KR101216879B1 - 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치는, 케이블 압입시험 로봇(12)의 선단에 장착되는 고정부재(20)와;상기 고정부재(20)에 연결되어 로봇(12)에 대하여 케이블(14)을 압착하여 고정지지하는 클램프 블록부재(30): 및 상기 클램프 블록부재(30)를 로봇(12)의 선단에 대하여 상하로 승강이동시키는 클램프 이동부재 (40)을 포함하고, 상기 클램프 블록부재(30)는 "V"자 형상으로서 시험하고자하는 케이블(14)을 적어도 2군데 이상 지지하도록 된 클램핑 블록(32)과, 이 클램핑 블록(32)을 클램프 이동부재 (40)의 하단에 회동가능하게 결합하는 회동핀(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치는, 케이블의 주변에 장애물이 있더라도 로봇이 자유로이 전후로 이동할 수 있고, 압입시험 시 케이블이 움직이지 않도록 견고하게 고정지지할 수 있다. 또한, 케이블의 상태에 따라 클램핑력을 조절하여 압입시험의 반복성 및 재현성을 향상할 수 있고, 로봇을 케이블에 고정지지하고, 또 다른 시험지점으로 이동하는데 소요시간을 감소시킬 수 있다.

Description

케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치{Clamping device for robot employed for cable indenting test}

본 발명은 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에 관한 것으로, 특히 케이블의 압입시험을 할 때에 로봇과 케이블을 견고하게 지지할 수 있고, 또 로봇에 탈착이 용이하며, 또한 케이블의 클램핑 압력을 조절할 수 있어 압입시험의 반복성 및 재현성을 향상 시킬 수 있는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에 관한 것이다.

일반적으로, 발전소 등에 사용되고 있는 전력공급용 케이블의 열화 또는 노화정도를 진단하기 위하여 케이블에 탐침을 압입하여 그 노화정도를 시험하고 있다. 이러한 압입시험은 통상, 압입 시험용 로봇을 케이블에 고정지지하고, 압입 시험 시 케이블이 탐침에 밀리지 않도록 클램핑하는 기술을 채용하고있다.

예컨대, 본 출원인의 대한민국 특허 제10-0815878호(휴대용 케이블 노화 진단장치)는, 본체 하단 내측에 설치된 스크류모터에 의하여 회전하는 회전축에 맞물려 전후 직선운동을 하여 케이블을 가압하는 제 1 클램프, 상기 케이블을 사이에 두고 상기 제 1 클램프와 대향하게 마련되는 제 2 클램프 및 압입자를 구비하는 압입자부, 상기 압입자가 상기 케이블 표면을 가압할 수 있도록 하여 가압력 대비 이동거리를 측정하는 엔빌 어셈블리를 포함하여 이루어진 휴대용 케이블 노화 진단장치에 있어서, 상기 제 2 클램프는 끝이 잘린 원뿔형이고, 상기 끝이 잘린 부분이 상기 케이블에 접촉되어 원형의 케이블을 평평하게 하고; 상기 압입자는 끝이 잘린 원뿔형이고, 상기 끝이 잘린 접촉부가 상기 케이블 표면을 가압하는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 휴대용 케이블 노화진단장치는, 압입시험기 본체 하단 내측에 설치된 스크류모터에 의하여 회전하는 회전축에 맞물려 전후 직선운동을 하면서 케이블을 가압하는 방식이다. 이 방식은 케이블 주변에 케이블 트레이와 같은 장애물이 있을 경우 시험을 하기 어렵고, 또 시험을 수행할 때마다 일일히 케이블에 제1,2클램프를 고정을 해야 하는 불편함이 있다. 따라서, 여러 번 압입시험을 수행해야 할 경우에는, 시험시간이 많이 소요될 뿐 아니라 압입측정 위치의 간격도 체계화하기가 곤란하여 시험결과의 오차도 커질 수 있다는 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 결점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 케이블 상에서 원활하게 이동하도록 되면서 로봇과 케이블을 견고하게 지지할 수 있고, 또 로봇에 탈착이 용이한 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 케이블의 상태에 따라 클램핑 압력을 조절할 수 있어 압입시험의 반복성 및 재현성을 향상 시킬 수 있는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치는, 케이블 압입시험 로봇의 선단에 장착되는 고정부재와; 상기 고정부재에 연결되어 로봇에 대하여 케이블을 압착하여 고정지지하는 클램프 블록부재; 및 상기 클램프 블록부재를 로봇의 선단에 대하여 상하로 승강이동시키는 클램프 이동부재를 포함하며, 상기 클램프 블록부재는 "V"자 형상으로서 시험하고자하는 케이블을 적어도 2군데 이상 지지하도록 된 클램핑 블록과, 이 클램핑 블록을 클램프 이동부재의 하단에 회동가능하게 결합하는 회동핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에서, 상기 고정부재는, 로봇의 선단 상부면에 매개로 고정되는 장착부와, 이 장착부의 양쪽 선단에 대칭되게 아래로 뻗은 수직부 및, 이 수직부에 바깥으로 연장하면서 상기 클램프 이동부재가 상하로 승강이동 가능하게 각각 결합하는 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에서, 상기 클램프 이동부재는, 고정부재의 플랜지에 슬라이딩 가능하게 끼워지도록 된 슬라이딩 바를 구비하고, 이 슬라이딩 바의 상부에는 연장부가 형성되고, 이 연장부에는 상기 고정부재의 플랜지에 고정설치된 모터의 회전축에 동축상으로 연결된 볼스크류가 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에서, 상기 클램프 블록부재는, 케이블의 압입시험을 위하여 로봇이 전후로 이동할 때, 케이블의 외주면과의 마찰을 감소시키기 위하여 보조 로울러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에서, 상기 클램프 블록부재는, 클램핑 블록의 하부면에 또 다른 로울러 또는 볼 캐스터 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치에서, 상기 클램프 블록부재는,클램핑 블록의 상부에 2개의 장공이 형성되고, 이 장공에는 손잡이를 갖추면서 탄성수단이 탄력설치된 잠금 로드가 장착된 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같은 구성으로 된 본 발명에 따른 클램핑장치는, 케이블의 압입시험을 위하여, 로봇이 케이블의 주변에 장애물이 있더라도 자유로이 전후로 이동할 수 있고, 압입시험 시 케이블이 움직이지 않도록 고정지지할 수 있다. 또한, 케이블의 상태에 따라 케이블의 클램핑력을 조절하여 압입시험의 반복성 및 재현성을 향상할 수 있고, 로봇을 케이블에 고정하고, 이동하는데 소요되는 작업 시간을 감소시켜 시험 시간도 단축할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 클램핑장치가 로봇에 장착되어 케이블을 지지하여 압입시험을 할 수 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 클램핑장치의 클램프 블록부재가 하강한 상태를 도시한 사시도 이다.
도 3은, 본 발명에 따른 클램핑장치의 클램핑 블록과 슬라이딩 바의 결합관계의 변형예를 나타내는 일부 확대 분리 사시도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 클램핑장치(10)가 케이블 압입시험 로봇(12)에 장착된 상태를 도시한 것이다. 압입시험 모듈(도시안됨)을 구비한 케이블 압입시험 로봇(12)은, 가상선으로 도시된 케이블(14) 위를 로울러(16)로 접촉하면서 전.후로 자유로이 이동할 수 있도록 된다. 로봇(12)은, 시험지점에서 케이블(14)을 고정지지한 상태에서 탐침(도시안됨)을 압입하여 케이블의 노화정도, 또는 열화도를 측정하도록 되어있다.

이러한 압입시험에 사용되는 본 발명에 따른 클램핑장치(10)는, 도 2에 도시된 바와같이, 케이블 압입시험 로봇(12)의 선단에 장착되는 고정부재(20)와, 이 고정부재(20)에 연결되어 로봇(12)에 대하여 케이블(14)을 압착하여 고정지지하는 클램프 블록부재(30), 이 클램프 블록부재(30)를 로봇(12)의 선단에 대하여 상하로 승강이동시키는 클램프 이동부재 (40)로 구성되어 있다. 여기서, 고정부재 (20)와 클램프 블록부재(30) 및 클램프 이동부재 (40)는 로봇(12)의 선단에 좌우 대칭으로 동일한 구성으로 되어 있다.

상기 고정부재(20)는, 도 2에 명확히 도시된 바와 같이, "ㄷ"자 형상의 프레임으로서 로봇(12)의 선단 상부면에 체결수단(도시안됨)을 매개로 고정되는 장착부(22)와, 이 장착부(22)의 양쪽 선단에 대칭되게 양쪽 수직 아래로 뻗은 수직부(24) 및, 이 수직부(24)에 직각으로바깥으로 연장하는 플랜지(26)를 포함한다. 이 플랜지(26)에는 클램프 이동부재 (40)가 상하로 이동가능하게 각각 결합된다.

상기 클램프 이동부재 (40)의 하단에는 클램프 블록부재(30)가 착탈가능하게 결합된다. 클램프 블록부재(30)는 대체로 "V"자 형상으로서 시험하고자하는 케이블(14)을 적어도 2군데 이상 지지하도록 된 클램핑 블록(32)과, 이 클램핑 블록(32)을 클램프 이동부재 (40)의 하단에 회동가능하게 결합하면서 나사(도시안됨)가 형성된 회동핀(34)을 포함한다. 따라서, 한쪽의 회동핀(34)을 돌려 나사식으로 풀어주면, 클램핑 블록(32)이 다른 쪽 회동핀(34)을 중심으로 클램프 이동부재 (40)의 하단에 회동가능하게 매달리게 되므로, 압입시험을 위하여 케이블 (14)을 수용할 수 있는 진입통로를 만들어주게 되는 것이다.

그리고, 상기 클램핑 블록(32)에는 케이블(14)의 압입시험을 위하여 로봇(12)이 전후로 이동할 때, 케이블(14)의 외주면과의 마찰을 감소시키기 위하여 보조 로울러(36)가 케이블(14)의 길이방향에 수직되게 각각 회전가능하게 돌출설치된다. 여기서, 보조 로울러(36)의 재질은, 시험하고자하는 케이블(14)의 외주면과 직접 접촉하므로 탄성력이 없는 플라스틱재질이 바람직하다. 또한, 보조 로울러 (36)는 길이가 긴 원통형상이 바람직하다.

한편, 상기 클램프 이동부재(40)는, 고정부재(20)의 플랜지(26)에 형성된 관통구멍(26a)에 슬라이딩 가능하게 끼워지도록 된 슬라이딩 바(bar: 42)를 구비한다. 이 슬라이딩 바(42)의 상부에는 연장부(44)가 형성되고, 이 연장부(44)의 중앙에는 나사구멍(44a)이 형성되며, 이 나사구멍(44a)에는 상기 고정부재(20)의 플랜지(26)에 고정설치된 모터(48)의 회전축(도시안됨)에 동축상으로 연결된 볼스크류(48)가 회전가능하게 장착되어 있다. 따라서, 상기 모터(46)가 회전구동되면 볼스크류(48)가 회전하게 되고, 이에 따라 연장부(44)를 매개하여 슬라이딩 바(42)가 상하로 이동하도록 된다.

그런데, 직경이 작은 케이블(14)을 시험하는 경우에는 상기 클램핑 블록부재(30)의 상승 이동거리가 커지므로 이를 위하여 본 발명의 변형예로서, 보조 로울러(36)의 한 쪽 선단의 직경을 크게한 윗끝이 잘린 원추형상, 즉 단면이 사다리꼴인 형상으로 할 수도 있다.

또한, 시험하고자 하는 케이블(14)의 아래에 다른 케이블(도시안됨)이 위치하는 경우, 이 케이블에 로봇(12)이 접촉하게되면, 마찰력 때문에 로봇(12)이 움직이지않거나 동작에 장애를 줄 수 있으므로, 이를 위하여 본 발명의 변형예로서, 클램핑 블록(32)의 하부면에 또 다른 로울러(38) 또는 볼 캐스터(도시안됨)를 구비할 수도 있다.

한편, 상기 실시예에서는 클램핑 블록(32)을 슬라이딩 바(42)에 회동가능하게 결합하도록 나사식 회동핀(34)을 채용하고 있으나, 이 회동핀(34)을 풀어주고 체결하는 작업이 번거롭기 때문에 이를 간편한 방식으로 변경할 수도 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 변형예로서 클램핑 블록(32)의 상부에 하나 이상의, 본 실시예에서는 2개의 장공(39)이 형성되고, 이 장공(39)에는 손잡이(50)를 갖추면서 탄성수단, 예컨대 코일형상 스프링(52)이 탄력설치된 잠금 로드(54)가 끼워 장착될 수 있다. 따라서, 슬라이딩 바(42)에 클램핑 블록(32)을 결합하거나 분리하고자 하는 경우, 양쪽의 손잡이(50)를 서로 근접되게 당겨주면 스프링(52)이 압축되면서 잠금로드(54)의 선단이 슬라이딩 바(42)의 선단 홈 또는 구멍(도시 안됨)으로부터 간편하게 분리할 수 있고, 반대로 상기 스프링(52)의 복원력을 이용하여 쉽게 결합할 수 있게 된다.

다음에는 상기와 같은 구성으로된 본 발명에 따른 클램핑장치(10)의 작동을 설명한다.

먼저, 클램프 이동부재(40)의 하단에 결합된 클램프 블록부재(30)의 한쪽 회동핀(34)을 풀어 클램핑 블록(32)의 한쪽이 슬라이딩 바(42)로부터 분리되게 한 다음, 시험하고자하는 케이블(14)이 진입되도록 한 뒤 상기 클램핑 블록(32)의 한쪽을 슬라이딩 바(42)에 다시 회동핀(34)으로 체결하면, 클램핑 블록(32)이 케이블(14)을 감싸는 형태로 지지하게된다.

다음, 모터(46)를 구동하면, 볼 스크류(48)가 회전하면서 연장부(44)를 매개로 슬라이딩 바(42)가 상승하게 되고, 이에 따라 슬라이딩 바(42)의 하단에 결합된 클램프 블록부재(30)도 함께 상승하면서 케이블(14)을 가압하면서 클램핑하게된다. 다라서, 적절한 클램핑 압력이 가해지면, 모터(46)의 구동을 정지시키고, 탐침(도시안됨)을 케이블(14)에 압입하여 시험을 수행하게 된다.

이때, "V"자 형상의 클램핑 블록(32)이 모터(46)의 구동에 의하여 강한 힘으로 케이블(14)의 하부를 끌어당겨 고정지지하므로 압입시험을 할 때에 케이블이 움직이거나, 뒤로 밀리지 않게된다. 또한 클램핑 블록(32)이 적어도 2지점에서 케이블(14)을 지지하므로 클램핑 동작의 안정성도 확보될 수 있다. 그리고, 시험하고자하는 케이블(14)의 종류 또는 상태에 따라 모터(46)를 이용하여 클램프 블록부재 (30)의 상승정도, 즉 클램핑 압력을 조절할 수 있게 되므로 압입시험의 반복성 및 재현성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 한 지점에서 압입시험이 완료되면, 모터(46)를 역구동하여 슬라이딩 바(42)및 클램프 블록부재(30)를 하강시켜, 케이블(14)에 가해진 클램핑력을 해제한다. 이어 로봇(12)을 다음의 압입시험 지점으로 이동시킨다. 이때, 클램프 블록부재(30)에 갖춰진 보조 로울러(36)와 로봇의 선단에 구비된 로울러(16: 도 1 참조) 사이에서 케이블(14)의 외주면이 접촉한 상태로 로봇(12)이 이동하게 되므로, 이들 사이에 마찰력이 크게 작용함이 없이 원할하게 이동할 수 있게된다.

그런데, 만일, 시험하고자 하는 케이블(14)의 아래에 다른 케이블이 위치하는 경우에는, 이들 케이블이 로봇(12)과 접촉하거나 마찰력으로 인하여 로봇(12)의 전후진 이동에 장애가 될 수가 있다. 따라서, 본 발명에서는 클램핑 블록(32)의 하부면에 구비된 로울러(38) 또는 볼 캐스터(도시안됨)가 이들 케이블과 구름접촉하게 되므로, 로봇(12)이 아무런 장애없이 원활하게 이동할 수 있게된다.

한편, 로봇(12)이 다음의 압입시험 지점으로 이동하게되면, 상기 설명에서와 같이 모터(46)를 구동하여 슬라이딩 바(42)및 클램프 블록부재(30)를 상승시켜, 케이블(14)에 클램핑력을 인가하여 고정지지한 상태에서, 압입시험을 계속 수행하면 된다.

상기 기재는 본 발명의 바람직한 일실시예를 기술한 것으로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명의 범위 내에서 여러 변경, 수정이 가능함을 이해하여야 한다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 클램핑장치는, 케이블의 주변에 장애물이 있더라도 로봇이 자유로이 전후로 이동할 수 있고, 압입시험 시 케이블이 움직이지 않도록 견고하게 고정지지할 수 있다. 또한, 케이블의 상태에 따라 클램핑력을 조절하여 압입시험의 반복성 및 재현성을 향상할 수 있고, 로봇을 케이블에 고정지지하고, 또 다른 시험지점으로 이동하는데 소요시간을 감소시킬 수 있다.

10: 클램핑장치 14: 케이블
20: 고정부재 30: 클램프 블록부재
32: 클램핑 블록 34: 회동핀
36; 보조 로울러 42: 슬라이딩 바
46: 모터 48: 볼스크류

Claims (7)

1. 케이블 압입시험 로봇(12)의 선단에 장착되는 고정부재(20)와;
   상기 고정부재(20)에 연결되어 로봇(12)에 대하여 케이블(14)을 압착하여 고정지지하는 클램프 블록부재(30): 및
   상기 클램프 블록부재(30)를 로봇(12)의 선단에 대하여 상하로 승강이동시키는 클램프 이동부재 (40)을 포함하고,
   상기 클램프 블록부재(30)는 "V"자 형상으로서 시험하고자하는 케이블(14)을 적어도 2군데 이상 지지하도록 된 클램핑 블록(32)과, 이 클램핑 블록(32)을 클램프 이동부재 (40)의 하단에 회동가능하게 결합하는 회동핀(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정부재(20)는, 로봇(12)의 선단 상부면에 매개로 고정되는 장착부(22)와, 이 장착부(22)의 양쪽 선단에 대칭되게 아래로 뻗은 수직부(24) 및, 이 수직부(24)에 바깥으로 연장하면서 상기 클램프 이동부재(40)가 상하로 승강이동 가능하게 각각 결합하는 플랜지(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 클램프 이동부재(40)는, 고정부재(20)의 플랜지(26)에 슬라이딩 가능하게 끼워지도록 된 슬라이딩 바(42)를 구비하고, 이 슬라이딩 바(42)의 상부에는 연장부(44)가 형성되고, 이 연장부(44)에는 상기 고정부재(20)의 플랜지(26)에 고정설치된 모터(48)의 회전축에 동축상으로 연결된 볼스크류(48)가 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 클램프 블록부재(30)는, 케이블(14)의 압입시험을 위하여 로봇(12)이 전후로 이동할 때, 케이블(14)의 외주면과의 마찰을 감소시키기 위하여 보조 로울러(36)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 클램프 블록부재(30)는, 클램핑 블록(32)의 하부면에 또 다른 로울러(38) 또는 볼 캐스터 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 클램프 블록부재(30)는,클램핑 블록(32)의 상부에 2개의 장공(39)이 형성되고, 이 장공(39)에는 손잡이(50)를 갖추면서 탄성수단이 탄력설치된 잠금 로드(54)가 장착된 것을 특징으로 하는 케이블 압입시험 로봇의 클램핑장치.
   
   

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