KR101326181B1 - 3축 모션베이스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 전시장, 공연장, 영화 촬영 세트장 등에 설치되어 설치대상물을 360°회전, 수직이동 및 축 방향 회동이 각각 또는 연동 되도록 함으로써 작업자가 요구하는 다양한 효과가 연출될 수 있도록 한 3축 모션베이스 장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임 상부에 이격 위치되는 회전프레임과, 상기 베이스프레임 및 회전프레임 사이의 중앙측에 작동 가능하게 설치되어 상기 회전프레임이 상기 베이스프레임 상에서 회전되도록 하는 턴테이블기구와, 상기 베이스프레임 및 회전프레임 사이의 내측에 구비되며 상기 턴테이블기구를 보조하여 상기 회전프레임이 상기 베이스프레임 상에서 안정적으로 회전되도록 하는 레일수단과, 상기 회전프레임 양단에 각각 설치되며 일시에 또는 독립적으로 수직이동되는 한 쌍의 수직이동기구와, 상기 회전프레임 상에 위치되고 양측이 상기 수직이동기구와 체결되어 상기 양측 수직이동기구의 작동여부에 따라 수직방향으로 이동되는 이동프레임과, 상기 이동프레임 상에 위치되되 그 중앙측이 조인트 베어링에 의해 상기 이동프레임과 축 회동 가능하게 연결되며 그 상부에 설치 대상물이 설치되는 설치프레임과, 상기 이동프레임 일측에 설치되고 상기 설치프레임과 연결되어 작동여부에 따라 상기 설치프레임을 상기 이동프레임 상에서 축 회동시키는 제 1 유압실린더가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

3축 모션베이스 장치{3-AXIS MOTION BASED APPARATUS}

본 발명은 3축 모션베이스 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 각종 전시장, 공연장, 영화촬영 세트장 등에 설치되어 설치대상물을 360°회전, 수직이동 및 축 방향 회동이 각각 또는 연동 되도록 함으로써 작업자가 요구하는 다양한 효과가 연출될 수 있도록 한 3축 모션베이스 장치에 관한 것이다.

신차를 전시하는 자동차 전시장, 각종 무대장치가 설치되는 공연장 또는 다양한 특수효과가 연출되는 영화촬영 세트장에는 이를 실연하기 위한 장비들이 설치된다.

예를 들어, 자동차 전시장의 경우 자동차가 360°돌아가도록 해 자동차를 다양한 각도에서 전시되도록 하고, 공연장이나 영화촬영 세트장의 경우 우주선 이륙장면이나 파도, 지진의 효과를 연출하기 위해 무대나 세트장을 상하, 좌우 방향으로 승강 및 회동시키는 장치들이 사용되고 있다.

그런데 이와 같은 효과를 내기 위한 종래의 장치들은 360°회동에 필요한 턴테이블, 수직이동에 필요한 리프트장치에 제한되어 있어 다양한 효과가 연출되는데 한계가 있는 실정이었다. 또한 각각의 장치가 서로 별도로 구비되어 있어 그 설치 및 사용에 많은 제한이 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 각종 전시장, 공연장, 영화촬영 세트장 등에 설치되어 설치대상물을 360°회전, 수직이동 및 축 방향 회동이 각각 또는 연동 되도록 함으로써 작업자가 요구하는 다양한 효과가 연출될 수 있도록 한 3축 모션베이스 장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 베이스프레임과, 상기 베이스프레임 상부에 이격 위치되는 회전프레임과, 상기 베이스프레임 및 회전프레임 사이의 중앙측에 작동 가능하게 설치되어 상기 회전프레임이 상기 베이스프레임 상에서 회전되도록 하는 턴테이블기구와, 상기 베이스프레임 및 회전프레임 사이의 내측에 구비되며 상기 턴테이블기구를 보조하여 상기 회전프레임이 상기 베이스프레임 상에서 안정적으로 회전되도록 하는 레일수단과, 상기 회전프레임 양단에 각각 설치되며 일시에 또는 독립적으로 수직이동되는 한 쌍의 수직이동기구와, 상기 회전프레임 상에 위치되고 양측이 상기 수직이동기구와 체결되어 상기 양측 수직이동기구의 작동여부에 따라 수직방향으로 이동되는 이동프레임과, 상기 이동프레임 상에 위치되되 그 중앙측이 조인트 베어링에 의해 상기 이동프레임과 축 회동 가능하게 연결되며 그 상부에 설치 대상물이 설치되는 설치프레임과, 상기 이동프레임 일측에 설치되고 상기 설치프레임과 연결되어 작동여부에 따라 상기 설치프레임을 상기 이동프레임 상에서 축 회동시키는 제 1 유압실린더가 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 모션베이스 장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 전술한 턴테이블기구는, 상기 베이스프레임 상부에 고정 설치되는 고정부와, 상기 고정부 상에서 회전되며 상기 회전프레임 하부에 연결 설치되는 회전부와, 상기 고정부의 하부 일측에 구비되어 상기 고정부에 회전력을 전달하는 구동모터가 포함되는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면 전술한 레일수단은, 상기 베이스프레임 상부에 구비되는 링 형상의 레일과, 상기 회전프레임 하부에 설치되고 상기 레일 상에 안착되며 상기 회전프레임의 회전시 상기 레일을 타고 회동되는 롤러가 포함되는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면 전술한 수직이동기구는, 상기 회전프레임 상에 수직방향으로 기립 설치되는 고정부와, 상기 고정부 상에 수직이동 및 회동 가능하게 설치되는 회동부와, 하측은 상기 고정부에 설치되고 상측은 상기 회동부에 설치되어 작동여부에 따라 상기 회동부를 고정부 상에서 수직이동 및 회동시키는 제 2 유압실린더가 포함되는 것으로 한다.

본 발명의 더 더욱 바람직한 특징에 따르면 전술한 3축 모션베이스 장치의 내부 또는 외부 일측에는 상기 턴테이블기구, 수직이동기구 및 제 1 유압실린더와 조작 가능하게 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러가 구비되는 것으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치에 따르면 각종 전시장, 공연장, 영화촬영 세트장 등에 설치되어 설치대상물을 360°회전, 수직이동 및 축 방향 회동이 각각 또는 연동 되도록 함으로써 작업자가 요구하는 다양한 효과가 연출될 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 저면사시도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 작동도.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 평면도가 도시되며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 측면도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 저면사시도가 도시되며, 도 5 내지 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치의 작동도가 도시된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치(1)는 베이스프레임(10)과, 상기 베이스프레임(10) 상부에 이격 위치되는 회전프레임(20)과, 상기 베이스프레임(10) 및 회전프레임(20) 사이의 중앙측에 작동 가능하게 설치되어 상기 회전프레임(20)이 상기 베이스프레임(10) 상에서 회전되도록 하는 턴테이블기구(30)와, 상기 베이스프레임(10) 및 회전프레임(20) 사이의 내측에 구비되며 상기 턴테이블기구(30)를 보조하여 상기 회전프레임(20)이 상기 베이스프레임(10) 상에서 안정적으로 회전되도록 하는 레일수단(40)과, 상기 회전프레임(20) 양단에 각각 설치되며 일시에 또는 독립적으로 수직이동되는 한 쌍의 수직이동기구(50)와, 상기 회전프레임(20) 상에 위치되고 양측이 상기 수직이동기구(50)와 체결되어 상기 양측 수직이동기구(50)의 작동여부에 따라 수직방향으로 이동되는 이동프레임(60)과, 상기 이동프레임(60) 상에 위치되되 그 중앙측이 조인트 베어링(71)에 의해 상기 이동프레임(60)과 축 회동 가능하게 연결되며 그 상부에 설치 대상물이 설치되는 설치프레임(70)과, 상기 이동프레임(60) 일측에 설치되고 상기 설치프레임(70)과 연결되어 작동여부에 따라 상기 설치프레임(70)을 상기 이동프레임(60) 상에서 축 회동시키는 제 1 유압실린더(80)가 포함된다.

이하에는 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 3축 모션베이스 장치(1)에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

여기서 베이스프레임(10)은 3축 모션베이스 장치(1)를 설치 장소에 안착 위치되도록 하고 추후에 설명될 구성부재들이 그 상부에 설치되는 역할을 하는 것으로 도면에 도시되는 바와 같이 내측에 다수의 관통구가 형성되는 격자 형상으로 형성될 수도 있고 소정의 플레이트 형상으로 형성될 수도 있다. 그 재질은 견고한 금속 재질로 형성되는 것으로 하며 설치장소 및 목적에 따라 다양한 형상으로 변경실시 가능하다.

한편 전술한 베이스프레임(10) 상부에는 회전프레임(20)이 이격 위치되는데 이 회전프레임(20)은 베이스프레임(10) 상에서 360°로 일방향 또는 양방향 회전됨으로써 설치프레임(70)에 설치된 설치대상물을 회전시키는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 회전프레임(20)은 전술한 베이스프레임(10)에 대응되는 형상 및 모양으로 형성되며 그 재질 또한 동일한 금속재질로 형성되는 것으로 한다.

전술한 베이스프레임(10) 및 회전프레임(20) 사이의 중앙측에는 턴테이블기구(30)가 작동가능하게 설치되는데 이 턴테이블기구(30)는 전술한 회전프레임(20)이 베이스프레임(10) 상에서 회전되도록 하는 역할을 하는 것이다.

이와 같은 턴테이블기구(30)는, 베이스프레임(10) 상부에 고정 설치되는 고정부(31)와, 고정부(31) 상에서 회전되며 회전프레임(20) 하부에 연결 설치되는 회전부(33)와, 고정부(31)의 하부 일측에 구비되어 상기 고정부(31)에 회전력을 전달하는 구동모터(35)가 포함된다. 즉, 고정부(31)에 구비된 구동모터(35)가 구동되면 그 내부에 치합 연결된 다수의 기어(도시되지 않음)에의 작동에 의해 회전부(33)가 회전되며 이때 회전부(33)와 연결 설치된 회전프레임(20)이 베이스프레임(10) 상에서 360°로 일방향 또는 양방향으로 회전된다.

또한 전술한 베이스프레임(10) 및 회전프레임(20) 사이의 내측에는 레일수단(40)이 구비되는데 이 레일수단(40)은 전술한 턴테이블기구(30)를 보조하여 회전프레임(20)이 베이스프레임(10) 상에서 안정적으로 회전되도록 하는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 레일수단(40)은, 베이스프레임(10) 상부에 구비되는 링 형상의 레일(41)과, 회전프레임(20) 하부에 설치되고 레일(41) 상에 안착되며 회전프레임(20)의 회전시 레일(41)을 타고 회동되는 롤러(43)가 포함된다. 따라서 회전프레임(20)은 그 중앙에 구비된 턴테이블기구(30)를 통해 베이스프레임(10) 상에서 회전되되 그 가장자리에 레일수단(40)이 구비되어 있어 일측으로 기울어지지 않고 안정적으로 수평이 유지되면서 회전될 수 있게 된다.

전술한 회전프레임(20)의 양단에는 수직이동기구(50)가 설치되는데 이 수직이동기구(50)는 이동프레임(60)의 선택적 수직이동을 가능하게 하는 역할을 하는 것으로 회전프레임(20) 상에 수직방향으로 기립 설치되는 고정부(51)와, 고정부(51) 상에 수직이동 및 회동 가능하게 설치되는 회동부(53)와, 하측은 고정부(51)에 설치되고 상측은 회동부(53)에 설치되어 작동여부에 따라 회동부(53)를 고정부(51) 상에서 수직이동 및 회동시키는 제 2 유압실린더(55)가 포함된다.

즉, 양측 제 2 유압실린더(55)가 일시에 같은 속도로 상승 될 경우 고정부(51)로부터 회동부(53)가 동시에 상승 되면서 설치프레임(70) 양측의 수평이 유지되면서 상승된다. 그리고 일측 제 2 유압실린더(55)는 작동되지 않고 타측 제 2 유압실린더(55)만 상승 될 경우 일측 제 2 유압실린더(55)의 회동부(53)는 고정부(51) 상에서 회동만 이루어지고 타측 수직이동기구(50)의 회동부(53)가 고정부(51)로부터 상승되면서 설치프레임(70) 또한 일측은 하향되고 타측은 상향된 기울어진 상태가 된다.

여기서 전술한 제 2 유압실린더(55)는 종래기술에 따른 유압실린더와 동일한 것으로 하여 각각의 구성부재와 그 작동 및 제어방법은 명세서의 간략화를 위해 생략하기로 하며, 이는 추후에 설명될 제 1 유압실린더(80)에도 동일하게 적용된다.

한편 전술한 회전프레임(20) 상에는 이동프레임(60)이 위치되는데 이 이동프레임(60)은 전술한 수직이동기구(50)의 작동여부에 따라 수평이 유지된 상태로 또는 일측으로 기울어진 상태로 수직이동되는 것으로 그 양단이 수직이동기구(50)와 연결 설치된다. 이와 같은 이동프레임(60) 양단은 전술한 수직이동기구(50)의 회동부(53)와 연결되고 그 재질은 베이스 프레임 및 회전프레임(20)과 마찬가지로 견고한 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 전술한 이동프레임(60) 상에는 설치프레임(70)이 위치되는데 이 설치프레임(70)은 그 상부에 설치 대상물이 설치되는 역할을 하는 것으로 중앙측이 조인트 베어링(71)에 의해 이동프레임(60)과 축 회동 가능하게 연결된다. 또한 이동프레임(60) 일측에는 설치프레임(70)고 연결되는 제 1 유압실린더(80)가 설치되어 작동여부에 따라 설치프레임(70)을 이동프레임(60) 상에서 축 회동시키게 된다. 따라서 전술한 설치프레임(70)은 제 1 유압실린더(80)의 작동에 의해 이동프레임(60) 상에서 좌, 우 방향으로 축 회동 가능하고 이동프레임(60)의 수직이동시 이와 연동되어 수직이동 가능하다. 이와 같은 설치프레임(70)은 그 상부에 다양한 설치대상물이 설치될 수 있도록 격자 형상의 프레임 구조를 갖는 것으로 하며 그 재질은 견고한 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 3축 모션베이스 장치(1)의 내부 또는 외부 일측에는 턴테이블기구(30), 수직이동기구(50) 및 제 1 유압실린더(80)와 조작 가능하게 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러(도시되지 않음)가 구비되는 것으로 한다.

전술한 바와 같이 설치프레임(70)은 베이스프레임(10) 상에서 턴테이블기구(30)에 의해 360°회전되고, 수직이동기구(50)에 의해 수평이 유지된 상태로 또는 일측으로 기울어진 상태로 수직이동되며, 제 1 유압실린더(80)에 의해 이동프레임(60) 상에서 축 방향 좌,우 회동이 가능하다. 이와 같은 작동은 각각 독립적으로 이루어질 수도 있으나 2가지 이상의 동작이 동시에 이루어질 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

1 : 3축 모션베이스 장치
10 : 베이스프레임
20 : 회전프레임
30 : 턴테이블기구
31 : 고정부
33 : 회전부
35 : 구동모터
40 : 레일수단
41 : 레일
43 : 롤러
50 : 수직이동기구
51 : 고정부
53 : 회동부
55 : 제 2 유압실린더
60 : 이동프레임
70 : 설치프레임
71 : 조인트 베어링
80 : 제 1 유압실린더

Claims (5)

1. 베이스프레임;
   상기 베이스프레임 상부에 이격 위치되는 회전프레임;
   상기 베이스프레임 및 회전프레임 사이의 중앙측에 작동 가능하게 설치되어 상기 회전프레임이 상기 베이스프레임 상에서 회전되도록 하는 턴테이블기구;
   상기 베이스프레임 및 회전프레임 사이의 내측에 구비되며 상기 턴테이블기구를 보조하여 상기 회전프레임이 상기 베이스프레임 상에서 안정적으로 회전되도록 하는 레일수단;
   상기 회전프레임 양단에 각각 설치되며 일시에 또는 독립적으로 수직이동되는 한 쌍의 수직이동기구;
   상기 회전프레임 상에 위치되고 양측이 상기 수직이동기구와 체결되어 상기 양측 수직이동기구의 작동여부에 따라 수직방향으로 이동되는 이동프레임;
   상기 이동프레임 상에 위치되되 그 중앙측이 조인트 베어링에 의해 상기 이동프레임과 축 회동 가능하게 연결되며 그 상부에 설치 대상물이 설치되는 설치프레임; 및
   상기 이동프레임 일측에 설치되고 상기 설치프레임과 연결되어 작동여부에 따라 상기 설치프레임을 상기 이동프레임 상에서 축 회동시키는 제 1 유압실린더;가 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 모션베이스 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 턴테이블기구는, 상기 베이스프레임 상부에 고정 설치되는 고정부와, 상기 고정부 상에서 회전되며 상기 회전프레임 하부에 연결 설치되는 회전부와, 상기 고정부의 하부 일측에 구비되어 상기 고정부에 회전력을 전달하는 구동모터가 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 모션베이스 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 레일수단은, 상기 베이스프레임 상부에 구비되는 링 형상의 레일과, 상기 회전프레임 하부에 설치되고 상기 레일 상에 안착되며 상기 회전프레임의 회전시 상기 레일을 타고 회동되는 롤러가 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 모션베이스 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수직이동기구는, 상기 회전프레임 상에 수직방향으로 기립 설치되는 고정부와, 상기 고정부 상에 수직이동 및 회동 가능하게 설치되는 회동부와, 하측은 상기 고정부에 설치되고 상측은 상기 회동부에 설치되어 작동여부에 따라 상기 회동부를 고정부 상에서 수직이동 및 회동시키는 제 2 유압실린더가 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 모션베이스 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 3축 모션베이스 장치의 내부 또는 외부 일측에는 상기 턴테이블기구, 수직이동기구 및 제 1 유압실린더와 조작 가능하게 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 3축 모션베이스 장치.

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