각도센서로 특장차 공중작업대의 회전각을 측정한다
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각도센서로 특장차 공중작업대의 회전각을 측정한다
  • 신현성 기자
  • 승인 2019.09.10 18:34
  • 댓글 0
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독일 뮌스터랜드에 위치한 Ruthmann는 1901년부터 운송 장비 솔루션을 제공해온 기업이다. 대표적인 품목은 공중 작업대이다. 이를 제작하여 공급하고 있다.

이 회사 제품은 최대 작동 높이가 100미터인 STEIGER로, 공중 작업대의 안전을 보장하기 위해 센서로 작업 케이지의 회전 각도를 감지한다. 사용된 센서는 터크의 Ri360-Q14 유도형 각도 센서다.

컴팩트한 터크 Ri360-QR14각도센서는 강철 커버로 기계적 손상으로부터 안정적으로 보호된다.

넓은 감지 범위의 각도센서
공중 작업대에는 작업자가 탑승하므로 안전에 대한 사항을 충족해야 한다. 안전 관련 센서 및 컨트롤러는 특히 이중화 설계가 필수다. STEIGER 장비에는 암과 작업 케이지 사이에 지브가 있다. 이 지브는 케이지가 장애물을 피해 유연하게 조작할 수 있게 도와준다.

작업 케이지가 회전할 때는 케이지 아래에 위치한 센서로 각도를 모니터링 한다. 이 회사의 전기 제어 기술 책임자 Dr.-Ing. Klemens Post에 의하면, 지브가 올바른 위치에 있는 경우에만 작동 케이지 자체를 완전히 회전시킬 수 있다.

너무 가파르면 제어 콘솔이 있는 케이지가 지브에 부딪칠 수 있기 때문이다. 이를 방지하기 위해 컨트롤러는 지브의 회전 각도를 지속적으로 모니터링하고, 허용 한도까지 위치를 변경시킨다.

한계 범위에서의 출력 신호
Post의 설명에 의하면, 이전에 사용했던 타사의 각도 센서는 180도 감지 범위의 제품이었다. 그래서 조금 문제가 있었다. -90도의 측정 시작점에서 0.5V 신호를, +90도의 엔드 포인트에서 최대 4.5V를 출력하는 방식의 기존 제품은, 4.5V 출력에서의 정지가 지연되는 경우, 센서 신호가 0.5V로 점프했다.

작동중인 케이지 아래의 각도 센서가 케이지의 회전 각도를 측정한다.

컨트롤러가 0.5V 신호에 따라 작동 케이지의 이동을 잠금 설정함에 따라, 작업자들은 안전 영역으로 이동하여 센서를 안전한 범위(예:-85도~ +85도)로 다시 티칭해야 했던 것이다.

터크의 Ri360-QR14 각도 센서는 360도 감지 범위를 보유한 제품. 티칭된 시작점 또는 종료점을 벗어난 위치에 도달해도 0.5V의 신호는 여전히 시작점 이전에서 출력되고 4.5V 신호는 종료점 이후 위치에서 출력된다.

의도한 한계점이 두 끝점 사이로 이동할 때까지 신호가 점프하지 않기 때문에, 센서가 9시 방향의 시작점에서 3시 방향의 엔드 포인트로 티칭되고, 4시 방향이 되면 6시 방향의 한계에 도달할 때까지 4.5V의 최대 신호를 계속적으로 출력하다가 한계점에 도달하면 신호가 0.5V의 시작점으로 점프한다.

간단한 센서 오프셋 기능
이 기능 외에도 터크의 각도센서는 오프셋 허용오차도 우수하다. 수직 및 수평으로 센서를 3mm씩 오프셋 설정이 가능한데, 이는 센서를 장착할 때 오차가 자주 발생하기 때문에 유리하다.

Bi20-Q20 유도형 근접센서로 작업 케이지의 외벽에 접힌 사다리를 감지한다.

티칭 기능 또한 간단하다. 시작점 위치로 이동하여 티칭 어댑터 버튼을 2초간 누른 뒤, 종료점으로 이동 후 2초 동안 한 번 더 누르면 티칭이 완료된다.

Ruthmann은 공중작업대 설치를 위한 자동화 시스템도 개발하여 제공한다. 작업자는 버튼을 눌러 장치를 안전한 영역으로 움직일 수 있고, 4개의 측면 잭이 모두 자동으로 확장되어 필요한 움직임을 통해 수평으로 이동한다.

이 때, 컨트롤러는 5도 공차를 허용한다. 또한 자동 후퇴 기능을 통해 공중 작업대의 이동을 더 단순화한다. 버튼을 누르면 STEIGER의 모든 텔레스코픽 붐과 지브가 작동하여 케이지를 작업 위치 또는 운송 위치로 이동시키며, 이 때 케이지는 수직으로 유지된다.

사고의 위험을 줄이기 위해 컨트롤러는 작업 케이지를 조작하기 전에 사다리가 모두 접혀있는지 확인 과정을 거친다. 터크의 유도식 근접 스위치는 이 때 사다리를 감지하는데 사용된다.



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