KR20240139783A - Device for heaving motion - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상하요동장치에 관한 것으로, 복수 개의 프레임이 직육면체 형상으로 구성되고, 상기 직육면체 형상의 내부에는 실험체를 탑재한 실험 플랫폼이 배치되며, 상기 직육면체 형상의 일측면에는 작업자가 이용할 수 있는 래더가 구비된 지지부;
상기 지지부의 상단, 중단, 하단에 설치된 풀리 및 상기 풀리와 연결된 복수개의 와이어를 통해 상기 실험 플랫폼을 상하로 구동시키는 구동부; 및 상기 구동부를 상하로 구동시킬 때, 상기 구동부를 구성하는 복수 개의 풀리 및 서보모터를 제어하여 상기 실험 플랫폼의 위치를 변화시키는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a vertical rocking device, comprising: a plurality of frames configured in a rectangular parallelepiped shape; an experimental platform on which a test subject is mounted is arranged inside the rectangular parallelepiped shape; and a support section on one side of the rectangular parallelepiped shape having a ladder that can be used by a worker;
It is characterized by including: a driving unit that drives the experimental platform up and down through pulleys installed at the top, middle, and bottom of the support and a plurality of wires connected to the pulleys; and a controller that controls a plurality of pulleys and a servo motor constituting the driving unit when driving the driving unit up and down to change the position of the experimental platform.
Description
본 발명은 상하요동장치에 관한 것으로, 해양 조건에서 발생할 수 있는 요동 가운데 상하요동(Heaving)을 모사하여, 실험체가 탑재된 실험 플랫폼에 부여하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heaving device, and more particularly, to a device that simulates heaving among the vibrations that may occur under marine conditions and applies it to an experimental platform on which a test subject is mounted.
모션 플랫폼은 대상체에 특정 조건하에서 발생할 수 있는 모션, 즉 움직임을 부여하여 상기 모션이 대상체에 끼치는 영향을 간접적으로 측정할 수 있는 장치를 말한다. 모션 플랫폼 기술은 게임 분야, 각종 산업 분야 및 국방 분야 등에서 각광받는 기술로, 최근에는 각종 실험 분야에서도 활발히 이용되고 있는 실정이다. A motion platform is a device that can indirectly measure the effect of a motion on an object by applying motion that can occur under certain conditions to the object. Motion platform technology is a technology that is in the spotlight in the gaming, various industrial, and defense fields, and is currently being actively used in various experimental fields.
특히, 해양분야에서의 실험은 실조건하에서 실험 수행이 까다롭고, 한번의 실험에 많은 비용이 요구되므로 최대한 실조건과 비슷한 환경을 조성한 상태에서 실험 플랫폼을 구성하는 등의 노력이 많이 필요한 상황이다. In particular, experiments in the marine field are difficult to conduct under real conditions, and a single experiment requires a lot of cost, so a lot of effort is needed to construct an experimental platform in an environment that is as similar to real conditions as possible.
종래의 실험 플랫폼들은 '한국 등록특허공보 10-2402385호'에 제시된 것처럼 롤링 모터의 회전력을 구동 롤러 및 지지볼 사이의 마찰력으로, 다시 지지볼과 플랫폼 사이의 마찰력으로 동력이 전달되는 방식을 취하고 있다. 종래기술은 중력 보상장치를 설치하여 중력 방향 하중을 상쇄시키는 구조가 개시되기도 하였으나 중력 방향 하중을 효과적으로 상쇄시키지 못하고, 고가의 장비를 이용하여 구조 및 제어가 복잡하다는 문제가 있다. Conventional experimental platforms, as presented in 'Korean Patent Registration No. 10-2402385', transfer the rotational power of the rolling motor to the frictional force between the driving roller and the support ball, and then to the frictional force between the support ball and the platform. Although the conventional technology has disclosed a structure that offsets the gravity load by installing a gravity compensation device, it has the problem that it does not effectively offset the gravity load, and the structure and control are complicated due to the use of expensive equipment.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명이 해결하고 하는 과제는, 실험체가 탑재된 실험 플랫폼에 해양 조건에서 발생할 수 있는 상하요동(Heaving)을 모사한 움직임을 제공하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and the task that the present invention solves is to provide a movement that simulates the heaving that can occur under marine conditions to an experimental platform on which a test subject is mounted.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 서보모터로부터 발생된 동력을 더블드럼 방식으로 실험 플랫폼에 전달하여 보다 안정적이고 정밀하게 실험 플랫폼을 제어하는 구조를 제공하는 것이다. In addition, the problem that the present invention seeks to solve is to provide a structure that controls the experimental platform more stably and precisely by transmitting power generated from a servo motor to the experimental platform in a double drum manner.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구동부의 상하요동 시 균형추의 설계로 동적하중의 상쇄 및 동일 운동 대비 보다 작은 작동부하를 제공하는 것이다. In addition, the problem that the present invention seeks to solve is to offset the dynamic load and provide a smaller operating load compared to the same movement by designing a balance weight when the driving part moves up and down.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상하요동장치는 복수 개의 프레임이 직육면체 형상으로 구성되고, 상기 직육면체 형상의 내부에는 실험체를 탑재한 실험 플랫폼이 배치되며, 상기 직육면체 형상의 일측면에는 작업자가 이용할 수 있는 래더가 구비된 지지부; 상기 지지부의 상단, 중단, 하단에 설치된 풀리 및 상기 풀리와 연결된 복수개의 와이어를 통해 상기 실험 플랫폼을 상하로 구동시키는 구동부; 및 상기 구동부를 상하로 구동시킬 때, 상기 구동부를 구성하는 복수 개의 풀리 및 서보모터를 제어하여 상기 실험 플랫폼의 위치를 변화시키는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above purpose, the vertical rocking device according to the present invention is characterized by including: a support section in which a plurality of frames are configured in a rectangular parallelepiped shape, an experimental platform having a test subject mounted thereon is arranged inside the rectangular parallelepiped shape, and a ladder that can be used by a worker is provided on one side of the rectangular parallelepiped shape; a driving section for driving the experimental platform up and down through pulleys installed at the upper, middle, and lower ends of the support section and a plurality of wires connected to the pulleys; and a controller for controlling a plurality of pulleys and a servo motor constituting the driving section when driving the driving section up and down to change the position of the experimental platform.
또한, 상기 지지부는, 상기 직육면체 형상의 일측면에 배치되며 작업자가 상기 지지부의 상단으로 올라갈 수 있는 수단이 되는 스테어; 상기 직육면체 형상의 하부 일측면에 부착되고, 상기 스테어의 하단과 지면을 연결시키는 래더서포터; 상기 스테어의 상단에 위치하며 상기 직육면체 형상의 일측면에 부착되되, 지면과 평행한 방향으로 확장된 플레이트로 구성되는 가이드서포터; 및 상기 가이드서포터의 상단에 복수 개의 봉 형태로 구성되어 작업자의 낙하를 방지시키는 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the support member is characterized by including a staircase arranged on one side of the rectangular parallelepiped shape and serving as a means for a worker to climb to the top of the support member; a ladder supporter attached to a lower side of the rectangular parallelepiped shape and connecting the lower end of the staircase and the ground; a guide supporter positioned on the top of the staircase and attached to one side of the rectangular parallelepiped shape, the guide supporter being composed of a plate extended in a direction parallel to the ground; and a guide formed in the shape of a plurality of rods on the top of the guide supporter to prevent the worker from falling.
또한, 상기 구동부는, 상기 직육면체 형상의 상단 및 상부 일측면에 부착되고, 복수 개의 윈치에 권취된 와이어에 장력을 유지시키는 상부풀리; 상기 직육면체 형상의 상단에 고정되며 상기 상부풀리와 제1와이어로 연결되어, 상기 서보모터에 의해 발생된 동력을 상기 상부풀리로 전달시키는 더블드럼부; 상기 직육면체 형상의 일측면에 부착되고, 상기 더블드럼부와 상기 제4와이어로 연결되어 상기 제4와이어의 장력을 유지시키는 중앙풀리; 상기 직육면체 형상의 하부에 구비되고, 상기 중앙풀리로부터 내려오는 상기 제4와이어를 상기 실험 플랫폼의 하단으로 연결시키면서 상기 제4와이어의 장력을 유지시키는 제1하부풀리; 및 제2하부풀리;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit is characterized by including: an upper pulley attached to the upper end and one side of the upper portion of the rectangular parallelepiped shape and maintaining tension in a wire wound around a plurality of winches; a double drum portion fixed to the upper end of the rectangular parallelepiped shape and connected to the upper pulley via a first wire to transmit power generated by the servo motor to the upper pulley; a central pulley attached to one side of the rectangular parallelepiped shape and connected to the double drum portion via the fourth wire to maintain tension in the fourth wire; a first lower pulley provided at the lower portion of the rectangular parallelepiped shape and connecting the fourth wire coming down from the central pulley to the lower portion of the experimental platform while maintaining tension in the fourth wire; and a second lower pulley.
또한, 상기 구동부는, 상기 직육면체 형상의 일측면에 형성되고, 상기 상부풀리 및 상기 실험 플랫폼과 와이어로 연결된 상태로 상기 실험 플랫폼의 구동방향과 반대방향으로 구동되는 균형추;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit is characterized by further including a balance weight formed on one side of the rectangular parallelepiped shape and driven in a direction opposite to the driving direction of the experimental platform while being connected to the upper pulley and the experimental platform by a wire.
또한, 상기 실험 플랫폼의 상단에는, 상기 더블드럼부와 연결된 제1와이어 및 상기 균형추와 각각 연결된 제2와이어, 제3와이어가 부착되고, 상기 실험 플랫폼의 하단에는, 상기 더블드럼부, 상기 제1하부풀리 및 상기 제2하부풀리와 차례로 연결된 제4와이어가 부착되며, 상기 컨트롤러는 상기 실험 플랫폼의 위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, a first wire connected to the double drum portion and a second wire and a third wire connected to the counterweight, respectively, are attached to the upper part of the experimental platform, and a fourth wire is attached to the lower part of the experimental platform, which is sequentially connected to the double drum portion, the first lower pulley, and the second lower pulley, and the controller is characterized in that it controls the position of the experimental platform.
또한, 상기 더블드럼부는, 동력을 발생시키는 서보모터; 상기 서보모터와 연결되고, 기어비에 따라 토크를 증폭시킬 수 있는 감속기; 상기 감속기와 연결되고, 상기 상부풀리와 연결된 상기 제1와이어가 권취되어 상기 서보모터로부터 발생된 동력을 전달시키는 제1더블드럼; 상기 제1더블드럼과 더블드럼 연결기어로 연결되고, 상기 중앙풀리와 연결된 상기 제4와이어가 권취되어 상기 제4와이어로 전달되는 동력을 변화시키는 제2더블드럼;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the double drum part is characterized by including: a servo motor that generates power; a reducer connected to the servo motor and capable of amplifying torque according to a gear ratio; a first double drum connected to the reducer and having the first wire connected to the upper pulley wound around it to transmit power generated from the servo motor; and a second double drum connected to the first double drum by a double drum connecting gear and having the fourth wire connected to the central pulley wound around it to change power transmitted to the fourth wire.
본 발명의 일 실시예에 따른 상하요동장치는, 실험체가 탑재된 실험 플랫폼에 해양 조건에서 발생할 수 있는 상하요동(Heaving)을 모사한 움직임을 부여할 수 있는 효과가 있다.A heaving device according to one embodiment of the present invention has the effect of being able to impart a movement simulating heaving that can occur under marine conditions to an experimental platform on which a test subject is mounted.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상하요동장치는, 서보모터로부터 발생된 동력을 더블드럼 방식으로 실험 플랫폼에 전달하여 보다 안정적이고 정밀하게 실험 플랫폼을 제어하는 구조를 구축하는 효과가 있다. In addition, the up-and-down swing device according to one embodiment of the present invention has the effect of constructing a structure that controls the experimental platform more stably and precisely by transmitting power generated from a servo motor to the experimental platform in a double drum manner.
본 발명의 일 실시예에 따른 상하요동장치는, 구동부의 상하요동 시 균형추의 설계로 동적하중의 상쇄 및 동일 운동 대비 보다 작은 작동부하가 형성될 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the up-and-down rocking device has the effect of being able to offset dynamic loads and form a smaller operating load compared to the same movement by designing a balance weight when the driving unit is up-and-down rocked.
또한, 본 발명에 따르면 구조가 간단하고 고가의 장비를 사용하지 않아 경제성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the structure is simple and no expensive equipment is used, so cost efficiency can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 상하요동장치의 전체 구성에 대한 사시도 및 확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 상하요동장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상하요동장치의 상부 풀리의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 상하요동장치의 균형추의 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상하요동장치의 하부 윈치의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 상하요동장치의 센서 및 리미터의 확대도이다.Figure 1 is a perspective view and an enlarged view of the entire configuration of a vertical swing device according to the present invention.
Figure 2 is a side view of the up-and-down swing device according to the present invention.
Figure 3 is an enlarged view of the upper pulley of the vertical oscillation device according to the present invention.
Figure 4 is an enlarged view of the balance weight of the up-and-down swing device according to the present invention.
Figure 5 is an enlarged view of the lower winch of the up-and-down swing device according to the present invention.
Figure 6 is an enlarged view of the sensor and limiter of the up-and-down swing device according to the present invention.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.In describing embodiments of the present invention, if it is judged that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of their functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definitions should be made based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are only for describing embodiments of the present invention, and should never be construed as limiting. Unless clearly used otherwise, the singular form includes the plural form. In this description, expressions such as "comprises" or "comprising" are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, and should not be construed as excluding the presence or possibility of one or more other features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof other than those described.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to help a comprehensive understanding of the methods, devices, and/or systems described herein. However, this is only an example, and the present invention is not limited thereto. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1에는 본 발명에 따른 상하요동장치의 전체 구성에 대한 사시도 및 확대도가 도시되어 있으며, 도 2는 상하요동장치의 측면도가 도시되어 있다. Figure 1 shows a perspective view and an enlarged view of the entire configuration of the up-and-down swing device according to the present invention, and Figure 2 shows a side view of the up-and-down swing device.
본 발명에 따른 상하요동장치는 크게 지지부(100) 및 구동부(200)로 구성되어 있다. 상기 지지부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 지면과 접촉하면서 상대적으로 하부에 형성된 하부프레임(101) 및 상기 하부프레임(101)의 상단에 형성된 상부프레임(102)으로 구성될 수 있다. 상기 하부프레임(101) 및 상기 상부프레임(102)은 복수 개의 프레임이 직육면체 형상으로 구성될 수 있으며, 상기 직육면체 형상의 내부에는 실험체를 탑재한 실험 플랫폼(260)이 배치될 수 있다. 상기 하부프레임(101) 및 상기 상부프레임(102)은 상면, 하면 및 옆면이 밀폐되지 않고 빔(beam) 형태의 프레임으로 구성될 수 있다. The up-and-down swing device according to the present invention is largely composed of a support member (100) and a driving member (200). As shown in FIG. 2, the support member (100) may be composed of a lower frame (101) formed relatively lower while in contact with the ground, and an upper frame (102) formed on the upper end of the lower frame (101). The lower frame (101) and the upper frame (102) may be composed of a plurality of frames in a rectangular solid shape, and an experimental platform (260) on which a test subject is mounted may be placed inside the rectangular solid shape. The lower frame (101) and the upper frame (102) may be composed of a beam-shaped frame whose upper surface, lower surface, and side surfaces are not sealed.
지지부(100)는 일측면에 도 2에 도시된 바와 같이 일측면에 지지부(100)를 보조하는 지지프레임(121)이 구비되어 지지부(100)의 강도를 상향시키고, 상하요동장치로부터 발생할 수 있는 진동 및 충격을 완화시킬 수 있다. The support member (100) is provided with a support frame (121) that assists the support member (100) on one side as shown in FIG. 2, thereby increasing the strength of the support member (100) and alleviating vibrations and shocks that may occur from the up-and-down swing device.
지지부(100)는 일측면에 도 2에 도시된 바와 같이 래더부(110)가 구비될 수 있다. 래더부(110)는 직육면체 형상의 하부프레임(101) 및 상부프레임(102)의 측면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 계단형태로 구성되어 작업자가 지면에서 지지부(100)의 하부프레임(101) 또는 상부프레임(102)으로 승강할 수 있는 구조를 제공하는 스테어(111)가 구비될 수 있다. The support member (100) may be provided with a ladder member (110) on one side as shown in FIG. 2. The ladder member (110) may be formed on the side of the lower frame (101) and the upper frame (102) in the shape of a rectangular solid. Specifically, a stair (111) configured in a step shape may be provided to provide a structure that allows a worker to climb up and down from the ground to the lower frame (101) or the upper frame (102) of the support member (100).
상기 스테어(111)의 하단에는 래더서포터(112)가 구비될 수 있다. 래더서포터(112)는 직육면체 형상의 하부 일측면에 부착되고, 상기 스테어의 하단과 지면을 연결시키는 역할을 한다. 래더서포터(112)의 높이는 특별히 고정되는 것은 아니며, 상황에 따라 작업자가 하부프레임(101)의 일측면에 설치되는 지점을 조절할 수 있다. 래더서포터(112) 역시 지지프레임(121)과 마찬가지로 상하요동장치로부터 발생되는 진동 및 충격에도 지지부(100)의 구조적 안정성을 높이는 역할을 한다.A ladder supporter (112) may be provided at the bottom of the above-mentioned stair (111). The ladder supporter (112) is attached to one side of the lower portion of a rectangular solid shape and serves to connect the bottom of the stair and the ground. The height of the ladder supporter (112) is not particularly fixed, and depending on the situation, the worker can adjust the point where it is installed on one side of the lower frame (101). The ladder supporter (112), like the support frame (121), also serves to increase the structural stability of the support part (100) against vibrations and shocks generated from the up-and-down swing device.
상기 스테어(111)의 상단에는 지지부(100)의 하부프레임(101)의 일측면에 부착되는 가이드서포터(113)가 구비될 수 있다. 가이드서포터(113)는 스테어(111) 상단에 위치하며 지면과 평행한 방향으로 확장된 플레이트로 구성되며, 상기 래더서포터(112)와 함께 스테어(111)를 지지부(100)에 단단히 고정시키는 역할을 한다. 한편, 가이드서포터(113)는 반드시 하부프레임(101)의 일측면에 형성되는 것은 아니며, 상기 스테어(111)의 길이에 따라 상부프레임(102)의 일측면에 형성될 수도 있다.A guide supporter (113) attached to one side of the lower frame (101) of the support member (100) may be provided at the upper end of the stair (111). The guide supporter (113) is positioned at the upper end of the stair (111) and is composed of a plate that extends in a direction parallel to the ground, and serves to firmly secure the stair (111) to the support member (100) together with the ladder supporter (112). Meanwhile, the guide supporter (113) is not necessarily formed at one side of the lower frame (101), and may be formed at one side of the upper frame (102) depending on the length of the stair (111).
상기 가이드서포터(113)의 상단에는 복수 개의 봉 형태로 구성되는 가이드(114)가 구비될 수 있다. 가이드(114)는 스테어(111)를 통해 가이드서포터(113) 위로 올라온 작업자의 낙하를 방지하는 역할을 한다.A guide (114) configured in the form of multiple rods may be provided at the top of the above guide supporter (113). The guide (114) serves to prevent a worker who has climbed up onto the guide supporter (113) via the stair (111) from falling.
지지부(100)의 중앙에는 도 2에 도시된 바와 같이 실험체를 탑재한 실험 플랫폼(260)이 구비될 수 있다. 실험 플랫폼(260)은 650kg까지 탑재할 수 있는 것이 일반적이나, 구동부(200)의 상부풀리(210), 더블드럼부(230) 및 균형추(241)의 성능에 따라 그 무게가 가변적일 수 있음은 물론이다.At the center of the support member (100), an experimental platform (260) for loading a test specimen may be provided as shown in Fig. 2. The experimental platform (260) is generally capable of loading up to 650 kg, but of course, the weight may vary depending on the performance of the upper pulley (210), double drum member (230), and balance weight (241) of the driving member (200).
실험 플랫폼(260)의 상단에는 제1와이어(221), 제2와이어(222), 제3와이어(223)가 부착될 수 있다. 또한, 실험 플랫폼(260)의 하단에는 제4와이어(224)가 부착될 수 있다. A first wire (221), a second wire (222), and a third wire (223) may be attached to the top of the experimental platform (260). In addition, a fourth wire (224) may be attached to the bottom of the experimental platform (260).
실험 플랫폼(260)의 상단에 부착된 제1와이어(221)는 상부풀리(210)의 제1윈치(211)와 연결되어 더블드럼부(230)의 제1더블드럼(231)에 권취될 수 있다. 제1더블드럼(231)은 상하요동장치의 동력원인 서보모터(235)와 연결되어 서보모터(235)로부터 발생된 동력을 제1와이어(221)를 통해 실험 플랫폼(260)으로 전달하는 역할을 하고, 자세한 내용은 후술하도록 하겠다.The first wire (221) attached to the top of the experimental platform (260) is connected to the first winch (211) of the upper pulley (210) and can be wound around the first double drum (231) of the double drum section (230). The first double drum (231) is connected to the servo motor (235), which is the power source of the up-and-down swing device, and transmits the power generated from the servo motor (235) to the experimental platform (260) through the first wire (221), which will be described in detail later.
상부풀리(210)의 제1윈치(211)는 제1더블드럼(231)에 의해 형성된 제1와이어(221)의 장력을 유지시키는 역할을 한다. 또한, 제1윈치(211)는 제1와이어(221)를 통해 서보모터(235)와 연결된 제1더블드럼(231)의 회전운동을 실험 플랫폼(260)의 연직운동으로 변환시키는 매개체 역할을 한다.The first winch (211) of the upper pulley (210) serves to maintain the tension of the first wire (221) formed by the first double drum (231). In addition, the first winch (211) serves as a medium that converts the rotational motion of the first double drum (231) connected to the servo motor (235) through the first wire (221) into the vertical motion of the experimental platform (260).
상기 제1윈치(211)가 설치된 프레임과 동일 프레임 상에 제2윈치(212) 및 제3윈치(213)가 위치할 수 있다. 상기 제2윈치(212)에는 제2와이어(222)가, 상기 제3윈치(213)에는 제3와이어(223)이 결합될 수 있다. 제2와이어(222) 및 제3와이어(223)는 균형추(241)의 상단과 연결되어 장력을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 균형추(241)는 실험 플랫폼(260)의 승강에 따라 위치관계가 변할 수 있다. 여기서 도 4에 도시된 바와 같이 와이어에 작용하는 장력을 보다 안정적으로 유지하기 위하여 상기 상부프레임(102)의 일측면에 윈치가 추가로 설치될 수도 있다. 발명의 일 실시예에 따르면, 제4윈치(214) 및 제5윈치(215)가 설치될 수 있으며 상기 제2와이어(222)는 제4윈치(214), 상기 제3와이어(223)는 제5윈치(215)를 통해 균형추(241)와 연결될 수 있다.The second winch (212) and the third winch (213) may be positioned on the same frame as the frame on which the first winch (211) is installed. The second winch (212) may be coupled with a second wire (222), and the third winch (213) may be coupled with a third wire (223). The second wire (222) and the third wire (223) may be connected to the upper end of the counterweight (241) to maintain tension. The positional relationship of the counterweight (241) may change depending on the elevation of the experimental platform (260). Here, as illustrated in FIG. 4, in order to more stably maintain the tension applied to the wire, a winch may be additionally installed on one side of the upper frame (102). According to one embodiment of the invention, a fourth winch (214) and a fifth winch (215) may be installed, and the second wire (222) may be connected to the balance weight (241) through the fourth winch (214), and the third wire (223) may be connected to the fifth winch (215).
제2와이어(222) 및 제3와이어(223)는 각각 상기 제2윈치(212) 및 제3윈치(213)를 거쳐 상기 실험 플랫폼(260)의 상단에 연결될 수 있다. 상기 제2윈치(212) 및 제3윈치(213)는 전술한 제1윈치(211)에 연결된 제1와이어(221)와 함께 상기 실험 플랫폼(260)을 연직상방 또는 연직하방으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 실험 플랫폼(260)에 연결되는 제1와이어(221), 제2와이어(222) 및 제3와이어(223)는 도면에 도시된 바와 같이 일직선으로 연결될 수도 있고, 기타 다앙한 위치로 연결되어 상기 실험 플랫폼(260)을 효율적으로 구동시킬 수 있다. 또한, 전술한 제1윈치(211), 제2윈치(212), 제3윈치(213), 제4윈치(214) 및 제5윈치(215)는 컨트롤러와 연동되어 제1와이어(221), 제2와이어(222) 및 제3와이어(223)의 장력손실을 최소화하며 상기 실험 플랫폼(260)과 연결시킬 수 있다. 마찬가지로, 상기 실험 플랫폼(260)의 승강속도는 상기 제1윈치(211), 제2윈치(212), 제3윈치(213), 제4윈치(214) 및 제5윈치(215)와 연동된 컨트롤러를 통해 조절될 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 컨트롤러는 서보모터를 제어하여 서보모터에 의해 연결되어 있는 윈치들을 제어할 수 있으며 컨트롤러가 서보모터를 제어하여 윈치들을 제어하는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.The second wire (222) and the third wire (223) may be connected to the upper end of the experimental platform (260) via the second winch (212) and the third winch (213), respectively. The second winch (212) and the third winch (213) may move the experimental platform (260) vertically upward or downward together with the first wire (221) connected to the first winch (211) described above. At this time, the first wire (221), the second wire (222), and the third wire (223) connected to the experimental platform (260) may be connected in a straight line as illustrated in the drawing, or may be connected to various other positions to efficiently drive the experimental platform (260). In addition, the first winch (211), the second winch (212), the third winch (213), the fourth winch (214), and the fifth winch (215) described above can be connected to the experimental platform (260) while minimizing the tension loss of the first wire (221), the second wire (222), and the third wire (223) by linking with the controller. Likewise, the elevating speed of the experimental platform (260) can also be controlled by the controller linked with the first winch (211), the second winch (212), the third winch (213), the fourth winch (214), and the fifth winch (215). That is, it is preferable to understand that the controller according to the present invention can control the winches connected by the servo motor by controlling the servo motor, and that the controller controls the winches by controlling the servo motor.
균형추(241)는 도 4에 도시된 바와 같이 상단에 제2와이어(222) 및 제3와이어(223)가 연결되어 실험 플랫폼의 승강에 따라 상대적으로 움직일 수 있다. 이는 실험 플랫폼(260)의 승강 시 구동부(200)가 부담해야하는 상하요동장치의 동적하중을 감소시켜주는 역할을 한다. 즉, 실험 플랫폼(260)이 위로 상승하려고 할 때는, 균형추(241)가 제2와이어(222) 및 제3와이어(223)에 의해 아래로 하강하면서 균형추(241)에 작용하는 중력에 대한 반력이 상기 실험 플랫폼(260)에 작용될 수 있다. 구체적으로 균형추(241)가 하강함에 따라 상기 실험 플랫폼(260)에 연결된 제2와이어(222) 및 제3와이어(223)는 상기 실험 플랫폼(260)을 연직상방으로 끌어올리는 역할을 한다. 이에 따라, 균형추(241)가 없을 때보다 훨씬 작은 동적하중으로도 상기 실험 플랫폼(260)이 상승될 수 있고, 따라서 제1와이어(221)을 통해 상기 실험 플랫폼(260)으로 동력을 공급하는 서보모터(235)는 적은 부하로도 상기 구동을 가능하게 할 수 있다. 또한, 실험 플랫폼(260)의 하강시에는 제1와이어(221)에 형성된 장력을 감소시켜 상기 실험 플랫폼(260)에 작용하는 중력에 의해 자연스럽게 하강할 수 있도록 할 수 있다. 이 때, 상기 실험 플랫폼(260)의 상단에 연결된 제2와이어(222) 및 제3와이어(223) 역시 아래로 움직이면서 자연스럽게 균형추(241)를 상기 실험 플랫폼(260)의 위쪽으로 위치시킬 수도 있다.As illustrated in FIG. 4, the counterweight (241) is connected to the upper end by the second wire (222) and the third wire (223) so that it can move relatively according to the elevation of the experimental platform. This serves to reduce the dynamic load of the up-and-down swing device that the driving unit (200) must bear when the experimental platform (260) is elevated. That is, when the experimental platform (260) is about to rise, the counterweight (241) is lowered downward by the second wire (222) and the third wire (223), and the reaction force against the gravity acting on the counterweight (241) can be applied to the experimental platform (260). Specifically, as the counterweight (241) is lowered, the second wire (222) and the third wire (223) connected to the experimental platform (260) serve to pull the experimental platform (260) vertically upward. Accordingly, the experimental platform (260) can be raised with a much smaller dynamic load than when there is no counterweight (241), and thus the servo motor (235) that supplies power to the experimental platform (260) through the first wire (221) can be driven with a smaller load. In addition, when the experimental platform (260) is lowered, the tension formed in the first wire (221) can be reduced so that the experimental platform (260) can be naturally lowered by gravity acting on the experimental platform (260). At this time, the second wire (222) and the third wire (223) connected to the upper end of the experimental platform (260) can also move downward to naturally position the counterweight (241) above the experimental platform (260).
또한 발명의 일 실시예에 따르면 균형추(241)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하부에 보호대(242)가 구비될 수 있다. 보호대(242)는 균형추(241)의 구동간 발생할 수 있는 충격으로부터 균형추(241)를 보호할 수 있는 수단으로 활용될 수 있다. 이 때, 상기 보호대(242)는 양측에 보호대(242)를 관통하는 제1가이드레일(245) 및 제2가이드레일(246)이 구비될 수 있다. 또한, 제1가이드레일(245) 및 제2가이드레일(246)은 각각 제1연결부재(243) 및 제2연결부재(244)에 의하여 지지부(100)의 하부프레임(101) 혹은 상부프레임(102)에 고정될 수 있다. 제1가이드레일(245) 및 제2가이드레일(246)은 보호대(242)가 상하로 이동시 이탈되지 않게 하고, 나아가 균형추(241)의 상하운동도 가이드하는 역할을 할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the invention, the balance weight (241) may be provided with a guard (242) at the bottom, as shown in FIG. 4. The guard (242) may be utilized as a means for protecting the balance weight (241) from impact that may occur during operation of the balance weight (241). At this time, the guard (242) may be provided with a first guide rail (245) and a second guide rail (246) penetrating the guard (242) on both sides. In addition, the first guide rail (245) and the second guide rail (246) may be fixed to the lower frame (101) or the upper frame (102) of the support member (100) by the first connecting member (243) and the second connecting member (244), respectively. The first guide rail (245) and the second guide rail (246) prevent the guard (242) from coming off when moving up and down, and further serve to guide the up and down movement of the balance weight (241).
이처럼, 상기 균형추(241)는 상기 실험 플랫폼(260)과 동시에 움직이되, 그 방향은 서로 반대로 움직이면서 상기 실험 플랫폼(260)의 동적하중을 감소시킨다. 또한, 상기 실험 플랫폼(260)의 하단에는 제4와이어(224)가 제1하부풀리(252) 및 제2하부풀리(253)를 거쳐 상기 실험 플랫폼(260)의 상단에 위치한 제2더블드럼(233)과 연결될 수 있다. In this way, the balance weight (241) moves simultaneously with the experimental platform (260), but moves in opposite directions to reduce the dynamic load of the experimental platform (260). In addition, a fourth wire (224) may be connected to the second double drum (233) located at the top of the experimental platform (260) through the first lower pulley (252) and the second lower pulley (253) at the bottom of the experimental platform (260).
이는 동력원인 서보모터(235)로부터 동력을 전달받아 제1더블드럼(231)을 통해 제1와이어(221)로 상기 실험 플랫폼(260)의 상부로 동력을 전달하는 것과 대응되는 구조이다. 즉, 동력원인 서보모터(235)로부터 동력을 전달받아 제2더블드럼(233)을 통해 제4와이어(224)로 상기 실험 플랫폼(260)의 하부로 동력을 전달하는 것이다. 상기 두 가지 루트를 통해 실험 플랫폼(260)의 승강운동을 제어함으로써, 작업자는 보다 안정적으로 상하요동장치를 구동시킬 수 있다. 동력원인 서보모터(235), 제1더블드럼(231) 및 제2더블드럼(233)은 실험 플랫폼(260)의 상단에 위치한 윈치들과 마찬가지로 컨트롤러와 연동되고, 작업자는 컨트롤러와 연결된 휴대폰 기타 단말기를 통해 실험 플랫폼(260)의 승강을 충분히 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러와 연결된 랩탑, 데스크탑 등 PC로 제어할 수 있으며 한가지 제어 수단이나 방법에 한정되지 않는다.This is a structure corresponding to transmitting power from the power source, the servo motor (235), to the upper part of the experimental platform (260) through the first double drum (231) to the first wire (221). That is, power is transmitted from the power source, the servo motor (235), to the lower part of the experimental platform (260) through the second double drum (233) to the fourth wire (224). By controlling the lifting movement of the experimental platform (260) through the two routes described above, the operator can drive the up-and-down swing device more stably. The power source, the servo motor (235), the first double drum (231), and the second double drum (233) are linked to the controller, just like the winches located at the upper part of the experimental platform (260), and the operator can sufficiently control the lifting of the experimental platform (260) through a mobile phone or other terminal connected to the controller. Additionally, it can be controlled by a PC such as a laptop or desktop connected to the controller, and is not limited to a single control means or method.
제1하부풀리(252) 및 제2하부풀리(253)는 연결된 제4와이어(224)의 장력을 유지시키는 역할을 하며, 하부풀리 본체(254)는 컨트롤러와 연결되어 상기 제4와이어(224)의 장력이 하부풀리 본체(254)에 의해 조절될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지부(100)의 중앙 측면에 중앙풀리(251)가 구비될 수 있다. 상기 중앙풀리(251)는 제2더블드럼(233)에서부터 제1하부풀리(252)까지 수직으로 길게 이어지는 제4와이어(224)의 장력을 유지시키고, 제4와이어(224)가 마찰을 최소화하며 이동할 수 있도록 한다. 중앙풀리(251)도 컨트롤러와 연동되어 작업자는 상기 실험 플랫폼(260) 승강 시 제4와이어(224)를 통해 상기 실험 플랫폼(260)을 제어할 수 있다.The first lower pulley (252) and the second lower pulley (253) serve to maintain the tension of the connected fourth wire (224), and the lower pulley body (254) is connected to the controller so that the tension of the fourth wire (224) can be adjusted by the lower pulley body (254). In addition, as illustrated in FIG. 2, a central pulley (251) may be provided on the central side of the support member (100). The central pulley (251) maintains the tension of the fourth wire (224) that extends vertically from the second double drum (233) to the first lower pulley (252), and allows the fourth wire (224) to move while minimizing friction. The central pulley (251) is also linked to the controller so that the operator can control the experimental platform (260) through the fourth wire (224) when raising and lowering the experimental platform (260).
지지부(100)의 상부프레임(102)의 상단에는 상기 가이드(114)에 근접하여 더블드럼부(230)가 구비될 수 있다. 더블드럼부(230)는 제1더블드럼(231), 제2더블드럼(233), 더블드럼 연결기어(232), 감속기(234) 및 서보모터(235)로 구성될 수 있다.A double drum part (230) may be provided at the upper end of the upper frame (102) of the support part (100) close to the guide (114). The double drum part (230) may be composed of a first double drum (231), a second double drum (233), a double drum connecting gear (232), a reducer (234), and a servo motor (235).
서보모터(235)는 상하요동장치의 동력원으로 구동부(200)가 승강운동 할 수 있도록 한다. 서보모터(235)는 도 3에 도시된 바와 같이 감속기(234)와 연결될 수 있고, 감속기는 기어비에 따라 서보모터(235)로부터 발생된 동력을 증폭하는 역할을 한다. 본 발명에 사용된 감속기는 1/6이나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니고, 실험 플랫폼(260)의 크기 및 중량에 따라 적응적으로 결정될 수도 있다.The servo motor (235) is a power source of the up-and-down motion device and enables the driving unit (200) to move up and down. The servo motor (235) can be connected to a reducer (234) as shown in FIG. 3, and the reducer amplifies the power generated from the servo motor (235) according to the gear ratio. The reducer used in the present invention is 1/6, but is not necessarily limited thereto, and may be adaptively determined according to the size and weight of the experimental platform (260).
감속기(234)는 서보모터(235)로부터 발생된 동력을 증폭함과 동시에 제1더블드럼(231)으로 전달하는 역할을 할 수 있다. 제1더블드럼(231)은 몸체에 와이어를 권취할 수 있는 구조가 구비되어 상기 제1와이어(221)가 권취될 수 있고, 말단에 더블드럼연결기어(232)로 동력을 전달할 수 있는 기어가 구비될 수 있다. 제1더블드럼(231)은 제1와이어(221)를 통하여 상기 실험 플랫폼(260)의 상단에 동력을 전달할 수 있다. 제1더블드럼(231)의 말단에 설치된 기어는 서보모터(235)부터 발생된 동력을 더블드럼 연결기어(232)를 통해 제2더블드럼(233)으로 전달할 수 있다.The reducer (234) can amplify the power generated from the servo motor (235) and simultaneously transmit it to the first double drum (231). The first double drum (231) is provided with a structure capable of winding a wire on its body, so that the first wire (221) can be wound, and a gear capable of transmitting power to the double drum connecting gear (232) can be provided at the end. The first double drum (231) can transmit power to the top of the experimental platform (260) through the first wire (221). The gear installed at the end of the first double drum (231) can transmit power generated from the servo motor (235) to the second double drum (233) through the double drum connecting gear (232).
제2더블드럼(233)은 상기 제1더블드럼(231)의 일측면에 설치될 수 있으며, 상기 더블드럼 연결기어(232)와 맞물리는 기어를 일측면에 구비하고 있다. 또한, 제2더블드럼(233)의 몸체에는 상기 실험 플랫폼(260)의 하단과 연결되는 제4와이어(224)가 권취될 수 있으며, 제1더블드럼(231)으로부터 발생된 동력을 제4와이어(224)를 통해 상기 실험 플랫폼(260)의 하단에 전달할 수 있다. 또한 상기 제1더블드럼(231), 더블드럼 연결기어(232), 그리고 제2더블드럼(233)은 제1와이어와 제4와이어간 상하운동의 동기화를 위해, 동일한 기어비가 요구된다.The second double drum (233) can be installed on one side of the first double drum (231), and has a gear on one side that meshes with the double drum connecting gear (232). In addition, a fourth wire (224) connected to the lower end of the experimental platform (260) can be wound around the body of the second double drum (233), and power generated from the first double drum (231) can be transmitted to the lower end of the experimental platform (260) through the fourth wire (224). In addition, the first double drum (231), the double drum connecting gear (232), and the second double drum (233) require the same gear ratio in order to synchronize the up-and-down movement between the first wire and the fourth wire.
또한, 상기 서보모터(235), 감속기(234), 제1더블드럼(231), 제2더블드럼(233)은 컨트롤러와 연동되어 작업자가 실시간으로 컨트롤러에 연결된 단말기를 통해 속도 및 장력 등을 제어할 수 있다.In addition, the servo motor (235), reducer (234), first double drum (231), and second double drum (233) are linked to the controller so that the operator can control the speed and tension, etc. in real time through a terminal connected to the controller.
상하요동장치에는 도 6에 도시된 바와 같이 안전시스템이 설치될 수 있다. 상기 가이드서포터(113) 하부에, 상기 하부프레임(101)의 일측면으로 상부근접센서(104)가 부착될 수 있다. 또한, 상기 하부프레임(101)의 중앙 일측면으로, 상기 중앙풀리(251) 부근으로 중앙근접센서(103)가 설치될 수 있으며, 상기 하부프레임(102)의 하부 일측면으로 하부근접센서(105)가 부착될 수 있다. A safety system may be installed in the up-and-down oscillation device as shown in Fig. 6. An upper proximity sensor (104) may be attached to one side of the lower frame (101) at the bottom of the guide supporter (113). In addition, a central proximity sensor (103) may be installed near the central pulley (251) at one side of the center of the lower frame (101), and a lower proximity sensor (105) may be attached to one side of the lower frame (102).
실험 플랫폼(260)의 하단 일측에는 리미터가 설치되어 상기 중앙근접센서(103)에 근접하여 통과할 때마다 상기 중앙근접센서(103)는 리미터에 반사되어 돌아오는 신호를 컨트롤러로 전송할 수 있다. 상기 신호는 컨트롤러와 연결된 단말기로 전송될 수 있어, 이를 통해 작업자는 실험 플랫폼(260)이 중앙근접센서(103)를 안전하게, 반복적으로 통과하는 지 여부를 인지할 수 있다. 즉, 상기 실험 플랫폼(260)의 정상적인 승강 운동하에서 상기 상부근접센서(104) 및 하부근접센서(105)는 활성화되지 않고, 오로지 중앙근접센서(103)만이 활성화되어 컨트롤러와 신호를 주고 받을 수 있다. A limiter is installed on the lower side of the experimental platform (260), and whenever it passes near the central proximity sensor (103), the central proximity sensor (103) can transmit a signal that is reflected by the limiter and returned to the controller. The signal can be transmitted to a terminal connected to the controller, so that the operator can recognize whether the experimental platform (260) passes the central proximity sensor (103) safely and repeatedly. That is, under the normal lifting and lowering movement of the experimental platform (260), the upper proximity sensor (104) and the lower proximity sensor (105) are not activated, and only the central proximity sensor (103) is activated to exchange signals with the controller.
상기 실험 플랫폼(260)이 조금씩 오차 값이 증가하여, 혹은 일시적으로 정상가동범위 이상을 초과하여 운동하게 된다면, 상기 리미터는 상기 상부근접센서(104) 및 하부근접센서(105)에 근접하거나 통과될 수 있다. 따라서 위와 같은 상황에 상기 상부근접센서(104) 및 하부근접센서(105)는 활성화될 수 있고, 컨트롤러는 상기 상부근접센서(104) 또는 하부근접센서(105)로부터 통과신호를 받게 된다. 컨트롤러는 일단 상부근접센서(104) 또는 하부근접센서(105)가 활성화되면, 구동부(200)의 구동정지를 통해 가동범위 이탈을 방지하며, 상부근접센서(104) 활성화 시 상향 명령은 미이행 되고, 하향 명령만이 이행된다. 마찬가지로 하부근접센서(105) 활성화 시 하향 명령은 미이행되고, 상향 명령만이 이행된다. 이때 서보모터의 권취력 상실을 방지하고자 서보모터 전원 공급은 유지된다.If the above experimental platform (260) gradually increases in error value or temporarily moves beyond the normal operating range, the limiter may approach or pass through the upper proximity sensor (104) and the lower proximity sensor (105). Therefore, in the above situation, the upper proximity sensor (104) and the lower proximity sensor (105) may be activated, and the controller receives a passing signal from the upper proximity sensor (104) or the lower proximity sensor (105). Once the upper proximity sensor (104) or the lower proximity sensor (105) is activated, the controller prevents departure from the operating range by stopping the driving unit (200), and when the upper proximity sensor (104) is activated, the upward command is not executed and only the downward command is executed. Similarly, when the lower proximity sensor (105) is activated, the downward command is not executed and only the upward command is executed. At this time, the power supply to the servo motor is maintained to prevent loss of the winding force of the servo motor.
상기 실험 플랫폼(260)이 고속으로 운행되는 상태에서 순간 정지할 경우, 실험 플랫폼(260) 및 다수의 와이어는 큰 가속도에 노출되어 상하요동장치의 건전성 및 신뢰성이 손상받을 가능성 있다. 따라서 위와 같이 컨트롤러에 의해 실험 플랫폼(260)이 정지되거나, 작업자로부터 정지 명령을 받아 컨트롤러가 실험 플랫폼(260)을 정지시키는 경우, 순간 속도가 0이되는 지점인 상기 하부프레임(101)의 하단 혹은 상기 상부프레임(102)의 상단에서 정지가 이루어질 수 있다. If the above experimental platform (260) is stopped momentarily while running at high speed, the experimental platform (260) and a number of wires are exposed to high acceleration, and the soundness and reliability of the up-and-down swing device may be damaged. Therefore, if the experimental platform (260) is stopped by the controller as described above, or if the controller stops the experimental platform (260) upon receiving a stop command from the operator, the stop may be made at the bottom of the lower frame (101) or the top of the upper frame (102), which is the point where the instantaneous speed becomes 0.
추가적으로 상부풀리(210), 중앙풀리(251), 하부풀리 본체(254)는 와이어의 장력을 유지시킴과 동시에 고속으로 움직이는 와이어에 의해 더블드럼부(230), 균형추(241) 및 다수의 윈치에서 발생하는 진동 혹은 와이어 이탈을 방지할 수 있음은 물론이다. In addition, the upper pulley (210), the central pulley (251), and the lower pulley body (254) can maintain the tension of the wire and prevent vibration or wire detachment caused by the high-speed moving wire in the double drum section (230), the balance weight (241), and multiple winches.
이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.Although the present invention has been described above with reference to various embodiments, it is not limited thereto, and anything that can be reasonably interpreted from the scope of the rights of the present invention is naturally included in the scope of the rights of the present invention.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 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. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, the present specification and drawings have disclosed preferred embodiments of the present invention, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help understand the invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 지지부
101 : 하부프레임
102 : 상부프레임
103 : 중앙근접센서
104 : 상부근접센서
105 : 하부근접센서
110 : 래더부
111 : 스테어
112 : 래더서포터
113 : 가이드서포터
114 : 가이드
121 : 지지프레임
200 : 구동부
210 : 상부풀리
211 : 제1윈치
212 : 제2윈치
213 : 제3윈치
214 : 제4윈치
215 : 제5윈치
221 : 제1와이어
222 : 제2와이어
223 : 제3와이어
224 : 제4와이어
230 : 더블드럼부
231 : 제1더블드럼
232 : 더블드럼 연결기어
233 : 제2더블드럼
234 : 감속기
235 : 서보모터
236 : 수직플레이트
237 : 고정플레이트
241 : 균형추
242 : 보호대
243 : 제1연결부재
244 : 제2연결부재
245 : 제1가이드레일
246 : 제2가이드레일
251 : 중앙풀리
252 : 제1하부풀리
253 : 제2하부풀리
254 : 하부풀리 본체
260 : 실험 플랫폼100 : Support 101 : Subframe
102: Upper frame 103: Central proximity sensor
104: Upper proximity sensor 105: Lower proximity sensor
110: Ladder 111: Stair
112: Ladder Supporter 113: Guide Supporter
114 : Guide 121 : Support Frame
200 : Drive unit 210 : Upper pulley
211: 1st winch 212: 2nd winch
213: 3rd winch 214: 4th winch
215: 5th winch 221: 1st wire
222: 2nd wire 223: 3rd wire
224: 4th Wire
230: Double drum section 231: 1st double drum
232: Double drum connecting gear 233: Second double drum
234: Reducer 235: Servo motor
236: Vertical plate 237: Fixed plate
241: Balance weight 242: Guard
243: First connecting member 244: Second connecting member
245: 1st guide rail 246: 2nd guide rail
251: Central pulley 252: First lower pulley
253: Second lower pulley 254: Lower pulley body
260 : Experimental Platform
Claims (6)
상기 지지부의 상단, 중단, 하단에 설치된 풀리 및 상기 풀리와 연결된 복수개의 와이어를 통해 상기 실험 플랫폼을 상하로 구동시키는 구동부; 및
상기 구동부를 상하로 구동시킬 때, 상기 구동부를 구성하는 복수 개의 풀리 및 서보모터를 제어하여 상기 실험 플랫폼의 위치를 변화시키는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하요동장치.
A plurality of frames are configured in a rectangular parallelepiped shape, an experimental platform having a test subject mounted thereon is placed inside the rectangular parallelepiped shape, and a support section having a ladder that can be used by a worker is provided on one side of the rectangular parallelepiped shape;
A driving unit that drives the experimental platform up and down through pulleys installed at the top, middle, and bottom of the support and a plurality of wires connected to the pulleys; and
A vertical rocking device characterized by including a controller that controls a plurality of pulleys and servo motors constituting the driving unit to change the position of the experimental platform when driving the driving unit up and down.
상기 지지부는,
상기 직육면체 형상의 일측면에 배치되며 작업자가 상기 지지부의 상단으로 올라갈 수 있는 수단이 되는 스테어;
상기 직육면체 형상의 하부 일측면에 부착되고, 상기 스테어의 하단과 지면을 연결시키는 래더서포터;
상기 스테어의 상단에 위치하며 상기 직육면체 형상의 일측면에 부착되되, 지면과 평행한 방향으로 확장된 플레이트로 구성되는 가이드서포터; 및
상기 가이드서포터의 상단에 복수 개의 봉 형태로 구성되어 작업자의 낙하를 방지시키는 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하요동장치.
In paragraph 1,
The above support member,
A staircase arranged on one side of the rectangular solid shape and serving as a means for a worker to climb to the top of the support;
A ladder supporter attached to one side of the lower portion of the rectangular solid shape and connecting the lower end of the stair and the ground;
A guide supporter positioned at the top of the above staircase and attached to one side of the rectangular parallelepiped shape, the guide supporter being composed of a plate extended in a direction parallel to the ground; and
A vertical swing device characterized by including a guide configured in the shape of multiple rods on the upper part of the guide supporter to prevent the worker from falling.
상기 구동부는,
상기 직육면체 형상의 상단 및 상부 일측면에 부착되고, 복수 개의 윈치에 권취된 와이어에 장력을 유지시키는 상부풀리;
상기 직육면체 형상의 상단에 고정되며 상기 상부풀리와 제1와이어로 연결되어, 상기 서보모터에 의해 발생된 동력을 상기 상부풀리로 전달시키는 더블드럼부;
상기 직육면체 형상의 일측면에 부착되고, 상기 더블드럼부와 상기 제4와이어로 연결되어 상기 제4와이어의 장력을 유지시키는 중앙풀리;
상기 직육면체 형상의 하부에 구비되고, 상기 중앙풀리로부터 내려오는 상기 제4와이어를 상기 실험 플랫폼의 하단으로 연결시키면서 상기 제4와이어의 장력을 유지시키는 제1하부풀리; 및 제2하부풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하요동장치.
In paragraph 1,
The above driving part,
An upper pulley attached to the upper side and upper side of the rectangular parallelepiped shape and maintaining tension on wires wound on a plurality of winches;
A double drum part fixed to the upper part of the rectangular solid shape and connected to the upper pulley by a first wire to transmit power generated by the servo motor to the upper pulley;
A central pulley attached to one side of the rectangular solid shape and connected to the double drum portion and the fourth wire to maintain the tension of the fourth wire;
A vertical rocking device characterized by including a first lower pulley which is provided at the lower part of the rectangular parallelepiped shape and connects the fourth wire coming down from the central pulley to the lower part of the experimental platform while maintaining the tension of the fourth wire; and a second lower pulley.
상기 구동부는,
상기 직육면체 형상의 일측면에 형성되고, 상기 상부풀리 및 상기 실험 플랫폼과 와이어로 연결된 상태로 상기 실험 플랫폼의 구동방향과 반대방향으로 구동되는 균형추;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상하요동장치.
In the third paragraph,
The above driving part,
A vertical rocking device characterized by further including a balance weight formed on one side of the rectangular parallelepiped shape and driven in a direction opposite to the driving direction of the experimental platform while connected to the upper pulley and the experimental platform by a wire.
상기 실험 플랫폼의 상단에는,
상기 더블드럼부와 연결된 제1와이어 및
상기 균형추와 각각 연결된 제2와이어, 제3와이어가 부착되고,
상기 실험 플랫폼의 하단에는,
상기 더블드럼부, 상기 제1하부풀리 및 상기 제2하부풀리와 차례로 연결된 제4와이어가 부착되며,
상기 컨트롤러는 상기 실험 플랫폼의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 상하요동장치.
In paragraph 4,
On top of the above experimental platform,
The first wire connected to the above double drum section and
A second wire and a third wire, each connected to the above balance weight, are attached,
At the bottom of the above experimental platform,
A fourth wire is attached, which is sequentially connected to the above double drum section, the first lower pulley, and the second lower pulley.
A vertical rocking device characterized in that the above controller controls the position of the above experimental platform.
상기 더블드럼부는,
동력을 발생시키는 서보모터;
상기 서보모터와 연결되고, 기어비에 따라 토크를 증폭시킬 수 있는 감속기;
상기 감속기와 연결되고, 상기 상부풀리와 연결된 상기 제1와이어가 권취되어 상기 서보모터로부터 발생된 동력을 전달시키는 제1더블드럼;
상기 제1더블드럼과 더블드럼 연결기어로 연결되고, 상기 중앙풀리와 연결된 상기 제4와이어가 권취되어 상기 제4와이어로 전달되는 동력을 변화시키는 제2더블드럼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 상하요동장치. In the third paragraph,
The above double drum part,
A servo motor that generates power;
A reducer connected to the above servo motor and capable of amplifying torque according to the gear ratio;
A first double drum connected to the above reducer and the upper pulley, the first wire being wound around which transmits power generated from the servo motor;
A vertical oscillation device characterized by including a second double drum connected to the first double drum and the double drum connecting gear, and in which the fourth wire connected to the central pulley is wound to change the power transmitted to the fourth wire.
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