KR20240041135A - 케이블 드럼용 전동 대차 - Google Patents

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KR20240041135A
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서종만
이성후
이상섭
이상헌
이수열
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삼성물산 주식회사
대명지이씨(주)
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Abstract

본 발명은 케이블이 권취된 케이블 드럼을 안전하게 포설 장소로 이송시킬 수 있고, 트레이(tray)를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치의 이동에 따라 케이블의 권출을 제어하기 위한 케이블 드럼용 전동 대차를 제안한다. 상기 장치는 케이블이 권취된 케이블 드럼을 파지하고, 케이블 포설용 트레이(tray)를 따라 이동하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치에 케이블을 공급하는 케이블 드럼을 이송하기 위한 전동 대차에 있어서, 지면에 배치되는 몸체부, 상기 몸체부와 수직하게 배치되어, 상기 케이블 드럼을 지면을 기준으로 수직하게 이동시키는 수직이동부 및 상기 수직이동부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어, 상기 수직이동부에 의해 상기 케이블 드럼을 파지한 상태로 상하로 이동하는 파지부를 포함하여 구성되되, 상기 파지부는 상기 케이블 포설 장치의 이동에 대응하여, 상기 케이블 드럼을 회전시켜 상기 케이블 드럼이 케이블을 권출 또는 권취하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

케이블 드럼용 전동 대차{Electric bogie for cable drum}
본 발명은 전력 설비 공사(electric power facility construction)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 케이블이 권취된 케이블 드럼을 이송시키고, 트레이(tray)를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치의 이동에 따라 케이블의 권출을 제어하기 위한 케이블 드럼용 전동 대차에 관한 것이다.
반도체 등의 제조 공장을 신규 건축하거나 중축, 설계 변경 등의 과정에서 반도체 장비에 전력 등을 공급하기 위해서는 케이블(cable)을 포설(laying)하는 작업이 이루어져야 한다. 이 밖에도, 도로의 터널 벽면이나 천정에는 각종 조명설비에 전력을 공급하거나 신호를 전달하기 위한 여러 종류, 여러 가닥의 케이블이 트레이 위로 포설된다.
이 중, 반도체 제조 공장의 케이블 포설은 구조물의 천정이나 옥외에 케이블 포설용 트레이(tray)를 미리 설치하고, 설치된 트레이 상 측에 케이블을 거치하여 이루어지는 것이 일반적이다.
한편, 반도체 제조 공장은 반도체 장비에 요구되는 전압이 매우 크기 때문에, 이를 송전하기 위한 케이블의 중량 또한 매우 크며, 규모도 거대하여 많은 개수의 케이블을 필요로 한다.
케이블을 포설하기 위해서는 케이블을 수용하기 위한 트레이의 일단에서 케이블에 로프를 연결하고, 작업자의 수작업에 의해 타단에서 로프를 당기는 과정이 요구되었다. 이에 따라, 케이블이 트레이에 마찰되어 피복이 손상되거나 케이블이 서로 엉켜 꼬이는 등의 문제점이 발생되었다.
최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 케이블을 파지한 상태로 트레이를 주행하면서 케이블을 이동시키는 다양한 형태의 케이블 포설 장치들이 개발되고 있다.
한편, 케이블 포설 작업을 수행하기 위해서는 케이블이 권취된 케이블 드럼(cable drum)을 포설 장소로 이송시킨 후에, 포설 장소에서 케이블 드럼으로부터 케이블을 권출하여 케이블을 공급하여야 한다. 이때, 케이블 드럼은 부피와 중량이 매우 크기 때문에 다수의 작업자가 굴리거나, 지게차를 이용하여 작업 장소까지 이송된다.
그러나, 다수의 작업자가 케이블 드럼을 굴려서 이송하는 경우에는 방향 전환이 어려울 뿐만 아니라, 장애물에 의한 각종 안전 사고 및 전도 사고가 발생될 수 있다. 또한, 지게차를 이용하여 케이블 드럼을 이송하는 경우에는 원형으로 형성되는 케이블 드럼의 특성상 견고한 고정이 어렵기 때문에 안전 사고가 발생될 수 있다.
더하여, 트레이 위를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치들이 지속적으로 개발 및 공급되고 있음에도 불구하고, 케이블 포설 장치의 포설 속도에 비례하여 케이블 드럼에 권취된 케이블을 공급할 수 있는 수단이 존재하지 않는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0312204호 '케이블 당김구', (2001.10.06. 등록)
따라서, 본 발명의 일 목적은 케이블이 권취된 케이블 드럼을 안전하게 포설 장소로 이송시킬 수 있고, 트레이(tray)를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치의 이동에 따라 케이블의 권출을 제어하기 위한 케이블 드럼용 전동 대차를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 케이블이 권취된 케이블 드럼을 안전하게 포설 장소로 이송시킬 수 있고, 트레이(tray)를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치의 이동에 따라 케이블의 권출을 제어하기 위한 케이블 드럼용 전동 대차를 제안한다.
상기 장치는 케이블이 권취된 케이블 드럼을 파지하고, 케이블 포설용 트레이(tray)를 따라 이동하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치에 케이블을 공급하는 케이블 드럼을 이송하기 위한 전동 대차에 있어서, 지면에 배치되는 몸체부, 상기 몸체부와 수직하게 배치되어, 상기 케이블 드럼을 지면을 기준으로 수직하게 이동시키는 수직이동부 및 상기 수직이동부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어, 상기 수직이동부에 의해 상기 케이블 드럼을 파지한 상태로 상하로 이동하는 파지부를 포함하여 구성되되, 상기 파지부는 상기 케이블 포설 장치의 이동에 대응하여, 상기 케이블 드럼을 회전시켜 상기 케이블 드럼에서 케이블을 권출 또는 권취 하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 몸체부는 상기 수직이동부가 결합되기 위한 공간을 형성하는 결합프레임, 상기 결합프레임의 양측부에 서로 수평하게 전방으로 연장 형성되는 한 쌍의 제1 지지프레임 및 상기 한 쌍의 제1 지지프레임 각각의 끝단부에 설치되어, 지면을 따라 이동하는 제1 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수직이동부의 후방에 결합되어 상기 몸체부의 일측을 지지하며 이동 방향을 조정하는 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조정부는 상기 수직이동부의 후방에 결합되는 제2 지지프레임, 상기 제2 지지프레임의 끝단부에 설치되고, 상기 제1 이동부재와 함께 상기 결합프레임을 지지하여 지면을 따라 이동하되, 전방을 기준으로 좌측 또는 우측으로 회전하여 상기 제1 이동부재의 방향을 제어하는 제2 이동부재 및 상기 제2 이동부재의 방향 및 상기 수직이동부의 높이를 조정하는 조정 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수직이동부는 상기 결합프레임을 감싸도록 배치되어 상기 결합프레임에 고정 결합되는 고정프레임, 상기 고정프레임의 양측부로부터 상부로 연장 형성되는 가이드레일 및 상기 가이드레일 사이에 위치하며, 상기 파지부를 상기 가이드레일을 따라 수직 이동시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파지부는 상기 가이드레일에 구속된 상태에서 상기 가이드레일을 따라 이동하는 수직이동롤러, 상기 수직이동롤러에 결합되어 상기 수직이동부에 의해 상승 또는 하강하는 파지프레임, 상기 파지프레임의 양측부로부터 전방으로 돌출된 바 형태로 형성되어 상기 케이블 드럼의 양측부를 지지하는 복수의 포크, 상기 복수의 포크 끝단부에 설치되어, 상기 케이블 드럼의 회전대를 회전 가능하게 파지하는 파지롤러 및 상기 파지롤러에 의해 파지 된 상기 케이블 드럼의 외측면을 회전시키는 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상가 트레이의 높이 및 상기 케이블 포설 장치의 이동에 따라 상기 수직이동부 및 상기 파지부를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 유닛은 상기 케이블 포설 장치로부터 상기 트레이를 이동하는 구동 피니언의 회전수를 수신하고, 상시 구동 피니언의 회전수를 기초로 상기 케이블 포설 장치의 이동 거리를 추정하고, 상기 추정된 이동 거리에 대응하게 상기 케이블 드럼의 케이블이 권출 되도록 상기 회전 구동부를 제어하여 상기 케이블 드럼을 회전시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 유닛은 상기 케이블 포설 장치로부터 상기 트레이를 이동하는 구동 피니언의 회전 방향을 수신하고, 상기 수신된 회전 방향과 대응하게 상기 케이블 드럼의 회전 방향을 변경하여 케이블을 권취 또는 권출하는 것을 특징으로 한다.
상기 파지부는 상기 트레이와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 거리 측정 센서로부터 측정된 상기 트레이와의 거리를 기초로, 상기 수직이동부를 제어하여 상기 케이블 드럼의 높이를 단계별로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 케이블 드럼용 전동 대차는 케이블을 파지한 상태로 트레이를 따라 이동하는 케이블 포설 장치의 이동에 따라, 케이블 드럼을 회전시켜 케이블의 권출을 제어함으로써, 케이블 포설 장치가 안정적으로 케이블을 포설할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한 상기 케이블 드럼용 전용 대차는 다수의 작업자 또는 지게차를 이용하여 케이블 드럼을 이송하는 것이 아닌 상기 케이블 드럼용 전동 대차에 케이블 드럼을 고정하여 이동시킴으로써 케이블 드럼으로 인한 전도 사고 및 안전 사고를 사전에 예방할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차를 나타낸 배변 사시도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '구성된다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 케이블 포설 작업을 수행하기 위해서는 케이블이 권취된 케이블 드럼(cable drum)을 포설 장소로 이송시킨 후에, 포설 장소에서 케이블 드럼으로부터 케이블을 권출하여 케이블을 공급한다. 이때, 케이블 드럼은 부피와 중량이 매우 크기 때문에 다수의 작업자가 굴리거나, 지게차를 이용하여 작업 장소까지 이송된다.
그러나, 다수의 작업자가 케이블 드럼을 굴려서 이송하는 경우에는 방향 전환이 어려울 뿐만 아니라, 장애물에 의한 각종 안전 사고 및 전도 사고가 발생될 수 있다. 또한, 지게차를 이용하여 케이블 드럼을 이송하는 경우에는 원형으로 형성되는 케이블 드럼의 특성상 견고한 고정이 어렵기 때문에 안전 사고가 발생될 수 있다.
더하여, 트레이 위를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치들이 지속적으로 개발 및 공급되고 있음에도 불구하고, 케이블 포설 장치의 포설 속도에 비례하여 케이블 드럼에 권취된 케이블을 공급할 수 있는 수단이 존재하지 않는 문제점이 있었다.
이러한, 한계를 극복하고자, 본 발명은 케이블이 권취된 케이블 드럼을 안전하게 포설 장소로 이송시킬 수 있고, 트레이(tray)를 주행하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치의 이동에 따라 케이블의 권출을 제어하기 위한 케이블 드럼용 전동 대차를 제안하고자 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차(40, 이하 '전동 대차' 라 함)는 케이블 포설을 위하여, 케이블 포설용 트레이(10)가 위치한 포설 장소로 케이블이 권취된 케이블 드럼(30)을 이송시킬 수 있다.
또한, 전동 대차(40)는 트레이(10)를 주행하면서 케이블(32)을 포설하는 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)으로부터 권출된 케이블(32)을 파지한 상태에서 이동함에 따른 케이블(32)의 권출 속도를 제어할 수 있다.
한편, 트레이(10)는 케이블(32)을 지지하기 위한 'ㄷ'형 단면의 금속판이다. 트레이(10)는 케이블(32)을 지지함과 동시에 케이블 포설 장치(20)가 이동하기 위한 레일 역할을 수행할 수 있다. 이러한, 트레이(10)는 사다리형, 바닥밀폐형, 펀칭형, 메쉬형 등 다양한 형태의 트레이가 적용될 수 있다.
예를 들어, 트레이(10)는 복수의 단위 트레이를 포함하며, 복수의 단위 트레이가 결합되어 레일을 형성한다. 복수의 단위 트레이는 직선 형태의 단위 트레이 또는 곡선 형태의 단위 트레이로 형성될 수 있으며, 설치되는 구조물의 구조와, 전기 설비들의 설비 구조에 따른 케이블(32)의 경로에 따라 조합되어 결합될 수 있다.
또한, 트레이(10)는 양측에 받침구(11)가 형성될 수 있다. 여기서, 받침구(11)는 양측이 서로 마주하는 내측방향으로 절곡 형성될 수 있으며, 케이블 포설 장치(20)의 이동을 위해 케이블 포설 장치(20)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 받침구의 상면에는 케이블 포설 장치(20)의 구동 피니언(21)과 대응되는 형상으로 기어 치가 반복 형성될 수 있다.
케이블 포설 장치(20)는 트레이(10) 위에 안착되어, 케이블(32)을 파지한 상태에서 트레이(10)를 따라 이동하여 케이블(32)을 포설할 수 있다. 이러한, 케이블 포설 장치(20)는 트레이(10) 위를 주행하기 위한 복수의 구동 피니언(21)을 포함하여 구성될 수 있다.
복수의 구동 피니언(21)은 트레이(10)의 양측 받침구(11)를 따라 이동할 수 있다. 여기서, 복수의 구동 피니언(21)은 트레이(10)의 양측 받침구(11)에 안착되며, 외측면이 양측 받침구(11) 상부면에 형성된 기어치와 대응되는 피니언 형상으로 형성되어, 기어치와 맞물려 고중량의 케이블(32)을 파지한 상태에서도 안정적으로 이동할 수 있다.
특히, 케이블 포설 장치(20)는 구동 피니언(21)의 회전수를 측정하기 위한 회전 수 검출 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 회전 수 검출 센서는 자기장의 변화를 이용하여 구동 피니언(21)의 회전수를 검출할 수 있다. 즉, 회전 수 검출 센서는 영구자석(permanent magnet), 코일(coil) 및 폴 피스(pole shoe)로 구성되어, 구동 피니언(21)의 회전 속도 및 방향을 검출할 수 있다. 하지만, 이에 한정된 것은 아니고, 회전 수 검출 센서는 구동 피니언(21)의 회전 수 및 방향을 검출할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있다.
또한, 케이블 포설 장치(20)는 검출된 구동 피니언(21)의 회전 수 및 방향에 관한 정보를 전동 대차(40)에 전송할 수 있다. 이때, 케이블 포설 장치(20)는 근거리 무선 통신을 이용하여 전동 대차(40)에 구동 피니언(21)의 회전 수 및 방향에 관한 정보를 실시간 전달할 수 있다. 예를 들어, 케이블 포설 장치(20)는 블루투스(bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zigbee) 등의 근거리 무선 통신을 통해 전동 대차(40)에 정보를 전달할 수 있다. 이때, 케이블 포설 장치(20) 및 전동 대차(40)는 도시되지는 않지만 서로 통신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
케이블 드럼(30)은 케이블(32)을 운반 또는 보존하기 위하여 목재 또는 플라스틱, 금속으로 제조된 원통 북 모양의 틀일 수 있다. 구체적으로, 케이블 드럼(30)은 중심부에 원통형으로 형성되어 케이블이 권취되는 권취부가 형성될 수 있으며, 권취부의 양 밑면에 권취된 케이블이 외부로 이탈하는 것을 방지하는 원형의 지지판으로 구성될 수 있다. 여기서, 케이블 드럼(30)의 직경과 구조는 케이블(32)의 양과 형태에 따라 달라질 수 있다.
또한, 케이블 드럼(30)은 양 밑면의 중심점을 관통하는 회전홀이 형성될 수 있다. 여기서, 케이블 드럼(30)은 회전홀에 삽입되어 케이블 드럼(30)에 회전 가능하게 결합되는 회전대(31)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차의 구조에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차를 나타낸 배변 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 대차(40)는 몸체부(100), 수직이동부(200), 파지부(300), 조정부(400) 및 제어 유닛(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(100)는 지면 상에 배치되고, 수직이동부(200), 파지부(300) 및 조정부(400)를 수용하기 위한 공간을 형성하며, 조정부(400)와 함께 수직이동부(200) 및 파지부(300)를 지지할 수 있다.
구체적으로, 몸체부(100)는 결합프레임(110), 제1 지지프레임(120) 및 제1 이동부재(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
결합프레임(110)은 케이블 드럼(30)의 폭보다 긴 길이를 갖는 바 형태로 형성될 수 있으며, 수직이동부(200)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한, 결합프레임(110)은 수직이동부(200)와, 수직이동부(200)에 각각 결합된 파지부(300) 및 조정부(400)를 지지할 수 있도록, 강도가 높은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 결합프레임(110)의 양측 단부에는 제1 지지프레임(120)이 결합되기 위한 결합부(111)가 마련될 수 있다. 여기서 결합부(111)는 제1 지지프레임(120)의 일측 단부가 삽입될 수 있는 전방으로 개방된 홈이 형성되어, 제1 지지프레임(120)이 끼움 결합될 수 있다.
지지프레임(120)은 한 쌍으로 구비되어 결합프레임(110)의 양측 단부에 결합되며, 결합프레임(110)으로부터 수직하게 전방으로 연장 형성될 수 있다. 이러한, 지지프레임(120)은 결합프레임(110)과 수직한 방향으로 특정 길이를 갖는 바 형태로 형성될 수 있다. 또한, 한 쌍의 지지프레임(120)은 케이블 드럼(30)의 폭보다 넓게 이격 배치됨으로써, 사이에 케이블 드럼(30)이 위치하기 위한 공간을 형성할 수 있다.
제1 이동부재(130)는 한 쌍의 지지프레임(120) 각각의 끝단부에 설치되어, 지면을 따라 이동할 수 있다. 즉, 제1 이동부재(130)는 지면과 밀착된 상태로 이동할 수 있는 바퀴를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 바퀴는 지지프레임(120)의 길이 방향과 수평한 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.
또한, 제1 이동부재(130)는 결합프레임(110) 및 제1 지지프레임(120)을 지면과 이격된 상태로 지지할 수 있다. 즉, 제1 이동부재(130)는 후술할 조정부(400)의 제2 이동부재(420)와 함께 결합프레임(110) 및 제1 지지프레임(120)을 지면과 이격된 상태로 위치시킬 수 있다.
다음 구성으로, 수직이동부(200)는 몸체부(100)와 수직하게 배치되어, 파지부(300)에 의해 파지된 케이블 드럼(30)을 지면을 기준으로 상승 또는 하강시킬 수 있다.
구체적으로, 수직이동부(200)는 고정프레임(210), 가이드레일(220) 및 실린더(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
고정프레임(210)은 결합프레임(110)을 감싸면서, 결합프레임(110)에 고정 결합될 수 있다. 예를 들어, 고정프레임(210)은 단면이 사각형으로 형성된 결합프레임(110)의 하부면과 양측면을 감싸는 'ㄷ'형 단면의 고정바(211)와, 결합프레임(110)의 상부면을 덮는 고정판(212)으로 구성될 수 있으며, 고정바(211)와 고정판(212)이 고정 부재(213)에 의해 결합되도록 구성될 수 있다. 여기서, 고정 부재(213)는 볼트 및 너트가 될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니고, 고정바(211) 및 고정판(212)을 고정시킬 수 있는 다양한 고정 수단이 사용될 수 있다.
가이드레일(220)은 고정프레임(210)의 양측부로부터 상부로 연장 형성될 수 있다. 이러한, 가이드레일(220)은 양측 단부가 내측으로 절곡된 'ㄷ'형 단면을 가지며, 한 쌍으로 구비되어 개방된 부분이 서로 마주하도록 배치되고, 내부 공간에 파지부(300)의 수직이동롤러(310)가 삽입되어 파지부(300)의 상하 이동을 가이드 할 수 있다.
실린더(230)는 가이드레일(210) 사이에 위치하며, 파지부(300)가 결합되어 파지부(300)를 가이드레일(210)을 따라 수직 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 실린더(230)는 한 쌍의 가이드레일(210) 사이의 중심부에 가이드레일(210)과 수평하게 배치될 수 있으며, 상단부가 상승 또는 하강되도록 구성되어, 상단부와 연결된 파지부(300)를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 이러한, 실린더(220)는 유압 실린더(hydraulic cylinder), 공압 실린더(air cylinder) 등 다양한 실린더가 적용될 수 있다.
다음 구성으로, 파지부(300)는 케이블 드럼(30)을 파지할 수 있으며, 케이블 포설 장치(20)의 이동에 따라 케이블 드럼(30)을 회전시켜, 케이블 포설 장치(20)에 케이블(32)을 공급할 수 있다.
구체적으로, 파지부(300)는 수직이동롤러(310), 파지프레임(320), 복수의 포크(330), 파지롤러(340) 및 파지구동부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.
수직이동롤러(310)는 한 쌍으로 구성되는 가이드레일(210) 각각의 내부 공간에 구속된 상태로 가이드레일(210)의 내부 벽면을 따라 상하로 이동할 수 있다.
파지프레임(320)은 수직이동롤러(310)에 결합되어 수직이동부(200)에 의해 상승 또는 하강할 수 있다. 이러한, 파지프레임(320)은 가이드레일(210)의 전방에 위치하여 지면과 수직한 평면을 가지며, 케이블 드럼(30)이 위치할 공간을 형성할 수 있다.
복수의 포크(330)는 파지프레임(320)의 양측부로부터 전방으로 돌출된 바 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 포크(330)는 'ㄴ' 형태로 형성되어 일측부가 파지프레임(320)에 고정 결합되며, 타측부가 파지프레임(320)으로부터 전방으로 돌출되어 형성될 수 있다.
파지롤러(340)는 복수의 포크(330) 끝단부에 설치되어 케이블 드럼(30)의 회전대(31)를 지지할 수 있다. 구체적으로, 파지롤러(340)는 복수의 포크(330) 각각의 끝단부의 상부면에 설치될 수 있으며, 회전대(31)의 외측면에 밀착되는 복수의 롤러(341)를 포함하여 구성될 수 있다. 이를 통해, 파지롤러(340)는 케이블 드럼(30)의 회전대(31)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.
회전 구동부(350)는 파지롤러(340)에 파지된 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다. 이러한, 회전 구동부(350)는 회전롤러(351) 및 구동부(352)를 포함하여 구성될 수 있다.
회전롤러(351)는 케이블 드럼(30)의 외측면에 밀착되어 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다. 여기서, 회전롤러(351)는 케이블 드럼(30)과 밀착되어 케이블 드럼을 회전시킬 수 있도록, 케이블 드럼(30)의 외측면과 접촉하여 마찰력을 가질 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전롤러(351)는 실리콘, 고무 등의 재질로 형성될 수 있다.
구동부(352)는 회전롤러(351)에 회전력을 발생시키기 위한 모터를 포함할 수 있다. 이러한, 구동부(352)는 후술할 제어유닛(500)의 제어 하에 회전롤러(351)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
다음 구성으로, 조정부(400)는 수직이동부(200)의 후방에 결합되어 몸체부(100)의 일측을 지지하며 이동 방향을 조정할 수 있다.
이러한, 조정부(400)는 제2 지지프레임(410), 제2 이동부재(420) 및 조정 부재(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 지지프레임(410)은 수직이동부(200)의 후방에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제2 지지프레임(410)은 지면과 수평한 평면을 가지며, 지면과 일정 간격 이격된 상태에서 수직이동부(200)의 가이드레일(220)에 결합될 수 있다.
제2 이동부재(420)는 제2 지지프레임(410)의 중심부에 설치되며, 제1 이동부재(130)와 함께 결합프레임(210)을 지지하여 지면을 따라 이동하되, 전방을 기준으로 좌측 또는 우측으로 회전하여 제1 이동부재(130)의 진행 방향을 제어할 수 있다.
조정 부재(430)는 제2 이동부재(420)의 방향 및 수직이동부(200)의 높이를 조정할 수 있다. 구체적으로, 조정 부재(430)는 제2 이동부재(420)의 회전축과 수직한 방향축과 물리적으로 연결되어, 작업자가 파지한 상태로 회전시켜 제2 이동부재(420)의 방향을 조정할 수 있다. 또한, 조정 부재(430)는 제2 지지프레임(410)에 힌지로 결합되어, 실린더(230)에 동력을 제공하기 위한 펌프 역할을 수행할 수 있다.
다음 구성으로, 제어유닛(500)은 트레이(10)의 높이 및 케이블 포설 장치(20)의 이동에 따라 수직이동부(200) 및 파지부(300)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어유닛(500)은 케이블 포설 장치(20)로부터 트레이(10)를 이동하는 구동피니언(21)의 회전수를 수신할 수 있다. 제어유닛(500)은 수신한 구동피니언(21)의 회전수를 기초로 케이블 포설 장치(20)의 이동 거리를 추정하고, 추정된 이동 거리에 대응하게 케이블 드럼(30)의 케이블(32)이 권출되도록 회전구동부(352)를 제어하여, 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다.
즉, 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)으로부터 권출된 케이블을 파지한 상태에서 이동하면, 케이블 드럼(30)은 케이블 포설 장치(20)가 이동한 만큼 케이블(32)을 권출하게 된다. 이때, 케이블 포설 장치(20)가 케이블(32)을 당기는 힘만으로 케이블 드럼(30)이 회전하여 케이블(32)이 권출되는 경우, 케이블 드럼(30)의 중량에 의해 케이블 포설 장치(20)에 무리가 갈 수 있다.
이에 따라, 제어유닛(500)은 구동피니언(21)의 직경을 미리 저장하고, 구동피니언(21)의 직경과, 구동피니언(21)의 회전수를 기초로 케이블 포설 장치(20)의 이동 거리를 산출할 수 있다. 그리고, 제어유닛(500)은 케이블 포설 장치(20)가 이동한 거리만큼 케이블(32)이 권출되도록 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다.
또한, 제어유닛(500)은 케이블 포설 장치(20)로부터 트레이(10)를 이동하는 구동피니언(21)의 회전 방향을 수신할 수 있다. 제어유닛(500)은 회전구동부(352)를 제어하여 구동피니언(21)의 회전 방향에 대응하게 케이블 드럼(30)의 회전 방향을 변경하여 케이블 권취 또는 권출할 수 있다.
즉, 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)을 기준으로 전방이 아닌 후방으로 이동하는 경우, 케이블 드럼(30)으로부터 이미 권출된 케이블이 꼬이는 문제가 발생될 수 있다.
이에 따라, 제어유닛(500)은 케이블 포설 장치(20)로부터 구동피니언(21)의 방향에 관한 정보를 수신하고, 구동피니언(21)의 방향에 따라 케이블 드럼(30)의 회전 방향을 제어하여 케이블이 권취 또는 권출되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제어유닛(500)은 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)과 멀어질 경우 케이블이 권출되도록 케이블 드럼을 회전시키고, 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)과 가까워질 경우 케이블이 권취되도록 케이블 드럼을 회전시킬 수 있다.
또한, 제어유닛(500)은 트레이(10)의 특정 위치에 위치하면, 파지부(300)에 구비된 거리 측정 센서로부터 측정된 트레이(10)와의 거리를 기초로, 수직이동부(200)를 제어하여 케이블 드럼(30)의 높이를 단계별로 제어할 수 있다.
즉, 제어유닛(500)은 전동 대차(40)가 포설 위치에 위치하면, 파지부(300)에 구비된 거리 측정 센서를 통해 트레이(10)와의 거리 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 제어유닛(500)은 트레이(10)와의 거리 정보를 기초로 트레이(10)의 높이를 추정하고, 추정된 트레이(10)의 높이에 따라 수직이동부(200)를 제어하여 케이블 드럼(30)의 높이를 단계별로 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차의 동작을 상세히 설명하도록 한다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 드럼용 전동 대차의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 전동 대차(40)는 케이블 드럼(30)의 파지를 위하여 파지부(300)를 하강시킨 상태에서 케이블 드럼(30)으로 이동할 수 있다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 전동 대차(40)는 케이블 드럼(30)의 회전대(31)에 파지부(300)의 파지롤러(340)가 정확히 위치된 상태에서 수직이동부(200)를 통해 파지부(300)를 상승시켜, 파지롤러(340)가 케이블 드럼(30)의 회전대(31)를 파지하도록 할 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 전동 대차(40)는 케이블 드럼(30)을 파지한 상태로 케이블 포설용 트레이(10)가 위치한 포설 장소로 케이블 드럼(30)을 이송시킬 수 있다.
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 전동 대차(40)는 포설 위치에 위치한 상태에서 거리 측정 센서를 통해 트레이(10)와의 거리를 측정할 수 있다. 여기서, 전동 대차(40)는 트레이(10)와의 거리 정보를 기초로 트레이(10)의 높이를 추정하고, 추정된 트레이(10)의 높이에 따라 수직이동부(200)를 제어하여 케이블 드럼(30)의 높이를 제어할 수 있다.
그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 전동 대차(40)는 케이블 드럼(30)으로부터 권출된 케이블(32)을 케이블 포설 장치(20)가 파지한 상태에서 이동하게 되면, 케이블 포설 장치(20)의 이동에 따라, 케이블 드럼(30)을 회전시켜 케이블 드럼(30)에 권취된 케이블(32)을 권출 또는 권취할 수 있다.
구체적으로, 전동 대차(40)는 케이블 포설 장치(20)로부터 트레이(10)를 이동하는 구동피니언(21)의 회전수를 수신할 수 있다. 전동 대차(40)는 수신한 구동피니언(21)의 회전수를 기초로 케이블 포설 장치(20)의 이동 거리를 추정하고, 추정된 이동 거리에 대응하게 케이블 드럼(30)의 케이블(32)이 권출되도록 회전구동부(352)를 제어하여, 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다.
즉, 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)으로부터 권출된 케이블을 파지한 상태에서 이동하면, 케이블 드럼(30)은 케이블 포설 장치(20)가 이동한 만큼 케이블(32)을 권출하게 된다. 이때, 케이블 포설 장치(20)가 케이블(32)을 당기는 힘만으로 케이블 드럼(30)이 회전하여 케이블(32)이 권출되는 경우, 케이블 드럼(30)의 중량에 의해 케이블 포설 장치(20)에 무리가 갈 수 있다.
이에 따라, 전동 대차(40)는 구동피니언(21)의 직경을 미리 저장하고, 구동피니언(21)의 직경과, 구동피니언(21)의 회전수를 기초로 케이블 포설 장치(20)의 이동 거리를 산출할 수 있다. 그리고, 전동 대차(40)는 케이블 포설 장치(20)가 이동한 거리만큼 케이블(32)이 권출되도록 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다.
또한, 전동 대차(40)는 케이블 포설 장치(20)로부터 트레이(10)를 이동하는 구동피니언(21)의 회전 방향을 수신할 수 있다. 그리고, 전동 대차(40)는 회전구동부(352)를 제어하여 구동피니언(21)의 회전 방향에 대응하게 케이블 드럼(30)의 회전 방향을 변경하여 케이블 권취 또는 권출할 수 있다.
즉, 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)을 기준으로 전방이 아닌 후방으로 이동하는 경우, 케이블 드럼(30)에서 이미 권출된 케이블이 꼬이는 문제가 발생될 수 있다.
이에 따라, 전동 대차(40)는 케이블 포설 장치(20)로부터 구동피니언(21)의 방향에 관한 정보를 수신하고, 구동피니언(21)의 방향에 따라 케이블 드럼(30)의 회전 방향을 제어하여 케이블이 권취 또는 권출되도록 할 수 있다. 예를 들어, 전동 대차(40)는 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)과 멀어질 경우 도 8에 도시된 바와 같이, 케이블(32)이 권출되도록 케이블 드럼(30)을 회전시키고, 케이블 포설 장치(20)가 케이블 드럼(30)과 가까워질 경우 도 9에 도시된 바와 같이, 케이블(32)이 권취되도록 케이블 드럼(30)을 회전시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적으로 고려되고 해석되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 트레이 20 : 케이블 포설 장치
30 : 케이블 드럼 40 : 전동 대차
100 : 몸체부 110 : 결합프레임
120 : 제1 지지프레임 130 : 제1 이동부재
200 : 수직이동부 210 : 고정프레임
220 : 가이드레일 230 : 실린더
300 : 파지부 310 : 수직이동롤러
320 : 파지프레임 330 : 복수의 포크
340 : 파지롤러 350 : 파지구동부
400 : 조정부 410 : 제2 지지프레임
420 : 제2 이동부재 430 : 조정 부재
500 : 제어유닛

Claims (10)

  1. 케이블이 권취된 케이블 드럼을 파지하고, 케이블 포설용 트레이(tray)를 따라 이동하면서 케이블을 포설하는 케이블 포설 장치에 케이블을 공급하는 케이블 드럼을 이송하기 위한 전동 대차에 있어서,
    지면에 배치되는 몸체부;
    상기 몸체부와 수직하게 배치되어, 상기 케이블 드럼을 지면을 기준으로 수직하게 이동시키는 수직이동부; 및
    상기 수직이동부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어, 상기 수직이동부에 의해 상기 케이블 드럼을 파지한 상태로 상하로 이동하는 파지부; 를 포함하여 구성되되,
    상기 파지부는 상기 케이블 포설 장치의 이동에 대응하여, 상기 케이블 드럼을 회전시켜 케이블을 권출 또는 권취하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 몸체부는
    상기 수직이동부가 결합되기 위한 공간을 형성하는 결합프레임;
    상기 결합프레임의 양측부에 서로 수평하게 전방으로 연장 형성되는 한 쌍의 제1 지지프레임; 및
    상기 한 쌍의 제1 지지프레임 각각의 끝단부에 설치되어, 지면을 따라 이동하는 제1 이동부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수직이동부의 후방에 결합되어 상기 몸체부의 일측을 지지하며 이동 방향을 조정하는 조정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 조정부는
    상기 수직이동부의 후방에 결합되는 제2 지지프레임;
    상기 제2 지지프레임의 끝단부에 설치되고, 상기 제1 이동부재와 함께 상기 결합프레임을 지지하여 지면을 따라 이동하되, 전방을 기준으로 좌측 또는 우측으로 회전하여 상기 제1 이동부재의 방향을 제어하는 제2 이동부재; 및
    상기 제2 이동부재의 방향 및 상기 수직이동부의 높이를 조정하는 조정 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 수직이동부는
    상기 결합프레임을 감싸도록 배치되어 상기 결합프레임에 고정 결합되는 고정프레임;
    상기 고정프레임의 양측부로부터 상부로 연장 형성되는 가이드레일; 및
    상기 가이드레일 사이에 위치하며, 상기 파지부를 상기 가이드레일을 따라 수직 이동시키는 실린더; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 파지부는
    상기 가이드레일에 구속된 상태에서 상기 가이드레일을 따라 이동하는 수직이동롤러;
    상기 수직이동롤러에 결합되어 상기 수직이동부에 의해 상승 또는 하강하는 파지프레임;
    상기 파지프레임의 양측부로부터 전방으로 돌출된 바 형태로 형성되어 상기 케이블 드럼의 양측부를 지지하는 복수의 포크;
    상기 복수의 포크 끝단부에 설치되어, 상기 케이블 드럼의 회전대를 회전 가능하게 파지하는 파지롤러; 및
    상기 파지롤러에 의해 파지된 상기 케이블 드럼의 외측면을 회전시키는 회전 구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  7. 제6 항에 있어서,
    상가 트레이의 높이 및 상기 케이블 포설 장치의 이동에 따라 상기 수직이동부 및 상기 파지부를 제어하는 제어유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제어유닛은
    상기 케이블 포설 장치로부터 상기 트레이를 이동하는 구동피니언의 회전수를 수신하고, 상시 구동피니언의 회전수를 기초로 상기 케이블 포설 장치의 이동 거리를 추정하고, 상기 추정된 이동 거리에 대응하게 상기 케이블 드럼의 케이블이 권출되도록 상기 회전 구동부를 제어하여 상기 케이블 드럼을 회전시키는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제어유닛은
    상기 케이블 포설 장치로부터 상기 트레이를 이동하는 구동피니언의 회전 방향을 수신하고, 상기 수신된 회전 방향과 대응하게 상기 케이블 드럼의 회전 방향을 변경하여 케이블을 권취 또는 권출하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 파지부는
    상기 트레이와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서; 를 더 포함하고,
    상기 제어유닛은
    상기 거리 측정 센서로부터 측정된 상기 트레이와의 거리를 기초로, 상기 수직이동부를 제어하여 상기 케이블 드럼의 높이를 단계별로 제어하는 것을 특징으로 하는, 케이블 드럼용 전동 대차.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100312204B1 (ko) 1999-03-19 2001-11-03 변정환 케이블 당김구

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KR100312204B1 (ko) 1999-03-19 2001-11-03 변정환 케이블 당김구

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