KR20100046987A - 빔 센서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빔 센서 장치에 관한 것으로, 전방으로 빔을 발사하고, 발사된 빔의 반사를 감지하는 빔 센서부를 구비한 센서 본체부재의 전방에 발사된 빔의 둘레로 공기를 분사하는 노즐부재가 장착된 것이다.

본 발명은 빔의 외측 둘레로 공기를 분사하여 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질을 차단함으로써, 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질이 많은 환경에서 정확한 감지가 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질이 많은 환경에서 오작동 또는 감지 불가로 인해 발생되는 사고를 방지하는 효과가 있는 것이다.

Description

빔 센서 장치{Beam Sensor Apparatus}

본 발명은 빔 센서 장치에 관한 것으로, 분진이나 수증기, 먼지 등이 많은 공장 내부에서 안정적으로 사용이 가능하도록 발명된 것이다.

일반적으로 빔 센서 장치는 레이저 또는 적외선 등의 빔을 감지하고자 하는 물체에 발사하고, 물체 표면에서 반사되는 빔량 또는 반사되는데 걸리는 시간, 반사 각도 등을 감지하여 물체의 속도, 크기, 물체의 존재 유무 등을 판단할 수 있게 하는 센서인 것이다.

상기한 빔 센서 장치는 측정하는 결과에 대한 정확도가 높아 여러 분야에 폭넓게 사용되고 있다.

그러나 상기한 빔 센서 장치는 레이저 또는 적외선 등의 빔을 발사하여 빔의 반사를 통해 감지가 이루어지는 센서로써, 제강 공장과 같이 공장 내부에 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지가 많은 환경에서 사용될 경우에 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등에 의해 빔이 산란되거나 차단되어 정확한 감지가 불가능해지는 문제점이 있었던 것이다.

따라서 빔 센서 장치로 판단되는 물체의 속도, 크기, 물체의 존재 유무 등에 대한 판단이 부정확해져 이와 연동되는 설비 등의 작동에 문제가 발생하여 큰 사고 및 손해를 유발하였던 것이다.

본 발명의 목적은 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질이 많은 환경에서도 정확한 감지가 가능한 빔 센서 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 전방으로 빔을 발사하고, 발사된 빔의 반사를 감지하는 빔 센서부를 구비한 센서 본체부재와;

상기 센서 본체부재의 전방 측에 장착되며, 빔 센서부에서 발사된 빔이 통과되는 중공부가 구비되고, 공기 공급관이 연결되어 전방으로 공기를 토출하는 공기 토출로가 몸체 내에서 중공부의 외측 둘레로 형성된 노즐부재를 포함한 빔 센서 장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.

본 발명은 빔의 외측 둘레로 공기를 분사하여 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질을 차단함으로써, 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질이 많은 환경에서 정확한 감지가 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질이 많은 환경에서 오작동 또는 감지 불가로 인해 발생되는 사고를 방지하는 효과가 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 구성을 도시한 단면도로서, 센서 본체부재의 전방에 빔이 통과되는 중공부의 둘레로 공기를 토출하는 노즐부재가 장착된 예를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 노즐부재를 도시한 종단면도로서, 중공부의 외측 둘레로 환형의 공기 분사부가 구비되는 것을 나타내고 있다.

도 4은 본 발명의 사용 상태도로서, 센서 본체부재의 센서부에서 발사된 빔의 외측 둘레로 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질을 차단하는 공기 차단막이 형성된 상태를 나타내고 있다.

이하, 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명의 센서 본체부재(10)는 내부에 전방으로 빔(1)을 발사하고, 발사된 빔(1)의 반사를 감지하는 빔 센서부(11)를 내부에 구비한다.

상기 빔 센서부(11)는 적외선, 또는 레이저 등과 같은 빔(1)을 센서 본체부재(10)의 전방(본 발명에서는 빔(1)이 발사되는 방향을 센서 본체부재(10)의 전방으로 정의한다.)으로 감지하고자 하는 물체(2)를 향해 발사하고, 발사된 빛이 물체(2)에 부딪친 후 반사될 때 반사되는 빔량 또는 반사되는데 걸리는 시간, 반사 각도 등을 감지하여 그 신호를 분석 장치로 전송하여 물체(2)의 속도, 크기, 물체(2)의 존재 유무 등을 판단할 수 있게 하는 것으로 공지의 빔 센서의 구조와 동일한 것이므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

상기 센서 본체부재(10)의 전방에는 상기 빔 센서부(11)에서 발사되는 빔(1)의 외측 둘레로 공기 차단막을 형성하게 하는 노즐부재(20)가 장착된다.

상기 노즐부재(20)는 몸체 중앙에 상기 빔 센서부(11)에서 발사된 빔(1)이 통과하는 중공부(21)가 구비되며, 몸체 내에서 중공부(21)의 외측 둘레로 공기 공급관(30)이 연결되어 전방으로 공기를 토출하는 공기 토출로(22)가 구비된다.

상기 공기 토출로(22)는 도 3에서 도시한 바와 같이 노즐부재(20)의 몸체 내에서 중공부(21)의 외측 둘레를 일정한 간격을 두고 감싸는 링 형상으로 형성된 유로로 노즐부재(20)의 전방으로 연통되게 형성되는 것으로, 공기 공급관(30)이 연결되어 공급받은 공기를 전방 즉, 빔(1)의 발사 방향으로 토출시키는 것이다.

또 상기 노즐 부재는 중공부(21)의 중앙으로 빔(1)이 통과되도록 센서 본체부재(10)의 전방에 장착되는 것이 바람직하다.

상기 노즐부재(20)는 센서 본체부재(10)의 전방으로 임의의 길이만큼 돌출되게 형성되는 가이드부(20a)를 구비하여, 공기 토출로(22)의 길이를 증대시켜 공기 토출로(22)를 통해 분사되는 공기의 직진성을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 공기 토출로(22)는 돌출된 단부 측으로 갈수록 점차적으로 관로가 좁아지도록 형성되어 토출되는 공기의 유속을 증대시켜 공기가 더 멀리 분사될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기 토출로(22)는 노즐 부재의 단부 측으로 갈수록 직경이 점차적으로 작아지게 경사져 빔(1)이 발사되는 중심점을 향해 공기를 분사시켜 빔(1)이 물체(2)에 부딪치는 지점에서 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질을 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 공기 토출로(22)에는 공기 공급관(30)이 연결되며, 상기 공기 공 급관(30)은 고압의 압축 공기를 공급하는 공기 공급 장치(40)에 연결되는 것이다.

상기 공기 공급 장치(40)는 고압의 공기를 저장하여 상기 공기 공급관(30)으로 압축 공기를 공급하는 압축 공기 탱크(41)와, 상기 공기 공급관(30)에 장착되어 관로를 개폐하는 제어 밸브(31)와, 상기 제어 밸브(31)의 작동을 제어하는 밸브 제어부(32)를 포함할 수도 있으며, 변형 예로 공기를 압축시켜 상기 공기 토출로(22)로 연결된 공기 공급관(30)에 압축 공기를 공급하는 에어 실린더를 사용할 수도 있는 것이다.

이외에도 공기 공급관(30)으로 고압의 압축 공기를 공급하는 공지된 어떠한 공기 공급장치도 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

그리고 상기 밸브 제어부(32)는 상기 센서 본체부재(10)의 빔 센서부(11)에 연계되어 빔 센서부(11)의 작동과 연계되어 제어 밸브(31)를 개폐하도록 하는데, 빔(1)의 속도가 공기의 속도보다 빠르므로 빔 센서부(11)에서 빔(1)이 발사되기 일정 시간 전에 제어 밸브(31)를 열어 공기 토출로(22)를 통해 공기를 분사시키고, 빔 센서부(11)에 의한 감지 및 측정이 완료된 경우 제어 밸브(31)를 닫아 공기 공급을 차단하도록 하는 것이며, 이때 상기 제어 밸브(31)는 전자적으로 제어가 가능한 솔레노이드 밸브를 사용하는 것을 기본으로 한다.

한편, 본 발명의 사용 상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

일단 측정 또는 감지하고자하는 물체(2)를 향하도록 센서 본체부재(10)의 전방을 위치시킨 후 빔 센서부(11)를 작동시켜 빔(1)을 발사한다.

이 때 밸브 제어부(32)는 빔 센서부(11)에서 빔(1)을 발사하기 일정 시간 전 에 제어 밸브(31)를 열어 공기 공급관(30)을 통해 공기를 공기 토출로(22)로 공급하여 노즐부재(20)의 전방으로 토출한다.

토출된 공기는 도 4에서 도시한 바와 같이 중공부(21)를 통과하여 발사되는 빔(1)의 외측 둘레를 감싸는 공기 차단막을 형성하게 되며, 빔(1)은 중공부(21) 및 공기 차단막 내를 통과하여 물체(2)에 부딪치게 되고, 반사되는 것이다.

빔(1)은 중공부(21) 및 공기 차단막 내부를 통과하면서 감지, 측정하고자 하는 물체(2)에 부딪치게 되므로 외부 공기에 포함된 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질에 의해 방해받지 않게 되는 것이다.

따라서, 분진이나 수증기, 또는 오염된 먼지 등의 이물질이 많은 환경에서 정확한 감지 및 측정이 가능한 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 사시도

도 2는 본 발명의 구성을 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 노즐부재를 도시한 종단면도

도 4은 본 발명의 사용 상태도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 빔 10 : 센서 본체부재

11 : 빔 센서부 20 : 노즐부재

21 : 중공부 22 : 공기 토출구

30 : 공기 공급관 31 : 제어 밸브

32 : 밸브 제어부

Claims (5)

1. 전방으로 빔을 발사하고, 발사된 빔의 반사를 감지하는 빔 센서부를 구비한 센서 본체부재와;

   상기 센서 본체부재의 전방 측에 장착되며, 빔 센서부에서 발사된 빔이 통과되는 중공부가 구비되고, 공기 공급관이 연결되어 전방으로 공기를 토출하는 공기 토출로가 몸체 내에서 중공부의 외측 둘레로 형성된 노즐부재를 포함한 것을 특징으로 하는 빔 센서 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기 공급관에는 관로를 개폐하는 제어 밸브가 장착되고, 상기 제어 밸브는 밸브 제어부에 연계되어 제어되는데,

   상기 밸브 제어부는 상기 센서 본체부재의 빔 센서부에 연계되어 빔 센서부에서 빔이 발사되기 전에 제어 밸브를 열고, 상기 빔 센서부에 의한 감지 및 측정이 완료된 경우 제어 밸브를 닫아 제어하는 것을 특징으로 하는 빔 센서 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 노즐부재는 상기 센서 본체부재의 전방으로돌출되게 형성되는 가이드부를 구비한 것을 특징으로 하는 빔 센서 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 공기 토출로는 노즐 부재의 단부 측으로 갈수록 점차적으로 관로가 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 빔 센서 장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 공기 토출로는 노즐 부재의 단부 측으로 갈수록 직경이 점차적으로 작아지게 경사진 것을 특징으로 하는 빔 센서 장치.

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