KR20030065990A

KR20030065990A - 레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치

Info

Publication number: KR20030065990A
Application number: KR1020020006114A
Authority: KR
Inventors: 이충열
Original assignee: 이충열
Priority date: 2002-02-02
Filing date: 2002-02-02
Publication date: 2003-08-09

Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치에 관한 것으로 특히, 위험기계의 소정위치에서 소정 거리를 두고 서로 평행하게 고정 설치되는 한쌍의 지지바와; 상기 지지바의 대향면에 각각 부착 설치되어 레이저 발광 다이오드에서 발생되는 레이저 빛을 일정 각도로 다단 반사시켜 주는 한쌍의 반사경과; 광선각도 조절기를 구비하고 상기 지지바 중 어느 일측 지지바의 상면 또는 하면부에 축지되어 레이저 발진기에서 출력되는 신호에 부응하는 레이저 빛을 발생시키는 레이저 발광 다이오드와; 광선각도 조절기를 구비하고 상기 지지바 중 어느 일측 지지바의 하면 또는 상면부에 축지되어 상기 레이저 발광 다이오드에서 발사되어 반사경들을 통해 반사되어 도달되는 레이저 빛을 수광하여 방호장치 제어부에서 감시신호로써 인지하도록 전기적인 신호로 변환시켜 주는 레이저 수광 다이오드로 구성하여, 위험기계로 인해 발생될 수 있는 재해를 완벽히 예방할 수 있음은 물론 위험기계의 작동을 정지시키는 방호장치로써의 신뢰성과 편리성을 대폭 향상시킬 수 있고, 적은 설치비를 들여 넓은 지역을 정확히 감지할 수 있음은 물론 구조가 단순하여 내구성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

Description

레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치{omitted}

본 발명은 레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 프레스 등 위험기계로의 근접(즉, 작업자의 손이나 일부 신체 등이 위험지역으로 근접)되는 것을 단일성과 코히어런스, 방향성 및 초점성을 갖는 레이저를 이용하여 정확히 감지하여 위험기계로 인해 발생될 수 있는 재해를 완벽히 예방할 수 있음은 물론 인체 근접감지를 통해 위험기계의 작동을 정지시키는 방호장치로써의 신뢰성과 편리성을 대폭 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.

종래 위험기계에서는 주로 감응식 방호장치 즉, 적외선을 이용한 근접 감지장치를 사용하여 방호장치를 작동시키는 구성으로 되어 있다.

이와같은 적외선 방호장치는 통상 일측부에 발광 및 수광 다이오드를 구비한 적외선 감지센서를 설치하고 타측에 반사경을 설치하여 발광다이오드에서 발사된 빛이 반사경에 반사되어 수광 다이오드로 유입되면 위험기계로이 인체를 포함한 각종 물체 등의 접근이 없음으로 인지하고, 인체나 물체로 인해 적외선이 차단되면 위험기계로의 접근이 이루어진 것으로 인식하여 방호장치를 작동시키는 구성으로 되어 있다.

그런데, 이와같은 적외선 감응식 방호장치는 적외선 감지센서 장치가 발,광 수광 다이오드로 구성됨은 물론 대부분 일체로 구성되어 있어 넓은 면적을 감지하기 위해서는 수개의 감지센서를 설치해야 하므로 기구적으로 복집할 뿐만 아니라 설치비용이 많이들고, 또 적외선 수광형식은 발광부(즉 발광다이오드)에서 발생된는 광선이 직성성을 갖지 않고 확산되는 형태로 조사되므로 수광부(즉, 수광 다이오드)에서 감지할시 타 발광부에서 발생된 빛까지 이중으로 감지하게 되어 감지 불능 영역이 발생하므로 안정성이 확보되지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 단일성과 코히어런스, 방향성 및 초점성을 갖는 레이저를 이용하여 위험기계로 근접되는 인체 및 각종 물체를 감지하는 방식을 채택하여 위험기계로 인해 발생될 수 있는 재해를 완벽히 예방할 수 있음은 물론 인체 근접감지를 통해 위험기계의 작동을 정지시키는 방호장치로써의 신뢰성과 편리성을 대폭 향상시킬 수 있고, 또한 하나의 레이저 발광 다이오드와 수광 다이오드 및 2개의 반사경을 이용하여 다단으로 반사시키는 방식을 통해 넓은 지역을 감지할 수 있도록 하여 설치비를 대폭 절감시킬 수 있음은 물론 구조의 단순함을 통한 내구성을 확보할 수 있는 레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 위험기계의 소정위치에서 소정 거리를 두고 서로 평행하게 고정 설치되는 한쌍의 지지바와; 상기 지지바의 대향면에 각각 부착 설치되어 레이저 발광 다이오드에서 발생되는 레이저 빛을 일정 각도로 다단 반사시켜 주는 한쌍의 반사경과; 광선각도 조절기를 구비하고 상기 지지바 중 어느 일측 지지바의 상면 또는 하면부에 축지되어 레이저 발진기에서 출력되는 신호에 부응하는 레이저 빛을 발생시키는 레이저 발광 다이오드와; 광선각도 조절기를 구비하고 상기 지지바 중 어느 일측 지지바의 하면 또는 상면부에 축지되어 상기 레이저 발광 다이오드에서 발사되어 반사경들을 통해 반사되어 도달되는 레이저 빛을 수광하여 방호장치 제어부에서 감시신호로써 인지하도록 전기적인 신호로 변환시켜 주는 레이저 수광 다이오드로 구성하므로써 달성할 수 있다.

따라서, 위험기계로 근접되는 인체 및 각종 물체를 레이저를 이용하여 감지할 수 있으므로 위험기계로 인해 발생될 수 있는 재해를 완벽히 예방할 수 있음은 물론 인체 근접감지를 통해 위험기계의 작동을 정지시키는 방호장치로써의 신뢰성과 편리성을 대폭 향상시킬 수 있고, 적은 설치비를 들여 넓은 지역을 정확히 감지할 수 있음은 물론 구조가 단순하여 내구성을 확보할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 장치의 설치 상태 예시도.

도 2는 본 발명 장치의 일부 확대 사시도.

도 3은 본 발명 장치의 일부 확대 측단면도.

도 4는 본 발명 장치의 일부 평단면도.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 지지바 2 : 반사경

3 : 레이저 발광 다이오드 4 : 레이저 수광 다이오드

5 : 광선각도 조절기 6 : 레이저 발진기

7 : 방호장치 제어부 51 : 지지편

52 : 클립 53 : 각도조절용 볼트

54 : 축

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 장치의 설치 상태 예시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명장치의 일부 확대 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 장치의 일부 확대 측단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 장치의 일부 평단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면, 위험기계의 소정위치에서 소정거리를 두고 동일 높이상에서 서로 평행하게 고정 설치되는 소정길이를 갖는 한쌍의 지지바(1)와;

상기 지지바(1)의 대향면에 각각 부착 설치되어 레이저 발광 다이오드(3)에서 발생되는 레이저 빛을 발사각에 대응하여 일정 각도로 다단 반사시켜 주는 한쌍의 반사경(2)과;

광선각도 조절기(5)를 구비하고 상기 지지바(1) 중 어느 일측 지지바의 상면 또는 하면부에 축(54)을 중심으로 화동 가능하게 축지되어 레이저 발진기(6)에서 출력되는 신호에 부응하는 레이저 빛을 상대방 지지바의 반사경측으로 발생시켜 주는 레이저 발광 다이오드(3)와;

상기 레이저 발광 다이오드(3)와 같은 구조의 광선각도 조절기(5)를 구비하고 상기 지지바(1) 중 어느 일측 지지바의 하면 또는 상면부에 축(54)을 중심으로 회동 가능하게 축지되어 상기 레이저 발광 다이오드(3)에서 발사되어 반사경(2)들을 통해 다단으로 반사되어 도달되는 레이저 빛을 수광하여 방호장치 제어부(7)에서 감시신호로써 인지하도록 전기적인 신호로 변환시켜 주는 레이저 수광 다이오드(4)로 구성한 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 광선각도 조절기(5)는 지지바(1)에 대해 직각으로 절곡 형성된 지지편(51)과; 상기 지지편(51)에 볼트 체결된 형태를 갖고 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)의 후방부에 설치되어 있는 클립(52)에 볼트 체결된 각도조절용 볼트(53)로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기에서 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)는 일측 지지바(1)의 상면과 하면부에 각각 설치한 형태를 도면으로 도시하였으나, 이를 상호 바꾸어 설치해도 부방하다.

이와같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 위험기계의 소정위치에서 소정거리를 두고 동일 높이상에서 서로 평행하게 고정 설치되는 한쌍의 지지바(1)는 도면상 '["형상을 갖도록 도시하였는데, 이는 외부 빛이 유입되어 반사경(2)에 반사되는 것을 방지함과 동시에 그로 인한 간섭을 방지하기 위한 것으로, 이와같은 외부 빛의 유입이 없다면 판상 또는 사각본체 형상을 가져도 무관하다.

또한, 상기 지지바(1)의 대향면에는 각각 반사경(2)들을 설치하여 레이저 발광 다이오드(3)에서 발생되는 레이저 빛이 조사각 대응하여 일정 각도로 다단 반사되도록 하게 되는데, 상기 레이저 발광 다이오드(3)의 조사각도와 반사경의 길이에 따라 각각의 반사경(2)에서 반사되는 횟수(즉, 다단반사 횟수)가 결정되어진다.

한편, 레이저 발진기(6)에서 출력되는 신호에 부응하는 레이저 빛(예를들어 인체에 피해를 주지 않토록 1.3-1.5μm IR)을 일정 출력(예를들어 1-2W)을 상대방 지지바의 반사경측으로 발생시켜 주는 레이저 발광 다이오드(3)와, 상기 레이저 발광 다이오드(3)에서 발사되어 반사경(2)들을 통해 다단으로 반사되어 도달되는 레이저 빛을 수광하여 방호장치 제어부(7)에서 감시신호로써 인지하도록 전기적인 신호로 변환시켜 주는 레이저 수광 다이오드(4)는 각각 상기 지지바(1) 중 어느 일측 지지바의 하면 또는 상면부에 설치하게 된다.

또한, 상기 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)의 조사각 및 수광각을 조절하기 위하여 각각의 소자 중간부를 지지바(1)에 축(54)을 통해 축지시킴과 동시에 그 후방부에는 광선각도 조절기(5)를 구비시켰다.

이때, 상기 광선각도 조절기(5)는 지지바(1)에 대해 직각으로 절곡 형성된 지지지편(51)과, 상기 지지편(51)에 볼트 체결된 형태를 갖고 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)의 후방부에 설치되어 있는 클립(52)에 볼트 체결된 각도조절용 볼트(53)로 구성하였다.

따라서, 상기 각도조절용 볼트(53)를 적절히 회전시키면 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)가 각각 축(54)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전하게 되므로 레이저 빛의 조사각 및 수신각을 사용자 또는 설치자가 임으로 조절하여 레이저 빛의 다단 반사횟수 및 그 영역을 자유롭게 조절할 수 있는것이다.

이와같이 하나의 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)를 대향면에 각각 반사경(2)이 구비된 한쌍의 지지바(1)중 어느 일측 지지바(1)의 상면 또는 하면에 각각 설치하고, 상기 광선각도 조절기(5)를 적절히 조절하여 레이저 빛의 조사각 및 수광각을 조절한 다음, 레이저 발진기(6)를 작동시키게 되면 상기 레이저 발광 다이오드(3)에서 발생된 빛이 도 1과 같이 지지바(1)들의 대향면에 각각 설치되어 있는 반사경(2)을 통해 지그제그식로 다단 반사된 후, 최종적으로 상기 레이저 수광 다이오드(4)로 수광되어 방호장치 제어부(7)로 입력되므로 비교적 넓은 영역도 무감지 영역이 없으면서도 외부 빛의 간섭없이 정확히 감시해 낼 수 있는 것이다.

이때, 레이저는 단일성과 코히어런스, 방향성 및 초점성을 갖게 되므로 위험기계로 근접되는 인체 및 각종 물체를 정확히 감지할 수 있는데, 만약 인체의 일부나 각종 물체등이 위험기계로 근접되어 레이저 발광 다이오드(3)에서 발사되어 반사경(2)들을 통해 지그제그로 다단 반사되던 레이저가 어느 일정 역역에서 차단되면 레이저 수광 다이오드(4)에서 레이저 빛을 수광하지 못하게 되므로 방호장치 제어부(7)에서 이를 인식하고 도시 생략된 방호장치를 구동시켜 위험기계의 계속적인 구동 자체를 차단시키게 되므로 위험기계로 인해 발생될 수 있는 재해를 완벽히 예방할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단일성과 코히어런스, 방향성및 초점성을 갖는 레이저를 이용하여 위험기계로 근접되는 인체 및 각종 물체를 감지하는 방식을 채택하므로써, 위험기계로 인해 발생될 수 있는 재해를 완벽히 예방할 수 있음은 물론 인체 근접감지를 통해 위험기계의 작동을 정지시키는 방호장치로써의 신뢰성과 편리성을 대폭 향상시킬 수 있고, 또한 하나의 레이저 발광 다이오드와 수광 다이오드 및 2개의 반사경을 이용하여 다단으로 반사시키는 방식을 통해 넓은 지역을 감지할 수 있으므로 설치비를 대폭 절감시킬 수 있음은 물론 구조의 단순함을 통한 내구성을 확보할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

위험기계의 소정위치에서 소정거리를 두고 동일 높이상에서 서로 평행하게 고정 설치되는 소정길이를 갖는 한쌍의 지지바(1)와;

상기 지지바(1)의 대향면에 각각 부착 설치되어 레이저 발광 다이오드(3)에서 발생되는 레이저 빛을 발사각에 대응하여 일정 각도로 다단 반사시켜 주는 한쌍의 반사경(2)과;

광선각도 조절기(5)를 구비하고 상기 지지바(1) 중 어느 일측 지지바의 상면 또는 하면부에 축(54)을 중심으로 화동 가능하게 축지되어 레이저 발진기(6)에서 출력되는 신호에 부응하는 레이저 빛을 상대방 지지바의 반사경측으로 발생시켜 주는 레이저 발광 다이오드(3)와;

상기 레이저 발광 다이오드(3)와 같은 구조의 광선각도 조절기(5)를 구비하고 상기 지지바(1) 중 어느 일측 지지바의 하면 또는 상면부에 축(54)을 중심으로 회동 가능하게 축지되어 상기 레이저 발광 다이오드(3)에서 발사되어 반사경(2)들을 통해 다단으로 반사되어 도달되는 레이저 빛을 수광하여 방호장치 제어부(7)에서 감시신호로써 인지하도록 전기적인 신호로 변환시켜 주는 레이저 수광 다이오드(4)로 구성한 한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치.
청구항 1에 있어서,

상기 광선각도 조절기(5)는 지지바(1)에 대해 직각으로 절곡 형성된 지지편(51)과; 상기 지지편(51)에 볼트 체결된 형태를 갖고 레이저 발광 다이오드(3)와 레이저 수광 다이오드(4)의 후방부에 설치되어 있는 클립(52)에 볼트 체결된 각도조절용 볼트(53)로 구성한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 위험기계로의 근접 감지장치.