KR20230004977A - 중장비용 붐의 경보장치 - Google Patents

중장비용 붐의 경보장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중장비의 붐을 작동시키는 과정에서 주변 구조물에 근접할 경우 이를 감지하여 중장비 기사에게 경보 신호를 알릴 수 있는 중장비용 붐의 경보장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 붐을 갖는 중장비에 있어서, 상기 붐의 끝 부분에 자력에 의해 탈착되도록 자석을 갖는 베이스, 상기 베이스에 결합되어 배터리 및 버저를 갖는 본체, 상기 본체에 결합되어 근접 신호를 알리도록 빛을 발광하는 경광등, 상기 붐의 끝 부분이 상부 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 상부근접센서, 상기 상부근접센서에서 출력된 감지 신호에 따라 상기 경광등 및 상기 버저의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 기술사상으로 한다.

Description

중장비용 붐의 경보장치{ALARM APPARATUS FOR HEAVY EQUIPMENT BOOM}
본 발명은 중장비용 붐의 경보장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중장비의 붐을 작동시키는 과정에서 주변 구조물에 근접할 경우 이를 감지하여 중장비 기사에게 경보 신호를 알릴 수 있는 중장비용 붐의 경보장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 중장비는 주로 토목 공사에 사용하는 중량이 큰 기계를 통틀어 이른다.
중장비는 불도저, 굴착기, 굴삭기, 포클레인(poclain), 로더(loader), 불도저(bulldozer) 등을 포함한다.
중장비는 중량과 차체의 부피가 커서 전방 및 후방 시야 확보가 어려운 불편함이 있다.
이러한 불편함을 해결하기 위해 근래에는 다양한 장치를 중장비에 설치하여 사용하고 있다.
한편, 중장비 중 로더의 붐(boom)은 버킷(bucket)을 트랙터(tractor)에서 가까이 또는 멀리 움직이는 디퍼 암(dipper arm)을 움직여 버킷을 상하로 작동시키는 기능을 한다.
또한, 중장비 중 굴착기(shovel)의 붐은 버킷을 트랙터에서 가까워졌다 멀어졌다 하게 작동시키는 암을 움직여 버킷을 아래로 작동시키는 기능을 한다.
상술한 중장비의 붐의 끝 부분 및 버킷은 중장비 기사의 시야에서 가장 멀리 있어서 주변 구조물에 근접을 쉽게 확인하기 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서, 대한민국 공개특허 제10-2019-0099664호(공개일자 2019년08월28일) ‘중장비 사각지대 해결을 위한 무선 근접 경고 장치’ 및 대한민국 등록실용신안 제20-0150489호(등록일자 1999년04월07일) ‘중장비용 후방 장애물 감지장치’ 등이 개시되어 있다.
그러나 상술한 전자의 종래기술은 중장비가 운행되는 작업장의 사각지대 곳곳에 신호용 단말기를 설치해야 하고, 이를 확인하는 단말기를 중장비에 설치해야 하므로, 단말기를 설치하는 작업이 복잡하고 단말기의 구입에 대한 경제적인 부담이 가중될 뿐만 아니라 고소에 위치하는 중장비 붐의 근접을 정확히 감지하기 어려운 문제점이 있었다.
그리고 상술한 후자의 종래기술은 중장비에 설치된 배터리에 배선하는 작업이 어려울 뿐만 아니라 중장비의 붐이 굴절 및 신축 작동하는 특성에 의해 노출된 전선이 쉽게 손상되어 실질적으로 감지 기능을 발휘하기 어려운 등의 문제점이 있었다.
(0001) 대한민국 공개특허 제10-2019-0099664호(공개일자 2019년08월28일) (0001) 대한민국 등록실용신안 제20-0150489호(등록일자 1999년04월07일)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 중장비의 붐 끝 부분이 주변 구조물에 근접할 경우 이를 감지하는 경보장치를 배선 없이 편리하게 탈착하여 붐의 충돌을 방지할 수 있는 중장비용 붐의 경보장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 붐을 갖는 중장비에 있어서, 상기 붐의 끝 부분에 자력에 의해 탈착되도록 자석을 갖는 베이스, 상기 베이스에 결합되어 배터리 및 버저를 갖는 본체, 상기 본체에 결합되어 근접 신호를 알리도록 빛을 발광하는 경광등, 상기 붐의 끝 부분이 상부 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 상부근접센서, 상기 상부근접센서에서 출력된 감지 신호에 따라 상기 경광등 및 상기 버저의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 기술사상으로 한다.
본 발명은 상기 붐의 끝 부분이 전방 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 전방근접센서를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 전방근접센서에서 출력된 감지 신호에 따라 상기 경광등 및 상기 버저의 작동을 제어할 수 있다.
상기 경광등은 회전축을 중심으로 회전하고, 상기 상부근접센서는 상기 경광등의 회전축 상단부에 설치될 수 있다.
상기 전방근접센서는 상기 전방 구조물을 향하도록 상기 본체의 외면 일측에 설치될 수 있다.
상술한 해결 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 중장비의 붐 끝 부분이 상부 구조물 또는 전방 구조물에 1m 이내로 근접할 때에 경보장치가 이를 감지하여 경광등에서 빛을 발광하고 버저에서 경보음을 출력하므로 충돌을 방지할 수 있으며, 경보장치가 배선 없이 중장비의 붐 끝 부분에 자력으로 탈착하여 붐의 충돌을 방지하므로 붐을 갖는 로더 및 굴착기 등의 중장비에 용이하게 활용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전체적인 형태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 각 구성의 연결 관계를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 중장비에 장착 상태를 나타낸 예시도.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 중장비용 붐의 경보장치(100)는, 붐(210)의 끝 부분에 자력에 의해 탈착되도록 자석(182)을 갖는 베이스(180), 베이스(180)에 결합되어 배터리(120) 및 버저(130)를 갖는 본체(110), 본체(110)에 결합되어 근접 신호를 알리도록 빛을 발광하는 경광등(140), 붐(210)의 끝 부분이 상부 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 상부근접센서(150), 붐(210)의 끝 부분이 전방 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 전방근접센서(160), 상부근접센서(150) 전방근접센서(160)에서 검출된 신호에 따라 경광등(140) 및 버저(130)의 작동을 제어하는 제어부(170)를 포함한다.
베이스(180)는 본 발명의 기초를 이루는 구성이다.
도 1을 참조하면, 베이스(180)는 원통 모양으로 형성되고, 하부 외경에는 플랜지(181)가 구비된다.
그리고 베이스(180)는 금속 재질로 이루어진 붐(210)의 끝 부분에 자력으로 탈착되도록 자석(182)을 갖는다.
이러한 자석(182)은 작은 원판 모양으로 형성되어 베이스(180)의 플랜지(181)에 소정 간격을 이루도록 장착된 복수로 이루어질 수 있다.
선택적으로, 자석(182)은 링 모양으로 형성되어 플랜지(181)의 원호 중앙에 장착될 수 있다.
본체(110)는 배터리(120) 및 버저(130)가 구비되어 베이스(180)의 상부에 결합된다.
도 1을 참조하면, 본체(110)는 베이스(180)와 동일한 외경을 갖는 원통 모양으로 형성되어 베이스(180)의 상부에 결합된다.
본체(110)의 내부에는 배터리(120)가 내장되어 경광등(140), 버저(130), 상부근접센서(150) 및 하부근접센서로 전원을 공급하고, 외부 일측에는 버저(130)가 구비되어 경보음을 출력한다.
여기서, 배터리(120)는 2차 전지인 리튬이온(Li-ion) 배터리, 전고체(Solid-state) 배터리 등으로 구현될 수 있다.
여기서, 버저(130)는 상부근접센서(150) 및 하부근접센서로부터 입력된 감지 신호를 기초로 제어부(170)에 의해 작동되어 붐(210)의 끝 부분이 상부 및 하부 구조물에 근접된 위험을 알리는 경보음을 출력한다.
선택적으로, 버저(130)는 상부근접센서(150)와 상부 구조물 사이의 거리 또는 전방근접센서(160)와 전방 구조물 사이의 거리에 따라 경보음의 크기를 조절할 수 있다.
선택적으로, 버저(130)는 상부근접센서(150)와 상부 구조물 사이의 거리 또는 전방근접센서(160)와 전방 구조물 사이의 거리에 따라 경보음의 펄스 주기를 짧게 또는 길게 생성할 수 있다.
경광등(140)은 본체(110)에 결합되어 붐(210)의 끝 부분이 상부 및 하부 구조물에 근접된 신호를 알리도록 빛을 발광한다.
도 1을 참조하면, 경광등(140)은 베이스(180) 및 본체(110)와 동일한 외경을 갖는 원통 모양으로 형성되어 본체(110)의 상부에 결합된다.
이러한 경광등(140)은 회전축(141)을 중심으로 회전하면서 적색, 녹색, 황색 등의 빛을 발광한다.
상부근접센서(150)는 붐(210)의 끝 부분이 상부 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 제어부(170)로 감지 신호를 출력한다.
도 1을 참조하면, 상부근접센서(150)는 경광등(140)의 회전축(141) 상단부에 설치되는 것이 바람직하다.
선택적으로, 상부근접센서(150)는 경광등(140)의 상면 일측에 설치될 수 있다.
이러한 상부근접센서(150)는 전자기장이나 전자기파를 방출하여 그 전기장이 돌아오는 신호를 찾는 정전식 감은 센서나 광전감지 센서 또는 유도형 센서 중 어느 하나의 센서로 구현될 수 있다.
이때, 상부근접센서(150)와 상부 구조물의 거리가 1m를 초과할 경우 상부근접센서(150)는 감지 신호를 생성하지 않고, 상부근접센서(150)와 상부 구조물의 거리가 1m 이내일 경우 상부근접센서(150)는 감지 신호를 생성하여 제어부(170)로 출력한다.
전방근접센서(160)는 붐(210)의 끝 부분이 전방 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 제어부(170)로 감지 신호를 출력한다.
도 1을 참조하면, 전방근접센서(160)는 전방 구조물을 향하도록 본체(110)의 외면 일측에 설치되는 것이 바람직하다.
선택적으로, 전방근접센서(160)는 전방 구조물을 향하도록 베이스(180)의 외면 일측에 설치될 수 있다.
이러한 전방근접센서(160)는 전자기장이나 전자기파를 방출하여 그 전기장이 돌아오는 신호를 찾는 정전식 감은 센서나 광전감지 센서 또는 유도형 센서 중 어느 하나의 센서로 구현될 수 있다.
이때, 전방근접센서(160)와 상부 구조물의 거리가 1m를 초과할 경우 전방근접센서(160)는 감지 신호를 생성하지 않고, 전방근접센서(160)와 상부 구조물의 거리가 1m 이내일 경우 전방근접센서(160)는 감지 신호를 생성하여 제어부(170)로 출력한다.
제어부(170)는 상부근접센서(150) 및 전방근접센서(160)에서 검출된 신호에 따라 경광등(140) 및 버저(130)의 작동을 전반적으로 제어한다.
부연하면, 제어부(170)는 상부근접센서(150)에서 상부 구조물과의 거리가 1m 이내로 근접된 감지신호가 입력되면 경광등(140) 및 버저(130)를 작동시키도록 제어 신호를 출력하고, 상부근접센서(150)에서 상부 구조물과의 거리가 1m를 초과하여 감지신호의 입력이 없으면 경광등(140) 및 버저(130)를 정지시키도록 제어 신호를 출력한다.
아울러, 제어부(170)는 전방근접센서(160)에서 전방 구조물과의 거리가 1m 이내로 근접된 감지신호가 입력되면 경광등(140) 및 버저(130)를 작동시키도록 제어 신호를 출력하고, 전방근접센서(160)에서 전방 구조물과의 거리가 1m를 초과하여 감지신호의 입력이 없으면 경광등(140) 및 버저(130)를 정지시키도록 제어 신호를 출력한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 실시예에 의한 중장비(200)용 붐(210)의 경보장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 중장비(200)용 붐(210)의 끝 부분 상면에 자력으로 장착된다.
이때, 경보장치(100)는 전방근접센서(160)가 전방 구조물을 향하도록 배치한 상태에서 붐(210)의 끝 부분 상면에 자력으로 장착한다.
이어서, 중장비(200)의 작동 중 상부 구조물에 붐(210)의 끝 부분이 1m 이내로 근접되면 상부근접센서(150)에서 이를 검출하여 제어부(170)로 감지 신호를 출력하고, 제어부(170)는 상부근접센서(150)로부터 입력된 감지 신호를 기초로 경광등(140) 및 버저(130)로 작동 신호를 출력한다.
그러면, 경광등(140)은 회전축(141)을 중심으로 회전하면서 적색, 녹색, 황색 등의 빛을 발광하고 버저(130)는 경보음을 출력하여, 붐(210)의 끝 부분이 상부 구조물에 근접된 위험한 상태임을 중장비(200) 기사에게 알리게 된다.
그리고 중장비(200)의 작동 중 전방 구조물에 붐(210)의 끝 부분이 1m 이내로 근접되면 전방근접센서(160)에서 이를 검출하여 제어부(170)로 감지 신호를 출력하고, 제어부(170)는 전방근접센서(160)로부터 입력된 감지 신호를 기초로 경광등(140) 및 버저(130)로 작동 신호를 출력한다.
그러면, 경광등(140)은 회전축(141)을 중심으로 회전하면서 적색, 녹색, 황색 등의 빛을 발광하고 버저(130)는 경보음을 출력하여, 붐(210)의 끝 부분이 상부 구조물에 근접된 위험한 상태임을 중장비(200) 기사에게 알리게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 중장비(200)의 붐(210) 끝 부분이 상부 구조물 또는 전방 구조물에 1m 이내로 근접할 때에, 붐(210)의 끝 부분에 장착된 경보장치(100)가 이를 감지하여 경광등(140)에서 빛을 발광하고 버저(130)에서 경보음을 출력하므로 충돌을 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 의한 경보장치(100)는 배선 없이 중장비(200)의 붐(210) 끝 부분에 자력으로 탈착하여 붐(210)의 충돌을 방지하므로, 붐(210)을 갖는 로더 및 굴착기 등의 중장비(200)에 용이하게 활용할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 경보장치 110 : 본체
120 : 배터리 130 : 버저
140 : 경광등 150 : 상부근접센서
160 : 전방근접센서 170 : 제어부
180 : 베이스 200 : 중장비
210 : 붐

Claims (4)

  1. 붐을 갖는 중장비에 있어서,
    상기 붐의 끝 부분에 자력에 의해 탈착되도록 자석을 갖는 베이스;
    상기 베이스에 결합되어 배터리 및 버저를 갖는 본체;
    상기 본체에 결합되어 근접 신호를 알리도록 빛을 발광하는 경광등;
    상기 붐의 끝 부분이 상부 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 상부근접센서;
    상기 상부근접센서에서 출력된 감지 신호에 따라 상기 경광등 및 상기 버저의 작동을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 중장비용 붐의 경보장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 붐의 끝 부분이 전방 구조물에 접근하는 상태를 검출하여 감지 신호를 출력하는 전방근접센서를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 전방근접센서에서 출력된 감지 신호에 따라 상기 경광등 및 상기 버저의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 중장비용 붐의 경보장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 경광등은 회전축을 중심으로 회전하고, 상기 상부근접센서는 상기 경광등의 회전축 상단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 중장비용 붐의 경보장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 전방근접센서는 상기 전방 구조물을 향하도록 상기 본체의 외면 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 중장비용 붐의 경보장치.
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