일반기술

크레인 자동화 시스템

크레인은 기계장치 중에서도 가장 먼저 고안된 것으로, 종류가 매우 많고, 사용목적에 따라 크레인의 형식과 운동방식 등이 각각 달라서 이를 분류한다는 것은 어려운 일이다. 명칭도 다양해서 일정하지 않다. 용도와 형상을 고려해서 크레인을 분류하면, 천장 크레인(overhead crane) ·지브 크레인(jib crane) ·다리형 크레인(bridge crane) ·탑형 크레인(tower crane) ·케이블 크레인(cable crane) ·언로더(unloader) 등으로 나눌 수 있다. 〈천장 크레인〉 크레인 중에서 가장 흔히 사용되는 것으로, 공장 ·창고 등의 천장 부분에 설치하기 때문에 이런 명칭이 붙었다. 〈지브 크레인〉 경사진 보(지브)를 가진 크레인으로서, 수직기둥에서 뻗은 수평 외팔보를 가진 형태의 것도 있다. 또, 선회(旋回)하는 것이 많아 선회 크레인이라고도 한다. 〈다리형 크레인〉 거더(girder)를 2개의 교각으로 지지하고, 교각 하단에 있는 바퀴로 레일 위를 주행하고, 이 거더 위를 트롤리가 움직이도록 하여 하역운반을 한다. 트롤리의 형식은 용도에 따라 다양하며 종류도 많다. 〈탑형 크레인〉 높은 탑 상부에 빔을 걸쳐서 하중을 매단 트롤리가 이동하는 식의 것과 지브를 비스듬히 돌출시킨 형식의 것이 있다. 조선소의 선대(船臺)와 안벽(岸壁) 등에 설치되고, 높이 올릴 수 있어 작업반지름이 큰 것이 특색이다. 탑의 하단에는 바퀴가 있어 탑 전체가 레일 위를 주행한다. 권양하중은 100 t 이상이다. 〈케이블 크레인〉 두 지점 사이에 와이어로프를 매고 이를 이용하여 트롤리가 움직이도록 해서 하물을 올리는 작업을 하는 크레인이다. 양단의 탑은 고정된 것과 여러 가지 종류의 이동할 수 있는 것이 있다. 양단 탑 사이의 거리는 200∼600 m이며, 댐 콘크리트 타설(打設), 기계운반, 저목장(貯木場), 교량가설과 채석장의 석재운반 등에 사용된다. 양정(揚程)은 100∼150 m, 권양하중은 3∼150 t 정도이다. 〈언로더〉 광석 ·석탄 등의 산적화물을 하역하는 기계이며, 그래브버킷으로 담아 올려서 기계 내에 있는 벨트컨베이어에 의해서 뒤쪽으로 보내는 형식의 것이 많다. 지브 크레인, 다리형 크레인 및 이것들을 조합한 것이 있으며 형식도 다종다양하다. 이 밖에 디젤기관을 동력으로 하여 도로를 이동하는 모빌 크레인, 부정지(不整地)의 하역에 적합한 캐터필러 크레인, 원기둥을 세워 대문처럼 만든 틀과 전동 윈치를 조합한 것으로 안벽하역에 가장 경제적인 진폴(gin-pole), 홀수가 낮은 상자 모양의 배 위에 지브 크레인을 장비한 플로딩 크레인 등이 있다. 위에서 살펴본 바와 같이 다양한 크레인들은 단순한 mobile 개념에서 최근에는 자동화 시스템으로 기술 개발이 진행되고 있다.이에 본 기술의 내용은 크게 다음과 같은 다섯가지로 나눌 수 있다.- 크레인 작업중 이송물의 흔들림으로 인한 생산성 저하, 제품파손, 안전사고 등에 종합적으로 대비할 수 있는 크레인 제어기술- 주행, 횡행, 권상, 권하 3축 크레인에 대한 고성능 정밀 Anti-Swing 제어로직 개발 - 2차원 흔들림각 정밀측정센서- 정밀 거리측정센서- 제품 이송용 트럭의 위치 및 형상검출 시스템본 기술이 적용되는 주요 용도는 주행, 횡행, 권상 / 권하 3축 제어가 가능한 크레인 자동화 기술, 모든 종류의 크레인 자동화에 적용할 수 있는 개발형 컴퓨터 시스템을 이용한 제어 분야 등으로, 본 기술을 통한 국내기술 확보로 크레인 자동화에 대한 투자비 대폭 절감의 효과를 기대할 수 있다