KR20180006774A - 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정수단에 대한 수평판의 설치각이 가변되지 않고 유지되도록 함으로써, 케이블 캘리브레이션 작업시, 지면 조건 및 외부 진동에 의한 변수가 발생하지 않도록 한 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 있어서, 하부 베이스;하부 베이스에 대하여 수직으로 설치된 지지수단;지지수단의 높이 방향으로 승강되되 하부 베이스에 대하여 수평하게 설치되며, 윈치의 케이블이 고정되는 수평판;상기 하부 베이스에 설치되며, 수평판의 승강 높이를 측정하는 측정수단:을 포함하여 구성된 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치를 제공한다.

Description

윈치의 케이블 캘리브레이션 장치{A cable calibration device of winch}

본 발명은 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 캘리브레이션 작업시, 지면 조건 및 외부 진동에 의한 변수가 발생하지 않도록 한 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 윈치(winch)는 원통형의 드럼에 케이블을 감고 도르래를 이용해서 중량물(重量物)을 높은 곳으로 들어 올리거나 끌어당기는 기계를 통칭하며, 권양기(倦揚機)라고도 한다.

윈치는 다양한 크기가 존재하며 작은 크기의 윈치는 드럼을 손으로 회전시키는 수동식이지만, 큰 크기의 윈치는 전동기나 내연기관을 사용해서 회전시키기는 자동식이다.

이때, 드럼에는 클러치나 브레이크가 장착되어 있어 원동기에서 동력을 전하거나 끊을 수도 있다.

윈치는 기계공장에서의 중량물 운반을 비롯하여 토목, 선박, 광산 등의 다양한 산업분야 전반에 걸쳐 사용된다.

한편, 정밀한 케이블 길이 제어를 위해 윈치의 드럼에 권취홈을 만들고, 권취홈의 피치에 해당하는 길이만큼 이동하는 가이드 풀리를 만들어 케이블의 권취 및 토출이 가능하다.

이때, 드럼의 권취홈 가공 오차 및 가이드 풀리의 움직임에 의해 사용자가 원하는 케이블 길이와 실제로 윈치에서 권취 및 토출되는 케이블 길이 사이에 오차가 발생할 수 있다.

이와 같이 발생한 오차는 케이블 길이의 정밀 제어를 어렵게 만들고, 결과적으로 원하는 동작을 실시할 수 없게 되는바, 이러한 케이블 길이 오차를 보상하기 위해서는 윈치 캘리브레이션(calibration)이 실시된다.

이하, 첨부된 도 1을 참조하여 종래의 윈치 캘리브레이션 장치에 대하여 설명하도록 한다.

종래의 윈치 캘리브레이션 장치는 윈치의 드럼(미도시)으로부터 토출된 케이블(1)을 수직으로 늘어뜨리고, 케이블(1)의 끝단에 지면과 수평을 유지할 수 있는 수평판(2)이나 무게추를 연결한 뒤에, 레이저 거리 측정기(3)를 지면에 놓고 케이블(1)의 권취 및 토출에 의한 수평판(2)의 높낮이 변화를 측정하여 윈치 캘리브레이션을 수행한다.

이때, 레이저 거리 측정기(3)와 수평판(2)이 서로 수평을 이루어야 수평판(2)의 높이 측정이 정확하게 이루어질 수 있음은 이해 가능하다.

하지만, 상기한 구성으로 이루어진 종래의 윈치 캘리브레이션 장치는 다음과 같은 문제가 있었다.

첫째, 레이저 거리 측정기(3)를 통해 수평판(2)과의 거리 측정이 이루어지는 과정에서, 케이블(1)의 상,하 이동이나 모터 등의 구동기에서 발생한 진동, 바람에 의한 케이블(1) 요동이 발생할 경우, 도 2a에 도시된 바와 같이 수평판(2)의 높낮이에 변화가 발생함에 따라 레이저 거리 측정기(3)로부터 발진된 레이저가 수평부(2)로부터 반사되는 부위 역시 가변됨에 따라 수평판(2)의 높이 측정이 정확하게 이루어지기 어려운 문제가 있었다.

즉, 케이블 캘리브레이션 작업시 상기한 변수가 발생됨으로 인해, 캘리브레이션에 대한 정밀도 및 정확도가 떨어지는 문제가 있었던 것이다.

둘째, 도 2b에 도시된 바와 같이 레이저 거리 측정기(3)가 경사진 지면에 위치할 경우, 이 역시 레이저 거리 측정기(3)로부터 발진된 레이저가 반사되는 부위가 달라져 수평판의 높낮이에 변화가 발생하므로, 케이블 캘리브레이션에 대한 정확도가 떨어지는 문제가 있었다.

셋째, 레이저 거리 측정기(3)가 지면에 단순 세워진 상태이므로, 사용자가 레이저 거리 측정기(3) 조작시 손떨림이나 조작미숙에 의해 측정 오차가 발생할 수 있는 문제가 있었다.

대한민국 등록번호 10-1619039 대한민국 공개번호 10-2013-0102348

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 케이블의 요동 그리고, 측정수단이 위치된 지면의 평탄도에 관계없이 윈치 케이블에 대한 캘리브레이션 정밀도를 높일 수 있도록 한 윈치 정밀 캘리브레이션 장치를 제공하고자 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 케이블 권취시 상기 케이블에 사용자가 원하는 크기의 장력을 발생하여, 케이블 권취 균일성을 높이고 케이블 장력 조절에 대한 편의성을 높인 윈치 정밀 캘리브레이션 장치를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 있어서, 하부 베이스;하부 베이스에 대하여 수직으로 설치된 지지수단;지지수단의 높이 방향으로 승강되되 하부 베이스에 대하여 수평하게 설치되며, 윈치의 케이블이 고정되는 수평판;상기 하부 베이스에 설치되며, 수평판의 승강 높이를 측정하는 측정수단:을 포함하여 구성된 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치를 제공한다.

이때, 상기 수평판에 무게추가 더 마련된 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지수단의 높이 방향으로 눈금이 형성되고, 수평판에는 눈금을 가리키는 지침(指針)이 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지수단의 상단부에는 케이블의 권취를 가이드하는 가이드 풀리가 설치된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 윈치의 케이블이 고정되는 수평판과, 측정수단이 설치된 하부 베이스간에 수평도가 항상 유지될 수 있으므로, 지면 조건에 따라 케이블 캘리브레이션 값이 달라지는 일은 발생하지 않게 된다.

즉, 경사면에 캘리브레이션 장치가 배치되더라도, 수평판과 하부베이스는 서로 수평한 상태를 유지할 수 있으므로, 측정수단에 의한 측정값이 가변되는 일은 발생하지 않는 것이다.

또한, 케이블이 고정되는 수평판은 지지수단을 따라 승강되도록 설치됨으로써, 외부 진동요인에 의해 영향을 받지 않게 된다.

즉, 수평판의 양측은 지지수단에 결합된 상태로 승강됨으로써, 외부 진동시 수평판이 유동되는 일은 발생하지 않게 되는 것이다.

따라서, 케이블 캘리브레이션에 대한 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 측정수단이 하부베이스에 고정된 채로 마련됨으로써, 측정수단 조작 및 외부 진동에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 사용자가 측정수단을 조작하면서 발생하는 손떨림이나 조작미숙에 의한 측정수단의 진동을 억제하여 측정 오차를 방지할 수 있는 것이다.

이에 따라, 케이블 캘리브레이션에 대한 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 수평판 위에 무게추를 안착시킬 수 있으므로, 무게추 하중에 의해 케이블에 장력(張力)을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

즉, 무게추를 통해 케이블에 당기는 힘을 발생하므로, 케이블 장력이 발생할 수 있도록 한 것이다.

이에 따라, 케이블 권취시 드럼에 케이블이 느슨하게 권취되지 않고 균일하게 골고루 권취될 수 있는 효과가 있다.

이때, 무게추의 개수는 사용자에 의해 선택될 수 있으므로, 케이블 장력이 조절될 수 있는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 방법을 나타낸 도면
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 방법의 문제점을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치를 구성하는 수평판을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치의 동작을 나타낸 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 윈치의 케이블 캘리브리에션 장치에 대하여 설명하도록 한다.

윈치의 케이블 캘리브레이션 장치는 측정수단의 유동을 방지하고, 측정수단에 대한 수평판의 설치각이 가변되지 않도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 케이블 캘리브레이션 작업시, 외부 설치 조건에 제약을 덜 받을 수 있으며, 캘리브리에션 작업에 대한 정확도를 높일 수 있게 된다.

윈치의 케이블 캘리브레이션 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 베이스(100)와, 지지수단(200)과, 수평판(300)과, 측정수단(400)과, 가이드 풀리(500)와, 무게추(600)를 포함하여 구성된다.

하부 베이스(100)는 캘리브레이션 장치의 하부를 구성하며, 지면 또는 바닥에 맞닿아 지지되는 구성이다.

하부 베이스(100)는 평평한 면을 구성하며, 형태는 제한되지 않지만 사각의 플레이트로 형성됨이 바람직하다.

이때, 하부 베이스(100)에는 측정수단(400)이 고정될 수 있는 고정부(110)가 형성된다.

고정부(110)는 측정수단(400)이 하부 베이스(100)에서 움직이지 않고 고정되도록 한 구성이면 무방하며, 특정한 구성으로 한정되지는 않는다.

본 명세서에서는 설명의 편의상, 측정수단(400)이 끼움 결합될 수 있는 끼움홈을 갖는 고정부(110)를 예로 하여 설명하기로 한다.

다음으로, 지지수단(200)은 케이블(1)의 권취 및 토출되는 길이 측정이 이루어지는 구성이며, 수평판(300)의 승강이 이루어질 수 있도록 마련된다.

지지수단(200)의 높이는 윈치의 케이블(1)이 권취되거나 토출되는 방향에 대응된다.

상기 지지수단(200)은 한 쌍으로 마련됨이 바람직하다.

상기 지지수단(200)의 구성이 한정되는 것은 아니며, 수평판(300)의 승강이 이루어질 수 있는 구성이면 무방하다.

본 명세서에서는 설명의 편의상, 지지수단(200)이 도 3에 도시된 바와 같이, 하부베이스(100)의 양단부로부터 상방을 향해 수직으로 설치된 격벽 형태의 구성을 예로 하여 설명하기로 한다.

상기 지지수단(200)에는 높이 방향으로 캘리브레이션을 위한 눈금이 마련되며, 사용자의 편의를 위해 지지수단(200) 전면에 마련됨이 바람직하다.

그리고, 각각의 지지수단(200)에는 수평판(300)의 승강을 위한 승강수단이 설치되는데, 승강수단은 장공(長空)의 슬라이드공(210)으로 제공됨이 바람직하다.

다음으로, 수평판(300)은 케이블(1)이 고정되는 구성이며, 케이블(1) 권취 및 토출에 연동되면서 지지수단(200)의 높이 방향으로 승강된다.

수평판(300)은 도 4에 도시된 바와 같이 상면(310)과, 측면(320)과, 롤러(330)와, 지침(340)을 포함한다.

상면(310)은 하부 베이스(100)와 수평한 상태로 지지수단(200)의 높이 방향으로 승강되며, 평평한 플레이트로 이루어진다.

상면(310)은 한 쌍의 지지수단(200) 사이 간격에 대응되며, 상면(310)에는 케이블 연결고리(311)가 설치된다.

케이블 연결고리(311)는 케이블(1)의 단부가 묶여 고정되는 구성인데, 반드시 고리 형태로 한정되는 것은 아니며, 케이블(1)의 단부가 상면 즉, 수평판(300)에 고정될 수 있도록 한 구성이면 무방하다.

그리고, 측면(320)은 수평판(300)의 측부를 구성하며, 지지수단(200)에 대향된다.

측면(320)은 각 상면(310)의 양단부로부터 하향 절곡되며, 롤러(330)를 설치하기 위한 구성이다.

그리고, 롤러(330)는 상면(310)의 승강작용을 유연하게 해주는 구성이며, 측면(320)에 축 결합된다.

롤러(330)의 개수가 한정되는 것은 아니지만, 상면(310)의 안정감 있고 유연한 승강작용을 위해, 상기 롤러(330)는 측면(320)의 상,하 방향으로 2개 설치된 것이 바람직하다.

그리고, 지침(340)은 지지수단(200) 상에서 수평판(300)의 높낮이를 가리키는 구성이며, 상면(310)에 고정된다.

이때, 지침(340)의 단부는 지지수단(200)에 마련된 눈금을 가리키게 된다.

지침(340)은 측정수단(400)과 더불어, 수평판(300)의 높낮이를 측정하기 위함인데 측정수단(400)의 오동작 등 여타 요인으로 인해 측정수단(400)의 사용이 여의치 않을 때 사용되거나, 측정수단(400)과 함께 동시에 사용될 수 있는 구성이다.

다음으로, 측정수단(400)은 지지수단(200) 상에서 수평판(300)의 높낮이를 측정하는 수단으로서, 하부 베이스(100)의 고정부(110)에 고정된다.

측정수단(400)은 센싱을 이용하여 수평판(300)의 높낮이를 측정할 수 있도록 함으로써, 측정에 대한 정밀도를 높이는 것이 바람직하다.

이때, 측정수단(400)은 레이저 거리 측정기로 제공됨이 바람직하나, 한정되는 것은 아니며, 센싱을 통해 수평판(300)의 위치를 감지할 수 있는 장치이면 무방하다.

다음으로, 가이드풀리(500)는 윈치의 케이블(1)이 캘리브레이션 장치를 향해 권취되거나 토출되는 과정에서 케이블(1)을 수평판(300)으로 가이드하는 역할을 하며, 한 쌍의 지지수단(200) 상단부에 설치된다.

상기 가이드 풀리(500)는 지지수단(200)의 상단부에 축(510) 결합되어 설치되되, 수평판(300)의 케이블 연결고리(311)로부터 일측으로 치우치게 설치됨이 바람직하다.

이는, 케이블(1)과 케이블 연결고리(311) 사이에서 가이드 풀리(500)가 간섭되지 않도록 함과 더불어 케이블(1)을 수평판(300)의 정중앙에 가이드하기 위함이다.

다음으로, 무게추(600)는 윈치의 드럼에 케이블(1) 권취시 케이블(1)에 장력을 발생하여 윈치 드럼에 케이블(1)이 균일하게 권취될 수 있도록 하는 역할을 한다.

즉, 윈치의 드럼 회전속도와 케이블(1) 권취속도가 달라, 드럼에 케이블(1)이 느슨하게 권취되면서 케이블(1)이 균일하게 권취되지 않을 수 있는데, 무게추(600)를 이용해 케이블(1)에 장력을 발생시킴으로써 드럼에 케이블 권취가 균일하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이때, 무게추(600)는 수평판(300) 위에 놓여지며, 장력 조절을 위해 무게추(600) 개수는 사용자의 선택에 의해 가변될 수 있음은 이해 가능하다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치의 작용에 대하여 설명하도록 한다.

윈치 드럼의 케이블(1)을 수평판(300) 위의 케이블 연결고리(311)에 묶어 고정시킨다.

이후, 윈치 조작을 통해 드럼을 회전하여 케이블(1)을 드럼에 권취시키거나 드럼으로부터 케이블(1)을 풀어낸다.

이때, 수평판(300)은 케이블(1)의 단부에 고정되어 있으므로, 상기 수평판(300)은 케이블(1)과 연동되어 도 5에 도시된 바와 같이 상승하거나 하강되면서 지지수단(200) 상에서 수평판(300)의 높이는 가변된다.

이때, 수평판(300)은 측면(320)에 설치된 롤러(330)가 슬라이드공(210)을 따라 굴러감에 따라, 유연한 승강작용이 이루어질 수 있게 된다.

특히, 수평판(300)은 지지수단(200)상에서 움직이게 되므로, 구동기 진동, 케이블 길이 변화, 바람 등의 외부요인에 요동이 발생하지 않게 된다.

이후, 수평판(300)의 승강이 정지되면, 사용자는 하방에 위치된 레이저 거리 측정기(400) 조작을 통해 수평판(300)에 레이저를 발진하여 상기 수평판(300)의 위치를 측정한다.

이때, 레이저 거리 측정기(400)는 하부 베이스(100)의 고정부(110)에 고정된 상태이므로, 손떨림이나 조작미숙에 의한 측정오차가 발생하지는 않게 된다.

한편, 지지수단(200) 상에서 멈춰있는 수평판(300)의 지침(340)은 지지수단(200)의 눈금을 자동으로 가리키고 있으므로, 레이저 거리 측정기(400)와 더불어 수평판(300) 위치를 인지할 수 있으며 지침(340)을 통해 수평판(300)의 위치가 변화되는 상태를 바로 인지할 수 있게 된다.

다음으로, 토출된 케이블(1)은 윈치 드럼에 다시 권취시켜여 하는데, 케이블(1)에 장력이 발생할 수 있도록 상기 수평판(300) 위에 무게추(600)를 안착시킨다.

이때, 수평판(300)은 무게추(600)의 하중에 의해 중력이 추가되며, 이로 인해 수평판(300)에 고정된 케이블(1)에는 장력(張力)이 발생하게 된다.

이와 같이 케이블(1)에 장력이 발생한 상태에서 케이블(1)이 권취됨에 따라, 케이블(1)은 드럼에 엉키지 않고 고르게 권취될 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치는 케이블이 고정된 수평판과, 측정수단이 고정된 하부베이스의 수평도 유지가 지면 조건에 관계없이 유지될 수 있도록 하고, 수평판은 외부 진동에 관계없이 지지수단을 가이드 삼아 승강될 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 지면 조건 및 외부 요인에 의한 진동에 관계없이 수평판의 높이 측정이 정확하게 이루어질 수 있으므로, 케이블 캘리브레이션이 정밀하게 이루어질 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 하부 베이스 110 : 고정부
200 : 지지수단 210 : 슬라이드공
300 : 수평판 310 : 상면
311 : 케이블 연결고리 320 : 측면
330 : 롤러 340 : 지침
400 : 측정수단(레이저 거리 측정기) 500 : 가이드 풀리
510 : 축 600 : 무게추

Claims (4)

1. 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치에 있어서,
   하부 베이스;
   하부 베이스에 대하여 수직으로 설치된 지지수단;
   지지수단의 높이 방향으로 승강되되 하부 베이스에 대하여 수평하게 설치되며, 윈치의 케이블이 고정되는 수평판;
   상기 하부 베이스에 설치되며, 수평판의 승강 높이를 측정하는 측정수단:을 포함하여 구성된 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수평판에 무게추가 더 마련된 것을 특징으로 하는 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 지지수단의 높이 방향으로 눈금이 형성되고, 수평판에는 눈금을 가리키는 지침(指針)이 설치된 것을 특징으로 하는 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 지지수단의 상단부에는 케이블의 권취를 가이드하는 가이드 풀리가 설치된 것을 특징으로 하는 윈치의 케이블 캘리브레이션 장치.
   
   
   
   
   

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