KR100841981B1 - Angle driving system of unattended observation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수 ㎞ 밖에서 특정 물체나 지형을 관측 혹은 감시할 수 있는 무인 관측 시스템에서 관측용 망원경의 각도를 상하좌우로 정밀하게 제어하고 설정된 좌표위치로 정확히 재정열시킬 수 있는 망원경 각도조절장치에 관한 것이다. 본 발명은 케이싱 후방에 비디오 카메라가 부착되고, 고·저배율의 성능을 갖는 각각의 망원경 조립체를 상하좌우로 정밀하게 이동시키기 위해 각각 독립적으로 작동되는 스텝모터와 스텝모터의 동력을 타이밍 밸트로 워엄에 전달하고, 그 워엄은 워엄과 맞물린 워엄기어를 회전시킴으로써 워엄이 고정축에 부착된 워엄기어와 맞물린 상태로 워엄기어의 원주를 따라 회전하여 본체에 탑재된 망원경을 좌우(수평방향)로 이동시킨다. 또한 본체에 회전가능하게 결합된 회동축이 회전하면서 그 회동축의 단부에 조립된 망원경을 상하(수직방향)로 이동시킬 수 있다. 또한 각각의 워엄은 항상 워엄기어에 가압된 상태로 맞물리도록 하여 기어간에 발생하는 백래쉬를 최대한 억제할 수 있다.The present invention relates to a telescope angle control device that can precisely control the angle of the observation telescope up, down, left and right in an unmanned observation system capable of observing or monitoring a specific object or terrain outside a few kilometers and precisely rearranging to a set coordinate position. will be. According to the present invention, a video camera is attached to the rear of the casing, and the power of the step motor and the step motor independently operated to move each telescope assembly with high and low magnification performance up, down, left and right to the timing belt is used as a timing belt. The worm rotates along the circumference of the worm gear while the worm is engaged with the worm gear attached to the fixed shaft, thereby moving the telescope mounted on the main body to the left and right (horizontal direction). In addition, while the rotational shaft rotatably coupled to the main body rotates, the telescope assembled to the end of the rotational shaft can be moved up and down (vertical direction). In addition, each worm is always engaged with the worm gear in a pressurized state to minimize the backlash generated between the gears.
무인, 감시, 관찰, 군용, 망원경, CCTV, 카메라Unmanned, surveillance, observation, military, telescope, cctv, camera
Description
도 1은 본 발명에 따른 무인 관측 시스템을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a main part of an unmanned observation system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 무인 관측 시스템의 설치예를 보여주는 구성에 따른 개념도이다.Figure 2 is a conceptual diagram according to the configuration showing an installation example of the unmanned observation system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 무인 관측 시스템을 구성하는 본체의 요부 단면도이다.3 is a sectional view of principal parts of a main body constituting the unmanned observation system according to the present invention.
도 4는 본 발명의 무인 관측 시스템의 망원경 조립체 각도조절장치의 망원경 돠우 구동장치를 도시하는 요부단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the main part of the telescopic nozzle driving device of the telescopic assembly angle adjusting device of the unmanned observation system of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 무인 관측 시스템의 망원경 조립체 각도조절장치의 상하 구동장치를 도시하는 요부단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view of the main part showing a vertical drive of the telescope assembly angle adjustment device of the unmanned observation system according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 무인 관측 시스템의 망원경 조립체 각도조절장치의 상하 구동장치를 도시하는 요부단면도이다.Figure 6 is a sectional view showing the main part of the vertical drive of the telescopic assembly angle adjusting device of the unmanned observation system according to the present invention.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 망원경 조립체 각도조절장치에서 제1 및 제2 고정판을 피봇가능하게 지지하는 고정판을 피봇가능하게 하우징에 결합하고 고정 판을 가압하는 가압수단의 제1 실시예와 다른 변형예를 예시한 요부 절취 확대 사시도이다.
7A and 7B illustrate a first embodiment of the pressurizing means for pivotally coupling a fixing plate for pivotally supporting the first and second fixing plates to the housing and pressing the fixing plate in the telescopic assembly angle adjusting device according to the present invention; It is a principal part cutout enlarged perspective view which illustrated another modified example.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
10:받침대 11a:다리10:
11:삼각다리 11: triangle leg
12:상판 20, 30:고저배율의 각 망원경12:
40:본체 40a:고정축40:
40b:회동축 41:연결부40b: rotating shaft 41: connecting portion
42a, 42b:제1 및 제2 워엄기어 43a, 43b:제1 및 제2 고정판42a, 42b: first and
44a, 44b: 제1 및 제2 워엄 45a, 45b:제1 및 제2 유성기어44a, 44b: first and
46a, 46b:제1 및 제2 타이밍밸트 47a, 47b:제1 및 제2 하우징46a, 46b: first and
48a, 48b: 1 및 제2 태양기어 49a, 49b: 제1 및 제2 스텝모터48a, 48b: 1st and
B1, B2:베어링 P:가압레버B1, B2: Bearing P: Pressure lever
S:스프링 S1:코일스프링
S: Spring S1: Coil Spring
본 발명은 고배율의 줌(Zoom)기능을 갖는 망원렌즈로 이루어진 고배율 망원경과, 저배율 성능을 갖는 광폭렌즈로 이루어진 저배율 망원경을 선택적으로 사용하여 수㎞ 밖의 특정 지형지물를 탐색 혹은 관측할 수 있는 무인 관측 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관측용 망원경의 좌표를 상하좌우로 정밀하게 제어하고, 또한 저장된 좌표위치로 망원경을 재위치시킬 경우 오차없이 정확히 저장된 해당좌표 위치로 망원경을 정열시킬 수 있는 망원경 각도조절장치에 관한 것이다The present invention provides an unmanned observation system capable of selectively searching or observing a specific feature of several kilometers by using a high magnification telescope made of a telephoto lens having a high magnification zoom function and a low magnification telescope made of a wide lens having low magnification performance. In more detail, it is possible to precisely control the coordinates of the observation telescope up, down, left and right, and also to adjust the angle of the telescope to align the telescope to the correct stored coordinate position without error when the telescope is repositioned to the stored coordinate position. It is about a device
일반적으로, 초고층 빌딩이나 댐, 험준한 산악, 산불감시 및 조난자 긴급구조, 긴 교량 혹은 군사목적으로 적진의 관측 혹은 사람이 접근하기 어렵거나 위험한 곳을 면밀히 관찰하기 위해서는 원거리에서 망원경을 사용하여 관찰하고 있으나 보다 정확한 정보를 얻기 위해 관측에 적합한 위치로 접근한 뒤 망원경으로 목측(目測)하고, 만일 지속적으로 관찰이 필요한 경우 계속 그곳에 머물러 있으면서 대상물을 수시로 살펴보아야 하는 불편함이 있다. 그러나, 최근에는 무인 감시 카메라의 개발로 전술한 바와 같은 불편함은 해소되었다.In general, telescopes are used from a distance to closely observe skyscrapers or dams, rugged mountains, wildfire surveillance and distress emergency rescue, long bridges or military objectives, or inaccessible or dangerous locations. In order to obtain more accurate information, it is inconvenient to look at the object with a telescope, and to stay there, if there is a need for continuous observation. However, in recent years, the above-mentioned inconvenience has been solved by the development of an unmanned surveillance camera.
통상적으로, 무인 감시시스템은 도로의 교통상황을 파악하거나 과속방지를 위한 속도 위반 감시용 무인카메라, 각종 도난방지나 각종 범죄예방용으로 무인 카메라에서 그 개념과 그 기능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 무인감시 카메라는 그 형태에 따라 일정한 위치에 고정시킨 고정식 무인 감시 카메라와 카메라의 각도를 상하좌우로 이동시켜 관찰할 수 있는 이동식 무인 감시카메라가 있으며, 공히 비디오 카메라로 촬영된 영상자료를 관리실이나 상황실로 전송하여 모니터를 통해 모니터링 할 수 있다. In general, the unmanned surveillance system will be able to easily understand the concept and function of the unmanned camera to detect the traffic conditions of the road or to monitor the speed violation to prevent the speeding, and to prevent theft or various crimes. The unmanned surveillance camera has a fixed unmanned surveillance camera fixed at a certain position according to its shape and a mobile unmanned surveillance camera that can observe the camera's angle by moving it up, down, left, and right. Can be monitored through the monitor.
본 발명에서 설명하는 무인 관측 시스템은 약 5∼20Km 범위로 매우 먼 거리를 선명하게 관측 혹은 감시할 수 있는 고배율의 줌기능을 지닌 무인 관측 시스템으로서, 원격지에서 모니터링(Monitoring)하는 점에서 무인 감시카메라와 그 개념에서 유사한 점은 있으나 통상적인 무인 감시 카메라의 기능과 성능면과는 현저한 차이를 지니고 있는 무인 감시 시스템이라 할 수 있다.The unmanned observation system described in the present invention is an unmanned observation system having a high magnification zoom function capable of clearly observing or monitoring a very long distance in a range of about 5 to 20 km, and is an unmanned surveillance camera in terms of monitoring at a remote location. Although there is a similarity in the concept and the concept, it is an unmanned surveillance system that has a remarkable difference from the function and performance of a conventional unmanned surveillance camera.
따라서, 만일 무인 관측 시스템을 군사용으로 사용될 경우 적진의 병력상황이나 화력의 규모, 병력 및 병기의 이동상황 등 갖가지 정보를 얻을 수 있어 군의 전술전략의 증강 및 각종 작전을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 댐의 균열이나 교량의 이상유무, 고층빌딩(외벽)의 이상유무 및 산불이나 조난자의 구조활동 등 매우 폭넓고 다양하게 활용될 수 있다. Therefore, if the unmanned observation system is used for military purposes, it is possible to obtain various information such as enemy troops situation, firepower size, troops and weapons movement, etc., so that it is possible to effectively enhance military tactical strategy and various operations. In addition, it can be utilized in a wide variety of ways, such as dam cracks and bridges, high-rise buildings (outer walls), forest fires and rescuers.
이와 같이 무인 관측 혹은 무인 감시 시스템의 가장 큰 장점은 접근하기 어렵거나 위험한 지역을 먼거리에서 지형지물의 변화나 움직임 혹은 상황파악이 매우 용이한 장점이 있어 그 개발의 필요성이 절실히 요구되어 왔다.As such, the biggest advantage of the unmanned observation or unmanned surveillance system is that it is very easy to change the features, move or identify the features at a distance from inaccessible or dangerous areas.
그러나, 목적을 달성하기 위해서는 원격지에서 시스템을 원격제어해야 하기 때문에 소음이 발생되지 않고 신속한 제어가 가능해야 하며, 그 동작에 신뢰성을 갖춘 무인 원격제어 벙법 및 시스템이 요구되는데, 특히 망원경으로 피관측물을 계속 관찰할 좌표로 망원경을 재정렬시킬 때 저장된 좌표위치로 망원경을 정확히 재정렬되어야 한다.However, in order to achieve the objective, since the system must be remotely controlled from a remote location, it must be possible to control quickly without noise, and a reliable unmanned remote control method and system are required for the operation thereof. When realigning the telescope to the coordinates where it will continue to be observed, the telescope must be correctly realigned to the stored coordinate position.
다시 말해서, 야외에 무인 관측 시스템을 설치한 뒤 이를 원격지에서 고저 망원경을 선택하여 특정 피관측 대상물을 지속적이고 집중적으로 관찰하고자 할 경우 망원경의 포커싱을 맞춘 뒤 해당 위치의 좌표값을 메모리장치에 저장하고 필요시 저장된 좌표위치로 망원경을 재위치시켜 시차에 따른 상황변화를 주기적으로 살펴 볼 수 있어야 한다.In other words, if you install an unmanned observation system outdoors and choose a telescope from a remote location and want to continuously and intensively observe a specific object, adjust the focus of the telescope and save the coordinates of the location in the memory device. If necessary, the telescope should be repositioned to the stored coordinate position to periodically observe the situational change caused by parallax.
그러나, 만일 저장된 좌표값의 위치로 망원경이 정확히 정렬되지 않을 경우 불필요하고 무의미한 영상자료를 촬영하게 된다. 즉, 고배율의 망원렌즈는 망원경의 정열위치에 미세한 편차 일지라도 수 ㎞ 밖의 좌표점의 오차범위가 매우 커지기 때문에 망원경의 재정렬시 저장된 좌표값의 위치로 망원경을 정확히 일치되도록 정열하는 것이 매우 중요하다.However, if the telescope is not aligned correctly with the location of the stored coordinates, it takes unnecessary and meaningless image data. In other words, the telephoto lens of high magnification is very important to align the telescope exactly to the position of the stored coordinate value when the telescope is realigned because the error range of coordinate points out of several kilometers becomes very large even if there is a slight deviation in the telescope alignment position.
그리고, 망원경의 각도를 상하좌우로 이동시킬 때, 동력을 전달하는 구동기어간의 맞물림 유격(Backlash)에 의해서도 오정열되는 요인으로 작용하기 때문에 기어간의 동력전달시 발생되는 백래쉬(Backlash)까지도 충분히 고려되어야만 한다.In addition, when the angle of the telescope moves up, down, left, and right, backlash generated during power transmission between gears should be fully considered because it acts as a misalignment factor due to backlash between driving gears for transmitting power. .
만일, 전술한 바와 같이 망원경이 저장된 좌표로 정확히 위치되지 않을 경우에는 수동으로 관측 대상물을 탐색하여 다시 찾아내어 그 좌표값을 저장하더라도 저장된 좌표값의 위치로 망원경이 정확히 정렬되지 않을 경우 무인 관측시스템이 고성능 줌기능을 갖추고 있다 하더라도 무인 관측기능을 신뢰할 수 없는 무의미한 시스템에 불과하므로 정보의 신뢰성을 기대할 수 없고, 또한 번거로운 탐색작업을 처음부터 다시 해야 하는 불편함이 있으며, 또 탐색작업하여 좌표값을 저장하더라도 재정렬시 오차가 계속하여 발생하므로 정확한 좌표위치를 반복하여 관찰할 수 없는 치명적인 결합이 있는 것이다.As described above, if the telescope is not positioned correctly at the stored coordinates, even if the telescope is not accurately aligned with the stored coordinate values even if the object is manually searched and found again to store the coordinate values, the unmanned observation system is Even if equipped with a high-performance zoom function, the unmanned observation function is only a meaningless system that cannot be trusted, so it is impossible to expect the reliability of information, and it is inconvenient to redo the troublesome search operation from the beginning. Even when realignment, errors occur continuously, so there is a fatal combination that cannot be observed by repeating the exact coordinate position.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 제1목적은 고·저배율의 망원경을 구비한 무인 관측 시스템의 망원경 각도 조절장치를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a telescope angle adjusting device of an unmanned observation system having a telescope of high and low magnification.
본 발명의 제2의 목적은 고·저배율의 망원경 조립체의 위치를 설정된 좌표위치로 보다 정확히 정렬되도록 하기 위해 동력전달을 위한 기어간에 발생되는 백래쉬발생을 최대한 억제하여 망원경의 이동에 따른 편차발생을 최소화시켜 저장된 좌표위치로 망원경을 정확히 정렬시키기 위한 무인 관측 시스템의 망원경 각도조절장치를 더 제공하는데 있다.The second object of the present invention is to minimize the occurrence of deviation caused by the movement of the telescope by suppressing the backlash generated between the gears for power transmission in order to more accurately align the position of the telescope assembly of high and low magnification to the set coordinate position. The present invention further provides a telescope angle adjuster of an unmanned observation system for accurately aligning the telescope to a stored coordinate position.
본 발명에 따른 무인 감시 시스템의 망원경조립체의 각도조절장치를 구현하기 위한 구현수단의 개념은, 후방에 비디오 카메라가 부착된 고·저배율 망원경 조립체를 상하좌우로 정밀하게 이동시키기 위해 각각 독립적으로 작동되는 스텝모터의 동력을 타이밍 밸트를 통해 워엄으로 전달하고, 워엄은 그 워엄과 맞물린 워엄기어를 회전시켜 망원경을 수평방향과 수직방향으로 이동시켜 임의의 좌표로 정열시킬 수 있다.The concept of the implementation means for implementing the angle adjusting device of the telescope assembly of the unmanned surveillance system according to the present invention, each of which is independently operated to precisely move the high and low magnification telescopic assembly with a video camera attached to the rear, up, down, left and right The power of the stepper motor is transmitted to the worm through the timing belt, and the worm can rotate the worm gear engaged with the worm to move the telescope in the horizontal and vertical directions to align the coordinates in arbitrary coordinates.
본 발명에서 채용된 스텝모터는 전류값에 의해 그 회전수 및 회전각도가 제어되는 바, 전류값을 정밀하게 제어함으로써 워엄의 회전수를 정확히 제어할 수 있다.Since the step motor employed in the present invention is controlled by the current value, the rotation speed and the rotation angle thereof can precisely control the rotation speed of the worm by precisely controlling the current value.
아울러, 본 발명에 따른 제2목적을 구현하기 위한 구현수단의 개념으로서는 워엄기어와 맞물린 워엄을 워엄기어쪽으로 항시 가압된 상태로 맞물려 회전되도록 함으로서 워엄과 워엄기어간에 동력전달시 백래쉬의 발생을 최대한 방지하여 망원경을 저장된 좌표위치로 재정열시 망원경의 오차 요인을 줄일 수 있다.In addition, the concept of the implementation means for implementing the second object according to the present invention is to prevent the occurrence of backlash during the power transmission between the worm and the worm gear by rotating the worm gear and worm gear meshed with the worm gear to the worm gear at any time. This can reduce the error factor of the telescope when rearranging the telescope to the stored coordinate position.
본 발명에 따른 보다 구체적인 구현수단은 대표도인 도 3에 도시된 바와 같이, 전기적인 접속용 커넥터(C1)가 마련된 상판(12)과 상기 상판에 피봇 결합되고, 접철되어져 높낮이 조절이 가능한 다수의 다리(11a)로 구성된 삼각다리(11)로 이루어진 받침대(10)와;More specific implementation means according to the present invention, as shown in Figure 3, a representative view, the
원주면에 제1 워엄기어(42a)를 구비하고 상기 본체(40)의 하측 연결부(41)내에 베어링(B1)에 의해 회전가능하게 결합되고, 상기 상판(12)에 조립시 상기 상판(12)과 함께 고정되도록 조립되고, 제1 유성기어(45a)를 구비하는 고정축(40a)과, 상기 본체(40)에 베어링(B2)에 의해 회전가능하게 축받이되고, 원주면에 제2 워엄기어(42b)를 구비하는 회동축(40b)을 구비하고, 상기 상판(12)에 분리가능하도록 결합되는 본체(40)와;The
상기 본체(40)의 내부에 부착되어지고, 상기 제1 워엄기어(42a)와 맞물리는 제1 워엄(44a)이 회전할 수 있도록 축받이되고, 상기 본체(40)의 내부에 고정되는 제1 고정판(43a)과, 상기 제1 유성기어(45a)에 동력을 전달되어지도록 연결되는 제1 타이밍밸트(46a) 및 상기 타이밍 밸트를 회전시키는 태양기어(48a)를 구비한 제1 스텝모터(49a)로 구성된 망원경(20)(30) 수평방향 구동장치와;
The first fixing plate is attached to the inside of the
상기 본체(40)의 내부에 부착된 제2 고정판(43b)에 결합되어지고, 제2 유성기어(45b)를 지니고 제2 워엄기어(42b)와 맞물리는 제2 워엄(44b) 및 상기 제2 워엄(44b)에 동력이 전달되도록 타이밍밸트(46b)로 연결되어지는 태양기어(48b)를 지니는 제2 스텝모터(49b)와, 상기 제2 스텝모터(49b)와 제2 유성기어(45b)를 회전되도록 축받이하는 제2 고정판(43b)으로 구성된 망원경(20)(30) 수직방향 구동장치의 구성에 의해 달성될 수 있다.The
이하에서는 본 발명에 따른 무인 관측 시스템의 망원경 각도조절장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the telescope angle adjustment device of the unmanned observation system according to the present invention will be described in detail as follows.
도 1을 참조하면, 도 1에는 본 발명에 따른 무인 고배율 및 저배율 망원경을 지니는 관측 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 사시도로서, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 무인 관측 시스템(100)은 케이싱의 내부 후방에 비디오 카메라(도면에는 도시되지 않았음)가 설치되고 대략 5∼20㎞ 떨어진 물체를 확대하여 볼 수 있는 고성능 줌기능을 갖춘 망원경 조립체(20)와, 역시 케이싱의 내부 후방에 비디오 카메라가 설치되고, 전방의 전경을 넓게 펼쳐진 상태로 관찰할 수 있는 광각(저배율)용 망원경 조립체(30)와, 상기한 두 망원경(20)(30) 조립체가 분리가능하게 부착되고, 두 망원경(20)(30)을 지지하는 본체(40)와, 상기 본체(40)가 분리가능하게 부착되며 상기 본체(40)의 높이를 조절할 수 있는 받침대(10)로 구성되어 있다.Referring to Figure 1, Figure 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the
본 발명에 따른 망원경 각도조절장치는 상기한 본체(40)속에 설치되어 있는데, 고·저배율의 망원경(20)(30)속으로 입사된 이미지는 케이싱의 내측후방에 설치된 비디오 카메라(도면에는 도시되어 있지 않음)에 의해 촬영되어 그 영상데이터를 유무선방식으로 원격지로 전송하여 모니터에 화면을 보여주게 된다. 따라서, 모니터에 출력된 화면을 보면서 피관측 대상물을 원격지에서 감시, 관찰 할 수 있고, 또 모니터를 보면서 망원경(20)(30)의 각도를 조절하게 되는 것이다.Telescope angle adjusting device according to the present invention is installed in the
도 2 내지 도 3을 참조하면, 도 2에는 도 1에 도시된 무인 관측 시스템의 설치예를 보여주는 조립단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 무인 관측 시스템의 본체 내부를 확대하여 도시한 요부 단면도가 도시되어 있다.2 to 3, Figure 2 is an assembly cross-sectional view showing an installation example of the unmanned observation system shown in Figure 1, Figure 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main portion of the main body of the unmanned observation system. It is.
도면에 도시된 바와 같이 본체(40)는 받침대(10)의 상판(12)에 분리가능하게 결합되어 있는데, 본체(40)의 조립 및 분리시 상판(12)과 접해지는 조인트부(13)와 본체(40)의 연결부(41)에는 각각 상호 전기적으로 접속되는 각각의 커넥터(C1)(C2)가 마련되어 전기적으로 접속 혹은 분리할 수 있도록 구성되어 있다.As shown in the figure, the
상기한 본체(40)에는 전술한 바와 같이 도 1에 도시된 바와 같이 고·저배율을 갖는 각각의 망원경(20)(30) 조립체가 조립되고 이들을 지지하는 부분으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 본체(40)에 회동가능하게 조립된 고정축(40a)과 회동축(40b)을 통해 망원경을 수평방향과 수직방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 고정축(40a)을 중심으로 본체(40)가 좌우로 회전하게 되고, 상기 회동축(40b)에 의해 망원경은 상하로 회동되어진다.As described above, the
아울러, 상기한 회동축(40b)의 양단부에는 망원경 조립체속에 내장된 비디오 카메라(도면에는 미도시)에서 촬영된 영상데이터를 원격지의 모니터로 출력할 수 있도록 회로적인 콘트롤장치(도면에는 미도시)로 그 신호를 전달하고, 회로 콘트롤장치에서 유무선으로 원격지로 영상데이터를 전송하게 된다. 전술한 각각의 구성요소들을 분리할 수 있도록 한 것은 휴대의 편리성을 고려한 것으로 그 구성요소의 조립작업시 그 연결부위에 전기적으로 접속되도록 암수로 이루어진 각각의 커넥터(C3)가 마련되어 있다.In addition, at both ends of the
본 발명에서 망원경(20)(30)의 각도조절장치를 구현함에 있어 먼저 수평방향의 각도조절장치에 대하여 먼저 설명하고 후속적으로 망원경의 수평방향 각도조절장치에 대하여 설명되어질 것이다.In implementing the angle adjusting device of the
도 3과 도4에 도시된 바와 같이 받침대 상판(12)상에 분해가능하게 조립된 본체(40)의 연결부(41)속에 베어링(B1)에 의해 회동가능하게 지지되는 고정축(40a)이 조립되어 있다. 상기 고정축(40a)에는 제1 워엄기어(42a)가 부설되어 있고, 또한 하측 원주면에는 키홈이 마련되어 본체(40)이 상판(12)위로 조립되어질 때 키홈에 키(13a, Key)가 삽입되어져 고정축(40a)이 회전되지 않도록 고정된다.3 and 4, the fixed
상기한 고정축(40a)에 부착된 제1 워엄기어(42a)에는 제1 워엄(44a)이 맞물려 있고, 제1 워엄(44a)은 제1 고정판(43a)에 축받이되어 회전가능하게 결합되어 있다. 제1 고정판(43a)에는 상기한 제1 워엄(44a)에 결합된 제1 유성기어(45a)와, 제1 스텝모터(49a)의 제1 태양기어(48a)사이에 동력을 전달하기 위한 제1 타이밍밸 트(46a)가 설치되어 있다. 물론 제1 스텝모터(49a)는 제1 고정판(43a)에 부착되어 있으며, 상기 제1 고정판(43a)은 일측이 제1 하우징(47a)에 피봇가능하게 체결되어 있다. 상기 제1 하우징(47a)은 본체(40)에 볼트 혹은 스크류와 같은 통상적인 체결수단에 의해 견고히 고정되어 있다.The
상기한 제1 스텝모터(49a)는 전류값에 의해 그 회전수가 제어되는 기능을 갖춘 공지의 모터로서, 회전시 그 동력을 제1 타이밍밸트(46a)에 의해 제1 유성기어(45a)로 전달하여 제1 유성기어(45a)가 결합된 제1 워엄(44a)이 회전하게 되고, 제1 워엄(44a)의 회전시 고정축(40a)은 상판(12)에 마련된 키(13a)가 고정축(40a)의 키홈에 삽입되어 상기한 고정축(40a)은 회전할 수 없기 때문에 제1 워엄(44a)이 제1 워엄기어(42a)의 둘레를 따라 회전하게 된다. The
즉, 제1 워엄(44a)을 지지하는 제1 고정판(43a)과, 상기 제1 고정판(43a)을 피봇가능하게 지지하는 제1 하우징(47a), 및 상기 제1 하우징(47a)을 지지하는 본체(40)가 고정축(40a)의 둘레에 결합된 베어링(B1)의 구름작용으로 회전되어진다.That is, the
상기한 제1 고정판(43a)은 제1 워엄(44a)이 제1 워엄기어(42a)쪽으로 항시 가압되어진 상태로 회전되어지도록 가압수단을 더 갖추고 있다. 상기한 가압수단의 바람직한 실시예는 이하에서 보다 더 상세히 설명되어질 것이다. The
따라서, 제1 워엄(44a)의 회전방향에 따라 본체(40)는 좌우로 회전하면서 본체(40)에 부착된 망원경(20)(30) 조립체를 좌우(수평방향)로 회전시킬 수 있다.Accordingly, the
다음으로, 망원경(20)(30)을 수직방향으로 각도를 조절하는 조절장치에 대한 구성을 설명한다. 이하에서 설명하는 제2 워엄, 제2 워엄기어, 제2 타이밍 밸트, 제2 유상기어, 제2 태양기어, 제2 스텝모터, 제2 고정판 및 제2 하우징은 전술한 제1 워엄 , 제1 워엄기어, 제1 타이밍 밸트, 제1 유상기어, 제1 태양기어, 제1 스텝모터, 제1 고정판 및 제1 하우징의 구성요소의 구성과 동일한 구성이고 그 작용역시 동일하나 망원경을 상하 혹은 좌우로 그 구동방향을 달리 제어한다. 따라서, 참조 명칭을 "제1" 및 "제2"로 구분한 것은 설명의 명료성을 기하기 위한 것일 뿐 구성요소와 작용은 동일하다.Next, the configuration of the adjusting device for adjusting the angle of the
도 3 및 도 5를 참조하면, 도 5에는 본체의 일측 단면도가 도시되어 있는데, 전술한 본체(40)의 내부에는 본체(40)를 횡방향으로 관통하도록 제2 워엄기어(42b)를 구비한 회동축(40b)이 조립되어 있다. 상기 회동축(40b)은 그 양끝단이 상기한 본체(40)의 외부로 돌출되어져 그 돌출부에 고·저배율의 기능을 갖는 각각의 망원경(20)(30) 조립체가 분리가능하게 조립되어져 있다. 3 and 5, one side cross-sectional view of the main body is illustrated in FIG. 5, and the
아울러, 상기한 회동축(40b)의 양단부의 중앙에는 망원경(20)(30) 조립체의 조립 및 분해시 전기적으로 서로 접속되는 암수로 이루어진 커넥터(C3)가 마련되어 있으며, 또한 회동축(40b)의 원주면에는 도 1에 도시된 바와 같이 키홈이 마련되어 조립되어진 회동축(40b)의 회전시 망원경(20)(30)조립체가 함께 회동되도록 구성되어 있다.In addition, at the center of both ends of the
상기한 회동축(40b)의 제2 워엄기어(42b)에는 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이 제2 워엄(44b)이 맞물리며, 제2 워엄(44b)은 전술한 바와 같은 제2 고정판(43b)에 회전되도록 축받이되어 있으며, 일측에 제2 유성기어(45b)가 부착되어 있는데, 위 제2 유성기어(45b)는 제2 태양기어(48b)를 구비한 제2 스텝모터(49b)와 제2 태양기어(48b)와 제2 유성기어(45b)간의 동력을 연결하는 제2 타이밍 밸트(46b)를 통해 동력이 전달되어진다. 상기한 제2 스텝모터(49b)는 제2 고정판(43b)에 고정되어 있고. 제2 고정판(43b)은 상기 본체(40)의 내벽에 부착된 제2 하우징(47b)에 일측이 피봇가능하게 결합되어 있으며, 제2 하우징(47b)는 본체(40)에 견고히 고정되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 5, the
이상에서 설명한 바와 같이 전술한 두 스텝모터(49a)(49b)의 동작시 타이밍밸트에 의해 유성기어가 회전하여 워엄에 의해 고정축을 중심으로 혹은 회동축을 회전시켜 망원경을 상하좌우로 동시에 이동시킬 수 있는 것이다. 물론 제1 및 제2 스텝모터(49a)(49b)의 회전방향에 따라 망원경(20)(30)의 이동방향이 달라진다.As described above, the planetary gear is rotated by the timing belt when the two
상기한 바와 같이 망원경의 각도를 상하좌우 각도조절장치를 모두 채용할 수도 있으며, 필요시 상하 혹은 좌우 조절장치 중 어느하나의 장치를 선택적으로 채용할 수 있다.As described above, the angle of the telescope may be adopted both up, down, left and right angle adjusting device, and if necessary, any one of the up, down, left and right adjusting device may be selectively employed.
도 7a, 도 7b을 참조하면, 도 7a에는 본 발명에 따른 망원경 조립체의 구동시 백래쉬 발생을 최대한 방지하기 위한 가압수단에 따른 구성예를 예시하는 워엄과 스텝모터를 예시한 요부 사시도로서, 전술한 제1 및 제2 워엄과 제1 및 제2 워엄기어가 서로 밀착되어 맞물려 회전하도록 하는 가압수단의 제1실시예로서는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 제2 고정판(43b)이 제2 하우징(47b)에 조립시 제2 고정판(43b)의 일측단이 피봇축에 의해 피봇되도록 결합하고, 그 자유단에는 제1 워엄기어(42a)쪽으로 제2 워엄이 가압되도록 제2 고정판을 내부에 스프링(S)이 내재된 가압레버(P)의 단부가 위치되도록 함으로써 제2 워엄(44b)이 제2 워엄기어(42b)쪽으로 가압된 상태에서 맞물려 회전하도록 구성되어 있다.Referring to FIGS. 7A and 7B, FIG. 7A is a perspective view illustrating main parts of a worm and a step motor illustrating a configuration example according to pressing means for maximally preventing backlash when driving a telescope assembly according to the present invention. As a first embodiment of the pressurizing means for allowing the first and second worms and the first and second worm gears to be in close contact with each other and rotate, the
가압수단의 다른 변형예로서는 도 7b에 도시된 바와 같이 제2 고정판(43b)이 제2 하우징(47b)에 조립시 제2 고정판(43b)의 일측단이 피봇축에 의해 피봇되어지도록 제2 하우징(47b)에 결합하고, 그 자유단에는 제2 워엄기어가 제2 워엄기어쪽으로 가압되도록 제2 고정판에 코일스프링(S1)을 부설하되, 코일스프링(S1)은 그 일단이 본체(40)의 바닥면에 접해지고, 타측단은 제1 고정판의 저면에 접해져 탄성력에 의해 제2 고정판이 제2 워엄기어쪽으로 탄성력이 작용하도록 구성할 수도 있다.As another modification of the pressing means, as shown in FIG. 7B, when the
상기한 바와 같이 도 7a를 통해 수직방향으로 구동되는 워엄과 워엄기어가 서로 밀착되도록 한 구성을 예시적으로 설명하였으나 수평방향의 망원경 구동장치에도 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.As described above, the configuration in which the worm and the worm gear driven in the vertical direction are in close contact with each other has been exemplarily described through FIG. 7A, but it is obvious that the same applies to the horizontal telescope driving device.
따라서, 본 발명은 망원경(20)(30) 조립체의 각도조절을 위해 제1 및 제2 워엄과 워엄기어의 맞물림 구동시 기어의 맞물림에 의한 유격으로 발생되는 백래쉬의 발생을 최대한 방지할 수 있어 망원경을 상하좌우로 정밀하게 제어할 수 있다. Therefore, the present invention can prevent the backlash generated by the play caused by the engagement of the gear when the first and the second worm and the worm gear to drive the angle for adjusting the angle of the
한편, 전술한 제1 및 제2 워엄(44a)(44b)과 제1 및 제2 워엄기어(42a)(42b)의 동력전달은 기어 결합구조의 특성상 제1 및 제2 스텝모터(49a)(49b)의 동력이 고정축(40a) 혹은 회동축(40b)으로 전달될 수 있으나, 반대로 본체(40)나 망원경(20)(30)측에서 스텝모터쪽으로 전달되지는 않는다. 회동축(40b)에 조립된 망원경 조립체는 회동축(40b)에 의해 상하로 회전하고, 고정축(40a)은 받침대(10)에 고정되어 있어 제1 워엄과 제1 고정판을 지지하는 본체(40)가 상기 고정축(40a)을 중심 으로 회전함으로 두 망원경(20)(30)을 수평방향으로 이동시킬 수 있다.
On the other hand, the power transmission of the above-mentioned first and second worms (44a) 44b and the first and second worm gears (42a, 42b) is characterized in that the first and second step motor (49a) ( The power of 49b may be transmitted to the fixed
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무인 관측 시스템의 망원경 조립체 각도조절장치는 전류값에 의해 회전수와 회전각도가 제어되는 각 스텝모터에 의해 정밀하게 제어됨으로 망원경의 각도를 저장된 좌표값의 위치로 정확히 정렬시킬 수 있으며, 또한 각각의 워엄과 워엄기어간에 백래쉬의 발생을 최소화시켜 망원경의 정밀한 포커싱을 정확히 구현할 수 있다.As described above, the telescope assembly angle adjusting device of the unmanned observation system according to the present invention is precisely controlled by each step motor whose rotation speed and rotation angle are controlled by the current value, the position of the coordinate value stored in the telescope The telescope can be precisely aligned and precisely focusing the telescope by minimizing the occurrence of backlash between each worm and worm gear.
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