KR101738644B1

KR101738644B1 - Hoist including inverter integrated board

Info

Publication number: KR101738644B1
Application number: KR1020160084085A
Authority: KR
Inventors: 선우영구
Original assignee: 주식회사 대산이노텍
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-05-24
Also published as: CN107572382B; CN107572382A

Abstract

The present invention relates to a hoist including an inverter-integrated board, comprising: an inverter function unit controlling a motor with a desired speed by modifying voltage and frequencies; an interface function unit implementing an electronic relay function controlling the inverter function unit; a transformer function unit converting an input voltage to a voltage of a control power; a CT function unit converting a current ratio; a load limiter function unit controlling a rising motion of a hoist by receiving a change of current according to a load from the CT function unit; a rectifier function unit converting alternate voltage to direct voltage; and a magnetic contactor function unit providing voltage to a rectifier and being controlled by the inverter function unit.

Description

인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트{HOIST INCLUDING INVERTER INTEGRATED BOARD}HOIST INCLUDING INVERTER INTEGRATED BOARD < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 범용 인버터를 사용하지 않고, 호이스트 구동에 필요한 인버터 기능부와 주변 기능부들이 하나의 인버터 일체형 보드에 포함된 호이스트에 관한 것이다.The present invention relates to a hoist including an inverter-integrated board. More specifically, the present invention relates to a hoist in which an inverter function unit and peripheral function units necessary for hoist driving are included in one inverter-integrated board without using a general-purpose inverter.

일반적으로 호이스트는 창고, 철도역, 금형공장, 주조공장 등에서 화물의 운반이나 공장에서의 기계분해, 조립에 사용되는 장비로서, 모터 조작을 통해 무거운 물체를 들어올리거나 올린 다음 이송하여 원하는 위치로 이동시키는 장치이다.Generally, a hoist is a device used for transporting cargo or disassembling and assembling machinery in a warehouse, a railway station, a mold factory, a casting factory, etc., which lifts or lifts a heavy object through motor operation, to be.

이러한 호이스트는 원동기, 기어감속장치, 브레이크 등으로 구성되고, 로드 체인 등의 끝에 훅(hook)을 장치하여 화물을 들어올리거나 올린 다음 횡(좌우)으로 이동하여 원하는 위치로 이동시킨다. 통상적으로 호이스트는 크게 전기 호이스트, 공기 호이스트 등으로 나눌 수 있다.These hoists consist of a prime mover, a gear reducer, and a brake, and hooks are attached to the ends of the load chain to lift or lift the cargo, and then move to the desired position. Generally, hoists can be divided into electric hoists and air hoists.

전기 호이스트는 소형의 전동기, 행성(行星) 기어식 감속장치가 달린 권동(捲胴), 화물을 잡고 있는 전자기 브레이크, 화물을 내릴 때의 속도를 조절하는 하중 브레이크 등을 좁은 용기 공간에 집중시킨 소형권상기(捲上機)로서, 지브(jib) 끝에 붙이거나 또는 아이(I)형 빔의 아래쪽 플랜지를 레일로 주행하며 화물을 오르내려 운반하는 데 사용하며, 땅에서 로프를 조작하여 전동기를 움직이는 방식, 버튼을 움직이는 방식, 원격 조작하는 방식 등이 있다.The electric hoist is a miniature electric motor, a miniature electric motor, a coil with a planetary (geostationary) gear reducer, an electromagnetic brake holding the cargo, and a load brake that adjusts the speed when the cargo is lowered. It is attached to the end of a jib or runs on the lower flange of a beam of I type to carry the cargo up and down and operates the rope on the ground to move the motor , A method of moving the button, and a method of remote operation.

공기 호이스트는 탄광이나 화학공장 등과 같이 가스폭발의 위험을 방지하기 위한 장소에서 주로 사용한다.Air hoists are mainly used in places such as coal mines and chemical plants to prevent the risk of gas explosion.

또한 호이스트는 상술한 전기 호이스트, 공기 호이스트 이외에 천장이 낮은 곳에서 사용하는 로헤드형, 2개의 레일 위를 주행하는 더블레일형 등과 같이 사용하는 장소와 기계의 구조에 따라 많은 종류로 나눌 수 있다.In addition, the hoist can be divided into various types according to the structure and the structure of the machine, such as the electric hoist, the air hoist described above, the ro-head type used at a low ceiling, and the double rail type used for traveling on two rails.

상술한 호이스트 유형 중 전기 호이스트는 릴레이 스위치를 사용하는 호이스트와 인버터를 사용하는 호이스트로 구분할 수 있다. 이 중 릴레이 스위치를 사용하는 호이스트는 작업자의 상승, 하강조작에 따른 제어신호를 발생할 때 릴레이 스위치를 사용하여 제어신호를 발생시켰기 때문에 장비를 소형화 시킬 수 없었고, 장비의 수명이 상대적으로 짧아 자재비, 인건비가 많이 소요되었고, 배선이 복잡하여 소형, 경량으로 제작하기 어려웠음은 물론, 전력이 많이 소모되었으며, 전자파와 같은 노이즈가 심하게 발생되는 문제점이 있었다.Among the hoist types described above, the electric hoist can be classified into a hoist using a relay switch and a hoist using an inverter. Among them, the hoist using the relay switch can not miniaturize the equipment because it generates the control signal by using the relay switch when generating the control signal according to the rising and falling operation of the operator, and the lifetime of the equipment is relatively short, And it is difficult to fabricate a small size and light weight due to the complicated wiring, a large amount of electric power is consumed, and noise such as electromagnetic waves is severely generated.

상기와 같은 릴레이 타입 호이스트의 문제점을 해결하기 위하여 본체에 내장하는 인버터로 구동하는 인버터 구동 전동기를 이용한 전동 호이스트가 등장하였다.In order to solve the above-mentioned problem of the relay type hoist, an electric hoist using an inverter driving motor driven by an inverter built in the main body has appeared.

이러한 인버터 구동 전동기를 이용한 전동 호이스트는 릴레이 타입 호이스트와 달리 작업자의 버튼조작에 따른 신호를 무접점 인터페이스 소자를 통해 발생시켜 인버터로 전송하여 모터 구동을 제어할 수 있기 때문에 릴레이 타입의 종래의 호이스트와 비교할 때 수명이 반영구적이고, 소형 경량화가 가능하고, 인버터와 근접 배치가 가능하여 노이즈로 인한 오동작을 방지할 수 있다. 또한, 배선이 간단하여 자재비, 인건비가 적게 소요되어 원가가 절감되고, 전기를 절약할 수 있고, 부품의 블록화를 통해 A/S가 용이하며, 입력과 출력을 완전히 분리시켜Unlike a relay type hoist, an electric hoist using an inverter-driven motor can generate signals through a contactless interface device and transmit the signals to the inverter to control the motor drive. Therefore, compared with a relay type conventional hoist The lifetime is semi-permanent, the size and weight can be reduced, and it is possible to arrange the inverter close to the inverter, thereby preventing malfunction due to noise. In addition, the simple wiring makes it possible to reduce the cost of materials and labor, thereby saving costs, saving electricity, facilitating A / S through blocking of parts, and completely separating input and output

이상전압으로부터 인버터를 보호할 수 있는 효과가 있다.There is an effect that the inverter can be protected from an abnormal voltage.

그런데, 이와 같은 종래의 인버터 타입 호이스트에서는 일반 상용화된 범용 인버터가 사용된다. 일반 상용화된 범용 인버터는 호이스트 전용 인버터가 아니기 때문에 호이스트 구동에 필요한 기능부 이외의 기능부들을 다수 포함하고 있었다. 따라서, 부피가 크고 단가가 높으며 효율성이 떨어지는 문제가 존재한다.By the way, in the conventional inverter type hoist, a commercially available general-purpose inverter is used. Since the general commercialized general-purpose inverter is not a hoist-dedicated inverter, it contains many functions other than those necessary for driving the hoist. Therefore, there is a problem that the volume is large, the unit price is high, and the efficiency is low.

나아가, 종래의 인버터 타입 호이스트에서는 본체와 유선으로 연결된 조작스위치를 통해 그 움직임을 제어한다. 하지만, 호이스트와 멀리 떨어져 있는 경우에는 유선 조작스위치를 통한 제어가 불가하여, 항상 작업자가 호이스트 인근에서 유선 조작 스위치를 조작해야 하는 불편함과 함께 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다.Further, in the conventional inverter type hoist, the movement of the hoist is controlled through an operation switch connected to the main body by a wire. However, in the case of being far from the hoist, the control through the wired operation switch is impossible, and there is a problem that the operator always has to operate the wired operation switch near the hoist and the operation efficiency drops.

한편, 호이스트는 파손을 미연에 방지하기 위해 과부하 또는 체인의 과권 등을 감지하고, 수명 관리를 위해 사용 횟수를 체크하는 등 다양한 감시 기능이 요구된다. 이에, 작업자의 입장에서 이러한 감시 기능을 보다 쉽게 확인하고 관리가 가능한 기능부가 일체화된 호이스트가 필요한 실정이다.On the other hand, in order to prevent breakage, the hoist needs various monitoring functions such as detecting the overload or overload of the chain, and checking the number of times of use in order to manage the lifetime. Therefore, in view of the operator, there is a need for an integrated hoist that can easily check and manage such a monitoring function.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 범용 인버터를 사용하지 않고 호이스트 구동에 필요한 인버터 기능부와 주변 기능부들이 하나의 인버터 일체형 보드에 통합된 호이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hoist in which an inverter function unit and peripheral function units necessary for hoist driving are integrated into one inverter integrated board without using a general purpose inverter.

나아가, 본 발명은 호이스트 작업의 효율성을 높이기 위해 사용자 단말기를 통해 손쉽고 정밀하게 호이스트의 움직임을 제어할 수 있는 무선 제어 기능부가 통합된 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a hoist including an inverter integrated board integrated with a wireless control function capable of easily and precisely controlling movement of a hoist through a user terminal in order to increase the efficiency of a hoist operation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트는 전압과 주파수를 변경하여 모터를 원하는 속도로 제어하는 인버터 기능부와, 상기 인버터 기능부를 제어하는 전자식 릴레이 기능을 수행하는 인터페이스 기능부와, 입력전압을 제어전원의 전압으로 변환하는 트랜스포머 기능부와, 전류비를 변환하는 CT 기능부와, 하중에 따른 전류의 변화를 CT 기능부로부터 수신하여 호이스트의 상승 동작을 제어하는 로드 리미터 기능부와, 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기 기능부와, 정류기에 전압을 공급하며 상기 인버터 기능부에 의하여 제어되는 마그네틱 컨텍터 기능부를 포함한 인버터 일체형 보드를 포함할 수 있다.The hoist including the inverter-integrated board according to an embodiment of the present invention includes an inverter function unit for controlling the motor at a desired speed by changing voltage and frequency, an interface function unit for performing an electronic relay function for controlling the inverter function unit, A transformer function section for converting an input voltage into a voltage of a control power source, a CT function section for converting a current ratio, a load limiter function section for receiving a change in current according to a load from the CT function section, A rectifier function unit for converting an AC voltage to a DC voltage, and an inverter integrated board including a magnetic contactor function unit for supplying a voltage to the rectifier and controlled by the inverter function unit.

한편, 상기 인버터 일체형 보드에는 호이스트를 무선으로 제어하는 무선 제어 기능부가 더 포함될 수 있다.The inverter integrated board may further include a radio control function for wirelessly controlling the hoist.

상기 무선 제어 기능부는 사용자 단말기와 무선 연결되어 작업자가 입력하는 명령을 수신하는 통신부와, 상기 통신부에서 수신한 작업자 명령에 기초하여 호이스트의 화물 이송 궤적을 산출하고 호이스트의 모터 구동 신호를 생성하는 모터 구동 신호 생성부를 포함할 수 있다. The wireless control unit includes a communication unit that is wirelessly connected to the user terminal and receives a command input by an operator, a motor drive unit that calculates a cargo transportation trajectory of the hoist based on the operator command received by the communication unit, And a signal generator.

이 경우, 상기 모터 구동 신호 생성부는 호이스트에 매달린 화물의 현재 위치와 최종 이송 위치를 이용하여 자동으로 화물 이송 궤적을 산출하는 기능을 수행할 수 있고, 호이스트에 매달린 화물의 하중에 따라 미리 설정된 최대 이송 속도, 가속도에 기초하여 화물 이송 궤적을 산출하는 기능을 수행할 수 있다.In this case, the motor drive signal generating unit may perform a function of automatically calculating a cargo transfer trajectory using the current position and the final transfer position of the cargo suspended from the hoist, And calculates the cargo transportation trajectory based on the speed, acceleration, and the like.

또한, 상기 모터 구동 신호 생성부는 호이스트에 매달린 화물의 현재 위치에 대한 최종 이송 위치의 상대적인 값을 이용하여 화물 이송 궤적을 산출하는 기능을 수행할 수 있다.Also, the motor drive signal generating unit may calculate a cargo transportation trajectory using a relative value of a final transfer position with respect to a current position of the cargo suspended from the hoist.

나아가, 상기 모터 구동 신호 생성부는 가속 단계, 등속 단계 및 감속 단계의 3단계로 화물 이송 궤적을 산출하는 것도 가능하다.Further, the motor drive signal generating unit may calculate the cargo transportation trajectory in three stages of an acceleration step, a constant speed step and a deceleration step.

상기 통신부는 상기 사용자 단말기에 블루투스로 연결되도록 실시될 수 있다.The communication unit may be connected to the user terminal via Bluetooth.

한편, 본 발명의 구성요소인 인버터 일체형 보드에 포함될 수 있는 무선 제어 기능부에는 호이스트에 매달린 화물의 하중, 체인의 과권 여부, 호이스트의 사용 횟수에 관한 정보 중 적어도 하나를 감지하고 기록하는 호이스트 관리부가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the wireless control function unit included in the inverter-integrated board, which is a component of the present invention, includes a hoist management unit for detecting and recording at least one of information on the load of the cargo suspended in the hoist, . &Lt; / RTI >

이 때, 상기 통신부는 상기 호이스트 관리부에서 감지하고 기록된 정보를 작업자가 확인할 수 있도록 사용자 단말기로 전송이 가능하다.At this time, the communication unit can transmit the information sensed by the hoist management unit to the user terminal so that the operator can confirm the recorded information.

또한, 상기 통신부는 상기 사용자 단말기에 설치된 전용 애플리케이션을 통해 무선 신호의 송수신을 실시하며, 상기 전용 애플리케이션에 접근 권한이 부여된 경우에만 무선 신호의 송수신을 실시하도록 구현될 수 있다.In addition, the communication unit transmits and receives a wireless signal through a dedicated application installed in the user terminal, and transmits and receives a wireless signal only when the access right is granted to the dedicated application.

본 발명에 의하면, 범용 인버터를 사용하지 않고 호이스트 구동에 필요한 인버터 기능부와 주변 기능부들이 하나의 인버터 일체형 보드에 포함되므로, 기존에 범용 인버터와 주변기기들 사이에 수작업으로 행해지던 와이어링의 불량, 터미널 압착 불량, 터미널 단자 조임 불량 등이 없어지고, 인건비가 절약될 수 있다.According to the present invention, since the inverter function part and the peripheral function part necessary for hoist driving are included in one inverter integrated board without using the general inverter, it is possible to improve the reliability of the wiring between the universal inverter and the peripheral devices, Terminal crimp failure, terminal terminal tightness, etc. can be eliminated and labor costs can be saved.

나아가, 완제품인 인버터형 호이스트의 무게와 부피를 줄일 수 있어서 상품성이 향상된다.Further, the weight and volume of the inverter hoist as the finished product can be reduced, thereby improving the merchantability.

또한, 인버터 일체형 보드가 무선 제어 기능부를 포함하는 경우에 사용자 단말기를 통해 호이스트의 움직임을 쉽고 정밀하게 제어할 수 있게 되고, 사용자 단말기를 통해 호이스트의 과권, 과부하, 사용 횟수 등을 감지함으로써 호이스트의 관리가 용이해지게 된다.Further, when the inverter-integrated board includes a radio control function unit, it is possible to easily and precisely control the movement of the hoist through the user terminal, and by detecting the overload of the hoist, the overload and the use frequency of the hoist through the user terminal, .

도 1은 종래기술의 범용 인버터를 사용하는 인버터형 호이스트에서 인버터와 주변기기의 기능을 설명하는 도면이다.
도 2는 종래기술의 범용 인버터를 사용하는 인버터형 호이스트의 모습을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트의 개념을 도시하는 도면이다.
도 4는 종래기술의 범용 인버터를 사용하는 인버터형 호이스트의 회로도와 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트의 회로도를 대비하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 사용자 단말기를 통해 호이스트를 제어하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도6은 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드에 포함될 수 있는 호이스트 무선 제어 기능부의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드에 포함될 수 있는 호이스트 무선 제어 기능부에서 산출된 이송 궤적의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트와 종래기술의 인버터형 호이스트를 대비하는 도면으로서, 본 발명의 기술적인 특징을 명확 간결하게 도시하는 도면이다.1 is a view for explaining the functions of an inverter and a peripheral device in an inverter type hoist using a general-purpose inverter of the prior art.
2 is a view showing a state of an inverter type hoist using a general-purpose inverter of the prior art.
3 is a view showing a concept of a hoist including an inverter integrated board according to the present invention.
4 is a circuit diagram of an inverter hoist using a general-purpose inverter of the prior art and a circuit diagram of a hoist including an inverter-integrated board according to the present invention.
5 is a view schematically showing a state in which a hoist is controlled through a user terminal according to the present invention.
6 is a view schematically showing a configuration of a hoist control function part which can be incorporated in an inverter integrated board according to the present invention.
7 is a view showing an example of a trajectory calculated by a hoist radio control function unit which can be included in an inverter integrated board according to the present invention.
FIG. 8 is a view for clearly explaining the technical characteristics of the present invention, in contrast to a hoist including an inverter integrated board according to the present invention and a conventional inverter hoist.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자기 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명은 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In order to clearly illustrate the present invention, parts that are not related to the present invention are omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. The sizes and the like of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.

즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있으며 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.That is, the specific shapes, structures, and characteristics described in the specification can be implemented by changing from one embodiment to another embodiment without departing from the spirit and scope of the present invention. It is to be understood that changes may be made without departing from the scope. Therefore, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention should be construed as encompassing the scope of the appended claims and all equivalents thereof.

도 1은 종래기술의 범용 인버터를 사용하는 인버터형 호이스트에서 인버터와 주변 기능부들의 기능을 설명하는 도면이다. 도 1에 도시된 각 기능부의 기능을 이하에 설명한다.1 is a view for explaining the functions of an inverter and peripheral functions in an inverter hoist using a general-purpose inverter of the prior art. Functions of the respective functional units shown in Fig. 1 will be described below.

먼저, 인버터는 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 방식으로 전압과 주파수를 가변하여 모터를 원하는 속도로 제어하는 기능부이다. 트랜스포머(Transformer)는 입력전압을 예컨대 AC 110V로 변환하여 제어전원으로 사용하도록 하는 기능부이다. 인터페이스(Interface)는 예컨대 AC 110V로 인버터를 제어하기 위한 매개체(전자식 릴레이) 역할을 하는 기능부이다. 푸쉬 버튼(Push Button)은 호이스트를 조작하기 위한 누름 버튼 스위치의 역할을 하는 기능부이다. CT라고 표시된 기능부에서는 전류비를 변환시킨다. 로드 리미터(Load Limiter)는 하중에 따른 전류의 변화를 CT로부터 수신하여 호이스트의 상승 동작을 제어하는 기능부이다. 마그네틱 컨텍터(Magnetic Contactor)는 정류기(Rectifier)에 전압을 공급하는 기능을 수행하는 기능부로서 인버터에 의하여 제어된다. 정류기(Rectifier)는 교류전압을 직류전압으로 변환시켜주는 기능을 수행하는 기능부이다. 브레이크(Brake)는 직류로 동작하는 솔레노이드 방식의 모터 브레이크 기능을 수행하는 기능부이다. M으로 표시된 기능부는 3상 농형 유도전동기로서 호이스트의 구동력을 생성하는 기능부이다. 파워(Power)는 3상 및 단상 입력전압으로서 호이스트의 전력공급 기능을 수행하는 기능부이다.First, the inverter is a function that controls the motor at a desired speed by varying the voltage and frequency in a VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) method. A transformer is a functional part that converts an input voltage to, for example, AC 110V and uses it as a control power source. The interface is a functional part serving as an intermediary (electronic relay) for controlling the inverter, for example, at AC 110V. The push button is a function part serving as a push button switch for operating the hoist. The function referred to as CT converts the current ratio. The load limiter is a function that controls the lifting operation of the hoist by receiving the change of the current according to the load from the CT. The magnetic contactor is a functional part that performs a function of supplying a voltage to a rectifier and is controlled by an inverter. A rectifier is a function that performs the function of converting AC voltage to DC voltage. The brake is a function that performs solenoid-type motor brake function that is operated by DC. The function denoted by M is a three-phase squirrel cage induction motor and is a functional part for generating the driving force of the hoist. Power is a function that performs the power supply function of the hoist as a three-phase and single-phase input voltage.

상술한 바와 같은 인버터 타입 호이스트에서 인버터를 포함하는 주변 기능부들의 기능들은 본 발명의 출원 당시 당업계에서 널리 알려진 것으로서, 부가적인 설명 없이도 당업자들에 의한 명확한 파악이 가능하다는 점이 이해되어야 한다.It should be understood that the functions of the peripheral functions including the inverter in the inverter type hoist as described above are well known in the art at the time of filing of the present invention and can be clearly grasped by those skilled in the art without further explanation.

도 2는 종래기술의 범용 인버터를 사용하는 인버터형 호이스트의 모습을 도시하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 인버터 기능부로서 범용의 인버터가 사용되는 종래기술의 호이스트의 모습을 보다 구체적으로 파악할 수 있다.2 is a view showing a state of an inverter type hoist using a general-purpose inverter of the prior art. Referring to FIG. 2, the state of the conventional hoist in which a general-purpose inverter is used as the inverter function portion can be grasped more specifically.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에서 사용된 범용 인버터는 그 부피가 크고 무게가 상당하다. 한편, 이러한 범용 인버터와 주변기기들을 전기적으로 연결하기 위해서는 일일이 작업자들에 의하여 실시되는 와이어링 및/또는 터미널 연결이 필요하다. 따라서, 생산속도 측면에서 불리하였고, 인건비가 많이 드는 문제를 비롯하여, 와이어링의 불량, 터미널 압착 불량, 터미널 단자 조임 불량 등의 품질 문제가 야기될 수 있었다.As shown in Fig. 2, the general-purpose inverter used in the prior art is bulky and heavy in weight. On the other hand, in order to electrically connect these general-purpose inverters and peripherals, a wiring and / or a terminal connection, which is performed by workers, is required. Therefore, it was disadvantageous in terms of production speed, and it was possible to cause quality problems such as a problem of high labor cost, defective wiring, defective terminal crimp, and poor terminal crimp.

상술한 도 2의 종래기술의 실시예와 대비하여 도 3에 따른 본 발명의 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트의 개념이 이해되어야 한다.The concept of the hoist including the inverter integrated board according to the present invention shown in FIG. 3 is to be understood in contrast to the conventional embodiment shown in FIG.

도 3을 참조하면, 도 1에서 설명한 바와 있는 인버터 기능부 및 인버터 기능부의 주변 기능부들이 하나의 보드에 통합 가능하다는 점이 명확하게 이해될 것이다.Referring to FIG. 3, it will be clearly understood that the inverter function unit and the peripheral function units of the inverter function unit described in FIG. 1 can be integrated into one board.

구체적으로, 도 3의 실시예에 따르면, 도 1에서 그 기능이 설명된 인버터 기능부, 인터페이스 기능부, 트랜스포머 기능부, CT 기능부, 로드 리미터 기능부, 정류기 기능부, 마그네틱 컨택터 기능부가 하나의 보드에 통합 가능하다.Specifically, according to the embodiment of FIG. 3, the inverter function unit, the interface function unit, the transformer function unit, the CT function unit, the load limiter function unit, the rectifier function unit, and the magnetic contactor function unit Board.

추가적으로 무선 제어 기능부가 추가될 수 있다. 이는 도 3에 "Bluetooth"로 표시되었다. 이러한 무선 제어 기능부는 도 1의 실시예에서 설명된 푸쉬 버튼 기능부의 기능을 대신하는 기능부로서 구현될 수 있다. 무선 제어 기능부는 이하의 도 5 내지 도 7의 실시예들과 관련하여 보다 구체적으로 설명된다.In addition, a radio control function section may be added. This is indicated in FIG. 3 as "Bluetooth ". Such a radio control function part can be implemented as a function part that replaces the function of the pushbutton function part described in the embodiment of FIG. The radio control function section will be described in more detail with reference to the following embodiments of Figs. 5 to 7.

도 3에 도시된 실시예에서 명확히 이해되어야 할 사항은 본 발명에서는 범용 인버터가 아닌 호이스트 구동에 필요한 인버터 기능부, 즉, 전압과 주파수를 변경하여 모터를 원하는 속도로 제어하는 기능부가 다른 기능부들과 함께 하나의 보드에 통합된다는 점이다.It should be clearly understood from the embodiment shown in FIG. 3 that in the present invention, an inverter function part necessary for hoist driving, that is, a functional part for controlling a motor at a desired speed by changing a voltage and a frequency, It is integrated together on one board.

종래기술의 도 2와 대비하여 보면, 도 3에 도시된 실시예의 장점이 명확히 이해될 수 있다. 즉, 각 기능부들 간 와이어링이 불필요하며, 터미널 압착이나 단자 조임 공정이 생략될 수 있다. 이에 따라 수공 공정이 대폭 생략되므로 인건비가 절약될 수 있고, 생산시간이 단축될 뿐만 아니라, 와이어링 불량, 터미널 압착 불량, 터미널 단자 조임 불량 등의 조립 공정에서 발생하는 다양한 불량의 원인들이 원천적으로 제거될 수 있다.In contrast to FIG. 2 of the prior art, the advantages of the embodiment shown in FIG. 3 can be clearly understood. That is, the wiring between the functional units is unnecessary, and the terminal crimping and the terminal tightening process can be omitted. As a result, labor costs can be saved, production time is shortened, and the causes of various defects such as wiring failure, terminal crimping, terminal terminal tightening, etc. are eliminated .

도 4는 종래기술의 범용 인버터를 사용하는 인버터형 호이스트의 회로도와 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트의 회로도를 대비하는 도면이다.4 is a circuit diagram of an inverter hoist using a general-purpose inverter of the prior art and a circuit diagram of a hoist including an inverter-integrated board according to the present invention.

본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트에서는 도 4의 좌측에 도시된 종래기술의 인버터형 호이스트에서 달리 호이스트를 구동하기 위한 인버터 기능부를 포함하는 전기적인 기능부들이 하나의 보드에 통합되어 있다.In the hoist including the inverter integrated board according to the present invention, the electric functional parts including the inverter function for driving the hoist in the conventional inverter hoist shown in the left side of FIG. 4 are integrated into one board.

보다 구체적으로, 본 발명의 도 4의 실시예에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트는 인버터의 중량이 감소되고 순간적으로 가해지는 공급 에너지를 짧은 시간 내에 급속하게 공급하여 초기 구동을 효율적으로 실행할 수 있도록 개발되었다.More specifically, the hoist including the inverter-integrated board according to the embodiment of FIG. 4 of the present invention reduces the weight of the inverter and rapidly supplies the instantaneously applied supply energy within a short time to efficiently perform the initial drive Developed.

여기서, 일체형 인버터 용량은 입력전압 AC200 ~ 240V, AC 380 ~ 460V의 두가지 실시예가 테스트되었으며, 단상-삼상 각 3.7KW(5HP) 이상으로 하여 연속 구동 가능한 시간을 60분 이상으로 하여 개발되었다.Here, two types of integrated inverter capacity were tested: input voltage AC 200 ~ 240V, AC 380 ~ 460V, and developed with more than 60 minutes of continuous driving time with more than 3.7KW (5HP) of single phase and three phases.

인버터용 AC/DC 정류기는 상용 AC 전원을 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트의 모터 구동 DC 전압으로 변환하기 위한 것으로서, 인버터의 변동 특성에 관계없이 안정적인 구동 전압을 공급할 수 있도록 개발되었다.The AC / DC rectifier for inverter converts commercial AC power to a motor-driven DC voltage of a hoist including the inverter-integrated board according to the present invention, and was developed to supply a stable driving voltage irrespective of the variation characteristics of the inverter.

삼상 IGBT 인버터 회로와 관련하여서는 모터가 2,000RPM 이하로 회전할 수 있도록 제어하는 IGBT 스위칭 소자로 구성된 회로가 개발되었다.Regarding the three-phase IGBT inverter circuit, a circuit composed of an IGBT switching element that controls the motor to rotate below 2,000 RPM has been developed.

나아가, 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트는 복수 가지의 전용 특수 기능을 포함할 수 있다. 예컨대, 과부하 차단용 로드 리미터 기능, 유-무선 리모컨 제어 기능, 브레이크 전원 출력, 사용횟수 카운트 기능, 블루투스 통신 제어 기능, 동작상태 모니터링용 디스플레이 기능을 포함할 수 있다. Further, the hoist including the inverter-integrated board according to the present invention may include a plurality of dedicated special functions. For example, it may include a load limiter function for overload blocking, a wired / wireless remote controller control function, a brake power output, a use count count function, a Bluetooth communication control function, and a display function for monitoring operation status.

도 4에 도시된 개별 기능부들이 수행하는 기능은 다음과 같다.Functions performed by the individual functional units shown in FIG. 4 are as follows.

먼저, DSP(Digital Signal Processor)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 고속으로 처리하는 집적회로이다. First, a DSP (Digital Signal Processor) is an integrated circuit that converts an analog signal into a digital signal and processes it at a high speed.

SMPS(Swiching Mode Power Supply)는 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 전원공급장치이다. The SMPS (Swiching Mode Power Supply) is a power supply device for converting an AC power source to a DC power source using a switching transistor or the like.

마그네틱 컨택터(MAGNETIC CONTACTOR)는 정류기(RECTIFIER)에 전압을 공급해주는 기능을 수행하는 소자이다.Magnetic contactor (MAGNETIC CONTACTOR) is a device that performs the function of supplying voltage to the rectifier (RECTIFIER).

정류기(RECTIFIER)는 교류전압을 직류전압으로 변환시켜주는 소자이다.RECTIFIER is a device that converts AC voltage to DC voltage.

소프트 스타트(SOFT START)는 모터를 부드럽게 구동시켜 주는 소자이다.Soft start (SOFT START) is a device that smoothly drives the motor.

브레이크 유닛(BRAKE UNIT)은 관성 또는 중력에 의해 발생하는 모터의 회생전력을 소모하는 소자이다.BRAKE UNIT is a device that consumes regenerative power of a motor generated by inertia or gravity.

인버터(INVERTER) DC를 원하는 주파수와 전압의 AC로 변환하는 소자이다.INVERTER It is a device that converts DC to AC of desired frequency and voltage.

게이트 드라이브(GATE DRIVE)는 DSP에 작은 전류를 흘려 턴 온(turn On) 하여 인버터와 브레이크 유닛을 제어하는 소자이다.The gate drive (GATE DRIVE) is a device that controls the inverter and the brake unit by turning on a small current through the DSP.

로드 센서(LOAD SENSOR)는 무게에 따른 전류의 변화를 감지하는 소자이다.The load sensor (LOAD SENSOR) is a device that detects the change in current depending on the weight.

인풋/아웃풋 인터페이스(I/O INTERFACE)는 외부기기와의 입출력 접속기이다.The input / output interface (I / O INTERFACE) is an input / output connector to an external device.

시리얼 인터페이스(SERIAL INTERFACE)는 직렬 인터페이스로 RS232등을 사용하여 인버터를 셋팅하거나 변경하는 소자이다.The serial interface (SERIAL INTERFACE) is a serial interface that sets or changes the inverter by using RS232, etc.

블루투스(BLUETOOTH)는 모바일 기기 등과 무선으로 연결해주는 무선 인터페이스 소자이다.Bluetooth (BLUETOOTH) is a wireless interface device that wirelessly connects with mobile devices.

내, 외부 DISPLAY는 호이스트 사용시간, 전류, 전압 등 여러 정보를 표시한다.Internal and external display shows various information such as hoist usage time, current, and voltage.

브레이크(BRAKE)는 직류로 동작하는 솔레노이드 방식의 모터 브레이크이다.Brake is a solenoid type motor brake operated by DC.

M으로 표시한 것은 단상, 삼상 농형 유도 전동기이고, 단상 및 삼상으로 표시한 것은 단상 및 삼상 입력전압을 지시한다.M is a single-phase, three-phase squirrel cage induction motor, and single and three phase motors indicate single-phase and three-phase input voltages.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 단말기를 통해 호이스트를 제어하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트는 상술한 바와 같이 종래의 푸쉬 버튼 기능부를 대체하는 무선 제어 기능부를 포함할 수 있는데, 도 5 내지 도 7의 실시예들이 이와 관련된다.5 is a view schematically showing a state in which a hoist is controlled through a user terminal according to an embodiment of the present invention. The hoist including the inverter integrated board according to the present invention may include a radio control function replacing the conventional push button function as described above, and the embodiments of FIGS. 5 to 7 are related to this.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 호이스트(10)는 전동 체인 호이스트로서, 모터 및 브레이크(11), 감속기(13), 체인(15) 및 체인박스(16), 전력 제어부(17) 및 유선 조작기(19)를 포함할 수 있다.5, the hoist 10 according to the present embodiment includes a motor and a brake 11, a speed reducer 13, a chain 15 and a chain box 16, a power control unit 17, And may include a wired manipulator 19.

호이스트(10)의 모터는 모터 케이스 내에 스테이터(stator) 및 로터(rotor)를 설치되는 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 스테이터는 모터 케이스에 고정되고, 로터는 베어링을 통해 회전 가능하게 지지된 로터 샤프트에 고정되며, 로터 샤프트는 스테이터의 중심부를 관통하여 배치될 수 있다. 모터의 일단에 설치되는 브레이크는 모터의 구동 전에는 로터 샤프트를 잡아 주다가 모터의 스테이터로 전력이 공급되면 이를 해제하는 기능을 수해할 수 있다. 모터에 전력이 공급되어 모터가 구동되면 동력은 감속기(13)를 통해 체인(15)으로 전달된다.The motor of the hoist 10 may have a structure in which a stator and a rotor are installed in the motor case. Here, the stator is fixed to the motor case, and the rotor is fixed to the rotor shaft rotatably supported through the bearing, and the rotor shaft can be disposed through the center portion of the stator. The brake installed at one end of the motor can be provided with a function of holding the rotor shaft before driving the motor and releasing the power supplied to the stator of the motor. When the motor is supplied with electric power and the motor is driven, the power is transmitted to the chain 15 through the speed reducer 13.

감속기(13)는 적어도 하나의 구동축과 이에 연결된 복수의 기어들로 구성되어 감속비와 토크를 조정하는 기능을 수행할 수 있다.The decelerator 13 is composed of at least one drive shaft and a plurality of gears connected thereto, and can perform a function of adjusting a reduction ratio and a torque.

체인(15)은 모터의 동력을 감속기를 거쳐 전달받아 상하 왕복 이동할 수 있다. 호이스트 본체 내부에는 체인 블록이 배치될 수 있으며, 체인 블록은 체인(15)이 상하 왕복 이동할 때 체인(15)을 감을 수 있는 로드시브를 구비할 수 있다. 체인(15)의 일단부에는 화물을 매달 수 있는 후크가 설치될 수 있고, 후크의 상부에는 범퍼 또는 스프링이 설치될 수 있다. 한편, 호이스트 본체 외부에 배치되는 체인 박스(16)는 체인(15)을 감아 보관하는 기능을 수행할 수 있다.The chain 15 can be reciprocated up and down by receiving the power of the motor through the decelerator. A chain block may be disposed inside the hoist body, and the chain block may have a load sheave that can wind the chain 15 when the chain 15 reciprocates up and down. At one end of the chain 15, a hook capable of hanging a cargo can be installed, and a bumper or a spring can be installed at an upper part of the hook. On the other hand, the chain box 16 disposed outside the hoist body can perform a function of winding and storing the chain 15.

전력 제어부(17)는 모터의 구동을 위한 전력 공급을 제어하는 기능을 수행할 수 있으며, 본 실시예에서는 이러한 기능을 수행하기 위해 인버터를 구비할 수 있다. 이러한 인버터는 도 1 내지 도 4의 실시예에서 설명된 인버터 기능이 일체화된 보드를 포함하는 호이스트의 실시예에 따라 이해 가능하다.The power control unit 17 may perform a function of controlling power supply for driving the motor, and in this embodiment, an inverter may be provided to perform such a function. Such an inverter is understandable in accordance with the embodiment of the hoist including the board in which the inverter functions described in the embodiments of Figs. 1 to 4 are integrated.

한편, 본 실시예에서 호이스트(10)는 사용자 단말기(20)와 무선 연결될 수 있으며, 이를 위해 전력 제어부(17)에는 근거리 무선통신 모듈이 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 호이스트(10)는 사용자 단말기(20)와 블루투스로 연결될 수 있으며, 이를 위해 전력 제어부(17)의 무선통신 모듈은 BLE(Bluetooth low energy) 칩을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신 모듈은 수신된 신호의 디코딩(decoding) 등의 처리를 위한 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있다. 예를 들어, BLE 칩으로는 CC2540, CC2541, CSR-1000, CSR-1001 등을 사용할 수 있고, 마이크로 컨트롤러는 Atmega328 등을 사용할 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the hoist 10 may be wirelessly connected to the user terminal 20. For this purpose, the power control unit 17 may be equipped with a short-range wireless communication module. In this embodiment, the hoist 10 may be connected to the user terminal 20 via Bluetooth, and the wireless communication module of the power control unit 17 may include a Bluetooth low energy (BLE) chip. The wireless communication module may also include a microcontroller for processing such as decoding of the received signal. For example, CC2540, CC2541, CSR-1000, and CSR-1001 can be used as the BLE chip, and the micro controller can use the Atmega328 or the like.

상술한 근거리 무선통신 모듈은 호이스트(10)에 착탈이 가능하도록 설치될 수 있으며, 이에 따라 무선통신 모듈의 교체 내지 유지, 보수를 용이하게 수행할 수 있다. The short-range wireless communication module may be installed in the hoist 10 so that the short-range wireless communication module may be detachably mounted on the hoist 10, thereby facilitating replacement, maintenance, and repair of the wireless communication module.

유선 조작기(19)는 전력 제어부(17)에 유선 연결되어 체인(15)이 상하 이동 및 정지 등을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.The wired controller 19 is connected to the power controller 17 in a wired manner, so that the chain 15 can perform a function of controlling up and down movement and stop.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 작업자가 사용자 단말기(20)를 이용하여 호이스트를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따른 사용자 단말기(20)는 작업자가 호이스트 제어를 위해 호이스트에 장착되는 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있는 디지털 기기로서, 본 실시예에서는 사용자 단말기(20)로 스마트폰, 태블릿과 같은 모바일 디바이스를 사용한다.As described above, in this embodiment, the operator can control the hoist using the user terminal 20. [ The user terminal 20 according to the present embodiment is a digital device capable of communicating with a short-range wireless communication module mounted on a hoist for an operator's hoist control. In this embodiment, the user terminal 20 is a digital device such as a smart phone, Use a mobile device.

예를 들어, 사용자 단말기(20)에 설치된 호이스트 제어를 위한 전용 애플리케이션을 통해 호이스트의 이송 궤적, 속도 등을 제어할 수 있으며, 또한 호이스트의 상태에 대한 정보를 확인할 수도 있다. 이에 따라, 작업자가 호이스트를 따라 다니며 제어할 필요가 없어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있고, 호이스트 관리 역시 수월해지게 된다. 또한, 사용자 단말기(20)의 호이스트 제어를 위한 애플리케이션 등의 접근 권한을 필요한 인원에게만 부여함으로써, 비전문가 내지 미숙련자가 호이스트를 작동시켜 안전사고가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.For example, it is possible to control the trajectory, speed, and the like of the hoist through a dedicated application for controlling the hoist installed in the user terminal 20, and also to check information on the state of the hoist. Accordingly, it is unnecessary for the operator to follow and control the hoist so that the efficiency of the work can be improved, and the hoist management becomes easy. In addition, by granting access privileges such as an application for controlling the hoist of the user terminal 20 only to necessary personnel, it is possible to prevent a safety accident from occurring due to the operation of a hoist by a non-professional or unskilled person.

한편, 본 발명이 위 실시예에 한정되는 되는 것은 아니며, 사용자 단말기(20)로는 노트북 컴퓨터, PDA 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 여타의 디지털 기기를 채택할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서 사용자 단말기(20)는 블루투스로 호이스트와 연결하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 다른 공지된 무선 통신 방식을 채택할 수도 있다.However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The user terminal 20 may include a memory device such as a notebook computer, a personal digital assistant (PDA) or the like, . In this embodiment, the user terminal 20 is connected to the hoist using Bluetooth. However, the present invention is not limited to this, and other known wireless communication methods may be adopted.

한편, 본 실시예에 따르면 호이스트(10)의 전력 제어부(17)에 설치되는 근거리 무선통신 모듈을 통해 외부의 서버(30)와도 통신할 수 있다. 예를 들어, 서버(30)에 호이스트(10)의 사용 이력, 부하, 양정 등의 정보를 송신할 수 있다.According to the present embodiment, it is possible to communicate with an external server 30 through a short-range wireless communication module installed in the power control unit 17 of the hoist 10. For example, information such as history of use of the hoist 10, load, lift, etc. can be transmitted to the server 30.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 무선 제어 기능부를 도시하는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 무선 제어 기능부(100)는 통신부(110), 호이스트 관리부(120), 모터 구동 신호 생성부(130), 데이터베이스(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 호이스트 무선 제어 기능부(100)는 상술한 호이스트(10)의 전력 제어부(17) 내에서 구현될 수 있다. 예컨대, 전력 제어부(10)에 설치되는 인버터와 근거리 무선통신 모듈이 호이스트 무선 제어 기능부(100)를 구성할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 호이스트 무선 제어 기능부(100)가 호이스트(10)의 전력 제어부(17) 내에서 실현되는 것으로 설명되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 호이스트 무선 제어 기능부(100)의 구성요소 또는 기능 중 적어도 일부가 필요에 따라 호이스트(10)의 다른 부분에 포함되거나 외부에서 실현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.6 is a diagram illustrating a hoist radio control function unit according to an embodiment of the present invention. The hoist radio control function unit 100 according to an embodiment of the present invention may include a communication unit 110, a hoist management unit 120, a motor drive signal generation unit 130, a database 140, and a control unit 150 have. The hoist radio control function unit 100 according to the present embodiment can be implemented in the power control unit 17 of the hoist 10 described above. For example, the inverter installed in the power control unit 10 and the short-range wireless communication module can constitute the hoist radio control function unit 100. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to the hoist control function 100 of the hoist 10, It will be apparent to those skilled in the art that at least some of the components or functions may be included in other parts of the hoist 10 as needed or realized externally.

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 무선 제어 기능부(100)의 통신부(110)는 기본적으로 사용자 단말기(20)로부터 호이스트 제어를 위한 신호를 수신하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해 통신부(110)는 전술한 근거리 무선통신 모듈로 이루어질 수 있다. 나아가, 통신부(110)는 사용자 단말기(20) 또는 서버(30)와 양방향 통신이 가능하도록 구현되어, 호이스트 관리를 위한 정보를 사용자 단말기(20) 또는 서버(30)에 제공할 수도 있다.First, the communication unit 110 of the hoist radio control function unit 100 according to an embodiment of the present invention can basically perform a function of receiving a signal for controlling the hoist from the user terminal 20. [ The communication unit 110 may be a short-range wireless communication module. Further, the communication unit 110 may be configured to enable bidirectional communication with the user terminal 20 or the server 30, and may provide the user terminal 20 or the server 30 with information for managing the hoist.

본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 관리부(120)는 호이스트의 사용 이력 내지 현재 상태를 감지하고 관리하는 기능을 수행할 수 있다.The hoist management unit 120 according to an exemplary embodiment of the present invention may perform a function of detecting and managing the history or current state of the hoist.

예를 들어, 호이스트 관리부(120)는 사용 횟수를 카운트하는 등 사용 이력을 기록할 수 있고, 부하를 감지하여 과부하 여부를 판단할 수 있으며, 이밖에 호이스트(10)의 다른 기능 또는 구성요소에 관한 정보를 감지하고 이들을 관리할 수 있다. 이를 위해 호이스트 관리부(120)는 화물의 하중을 감지하기 위한 장치(예를 들어, 로드셀 또는 로드리미터), 과권을 감지하기 위한 장치(예를 들어, 리미트 스위치), 사용 횟수를 카운트하기 위한 장치 등과 연계될 수 있다. For example, the hoist management unit 120 can record usage histories such as counting the number of times of use, detect a load to determine whether an overload has occurred, You can detect and manage information. To this end, the hoist management unit 120 includes a device (for example, a load cell or a load limiter) for detecting the load of a cargo, a device (for example, a limit switch) Can be linked.

호이스트 관리부(120)에서 감지하고 기록하는 정보들은 통신부(110)를 통해 사용자 단말기(20) 내지 서버(30)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 과부하 내지 과권으로 파손이 우려되는 상황에서는 후술하는 모터 구동 신호 생성부(130)를 통해 모터에 공급되는 전력을 차단하거나 브레이크를 작동하도록 하여 호이스트(10)의 운전을 정지하는 것 이외에 사용자 단말기(20) 등을 통해 작업자에게 경고 내지 알람을 보낼 수 있다. 이에 따라, 작업자는 사용자 단말기(20) 또는 서버(30)와 연결된 외부 디스플레이 장치를 통해 실시간으로 호이스트의 상태를 확인할 수 있고, 특히 현재 운전 중인 호이스트에 대하여 과부하, 과권 등의 상태가 발생한 경우 즉시 확인 및 조치를 취할 수 있게 된다.The information sensed and recorded by the hoist management unit 120 may be transmitted to the user terminal 20 through the communication unit 110. [ For example, in a situation where there is concern about overload or damage due to overload, in addition to stopping the operation of the hoist 10 by cutting off the power supplied to the motor or activating the brake through the motor drive signal generating unit 130 It is possible to send a warning or an alarm to the operator through the user terminal 20 or the like. Accordingly, the operator can check the state of the hoist in real time through the external display device connected to the user terminal 20 or the server 30, and particularly, if the overload, And take action.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 신호 생성부(130)는 통신부(110)를 통해 수신한 사용자의 제어 신호(명령)에 따라 모터를 구동하기 위한 신호를 생성하는 기능을 수행할 수 있다. Next, the motor drive signal generating unit 130 according to the embodiment of the present invention performs a function of generating a signal for driving the motor according to a control signal (command) of the user received through the communication unit 110 .

구체적으로, 작업자는 사용자 단말기(20)를 통해 호이스트(10)의 운전, 정지 내지 상하 이동을 직접 제어할 수도 있고, 또는 호이스트(10)에 매달린 화물의 이동 속도, 높이 등을 설정함으로써 자동으로 호이스트(10)가 작동하도록 제어할 수도 있다.More specifically, the operator can directly control the operation, stop or up / down movement of the hoist 10 through the user terminal 20 or automatically set the moving speed, height, etc. of the cargo suspended from the hoist 10, (10) to operate.

본 실시예에 따른 호이스트(10)의 자동 제어는 포인트-투-포인트(point to point, PTP) 방식으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 화물을 체인의 후크에 매단 후 사용자가 이를 이송할 지점을 지정하면 자동으로 이송 궤적을 생성하여 이송하는 방식으로 이루어질 수 있다.The automatic control of the hoist 10 according to the present embodiment may be performed in a point-to-point (PTP) manner. Specifically, when the user specifies a point to which the cargo is to be transferred after the cargo is hooked onto the hook of the chain, a transfer trajectory is automatically generated and transferred.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 무선 제어 기능부에서 산출된 이송 궤적의 일례를 나타내는 도면으로, 구체적으로 시간의 경과에 따른 화물의 위치(

), 이송 속도(

) 및 이송 가속도(

)를 나타내는 그래프이다.7 is a view showing an example of a trajectory calculated by the hoist radio control function unit according to an embodiment of the present invention. Specifically,

), Feed rate (

) And feed acceleration (

).

도 7을 참조하면 본 실시예에서 호이스트를 통한 화물의 이송은 가속 단계, 등속 단계, 감속 단계로 구성될 수 있다. 즉, 시간 t가 0~t_b 사이는 가속 단계, 시간 t가 t_b~(t_f-t_b) 사이는 등속 단계, 시간 t가 (t_f-t_b)~t_f 사이는 감속 단계로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 가속 단계와 감속 단계는 가속도가 일정하게 설정될 수 있으며, 각 단계에서의 가속도는 그 크기가 같고 방향이 서로 반대로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 7, in this embodiment, the conveyance of the cargo through the hoist may be composed of an acceleration phase, a constant velocity phase, and a deceleration phase. In other words, the time t 0 to t ~ _b between the acceleration phase, the time t is _{_{_{t b ~ (t f -t b}}} ) between the constant-speed stage, between the time t a (t _f -t _b) ~ _f t is a slow-down phase Lt; / RTI > In this embodiment, the accelerations and decelerations may be set to be constant, and the accelerations at the respective stages may be the same in magnitude and the directions may be set in opposite directions.

도 7에서와 같이 화물의 이송이 가속 단계, 등속 단계 및 감속 단계의 3단계로 이루어지는 경우 각 단계에서의 화물의 위치는 다음과 같이 나타낼 수 있다.As shown in FIG. 7, when the cargo is conveyed in three stages of an acceleration phase, a constant velocity phase and a deceleration phase, the position of the cargo in each phase can be expressed as follows.

여기에서,

와

는 각각 이송 전, 후의 화물의 위치(높이)를 의미하고,

는 가속이 이루어지는 시간,

는 전체 이송 시간을 의미한다. 또한,

는 등속 단계에서의 속도, 즉 최대 이송 속도를 의미하며,

는 가속 단계와 감속 단계에서의 가속도 크기를 의미한다. From here,

Wow

(Height) of the cargo before and after transport, respectively,

The time at which acceleration is performed,

Is the total transport time. Also,

Means the speed at the constant speed step, that is, the maximum feed speed,

Means the acceleration magnitude in the acceleration phase and the deceleration phase.

이 중 가속 단계, 등속 단계 및 감속 단계를 구분하기 위한 시간

와

, 그리고 최대 이송 속도

또는 가속도 크기

는 화물의 하중에 따라 미리 설정할 수 있다. 예를 들어, 화물의 하중이 큰 경우 안정성을 위하여 전체 이송 시간

를 크게 설정할 수 있으며, 반대로 최대 이송 속도

과 가속도 크기

는 작게 설정할 수 있다.The time for distinguishing the acceleration phase, the constant velocity phase and the deceleration phase

Wow

, And maximum feedrate

Or acceleration magnitude

Can be set in advance according to the load of the cargo. For example, if the cargo load is large,

The maximum feed rate

And acceleration magnitude

Can be set small.

이송 전 화물의 위치(높이)

는 호이스트 관리부(120)를 통해 확인할 수 있다. 또한, 이송 후 목표로 하는 화물의 위치(높이)

는 작업자가 화물의 크기 등을 고려하여 사용자 단말기를 통해 입력할 수 있으며, 이는 현재 화물의 위치에 대한 상대적인 값으로 입력할 수도 있다. 예를 들어, 이송 전 화물의 위치

를 0으로 설정하고 작업자는 현재 화물의 위치에 대비하여 이송 후 상대적인 위치를

로 지정하면 된다.Cargo location (height) before transport

Can be confirmed through the hoist management unit (120). In addition, the position (height)

May be inputted by the operator through the user terminal in consideration of the size of the cargo or the like, which may be inputted as a relative value relative to the current position of the cargo. For example, the position of the cargo before transport

Is set to 0, and the operator sets the relative position

.

이처럼, 모터 구동 신호 생성부(130)에서는 미리 설정된 속도, 가속도 등의 값과 작업자가 사용자 단말기를 통해 입력하는 이송 위치를 통해 자동으로 화물의 이송 궤적을 산출하고, 이를 통해 모터의 구동 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 작업자로서는 사용자 단말기를 통해 화물의 이송 위치만을 설정함으로써 조작이 편리하면서도 정밀한 호이스트 이송 제어가 가능하게 된다. 또한, 하중 등을 고려하여 이송 궤적을 산출함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.In this way, the motor drive signal generation unit 130 automatically calculates the transfer trajectory of the cargo through the values of the preset speed, acceleration and the like and the transfer position that the operator inputs through the user terminal, and generates the drive signal of the motor can do. Accordingly, as the operator, only the transfer position of the cargo through the user terminal is set, thereby making it possible to perform the hoist transfer control with high precision and with high precision. In addition, a safety accident can be prevented in advance by calculating the trajectory of the transportation in consideration of the load and the like.

이상 전체 이송 시간, 최대 이송 속도 및 가속도는 하중에 의해 미리 설정되는 것으로 설명되었으나, 이는 작업자가 사용자 단말기를 통해 이송 명령을 내릴 때 직접 설정하는 것도 가능하다. 또한, 도 7에서는 호이스트의 이송이 등가속, 등속 및 등감속의 3단계로 이루어지는 것을 예시하였으나, 이를 당업자에 의해 다양한 방식으로 변경하는 것도 가능하다.Although it has been described that the abnormal total transferring time, the maximum transferring speed and the acceleration are set in advance by the load, it is also possible that the operator directly sets the transferring command through the user terminal. In addition, although FIG. 7 exemplifies the three stages of hoisting speed, equal speed, and equal deceleration, it is also possible for a person skilled in the art to change the hoist in various ways.

한편, 모터 구동 신호 생성부(130)는 호이스트 관리부(120)를 통해 과부하, 과권 등이 감지된 경우 모터의 구동을 정지하기 위한 신호를 생성할 수도 있다.Meanwhile, the motor drive signal generating unit 130 may generate a signal for stopping the driving of the motor when the overload, overload, etc. are detected through the hoist management unit 120. [

본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스(140)에는 호이스트의 제어를 위한 기본 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, 하중에 따른 이송 시간, 최대 이송 속도, 가속도의 설정값, 과부하의 판단 기준이 되는 기준 하중, 호이스트의 수명(권장 작동 횟수) 등이 데이터베이스(140)에 저장될 수 있다.Basic information for control of the hoist may be stored in the database 140 according to an embodiment of the present invention. For example, the database 140 may store the feed time, the maximum feed rate, the set value of the acceleration, the reference load serving as a determination reference for overload, the lifetime of the hoist (recommended operation frequency)

본 실시예에서는 데이터베이스(140)가 호이스트 무선 제어 기능부(100)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 이는 본 발명을 구성하는 당업자의 필요에 따라 호이스트 무선 제어 기능부(100)과 별개로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 서버(30)에 데이터베이스(140)가 구비되는 것으로 구성될 수도 있다.In the present embodiment, the database 140 is included in the hoist radio control function unit 100, but it may be configured separately from the hoist radio control function unit 100 according to the needs of those skilled in the art . For example, the database 140 may be provided in the server 30 shown in FIG.

한편, 본 발명에서의 데이터베이스(140)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라 파일 시스템에 기반을 둔 데이터 기록 등을 포함하는 광의의 데이터베이스일 수도 있으며, 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서의 데이터베이스(140)가 될 수 있다.Meanwhile, the database 140 in the present invention is a concept including a computer-readable recording medium, and may be a broad database including not only a consultation database but also a data record based on a file system, It can be the database 140 in the present invention if it can retrieve it and extract the data.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(150)는 통신부(110), 호이스트 관리부(120), 모터 구동 신호 생성부(130) 및 데이터베이스(140) 간의 데이터 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(150)는 외부로부터의 또는 호이스트 무선 제어 기능부(100)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 통신부(110), 호이스트 관리부(120), 모터 구동 신호 생성부(130) 및 데이터베이스(140)에서 각각 고유의 기능을 수행하도록 제어한다.The control unit 150 controls data flow between the communication unit 110, the hoist management unit 120, the motor driving signal generation unit 130, and the database 140 . That is, the control unit 150 controls the flow of data between each component of the hoist / wireless control function unit 100 and the communication unit 110, the hoist management unit 120, the motor drive signal generation unit 130, And the database 140, respectively.

마지막으로, 도 8은 본 발명에 따른 인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트와 종래기술의 인버터형 호이스트를 대비하는 도면으로서, 본 발명의 기술적인 특징을 명확 간결하게 도시하는 도면이다.Finally, FIG. 8 is a drawing comparing the hoist including the inverter integrated board according to the present invention with the conventional inverter hoist, and briefly showing the technical characteristics of the present invention.

도 8을 참조하면, 본원 발명 고유의 인버터 일체형 보드로 인한 특징과 인버터 일체형 보드에 블루투스 등 무선 연결 인터페이스를 통하여 사용자 단말기에 무선으로 연결 가능한 특징 및 연산 기능이 포함된 사용자 단말기를 통하여 효율적인 호이스트 구동에 필요한 여러가지 연산을 수행 가능한 특징이 직관적으로 이해될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the inverter-integrated board inherent to the present invention and the inverter-integrated board can efficiently perform hoist operation through a user terminal including a feature and an arithmetic function that can be wirelessly connected to a user terminal through a wireless connection interface such as Bluetooth The features capable of performing various operations required can be intuitively understood.

이상에서 본 발명은 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

예를 들어, 본 실시예에서는 주로 호이스트의 상하 이동을 제어하는 경우에 대하여 설명하고 있으나, 호이스트의 횡행 운동(수평 방향 운동) 역시 동일한 방식으로 사용자 단말기를 통해 제어하는 것도 가능할 것이다.For example, in the present embodiment, mainly the case of controlling the vertical movement of the hoist has been described, but it is also possible to control the horizontal movement (horizontal movement) of the hoist through the user terminal in the same manner.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

10: 호이스트
11: 모터 및 브레이크
13: 감속기
15: 체인
16: 체인박스
17: 전력 제어부
19: 유선 조작스위치
20: 사용자 단말기
100: 호이스트 무선 제어 기능부
110: 통신부
120: 호이스트 관리부
130: 모터 구동 신호 생성부
140: 데이터베이스
150: 제어부10: Hoist
11: Motor and brake
13: Reducer
15: Chain
16: Chain box
17:
19: Wired operation switch
20: User terminal
100: hoist radio control function part
110:
120: Hoist management part
130: motor drive signal generating unit
140: Database
150:

Claims

인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트이며,
상기 인버터 일체형 보드는 전압과 주파수를 변경하여 모터를 원하는 속도로 제어하는 인버터 기능부와,
상기 인버터 기능부를 제어하는 전자식 릴레이 기능을 수행하는 인터페이스 기능부와,
입력전압을 제어전원의 전압으로 변환하는 트랜스포머 기능부와,
전류비를 변환하는 CT 기능부와,
하중에 따른 전류의 변화를 CT 기능부로부터 수신하여 호이스트의 상승 동작을 제어하는 로드 리미터 기능부와,
교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기 기능부와,
정류기에 전압을 공급하며 상기 인버터 기능부에 의하여 제어되는 마그네틱 컨텍터 기능부를 포함하고,
상기 인버터 일체형 보드는 호이스트를 무선으로 제어하는 무선 제어 기능부를 포함하고,
상기 무선 제어 기능부는 사용자 단말기와 무선 연결되어 작업자가 입력하는 명령을 수신하는 통신부와,
상기 통신부에서 수신한 작업자 명령에 기초하여 호이스트의 화물 이송 궤적을 산출하고 호이스트의 모터 구동 신호를 생성하는 모터 구동 신호 생성부를 포함하고,
상기 모터 구동 신호 생성부는 호이스트에 매달린 화물의 현재 위치와 최종 이송 위치를 이용하여 자동으로 화물 이송 궤적을 산출하되, 호이스트에 매달린 화물의 하중에 따라 미리 설정된 최대 이송 속도, 가속도에 기초하여 화물 이송 궤적을 산출하고, 아래의 수학식에 따라 가속 단계, 등속 단계 및 감속 단계의 3단계로 화물 이송 궤적을 산출하는,
인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트.

(여기에서,

와

는 각각 화물의 현재 위치와 최종 이송 위치를 의미하고,

는 가속이 이루어지는 시간,

는 전체 이송 시간을 의미하며,

는 최대 이송 속도,

는 가속 단계와 감속 단계에서의 가속도 크기를 의미함)
A hoist comprising an inverter integrated board,
The inverter-integrated board includes an inverter function unit for controlling a motor at a desired speed by changing voltage and frequency,
An interface function unit for performing an electronic relay function for controlling the inverter function unit;
A transformer function section for converting the input voltage into a voltage of the control power source,
A CT function unit for converting a current ratio,
A load limiter function unit for receiving a change in current according to a load from the CT function unit and controlling the lifting operation of the hoist,
A rectifier function section for converting an AC voltage into a DC voltage,
And a magnetic contactor function unit which supplies a voltage to the rectifier and is controlled by the inverter function unit,
Wherein the inverter integrated board includes a radio control function unit for wirelessly controlling the hoist,
Wherein the radio control function unit comprises: a communication unit that is wirelessly connected to a user terminal and receives a command input by an operator;
And a motor drive signal generation unit for calculating a cargo transfer trajectory of the hoist based on the operator command received by the communication unit and generating a motor drive signal of the hoist,
Wherein the motor drive signal generator automatically calculates the cargo transfer trajectory using the current position and the final transfer position of the cargo suspended from the hoist, and calculates the cargo transfer trajectory based on the maximum conveying speed and the acceleration set in advance according to the load of the cargo suspended in the hoist. And calculates a cargo transportation trajectory in three stages of an acceleration step, a constant speed step and a deceleration step according to the following equation:
Hoist with inverter-integrated board.

(From here,

Wow

Respectively denote the current position of the cargo and the final transfer position,

The time at which acceleration is performed,

Is the total transfer time,

Is the maximum feed speed,

Means the magnitude of acceleration in the acceleration phase and the deceleration phase)

삭제delete

제1항에 있어서,
상기 모터 구동 신호 생성부는 호이스트에 매달린 화물의 현재 위치에 대한 최종 이송 위치의 상대적인 값을 이용하여 화물 이송 궤적을 산출하는,
인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트.
The method according to claim 1,
Wherein the motor drive signal generator calculates a cargo transportation trajectory using a relative value of a final transfer position to a current position of the cargo suspended from the hoist,
Hoist with inverter-integrated board.

삭제delete

제1항에 있어서,
상기 통신부는 상기 사용자 단말기에 블루투스로 연결되는,
인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트.
The method according to claim 1,
Wherein the communication unit is connected to the user terminal via Bluetooth,
Hoist with inverter-integrated board.

제1항에 있어서,
호이스트에 매달린 화물의 하중, 체인의 과권 여부, 호이스트의 사용 횟수에 관한 정보 중 적어도 하나를 감지하고 기록하는 호이스트 관리부를 더 포함하는,
인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트.
The method according to claim 1,
Further comprising a hoist management section for detecting and recording at least one of information on the load of the cargo suspended on the hoist,
Hoist with inverter-integrated board.

제8항에 있어서,
상기 통신부는 상기 호이스트 관리부에서 감지하고 기록된 정보를 작업자가 확인할 수 있도록 사용자 단말기로 전송하는,
인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트.
9. The method of claim 8,
Wherein the communication unit transmits the information sensed by the hoist management unit to a user terminal so that an operator can confirm the information,
Hoist with inverter-integrated board.

제1항에 있어서,
상기 통신부는 상기 사용자 단말기에 설치된 전용 애플리케이션을 통해 무선 신호의 송수신이 이루어지며, 상기 전용 애플리케이션에 접근 권한이 부여된 경우에만 무선 신호의 송수신이 이루어지는,
인버터 일체형 보드를 포함하는 호이스트.
The method according to claim 1,
Wherein the communication unit transmits and receives a radio signal through a dedicated application installed in the user terminal and transmits and receives a radio signal only when an access right is granted to the dedicated application,
Hoist with inverter-integrated board.