KR200262530Y1

KR200262530Y1 - 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴

Info

Publication number: KR200262530Y1
Application number: KR2020010032974U
Authority: KR
Inventors: 차영식
Original assignee: 한국산업안전공단
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2002-03-18

Abstract

본 고안은 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본체의 일측에는 일정간격 이격된 손잡이 및 보조손잡이가 형성되고, 상기 본체의 내부 일측에는 구동모터가 장착되어 있는 통상의 산업용 드릴에 있어서, 상기 본체(10)의 내측에 인체 저항의 감지에 의해 상기 구동모터(50)를 제어함과 아울러 경고를 표시해주기 위한 안전제어장치(200)가 구비되되, 상기 안전제어장치(200)는, 상기 보조손잡이(70)에 장착되어 인체의 저항을 감지하는 인체감지부(110); 상기 인체감지부(110)에서 감지된 신호를 인가 받아 RC 시정수값에 의한 일정값 이상의 신호레벨을 유지시켜 인체 접촉을 검출하는 검출부(120); 상기 검출부(120)로부터 출력된 신호를 인가 받아 증폭하기 위한 증폭부(130); 상기 인체감지부(110)로부터 인체저항 감지여부에 따라 상기 증폭부(130)로부터 출력된 신호를 인가 받아 상기 구동모터(50)의 구동을 제어함과 아울러 경고알람을 제어하기 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부(140); 상기 제어부(140)의 제어에 따라 경고표시 및 소리를 내기 위한 경고표시부(160); 상기 제어부(140)에 산업용 드릴(100) 및 경고표시부(160)의 동작제어명령을 입력시키기 위한 작동스위치부(170); 및 상기 제어부(140)의 1차적인 스위칭 제어와 상기 작동스위치부(170)의 2차적인 스위칭 제어에 따라 상기 구동모터(50) 및 경고표시부(160)에 공급전원을 제공해주는 전원공급부(150);를 포함하여 구성됨으로써, 산업용 드릴을 작업자가 장갑을 낀 채로 사용시 손잡이부분에 장착된 인체감지부에 의해 상기 드릴에 전원이 공급되지 않도록 함과 아울러 이를 작업자에게 시각적, 청각적으로 경고 표시해주어 그로 인한 재해를 예방함과 아울러 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

안전제어장치가 구비된 산업용 드릴{A INDUSTRIAL DRILL WITH APPARATUS FOR SAFETY CONTROL}

본 고안은 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업용 드릴을 사용함에 있어서 작업자가 안전을 무시한 채로 작업을 할 때 그로 인한 재해를 예방함과 아울러 안전성을 확보할 수 있도록 한 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 전동공구 중의 하나인 드릴은 주로 콘크리트나 아스팔트 등의 보수공사나 금속의 천공작업이나 탭을 내는 등 그 사용범위가 광범위하다. 또한, 이러한 용도의 특성 때문에 여러 형태의 모양으로 시판되고 있다.

그러나, 종래의 산업용 드릴을 사용함에 있어서 산업재해가 빈번히 발생하고 있는바, 그 유형중에서 가장 많이 발생되는 사고유형은 작업자가 장갑을 끼고 작업을 하는 경우에 불안전한 행동 등의 요인으로 손이 말려 들어가는 등의 사고가 적지 않게 발생하고 있으나, 이러한 재해를 예방할 수 있는 안전장치가 없는 실정이었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 고안의 목적은 산업용 드릴을 작업자가 장갑을 낀 채로 사용시 손잡이부분에 장착된 인체감지부에 의해 상기 드릴에 전원이 공급되지 않도록 함과 아울러 이를 작업자에게 시각적, 청각적으로 경고 표시를 해줌으로써, 그로 인한 재해를 예방함과 아울러 안전성을 확보할 수 있는 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 개략적으로 도시한 입면도

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 개략적으로 도시한 구성도

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 구체적으로 설명하기 위한 회로도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 본체 20 : 드릴척

30 : 드릴날 40 : 손잡이

50 : 구동모터 60 : 회전축

70 : 보조손잡이 80 : 접촉플레이트

85 : 표시램프 90 : 스피커

100 : 드릴 110 : 인체감지부

120 : 검출부 130 : 증폭부

140 : 제어부 150 : 전원공급부

160 : 경고표시부 170 : 작동스위치부

200 : 안전제어장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 본체의 일측에는 일정간격 이격된 손잡이 및 보조손잡이가 형성되고, 상기 본체의 내부 일측에는 구동모터가 장착되어 있는 통상의 산업용 드릴에 있어서, 상기 본체의 내측에 인체 저항의 감지에 의해 상기 구동모터를 제어함과 아울러 경고를 표시해주기 위한 안전제어장치가 구비되되, 상기 안전제어장치는, 상기 보조손잡이에 장착되어 인체의 저항을 감지하는 인체감지부; 상기 인체감지부에서 감지된 신호를 인가 받아 RC 시정수값에 의한 일정값 이상의 신호레벨을 유지시켜 인체 접촉을 검출하는 검출부; 상기 검출부로부터 출력된 신호를 인가 받아 증폭하기 위한 증폭부; 상기 인체감지부로부터 인체저항 감지여부에 따라 상기 증폭부로부터 출력된 신호를 인가 받아 상기 구동모터의 구동을 제어함과 아울러 경고알람을 제어하기 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 경고표시 및 소리를 내기 위한 경고표시부; 상기 제어부에 산업용 드릴 및 경고표시부의 동작제어명령을 입력시키기 위한 작동스위치부; 및 상기 제어부의 1차적인 스위칭 제어와 상기 작동스위치부의 2차적인 스위칭 제어에 따라 상기 구동모터 및 경고표시부에 공급전원을 제공해주는 전원공급부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 인체감지부는 보조손잡이의 외주면에 다수의 접촉플레이트가 구비되는바, 상기 접촉플레이트는 작업자의 손바닥면에 접촉되어 인체저항을 잘 나타내도록 하기 위해 전기가 잘 통하는 금속류로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 무접점 전자 릴레이로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 경고표시부는 상기 전원공급부로부터 입력받은 공급전원을 평활시켜주는 평활부; 상기 전원공급부로부터 입력받은 공급전원을 정류시켜 축전지에 충전시켜주는 충전 및 정류부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 축전지의 전원을 인가 받아 비정상적인 작업시 작업자에게 경고를 알려주기 위한 스피커 및 표시램프; 및 상기 스피커 및 표시램프에 작동을 제어하기 위한 스위치구동부;로 구성됨이 바람직하다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예는 본 고안의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 개략적으로 도시한 입면도로서, 본 고안에 따른 산업용 드릴(100)은 일측으로 돌출된 손잡이(40)를 포함하는 본체(10)와 이 본체(10)의 전방에 장착되어 드릴날(30)이 끼워지는 드릴척(20)으로 구성되고, 상기 본체(10)의 일측에는 작동스위치부(170)가 장착된 손잡이(40)가 형성되고, 상기 본체(10)의 내부에는 작동스위치부(170)의 작동에 의해 구동되는 구동모터(50)가 장착되며, 이 구동모터(50)의 회전축(60)에는 상기 드릴척(20)이 장착되어 있는 것이다.

또한, 상기 본체(10)와 드릴척(20)사이에는 드릴 작업시 보다 안정적으로 작업하기 위해 보조손잡이(70)가 돌출 형성되는바, 상기 보조손잡이(70)의 외주면에는 인체 저항을 감지하기 위한 다수의 접촉플레이트(80)가 구비된다.

이때, 상기 접촉플레이트(80)는 인체의 일부분 즉, 손바닥면에 접촉되어 인체저항을 잘 나타내도록 하기 위해 전기가 잘 통하는 금속류로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 몸체(10)의 일측면에는 경고표시 및 소리를 내기 위해 표시램프(800) 및 스피커(900)가 구비된다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 개략적으로 도시한 구성도로서, 상기 안전제어장치(200)는, 인체의 저항을 감지하는 인체감지부(110)와; 상기 인체감지부(110)에서 감지된 신호를 인가 받아 RC 시정수값에 의한 일정값 이상의 신호레벨을 유지시켜 인체 접촉을 검출하는 검출부(120)와; 상기 검출부(120)로부터 출력된 신호를 인가 받아 증폭하기 위한 증폭부(130)와;상기 증폭부(130)로부터 출력된 신호를 인가 받아 상기 구동모터(50)의 구동을 제어함과 아울러 경고알람을 제어하기 위한 스위칭 제어를 수행하는 제어부(140)와; 상기 제어부(140)의 제어에 따라 경고표시 및 소리를 내기 위한 경고표시부(160)와; 상기 제어부(140)에 산업용 드릴(100) 및 경고표시부(160)의 동작제어명령을 입력시키기 위한 작동스위치부(170)와; 상기 제어부(140)의 1차적인 스위칭 제어와 상기 작동스위치부(170)의 2차적인 스위칭 제어에 따라 상기 구동모터(50) 및 경고표시부(160)에 공급전원을 제공해주는 전원공급부(150);로 구성된다.

이때, 상기 인체감지부(110)는 인체의 일부분 즉, 손바닥면의 접촉에 의해 인체저항을 감지하기 위해 본 고안의 실시예에서는 전기적으로 연결된 다수의 접촉플레이트(80)를 사용하였지만, 이에 국한하지 않고 인체 저항을 감지할 수 있는 인체 감지센서 또는 접촉 스위치와 같은 것을 사용하여도 무방하다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴을 구체적으로 설명하기 위한 회로도로서, 상기 인체감지부(110)는 일정크기의 전압(V_DD)이 가변저항(R1)을 통해 접촉플레이트(80)에 접속되고, 상기 검출부(120)는 복수개의 MOSFET(300,350), 저항(R2) 및 접지 콘덴서(C1)로 구성되는바, 상기 MOSFET(300)의 소스에는 상기 전압(V_DD)과 가변저항(R1)의 접속점에 접속되고, 상기 MOSFET(300)의 게이트와 MOSFET(350)의 게이트는 병렬 접속되어 상기 가변저항(R1)과 접촉플레이트(80)의 접속점에 접속되며, 상기 MOSFET(300)의 드레인에는 저항(R2)을 통해 상기 MOSFET(350)의 드레인에 접속된다. 또한, 상기 MOSFET(300)의 드레인과저항(R2)의 접속점에 접지 콘덴서(C1)가 접속되며, 상기 MOSFET(350)의 소스는 접지된다.

그리고, 상기 증폭부(130)는 복수개의 트랜지스터(T1,T2)와 접지 저항(R3)으로 구성되는바, 상기 트랜지스터(T1,T2)의 컬렉터가 서로 병렬 접속되어 상기 MOSFET(300)의 소스에 접속되고, 상기 트랜지스터(T1,T2)의 베이스가 서로 병렬 접속되어 상기 저항(R2)과 접지 콘덴서(C1)의 접속점에 접속되며, 상기 트랜지스터(T1)의 이미터는 접지 저항(R3)에 접속됨과 아울러 상기 트랜지스터(T2)의 이미터는 제어부(140) 즉, 무접점 전자 릴레이(SSR ; Solid State Relay)(400)의 입력단자에 접속된다.

이때, 본 고안의 실시예에서 상기 제어부(140)는 회로의 안정성을 위해 무접점 전자 릴레이(SSR ; 400)가 사용되었지만, 이에 국한하지 않고 마이컴으로도 사용할 수 있다.

그리고, 상기 무접점 전자 릴레이(SSR ; 400)의 출력단자는 교류전원(AC 110V/220V)을 통해 드릴(100)의 구동모터(50) 및 작동스위치부(170)의 제 1작동스위치(S1)가 직렬로 접속되고, 상기 무접점 전자 릴레이(SSR ; 400)의 출력단자와 제 1작동스위치(S1)의 접속점 및 상기 교류전원(AC 110V/220V)과 구동모터(50)의 접속점에 상기 제 1 작동스위치(S1)와 연동된 제 2작동스위치(S2)를 통해 각각 경고표시부(160)의 입력단자(A,A')에 접속된다.

그리고, 상기 경고표시부(160)는, 상기 전원공급부(150)로부터 입력받은 공급전원을 평활시켜주는 평활부(500)와; 상기 전원공급부(150)로부터 입력받은 공급전원을 정류시켜 축전지(720)에 충전시켜주는 충전 및 정류부(700)와; 상기 제어부(140)의 제어에 따라 상기 축전지(720)의 전원을 인가 받아 비정상적인 작업시 작업자에게 경고를 알려주기 위한 스피커(800) 및 표시램프(900)와; 상기 스피커(800) 및 표시램프(900)에 작동을 제어하기 위한 스위치구동부(600);로 구성된다.

또한. 상기 경고표시부(160)는 입력단자(A,A')로부터 콘덴서(C2)와 저항(R4)이 병렬로 접속되는 평활부(500)와, 트랜지스터(T1)의 베이스와 이미터 사이에 복수개의 저항(R5,R6), 다이오드(D1,D2)가 직렬로 접속되는 스위치구동부(600)가 직렬로 접속되고, 상기 경고표시부(160)의 입력단자(A,A')에 충전 및 정류부(700)가 병렬로 접속되며, 상기 트랜지스터(T3)의 컬렉터와 충전 및 정류부(700)사이에는 스피커(800) 및 표시램프(900)가 병렬로 접속된다.

이때, 충전 및 정류부(700)는 입력단자(A,A')에 다이오드(D3)와 축전지(720)가 직렬로 접속되고, 전력용 반도체 소자(740)의 애노드와 캐소드에 상기 다이오드(D3)가 병렬로 접속되며, 상기 전력용 반도체 소자(740)의 게이트와 애노드 사이에 다이오드(D4)와 저항(R7)이 직렬로 접속된다. 또한, 상기 다이오드(D4)와 저항(R7)의 접속점에 전력용 반도체 소자(760)의 애노드에 접속되고, 상기 전력용 반도체 소자(760)의 게이트와 캐소드 사이에는 저항(R8), 콘덴서(C3), 가변저항(R9) 및 저항(R10)을 통해 스피커(800) 및 표시램프(900)의 일측단자와 트랜지스터(T3)의 이미터에 접속된다.

이하, 본 고안의 실시예에 따른 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴(100)의동작에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 상기 산업용 드릴(100)에 통상적인 교류전원(AC 110V/220V)을 인가한 후, 장갑을 착용하지 않은 상태 즉, 정상적인 작업상태에서 드릴(100)의 손잡이(40) 및 보조손잡이(70)를 잡고 드릴(100)의 작동스위치부(170)의 제 1작동스위치(S1)를 누르게 되면, 상기 보조손잡이(70)에 구비된 접촉플레이트(80)에서 인체 저항을 감지하여 유기된 험(Hum)전압에 의해 상기 검출부(120)의 MOSFET(300,350)의 온/오프(ON/OFF)가 교차되지만, 상기 MOSFET(300)가 온(ON)되고 MOSFET(350)가 오프(OFF)되면 콘덴서(C1)는 MOSFET(300)의 온(ON)저항 즉, 가변저항(R1)을 통하여 급속히 충전되어 출력점의 전위가 상승한다. 또한, 상기 MOSFET(300)가 오프(OFF)되고 MOSFET(350)가 온(ON)되면 콘덴서(C1)와 저항(R2)의 시정수로 서서히 방전된다.

그런 다음, 상기 검출부(120)로부터 검출된 신호는 증폭부(130)를 거쳐 증폭하게 되며, 상기 증폭된 신호는 무접점 전자 릴레이(400)를 온(ON)시키게 되어 상기 드릴(100)의 제 1작동스위치(S1)를 누르면, 상기 드릴(100)의 구동모터(50)가 작동됨과 아울러 상기 제 1작동스위치(S1)와 연동된 제 2작동스위치(S2)가 작동되어 스위치구동부(600)의 다이오드(D1,D2)와 저항(R5,R6)에 의해 전압의 위상이 정반대가 되므로, 트랜지스터(T1)에는 바이오스 전압이 공급되지 않아 오프(OFF)상태가 되어 스피커(800) 및 표시램프(900)에 전원이 들어가지 않고 충전 및 정류부(700)를 거쳐 축전지(720)를 충전시키게 된다.

그리고, 장갑을 착용한 상태 즉, 비정상적인 작업상태에서 드릴(100)의 손잡이(40) 및 보조손잡이(70)를 잡고 드릴(100)의 작동스위치부(170)의 제 1작동스위치(S1)를 누르게 되면, 상기 보조손잡이(70)에 구비된 접촉플레이트(80)에서 인체 저항을 감지하지 못하여 전압이 인가되지 않아 상기 무접점 전자 릴레이(400)를 오프(OFF)시키게 되어 상기 드릴(100)의 제 1작동스위치(S1)를 눌러도 상기 드릴(100)의 구동모터(50)가 작동되지 않는다. 또한, 상기 제 1작동스위치(S1)와 연동된 제 2작동스위치(S2)가 작동되어 충전된 축전지(720)에 의해 스피커(800) 및 표시램프(900)가 작동된다.

한편, 상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 고안은 산업용 드릴의 손잡이부분에 장착된 인체감지부에 의해 상기 드릴에 전원이 공급되지 않도록 함과 아울러 시각적, 청각적으로 경고 표시를 해줌으로써, 작업자가 장갑을 낀 채로 사용시 그로 인한 재해를 예방함과 아울러 안전성을 확보하여 더 나아가 귀중한 생명을 보호하고 경제적 손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims

본체의 일측에는 일정간격 이격된 손잡이 및 보조손잡이가 형성되고, 상기 본체의 내부 일측에는 구동모터가 장착되어 있는 통상의 산업용 드릴에 있어서,

상기 본체(10)의 내측에 인체 저항의 감지에 의해 상기 구동모터(60)를 제어함과 아울러 경고를 표시해주기 위한 안전제어장치(200)가 구비되되, 상기 안전제어장치(200)는, 상기 보조손잡이(70)에 장착되어 인체의 저항을 감지하는 인체감지부(110);

상기 인체감지부(110)에서 감지된 신호를 인가 받아 RC 시정수값에 의한 일정값 이상의 신호레벨을 유지시켜 인체 접촉을 검출하는 검출부(120);

상기 검출부(120)로부터 출력된 신호를 인가 받아 증폭하기 위한 증폭부(130);

상기 인체감지부(110)로부터 인체저항 감지여부에 따라 상기 증폭부(130)로부터 출력된 신호를 인가 받아 상기 구동모터(50)의 구동을 제어함과 아울러 경고알람을 제어하기 위한 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어부(140);

상기 제어부(140)의 제어에 따라 경고표시 및 소리를 내기 위한 경고표시부(160);

상기 제어부(140)에 산업용 드릴(100) 및 경고표시부(160)의 동작제어명령을 입력시키기 위한 작동스위치부(170); 및

상기 제어부(140)의 1차적인 스위칭 제어와 상기 작동스위치부(170)의 2차적인 스위칭 제어에 따라 상기 구동모터(50) 및 경고표시부(160)에 공급전원을 제공해주는 전원공급부(150);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴.
제 1항에 있어서,

상기 인체감지부(110)는 보조손잡이(70)의 외주면에 다수의 접촉플레이트(80)가 구비되는바, 상기 접촉플레이트(80)는 작업자의 손바닥면에 접촉되어 인체저항을 잘 나타내도록 하기 위해 전기가 잘 통하는 금속류로 형성됨을 특징으로 하는 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴.
제 1항에 있어서,

상기 제어부(140)는 무접점 전자 릴레이로 형성됨을 특징으로 하는 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴.
제 1항에 있어서,

상기 경고표시부(160)는, 상기 전원공급부(150)로부터 입력받은 공급전원을 평활시켜주는 평활부(500);

상기 전원공급부(150)로부터 입력받은 공급전원을 정류시켜 축전지(720)에 충전시켜주는 충전 및 정류부(700);

상기 제어부(140)의 제어에 따라 상기 축전지(720)의 전원을 인가 받아 비정상적인 작업시 작업자에게 경고를 알려주기 위한 스피커(800) 및 표시램프(900); 및

상기 스피커(800) 및 표시램프(900)에 작동을 제어하기 위한 스위치구동부(600);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 안전제어장치가 구비된 산업용 드릴.