KR20240041737A - 곡선 주행이 가능한 케이블 포설 장치 - Google Patents

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이성후
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이상헌
박기범
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대명지이씨(주)
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Abstract

본 발명은 케이블 포설용 트레이 위를 안전하게 주행하면서 고하중의 케이블을 용이하게 포설할 수 있는 곡선 주행이 가능한 케이블 포설 장치를 제안한다. 상기 장치는 트레이(tray)의 양측 받침구 상면에 일체로 형성된 래크레일(rack rail) 및 래크레일에 치합되어, 케이블을 파지한 상태로 트레이를 따라 이동하는 주행유닛을 포함하고, 주행유닛은 래크레일에 치합되는 한 쌍의 구동피니언을 포함하고, 트레이의 형상에 따라 한 쌍의 구동피니언이 차동 제어되는 제1 몸체, 주행 방향에 대하여 제1 몸체의 후방에 배치되고, 래크레일에 치합되는 한 쌍의 구동피니언을 포함하며, 제1 몸체의 이동에 따라 함께 이동하되, 트레이의 형상에 따라 회전하는 제2 몸체, 제1 몸체 및 제2 몸체 사이에 배치되어 제1 몸체 및 제2 몸체를 회전 가능하게 결합하는 링크부 및 트레이의 형상에 따라 제1 몸체의 한 쌍의 구동피니언을 차동 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

곡선 주행이 가능한 케이블 포설 장치{Cable laying device for curved driving possible}
본 발명은 전력 설비 공사(electric power facility construction)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 케이블 포설용 트레이 위를 안전하게 주행하면서 고하중의 케이블을 용이하게 포설할 수 있는 곡선 주행이 가능한 케이블 포설 장치에 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.
일반적으로, 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.
그러나, 종래의 케이블 포설 장치는 직선 형태의 트레이를 고려하여 설계되었기 때문에, 곡선 형태의 트레이에 대해서는 작업이 힘든 문제점이 있었다. 즉, 케이블 포설 장치가 직선 형태의 트레이를 주행 중에 곡선 형태의 트레이가 존재하는 경우 강제로 정지되거나, 트레이를 이탈하는 등의 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0312204호 '케이블 당김구', (2001.10.06. 등록)
따라서, 본 발명의 일 목적은 케이블 포설용 트레이 위를 안전하게 주행하면서 고하중의 케이블을 용이하게 포설할 수 있으며, 다양한 형상의 트레이를 자유자재로 이동할 수 있는 곡선 주행이 가능한 케이블 포설 장치를 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 케이블 포설용 트레이 위를 안전하게 주행하면서 고하중의 케이블을 용이하게 포설할 수 있으며, 다양한 형상의 트레이를 자유자재로 이동할 수 있는 케이블 포설 장치를 제안한다.
상기 장치는 트레이(tray)의 양측 받침구 상면에 일체로 형성된 래크레일(rack rail) 및 상기 래크레일에 치합되어, 케이블을 파지한 상태로 상기 트레이를 따라 이동하는 주행유닛을 포함하고, 상기 주행유닛은 상기 래크레일에 치합되는 한 쌍의 구동피니언을 포함하고, 상기 트레이의 형상에 따라 상기 한 쌍의 구동피니언이 차동 제어되는 제1 몸체, 주행 방향에 대하여 상기 제1 몸체의 후방에 배치되고, 상기 래크레일에 치합되는 한 쌍의 구동피니언을 포함하며, 상기 제1 몸체의 이동에 따라 함께 이동하되, 상기 트레이의 형상에 따라 회전하는 제2 몸체, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 사이에 배치되어 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체를 회전 가능하게 결합하는 링크부 및 상기 트레이의 형상에 따라 상기 제1 몸체의 한 쌍의 구동피니언을 차동 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 몸체는 상기 트레이의 받침구 사이에 위치하는 바디프레임, 상기 바디프레임의 일측면에 결합되어, 상기 받침구의 일측에 형성된 제1 래크레일을 따라 이동하는 제1 구동피니언, 상기 제1 구동피니언과 대향하는 상기 바디프레임의 타측면에 결합되어, 상기 제어부에 의해 상기 트레이의 형상에 따라 상기 제1 구동피니언과 차동 제어되며, 상기 받침구의 타측에 형성된 제2 래크레일을 따라 이동하는 제2 구동피니언 및 상기 바디프레임의 전방에 결합되어, 상기 바디프레임의 하부에서 상기 케이블을 파지하는 파지부를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언 각각은 토크(torque)를 측정하기 위한 토크센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 트레이의 곡선 구간에 의해 발생되는 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언에 각각 가해지는 토크의 차이를 기초로 상기 트레이의 곡선 방향을 식별하고, 상기 식별된 곡선 방향에 따라 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언을 차동 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언에 각각 가해지는 토크를 기초로 상기 제1 래크레일 및 상기 제2 래크레일의 곡선 기울기를 산출하고, 상기 산출된 곡선 기울기에 따라 상기 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언 각각의 회전수를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언 각각은 전방 직선 방향으로 특정 지점에 대한 거리를 감지하는 거리감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 트레이가 직선 구간에서 곡선 구간으로 진입하면서, 상기 거리감지센서에 의해 상기 제1 래크레일 및 상기 제2 래크레일 각각이 감지되지 않는 시점의 차이를 기초로 상기 트레이의 곡선 방향을 식별하고, 상기 식별된 곡선 방향에 따라 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언을 차동 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 파지부는 상기 제1 래크레일 및 상기 제2 래크레일을 수직하게 연결하는 방향으로 길이를 갖도록 형성된 가이드바 및 상기 가이드바에 슬라이드(slide) 결합되며, 상기 바디프레임의 하부에서 상기 케이블을 파지한 상태로 상기 가이드바를 따라 이동하는 파지롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파지롤러는 상기 가이드바를 따라 이동하며, 상기 케이블을 일측에서 파지하는 제1 파지롤러 및 상기 제1 파지롤러와 일정 간격 이격된 상태로 상기 가이드바를 따라 이동하며, 상기 케이블을 타측에서 파지하는 제2 파지롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러 사이에 케이블이 인입된 상태에서, 상기 케이블을 압박하도록 상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러를 개별 제어하여 상기 케이블을 파지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러를 서로 반대 방향으로 회전시켜, 상기 케이블을 파지한 상태에서 전방 또는 후방으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 트레이의 곡선 방향을 기초로, 상기 가이드바를 기준으로 상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러를 실시간 이동시키는 것을 특징으로 한다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 트레이의 양측 받침구 상면에 형성된 래크 레일(rack rail)에 치합되어 이동하는 주행유닛이 제1 몸체 및 제2 몸체로 분리되어 링크부에 의해 서로 회전 가능하게 결합되고, 트레이의 형상에 따라 한 쌍의 구동피니언을 차동 제어함으로써, 다양한 형상의 트레이를 자유자제로 이동할 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 포설 장치의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치의 동작을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동피니언의 결합 구조를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동피니언의 결합 구조를 나타낸 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부의 결합 구조를 나타낸 정면도이다.
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, 일반적으로 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.
그러나, 종래의 케이블 포설 장치는 직선 형태의 트레이를 고려하여 설계되었기 때문에, 곡선 형태의 트레이에 대해서는 작업이 힘든 문제점이 있었다. 즉, 케이블 포설 장치가 직선 형태의 트레이를 주행 중에 곡선 형태의 트레이가 존재하는 경우 강제로 정지되거나, 트레이를 이탈하는 등의 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.
이러한 한계를 극복하고자, 본 발명은 케이블 포설용 트레이 위를 안전하게 주행하면서 고하중의 케이블을 용이하게 포설할 수 있으며, 다양한 형상의 트레이를 자유자재로 이동할 수 있는 케이블 포설 장치를 제안하고자 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치의 동작을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치의 동작을 나타낸 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치(10)는 반도체 등의 제조공장, 터널, 도로변, 지하 관로 등에 케이블(cable) 포설을 위해 설치되는 트레이(tray)를 따라 이동하면서 안정적으로 케이블을 포설할 수 있는 장치이다.
이러한, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치(10)는 래크레일(rack rail, 20) 및 주행유닛(driving unit, 30)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 케이블 포설용 트레이(21)는 케이블 배선을 지지하기 위한 'ㄷ'형 단면의 금속판이다. 케이블 포설용 트레이(21)는 케이블이 포설됨과 동시에 주행유닛(30)이 이동하기 위한 레일 역할을 수행할 수 있다. 이러한, 케이블 포설용 트레이(21)는 사다리형, 바닥밀폐형, 펀칭형, 메시형 등 다양한 형태의 트레이가 적용될 수 있다.
예를 들어, 케이블 포설용 트레이(21)는 복수의 단위 트레이를 포함하며, 복수의 단위 트레이가 결합되어 레일을 형성한다. 여기서, 복수의 단위 트레이는 직선 형태의 단위 트레이(A) 또는 곡선 형태의 단위 트레이(B)를 포함할 수 있으며, 설치되는 구조물의 구조와, 전기 설비들의 설비 구조에 따른 케이블의 경로에 따라 조합되어 결합될 수 있다.
또한, 케이블 포설용 트레이(21)는 양측에 받침구가 형성될 수 있다. 여기서, 받침구는 양측이 서로 마주하는 내측 방향으로 절곡 형성될 수 있으며, 래크레일(20)과 일체로 형성되어, 주행유닛(30)의 이동을 위하여 주행유닛(30)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 양쪽 받침구의 상면에는 래크레일(20)이 형성될 수 있다.
래크레일(20)은 케이블 포설용 트레이(21)의 양측 받침구의 상면에 일체로 형성될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 래크레일(20)은 'ㄷ' 형상으로 형성되어 케이블 포설용 트레이(21)의 양측 받침구에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.
또한, 래크레일(20)은 상면에 주행유닛(30)의 구동피니언과 대응되는 형상으로 기어 치가 반복 형성될 수 있다. 즉, 래크레일(20)은 상면이 돌출부와 홈이 반복 형성된 기어 치가 형성되어, 주행유닛(30)의 구동피니언과 치합되어 주행유닛(30)이 안정적으로 주행이 가능하도록 지원할 수 있다. 더하여, 래크레일(20)은 주행유닛(30)이 케이블 포설용 트레이(21) 상에 이동하는 과정에서 케이블 포설용 트레이(21) 외면에 대한 도금 박리, 찍힘 등의 손상을 방지할 수 있다.
다음 구성으로, 주행유닛(30)은 래크레일(20)과 치합되어, 케이블을 파지한 상태에서 케이블 포설용 트레이(21)를 따라 이동할 수 있다. 이러한, 주행유닛(30)은 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)로 분리되어 링크부(300)에 의해 서로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 주행유닛(30)은 트레이의 형상에 따라 제1 몸체(100)에 구비된 한 쌍의 구동피니언을 차동 제어할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛(30)은 직선 형상의 트레이 또는 곡선 형상의 트레이 등 다양한 형상의 트레이를 자유자재로 이동할 수 있다.
그리고, 주행유닛(30)은 전방에 케이블을 파지하면서, 주행 방향과 수직한 방향으로 수평 이동하는 파지부(140)를 포함하여, 트레이(21)의 곡선 방향에 따라 케이블을 파지한 상태로 수평 이동시켜, 케이블이 트레이(21)의 벽면과 마찰하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치(10)는 래크(rack)와 피니언(pinion) 구조를 이용함으로써, 고하중의 케이블을 안정적으로 포설할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 포설 장치(10)는 주행유닛(30)이 케이블을 파지한 상태에서 장거리의 케이블 포설용 트레이(21) 위를 주행하면서, 케이블을 포설함으로써, 케이블 포설에 요구되는 작업 인력 및 작업 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛(30)의 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행유닛(30)은 제1 몸체(100), 제2 몸체(200), 링크부(300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 제1 몸체(100)는 래크레일(20)에 치합되는 한 쌍의 구동피니언(120, 130)을 포함하고, 트레이(21)의 형상에 따라 한 쌍의 구동피니언(120, 130)이 차동 제어될 수 있다.
구체적으로, 제1 몸체(100)는 제1 바디프레임(110), 제1 구동피니언(120), 제2 구동피니언(130) 및 파지부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 바디프레임(110)은 트레이(21)의 양측 받침구 사이의 간격보다 작은 폭을 가지며, 트레이(21)의 양측 받침구 사이에 위치할 수 있다. 이때, 제1 바디프레임(110)은 트레이(21)의 양측 받침구 사이에 위치하되, 케이블이 포설되기 위한 공간을 형성하기 위하여 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)에 의해 지지된 상태로 트레이(21)의 바닥면과 일정간격 이격되어 위치할 수 있다.
이러한, 제1 바디프레임(110)은 제1 구동피니언(120), 제2 구동피니언(130) 및 파지부(140)를 수용하기 위한 프레임(frame) 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 바디프레임(110)의 재질은 특정 재질로 한정된 것은 아니나, 케이블의 무게를 고려하여 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 구동피니언(120)은 제1 바디프레임(110)의 일측면에 결합되어, 트레이(21)의 양측 받침구 중 하나에 형성된 제1 래크레일(23)을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 제1 구동피니언(120)은 구동휠과, 구동휠을 감싸고 있는 바퀴로 구성될 수 있다. 여기서, 바퀴는 제1 래크레일(23)과 대응되는 피니언 형상으로 형성되어, 제1 래크레일(23)과 맞물려 고중량의 케이블을 파지한 상태에서도 안정적으로 이동할 수 있다.
제2 구동피니언(130)은 제1 구동피니언(120)과 대향하는 제1 바디프레임(110)의 타측면에 결합되어, 트레이(21)의 양측 받침구 중 다른 하나에 형성된 제2 래크레일(24)을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 제2 구동피니언(130)은 구동휠과, 구동휠을 감싸고 있는 바퀴로 구성될 수 있다. 여기서, 바퀴는 제2 래크레일(24)과 대응되는 피니언 형상으로 형성되어, 제2 래크레일(24)과 맞물려 고중량의 케이블을 파지한 상태에서도 안정적으로 이동할 수 있다.
또한, 제2 구동피니언(130)은 제어부(400)의 제어에 의해 트레이(21)의 형상에 따라 제1 구동피니언(120)과 차동 제어될 수 있다. 즉, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)은 트레이(21)의 형상에 따라 서로 차동 제어되어, 곡선 구간의 트레이(21)를 안정적으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 주행유닛(30)이 트레이(21)의 곡선 구간을 이동하는 경우, 바깥쪽에 위치하는 제1 래크레일(23)과, 안쪽에 위치하는 제2 래크레일(24)은 서로 길이가 상이하기 때문에, 제1 구동피니언(120)과 제2 구동피니언(130)이 동일한 회전수로 회전할 경우, 주행유닛(30)이 트레이(21)를 이탈하거나 주행이 불가한 상황이 발생될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 주행유닛(30)은 곡선 구간을 주행하는 경우, 바깥쪽에 위치하는 제1 래크레일(23)을 이동하는 제1 구동피니언(120)의 회전수를 제2 구동피니언(130)의 회전수 대비 높게 설정하여, 곡선 구간에서 안정적으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각은 토크(torque)를 측정하기 위한 토크센서를 포함할 수 있다. 여기서, 토크센서는 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각에 구비되어, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)의 토크를 각각 측정할 수 있다.
또한, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각은 전방 직선 방향으로 특정 지점에 대한 거리를 감지하는 거리감지센서를 포함할 수 있다. 여기서, 거리감지센서는 직선 구간에서 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)의 전방에 위치한 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24) 각각의 전방 동일한 거리의 특정 지점을 감지할 수 있다. 이러한, 거리감지센서는 적외선 센서(infrared ray sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor) 등 특정 지점의 거리를 측정할 수 있는 다양한 센서가 적용될 수 있다.
한편, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)의 상세한 결합 구조에 관해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.
파지부(140)는 제1 바디프레임(110)의 전방에 결합되어, 제1 바디프레임(110)의 하부에서 케이블을 파지할 수 있다.
특히, 파지부(140)는 케이블을 파지한 상태에서 트레이(21)의 형상에 따라 주행유닛(30)의 진행 방향과 수직한 방향으로 수평 이동될 수 있다.
예를 들어, 주행유닛(30)이 트레이(21)의 중심에서 케이블을 파지하여 이동하는 경우, 직선 구간에서는 케이블이 트레이(21)의 중심을 유지한 상태로 주행유닛(30)과 함께 이동한다. 그러나, 곡선 구간에서는 주행유닛(30)의 회전에 따라 케이블이 트레이(21)의 내측 벽면에 밀착되면서, 트레이(21)의 내측 벽면과 마찰이 발생되어 케이블의 손상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 파지부(140)는 주행유닛(30)이 곡선 구간을 이동하는 경우, 곡선의 방향과 반대되는 방향으로 케이블을 수평 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 파지부(140)는 주행유닛(30)이 진행 방향을 기준으로 우측으로 회전하는 경우, 케이블을 좌측으로 이동시켜 케이블이 트레이의 내측 벽면에 밀착되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 파지부(140)는 주행유닛(30)이 곡선 구간 이동 시에 트레이(21)의 바깥쪽 방향으로 케이블을 이동시켜, 케이블이 트레이(21)의 내측 벽면에 밀착되지 않도록 하여, 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 파지부(140)의 상세한 결합 구조에 관해서는 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.
다음 구성으로, 제2 몸체(200)는 주행유닛(30)의 주행 방향에 대하여 제1 몸체(100)의 후방에 배치되고, 래크레일(20)에 치합되는 한 쌍의 구동피니언(220, 230)을 포함할 수 있다.
특히, 제2 몸체(200)는 제1 몸체(100)의 이동에 따라 함께 이동하되, 트레이(21)의 형상에 따라 제1 몸체(100)에 결합된 링크부(300)를 기준으로 회전할 수 있다. 즉, 제2 몸체(200)는 후술할 링크부(300)를 통해 제1 몸체(100)에 회전 가능하게 결합되며, 곡선 형태의 트레이(21)를 주행하면서 곡선 형상에 따라 제1 몸체(100)에 결합된 링크부(300)를 기준으로 회전하여 곡선 구간에서도 원활하게 이동할 수 있다.
구체적으로, 제2 몸체(200)는 제2 바디프레임(210), 제3 구동피니언(220), 제4 구동피니언(230), 모터 드라이브(240) 및 배터리(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 바디프레임(210)은 제1 몸체(100)의 제1 바디프레임(110)과 링크부(300)를 통해 결합될 수 있고, 트레이(21)의 양측 받침구 사이의 간격보다 작은 폭을 가지며, 트레이(21)의 받침구 사이에 위치할 수 있다. 이때, 제2 바디프레임(210)은 트레이(21)의 받침구 사이에 위치하되, 제3 구동피니언(220) 및 제4 구동피니언(230)에 의해 케이블이 포설되기 위한 공간을 형성하기 위하여 트레이(21)의 바닥면과 일정 간격 이격되어 위치할 수 있다.
이러한, 제2 바디프레임(210)은 제3 구동피니언(220), 제4 구동피니언(230), 모터 드라이브(240) 및 배터리(250)를 수용하기 위한 프레임 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제2 바디프레임(110)의 재질은 제1 바디프레임(210)과 같이 특정 재질로 한정된 것은 아니나, 케이블의 무게를 고려하여 금속 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
제3 구동피니언(220)은 제2 바디프레임(220)의 일측면에 결합되어, 양측 받침대 중 하나에 형성된 제1 래크레일(23)을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 제3 구동피니언(220)은 구동휠과, 구동휠을 감싸고 있는 바퀴로 구성될 수 있다. 여기서, 바퀴는 제1 래크레일(23)과 대응되는 피니언 형상으로 형성되어, 제1 래크레일(23)과 맞물려 고중량의 케이블을 파지한 상태에서도 안정적으로 이동할 수 있다.
제4 구동피니언(230)은 제3 구동피니언(220)과 대향하는 제2 바디프레임(210)의 타측면에 결합되어, 양측 받침구 중 다른 하나에 형성된 제2 래크레일(24)을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 제4 구동피니언(230)은 구동휠과, 구동휠을 감싸고 있는 바퀴로 구성될 수 있다. 여기서, 바퀴는 제2 래크래일(24)과 대응되는 피니언 형상으로 형성되어, 제2 래크레일(24)과 맞물려 고중량의 케이블을 파지한 상태에서도 안정적으로 이동할 수 있다.
이러한, 제3 구동피니언(220) 및 제4 구동피니언(230)은 제1 몸체(100)의 이동에 따라 동작될 수 있다. 즉, 제3 구동피니언(220) 및 제4 구동피니언(230)은 자체 동력에 의해 동작하지 않고, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)이 이동하면 함께 이동하고, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)이 정지하면 함께 정지할 수 있다.
모터 드라이브(240)는 제2 바디프레임(210)의 상부에 배치되어, 전류와 전압을 제어하는 제어부(400)와 큰 전류로 작동하는 모터 사이에 중재 역할을 수행할 수 있다. 즉, 모터 드라이브(240)는 제1 몸체(100)에 구비되어, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)에 동력을 제공하는 동력발생부(123)와 전기적으로 연결되어, 제어부(400)의 제어 하에 모터의 속도를 제어하거나, 모터의 방향을 바꾸는 역할을 수행할 수 있다.
배터리(250)는 제2 바디프레임(210)의 상부에 배치되어, 제어부(400)에 전력을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한, 배터리(240)는 리튬 이온 배터리(lithium ion battery), 니켈 수소 배터리(nickel metal hydride battery), 리튬 폴리머 배터리(lithium polymer battery), 니켈 카드뮴 배터리(nickel cadmium battery), 바나듐 이온 배터리(vanadium ion battery) 등 다양한 형태의 배터리가 사용될 수 있다.
다음 구성으로, 링크부(300)는 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200) 사이에 배치되어 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)를 회전 가능하게 결합할 수 있다.
구체적으로, 링크부(300)는 특정 길이를 갖도록 형성되어 양측부에 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 각각 결합되기 위한 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 링크부(300)는 양측부에 형성된 홀에 고정부재를 통해 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 고정부재는 볼트 및 너트가 될 수 있으나, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 회전 가능하게 결합될 수 있도록 하는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
이러한, 링크부(300)는 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 직접적으로 결합되지 않고, 서로 이격된 상태로 각각 결합되도록 함으로써, 회전의 자유도를 높일 수 있다.
즉, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 직접적으로 회전 가능하게 결합된 경우, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 결합된 하나의 지점을 중심으로만 회전이 가능하다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 주행유닛(30)은 링크부(300)를 통해 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 결합되고, 링크부(300)의 양측부의 두개의 지점을 통해 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 각각 회전함으로써, 회전에 따른 자유도를 높일 수 있다.
다음 구성으로, 제어부(400)는 제2 몸체(200)의 제2 바디프레임(210)에 수용될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 제어부(400)는 제1 몸체(100)의 제1 바디프레임(110)에 수용될 수도 있다.
이러한, 제어부(400)는 주행유닛(30)을 구동하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 특히, 제어부(400)는 트레이(21)의 형상에 따라 제1 몸체(100)의 한 쌍의 구동피니언(120, 130)을 차동 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(400)는 트레이(21)의 곡선 구간에 의해 발생되는 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)에 각각 가해지는 토크의 차이를 기초로 트레이(21)의 곡선 방향을 식별하고, 식별된 곡선 방향에 따라 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)을 차동 제어할 수 있다.
즉, 제어부(400)는 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)에 각각 가해지는 토크를 기초로 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24)의 곡선 기울기를 산출하고, 산출된 곡선 기울기에 따라 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각의 회전수를 결정할 수 있다.
다시 말하면, 제어부(400)는 저장된 토크와 곡선 기울기의 상관 관계에 따른 테이블을 미리 저장하고, 상관 관계에 따른 테이블을 기초로 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)에 각각 가해지는 토크와 대응하는 회전수를 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)에 각각 적용할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 트레이(21)가 직선 구간에서 곡선 구간으로 진입하면서, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각에 구비된 거리감지센서에 의해 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24) 각각이 감지되지 않는 시점의 차이를 기초로 트레이(21)의 곡선 방향을 식별하고, 식별된 곡선 방향에 따라 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)을 차동 제어할 수 있다.
즉, 주행유닛(30)이 곡선 구간에 진입하는 경우, 곡선 방향에 따라 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24) 중 하나가 감지되지 않는 시점이 발생된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 주행유닛(30)의 진행 방향을 기준으로 좌측으로 향하는 곡선 구간인 경우, 제1 래크레일(23)은 급커브가 발생되고, 제2 래크레일(24)은 제1 래크레일(23)과 대비하여 완만한 커브가 발생된다.
이에 따라, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각에 구비된 거리감지센서는 전방의 특정 지점에 대하여 거리를 감지하기 때문에, 급커브에 의해 제1 래크레일(23)의 거리가 먼저 감지되지 않는 시점이 발생되고, 이후, 제2 래크레일(24)의 거리가 감지되지 않는 시점이 발생된다. 이를 통해, 제어부(400)는 제2 래크레일(24) 대비 제1 래크레일(23)의 거리가 감지되지 않는 시점이 빠르기 때문에, 해당 곡선 구간의 곡선 방향이 좌측 방향인 것으로 식별할 수 있다.
이와 같이, 제어부(400)는 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각에 구비된 거리감지센서에 의해 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24) 각각이 감지되지 않는 시점의 차이를 기초로 트레이(21)의 곡선 방향을 식별할 수 있다.
이후, 제어부(400)는 거리감지센서에 의해 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24) 각각이 감지되지 않는 시점의 차이와 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)의 회전수의 상관 관계를 정의하는 테이블을 저장하고, 저장된 테이블을 기초로 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130) 각각의 회전수를 적용하여, 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)을 차동 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동피니언의 결합 구조를 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동피니언의 결합 구조를 나타낸 저면도이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제1 구동피니언(120) 및 제2 구동피니언(130)은 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 따라서 이하 설명에서는 제1 구동피니언(120)을 중심으로 설명하도록 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 몸체(100)는 수용부(121), 결합판(122), 동력발생부(123), 연결축(124), 트레이가압롤러(125) 및 실린더(126)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
수용부(121)는 제1 구동피니언(120)을 구동하기 위한 동력발생부(123) 및 연결축(124)을 수용할 수 있다. 여기서, 수용부(121)는 제1 바디프레임(110)의 측부에 위치할 수 있다.
결합판(122)은 수용부(121)을 제1 바디프레임(110)에 결합하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 결합판(122)은 수용부(121)에 일측이 결합되고, 제1 바디프레임(110)에 타측이 결합되어, 수용부(121)를 제1 바디프레임(110)에 고정시킬 수 있다.
동력발생부(123)는 수용부(121)에 설치되어, 제어부(400)의 제어 하에 제1 구동피니언(120)을 구동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 여기서, 동력발생부(123)는 제1 구동피니언(120)에 회전력을 발생시키기 위한 모터를 포함할 수 있으며, 모터에 구비된 구동축의 회전력을 동축상에서 감속시켜, 제1 구동피니언(120)과 연결된 연결축(124)에 전달되는 토크를 증대시키는 감속기를 더 포함하여 구성될 수 있다.
연결축(124)은 동력발생부(123)와 연결되어, 동력발생부(123)로부터 발생되는 동력을 제1 구동피니언(120)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 연결축(124)은 트레이가압롤러(125)를 지지할 수 있다.
트레이가압롤러(125)는 한 쌍으로 구비되고, 중심부가 연결축(124)에 회전 가능하게 결합된 지지대(125a)의 일측에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 지지대(125a)는 특정 길이를 갖도록 형성되며, 중심점이 연결축(124)에 회전 가능하게 결합되고, 일측에 트레이가압롤러(125)가 배치되고, 트레이가압롤러(125)와 대향하는 타측에 실린더(126)가 결합될 수 있다.
이에 따라, 트레이가압롤러(125)는 실린더(126)에 의해 지지대(125a)의 타측이 전방으로 이동할 경우, 이와 반대되는 후방으로 이동하여 트레이(21)의 내측 벽면과 멀어질 수 있다. 또한, 트레이가압롤러(125)는 실린더(126)에 의해 지지대(125a)의 타측이 후방으로 이동할 경우, 트레이(21)의 내측 벽면에 밀착되어, 제1 구동피니언(120)이 래크레일(20)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
실린더(126)는 제어부(400)의 제어 하에, 트레이가압롤러(125)를 트레이(21)에 밀착시키거나, 밀착을 해제시킬 수 있다. 즉, 실린더(126)는 제어부(400)의 제어 하에, 주행유닛(30)이 트레이(21)에 안착되는 과정에서는 트레이가압롤러(125)를 후방으로 이동시켜 트레이(21)의 내측 벽면과 이격시키고, 주행유닛(30)이 트레이(21)에 안착되면, 트레이가압롤러(125)를 트레이(21)의 내측 벽면으로 밀착시킬 수 있다. 실린더(126)는 일측이 제1 바디프레임(110)에 지지된 상태에서 지지대(125a)의 타측을 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 이러한, 실린더(126)는 공압실린더, 유압실린더 등 다양한 실린더가 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부의 결합 구조를 나타낸 정면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부(140)는 가이드바(141), 파지롤러(142) 및 파지구동부(143)를 포함하여 구성될 수 있다.
가이드바(141)는 제1 래크레일(23) 및 제2 래크레일(24)을 수직하게 연결하는 방향으로 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한, 가이드바(141)는 파지롤러(142)의 이동을 가이드할 수 있다.
파지롤러(142)는 가이드바(141)에 슬라이드 결합되어 제1 바디프레임(120)의 하부에서 케이블(cable)을 파지한 상태로 가이드바(141)를 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 파지롤러(142)는 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 파지롤러(142a)는 가이드바(141)를 이동하며, 케이블을 일측에서 파지할 수 있다. 또한, 제2 파지롤러(142b)는 제1 파지롤러(142b)와 일정 간격 이격된 상태로 가이드바(141)를 따라 이동하며, 케이블을 타측에서 파지할 수 있다.
즉, 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b) 사이에 케이블이 배치된 상태에서, 제어부(400)의 제어 하에 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)는 케이블 방향으로 밀착되어 케이블을 파지할 수 있다. 이러한, 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)는 제어부(400)의 제어 하에 개별 제어될 수 있다.
또한, 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)는 제어부(400)의 제어 하에 주행유닛(30)의 진행 방향과 동일한 전방 또는 후방으로 회전할 수 있다.
파지구동부(143)는 가이드바(141)의 일측에 설치되어, 제어부(400)의 제어 하에 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 파지구동부(143)는 가이드바(141)와 수평한 적어도 하나의 구동축(143a)을 포함하여 구성될 수 있으며, 구동축(143a)을 회전시켜 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)가 가이드바(141)를 따라 이동하도록 할 수 있다. 예를 들어, 파지구동부(143)는 구동축(143a)을 복수로 구비하고, 각각의 구동축(143a)이 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)에 각각 결합될 수 있다. 이때, 구동축(143a)은 나사산이 형성되고, 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)는 구동축(143a)의 나사산과 대응하는 나사산이 형성되어, 구동축(143a)의 회전에 따라 가이드바(141)를 따라 이동할 수 있다.
제어부(400)는 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b) 사이에 케이블이 인입된 상태에서, 케이블을 압박하도록 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)를 개별 제어할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)를 서로 반대 방향으로 회전시켜, 케이블을 파지한 상태에서 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 즉, 제어부(400)는 주행유닛(30)이 케이블을 파지한 상태로 이동하며, 목표 위치에 도달한 상태에서, 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)를 제어하여, 케이블 포설을 위한 상세 제어가 가능할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 트레이(21)의 곡선 방향을 기초로, 가이드바(141)를 기준으로 제1 파지롤러(142a) 및 제2 파지롤러(142b)를 실시간 이동시킬 수 있다.
예를 들어, 주행유닛(30)이 트레이(21)의 중심에서 케이블을 파지하여 이동하는 경우, 직선 구간에서는 케이블이 트레이(21)의 중심을 유지한 상태로 주행유닛(30)과 함께 이동한다. 그러나, 곡선 구간에서는 주행유닛(30)의 회전에 따라 케이블이 트레이(21)의 내측 벽면에 밀착되면서, 트레이(21)의 내측 벽면과 마찰이 발생되어 케이블의 손상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 제어부(400)는 주행유닛(30)이 곡선 구간을 이동하는 경우, 곡선의 방향과 반대되는 방향으로 케이블을 수평 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 주행유닛(30)이 진행 방향을 기준으로 우측으로 회전하는 경우, 파지부(140)를 제어하여 케이블을 좌측으로 이동시켜 케이블이 트레이의 내측 벽면에 밀착되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 주행유닛(30)이 곡선 구간 이동 시에 트레이(21)의 바깥쪽 방향으로 케이블을 이동시켜, 케이블이 트레이(21)의 내측 벽면에 밀착되지 않도록 하여, 케이블의 손상을 방지할 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 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 케이블 포설 장치 20 : 래크레일
30 : 주행유닛 100 : 제1 몸체
110 : 제1 바디프레임 120 : 제1 구동피니언
130 : 제2 구동피니언 140 : 파지부
200 : 제2 몸체 210 : 제2 바디프레임
220 : 제3 구동피니언 230 : 제4 구동피니언
240 : 모터 드라이브 250 : 배터리
300 : 링크부 400 : 제어부

Claims (10)

  1. 트레이(tray)의 양측 받침구 상면에 형성된 래크레일(rack rail); 및
    상기 래크레일에 치합되어, 케이블을 파지한 상태로 상기 트레이를 따라 이동하는 주행유닛; 을 포함하고,
    상기 주행유닛은
    상기 래크레일에 치합되는 한 쌍의 구동피니언을 포함하고, 상기 트레이의 형상에 따라 상기 한 쌍의 구동피니언이 차동 제어되는 제1 몸체;
    상기 제1 몸체의 후방에 배치되고, 상기 래크레일에 치합되는 한 쌍의 구동피니언을 포함하며, 상기 제1 몸체의 이동에 따라 함께 이동하되, 상기 트레이의 형상에 따라 회전하는 제2 몸체;
    상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체 사이에 배치되어 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체를 회전 가능하게 결합하는 링크부; 및
    상기 트레이의 형상에 따라 상기 제1 몸체의 한 쌍의 구동피니언을 차동 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 몸체는
    상기 트레이의 양측 받침구 사이에 위치하는 바디프레임;
    상기 바디프레임의 일측면에 결합되어, 상기 양측 받침구 중 하나에 형성된 제1 래크레일을 따라 이동하는 제1 구동피니언;
    상기 제1 구동피니언과 대향하는 상기 바디프레임의 타측면에 결합되어, 상기 제어부에 의해 상기 트레이의 형상에 따라 상기 제1 구동피니언과 차동 제어되며, 상기 양측 받침구 중 다른 하나에 형성된 제2 래크레일을 따라 이동하는 제2 구동피니언; 및
    상기 바디프레임의 전방에 결합되어, 상기 바디프레임의 하부에서 상기 케이블을 파지하는 파지부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언 각각은 토크(torque)를 측정하기 위한 토크센서; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 트레이의 곡선 구간에 의해 발생되는 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언에 각각 가해지는 토크의 차이를 기초로 상기 트레이의 곡선 방향을 식별하고, 상기 식별된 곡선 방향에 따라 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언을 차동 제어하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언에 각각 가해지는 토크를 기초로 상기 제1 래크레일 및 상기 제2 래크레일의 곡선 기울기를 산출하고, 상기 산출된 곡선 기울기에 따라 상기 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언 각각의 회전수를 결정하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언 각각은 전방 직선 방향으로 특정 지점에 대한 거리를 감지하는 거리감지센서; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 트레이가 직선 구간에서 곡선 구간으로 진입하면서, 상기 거리감지센서에 의해 상기 제1 래크레일 및 상기 제2 래크레일 각각이 감지되지 않는 시점의 차이를 기초로 상기 트레이의 곡선 방향을 식별하고, 상기 식별된 곡선 방향에 따라 상기 제1 구동피니언 및 상기 제2 구동피니언을 차동 제어하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  6. 제2 항에 있어서, 상기 파지부는
    상기 제1 래크레일 및 상기 제2 래크레일을 수직하게 연결하는 방향으로 길이를 갖도록 형성된 가이드바; 및
    상기 가이드바에 슬라이드(slide) 결합되며, 상기 바디프레임의 하부에서 상기 케이블을 파지한 상태로 상기 가이드바를 따라 이동하는 파지롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 파지롤러는
    상기 가이드바를 따라 이동하며, 상기 케이블을 일측에서 파지하는 제1 파지롤러; 및
    상기 제1 파지롤러와 일정 간격 이격된 상태로 상기 가이드바를 따라 이동하며, 상기 케이블을 타측에서 파지하는 제2 파지롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러 사이에 케이블이 인입된 상태에서, 상기 케이블을 압박하도록 상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러를 개별 제어하여 상기 케이블을 파지하도록 하는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러를 서로 반대 방향으로 회전시켜, 상기 케이블을 파지한 상태에서 전방 또는 후방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러가 상기 케이블을 파지한 상태로 주행하는 과정에서, 상기 가이드바를 기준으로 상기 트레이의 곡선 방향과 반대되는 방향으로 상기 제1 파지롤러 및 상기 제2 파지롤러를 실시간 이동시키는 것을 특징으로 하는, 케이블 포설 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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