도록 안내하는 가이드(700)와; 상기 한 쌍의 에 각각 연결된 한 쌍의 링크(300)와; 실린더(510)와, 상기 실린더(510)의 내부에 오일을 공급하는 오일펌프와; 실린더(510)에 오일공급을 조절하는 레바와; 상기 실린더(510)의 축선을 따라 왕복이동 가능하고, 내부가 관통되어 있으며, 실린더(510)의 내부영역과 접하는 외주면과 관통된 내주면에 각각 오일실이 위치하고 있는 피스톤(540)과, 상기 피스톤(540)의 관통영역에 삽입되는 피스톤로드(530)와, 상기 피스톤로드(530)의 일측에 결합되고, 상기 한 쌍의 링크(300)와 연결되어 베어링(130)하우징(150)의 운동방향에 수직방향으로 운동하는 액츄에이터(520)와, 상기 피스톤로드(530)의 타측에 위치하고, 너트(560)에 의해 이탈하지 않도록 고정되는 스프링(550)으로 구성된 승강이동부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉줄자동인양장치가 제공된다.

Description

봉줄자동인양장치 {AUTOMATICALLY PULLING UP APPARATUS FOR ROPE}
본 발명은 양식된 멍게수확시 멍게가 부착되어 있는 봉줄을 자동으로 인양하는 봉줄자동인양장치에 관한 것이다.
멍게와 같은 부착성 수산물은 두껍고 길다란 봉줄에 멍게 새끼가 붙어있는 팜사를 감아 연안해역의 양식장에 정치시킨 다음 일정기간동안 성장시킨 후 인양하여 수확한다. 수확한 멍게를 봉줄로부터 분리하는 과정은 실용신안 20-2008-0003897에 개시되어 있다시피, 봉줄은 콘베어에 위치한 권취드럼에 의해 감겨지면서 인양된다.
하지만, 봉줄에 팜사를 감는 과정에서 팜사에 붙어 있는 멍게 새끼의 숫자에 따라서 한 줄 이상으로 감기 때문에 멍게 봉줄의 굵기는 일정하지 않고, 봉줄의 표면도 일정하지 않아 권취드럼에 여러번 감기는 동안 먼저 감긴 줄의 팜사 내의 PP로프를 누르고 있으므로 사람이 직접 봉줄을 계속 당겨 주어야 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 봉줄의 굵기나 표면이 일정하지 않아도 봉줄의 굵기 변화에 자동으로 대응하여 적절한 파지력을 가지게 하면서 봉줄을 인양하는 봉줄자동인양장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 대면하는 면에 인양하고자 하는 봉줄을 위치시키고 회전에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 봉줄을 인양하는 기어(110)와; 상기 기어(110)의 축선에 각각 결합되어 회전력을 전달하는 회전로드(120)와; 상기 회전로드(120)에 각각 연결되어 회전운동을 하도록 회전력을 제공하는 회전모터(미도시)와; 원통형 상을 가지며, 내부에는 상기 회전로드(120)에 삽입되는 베어링(130)을 수용할 수 있는 원통형 공간이 마련되고, 일면은 상기 한 쌍의 유압모터와 결합되고, 측면에는 가이드홈(151)이 마련된 한 쌍의 하우징(150)으로 구성된 한 쌍의 수평이동부(100)와; 상기 수평이동부(100)의 가이드홈(151)에 삽입되어 수평방향으로 운동하도록 안내하는 가이드(700)와; 상기 한 쌍의 에 각각 연결된 한 쌍의 링크(300)와; 실린더(510)와, 상기 실린더(510)의 내부에 오일을 공급하는 오일펌프와; 실린더(510)에 오일공급을 조절하는 레바와; 상기 실린더(510)의 축선을 따라 왕복이동 가능하고, 내부가 관통되어 있으며, 실린더(510)의 내부영역과 접하는 외주면과 관통된 내주면에 각각 오일실이 위치하고 있는 피스톤(540)과, 상기 피스톤(540)의 관통영역에 삽입되는 피스톤로드(530)와, 상기 피스톤로드(530)의 일측에 결합되고, 상기 한 쌍의 링크(300)와 연결되어 베어링(130)하우징(150)의 운동방향에 수직방향으로 운동하는 액츄에이터(520)와, 상기 피스톤로드(530)의 타측에 위치하고, 너트(560)에 의해 이탈하지 않도록 고정되는 스프링(550)으로 구성된 승강이동부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉줄자동인양장치가 제공된다.
또한, 상기 피스톤로드(530)의 제1직경은 제2직경보다
Figure pat00001
배 크게하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 액츄에이터(520)는 상기 한 쌍의 링크(300)와 핀으로 연결되며, 각각의 링크(300)와 연결되는 핀의 위치는 소정의 거리를 가지게 할 수 있다.
또한, 상기 스프링(550)의 스프링(550)계수는 봉줄의 굵기의 변화량과 비례관계가 있도록 할 수 있다.
본 발명은 양식된 멍게수확시 멍게가 부착되어 있는 봉줄에서 멍게를 분리할 때, 봉줄의 굵기가 일정하지 않아도 적절한 파지력을 발생할 수 있다.
따라서, 많은 힘을 들이지 않으면서 보다 용이하게 멍게가 부착되어 있는 봉줄을 인양할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 사시도.
도2는 수평이동부의 분해도.
도3은 승강이동부의 분해도.
도4는 수평이동부와 승강이동부 사이의 운동을 설명하기 위한 설명도.
도5는 승강이동부의 운동을 설명하기 위한 설명도.
도6은 승강이동부의 운동에 따라 실린더 내부의 부피변화를 설명하기 위한 설명도.
도7은 피스톤에 설치된 오일실의 위치를 설명하기 위한 설명도.
이하 도면을 참고하여 본 발명에 따른 봉줄자동인양장치를 상세히 설명한다.
도1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 수평이동부(100)는 링크(300)에 의해 승강이동부(500)와 연결된다. 한 쌍으로 구성된 수평이동부(100)는 가이드(700)를 따라 수평방향으로 운동이 가능하도록 설치된다. 가이드(700)와 승강이동부(500)는 베이스에 고정되어 설치된다. 수평이동부(100)는 기어(110)를 포함하고, 기어(110)의 대면하느 면에 인양하고자 하는 멍게봉줄(900)이 위치한다. 기어(110)의 회전에 의해 멍게봉줄(900)은 인양된다. 멍게봉줄(900)의 굵기에 따라 한 쌍의 수평이동부(100)의 축선거리는 달라지게 되고, 달라진 축선거리는 링크(300)에 의해 승강이동부(500)로 전달되어 승강이동부(500)를 승강운동시킨다.
도2에 도시된 바와 같이, 수평이동부(100)는 기어(110)와, 기어(110)와 결합되는 회전로드(120)와, 회전로드(120)를 지지하는 베어링(130)과, 베어링(130)을 수용하는 하우징(150)과, 회전력을 발생시켜 회전로드(120)에 회전력을 전달하는 회전모터(미도시)로 구성된다. 상기한 수평이동부(100)의 구성요소들은 동일한 축선을 가진다. 도1에 도시된 바와 같이, 수평이동부(100)는 한 쌍으로 구성되어 기어(110)가 대면하는 면에 인양할 물체를 위치시켜 인양하게 된다.
기어(110)는 기어(110)의 이가 서로 맞물리어 회전할 수 있도록 대면한다. 대면한 면에 인양할 물체를 위치시키고 회전모터(미도시)를 구동하면, 기어(110)가 회전하면서 물체를 인양한다.
하우징(150)은 베어링(130)을 수용할 수 있는 공간이 내부에 마련되어 마련된 공간에 베어링(130)이 설치된다. 베어링(130)은 회전로드(120)를 일정한 위치에 고정시키고 회전로드(120)에 의한 자중과 회전로드(120)에 걸리는 하중을 지지한다. 또한, 하우징(150)의 외면에는 가이드홈(151)이 마련된다. 가이드홈(151)에 의해 하우징(150)은 베이스에 고정된 가이드(700)를 따라 운동한다. 그리고, 하우징(150)은 승강이동부(500)와 연결하는 링크(300)와 핀결합이 가능하도록 구성된 연결부(152)를 가진다.
도3에 도시된 바와 같이, 승강이동부(500)는 실린더(510)와, 실린더(510)의 내부에 오일을 공급하는 오일펌프(미도시)와, 오일의 유입과 유출에 따라 왕복운동하는 피스톤(540)과, 피스톤(540)이 삽입된 피스톤로드(530)와, 피스토론로드의 일측과 연결되며, 실린더(510) 밖에 설치되어 승강운동을 하는 액츄에이터(520)와, 피스톤로드(530)의 타측에 설치되며, 너트(560)에 의해 이탈하지 않도록 지지되는 스프링(550)을 가진다.
실린더(510)는 상커버, 측커버, 하커버로 구성되고, 이들의 결합에 의해 내부는 오일을 수용할 수 있는 공간이 마련된다. 상커버는 피스톤로드(530)가 삽입되어 왕복운동을 할 수 있도록 관통되어 있다. 실린더(510)의 내부는 피스톤(540)에 의해 공간이 구획되며, 구획된 공간은 오일을 공급하는 오일펌프와 연결된다.
피스톤로드(530)의 일측에는 액츄에이터(520)가 결합되어 있고, 타측에는 스프링(550)이 결합되어 있다. 피스톤(540)은 액츄에이터(520)와 스프링(550) 사이에 개재되어 있다.
액츄에이터(520)는 피스톤로드(530)의 일측에 설치되고, 링크(300)과 결합할 수 있는 구조를 가진다. 이를 위해 링크(300)를 수용할 수 있는 홈이 마련되고, 마련된 홈에 링크(300)가 개재되어 설치된다. 또한, 링크(300)와 액츄에이터(520)는 핀결합을 하여 액츄에이터(520)에 대해 링크(300)가 회전가능하도록 결합된다. 링크(300)는 수평이동부(100)의 운동을 액츄에이터(520)에 전달하는 역할을 한다.
피스톤(540)은 오일펌프에 의해 오일이 공급되면 왕복운동한다. 내부가 관통되어 있으며, 관통되어 있는 부분을 따라 피스톤로드(530)에 삽입된다. 피스톤(540)의 외주면은 실린더(510)의 내주면과 닿아있다.
스프링(550)은 피스톤로드(530)의 타측에 위치하고, 내주면을 따라 피스톤로드(530)가 삽입된다. 이 때, 스프링(550)이 이탈하지 않게 하기 위하여 피스톤로드(530)에 너트(560)를 결합하고, 너트(560)에 의해 스프링(550)은 이탈하지 않고 지지된다.
도4는 본 발명에 따른 구성요소들의 구체적인 운동을 도시한다. 먼저, 유압레버를 고정하여 오일펌프의 작동을 정지시켜 실린더(510) 내부에 오일의 유입과 유출이 없게 한다. 오일의 유입과 유출이 정지되어 발생한 힘은 수평이동부(100)의 축간거리를 변하지 않게 하며, 결과적으로 수평이동부(100)의 사이의 물림력을 제공하게 된다. 이 때, 유압레버를 고정하기 전에 수평이동부(100) 사이에 인양하고자 하는 물체를 위치시킬 수도 있다. 오일펌프의 작동을 정지시킴으로서 수평이동부(100) 사이의 발생하는 물림력의 절대적인 크기가 정해진다.
도4(A)는 멍게봉줄(900)이 위치하고 있는 않은 상태, 도4(B)는 멍게봉줄(900)이 위치한 상태로 도시되어 있다. 하지만, 이는 상대적인 것으로 멍게봉줄(900)이 위치하고 있지 않은 상태와 멍게봉줄(900)이 위치하고 있는 상태는 멍게봉줄(900)의 굵기가 얇은 상태와 굵은 상태와 같다. 이하는 멍게봉줄(900)이 위치하지 않은 상태와 멍게봉줄(900)이 위치한 상태로 명명하고 설명한다.
도4(A)와 도4(B)는 멍게봉줄(900)이 위치하고 있지 않은 상태와 멍게봉줄(900)이 위치하고 있는 상태의 수평이동부(100), 링크(300), 승강이동부(500) 사이의 운동을 나타내고 있다. 멍게봉줄(900)이 기어(110) 사이에 위치하면, 한 쌍의 수평이동부(100)는 베이스에 고정된 가이드(700)를 따라 수평으로 이동하면서 거리가 멀어지게 된다. 수평이동부(100)의 이동에 따라 링크(300)가 운동한다. 링크(300)는 승강이동부(500)의 액츄에이터(520)와 연결되어 있어, 액츄에이터(520)를 운동시킨다. 액츄에이터(520)는 실린더(510)의 축선을 따라 승강운동을 한다. 따라서, 수평이동부(100)의 수평운동은 링크(300)에 의해 액츄에이터(520)의 승강운동을 발생시킨다.
멍게봉줄(900)이 위치하고 있지 않은 상태에서 수평이동부(100)와 승강이동부(500) 사이의 위치를 수학적으로 표현하면 다음과 같다.
Figure pat00002
멍게봉줄(900)이 기어(110) 사이에 위치하게 되면, A는 A'로 B는 B'로 변하게 된다. 이를 수학적으로 표현하면 다음과 같다.
Figure pat00003
이 때, 링크(300)의 길이는 L로 변하지 않는다. 따라서, A'와 B'에는 일정한 비례관계가 성립한다. 이는 수평이동부(100)가 이동한 만큼 승강이동부(500)가 운동한다는 것을 의미한다.
도5는 도4(A)와 도4(B)에서 설명하고 있는 멍게봉줄(900)이 기어(110) 사이에 위치했을 때와 위치하지 않았을 때 실린더(510) 내부의 운동을 나타내고 있다. 유압레버를 고정하여 실린더(510) 내부에 오일의 유입과 유출이 없기 때문에, 실린더(510) 내부의 피스톤(540)은 이동하지 않는다. 따라서, 수평이동부(100)의 거리가 멀어짐에 따라 액츄에이터(520)와 피스톤로드(530)만이 승강운동을 하게 된다. 피스톤(540)은 이동하지 않고, 피스톤로드(530)만이 승강운동을 하게 됨에 따라, 회전로드(120)의 타측에 위치한 스프링(550)이 압축된다. 이렇게 스프링(550)에 저장된 압축력은 멍게봉줄(900)이 기어(110) 사이에 위치하지 않게 되었을 때 피스톤로드(530) 및 액츄에이터(520)가 제 위치로 다시 복귀할 수 있는 복귀력을 제공하게 된다.
도6은 멍게봉줄(900)이 기어(110) 사이에 위치했을 때 실린더(510) 내부의 압력차를 설명하기 위한 도면이다. 실린더(510) 내부는 피스톤(540)에 의해 ①구획과 ②구획으로 구분된다. 하지만, 실린더(510) 내부에 오일의 유입과 유출없이 피스톤로드(530)만 운동하게 되면, 이동한 피스톤로드(530)의 부피만큼 ①구획과 ②구획에 압력이 변하게 된다. 따라서, 멍게봉줄(900)이 기어(110) 사이에 위치했을 때, ①구획의 부피는 (가)영역만큼의 부피가 늘어나면서 압력이 변하게 되고, ②구획의 부피는 (나)영역만큼의 부피가 늘어나면서 압력이 변하게 된다. 따라서, (가)영역과 (나)영역의 부피 차이만큼 ①구획과 ②구획사이의 압력차가 발생하게 된다. 이렇게 발생된 압력차는 피스톤(540)을 이동시킨다. 하지만, 피스톤로드(530)의 이동에 의해 실린더(510) 내부의 압력차 발생을 방지하기 위해서는 (가)영역과 (나)영역의 부피를 같게 한다. 이를 위해 피스톤로드(530)의 제1직경(D)과 제2직경(d)는 아래의 수학식을 만족하게 한다.
Figure pat00004
도7에 도시된 바와 같이, 피스톤(540)의 외주면과 관통된 내주면에 각각 오일실이 위치한다. 실린더(510)와 접하는 외주면에 설치된 오일실은 피스톤(540)이 실린더(510)에 대해 상대운동을 할 때, 오일의 누설을 막아주고, 피스톤로드(530)와 접하는 내주면에 설치된 오일실은 피스톤(540)에 대해 피스톤로드(530)가 상대운동을 할 때, 오일의 누설을 막아 기밀성을 높여준다.
본 발명에 따른 봉줄자동인양장치는 한 쌍의 기어(110)가 서로 대면하는 면에 인양하고자 하는 멍게봉줄(900)을 위치시킨 후 오일펌프의 작동을 정지시켜, 승강이동부(500)의 피스톤(540)이 고정됨에 따라 수평이동부(100)의 축선이 더 이상 벌어지지 않도록 고정된다. 그리고, 회전모터(미도시)를 작동시켜 기어(110)를 서로 반대방향으로 회전시키면 기어(110)가 대면하고 있는 면에 위치한 봉줄이 인양된다.
이 때, 인양되는 봉줄의 굵기가 커지면, 수평이동부(100)의 축선은 멀어지게 된다. 이때 하우징(150)은 가이드(700)에 의해 안내되어 수평방향으로 서로 멀어지는 방향으로 움직인다. 또한 하우징(150)이 멀어짐에 따라 하우징(150)에 연결되어 있는 링크(300)도 서로 멀어진다. 이때, 링크(300)에 연결되어 있는 액츄에이터(520)는 실린더(510)의 축선을 따라 승강방향으로 움직인다. 이때, 오일펌프는 작동하지 않고 있으므로, 실린더(510) 내의 유체의 이동은 없다. 따라서 오일펌프에 의해 발생한 힘은 변하지 않아 피스톤(540)의 위치는 고정된다. 따라서, 피스톤(540)의 이동없이 액츄에이터(520)와 피스톤로드(530)만 승강방향으로 이동하게 되어서 피스톤로드(530)에 고정되어 있는 스프링(550)이 압축력을 저장하면서 압축되게 된다. 이렇게 발생한 스프링(550)의 압축력은 봉줄의 굵기가 작아지면, 액츄에이터(520)와 피스톤로드(530)가 복귀할 수 있도록 복귀력을 제공한다.
반대로, 인양되는 봉줄의 굵기가 작아지면, 수평이동부(100)의 축선은 가까워지게 된다. 이때 하우징(150)은 가이드(700)에 의해 안내되어 수평방향으로 서로 가까워지는 방향으로 움직인다. 또한 하우징(150)이 가까워짐에 따라 하우징(150)에 연결되어 있는 링크(300)도 서로 가까워진다. 이때, 링크(300)에 연결되어 있는 액츄에이터(520)는 실린더(510)의 축선을 따라 승강방향으로 움직인다. 이때, 오일펌프는 작동하지 않고 있으므로, 실린더(510) 내의 유체의 이동은 없다. 따라서 오일펌프에 의해 발생한 힘은 변하지 않아 피스톤(540)의 위치는 고정된다. 따라서, 피스톤(540)의 이동없이 액츄에이터(520)와 피스톤로드(530)만 승강방향으로 이동하게 되어서 피스톤로드(530)에 고정되어 있는 스프링(550)이 압축력을 저장하면서 압축되게 된다. 이렇게 발생한 스프링(550)의 압축력은 봉줄의 굵기가 작아지면, 액츄에이터(520)와 피스톤로드(530)가 복귀할 수 있도록 복귀력을 제공한다.
상술한 바에 따라, 본 발명에 따른 봉줄자동인양장치는 봉줄의 굵기에 따라 자동으로 봉줄을 무는 위치가 조정되고, 적절한 물림력을 발생할 수 있다. 또한, 많은 힘을 들이지 않고, 사람에 의한 계속적인 작업 없이 용이하게 멍게가 부착되어 있는 봉줄을 인양할 수 있다.
100 : 수평이동부
110 : 기어
120 : 회전로드
130 : 베어링
150 : 하우징
151 : 가이드홈
152 : 연결부
300 : 링크
500 : 승강이동부
510 : 실린더
520 : 액츄에이터
530 : 피스톤로드
540 : 피스톤
550 : 스프링
560 : 너트
700 : 가이드
900 : 멍게봉줄

Claims (4)

  1. 멍게봉줄(900)을 인양하는 봉줄인양장치에 있어서,
    서로 대면하는 면에 인양하고자 하는 봉줄을 위치시키고 회전에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 봉줄을 인양하는 기어(110)와; 상기 기어(110)의 축선에 각각 결합되어 회전력을 전달하는 회전로드(120)와; 상기 회전로드(120)에 각각 연결되어 회전운동을 하도록 회전력을 제공하는 회전모터(미도시)와; 원통형 상을 가지며, 내부에는 상기 회전로드(120)에 삽입되는 베어링(130)을 수용할 수 있는 원통형 공간이 마련되고, 일면은 상기 한 쌍의 유압모터와 결합되고, 측면에는 가이드홈(151)이 마련된 한 쌍의 하우징(150)으로 구성된 한 쌍의 수평이동부(100)와;
    상기 수평이동부(100)의 가이드홈(151)에 삽입되어 수평방향으로 운동하도록 안내하는 가이드(700)와;
    상기 한 쌍의 에 각각 연결된 한 쌍의 링크(300)와;
    실린더(510)와, 상기 실린더(510)의 내부에 오일을 공급하는 오일펌프와; 실린더(510)에 오일공급을 조절하는 레바와; 상기 실린더(510)의 축선을 따라 왕복이동 가능하고, 내부가 관통되어 있으며, 실린더(510)의 내부영역과 접하는 외주면과 관통된 내주면에 각각 오일실이 위치하고 있는 피스톤(540)과, 상기 피스톤(540)의 관통영역에 삽입되는 피스톤로드(530)와, 상기 피스톤로드(530)의 일측에 결합되고, 상기 한 쌍의 링크(300)와 연결되어 베어링(130)하우징(150)의 운동방향에 수직방향으로 운동하는 액츄에이터(520)와, 상기 피스톤로드(530)의 타측에 위치하고, 너트(560)에 의해 이탈하지 않도록 고정되는 스프링(550)으로 구성된 승강이동부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉줄자동인양장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤로드(530)의 제1직경은 제2직경보다 배 큰 것을 특징으로 하는 봉줄 자동인양장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터(520)는 상기 한 쌍의 링크(300)와 핀으로 연결되며, 각각의 링크(300)와 연결되는 핀의 위치는 소정의 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 봉줄자동인양장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스프링(550)의 스프링(550)계수는 봉줄의 굵기의 변화량과 비례관계가 있는 것을 특징으로 하는 봉줄자동인양장치.
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