KR101458595B1 - 락드릴용 오토 로드 교환장치 및 교환방법 - Google Patents

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Abstract

락르릴 오토 로드 교환장치는 복수의 로드가 수납된 로드수납 하우징으로부터 공급되는 하나의 로드와 체결되는 드리프터 생크와, 정,역방향으로 회전 구동됨에 따라 드리프터 생크를 전진 또는 후진시키는 드리프터 생크 전후진 유압모터와, 정,역방향으로 회전 구동됨에 따라 드리프터 생크를 정,역방향으로 회전시켜 로드와 체결 또는 분리시키는 드리프터 생크 회전 유압모터와, 작동유 공급원으로부터 토출된 작동유를 공급받는 공통 이송라인과, 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 드리프터 생크 전후진 유압모터로 이송하는 제1 정방향 이송라인과 제1 역방향 이송라인, 및 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 드리프터 생크 회전 유압모터로 이송시키는 제2 정방향 이송라인과 제2 역방향 이송라인을 포함하는 작동유 이송라인과, 공통 이송라인에 설치되며, 제1 정방향 이송라인과 제1 역방향 이송라인으로 작동유의 공급을 제어하며 제2 정방향 이송라인과 제2 역방향 이송라인으로 작동유의 공급을 제어하는 방향제어 밸브와, 제1, 2 정방향 이송라인에 설치되어 작동유의 유량을 제어하는 제1, 2 정방향 유량제어 밸브 및 제1, 2 역방향 이송라인에 설치되어 작동유의 유량을 제어하는 제1, 2 역방향 유량제어 밸브를 포함한다.

Description

락드릴용 오토 로드 교환장치 및 교환방법{Automatic rod exchange apparatus and Automatic rod exchange method}
본 발명은 천공장비의 락드릴 마스트에 설치되어 로드를 드리프터 생크에 자동으로 체결하거나, 드리프터 생크에 체결된 로드를 자동으로 분리하기 위한 락드릴용 오토 로드 교환장치 및 교환방법에 관한 것이다.
일반적으로, 락드릴은 채석장에서의 광석 채취, 암반지대에서의 도로개설이나 터널 구축, 지하철 공사장 등과 같은 각종 터널 공사장에서 굴착 및 암석의 제거 등의 목적으로 암반을 깨뜨리거나 발파공을 천공할 때 사용된다.
한편, 발파 및 파암용 구멍을 뚫기 위해서는 드리프터와 로드를 이용하여 원하는 크기의 경으로 지면을 타격하며 수십 미터의 깊이로 작업을 하게 되는 데, 로드의 길이는 한정되어 있어 수십 미터의 발파 및 파암용 구멍을 뚫기 위해선 여러 개의 로드가 필요하게 된다.
따라서, 하나의 로드로 구멍을 생성하며 지면 아래로 작업 후 더 깊은 발파구멍을 뚫기 위해 로드에 로드를 연결하는 작업을 여러 번 걸쳐 하게 되는 데 이때 필요한 장치가 로드 교환장치이다.
이러한 로드 교환장치는 작업자가 수동으로 레버를 조작하여 천공하려는 깊이에 따라 일일이 로드를 이어 붙여 조립한 후 교체하는 방법으로 작업을 수행하게 되어 작업 능률이 저하되고, 로드 교체에 따른 작업시간이 증가하는 문제가 있었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 자동으로 로드를 교환할 수 있는 오토 로드 교환장치가 개발되었다. 그러나, 이는 유압 비례제어 밸브를 통해 드리프터 생크를 회전 및 이송하여 로드를 체결하는 것이어서, 유압 비례제어 밸브의 전류값을 송수신하기 위한 제어부가 추가로 필요하였다.
이에 따라, 고가의 부품비용이 발생하며, 유압 비례제어 밸브에 입력된 전류값에 의해 자동으로 로드를 교환하는 작업이라 유압 시스템의 제어가 복잡해지는 문제가 있었다.
한국공개특허공보 제10-2012-0111941(2012.10.11 공개)
본 발명의 과제는 자동으로 로드를 교환할 수 있는 락드릴용 오토 로드 교환장치 및 교환방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 락드릴용 오토 로드 교환장치는 락드릴 마스트에 설치되며 복수의 로드가 수납된 로드수납 하우징으로부터 공급되는 하나의 로드와 체결되는 드리프터 생크; 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 드리프터 생크를 전진 또는 후진시키도록 상기 락드릴 마스트에 설치되는 드리프터 생크 전후진 유압모터; 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 드리프터 생크를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 상기 로드와 체결 또는 분리시키도록 상기 락드릴 마스트에 설치되는 드리프터 생크 회전 유압모터; 작동유 공급원으로부터 토출된 작동유를 공급받는 공통 이송라인과, 상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 상기 드리프터 생크 전후진 유압모터로 이송하는 제1 정방향 이송라인과 제1 역방향 이송라인, 및 상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 드리프터 생크 회전 유압모터로 이송시키는 제2 정방향 이송라인과 제2 역방향 이송라인을 포함하는 작동유 이송라인; 상기 공통 이송라인에 설치되며, 상기 제1 정방향 이송라인과 제1 역방향 이송라인으로 작동유의 공급을 제어하며 상기 제2 정방향 이송라인과 제2 역방향 이송라인으로 작동유의 공급을 제어하는 방향제어 밸브; 상기 제1, 2 정방향 이송라인에 설치되어 작동유의 유량을 제어하는 제1, 2 정방향 유량제어 밸브; 및 상기 제1, 2 역방향 이송라인에 설치되어 작동유의 유량을 제어하는 제1, 2 역방향 유량제어 밸브;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 락드릴용 오토 로드 교환방법은 로드 그립암이 로드 수납 하우징의 로드를 잡아 드리프터 생크 측으로 회전 이동시키는 로드 그립암 이동단계; 상기 로드 그립암에 장착된 제1 위치센서에 의해 상기 로드 그립암이 잡고 있는 로드의 중심 축과 상기 드리프터 생크의 중심 축이 일치되었는지를 감지하는 제1 위치센서 감지단계; 상기 로드의 중심 축과 상기 드리프터 생크의 중심 축이 일치된 것이 감지되면, 상기 로드 그립암의 회전 이동이 정지하는 로드 그립암 정지단계; 상기 드리프터 생크가 상기 로드와의 체결을 위해 정회전 및 전진하는 드리프터 생크 정회전 및 전진단계; 상기 드리프터 생크에 상기 로드가 체결되면, 상기 드리프터 생크가 일정시간 정지하는 드리프터 생크 정지단계; 상기 드리프터 생크가 정지하면, 상기 로드 그립암의 그리퍼가 오픈되어 상기 로드와의 결합을 해제하는 그리퍼 오픈단계; 상기 로드 그립암이 상기 로드수납 하우징 측으로 회전 이동하여 대기 위치로 이동하는 로드 그립암 이동단계; 상기 로드 그립암에 장착된 제2 위치센서에 의해 상기 로드 그립암이 대기 위치에 도달한 것을 감지하는 제2 위치센서 감지단계; 상기 로드 그립암이 대기위치에 도달한 것이 감지되면, 상기 로드 그립암의 회전 이동이 정지하는 로드 그립암 정지단계; 상기 로드수납 하우징용 유압모터가 정방향으로 회전하여 내부에 수납되어 있는 로드를 상기 로드수납 하우징의 출입구 쪽으로 이동시키는 로드수납 하우징 정회전단계; 상기 로드수납 하우징용 유압모터에 장착된 제3 위치센서에 의해 상기 로드가 상기 로드수납 하우징의 출입구 쪽에 위치한 것을 감지하는 제3 위치센서 감지단계; 상기 로드수납 하우징의 출입구 쪽에 상기 로드가 위치한 것이 감지되면, 상기 로드수납 하우징의 정회전이 정지하는 로드수납 하우징 정지단계; 및 상기 그리퍼가 상기 로드를 잡아 다시 체결할 준비를 하는 그리퍼 클로즈단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 로드들을 자동으로 교환할 수 있게 되므로 작업효율이 증대된다.
또한, 로드의 교환 시, 압력 보상형 유량제어 밸브를 사용하여 제1, 2 드리프터 생크용 유압회전 모터를 구동시키므로 제1, 2 드리프터 생크용 유압회전 모터에서 순간 받는 압력변동에 관계없이 일정한 유량을 제1, 2 드리프터 생크용 유압회전 모터에 공급하게 되어 로드의 교환을 원활히 할 수 있게 된다.
아울러, 공통 이송라인에 설치된 방향제어 밸브들을 통해 각각의 구동장치들로 작동유를 공급하므로 락드릴용 오토 로드 교환장치의 시스템이 단순해지고, 제1, 2 드리프터 생크용 유압회전 모터로 공급되는 작동유의 유량을 유량제어 밸브를 통해 제어하므로 전류값을 송수신하기 위한 제어부가 따로 필요 없어 비용이 절감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 락드릴용 오토 로드 교환장치가 천공장비에 장착된 예를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 있어서, 락드릴용 오토 로드 교환장치를 발췌하여 도시한 도면.
도 3은 도 2에 있어서, 락드릴용 오토 로드 교환장치의 유압 회로도.
도 4는 도 1에 있어서, 락드릴용 오토 로드 교환장치의 체결동작을 설명하기 위한 블록 선도.
도 5는 도 1에 있어서, 락드릴용 오토 로드 교환장치의 분리동작을 설명하기 위한 블록 선도.
도 6은 도 1에 있어서, 그리퍼용 유압실린더와 그립암용 유압 실린더 및 로드수납 하우징용 유압모터의 유압회로도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 락드릴용 오토 로드 교환장치가 천공장비에 장착된 예를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 락드릴용 오토 로드 교환장치를 발췌하여 도시한 도면이다. 그리고, 도 3은 도 2에 도시된 락드릴용 오토 로드 교환장치의 유압 회로도이다.
여기서, 락드릴용 오토 로드 교환장치(100)는 천공장비의 락드릴 마스트(10)에 설치된 로드 그립암(20)을 이용하여 로드수납 하우징(30)의 로드(40)를 잡아 드리프터 생크(111)의 체결부로 이송시킨 후 드리프터 생크(111)와 로드(40)를 자동으로 체결되게 하거나, 드리프터 생크(111)에 체결된 로드(40)를 다시 자동으로 분리시켜 로드수납 하우징(30)으로 수납시키기 위해 사용된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 락드릴용 오토 로드 교환장치(100)는 드리프터(110)와, 작동유 이송라인(120)과, 방향제어 밸브(130)와, 제1, 2 정방향 유량제어 밸브(140, 150) 및 제1, 2 역방향 유량제어 밸브(160, 170)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
드리프터(110)는 회전 타격력을 발생시키는 것으로, 락드릴 마스트(10)상에 전후 이동 가능하도록 설치되며, 드리프터 생크(111)와, 드리프터 생크 전후진 유압모터(112) 및 드리프터 생크 회전 유압모터(113)를 구비한다.
드리프터 생크(111)는 드리프터(110)의 전방부에 위치하여 정방향 또는 역방향으로 회전되며, 복수의 로드(40)들이 수납된 로드수납 하우징(30)으로부터 공급되는 하나의 로드(40)와 체결된다.
드리프터 생크 전후진 유압모터(112)는 드리프터(110)를 전진 또는 후진시키기 위한 구동력을 제공하는 것으로, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 드리프터(110)를 전진 또는 후진시키도록 락드릴 마스트(10)에 설치된다.
한편, 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)는 구동부가 레일에 연결되어 있어 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 레일을 전후 방향으로 이동시키는데, 이에 따라 레일에 체결된 드리프터(110)가 전진 또는 후진 하게 되는 것이다.
드리프터 생크 회전 유압모터(113)는 락드릴 마스트(10)에 설치되며, 정방향또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 드리프터 생크(111)를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 로드(40)와 체결 또는 분리시키는 역할을 한다.
이때, 드리프터 생크 회전 유압모터(113)는 드리프터 생크(111)의 회전축에 연결되는데, 이에 따라 드리프터 생크 회전 유압모터(113)가 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하면 드리프터 생크 회전 유압모터(113)와 연결된 드리프터 생크(50) 또한 정회전 또는 역회전을 하게 되는 것이다.
한편, 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)는 유압펌프에서 생성된 유압 에너지를 회전 운동의 기계적 에너지로 변화시키는 모터로, 그 형상 및 종류는 한정되지 않는다.
도 3은 락드릴용 오토 로드 교환장치의 유압 회로도에 관한 것으로, 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
작동유 이송라인(120)은 작동유 공급원(50)으로부터 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)까지 작동유를 각각 공급하기 위해 설치된 것으로, 공통 이송라인(121)과, 제1, 2 정방향 이송라인(122,123) 및 제1, 2 역방향 이송라인(124, 125)을 포함한다.
공통 이송라인(121)은 작동유 공급원(50)으로부터 토출된 고압의 작동유를 공급받아 방향제어밸브(130)로 공급하고, 공통 이송라인(121)을 통해 방향제어밸브(130)로 공급된 작동유는 제1, 2 정방향 유량제어밸브(140, 150)와 제1, 2 역방향 유량제어밸브(160, 170)로 공급된다.
이렇게, 제1, 2 정방향 유량제어밸브(140, 150)와 제1, 2 역방향 유량제어밸브(160, 170)로 공급된 작동유는 제1, 2 정방향 이송라인(122,123)과 제1, 2 역방향 이송라인(124, 125)을 통해 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 각각 공급된다.
이때, 작동유 공급원(50)과 공통 이송라인(121)을 통해 연결되는 방향제어밸브(130)에 의해 제1, 2 정방향 유량제어밸브(140, 150)와 제1, 2 역방향 유량제어밸브(160, 170)으로 공급되는 작동유의 공급이 제어된다. 또한, 제1, 2 정방향 유량제어밸브(140, 150)와 제1, 2 역방향 유량제어밸브(160, 170)는 각각 제1, 2 정방향 이송라인(122,123)과 제1, 2 역방향 이송라인(124, 125)을 통해 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)에 연결되어 있어 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 공급되는 작동유의 공급을 제어한다.
여기서, 방향제어 밸브(130)는 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다. 솔레노이드 밸브는 전기가 통하면 스풀이 이동하여 밸브가 열리고 전기가 차단되면 스프링에 의해 자동적으로 밸브가 닫히는 전자 밸브로서, 낮은 전력으로 밸브를 제어할 수 있고, 전기신호를 이용하기 때문에 개폐 시간이 짧으며, 수명이 길어 한번 설치하면 교체가 적은 장점이 있다.
한편, 작동유 이송라인(120)에는 압력 과부하에 의한 사고를 미연에 방지하기 위해 안전밸브를 더 설치할 수 있다.
제1, 2 정방향 이송라인(122,123)은 공통 이송라인(121)으로부터 각각 작동유를 공급받아서 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 이송하는 역할을 한다.
이때, 제1, 2 정방향 이송라인(122,123)에는 제1, 2 정방향 유량제어 밸브(140, 150)가 설치되어 있어 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 공급되는 작동유의 유량을 제어한다.
따라서, 방향제어 밸브(130)에 의해 의해 제1, 2 정방향 이송라인(122,123)으로 작동유가 공급되면, 제1, 2 정방향 유량제어 밸브(140, 150)는 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113) 각각에 일정 양의 작동유를 공급하여 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)가 정방향으로 회전할 수 있게 된다.
한편, 제1, 2 역방향 이송라인(124, 125)은 공통 이송라인(121)으로부터 각각 작동유를 공급받아서 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 이송하는 역할을 한다.
이때, 제1, 2 역방향 이송라인(124, 125)에는 제1, 2 역방향 유량제어 밸브(160, 170)가 설치되어 있어 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 공급되는 작동유의 유량을 제어한다.
따라서, 방향제어 밸브(130)에 의해 의해 제1, 2 역방향 이송라인(124, 125)으로 작동유가 공급되면, 제1, 2 역방향 유량제어 밸브(160, 170)는 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 일정 양의 작동유를 공급하여 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)가 역방향으로 회전할 수 있게 된다.
한편, 제1, 2 정방향 유량제어 밸브(140, 150)와 제1, 2 역방향 유량제어 밸브(160, 170)는 압력 보상형 유량제어 밸브로 이루어질 수 있다.
압력 보상형 유량제어 밸브는 작동유의 유량을 유압의 변화에 상관없이 제어하는 밸브로, 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)에 작용하는 유량을 제어하여 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)로 일정 유량이 공급될 수 있도록 한다.
이에 따라, 로드(40)의 체결 및 분리시에 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)에서 순간 받는 압력변동에 관계없이 일정한 유량을 드리프터 생크 전후진 유압모터(112)와 드리프터 생크 회전 유압모터(113)에 공급하게 됨으로써, 로드(40)의 교환을 원활히 할 수 있게 된다.
도 4 및 도 5는 락드릴용 오토 로드 교환장치의 로드 교환방법을 설명하기 위한 것으로, 락드릴용 오토 로드 교환방법은 로드 그립암 이동단계(ST10)와, 제1 위치센서 감지단계(ST20)와, 로드 그립암 정지단계(ST30)와, 드리프터 생크 정회전 및 전진단계(ST40)와, 드리프터 생크 정지단계(ST50)와, 그리퍼 오픈단계(ST60)와, 로드 그립암 이동단계(ST70)와, 제2 위치센서 감지단계(ST80)와, 로드 그립암 정지단계 (ST90)와, 로드수납 하우징 정회전단계(ST100)와, 제3 위치센서 감지단계(ST110)와, 로드수납 하우징 정지단계(ST120) 및 그리퍼 클로즈단계(ST130)를 포함한다.
도 4를 참조하여 락드릴용 오토 로드 교환장치의 체결 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 로드 그립암 이동단계(ST10)에서는 로드 그립암(20)이 락드릴 마스트(10) 일측에 설치되어 로드 수납 하우징(30)의 로드(40)를 잡아 드리프터(110)의 드리프터 생크(111) 측으로 이동시킨다.
이때, 로드 그립암(20)에는 제1 위치센서가 장착되어 있어, 제1 위치센서 감지단계(ST20)에서는 제1 위치센서에 의해 로드 그립암(20)이 잡고 있는 로드(40)의 중심과 드리프터 생크(111)의 중심이 일치된 것을 감지한다.
로드(40)의 중심과 드리프터 생크(111)의 중심이 일치된 것이 감지되면, 로드 그립암 정지단계(ST30)에서는 로드 그립암(20)의 회전 이동을 정지시킨다. 여기서, 로드 그립암(20)은 선단에 형성된 그리퍼용 유압실린더(21)의 신장과 수축에 의해 로드(40)를 집거나 집은 상태를 해제시키는 그리퍼를 가지고, 그립암용 유압실린더(22)의 구동에 의해 회전 구동될 수 있도록 락드릴 마스트(10)에 설치된다.
이렇게 로드 그립암(20)에 의해 로드(40)가 드리프터 생크(111)에 위치하게 되면, 드리프터 생크 정회전 및 전진단계(ST40)에서는 드리프터 생크(111)를 로드(40)와의 체결을 위해 정회전 하며 전진시킨다.
이때, 로드(40)의 선단에는 암나사 역할을 하는 체결부가 각각 형성되어 있고, 드리프터 생크(111)의 끝단에는 수나사 역할을 하는 나사산이 형성되어 있어 드리프터 생크(50)가 로드(40)의 체결부에 끼워져 정회전을 하게 되면 드리프터 생크(50)에 로드(40)가 체결되게 된다.
또한, 로드(40)의 하단에는 수나사 역할을 하는 체결부가 형성되어 있어 천공 작업시 로드(40)의 길이가 짧을 경우, 상기와 같은 방식으로 기 천공된 로드(40)의 체결부에 하나의 로드(40)를 더 연결하면 보다 깊은 곳까지 천공 작업을 할 수 있게 된다.
드리프터 생크(111)의 정회전과 전진 이송에 의해 로드(40)와 드리프터 생크(111)가 체결되면, 드리프터 생크 정지단계(ST50)에서는 드리프터 생크(111)를 일정시간 정지시킨다. 그러면, 그리퍼 오픈단계(ST60)와 로드 그립암 이동단계(ST70)에서는 로드 그립암(20)의 그리퍼를 오픈 시켜 로드(40)와의 결합을 해제한 후, 로드 그립암(20)을 로드수납 하우징(30) 측의 대기위치로 회전 이동시킨다.
이때, 로드 그립암(20)에는 제2 위치센서가 장착되어 있어, 제2 위치센서 감지단계(ST80)에서는 제2 위치센서에 의해 로드 그립암(20)이 로드수납 하우징(30)의 대기 위치에 도달한 것을 감지한다.
이렇게 로드 그립암(20)이 로드수납 하우징(30)의 대기 위치에 도달한 것을 감지하면, 로드 그립암 정지단계(ST90)에서는 로드 그립암(20)의 회전 이동을 정지시킨다.
한편, 락드릴 마스트(10)의 일측에 설치되는 로드수납 하우징(30)은 로드수납 하우징용 유압모터(31)가 구비되어 있어, 로드(40)들이 수납된 허브를 하우징 지지축을 중심으로 회전시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 로드수납 하우징 정회전단계(ST100)에서는 로드수납 하우징용 유압모터(31)를 정회전시켜 로드(40)를 로드수납 하우징(30)의 출입구 쪽으로 이동시킨다.
이때, 로드수납 하우징용 유압모터(31)에는 제3 위치센서가 장착되어 있어, 제3 위치센서 감지단계(ST110)에서는 로드(40)가 로드수납 하우징(30)의 출입구 쪽에 위치한 것을 감지할 수 있게 된다.
이렇게 로드(40)가 로드수납 하우징(30)의 출입구 쪽에 위치한 것이 감지되면, 로드수납 하우징 정지단계(ST120)에서는 로드수납 하우징용 유압모터(31)를 정지시켜 로드수납 하우징(30)의 회전을 정지시킨다.
이와 같이, 로드수납 하우징(30)의 회전이 정지되어 로드(40)가 로드수납 하우징(30)의 출입구에 위치하게 되면, 그리퍼 클로즈단계(ST130)단계에서는 로드 그립암(20)의 그리퍼가 로드(40)를 집은 상태로 클로즈되어 로드(40)를 잡아 다시 체결할 준비를 하게 된다.
도 5는 락드릴용 오토 로드 교환장치의 분리동작을 설명하기 위한 도면으로, 그 구동 동작은 앞서 설명한 체결동작의 순서와 반대 순서이므로 생략하기로 한다.
한편, 락드릴용 오토 로드 교환장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 그리퍼용 유압실린더(21)와 그립암용 유압실린더(22) 및 로드수납 하우징용 유압모터(31)로 공급되는 작동유의 공급을 제어하는 제2, 3, 4 방향제어 밸브(230, 330, 430)를 더 포함할 수 있다.
제2 방향제어 밸브(230)는 작동유 공급원(50) 으로부터 토출된 작동유가 공급되는 공통 이송라인(121)에 연결되어 그리퍼용 유압실린더(21)로 이송되는 작동유의 공급을 제어한다.
예를 들어, 그리퍼용 유압실린더(21)의 신장시에는 제3 정방향 이송라인(231)으로 공급되는 작동유의 공급을 제어하고, 그리퍼용 유압실린더(21)의 수축시에는 제3 역방향 이송라인(232)으로 공급되는 작동유의 공급을 제어하는 것이다. 이에 따라, 제2 방향제어 밸브(230)에 의해 제3 정방향 이송라인(231)으로 작동유가 공급되면 그리퍼가 클로즈되어 로드(40)를 잡게되고, 제3 역방향 이송라인(232)으로 작동유가 공급되면 그리퍼가 오픈되어 로드(40)를 잡은 상태로부터 해제된다.
제3 방향제어 밸브(330)는 공통 이송라인(121)을 통해 공급되어 그립암용 유압실린더(22)를 신장 및 수축시키는 작동유를 이송하는 제4 정방향 이송라인(331)과 제4 역방향 이송라인(332)에 설치되어 제4 정방향 이송라인(331)과 제4 역방향 이송라인(332)으로 공급되는 작동유의 공급을 제어한다.
예를 들어, 제3 방향제어 밸브(330)에 의해 제4 정방향 이송라인(331)으로 작동유가 공급되면 그립암용 유압실린더(22)가 신장되는 방향으로 작동하여 로드 그립암(20)이 로드수납 하우징(30)에서 드리프터(110)의 드리프터 생크(111)쪽으로 회전 이동되고, 제4 역방향 이송라인(332)으로 작동유가 공급되면 그립암용 유압실린더(22)가 수축되는 방향으로 작동하여 로드 그립암(20)이 드리프터(110)의 드리프터 생크(111)에서 로드수납 하우징(30)쪽으로 회전 이동된다.
제4 방향제어 밸브(430)는 공통 이송라인(121)을 통해 로드수납 하우징용 유압모터(31)로 공급되는 작동유를 제어하기 위한 것으로 제5 정방향 이송라인(431)과 제5 역방향 이송라인(432)이 각각 연결되어 있어 제5 정방향 이송라인(431)과 제5 역방향 이송라인(432)을 통해 로드수납 하우징용 유압모터(31)로 공급되는 작동유의 공급을 제어한다.
예를 들어, 제4 방향제어 밸브(430)에 의해 제5 정방향 이송라인(431)을 통해 작동유가 로드수납 하우징용 유압모터(31)로 공급되면 정방향으로 회전하여 로드수납 하우징(30)에 수납되어 있는 로드(40)를 출입구 쪽으로 안내하여 그리퍼가 로드(40)를 잡을 수 있게 되고, 제5 역방향 이송라인(432)을 통해 로드수납 하우징용 유압모터(31)로 작동유가 공급되면 역방향으로 회전하여 그리퍼에 안착되어 있는 로드(40)를 로드수납 하우징(30)으로 수납하게 된다.
한편, 제2, 3, 4 방향제어 밸브(230, 330, 430)는 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10.. 락드릴 마스트 20.. 로드 그립암
21.. 그리퍼용 유압실린더 22.. 그립암용 유압실린더
30.. 로드수납 하우징 31.. 로드수납 하우징용 유압모터
40.. 로드 50.. 작동유 공급원
100.. 락드릴용 오토 로드 교환장치
110.. 드리프터 111.. 드리프터 생크
112.. 드리프터 생크 전후진 유압모터
113.. 드리프터 생크 회전 유압모터
120.. 작동유 이송라인 121.. 공통 이송라인
122.. 제1 정방향 이송라인 123.. 제2 정방향 이송라인
124.. 제1 역방향 이송라인 125.. 제2 역방향 이송라인
130.. 방향제어 밸브 140.. 제1 정방향 유량제어 밸브
150.. 제2 정방향 유량제어 밸브 160.. 제1 역방향 유량제어 밸브
170.. 제2 역방향 유량제어 밸브 230.. 제2 방향제어 밸브
231.. 제3 정방향 이송라인 232.. 제3 역방향 이송라인
330.. 제3 방향제어 밸브 331.. 제4 정방향 이송라인
332.. 제4 역방향 이송라인 430.. 제4 방향제어 밸브
431.. 제5 정방향 이송라인 432.. 제5 역방향 이송라인

Claims (9)

  1. 락드릴 마스트에 설치되며 복수의 로드가 수납된 로드수납 하우징으로부터 공급되는 하나의 로드와 체결되는 드리프터 생크;
    정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 드리프터 생크를 전진 또는 후진시키도록 상기 락드릴 마스트에 설치되는 드리프터 생크 전후진 유압모터;
    정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 드리프터 생크를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 상기 로드와 체결 또는 분리시키도록 상기 락드릴 마스트에 설치되는 드리프터 생크 회전 유압모터;
    작동유 공급원으로부터 토출된 작동유를 공급받는 공통 이송라인과, 상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 상기 드리프터 생크 전후진 유압모터로 이송하는 제1 정방향 이송라인과 제1 역방향 이송라인, 및 상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 드리프터 생크 회전 유압모터로 이송시키는 제2 정방향 이송라인과 제2 역방향 이송라인을 포함하는 작동유 이송라인;
    상기 공통 이송라인에 설치되며, 상기 제1 정방향 이송라인과 제1 역방향 이송라인으로 작동유의 공급을 제어하며 상기 제2 정방향 이송라인과 제2 역방향 이송라인으로 작동유의 공급을 제어하는 방향제어 밸브;
    상기 제1, 2 정방향 이송라인에 설치되어 작동유의 유량을 제어하는 제1, 2 정방향 유량제어 밸브; 및
    상기 제1, 2 역방향 이송라인에 설치되어 작동유의 유량을 제어하는 제1, 2 역방향 유량제어 밸브; 를 포함하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방향제어 밸브는,
    솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 2 정방향 유량제어 밸브와 제1, 2 역방향 유량제어 밸브는 압력 보상형 유량제어 밸브인 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 작동유 이송라인은,
    압력 과부하에 의한 사고를 미연에 방지하기 위한 안전밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 락드릴 마스트에 설치된 로드 그립암을 신장 또는 수축에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전 이동시키는 그립암용 유압실린더와,
    상기 로드 그립암의 선단에 형성된 그리퍼를 신장 또는 수축에 의해 상기 로드를 집거나 집은 상태를 해제시키도록 하는 그리퍼용 유압실린더, 및
    정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 로드수납 하우징을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 로드수납 하우징용 유압모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 작동유 이송라인은,
    상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 상기 그리퍼용 유압실린더로 이송하여 상기 로드 그립암을 정방향으로 회전시키기 위한 제3 정방향 이송라인과, 상기 작동유를 상기 그리퍼용 유압실린더로 이송하여 상기 로드 그립암을 역방향으로 회전시키기 위한 제3 역방향 이송라인과,
    상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 상기 그립암용 유압실린더로 이송하여 상기 로드 그립암을 정방향으로 회전 이동시키기 위한 제4 정방향 이송라인과, 상기 작동유를 상기 그립암용 유압실린더로 이송하여 상기 로드 그립암을 역방향으로 회전 이동시키기 위한 제4 역방향 이송라인, 및
    상기 공통 이송라인을 통해 공급되는 작동유를 상기 로드수납 하우징용 유압모터로 이송하여 상기 로드수납 하우징을 정방향으로 회전시키기 위한 제5 정방향 이송라인과, 상기 작동유를 상기 로드수납 하우징용 유압모터로 이송하여 상기 로드수납 하우징을 역방향으로 회전시키기 위한 제5 역방향 이송라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 정방향 이송라인과 제3 역방향 이송라인에 각각 설치되어 상기 그리퍼용 유압실린더로 이송되는 작동유의 공급을 제어하는 제2 방향제어 밸브와,
    상기 제4 정방향 이송라인과 제4 역방향 이송라인에 각각 설치되어 상기 그립암용 유압실린더로 이송되는 작동유의 공급을 제어하는 제3 방향제어 밸브, 및
    상기 제5 정방향 이송라인과 제5 역방향 이송라인에 각각 설치되어 상기 로드수납 하우징용 유압모터로 이송되는 작동유의 공급을 제어하는 제4 방향제어 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2, 3, 4 방향제어 밸브는,
    솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 락드릴용 오토 로드 교환장치.
  9. 로드 그립암이 로드 수납 하우징의 로드를 잡아 드리프터 생크 측으로 회전 이동시키는 로드 그립암 이동단계;
    상기 로드 그립암에 장착된 제1 위치센서에 의해 상기 로드 그립암이 잡고 있는 로드의 중심 축과 상기 드리프터 생크의 중심 축이 일치되었는지를 감지하는 제1 위치센서 감지단계;
    상기 로드의 중심 축과 상기 드리프터 생크의 중심 축이 일치된 것이 감지되면, 상기 로드 그립암의 회전 이동을 정지하는 로드 그립암 정지단계;
    상기 드리프터 생크가 상기 로드와의 체결을 위해 정회전 및 전진하는 드리프터 생크 정회전 및 전진단계;
    상기 드리프터 생크에 상기 로드가 체결되면, 상기 드리프터 생크가 일정시간 정지하는 드리프터 생크 정지단계;
    상기 드리프터 생크가 정지하면, 상기 로드 그립암의 그리퍼가 오픈되어 상기 로드와의 결합을 해제하는 그리퍼 오픈단계;
    상기 로드 그립암이 상기 로드수납 하우징 측으로 회전 이동하여 대기 위치로 이동하는 로드 그립암 이동단계;
    상기 로드 그립암에 장착된 제2 위치센서에 의해 상기 로드 그립암이 대기 위치에 도달한 것을 감지하는 제2 위치센서 감지단계;
    상기 로드 그립암이 대기위치에 도달한 것이 감지되면, 상기 로드 그립암의 회전 이동을 정지하는 로드 그립암 정지단계;
    상기 로드수납 하우징용 유압모터가 정방향으로 회전하여 내부에 수납되어 있는 로드를 상기 로드수납 하우징의 출입구 쪽으로 이동시키는 로드수납 하우징 정회전단계;
    상기 로드수납 하우징용 유압모터에 장착된 제3 위치센서에 의해 상기 로드가 상기 로드수납 하우징의 출입구 쪽에 위치한 것을 감지하는 제3 위치센서 감지단계;
    상기 로드수납 하우징의 출입구 쪽에 상기 로드가 위치한 것이 감지되면, 상기 로드수납 하우징의 정회전을 정지하는 로드수납 하우징 정지단계; 및
    상기 그리퍼가 상기 로드를 잡아 다시 체결할 준비를 하는 그리퍼 클로즈단계;
    를 포함하는 락드릴용 오토 로드 교환방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3108892B2 (ja) * 1992-04-24 2000-11-13 鉱研工業株式会社 ロッド供給装置
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KR101200056B1 (ko) * 2010-07-07 2012-11-12 주식회사 필엔지니어링 오토 로드 체인지를 구비한 락 드릴 장치

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