KR20220072710A - Anti-snag and sway crane with marking member - Google Patents

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KR20220072710A
KR20220072710A KR1020210051771A KR20210051771A KR20220072710A KR 20220072710 A KR20220072710 A KR 20220072710A KR 1020210051771 A KR1020210051771 A KR 1020210051771A KR 20210051771 A KR20210051771 A KR 20210051771A KR 20220072710 A KR20220072710 A KR 20220072710A
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Abstract

본 발명의 표시부재를 구비한 흔들림 방지 크레인에 관한 것으로, 다수의 센서들에 의한 복잡한 감지 체계에 의존하지 않으면서도 수화물의 이동 중에 발생하는 흔들림을 차단하는 것은 물론, 수화물을 들어 올릴 때 순간적으로 발생하는 초기 흔들림에 대해서도 철저하게 차단하여 수화물 및 후크의 흔들림으로 야기될 수 있는 치명적인 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있도록 한 것이다. The present invention relates to an anti-shake crane having a display member, which not only blocks shaking that occurs during the movement of baggage without relying on a complex detection system by a plurality of sensors, but also occurs instantaneously when lifting the baggage It is designed to effectively prevent fatal accidents that can be caused by the shaking of luggage and hooks by thoroughly blocking the initial shaking.

Description

표시부재를 구비한 흔들림 방지 크레인{ANTI-SNAG AND SWAY CRANE WITH MARKING MEMBER}Anti-sway crane with indication member {ANTI-SNAG AND SWAY CRANE WITH MARKING MEMBER}

본 발명은 크레인에 관한 것으로, 특히 다수의 센서들에 의한 복잡한 감지 체계에 의존하지 않으면서도 수화물의 이동 중에 발생하는 흔들림을 차단하는 것은 물론, 수화물을 들어 올릴 때 순간적으로 발생하는 초기 흔들림에 대해서도 철저하게 차단하여 수화물 및 후크의 흔들림으로 야기될 수 있는 치명적인 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있도록 한 표시부재를 구비한 흔들림 방지 크레인에 관한 것이다. The present invention relates to a crane, and in particular, blocks shaking that occurs during the movement of baggage without relying on a complex detection system by a number of sensors, as well as thorough initial shaking that occurs instantaneously when lifting baggage It relates to an anti-shake crane having a display member that can effectively prevent fatal safety accidents that may be caused by shaking of luggage and hooks by blocking them.

일반적으로 크레인은 수화물을 원하는 위치로 이동시키는 역할을 하는 것으로, 동력을 이용하여 수평으로 운반하는 기계 또는 기계 장치로써 수화물을 승강시키고 수평 이동시키는 동작을 수행하게 된다. In general, a crane serves to move luggage to a desired position, and is a machine or mechanical device that horizontally transports luggage by using power, and performs an operation of elevating and horizontally moving luggage.

이러한 크레인은 현장에서 수화물을 적재 또는 출고하는 과정 등에 널리 이용되는데, 수화물을 지면에서 들어 올린 후 이동시킬 때 케이블에 매달린 수화물이 흔들리게 된다. 통상적으로 크레인에 의해 이동하는 수화물의 경우 1톤 이상 나가는 것들이 흔하기 때문에 수화물의 흔들림은 케이블의 손상을 일으키고, 수화물의 낙하, 지상 작업자의 부상이나 사망 등 치명적인 문제를 일으킬 수 있었다. These cranes are widely used in the process of loading or unloading luggage at the site, and when the luggage is lifted from the ground and moved, the luggage hanging from the cable shakes. In the case of luggage that is usually moved by cranes, it is common that luggage weighing more than 1 ton is common, so the shaking of luggage can cause damage to cables, drop luggage, and cause fatal problems such as injury or death of ground workers.

이처럼 수화물이 흔들리는 문제를 해소하기 위하여 한국등록특허공보 제10-2012639호(2019.08.14.)의 '크레인의 안티스웨이 시스템'과 같이 크레인 운전자의 수작업에 의지하지 않고 자동제어를 통해 흔들림을 억제하려는 기술들이 일부 개시되기는 하였으나, 이를 위해 요구되는 센서들이 많은 데다가 수화물을 지면에서 들어 올리는 순간 수화물이 정위치에 위치하지 않은 관계로 발생하는 초기의 순간 흔들림까지는 억제하지는 못하는 문제점이 있었다. 이때의 후크 및 수화물의 갑작스러운 움직임은 예측하기 어려우며 자칫하면 지상 작업자의 부상 또는 사망을 야기할 수도 있다.In order to solve the problem of shaking luggage, like in Korea Patent Publication No. 10-2012639 (Aug. 14, 2019), 'Crane anti-sway system', there is an attempt to suppress shaking through automatic control without relying on the manual operation of the crane operator. Although some of the technologies have been disclosed, there are many sensors required for this, and there is a problem in that it cannot suppress the initial instantaneous shaking that occurs because the luggage is not positioned at the moment the luggage is lifted from the ground. The sudden movement of the hook and luggage at this time is difficult to predict and may cause injury or death of ground workers.

한국등록특허공보 제10-2012639호(2019.08.14.)Korean Patent Publication No. 10-2012639 (2019.08.14.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 센서들에 의한 복잡한 감지 체계에 의존하지 않으면서도 수화물의 이동 중에 발생하는 흔들림을 차단하는 것은 물론, 수화물을 들어 올릴 때 순간적으로 발생하는 초기 흔들림에 대해서도 철저하게 차단하여 수화물 및 후크의 흔들림으로 야기될 수 있는 치명적인 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있도록 한 표시부재를 구비한 흔들림 방지 크레인에 관한 것이다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the problems of the related art as described above, and an object of the present invention is to block shaking that occurs during the movement of luggage without relying on a complex detection system by a plurality of sensors, as well as , It relates to an anti-shake crane having a display member that can effectively prevent fatal safety accidents that can be caused by shaking of luggage and hooks by thoroughly blocking initial shaking that occurs momentarily when lifting luggage.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 흔들림 방지 크레인은, 크레인 몸체를 따라 이동하는 트롤리와 호이스트, 상기 호이스트로부터 케이블에 매달려서 승강하는 지지블록, 상기 지지블록의 하측으로 설치된 후크를 구비하며, 상기 트롤리의 일측에서 하방 촬영이 가능하도록 설치된 카메라; 상면이 반사면으로 형성된 표식을 구비하며 상기 지지블록 상부에 설치되되 상기 카메라에 대응하여 연직방향에 위치하도록 상기 지지블록의 일측으로 돌출된 지점에서 상부 돌출된 형태로 설치되는 표시부재; 및 상기 카메라가 촬영한 표시부재의 표식을 실시간으로 이미지 처리하는 이미지 처리부와, 상기 이미지 처리부에서 생성한 이미지에서 표식 이미지의 좌표를 실시간으로 산출하되, 상기 지지블록이 움직임 없이 중력장에 의해 연직방향으로 케이블에 매달린 상태일 때 표식의 위치를 기준위치로 하여 표식 이미지의 좌표를 기준점 좌표로 설정하고 이로부터 상대적인 위치에 있는 표식 이미지의 좌표를 산출하는 좌표 설정부를 구비하며, 상기 트롤리와 호이스트의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하며, 상기 트롤리에 설치되어 후크에 매달리는 수화물의 하중을 감지할 수 있도록 한 로드셀;을 더 포함하여, 상기 수화물의 로프를 후크에 걸어준 상태에서 크레인이 작동된 직후에 상기 제어기는, 호이스트를 작동시켜 케이블을 감아올리면서 지지블록 및 후크를 1차 상승시키는 제1단계; 상기 제1단계가 진행되는 동안 수화물이 지면에서 떨어지지 않은 상태에서 수화물로 인해 상기 로드셀에 일정 이상의 하중이 감지되면 상기 호이스트의 작동을 멈추고 상기 좌표 설정부에 의해 표식 이미지의 좌표를 산출하는 제2단계; 상기 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표와 일치하지 않는 경우 현재 표식 이미지의 좌표와 기준점 좌표를 일치시키는 데 필요한 트롤리의 이동거리와 방향을 산출하는 제3단계; 상기 제3단계에서 산출된 이동거리와 방향을 따라 트롤리를 1차 이동시키는 제4단계; 상기 트롤리가 1차 이동한 상태에서 호이스트를 재작동시켜 케이블을 감아올리면서 지지블록 및 후크를 2차 상승시키는 제5단계; 상기 제5단계가 진행되는 동안 수화물이 지면에서 떨어지지 않은 상태에서 수화물로 인해 상기 로드셀에 일정 이상의 하중이 감지되면 상기 호이스트의 작동을 멈추고 상기 좌표 설정부에 의해 표식 이미지의 좌표를 다시 산출하는 제6단계; 및 상기 제6단계에서 산출된 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표와 일치하면 호이스트를 재작동시켜 수화물을 지면으로부터 들어 올리고, 상기 제6단계에서 산출된 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표가 일치하지 않으면 상기 트롤리를 이동시켜 상기 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표가 일치해지도록 제3단계부터 다시 시작하도록 안내하는 제7단계;를 포함하여 이루어지는 다단계 리프팅 제어를 실시하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the anti-shake crane according to the technical idea of the present invention includes a trolley and a hoist moving along a crane body, a support block hanging from the hoist to a cable, and a hook installed below the support block. a camera installed so as to be able to photograph downward from one side of the trolley; a display member having a mark having an upper surface formed of a reflective surface, the display member being installed on the upper portion of the support block and installed in a protruding form from a point protruding to one side of the support block so as to be positioned in a vertical direction to correspond to the camera; And an image processing unit for image processing the mark of the display member photographed by the camera in real time, and calculating the coordinates of the mark image from the image generated by the image processing unit in real time, the support block in the vertical direction by the gravitational field without movement A coordinate setting unit that sets the coordinates of the mark image as the reference point coordinates by using the position of the mark as the reference position when it is hung on the cable, and calculates the coordinates of the mark image in the relative position therefrom, the operation of the trolley and the hoist Including a controller for controlling; a load cell installed on the trolley to sense the load of the luggage hanging on the hook; further comprising a; The controller includes: a first step of first raising the support block and the hook while winding the cable by operating the hoist; During the first step, if more than a certain load is detected on the load cell due to the luggage while the luggage does not fall from the ground during the first step, the operation of the hoist is stopped and the coordinates of the mark image are calculated by the coordinate setting unit. ; a third step of calculating the moving distance and direction of the trolley required to match the coordinates of the current marker image with the coordinates of the reference point when the coordinates of the marker image do not match the coordinates of the reference point; a fourth step of first moving the trolley according to the moving distance and direction calculated in the third step; a fifth step of re-operating the hoist in the state in which the trolley has moved first to raise the support block and the hook secondarily while winding up the cable; During the fifth step, if a load above a certain level is sensed on the load cell due to the luggage while the luggage does not fall from the ground during the fifth step, the operation of the hoist is stopped and the coordinates of the marker image are calculated again by the coordinate setting unit. step; And if the coordinates of the marker image calculated in step 6 match the coordinates of the reference point, the hoist is operated again to lift the luggage from the ground, and if the coordinates of the marker image calculated in step 6 do not match the coordinates of the reference point, the trolley A seventh step of guiding to start again from the third step so that the coordinates of the mark image coincide with the reference point coordinates by moving the;

여기서, 상기 제어기는, 수화물이 들어 올려진 후 트롤리에 의해 이동할 때, 상기 이미지 처리부가 생성한 이미지에서 표식 이미지의 상대적인 크기 비에 의해 상기 호이스트로부터 상기 지지블록까지의 수직 거리를 산출하고, 상기 기준점 좌표와 이미지 좌표로부터 지지블록의 변위 거리를 산출하며, 이렇게 산출된 상기 수직 거리와 변위 거리로부터 지지블록의 흔들림에 의한 변각을 산출하는 변각 산출부를 더 구비하며, 상기 지지블록의 진자운동 시 상기 변각 산출부가 산출한 변각을 줄이는 방향으로 트롤리를 이동시키는 이동제어를 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the controller calculates the vertical distance from the hoist to the support block by the relative size ratio of the mark image in the image generated by the image processing unit when the luggage is lifted and moved by the trolley, and the reference point A displacement angle calculation unit for calculating a displacement distance of the support block from coordinates and image coordinates, and calculating an angle of change due to shaking of the support block from the vertical distance and displacement distance calculated in this way, wherein the angle of change during pendulum movement of the support block It may be characterized in that the movement control for moving the trolley in a direction that reduces the angle of change calculated by the calculator is performed.

또한, 상기 제어기는, 상기 변각 산출부가 산출한 변각과 상기 호이스트로부터 상기 지지블록까지의 수직 거리를 고려하여 위험도를 산출하는 위험도 산출부를 더 구비하되, 상기 위험도 산출부는 상기 변각이 클수록, 상기 수직 거리가 짧을수록 가중치를 두어 위험도를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the controller further includes a risk calculation unit for calculating the degree of risk in consideration of the angle of change calculated by the angle of change calculation unit and the vertical distance from the hoist to the support block, wherein the risk calculating unit increases the angle of change, the vertical distance It may be characterized in that the risk is calculated by weighting the shorter .

또한, 상기 표시부재는, 상기 지지블록의 일측단부 상면에 부착되며 일측을 향하여 개구된 개구부를 갖는 가이드 케이싱; 상기 가이드 케이싱의 개구부를 통해 부분 삽입된 형태로 슬라이딩 진퇴 가능하도록 설치된 슬라이드 바; 및 상기 슬라이드 바의 일측단부 상면에서 돌출된 형태로 설치되고 상면이 중심점이 표시된 반사면으로 구비된 돌출형 표식;으로 이루어지며, 상기 슬라이드 바의 슬라이딩 진퇴 동작에 의해 상기 좌표 설정부의 설정 변경 없이 상기 카메라에 대한 상기 표식의 기준위치를 보정 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the display member may include: a guide casing attached to an upper surface of one end of the support block and having an opening opened toward one side; a slide bar installed to slide forward and backward in a partially inserted form through the opening of the guide casing; and a protruding mark installed in a form protruding from the upper surface of one end of the slide bar and provided with a reflective surface having a central point on the upper surface; It may be characterized in that it is possible to correct the reference position of the mark with respect to the camera.

또한, 상기 슬라이드 바의 상면에는 그의 길이방향을 따라 상기 슬라이드 바의 진퇴 거리를 확인 가능하도록 눈금이 표시되며, 상기 가이드 케이싱의 내부 저면에는 상기 가이드 케이싱의 길이방향을 따라 상기 슬라이드 바의 슬라이딩 동작을 안내하는 가이드 레일이 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a scale is displayed on the upper surface of the slide bar to check the advance and retreat distance of the slide bar along its longitudinal direction, and on the inner bottom surface of the guide casing, the sliding operation of the slide bar along the longitudinal direction of the guide casing is performed. It may be characterized in that a guide rail for guiding is provided.

또한, 상기 표시부재는, 상기 가이드 케이싱의 상면과 양 측면을 따라 접하는 역 U자형의 형태로 구비된 지지부와, 상기 지지부의 양단부에서 각각 외측으로 수평하게 절곡되어 상기 지지블록의 상면에 접하도록 한 접촉부로 이루어진 착탈식의 마그네틱 고정편을 더 구비하여, 금속 소재로 이루어진 상기 가이드 케이싱을 상기 마그네틱 고정편의 자력에 의해 상기 지지블록에 고정시키고, 금속 소재로 이루어진 상기 슬라이드 바를 상기 마그네틱 고정편의 자력에 의해 상기 가이드 케이싱에 대하여 움직이지 않도록 고정시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the display member includes a support portion provided in an inverted U-shape in contact with the upper surface and both sides of the guide casing, and horizontally bent outward at both ends of the support portion so as to be in contact with the upper surface of the support block Further comprising a detachable magnetic fixing piece made of a contact portion, the guide casing made of a metal material is fixed to the support block by the magnetic force of the magnetic fixing piece, and the slide bar made of a metal material is fixed to the magnetic fixing piece by the magnetic force of the magnetic fixing piece. It may be characterized in that it is fixed so as not to move with respect to the guide casing.

또한, 상기 슬라이드 바의 외측면에는 테프론 코팅되어 상기 가이드 케이싱의 내측면과의 마찰계수를 감소시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the outer surface of the slide bar may be coated with Teflon to reduce the coefficient of friction with the inner surface of the guide casing.

본 발명에 의한 흔들림 방지 크레인은, 다수의 센서들에 의한 복잡한 감지 체계에 의존하지 않고 카메라 촬영으로부터 생성되는 이미지와 이로부터 기반으로 이루어지는 다단계 리프팅 제어에 의해 수화물을 들어 올릴 때 순간적으로 발생하는 초기 흔들림을 철저하게 차단함으로써 수화물 및 후크의 흔들림으로 인해 야기될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다. The anti-shake crane according to the present invention does not depend on a complex detection system by multiple sensors, but an image generated from camera shooting and an initial shaking that occurs instantaneously when lifting luggage by multi-step lifting control based on it Safety accidents that may be caused by the shaking of luggage and hooks can be prevented in advance by thoroughly blocking the device.

또한, 본 발명은 트롤리에 대한 실시간 이동제어에 의해 수화물의 이동 중에 발생하는 흔들림을 효과적으로 차단할 수 있다. In addition, the present invention can effectively block the shaking that occurs during the movement of luggage by real-time movement control for the trolley.

또한, 본 발명은 후크 고정블록에 간단히 착탈 가능하면서도 슬라이딩 방식에 의해 표식의 위치를 쉽게 변경 가능하도록 표시부재를 구비한 구성에 의해 제어기의 좌표 설정부에 대한 소프트웨어적인 설정 변경 없이도 카메라에 대한 표식의 기준위치 보정이 간단히 이루어질 수 있다. In addition, the present invention is a configuration provided with a display member so that the position of the mark can be easily changed by a sliding method while being easily detachable from the hook fixing block, without changing the software setting for the coordinate setting unit of the controller. Reference position correction can be made simply.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인의 개략적인 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 다단계 리프팅 제어와 이동제어를 실시하기 위한 구성을 설명하기 위한 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 표시부재의 사시도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 표시부재의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 카메라 영상정보로부터 이미지 처리되어 구현된 표식 이미지
도 10 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 제어기에 의해 수행되는 다단계 카메라 리프팅 제어를 설명하기 위한 일련의 참조도
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 제어기에 의해 수행되는 트롤리의 이동제어를 설명하기 위한 참조도
1 is a schematic view of an anti-shake crane according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a configuration diagram for explaining the configuration for performing multi-step lifting control and movement control in the anti-shake crane according to an embodiment of the present invention
3 is a perspective view of a display member in the anti-shake crane according to an embodiment of the present invention;
4 to 6 are a series of reference views for explaining the action and operation of the display member in the anti-shake crane according to the embodiment of the present invention
7 to 9 are mark images implemented by image processing from camera image information in the anti-shake crane according to an embodiment of the present invention
10 to 14 are a series of reference views for explaining the multi-step camera lifting control performed by the controller in the anti-shake crane according to the embodiment of the present invention
15 is a reference view for explaining the movement control of the trolley performed by the controller in the anti-shake crane according to the embodiment of the present invention

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 흔들림 방지 크레인에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the anti-shake crane according to embodiments of the present invention. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than actual for clarity of the present invention, or reduced than actual in order to understand the schematic configuration.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 지니고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 지니는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as commonly used dictionary definitions should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

<실시예><Example>

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인의 개략적인 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 다단계 리프팅 제어와 이동제어를 실시하기 위한 구성을 설명하기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에서 표시부재의 사시도이다. Figure 1 is a schematic view of the anti-shake crane according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram for explaining the configuration for performing multi-step lifting control and movement control in the anti-shake crane according to an embodiment of the present invention 3 is a perspective view of the display member in the anti-shake crane according to the embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인은 크레인 몸체(101), 크레인 몸체(101)를 따라 이동하는 트롤리(102)와 호이스트(103), 호이스트(103)로부터 케이블(106)에 매달려서 승강하는 지지블록(105), 지지블록(105)의 하측으로 설치된 후크(104)를 기본적으로 포함하며, 여기에 표시부재(110), 카메라(120), 로드셀(130) 및 제어기(140)를 주요 구성요소로 더 포함하여 이루어진다.As shown, the anti-shake crane according to the embodiment of the present invention is a crane body 101, a trolley 102 and a hoist 103 moving along the crane body 101, and a cable 106 from the hoist 103. It basically includes a support block 105 that hangs on and elevates, a hook 104 installed below the support block 105, and a display member 110, a camera 120, a load cell 130, and a controller 140. ) is further included as a major component.

본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인은 이같은 주요 구성요소들에 의해 다수의 센서들에 의한 복잡한 감지 체계 없이도 트롤리(102)에 대한 실시간 이동제어에 의해 수화물(W1)의 이동 중 발생하는 흔들림을 효과적으로 차단하는 것은 물론, 다단계 리프팅 제어를 수행하여 수화물(W1)을 들어 올릴 때 순간적으로 발생하는 초기 흔들림을 철저히 차단할 수 있도록 구성된다. The anti-shake crane according to the embodiment of the present invention uses these major components to control the shaking that occurs during the movement of the luggage W1 by real-time movement control for the trolley 102 without a complex detection system by a plurality of sensors. In addition to effectively blocking, it is configured to thoroughly block the initial shaking that occurs instantaneously when lifting the luggage W1 by performing multi-step lifting control.

이처럼 본 발명은 트롤리(102)에 의해 수화물을 이동시키는 중에 진자운동에 의해 발생하는 흔들림뿐만 아니라 수화물을 지면에서 들어 올리는 순간에 발생하는 갑작스러운 흔들림에 대해서도 차단할 수 있도록 함으로써 수화물(W1) 및 후크(104)의 흔들림으로 인해 야기될 수 있는 안전사고를 보다 철저히 방지할 수 있는 것이다. As such, the present invention allows to block not only the shaking caused by the pendulum movement while moving the luggage by the trolley 102, but also the sudden shaking that occurs at the moment when the luggage is lifted from the ground, so that the luggage W1 and the hook ( 104), it is possible to more thoroughly prevent safety accidents that may be caused by shaking.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 흔들림 방지 크레인에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the anti-shake crane according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to each of the components.

상기 표시부재(110)는 카메라(120)가 지지블록(105)의 변위를 보다 정확하게 감지할 수 있도록 마련된 것으로 상면이 반사면으로 형성된 표식(112)을 구비하며 지지블록(105) 상부에 설치된다. 여기서 상기 표시부재(110)의 표식(112)은 카메라(120)에 대응하여 연직방향에 위치하도록 지지블록(105)의 일측으로 돌출된 지점에서 상부 돌출된 형태로 설치된다. 이같은 표시부재(110)의 구성을 구체적으로 살펴보면 도 3에 도시된 것처럼 슬라이드 바(111), 돌출형 표식(112), 가이드 케이싱(113), 가이드 레일(114) 및 마그네틱 고정편(115)을 구성요소로 하여 이루어진다. The display member 110 is provided so that the camera 120 can more accurately detect the displacement of the support block 105, has a mark 112 whose upper surface is formed of a reflective surface, and is installed on the support block 105 . Here, the mark 112 of the display member 110 is installed in the form of an upper protrusion from a point protruding to one side of the support block 105 so as to be positioned in the vertical direction corresponding to the camera 120 . Looking at the configuration of the display member 110 in detail, as shown in FIG. 3 , the slide bar 111, the protruding mark 112, the guide casing 113, the guide rail 114, and the magnetic fixing piece 115 are included. made up of components.

상기 표시부재(110)의 슬라이드 바(111)는 도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼 가이드 케이싱(113)의 개구부(113a)를 통해 부분 삽입된 형태로 슬라이딩 진퇴 가능하도록 설치된다. 상기 슬라이드 바(111)는 가이드 케이싱(113) 내부에 설치된 가이드 레일(114)이 대응하여 삽입되는 가이드 홈(미도시됨)을 하면에 구비하여 슬라이딩 동작 시 상기 가이드 레일(114)의 안내를 받아 보다 안정적으로 슬라이딩 동작이 이루어진다. 여기서 상기 슬라이드 바(111)의 상면에는 그의 길이방향을 따라 눈금(111a)이 표시되어 슬라이드 바(111)의 진퇴 거리를 간단히 확인 가능하도록 한다. 이처럼 슬라이드 바(111)에 눈금(111a)이 구비된 구성에 따르면 상기 카메라(120)에 대응하여 표식(112)의 위치를 간단히 정량화하는 것이 가능해진다. The slide bar 111 of the display member 110 is installed to slide forward and backward in a partially inserted form through the opening 113a of the guide casing 113 as shown in FIGS. 4 to 6 . The slide bar 111 is provided with a guide groove (not shown) on its lower surface into which the guide rail 114 installed inside the guide casing 113 is inserted correspondingly to receive the guide of the guide rail 114 during the sliding operation. A more stable sliding operation is made. Here, a scale 111a is displayed on the upper surface of the slide bar 111 along its longitudinal direction, so that the advance and retreat distance of the slide bar 111 can be easily checked. According to the configuration in which the scale 111a is provided on the slide bar 111 as described above, it is possible to simply quantify the position of the mark 112 in response to the camera 120 .

또한 상기 슬라이드 바(111)의 외측면은 테프론으로 코팅된다. 이로써 슬라이드 바(111)의 외측면과 가이드 케이싱(113)의 내측면 간 마찰계수를 감소되어 슬라이드 바(111)의 슬라이드 동작에 따른 마찰저항 및 그에 따른 손상을 방지할 수 있고 지상 작업자가 힘들이지 않도 슬라이드 바(111)를 슬라이딩시킬 수 있게 된다. In addition, the outer surface of the slide bar 111 is coated with Teflon. Thereby, the coefficient of friction between the outer surface of the slide bar 111 and the inner surface of the guide casing 113 is reduced, thereby preventing frictional resistance caused by the slide operation of the slide bar 111 and damage resulting therefrom, and it is not difficult for the ground worker. It is possible to slide the slide bar 111 even without it.

상기 표시부재(110)의 표식(112)은 슬라이드 바(111)의 일측단부 상면에서 상부 돌출된 원통형의 형태로 설치되고 상면이 중심점(112a)이 표시된 반사면으로 구비된다. 상기 표식(112)은 트롤리(102)에 설치된 카메라(120)의 주된 촬영 대상이 된다. The mark 112 of the display member 110 is installed in a cylindrical shape protruding upward from the upper surface of one end of the slide bar 111 , and the upper surface is provided as a reflective surface marked with a central point 112a. The mark 112 is a main photographing target of the camera 120 installed on the trolley 102 .

상기 표시부재(110)의 가이드 케이싱(113)은 지지블록(105)의 일측단부 상면에 부착되며 일측을 향하여 개구된 개구부(113a)를 갖는다. 상기 가이드 케이싱(113)의 개구부(113a)의 상단부 라인에는 표식(112)이 요입되도록 반원형 안착홈(113b)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 가이드 케이싱(113)의 소재는 슬라이드 바(111)와 함께 금속 소재로 구비된다. The guide casing 113 of the display member 110 is attached to the upper surface of one end of the support block 105 and has an opening 113a opened toward one side. A semicircular seating groove 113b is preferably formed in the upper end line of the opening 113a of the guide casing 113 so that the mark 112 is recessed. The guide casing 113 is made of a metal material together with the slide bar 111 .

상기 가이드 레일(114)은 가이드 케이싱(113)의 내부 저면에서 가이드 케이싱(113)의 길이방향을 따라 설치된다. 이로써 상기 가이드 레일(114)은 슬라이드 바(111)의 하면에 형성된 가이드 홈에 삽입된 상태에서 슬라이드 바(111)의 슬라이딩 동작을 안정적으로 안내하게 된다. The guide rail 114 is installed along the longitudinal direction of the guide casing 113 from the inner bottom surface of the guide casing 113 . Accordingly, the guide rail 114 stably guides the sliding operation of the slide bar 111 while being inserted into the guide groove formed on the lower surface of the slide bar 111 .

상기 표시부재(110)의 마그네틱 고정편(115)은 영구자석을 소재로 이루어지며 자력을 사용하여 지지블록(105)에 대하여 슬라이드 바(111)와 가이드 케이싱(113)을 고정해 주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 마그네틱 고정편(115)은 가이드 케이싱(113)의 상면과 양 측면을 따라 접하는 역 U자형의 형태로 구비된 지지부(115a)와, 상기 지지부(115a)의 양단부에서 각각 외측으로 수평하게 절곡되어 지지블록(105)의 상면에 접하도록 한 접촉부(115b)로 이루어진다. The magnetic fixing piece 115 of the display member 110 is made of a permanent magnet and uses magnetic force to fix the slide bar 111 and the guide casing 113 with respect to the support block 105. . To this end, the magnetic fixing piece 115 includes a support portion 115a provided in an inverted U-shape in contact with the upper surface and both sides of the guide casing 113, and both ends of the support portion 115a horizontally to the outside, respectively. It is made of a contact portion (115b) bent to be in contact with the upper surface of the support block (105).

이로써, 금속 소재로 이루어진 가이드 케이싱(113)을 마그네틱 고정편(115)의 자력에 의해 지지블록(105)에 고정시킬 수 있다. 이와 동시에 기준위치 보정을 완료한 슬라이드 바(111)를 가이드 케이싱(113)에 대하여 움직이지 않도록 간단히 고정시킬 수 있는 것이다. Accordingly, the guide casing 113 made of a metal material can be fixed to the support block 105 by the magnetic force of the magnetic fixing piece 115 . At the same time, it is possible to simply fix the slide bar 111 on which the reference position correction has been completed so as not to move with respect to the guide casing 113 .

전술된 표시부재(110)를 구비하게 되면 슬라이드 바(111)의 슬라이딩 진퇴 동작에 의해 제어기(140)의 좌표 설정부의 소프트웨어적인 설정 변경 없이도 카메라(120)에 대한 표식(112)의 기준위치를 간단히 보정할 수 있다는 장점이 있다. 상기 표시부재(110)의 경우 전술된 것처럼 마그네틱 고정편(115)에 의해 지지블록(105) 상면에 간단히 장착하여 사용할 수 있으며, 크레인을 운전하지 않을 때는 분리하여 보관하는 것이 가능하다. When the above-described display member 110 is provided, the reference position of the mark 112 with respect to the camera 120 can be easily adjusted without changing the software setting of the coordinate setting unit of the controller 140 by the sliding forward/backward operation of the slide bar 111 . The advantage is that it can be corrected. In the case of the display member 110, it can be simply mounted on the upper surface of the support block 105 by the magnetic fixing piece 115 as described above, and can be stored separately when the crane is not operated.

상기 카메라(120)는 트롤리(102)의 일측으로 돌출된 지점에 설치되어 표시부재(110)의 표식(112)을 향하여 하방 촬영이 가능하도록 한다. 상기 카메라(120)는 산업기계에서 일반적으로 사용되는 비젼 디지털카메라로 구비될 수 있으며 초당 20프레임, 바람직하게는 30프레임 이상의 영상 정보를 제어기(140)로 전송할 수 있는 성능을 갖는 것으로 마련된다. The camera 120 is installed at a point protruding to one side of the trolley 102 to enable downward shooting toward the mark 112 of the display member 110 . The camera 120 may be provided as a vision digital camera generally used in industrial machines, and is provided with a performance capable of transmitting image information of 20 frames per second, preferably 30 frames or more, to the controller 140 .

상기 로드셀(130)은 트롤리(102)에 설치되어 후크(104)에 매달리는 수화물(W1)의 하중을 감지하는 역할을 한다. 여기서 상기 로드셀(130)은 트롤리(102)에 지지된 상태에서 호이스트(103)를 지지하는 형태로 설치될 수 있다. The load cell 130 is installed on the trolley 102 and serves to sense the load of the luggage W1 hanging on the hook 104 . Here, the load cell 130 may be installed to support the hoist 103 in a state supported by the trolley 102 .

상기 제어기(140)는 도 2에 도시된 것처럼 이미지 처리부, 좌표 설정부, 변각 산출부 및 위험도 산출부를 구비한다. 이로써 카메라(120)로부터 전달되는 영상정보를 실시간 이미지 처리하여 후크(104)와 수화물(W1)의 흔들림을 방지하기 위한 다단계 리프팅 제어와 트롤리(102)의 이동제어를 실시한다. As shown in FIG. 2 , the controller 140 includes an image processing unit, a coordinate setting unit, a change angle calculation unit, and a risk level calculation unit. Thereby, the image information transmitted from the camera 120 is processed in real time to perform multi-step lifting control and movement control of the trolley 102 to prevent shaking of the hook 104 and the luggage W1.

이를 위해, 상기 제어기(140)의 이미지 처리부는 카메라(120)가 촬영한 표시부재(110)의 표식(112)을 도 7 내지 도 9에 도시된 것처럼 실시간으로 이미지 처리하는 역할을 담당한다. To this end, the image processing unit of the controller 140 plays a role in real-time image processing of the mark 112 of the display member 110 photographed by the camera 120 as shown in FIGS. 7 to 9 .

상기 제어기(140)의 좌표 설정부는 이미지 처리부에서 생성한 이미지에서 표식(112) 이미지의 좌표를 실시간으로 산출하되 상기 지지블록(105)이 움직임 없이 중력장에 의해 연직방향으로 케이블(106)에 매달린 상태일 때 표식(112)의 위치를 기준위치로 하여 표식(112) 이미지의 좌표를 기준점 좌표(x0,y0)로 설정하고 이로부터 상대적인 위치에 있는 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)를 산출한다. 이처럼 좌표 설정부가 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)를 산출할 수 있도록 구비되면 상기 제어기(140)는 크레인 운전자의 조작기(107)를 통한 작동과 관련 없이 수화물(W1)을 지면에서 들어 올릴 때 흔들리지 않도록 다단계 리프팅 제어를 자동으로 실시할 수 있게 된다. The coordinate setting unit of the controller 140 calculates the coordinates of the mark 112 image from the image generated by the image processing unit in real time, but the support block 105 is suspended from the cable 106 in the vertical direction by the gravitational field without movement. When the position of the mark 112 as the reference position, the coordinates of the mark 112 image are set as the reference point coordinates (x0, y0), and the coordinates (x1, y1) of the mark 112 image in the relative position from this are set Calculate. As such, when the coordinate setting unit is provided to calculate the coordinates (x1, y1) of the mark 112 image, the controller 140 lifts the luggage W1 from the ground regardless of the operation through the manipulator 107 of the crane driver. Multi-step lifting control can be automatically implemented to prevent shaking when lifting.

상기 제어기(140)가 수행하는 다단계 리프팅 제어를 간단히 살펴보면 아래와 같다. A brief look at the multi-step lifting control performed by the controller 140 is as follows.

도 10과 같이 지상 작업자가 수화물(W1)의 로프(W2)를 후크(104)에 걸어준 상태에서 크레인이 작동되면 제어기(140)가 본격적으로 다단계 리프팅 제어를 실시하게 된다. As shown in FIG. 10 , when the crane is operated while the ground worker hangs the rope W2 of the luggage W1 on the hook 104 , the controller 140 performs multi-step lifting control in earnest.

먼저, 도 11에 도시된 것처럼 제어기(140)가 호이스트(103)를 작동시켜 케이블(106)을 감아올리면서 지지블록(105) 및 후크(104)를 1차 상승시키는 제1단계를 진행한다. First, as shown in FIG. 11 , the controller 140 operates the hoist 103 to take up the cable 106 while performing the first step of first raising the support block 105 and the hook 104 .

이후, 상기 제1단계가 진행되는 동안 수화물(W1)이 지면에서 떨어지지 않은 상태에서 수화물(W1)로 인해 로드셀(130)에 일정 이상의 하중이 감지되면 호이스트(103)의 작동을 멈추고 좌표 설정부에 의해 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)를 산출하는 제2단계를 진행한다. 여기서 호이스트(103)의 작동을 멈추고 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)를 산출하기 위해 감지되어야 하는 설정 하중은 수화물(W1)의 중량보다는 적으면서 케이블(106)과 수화물(W1) 로프(W2)가 늘어진 상태에서 직선상으로 뻗도록 해주는 정도의 하중으로 하면 충분하다. 하지만 수화물(W1)의 중량이 케이블(106)과 수화물(W1) 로프(W2)가 늘어진 상태에서 직선상으로 뻗을 수 있는 정도의 하중보다 작은 경우에는 수화물(W1)이 지면에서 들어 올려지기 직전의 하중을 설정 하중으로 할 수 있다. Then, during the first step, if more than a certain load is detected on the load cell 130 due to the luggage W1 while the luggage W1 does not fall from the ground, the operation of the hoist 103 is stopped and the coordinate setting unit The second step of calculating the coordinates (x1, y1) of the mark 112 image is performed. Here, the set load to be sensed to stop the operation of the hoist 103 and calculate the coordinates (x1, y1) of the image of the mark 112 is less than the weight of the luggage (W1), while the cable 106 and the luggage (W1) rope It is sufficient if the load is sufficient to extend (W2) in a straight line in a stretched state. However, if the weight of the luggage (W1) is less than the load that can be stretched in a straight line in the state where the cable (106) and the luggage (W1) rope (W2) are stretched, The load can be set as the set load.

이후, 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)가 기준점 좌표(x0,y0)와 일치하지 않는 경우 현재 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)와 기준점 좌표(x0,y0)를 일치시키는 데 필요한 트롤리(102)의 이동거리와 방향을 산출하는 제3단계를 진행한다. Afterwards, if the coordinates (x1, y1) of the image of the marker 112 do not match the coordinates of the reference point (x0, y0), the coordinates (x1, y1) of the image of the marker 112 and the coordinates of the reference point (x0, y0) are matched. A third step of calculating the moving distance and direction of the trolley 102 required to

이후, 도 12에 도시된 것처럼 상기 제3단계에서 산출된 이동거리와 방향을 따라 트롤리(102)를 1차 이동시키는 제4단계를 진행한다. 이같은 트롤리(102)의 이동에 의해 변각(θ)이 감소하게 되면 수화물(W1) 로프(W2)는 다시 느슨한 상태가 된다. Thereafter, as shown in FIG. 12 , a fourth step of primarily moving the trolley 102 is performed according to the moving distance and direction calculated in the third step. When the angle of change (θ) is reduced by the movement of the trolley 102, the luggage (W1) rope (W2) becomes loose again.

이후, 트롤리(102)가 1차 이동한 상태에서 도 13에 도시된 것처럼 호이스트(103)를 재작동시켜 케이블(106)을 감아올리면서 지지블록(105) 및 후크(104)를 2차 상승시키는 제5단계를 진행한다. Then, in the state in which the trolley 102 has moved first, the hoist 103 is re-operated as shown in FIG. 13 to wind up the cable 106 while raising the support block 105 and the hook 104 secondarily. Proceed to step 5.

이후, 상기 제5단계가 진행되는 동안 수화물(W1)이 지면에서 떨어지지 않은 상태에서 수화물(W1)로 인해 로드셀(130)에 일정 이상의 하중이 감지되면 호이스트(103)의 작동을 멈추고 좌표 설정부에 의해 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)를 다시 산출하는 제6단계를 진행한다. Then, during the fifth step, if more than a certain load is detected on the load cell 130 due to the luggage W1 while the luggage W1 does not fall from the ground, the operation of the hoist 103 is stopped and the coordinate setting unit The sixth step of re-calculating the coordinates (x1, y1) of the mark 112 image by

상기 제6단계에서 산출된 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)가 기준점 좌표(x0,y0)와 일치하면 도 14와 같이 호이스트(103)를 재작동시켜 수화물(W1)을 지면으로부터 들어 올리고, 상기 제6단계에서 산출된 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)가 기준점 좌표(x0,y0)가 일치하지 않으면 상기 트롤리(102)를 이동시켜 상기 표식(112) 이미지의 좌표(x1,y1)가 기준점 좌표(x0,y0)와 일치해지도록 제3단계부터 다시 시작하도록 안내하는 제7단계를 수행한다. When the coordinates (x1, y1) of the image of the mark 112 calculated in the sixth step coincide with the coordinates of the reference point (x0, y0), the hoist 103 is operated again as shown in FIG. 14 to lift the luggage W1 from the ground If the coordinates (x1, y1) of the image of the mark 112 calculated in the sixth step do not match the coordinates of the reference point (x0, y0), the trolley 102 is moved to the coordinates of the image of the mark 112 ( A seventh step is performed to guide the starting from the third step so that x1, y1) coincides with the reference point coordinates (x0, y0).

이처럼 상기 제어기(140)가 다단계 리프팅 제어를 실시하게 되면 수화물(W1)을 들어 올릴 때 지상 작업자들과 물품에 가장 큰 위험을 초래하는 순간적인 초기 흔들림을 완벽히 제어할 수 있게 된다. As such, when the controller 140 performs multi-step lifting control, it is possible to completely control the instantaneous initial shaking that causes the greatest risk to ground workers and goods when lifting the luggage W1.

한편, 상기 제어기(140)의 변각 산출부는 도 15와 같이 수화물(W1)이 들어 올려진 후 트롤리(102)에 의해 이동할 때, 도 9와 같이 상기 제어기(140)의 이미지 처리부가 생성한 이미지에서 표식(112) 이미지의 상대적인 크기 비(d1/d0)에 의해 상기 호이스트(103)로부터 상기 지지블록(105)까지의 수직 거리(HD)를 산출하고, 상기 기준점 좌표(x0,y0)와 이미지 좌표(x1,y1)로부터 지지블록(105)의 변위 거리를 산출하며, 이렇게 산출된 수직 거리(HD)와 변위 거리로부터 지지블록(105)의 흔들림에 의한 변각(θ)을 산출한다. On the other hand, when the change angle calculation unit of the controller 140 moves by the trolley 102 after the luggage W1 is lifted as shown in FIG. 15 , as shown in FIG. 9 , in the image generated by the image processing unit of the controller 140 , The vertical distance (HD) from the hoist 103 to the support block 105 is calculated by the relative size ratio (d1/d0) of the mark 112 image, and the reference point coordinates (x0, y0) and the image coordinates The displacement distance of the support block 105 is calculated from (x1, y1), and the angle of change θ due to the shaking of the support block 105 is calculated from the vertical distance HD and the displacement distance calculated in this way.

상기 제어기(140)의 위험도 산출부는 변각 산출부가 산출한 변각(θ)과 호이스트(103)로부터 지지블록(105)까지의 수직 거리(HD)를 고려하여 위험도를 산출한다. 이때 지지블록(105)의 흔들림에 의한 변각(θ)이 클수록, 수직 거리(HD)가 짧을수록 가중치를 두어 위험도를 산출하게 된다. 여기서 지지블록(105)의 흔들림에 의한 변각(θ)이 크다는 것은 동일 수직 거리(HD)를 기준으로 후크(104)와 수화물(W1)이 흔들리는 진폭이 넓다는 것이고, 수직 거리(HD)가 짧다는 것은 그만큼 빠른 속도로 진자운동을 한다는 것이므로 수화물(W1)이 떨어지거나 충돌하는 사고 발생의 잠재적인 위험성이 높음을 의미한다. 상기 위험도 산출부가 산출하는 위험도는 여러 단계로 구분하는 것이 바람직하며 일정 이상의 위험도가 되면 크레인 운전자의 조작기(107)를 통한 작동과 관련 없이 변각 산출부가 산출한 변각(θ)을 줄이는 방향으로 트롤리(102)를 이동시키는 이동제어를 자동으로 실시한다. The risk calculator of the controller 140 calculates the risk in consideration of the angle of change θ calculated by the angle calculator and the vertical distance HD from the hoist 103 to the support block 105 . At this time, the greater the angle of change θ caused by the shaking of the support block 105 and the shorter the vertical distance HD, the greater the weight to calculate the risk. Here, the large angle of change θ due to the shaking of the support block 105 means that the amplitude of the shaking of the hook 104 and the luggage W1 based on the same vertical distance HD is wide, and the vertical distance HD is short. This means that the pendulum moves at that high speed, so there is a high potential risk of the luggage (W1) falling or collided. It is preferable to divide the degree of risk calculated by the risk calculation unit into several stages, and when the level of risk is higher than a certain level, the trolley 102 in the direction of reducing the angle of change (θ) calculated by the angle of change calculation unit regardless of the operation through the manipulator 107 of the crane operator ) to automatically perform movement control.

이같은 이동제어에 대해 도 15를 참조로 간단히 살펴보면, 트롤리(102)가 크레인 몸체(101)를 따라 주행을 시작하면, 관성에 의해 수화물(W1)을 매달고 있는 후크(104)와 지지블록(105)이 진자운동을 하면서 흔들림이 발생한다. 이때 변각 산출부가 지지블록(105)의 흔들림에 의한 변각(θ)을 산출하고 상기 변각 산출부가 산출한 변각(θ)과 호이스트(103)로부터 지지블록(105)까지의 수직 거리(HD)를 고려하여 위험도를 실시간 산출한다. 산출된 위험도가 일정 이상이 되면 제어기(140)는 도 15에 도시된 것처럼 트롤리(102)의 이동속도 조절을 통해 지지블록(105) 및 후크(104)의 흔들림의 발생을 억제하게 된다. 즉, 지지블록(105) 및 후크(104)의 진자운동이 트롤리(102)가 이동하는 정방향으로 일어날 때는 트롤리(102)의 이동속도를 증가시키고 지지블록(105) 및 후크(104)의 진자운동이 트롤리(102)가 이동하는 반대방향으로 일어날 때는 트롤리(102)의 이동속도를 감소시켜 주기를 반복적으로 실시하여 지지블록(105) 및 후크(104)의 흔들림을 완전히 제어한다.15 for such movement control, when the trolley 102 starts running along the crane body 101, the hook 104 and the support block 105 for suspending the luggage W1 by inertia Vibration occurs during this pendulum movement. At this time, the angle of change calculator calculates the angle of change θ due to the shaking of the support block 105, and considers the angle of change θ calculated by the angle calculator and the vertical distance HD from the hoist 103 to the support block 105 In this way, the risk is calculated in real time. When the calculated risk level is higher than a certain level, the controller 140 suppresses the shaking of the support block 105 and the hook 104 by controlling the moving speed of the trolley 102 as shown in FIG. 15 . That is, when the pendulum movement of the support block 105 and the hook 104 occurs in the forward direction in which the trolley 102 moves, the moving speed of the trolley 102 is increased and the pendulum movement of the support block 105 and the hook 104 is performed. When the trolley 102 moves in the opposite direction, the cycle is repeatedly performed by reducing the moving speed of the trolley 102 to completely control the shaking of the support block 105 and the hook 104 .

이때 지지블록(105) 및 후크(104)의 흔들림을 제어하기 위한 트롤리(102)의 이동속도는 지지블록(105) 및 후크(104)의 진자운동 속도에 비례하여 증감시켜 주는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the moving speed of the trolley 102 for controlling the shaking of the support block 105 and the hook 104 increases or decreases in proportion to the pendulum movement speed of the support block 105 and the hook 104 .

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although preferred embodiments of the present invention have been described above, various changes, modifications and equivalents may be used in the present invention. It is clear that the present invention can be equally applied by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description is not intended to limit the scope of the present invention, which is defined by the limits of the following claims.

101: 크레인 몸체 102: 트롤리
103: 호이스트 104: 후크
105: 지지블록 106: 케이블
107: 조작기 110: 표시부재
111: 슬라이드 바 112: 표식
113: 가이드 케이싱 114: 가이드 레일
115: 마그네틱 고정편 120: 카메라
130: 로드셀 140: 제어기
101: crane body 102: trolley
103: hoist 104: hook
105: support block 106: cable
107: manipulator 110: display member
111: slide bar 112: marker
113: guide casing 114: guide rail
115: magnetic fixture 120: camera
130: load cell 140: controller

Claims (2)

크레인 몸체를 따라 이동하는 트롤리와 호이스트, 상기 호이스트로부터 케이블에 매달려서 승강하는 지지블록, 상기 지지블록의 하측으로 설치된 후크를 구비하는 흔들림 방지 크레인에 있어서,
상기 트롤리의 일측에서 하방 촬영이 가능하도록 설치된 카메라; 상면이 반사면으로 형성된 표식을 구비하며 상기 지지블록 상부에 설치되되 상기 카메라에 대응하여 연직방향에 위치하도록 상기 지지블록의 일측으로 돌출된 지점에서 상부 돌출된 형태로 설치되는 표시부재; 및 상기 카메라가 촬영한 표시부재의 표식을 실시간으로 이미지 처리하는 이미지 처리부와, 상기 이미지 처리부에서 생성한 이미지에서 표식 이미지의 좌표를 실시간으로 산출하되, 상기 지지블록이 움직임 없이 중력장에 의해 연직방향으로 케이블에 매달린 상태일 때 표식의 위치를 기준위치로 하여 표식 이미지의 좌표를 기준점 좌표로 설정하고 이로부터 상대적인 위치에 있는 표식 이미지의 좌표를 산출하는 좌표 설정부를 구비하며, 상기 트롤리와 호이스트의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하며,
상기 트롤리에 설치되어 후크에 매달리는 수화물의 하중을 감지할 수 있도록 한 로드셀;을 더 포함하여,
상기 수화물의 로프를 후크에 걸어준 상태에서 크레인이 작동된 직후에 상기 제어기는, 호이스트를 작동시켜 케이블을 감아올리면서 지지블록 및 후크를 1차 상승시키는 제1단계; 상기 제1단계가 진행되는 동안 수화물이 지면에서 떨어지지 않은 상태에서 수화물로 인해 상기 로드셀에 일정 이상의 하중이 감지되면 상기 호이스트의 작동을 멈추고 상기 좌표 설정부에 의해 표식 이미지의 좌표를 산출하는 제2단계; 상기 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표와 일치하지 않는 경우 현재 표식 이미지의 좌표와 기준점 좌표를 일치시키는 데 필요한 트롤리의 이동거리와 방향을 산출하는 제3단계; 상기 제3단계에서 산출된 이동거리와 방향을 따라 트롤리를 1차 이동시키는 제4단계; 상기 트롤리가 1차 이동한 상태에서 호이스트를 재작동시켜 케이블을 감아올리면서 지지블록 및 후크를 2차 상승시키는 제5단계; 상기 제5단계가 진행되는 동안 수화물이 지면에서 떨어지지 않은 상태에서 수화물로 인해 상기 로드셀에 일정 이상의 하중이 감지되면 상기 호이스트의 작동을 멈추고 상기 좌표 설정부에 의해 표식 이미지의 좌표를 다시 산출하는 제6단계; 및 상기 제6단계에서 산출된 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표와 일치하면 호이스트를 재작동시켜 수화물을 지면으로부터 들어 올리고, 상기 제6단계에서 산출된 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표가 일치하지 않으면 상기 트롤리를 이동시켜 상기 표식 이미지의 좌표가 기준점 좌표가 일치해지도록 제3단계부터 다시 시작하도록 안내하는 제7단계;를 포함하여 이루어지는 다단계 리프팅 제어를 실시하며,
상기 표시부재는, 상기 지지블록의 일측단부 상면에 부착되며 일측을 향하여 개구된 개구부를 갖는 가이드 케이싱; 상기 가이드 케이싱의 개구부를 통해 부분 삽입된 형태로 슬라이딩 진퇴 가능하도록 설치된 슬라이드 바; 및 상기 슬라이드 바의 일측단부 상면에서 돌출된 형태로 설치되고 상면이 중심점이 표시된 반사면으로 구비된 돌출형 표식;으로 이루어져서, 상기 슬라이드 바의 슬라이딩 진퇴 동작에 의해 상기 좌표 설정부의 설정 변경 없이 상기 카메라에 대한 상기 표식의 기준위치를 수작업으로 보정 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 흔들림 방지 크레인.
In the anti-shake crane having a trolley and a hoist moving along the crane body, a support block for lifting and lowering by hanging from a cable from the hoist, and a hook installed below the support block,
a camera installed so as to be able to photograph downwards from one side of the trolley; a display member having a mark having an upper surface formed of a reflective surface and installed on the support block in a form that protrudes from a point protruding to one side of the support block so as to be positioned in a vertical direction corresponding to the camera; and an image processing unit that image-processes the mark of the display member photographed by the camera in real time, and calculates the coordinates of the mark image in the image generated by the image processing unit in real time, but the support block moves in the vertical direction by the gravitational field without movement A coordinate setting unit that sets the coordinates of the mark image as the reference point coordinates by using the position of the mark as the reference position when it is hung on the cable, and calculates the coordinates of the mark image in the relative position therefrom, the operation of the trolley and the hoist It includes a controller to control;
A load cell installed on the trolley to sense the load of luggage hanging on the hook; further including,
Immediately after the crane is operated in a state in which the rope of the luggage is hung on the hook, the controller operates a hoist to take up the cable while first raising the support block and the hook; During the first step, if more than a certain load is sensed on the load cell due to the luggage while the luggage does not fall from the ground during the first step, the operation of the hoist is stopped and the coordinates of the mark image are calculated by the coordinate setting unit. ; a third step of calculating the moving distance and direction of the trolley required to match the coordinates of the current marker image with the coordinates of the reference point when the coordinates of the marker image do not match the coordinates of the reference point; a fourth step of first moving the trolley according to the moving distance and direction calculated in the third step; a fifth step of re-operating the hoist in the state in which the trolley has moved first to raise the support block and the hook secondarily while winding up the cable; During the fifth step, if a load above a certain level is sensed on the load cell due to the luggage while the luggage does not fall from the ground during the fifth step, the operation of the hoist is stopped and the coordinates of the marker image are calculated again by the coordinate setting unit. step; And if the coordinates of the marker image calculated in step 6 match the coordinates of the reference point, the hoist is operated again to lift the luggage from the ground, and if the coordinates of the marker image calculated in step 6 do not match the coordinates of the reference point, the trolley A seventh step of guiding to start again from the third step so that the coordinates of the mark image match the reference point coordinates by moving
The display member may include: a guide casing attached to an upper surface of one end of the support block and having an opening opened toward one side; a slide bar installed to slide forward and backward in a partially inserted form through the opening of the guide casing; and a protruding mark installed in a form protruding from the upper surface of one end of the slide bar and provided with a reflective surface having a central point on the upper surface; the camera without changing the setting of the coordinate setting unit by sliding forward/backward operation of the slide bar Anti-shake crane, characterized in that it is possible to manually correct the reference position of the mark for
제1항에 있어서,
상기 슬라이드 바의 상면에는 그의 길이방향을 따라 상기 슬라이드 바의 진퇴 거리를 확인 가능하도록 눈금이 표시되며,
상기 가이드 케이싱의 내부 저면에는 상기 가이드 케이싱의 길이방향을 따라 상기 슬라이드 바의 슬라이딩 동작을 안내하는 가이드 레일이 구비된 것을 특징으로 하는 흔들림 방지 크레인.
The method of claim 1,
A scale is displayed on the upper surface of the slide bar to check the advance and retreat distance of the slide bar along its longitudinal direction,
Anti-shake crane, characterized in that the guide rail for guiding the sliding operation of the slide bar along the longitudinal direction of the guide casing is provided on the inner bottom surface of the guide casing.
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