KR20210106242A - 지능형 연동방식 리프팅 장치 - Google Patents

지능형 연동방식 리프팅 장치 Download PDF

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KR20210106242A
KR20210106242A KR1020200021177A KR20200021177A KR20210106242A KR 20210106242 A KR20210106242 A KR 20210106242A KR 1020200021177 A KR1020200021177 A KR 1020200021177A KR 20200021177 A KR20200021177 A KR 20200021177A KR 20210106242 A KR20210106242 A KR 20210106242A
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김철훈
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주식회사 부명
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Abstract

본 발명은 지능형 연동방식 리프팅 장치에 관한 것으로, 지능형 연동방식 리프팅 장치는 유/무선 통신으로 연결된 복수의 리프팅 모듈들, 사각형의 판상구조로 형성되고 상기 판상구조의 모서리 각각에서 상기 복수의 리프팅 모듈들과 연결되어 중량물을 지지하는 지지부재 및 상기 중량물의 형상 및 무게에 따라 상기 복수의 리프팅 모듈들 간의 상호연동을 제어하여 상기 중량물에 대해 협업동작에 의한 리프팅을 제공하는 지능형 연동제어 모듈을 포함한다.

Description

지능형 연동방식 리프팅 장치{INTELLIGENT INTERLOCKING LIFTING DEVICE}
본 발명은 지능형 연동방식 리프팅 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 리프팅 장치들이 상호연동하여 협업동작의 리프팅으로 중량물의 이송을 제공하는 지능형 연동방식 리프팅 장치에 관한 것이다.
국·내외 산업분야의 생산부분이 스마트화 됨에 따라 정밀화 및 고도화되어, 산업현장 및 제조현장에서는 조립공정 등의 높은 정밀성과 작업자의 높은 작업효율성이 지속적으로 요구되고 있다. 특히, 산업현장 및 제조현장 등에서는 무거운 물체를 들어 올리거나 조립, 이동을 위하여 상대적으로 저가의 호이스트 크레인이 주로 사용되고 있다.
종래의 호이스트 크레인은 비례제어 방식이 아닌 On/Off 방식으로 리프팅 운용 중 진동이 심하며, 정밀한 위치제어가 불가능하여 높은 정밀도가 요구되는 현장에서는 운용에 한계가 있어 작업 효율성이 낮은 실정이다. 또한, 작업자는 호이스트 크레인의 근거리에서 작업하고, 부하의 무게를 알 수 없는 경우 운행 중 과부하가 발생하여 급정거사고, 낙하사고가 발생하는 등 현장에서 직접적인 위험요소가 되고 있다.
한국공개특허 제10-2009-0131974호(2009.12.30)
본 발명의 일 실시예는 복수의 리프팅 장치들이 상호연동하여 협업동작의 리프팅으로 중량물의 이송을 제공하는 지능형 연동방식 리프팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 리프팅 장치들 중 마스터 역할을 수행하는 하나의 리프팅 장치와의 연동을 통해 복수의 리프팅 장치들 간의 상호연동을 원활하게 수행할 수 있는 지능형 연동방식 리프팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 로드셀에서 입력된 신호를 기초로 상호연동을 위한 알고리즘을 적용하여 복합적 구성으로 구현할 수 있는 지능형 연동방식 리프팅 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 지능형 연동방식 리프팅 장치는 유/무선 통신으로 연결된 복수의 리프팅 모듈들, 사각형의 판상구조로 형성되고 상기 판상구조의 모서리 각각에서 상기 복수의 리프팅 모듈들과 연결되어 중량물을 지지하는 지지부재 및 상기 중량물의 형상 및 무게에 따라 상기 복수의 리프팅 모듈들 간의 상호연동을 제어하여 상기 중량물에 대해 협업동작에 의한 리프팅을 제공하는 지능형 연동제어 모듈을 포함한다.
상기 복수의 리프팅 모듈들 각각은 리프팅 와이어, 상기 리프팅 와이어의 일단에 연결되어 길이 제어를 통해 상기 리프팅을 위한 장력을 제공하는 권상기, 상기 리프팅 와이어의 타단에 연결되어 상기 리프팅용 와이어에 가중되는 무게를 측정하는 로드셀 컨트롤러, 상기 권상기와 상기 로드셀 컨트롤러 사이에 연결 설치되고 상기 리프팅 와이어를 내부에 포함시켜 형성되는 완충 스프링, 상기 로드셀 컨트롤러의 하단에 결합되어 상기 리프팅의 동작을 제어하는 리프팅 스위치, 상기 리프팅 스위치에 결합하여 인체를 감지하는 인체감지센서 및 상기 리프팅 스위치의 하단에 결합되는 리프팅 후크를 포함할 수 있다.
상기 권상기는 낙하사고 방지를 위한 셀프락킹(self-rocking) 기능을 제공하는 장구형웜 감속기 및 정밀 위치제어를 위한 BLDC 모터를 포함할 수 있다.
상기 지능형 연동제어 모듈은 상기 복수의 리프팅 모듈들로부터의 부하데이터를 기초로 상기 상호연동의 인가에 따라 각 리프팅 모듈의 장력을 저장하는 제1 단계, 장력, 속도, 방향 및 밸런스에 관한 협업동작 신호를 생성하는 제2 단계 및 상기 협업동작 신호를 상기 복수의 리프팅 모듈들 중에서 결정된 마스터 모듈의 중계를 통해 해당 복수의 리프팅 모듈들에게 전달하는 제3 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 연동방식 리프팅 장치는 복수의 리프팅 장치들 중 마스터 역할을 수행하는 하나의 리프팅 장치와의 연동을 통해 복수의 리프팅 장치들 간의 상호연동을 원활하게 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 연동방식 리프팅 장치는 로드셀에서 입력된 신호를 기초로 상호연동을 위한 알고리즘을 적용하여 복합적 구성으로 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 리프팅 방식을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 연동방식 리프팅 장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2의 리프팅 모듈의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 지능형 연동방식 리프팅 과정을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 종래의 리프팅 방식을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 리프팅 방식은 일반적으로 한 개의 리프팅 장치를 이용하여 리프팅을 수행하였다. 이러한 방식의 경우 중량물이 기하학적인 모양으로 형성되거나 또는 무게 중심이 가운데에 형성되지 않는다면 이송이 매우 어려울 수 있다. 예를 들어, 무게 중심이 맞지 않는 경우라면 이송 과정에서 중량물의 낙하사고의 위험이 매우 클 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 연동방식 리프팅 장치를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 지지부재(110), 리프팅 모듈(130) 및 지능형 연동제어 모듈(150)을 포함할 수 있다.
지지부재(110)는 사각형의 판상구조로 형성되고 판상구조의 모서리 각각에서 복수의 리프팅 모듈(130)들과 연결되어 중량물을 지지할 수 있다. 일 실시예에서, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 지지부재(110)를 포함하지 않는 형태로도 구현될 수 있다. 이 경우, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 리프팅 대상이 되는 중량물과 직접 연결되어 중량물의 이송을 제공할 수 있다.
한편, 지지부재(110)는 사각형의 판상구조를 기본 형상으로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 지지부재(110)는 원형의 판상구조로 구현될 수 있고, 판상구조가 아닌 바구니 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 지지부재(110)는 리프팅 모듈(130)과의 결합을 위해 결합부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지부재(110)는 사각형 판상구조의 각 모서리에 원형 고리 형상으로 형성된 결합부재를 설치할 수 있고, 각 결합부재는 리프팅 모듈(130)에 포함된 후크와 결합될 수 있다.
리프팅 모듈(130)은 리프팅 동작을 수행하기 위하여 리프팅 와이어의 길이를 조정할 수 있고, 이를 통해 리프팅 와이어에 제공된 장력이 지지부재(110)에 전달될 수 있다. 복수의 리프팅 모듈(130)들은 하나의 지지부재(110)와 동시에 결합하여 리프팅 동작을 제공할 수 있으며, 이를 위하여 복수의 리프팅 모듈(130)들은 유선 또는 무선 통신을 통해 상호 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 리프팅 모듈(130)은 상호연동 제어를 위해 하나의 마스터 모듈과 나머지 슬레이브 모듈들로 구성될 수 있다. 마스터 모듈은 슬레이브 모듈들에 대한 신호 수집 및 전송을 제어하는 역할을 수행할 수 있고, 지능형 연동제어 모듈(150)로부터 리프팅 모듈(130)들 간의 상호연동을 위한 제어 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 리프팅 모듈(130)은 리프팅 와이어, 권상기, 로드셀 컨트롤러, 완충 스프링, 리프팅 스위치, 인체감지센서 및 리프팅 후크를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 대해서는 도 3에서 보다 자세히 설명한다.
지능형 연동제어 모듈(150)은 중량물의 형상 및 무게에 따라 복수의 리프팅 모듈(130)들 간의 상호연동을 제어하여 중량물에 대해 협업동작에 의한 리프팅을 제공할 수 있다. 즉, 지능형 연동제어 모듈(150)은 각 리프팅 모듈(130)에 의해 측정된 부하 정보를 수신하여 리프팅 모듈(130)들과 연결된 지지부재(110)에 의해 지지되는 중량물의 무게와 무게 분포를 결정할 수 있다. 무게 분포는 중량물의 형상 및 무게에 따라 지지부재(110)에 가해지는 힘의 분포에 관한 것으로 중량물의 형상, 무게와 지지부재(110) 상에서 배치된 형태에 따라 다양하게 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 지능형 연동제어 모듈(150)은 리프팅 과정에서 발생하는 다양한 신호들을 수집할 수 있고, 이를 통해 지지부재에 가해지는 무게 분포에 따른 중량물의 형상과 무게를 기계학습하여 지능형 상호연동을 위한 학습 모델을 생성할 수 있다. 무게 분포는 기본적으로 지지부재의 형상과 지지부재와 연결되는 복수의 리프팅 모듈(130)들의 개수에 따라 상이한 형태로 형성될 수 있고, 복수의 리프팅 모듈(130)이 연결되는 위치를 기준으로 해당 위치에서의 측정되는 무게들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 무게 분포는 지지부재의 형상에 관한 이미지로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 지지부재 형상을 기초로 각 리프팅 모듈(130)이 연결된 위치에서의 무게에 따른 색상으로 표현하여 지지부재 형상에 대한 색상 패턴을 무게 분포로 활용할 수 있다.
한편, 지능형 연동제어 모듈(150)은 중량물에 대한 안전한 이송(또는 리프팅)을 제공하기 위하여 해당 중량물을 지지하는 지지부재(110)에 가해지는 무게 분포를 실시간으로 측정하고, 이에 따라 각 리프팅 모듈(130)의 동작을 제어하여 리프팅 모듈(130)들 간의 협업동작이 자연스럽게 수행되도록 지원할 수 있다.
일 실시예에서, 지능형 연동제어 모듈(150)은 복수의 리프팅 모듈(130)들로부터의 부하데이터를 기초로 상호연동의 인가에 따라 각 리프팅 모듈(130)의 장력을 저장하는 제1 단계, 장력, 속도, 방향 및 밸런스에 관한 협업동작 신호를 생성하는 제2 단계 및 협업동작 신호를 복수의 리프팅 모듈(130)들 중에서 결정된 마스터 모듈의 중계를 통해 해당 복수의 리프팅 모듈들에게 전달하는 제3 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 지능형 연동제어 모듈(150)은 복수의 리프팅 모듈(130)들로부터의 부하데이터를 기초로 상호연동의 인가에 따라 각 리프팅 모듈(130)의 장력을 저장할 수 있다. 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)의 동작방식은 단순 제어에 의해 수동적으로 동작하는 단순동작 방식과 상호연동에 의해 능동적으로 동작하는 상호연동 방식으로 구분될 수 있다. 즉, 지능형 연동제어 모듈(150)은 상호연동의 인가 여부를 확인하고 상호연동 방식으로 동작하는 경우 각 부하데이터를 수집하여 이송 전 중량물이 지지부재(110)에 의해 지지된 상태에서 각 리프팅 모듈(130)의 리프팅 와이어에 가해지는 장력의 크기를 저장할 수 있다.
또한, 지능형 연동제어 모듈(150)은 장력, 속도, 방향 및 밸런스에 관한 협업동작 신호를 생성할 수 있다. 지능형 연동제어 모듈(150)은 리프팅 모듈(130)의 리프팅 와이어에 가해지는 장력의 크기를 제어할 수 있다. 지능형 연동제어 모듈(150)은 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)가 중량물을 이송하는 과정에서 이송 방향에 따라 복수의 리프팅 모듈(130)들의 상호연동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 이송 과정에서는 이송 방향의 후면부에 위치한 리프팅 모듈(130)들이 전면부에 위치한 리프팅 모듈(130)들보다 더 많은 하중을 받기 때문에 지능형 연동제어 모듈(150)은 이를 고려하여 레벨 밸런스 유지를 위한 제어를 수행할 수 있다.
추가로, 지능형 연동제어 모듈(150)은 이송 과정에서 이동 속도가 빠를수록 이송 방향의 후면부에 위치한 리프팅 모듈(130)들이 전면부에 위치한 리프팅 모듈(130)들보다 더 많은 하중을 받기 때문에 지능형 연동제어 모듈(150)은 이동속도와 방향을 모두 고려하여 레벨 밸런스 유지를 위한 제어를 수행할 수 있다. 지능형 연동제어 모듈(150)은 리프팅 모듈(130)들 간의 밸런스를 조정하여 중량물을 지지하는 지지부재(110)의 레벨을 유지할 수 있다.
또한, 지능형 연동제어 모듈(150)은 협업동작 신호를 복수의 리프팅 모듈(130)들 중에서 결정된 마스터 모듈의 중계를 통해 해당 복수의 리프팅 모듈들에게 전달할 수 있다. 즉, 지능형 연동제어 모듈(150)은 마스터 모듈에 해당하는 하나의 리프팅 모듈(130)과의 연동을 통해 복수의 리프팅 모듈(130)들의 제어를 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 지능형 연동제어 모듈(150)은 복수의 리프팅 모듈(130)들 간의 상호연동 제어 과정에서 동작 신호가 특정 기간동안 그대로 유지되는 리프팅 모듈(130)이 존재하는 경우 해당 리프팅 모듈(130)을 마스터 모듈로 동적으로 결정하고, 마스터 모듈에 의해 나머지 리프팅 모듈(130)들에 대한 동작 제어를 수행함으로써 리프팅 모듈(130)들 간의 상호연동이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 지능형 연동제어 모듈(150)은 중량물이 지지부재(110)에 의해 최초로 지지되는 과정에서 복수의 리프팅 모듈(130)들로부터 로드셀의 충격계수를 수신하고, 이를 기초로 각 리프팅 모듈(130)에서의 무게 변화를 산출하며, 무게 변화의 평균(MEAN)을 이용하여 해당 중량물의 무게를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 지능형 연동제어 모듈(150)은 복수의 리프팅 모듈(130)들 각각에게 기본 부하를 부가하는 제1 단계, 중량물이 지지부재(110)에 의해 최초로 지지되는 과정에서 복수의 리프팅 모듈(130)들로부터 부하 변화량을 수신하여 부하 변화량 패턴을 생성하는 제2 단계 및 기 학습된 부하 변화량 패턴 집합에서 생성된 부하 변화량 패턴과 가장 유사한 부하 변화량 패턴을 결정하고 해당 부하 변화량 패턴에 따른 중량물의 모양을 결정하는 제3 단계를 수행할 수 있다. 여기에서, 부하 변화량 패턴 집합은 지지부재(110)의 형태, 이에 연결된 복수의 리프팅 모듈(130)들의 개수 및 지지부재(110) 상에 로드(load)된 중량물의 모양에 따라 각 리프팅 모듈(130)들에서의 부하 변화량의 패턴을 분류한 결과로서 생성될 수 있다.
도 3은 도 2의 리프팅 모듈의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 리프팅 모듈(130)은 리프팅 와이어(370), 권상기(320), 로드셀 컨트롤러(330), 완충 스프링(310), 리프팅 스위치(340), 인체감지센서(350) 및 리프팅 후크(360)를 포함할 수 있다.
권상기(320)는 회전하는 모터에 의해 리프팅 와이어(370)의 길이를 조절함으로써 리프팅 와이어(370)에 연결된 로드셀 컨트롤러(330)를 업다운(up-down)하는 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로, 권상기(320)는 리프팅 와이어(370)의 길이 조절을 통해 리프팅을 위한 장력을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 권상기(320)는 낙하사고 방지를 위한 셀프락킹(self-locking) 기능을 제공하는 장구형웜 감속기 및 정밀 위치제어를 위한 BLDC 모터를 포함할 수 있다. 장구형웜 감속기는 축방향이 90도를 유지하면서 나사(스크류)로 구현된 구동축이 회전함에 따라 해당 나사에 맞물려 있는 기어를 회전시킬 수 있다. BLDC 모터는 전기 에너지를 이용하여 회전 토크를 얻는 장치로 직류 전류를 사용하지만 IC회로를 사용하여 모터를 회전시킬 수 있다. BLDC 모터는 브러시가 없고 이로 인해 소음 문제에서 상대적으로 자유로우며 수명이 길고, 열이 비교적 적게 발생하여 감자 현상이 감소할 수 있다.
로드셀 컨트롤러(330)는 리프팅 와이어(370)에 연결될 수 있고, 리프팅 와이어(370)에 가중되는 무게를 측정할 수 있다. 즉, 로드셀은 하중의 크기에 비례하여 전기적 출력을 생성하는 변환기에 해당할 수 있고, 로드셀 컨트롤러(330)는 로드셀로부터 수집된 전기적 신호를 기초로 무게를 산출함으로써 리프팅 모듈(130)에 가해지는 부하데이터를 획득하는 동작을 수행할 수 있다.
완충 스프링(310)은 권상기(320)와 로드셀 컨트롤러(330) 사이에 연결 설치되고 리프팅 와이어(370)를 내부에 포함시켜 형성될 수 있다. 완충 스프링(310)은 리프팅 모듈(130)에 의한 업, 다운 시 발생하는 충격을 최소화하는 역할을 수행할 수 있으며, 이를 위하여 권상기(320)와 로드셀 컨트롤러(330) 사이에 설치될 수 있다.
리프팅 스위치(340)는 로드셀 컨트롤러(330)의 하단에 결합되어 리프팅의 동작을 제어할 수 있다. 리프팅 스위치(340)는 사용자의 수동 제어에 의해 리프팅 동작의 개시 또는 중지에 관한 신호를 생성하여 지능형 연동제어 모듈(150)에 전달할 수 있고, 지능형 연동제어 모듈(150)은 해당 신호에 따른 동작 신호를 생성하여 리프팅 모듈(130)의 동작을 제어할 수 있다.
인체감지센서(350)는 리프팅 스위치(340)에 내장되어 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)의 인근에 존재하는 사용자를 감지할 수 있다. 즉, 인체감지센서(350)에 의해 특정 영역에서 사람을 검출하는 경우 이에 관한 검출 신호를 생성할 수 있고, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 이에 따라 리프팅 동작을 중단시킴으로써 안전사고 발생을 사전에 예방할 수 있다.
리프팅 후크(360)는 리프팅 스위치(340)의 하단에 결합될 수 있다. 리프팅 후크(360)는 기본적으로 지지부재(110)와의 결합을 위한 연결 고리 형태로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명에 따른 지능형 연동방식 리프팅 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 복수의 리프팅 모듈(130)들을 사용하여 물품을 결속 및 이송할 때, 레벨을 유지하도록 제어할 수 있다. 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 동작 대기 상태에서 동작 신호의 입력을 수신할 수 있으며, 지능형 연동제어 모듈(150)을 통해 상호연동 인가 여부를 확인할 수 있다. 상호연동 인가에 해당하지 않는 경우라면 지능형 연동제어 모듈(150)은 동작 신호에 따라 단일의 리프팅 모듈(130)만을 구동하여 리프팅 동작을 수행할 수 있다.
만약 상호연동 인가에 해당하는 경우라면 지능형 연동제어 모듈(150)은 각 리프팅 모듈(130)의 장력을 저장할 수 있고, 각 정보들을 기초로 장력, 속도, 방향 및 밸런스를 제어한 후 복수의 리프팅 모듈(130)들을 구동하여 리프팅 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 지능형 연동제어 모듈(150)은 복수의 리프팅 모듈(130)들 중에서 마스터 모듈과의 통신을 통해 나머지 리프팅 모듈(130)들의 동작을 동시에 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 복수의 리프팅 모듈(130)들 간의 상호연동을 통해 기하학적 모양, 무게중심의 중량물에 대한 협업리프팅 및 이송을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 다양한 제어 알고리즘(예를 들어, 가변 속도제어가 가능한 비례제어 알고리즘)을 포함하여 구현될 수 있으며, 물리적 구성으로서 낙하물 사고 방지를 위한 셀프락킹 장구형웜 감속기와 정밀 위치제어를 위한 BLDC모터가 적용될 수 있다.
한편, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 복수의 리프팅 모듈(130)들 중에서 일부를 지정하여 선택적인 상호연동을 제공할 수 있다. 즉, 사용자는 복수의 리프팅 모듈(130)들 중에서 특정 리프팅 모듈(130)을 선택할 수 있고, 나머지 리프팅 모듈(130)에 대해서는 수동 제어를 수행할 수 있다. 이 때, 사용자에 의해 선택된 리프팅 모듈(130)은 지능형 연동제어 모듈(130)에 의해 자동 제어될 수 있고, 해당 과정에서 나머지 리프팅 모둘(130)에 대한 사용자의 수동 제어 입력이 있는 경우에는 해당 제어를 자동으로 반영하도록 구현될 수 있다.
또한, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 지지부재(110)의 특정 위치에 연결되는 복수의 리프팅 모듈(130)들의 상호연동을 제어하는 내용으로 설명되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 복수의 리프팅 모듈(130)이 지지부재(110) 결합되는 위치는 동적으로 제어할 수 있도록 구현될 수도 있다. 이에 따라, 지능형 연동방식 리프팅 장치(100)는 상호연동 과정에서 레벨 밸런스 조정 방법으로서 각 리프팅 모듈(130)의 장력을 유지하면서 밸런스를 조절하는 방법과 리프팅 모듈(130) 간의 간격을 조절하여 밸런스를 유지하는 방법을 모두 적용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 지능형 연동방식 리프팅 장치
110: 지지부재
130: 리프팅 모듈 131: 마스터 모듈
150: 지능형 연동제어 모듈
310: 완충 스프링 320: 권상기
330: 로드셀 컨트롤러 340: 리프팅 스위치
350: 인체감지센서 360: 리프팅 후크
370: 리프팅 와이어

Claims (4)

  1. 유/무선 통신으로 연결된 복수의 리프팅 모듈들;
    사각형의 판상구조로 형성되고 상기 판상구조의 모서리 각각에서 상기 복수의 리프팅 모듈들과 연결되어 중량물을 지지하는 지지부재; 및
    상기 중량물의 형상 및 무게에 따라 상기 복수의 리프팅 모듈들 간의 상호연동을 제어하여 상기 중량물에 대해 협업동작에 의한 리프팅을 제공하는 지능형 연동제어 모듈을 포함하는 지능형 연동방식 리프팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 리프팅 모듈들 각각은
    리프팅 와이어;
    상기 리프팅 와이어의 일단에 연결되어 길이 제어를 통해 상기 리프팅을 위한 장력을 제공하는 권상기;
    상기 리프팅 와이어의 타단에 연결되어 상기 리프팅용 와이어에 가중되는 무게를 측정하는 로드셀 컨트롤러;
    상기 권상기와 상기 로드셀 컨트롤러 사이에 연결 설치되고 상기 리프팅 와이어를 내부에 포함시켜 형성되는 완충 스프링;
    상기 로드셀 컨트롤러의 하단에 결합되어 상기 리프팅의 동작을 제어하는 리프팅 스위치;
    상기 리프팅 스위치에 결합하여 인체를 감지하는 인체감지센서; 및
    상기 리프팅 스위치의 하단에 결합되는 리프팅 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 연동방식 리프팅 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 권상기는
    낙하사고 방지를 위한 셀프락킹 기능을 제공하는 장구형웜 감속기 및 정밀 위치제어를 위한 BLDC 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 연동방식 리프팅 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지능형 연동제어 모듈은
    상기 복수의 리프팅 모듈들로부터의 부하데이터를 기초로 상기 상호연동의 인가에 따라 각 리프팅 모듈의 장력을 저장하는 제1 단계, 장력, 속도, 방향 및 밸런스에 관한 협업동작 신호를 생성하는 제2 단계 및 상기 협업동작 신호를 상기 복수의 리프팅 모듈들 중에서 결정된 마스터 모듈의 중계를 통해 해당 복수의 리프팅 모듈들에게 전달하는 제3 단계를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 연동방식 리프팅 장치.
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KR20220089917A (ko) * 2020-12-22 2022-06-29 주식회사 부명 리프팅 장치들을 포함하는 시스템
KR20230018354A (ko) * 2021-07-26 2023-02-07 가부시키가이샤 히타치 플랜트메카닉스 동조 기능 구비 공현수 연동 크레인

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090131974A (ko) 2008-06-19 2009-12-30 주식회사 진성테크 서보모터를 이용한 무중력 리프터

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