KR102614828B1 - 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비에 관한 것으로, 무대의 상부에 설치된 상부 설치대에 고정되고, 무대의 상부에서 승강하는 바튼의 와이어가 경유하는 활차; 상기 활차의 상기 와이어를 권취하는 드럼이 구비된 윈치; 상기 윈치의 상기 드럼으로 상기 활차의 상기 와이어를 안내하는 가이드휠; 상기 상부 설치대의 상기 활차나 상기 가이드휠에 전이되는 하중을 감지하거나, 상기 활차 또는 상기 가이드휠을 경유하는 상기 와이어의 이탈을 감지하는 이상 감지기; 및 상기 윈치에 구비된 구동모터의 구동을 제어하고, 상기 이상 감지기의 이상신호에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

Description

무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비 {A stage facility equipped with a safety device that is automatically controlled by detecting anomalies in the stage device}

본 발명은 무대설비에 관한 것으로, 무대장치에서 감지되는 이상감지신호에 의해 자동으로 작동이 제어되는 안전장치가 구비된 무대설비에 관한 것이다.

일반적으로, 공연장은 다양한 효과를 위해 다양한 무대장치로 이루어진 무대설비가 설치된다. 무대설비는 예를 들어 구동모터 및 와이어 권취용 드럼이 구비된 윈치, 전술한 윈치의 드럼으로 와이어를 안내하는 가이드휠, 전술한 가이드휠에 의해 안내되는 와이어가 인출가능하게 설치되는 아이들용 활차 및 전술한 활차가 고정되는 그리드 아이언 등의 상부 설치대 등으로 구성된다. 따라서, 무대설비는 전술한 바와 같은 무대장치를 통해 다양한 무대 효과를 제공할 수 있다.

하지만, 공연장은 무대설비나 무대기계의 오작동이나 풍압 또는 과부하나 누설전류 등에 의한 사고, 또는 관리자나 공연자 등의 실족에 의한 추락, 화재 등과 같은 다양한 사고가 발생한다. 따라서, 관리자는 사고예방을 위하여 사전에 무대설비나 무대기계의 이상을 주기적으로 점검해야 한다.

대한민국 특허등록 제10-1642699호(한일티앤씨)는 본 발명의 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허로서, 공연장에 설치되는 기계장치, 음향, 기구물, 전기장치 중 하나 이상을 포함하는 무대 시설물의 상태를 계측하는 복수개의 감지센서를 구비하는 센서부; 무대 시설물의 장치를 제어하고, 운전 및 정지 상태를 포함하는 장치의 모니터링 정보를 송신하는 장치컨트롤러; 상기 센서부 및 장치 컨트롤러의 모니터링 정보를 수집 및 송신하는 중계기; 및 상기 센서부 및 장치 컨트롤러의 모니터링 정보를 수신하여 누적하고, 저장된 과거의 모니터링 정보와 현재의 모니터링 정보를 설정된 이상감지조건과 비교하여 무대 시설물의 이상감지정보를 생성하는 관리부재를 포함하고, 상기 이상감지조건은 이상 발생의 판별 범위로 설정되는 계측값의 기준값 초과 여부, 기울기, 센서간 오차, 실시간 추이곡선과 설정된 지정 추이 곡선의 유사도 범위 및 접점 상태 중 하나 이상을 포함하며, 상기 관리부재는 상기 이상감지정보와 AND, OR, NOR, XOR, NAND 및 NOT 중 하나 이상이 조합된 논리회로의 조합으로 설정된 고장예측조건을 상호 비교하여 고장을 예측하고, 경보하는 고장예측부를 더 포함하고, 상기 고장예측조건은 이상이 감지된 기간과 횟수, 이상발생이 감지된 무대 시설물과의 관련도, 최고 계측값, 사용기간, 및 제조사와 제조년도를 포함하는 제조정보 중 하나 이상의 설정값인 것을 특징으로 하는 무대시설물의 이상감지 및 이를 이용한 고장 예측 시스템을 제공한다.

이러한 종래기술은, 일정 기간 동안 수집된 공연장의 기계 및 기구를 포함하는 무대 시설물의 이상 여부를 감지 및 누적시켜 일시적인 증상인지, 또는 고장전 이상 징후인지를 명확히 판별하여 공연장의 무대 시설물의 고장을 정확히 예측할 수 있어 공연의 지연이나 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 본 발명의 출원인은, 무대설비의 안전성 향상 및 안전사고 예방을 위해, 전술한 윈치의 구성요소나 윈치에 권취되는 와이어 또는 가이드휠이나 활차의 이상 등을 좀더 정밀하게 감지할 수 있는 기술을 추가적으로 개발함에 따라 본 발명을 출원하게 되었다.

특히, 본 발명의 출원인은 도 1에 도시된 바와 같이, 장애물이나 무대의 상부에 설치된 윈치(60) 또는 와이어(W)의 이상에 의해 바턴()의 비정상적으로 승강하는 바턴()의 비정상 작동을 방지하여 안전사고를 예방할 수 있는 기술을 중점적으로 개발하였다.

대한민국 특허등록 제10-1642699호(한일티앤씨)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 윈치를 구성하는 기기나 윈치에 권취되는 와이어 또는 가이드휠이나 활차의 이상을 감지하여, 감지값에 따라 윈치의 구동을 자동으로 제어할 있는 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비를 제공하기 위함이 그 목적이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비는, 무대의 상부에 설치된 상부 설치대에 고정되고, 무대의 상부에서 승강하는 바튼의 와이어가 경유하는 활차; 상기 활차의 상기 와이어를 권취하는 드럼이 구비된 윈치; 상기 윈치의 상기 드럼으로 상기 활차의 상기 와이어를 안내하는 가이드휠; 상기 상부 설치대의 상기 활차나 상기 가이드휠에 전이되는 하중을 감지하거나, 상기 활차 또는 상기 가이드휠을 경유하는 상기 와이어의 이탈을 감지하는 이상 감지기; 및 상기 윈치에 구비된 구동모터의 구동을 제어하고, 상기 이상 감지기의 이상신호에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

상기 이상 감지기는, 상기 활차나 상기 가이드휠의 쉬브가 회전가능하게 고정되는 쉬브 브래킷; 상기 쉬브 브래킷을 탄력적으로 지지하는 탄성체; 상기 쉬브 브래킷의 일단부가 선단에 편축회전이 가능하게 고정되고, 상기 쉬브의 타단부가 후단에 승강가능하게 고정되는 베이스 브래킷; 상기 쉬브 브래킷의 일단부를 상기 베이스 브래킷의 선단에 고정하는 힌지; 상기 쉬브 브래킷의 타단부에 측방으로 돌출형성되는 걸림돌기; 상기 베이스 브래킷의 후단에 수직으로 관통형성되고, 상기 걸림돌기가 삽입되어 승강가능하게 걸리는 장공 레일; 및 상기 쉬브 브래킷의 승강을 감지하여 상기 컨트롤러에 이상신호를 인가하는 승강감지 센서;를 포함한다.

상기 승강감지 센서는, 상기 쉬브 브래킷의 타단부에 근접설치되어 상기 쉬브 브래킷에 의해 작동되는 리밋스위치나, 상기 쉬브 브래킷의 타단부에 의해 출사광이 차단되는 포토센서, 또는 상기 쉬브 브래킷의 타단부에 가입되어 작동되는 버튼식 스위치 중 적어도 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 이상감지기는, 상기 활차나 상기 가이드휠의 쉬브가 회전가능하게 고정되는 쉬브 브래킷; 상기 쉬브 브래킷의 양측에 설치되는 한쌍의 베이스 브래킷; 상기 베이스 브래킷에 수직으로 관통형성되고, 상기 쉬브의 중심축이 끼워져서 승강가능하게 걸리는 장공 레일; 상기 장공 레일을 관통하여 돌출되는 상기 쉬브의 중심축을 탄력적으로 지지하는 탄성체; 및 상기 장공 레일을 관통한 상기 중심축의 승강을 감지하여 상기 컨트롤러에 이상신호를 인가하는 승강감지 센서;를 포함하ㅇ여 구성할 수 있다.,

상기 승강감지 센서는, 상기 중심축에 근접설치되어 상기 중심축에 의해 작동되는 리밋스위치나, 상기 중심축에 출사광이 차단되는 포토센서, 또는 상기 중심축에 가압되어 작동되는 버튼식 스위치 중 적어도 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 이상 감지기는, 상기 활차나 상기 가이드휠의 쉬브에 설치된 상기 와이어가 걸리는 걸고리가 일측에 구비되고, 상기 쉬브의 중심축이 고정되는 쉬브 브래킷에 회전가능하게 설치되며, 상기 쉬브에서 이탈되는 상기 와이어가 상기 걸고리를 가압함에 따라 타측이 회전되는 회전 고리; 및 상기 회전 고리의 상기 걸고리에 의해 회전되는 상기 회전 고리의 타측에 의해 가압되어 작동되는 리밋스위치나 버튼식 스위치로 구성된 이탈감지 센서;를 포함하여 구성할 수도 있다.

상기 이상 감지기는, 상기 활차나 상기 가이드휠의 쉬브에 설치된 상기 와이어의 전방에 이격상태로 설치되는 전도성의 금속재 고리; 및 상기 고리에 통전가능하게 연결되고, 상기 쉬브의 전방으로 이탈되는 상기 와이어가 상기 고리에 접촉되면서 발생되는 자장을 통해 이상신호를 발신하는 전류센서;를 포함하여 구성할 필요가 있다.

상기 이상 감지기는, 상기 윈치에 구비된 구동모터로 인가되는 전력의 전류를 감지하여 이상신호를 상기 컨트롤러에 인가하는 모터전류 감지센서나, 상기 구동모터의 하중을 감지하여 이상신호를 상기 컨트롤러에 인가하는 하중센서, 또는 상기 윈치나 상기 가이드휠 또는 상기 활차에서 발생되는 소음을 모니터링하여 이상신호를 상기 컨트롤러에 인가하는 소음센서나 상기 구동모터의 온도를 감지하여 이상신호를 상기 컨트롤러에 인가하는 온도센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 구성할 필요도 있다.

본 발명은, 상기 윈치에 구비된 브레이크에 연결되어 상기 브레이크에 정류된 전원을 공급하거나 공급되는 전원을 단속하여, 잔류전원이 발생되는 상기 브레이크의 오작동을 방지하는 브레이크 정류기;를 더 포함한다.

본 발명은, 상기 윈치에 구비된 구동모터의 구동을 감지하고, 라인드라이브 방식으로 펄스가 출력되도록 구성되는 엔코더; 및 상기 엔코더의 펄스를 고속으로 처리하는 고속카운터;를 더 포함한다.

상기 엔코더는 이중화로 구성되어 비교분석된 데이터로 브래이크 및/또는 구동모터의 구동이 제어되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명은, 컨트롤러가 이상 감지기에서 인가되는 이상신호에 따라 구동모터의 구동을 제어하므로 무대설비의 오작동에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.

특히, 이상 감지기가 활차(50)나 가이드휠의 하중 또는 와이어의 이탈을 감지할 수 있으므로 오작동을 좀더 정밀하게 확인할 수 있다.

그리고, 쉬브 브레킷의 타단이나 중심축이 승강되도록 구성될 경우 쉬브 브레킷의 하중을 용이하게 측정할 수 있다.

또, 회전 고리에 의해 와이어의 이탈을 감지할 수 있으므로 와이어의 이탈을 기계적으로 용이하게 감지할 수 있고, 금속재 고리 및 와이어의 접촉에 의한 자장을 통해 와이어의 이탈을 감지할 수 있으므로 와이어의 이탈을 전기적으로도 용이하게 감지할 수 있다.

또한, 구동모터로 인가되는 전력의 전류나 구동모터의 하중 또는 무대설비에서 발생되는 소음이나 구동모터의 온도를 실시간으로 모니터링하므로 무대설비의 이상을 더욱 정밀하게 확인할 수 있다.

아울러, 브레이크 정류기가 구비되므로 브레이크를 잔류전류와 상관없이 정확하게 작동시킬 수 있으므로 안전사고를 더욱더 예방할 수 있다.

게다가, 라인드라이브 방식에 따른 엔코더의 펄스를 고속카운터가 처리하도록 구성되므로 엔코더의 펄스가 과도하게 발생되거나 엔코더가 복수로 구성되어도 원활하게 무대설비의 이상을 감지할 있다.

도 1은 일반적인 무대설비의 이상작동을 도시한 측면도;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비의 측면도;
도 3은 도 2에 도시된 윈치 및 가이드휠의 측면도;
도 4는 도 2에 도시된 무대설비의 구성을 도시한 블럭선도;
도 5는 도 2에 도시된 가이드휠 및 활차의 측면도 및 배면도;
도 6은 도 5에 도시된 가이드휠 및 활차의 다른 실시예를 도시한 배면도 및 측면도;
도 7은 도 2에 도시된 가이드휠 및 활차에 회전 고리가 구비된 측면도;
도 8은 도 2에 도시된 가이드휠 및 활차에 금속재 고리가 구비된 측면도; 및
도 9는 도 2의 무대설비에 적용된 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 의한 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 활차(50), 윈치(60), 가이드휠(70), 이상 감지기(80) 및 컨트롤러(C)를 포함한다.

활차(50)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 무대의 상부에 수평상태로 설치된 상부 설치대(50a)에 고정된다. 활차(50)는 도시된 바와 같이 무대의 상부에서 바튼(B)이 수평상태로 승강하도록 바튼(B)에 연결된 와이어(W)가 경유한다. 활차(50)는 와이어(W)가 후술되는 윈치(60)로부터 인출(공급)되거나 권취될 경우 아이들링한다.

윈치(60)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 활차(50)에 와이어(W)를 공급하거나 활차(50)의 와이어(W)를 권취하는 통상의 드럼(63)이 구비된다. 윈치(60)는 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 구동모터(61)가 구비됨에 따라 구동모터(61)를 통해 드럼(63)을 정방향이나 역방향으로 회전시킨다. 윈치(60)는 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 구동모터(61)의 구동을 감지하는 통상의 엔코더(67), 구동모터(61)의 구동을 강제로 중단시키는 통상의 브레이크(65) 및 바튼(B)의 승강높이 등을 감지하는 통상의 리밋스위치(L) 등이 함께 구성된다. 이러한 구성요소들은 도 4에 도시된 바와 같이 컨트롤러(C)에 의해 구동이 제어된다.

엔코더(67)는 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 복수로 구성되어 구동모터(61) 및 드럼(63)에 제각기 설치될 수 있다. 즉, 엔코더(67)들은 복수로 구성됨에 띠라 이중화로 구성될 수 있다. 컨트롤러(C)는 엔코더(67)가 복수로구성될 경우 이러한 각 엔코더(67)들의 비교분석된 데이터를 기반으로 브레이크(65)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(C)는 각 엔코더(67)의 데이터에서 이상이 있을 경우 브레이크(65) 및/또는 구동모터(61)에 정지신호를 인가하여 드럼(63)의 작동을 중단시킨다. 즉, 컨트롤러는 복수의 엔코더(67)에서 제각기 감지된 구동모터(61) 및 드럼(63)의 회전수를 비교하여 확인하고, 구동모터(61)나 드럼(63)의 오작동시 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

예를 들어, 엔코더(67)는 일반적으로 1바퀴에 1,024펄스를 발생되는 반면, 구동모터(61)는 수치상으로 1분에 1800에 회전을 하고, 감속기를 1/100으로 사용할 경우 드럼(63)의 속도는 1분에 18바퀴를 회전한다. 이때, 구동모터(61)의 엔코더(67)와 드럼(63)의 엔코더(67)는 감속기의 감속비 만큼 일정한 비율로 펄스가 검출되어야 한다. 하지만, 구동모터(61)와 감속기의 결합 또는 감속기와 드럼(63)의 결합에서 결속 불량이 발생하거나 충격에 의한 파손 등으로 구동모터(61)가 미구동되어도 드럼(63)이 회전되거나, 구동모터(61)의 회전수보다 부족하게 회전되는 등의 회전수를 비교를 하여 일정 비율의 검출을 벗어나면 컨트롤러(C)는 이상으로 감지하여 브레이크(65) 및/또는 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다. 따라서, 컨트롤러(C)는 엔코더(67)들의 데이터를 통해 구동모터(61)나 드럼(63)과 같은 무대설비의 이상을 좀더 정밀하게 확인할 수 있으므로 안전사고의 발생을 방지할 수 있다. 이러한 컨트롤러(C)는 전술한 구동모터(61)나 드럼(63)의 오작동 외에도 후술되는 바와 같이 와이어(W)의 이상(예: 이탈 등)이 발생될 경우에도 이상작동으로 판단하여 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

여기서, 전술한 엔코더(67)는 펄스 자체의 - 출력으로 전원의 그라운드를 사용하지 않아서 컨트롤보드와 절연이 가능하도록, 도 9에 도시된 바와 같이 통상의 라인드라이브 방식으로 구성되는 것이 바람직하다. 이렇게, 라인드라이브 방식으로 구성될 경우, 엔코더(67)는 1회 회전시 1,024 펄스를 발생시키는데 초당 30바퀴를 도는 모터에서는 1초에 30,000 펄스가 발생되며, 전술한 라인드라이브 방식에 의해 “A”, “A-”, “B”, “B-”로 이루어진 4개의 펄스를 발생시키므로 1초에 120,000의 펄스를 출력한다.

복수의 엔코더(67)는 전술한 바와 같이, 라인드라이브 방식으로 1초에 120,000의 펄스가 출력되므로 마이컴 등의 소자에서는 펄스의 연산 처리가 불가능하다. 따라서, 엔코더(67)들은 펄스의 고속 처리를 위해 도시된 바와 같이 구비된 고속카운터(67a)를 통해 펄스가 처리되도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

가이드휠(70)은 도 3에 도시된 바와 같이 윈치(60)에 일체로 구비되어 드럼(63)으로 활차(50)의 와이어(W)를 안내한다. 가이드휠(70)은 도시된 바와 같이 드럼(63)의 하부에 통상적으로 구비되어 와이어(W)를 안내한다.

이상 감지기(80)는 전술한 상부 설치대(50a)의 활차(50) 및/또는 가이드휠(70)에 전이되는 하중을 감지하도록 구성할 수 있다. 이러한 이상 감지기(80)는 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 쉬브 브래킷(71), 탄성체(72), 베이스 브래킷(73), 힌지(H), 걸림돌기(73a) 및 장공레일(73b), 그리고 후술되는 승강감지센서를 포함하여 구성할 수 있다.

쉬브 브래킷(71)은 도 5에 도시된 바와 같이 활차(50)나 가이드휠(70)의 쉬브가 회전가능하게 고정된다. 쉬브 브래킷(71)은 도시된 바와 같이 쉬브의 양측에 설치되고, 리벳이나 볼팅으로 연결되는 한쌍의 금속판으로 구성될 수 있다. 이러한 쉬브 브래킷(71)은 통상의 부재이므로 그 자세한 설명은 생략한다.

탄성체(72)는 도 5에 도시된 바와 같이 코일스프링으로 구성되어 쉬브 브래킷(71)의 하부를 탄력적으로 지지한다. 탄성체(72)는 도시된 바와 같이 쉬브 브래킷(71)의 양측으로 돌출된 돌출판(71a)의 하부에 설치된다. 탄성체(72)는 도시된 바와 같이 후술되는 베이스 브래킷(73)의 플랜지상에 고정될 수 있다. 탄성체(72)는 측방으로의 이탈이 방지되도록, 확대 도시된 바와 같이 원통형의 스프링 시트(71b)에 일부분이 삽입된 상태로 고정되는 것이 바람직하다.

베이스 브래킷(73)은 도 5에 도시된 바와 같이 쉬브 브래킷(71)과 일체를 이루는 상태로 쉬브 브래킷(71)의 하부에 설치된다. 베이스 브래킷(73)은 도시된 바와 같이 하부에 플랜지가 구비되도록 절곡된 앵글로 구성할 수 있다. 베이스 브래킷(73)은 도시된 바와 같이 쉬브 브래킷(71)의 일단부가 선단에 편축회전이 가능하게 고정되고, 쉬브의 타단부가 후단에 승강가능하게 고정된다. 베이스 브래킷(73)은 확대 도시된 바와 같이 후술되는 힌지(H)에 의해 쉬브 브래킷(71)의 일단부가 편축회전이 가능하게 고정되고, 후술되는 걸림돌기(73a) 및 장공 레일(73b)에 의해 쉬브 브래킷(71)의 타단부가 승강가능하게 고정된다.

힌지(H)는 도 5에 확대 도시된 바와 같이 베이스 브래킷(73)의 선단을 관통하여 베이스 브래킷(73)에 중첩된 쉬브 브래킷(71)의 일단측 하부에 체결된다. 따라서, 힌지(H)는 쉬브 브래킷(71)의 일단부를 베이스 브래킷(73)의 선단측에 편축회전이 가능하게 고정한다.

걸림돌기(73a)는 도 5에 확대 도시된 바와 같이 쉬브 브래킷(71)의 타단부에 측방으로 돌출형성된다. 걸림돌기(73a)는 도시된 바와 같이 후술되는 장공레일(73b)에 삽입되어 장공레일(73b)에 구속된다.

장공레일(73b)은 도 5에 확대 도시된 바와 같이 베이스 브래킷(73)의 후단에 수직으로 관통형성된다. 장공레일(73b)은 전술한 걸림돌기(73a)가 승강가능하게 삽입되어 걸린다. 따라서, 쉬브 브래킷(71)은 장공레일(73b)에 삽입된 걸림돌기(73a)가 장공레일(73b)을 따라 승강할 수 있으므로 타단부가 승강될 수 있다.

승강감지 센서는 전술한 쉬브 브래킷(71)의 승강을 감지하여 컨트롤러(C)에 이상신호를 인가한다. 승강감지 센서는 예컨대, 도 5에 확대 도시된 바와 같이 쉬브 브래킷(71)의 타단부에 구비된 돌출판(71a)에 근접설치되어 쉬브 브래킷(71)에 의해 작동되는 리밋스위치(L)나, 쉬브 브래킷(71)의 타단부에 구비된 돌출판(71a)의 하부에 설치되는 버튼식 스위치(S)로 구성할 수 있다. 리밋스위치(L) 및 버튼식 스위치(S)는 쉬브 브래킷(71)과 함께 승강하는 돌출판(71a)에 의해 가압됨에 따라 스위칭되면서 쉬브 브래킷(71)의 하강신호, 즉 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가한다. 따라서, 컨트롤러(C)는 와이어(W)의 과도한 긴장에 의한 하중으로 쉬브 브래킷(71)이 하강한 것으로 판단하여 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

이와 달리, 승강감지 센서는 도 5에 도시된 바와 같이 발광부 및 수광부로 구성된 포토센서(P)로 구성할 수도 있다. 포토센서(P)는 돌출판(71a)의 하강에 의해 수광부에 출사광이 수광될 경우 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가한다. 따라서, 컨트롤러(C)는 전술한 바와 같이 쉬브 브래킷(71)이 하중에 의해 하강한 것으로 판단하여 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

여기서, 전술한 이상 감지기(80)는 도 6에 도시된 바와 같이 구성할 수도 있다. 이러한 이상 감지기(80)는 도시된 바와 같이 쉬브가 회전가능하게 고정되는 쉬브 브래킷(71), 쉬브 브래킷(71)의 양측에 수직으로 설치되는 한쌍의 베이스 브래킷(73), 베이스 브래킷(73)에 수직으로 관통형성되고, 쉬브의 중심축이 끼워져서 승강가능하게 걸리는 장공레일(73b), 장공레일(73b)을 관통하여 돌출되는 쉬브의 중심축을 탄력적으로 지지하는 탄성체(72) 및 전술한 바와 같은 리밋스위치(L)나 버튼식 스위치(S)로 구성되는 승강감지 센서로 구성된다.

탄성체(72)는 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 브래킷(73)에 측방으로 돌출형성된 안착판(73c)에 고정되어 쉬브 브래킷(71)에 측방으로 돌출형성되어 장공레일(73b)을 관통하는 돌출판(71a)의 하부에 위치하도록 설치된다. 탄성체(72)는 원통형의 스프링 시트(71b)에 일부분이 삽입된 상태로 안착판(73c)에 고정되는 것이 바람직하다. 탄성체(72)는 쉬브 브래킷(71)과 함께 승강하는 돌출판(71a)에 의해 가압된다. 따라서, 탄성체(0는 돌출판(71a)을 통해 쉬브 브래킷(71)을 탄력적으로 지지한다.

승강감지 센서는 리밋스위치(L)나 버튼식 스위치(S)가 쉬브 브래킷(71)의 돌출판(71a)에 근접하도록 안착판(73c)에 설치된다. 리밋스위치(L)나 버튼식 스위치(S)는 돌출판(71a)의 하강시 돌출판(71a)에 의해 가압됨에 따라 스위칭되면서 쉬브 브래킷(71)의 하강신호, 즉 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가한다. 따라서, 컨트롤러(C)는 와이어(W)의 과도한 긴장에 의한 하중으로 쉬브 브래킷(71)이 하강한 것으로 판단하여 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

한편, 전술한 이상 감지기(80)는 활차(50) 및/또는 가이드휠(70)을 경유하는 와이어(W)의 이탈을 감지하도록 구성할 수도 있다. 이러한 이상 감지기(80)는 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같은 회전 고리(91) 및 후술되는 이탈감지 센서로 구성할 수 있다.

회전 고리(91)는 도 7에 도시된 바와 같이 활차(50)나 가이드휠(70)의 쉬브에 권회된 와이어(W)가 걸리는 걸고리가 일측에 구비되고, 쉬브 브래킷(71)에 회전가능하게 설치된다. 회전 고리(91)는 도시된 바와 같이 쉬브에서 이탈되는 와이어(W)가 일측의 걸고리를 가압함에 따라 중앙을 중심으로 타측이 회전된다.

이탈감지 센서는 전술한 리밋스위치(L)나 버튼식 스위치(S)로 구성되어 회전 고리(91)의 하부에 설치된다. 이러한 리밋스위치(L)나 버튼식 스위치(S)는 걸고리에 의해 회전되는 회전 고리(91)의 타측에 의해 일부분이 가압되어 작동되도록 설치된다. 이에 따라, 리밋스위치(L)나 버튼식 스위치(S)는 가압시 스위칭되면서 와이어(W)의 이탈을 알리는 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가한다. 따라서, 컨트롤러(C)는 와이어(W)가 이탈된 것으로 판단하여 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

이와 달리, 이상 감지기(80)는 도 8에 도시된 바와 같이 금속재 고리(92) 및 전류센서(92a)로 구성할 수도 있다. 금속재 고리(92)는 도시된 바와 같이 쉬브에 권회된 와이어(W)의 전방에 와이어(W)와 이견된 상태로 설치되며, 전도성의 금속재로 구성된다.

전류센서(92a)는 도 8에 도시된 바와 같이 금속재 고리(92)에 통전가능하게 연결되고, 쉬브의 전방으로 이탈되는 와이어(W)가 금속재 고리(92)에 접촉되면서 발생되는 자장을 통해 이상신호를 컨트롤러(C)에 발신하도록 구성된다. 따라서, 컨트롤러(C)는 전류센서(92a)로부터 이상신호가 수신될 경우 와이어(W)가 이탈된 것으로 판단하여 구동모터(61)의 구동을 중단시킨다.

한편, 컨트롤러(C)는 평상시 전술한 윈치(60)에 구비된 구동모터(61)의 구동을 제어한다. 그러나, 컨트롤러(C)는 전술한 바와 같이 이상 감지기(80)에서 이상신호가 발생되는 비상시에는 구동모터(61)의 구동이 즉시 중단되도록 구동모터(61)를 제어한다.

다른 한편, 이상 감지기(80)는 전술한 바와 달리, 도 9에 확대 도시된 바와 같이 윈치(60)의 구동모터(61)로 인가되는 전력의 입력단자 및 출력단자 사이에 구비되고, 인가되는 전력의 전류를 감지하여 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가하는 모터전류 감지센서로 구성할 수도 있다. 이와 달리, 이상 감지기(80)는 구동모터(61)의 하중을 감지하여 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가하는 하중센서로 구성할 수도 있다. 또한, 이상 감지기(80)는 윈치(60)나 가이드휠(70) 또는 활차(50)에서 발생되는 소음을 모니터링하여 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가하는 소음센서로 구성할 수도 있다. 그리고, 이상 감지기(80)는 구동모터(61)의 온도를 감지하여 이상신호를 컨트롤러(C)에 인가하는 온도센서로 구성할 수도 있다. 이러한 센서들은 현재 발생되는 실시간 전류나 실시간 하중 또는 실시간 소음이나 실시간 온도와, 초기 구동시 설정된 기준 데이터를 비교하고, 비교값이 설정된 과도범위에 해당할 경우 이상신호를 인가한다. 따라서, 컨트롤러(C)는 전술한 센서들로부터 이상신호가 수신될 경우 구동모터(61)의 구동을 즉시 중단시킨다.

또 한편, 전술한 브레이크(65)는 내부에 형성되는 전류전류 등에 의해 정밀하게 작동되지 않을 수 있다. 이를 방지하고자, 브레이크(65)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크 정류기(61b)와 연결된다. 브레이크 정류기(61b)는 도시된 바와 같이 윈치(60)에 구비된 브레이크(65)에 연결되어 브레이크(65)에 정류된 전원을 제공한다. 이러한 브레이크 정류기(61b)는 브레이크(65)에 일체로 구비되고, 전원공급회로가 구비된 브레이크 구동부(61a)로 정류된 전원을 제공한다. 브레이크 정류기(61b)는 통상적으로 220~380VAC의 입력으로 90VDC의 출력을 브레이크(65)에 전달하여, 브레이크(65)의 내부에 형성된 잔류전류 등의 문제로 DC 출력의 + 또는 -를 끊도록 구성된다. 따라서, 브레이크 정류기(61b)는 브레이크(65)에 인가되는 정류된 전원의 공급을 단속하여 잔류전류와 상관없이 브레이크(65)를 정확하게 작동시킨다. 즉, 브레이크 정류기(61b)는 구동모터(61)가 구동될 때 접점을 붙였다가 구동모터(61)의 제어가 종료될 때 접점을 끊어 잔류전류에 관계없이 브레이크(65)를 작동시킨다.

이상과 같은 본 발명의 실시예는, 컨트롤러(C)가 이상 감지기(80)에서 인가되는 이상신호에 따라 구동모터(61)의 구동을 제어하므로 무대설비의 오작동에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.

특히, 이상 감지기(80)가 활차(50)나 가이드휠(70)의 하중 또는 와이어(W)의 이탈을 감지할 수 있으므로 오작동을 좀더 정밀하게 확인할 수 있다.

그리고, 쉬브 브래킷(71)의 타단이나 중심축이 승강되도록 구성될 경우 쉬브 브래킷(71)의 하중을 용이하게 측정할 수 있다.

또, 회전 고리(91)에 의해 와이어(W)의 이탈을 감지할 수 있으므로 와이어(W)의 이탈을 기계적으로 용이하게 감지할 수 있고, 금속재 고리(92) 및 와이어(W)의 접촉에 의한 자장을 통해 와이어(W)의 이탈을 감지할 수 있으므로 와이어(W)의 이탈을 전기적으로도 용이하게 감지할 수 있다.

또한, 구동모터(61)로 인가되는 전력의 전류나 구동모터(61)의 하중 또는 발생되는 소음이나 구동모터(61)의 온도를 실시간으로 모니터링하므로 무대설비의 이상을 더욱 정밀하게 확인할 수 있다.

아울러, 브레이크 정류기(61b)가 구비되므로 브레이크(65)를 잔류전류와 상관없이 정확하게 작동시킬 수 있으므로 안전사고를 더욱더 예방할 수 있다.

게다가, 라인드라이브 방식에 따른 엔코더(67)의 펄스를 고속카운터(67a)가 처리하도록 구성되므로 엔코더(67)의 펄스가 과도하게 발생되거나 엔코더(67)가 복수로 구성되어도 원활하게 무대설비의 이상을 감지할 있다.

전술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 실시예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

50: 활차
50a: 상부 설치대
60: 윈치
61; 구동모터
61b: 브레이크 정류기
63: 드럼
65: 브레이크
67: 엔코더
67a: 고속카운터
70: 가이드휠
71: 쉬브 브래킷
71a: 돌출판
72: 탄성체
73: 베이스 브래킷
73a: 걸림돌기
73b: 장공레일
73c: 안착판
91: 회전 고리
92: 금속재 고리
92a: 전류 센서

Claims (6)

1. 무대의 상부에 설치된 상부 설치대에 고정되고, 무대의 상부에서 승강하는 바튼의 와이어가 경유하는 활차;
   상기 활차의 상기 와이어를 권취하는 드럼이 구비된 윈치;
   상기 윈치의 상기 드럼으로 상기 활차의 상기 와이어를 안내하는 가이드휠;
   상기 상부 설치대의 상기 활차나 상기 가이드휠에 전이되는 하중을 감지하거나, 상기 활차 또는 상기 가이드휠을 경유하는 상기 와이어의 이탈을 감지하는 이상 감지기; 및
   상기 윈치에 구비된 구동모터의 구동을 제어하고, 상기 이상 감지기의 이상신호에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 이상 감지기는,
   상기 활차나 상기 가이드휠의 쉬브가 회전가능하게 고정되는 쉬브 브래킷;
   상기 쉬브 브래킷을 탄력적으로 지지하는 탄성체;
   상기 쉬브 브래킷의 일단부가 선단에 편축회전이 가능하게 고정되고, 상기 쉬브의 타단부가 후단에 승강가능하게 고정되는 베이스 브래킷;
   상기 쉬브 브래킷의 일단부를 상기 베이스 브래킷의 선단에 고정하는 힌지;
   상기 쉬브 브래킷의 타단부에 측방으로 돌출형성되는 걸림돌기;
   상기 베이스 브래킷의 후단에 수직으로 관통형성되고, 상기 걸림돌기가 삽입되어 승강가능하게 걸리는 장공 레일; 및
   상기 쉬브 브래킷의 승강을 감지하여 상기 컨트롤러에 이상신호를 인가하는 승강감지 센서;를 포함하며,
   상기 승강감지 센서는,
   상기 쉬브 브래킷의 타단부에 근접설치되어 상기 쉬브 브래킷에 의해 작동되는 리밋스위치나, 상기 쉬브 브래킷의 타단부에 의해 출사광이 차단되는 포토센서, 또는 상기 쉬브 브래킷의 타단부에 가입되어 작동되는 버튼식 스위치 중 적어도 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는, 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비.
2. 삭제
3. 무대의 상부에 설치된 상부 설치대에 고정되고, 무대의 상부에서 승강하는 바튼의 와이어가 경유하는 활차;
   상기 활차의 상기 와이어를 권취하는 드럼이 구비된 윈치;
   상기 윈치의 상기 드럼으로 상기 활차의 상기 와이어를 안내하는 가이드휠;
   상기 상부 설치대의 상기 활차나 상기 가이드휠에 전이되는 하중을 감지하거나, 상기 활차 또는 상기 가이드휠을 경유하는 상기 와이어의 이탈을 감지하는 이상 감지기; 및
   상기 윈치에 구비된 구동모터의 구동을 제어하고, 상기 이상 감지기의 이상신호에 따라 상기 구동모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 이상 감지기는,
   상기 활차나 상기 가이드휠의 쉬브에 설치된 상기 와이어가 걸리는 걸고리가 일측에 구비되고, 상기 쉬브의 중심축이 고정되는 쉬브 브래킷에 회전가능하게 설치되며, 상기 쉬브에서 이탈되는 상기 와이어가 상기 걸고리를 가압함에 따라 타측이 회전되는 회전 고리; 및
   상기 회전 고리의 상기 걸고리에 의해 회전되는 상기 회전 고리의 타측에 의해 가압되어 작동되는 리밋스위치나 버튼식 스위치로 구성된 이탈감지 센서;를 포함하는, 무대장치의 이상감지를 기반으로 자동제어되는 안전장치가 구비된 무대설비.
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