KR101064930B1 - A cart for running on the wall of steel-plate structure - Google Patents

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KR101064930B1 KR1020080089815A KR20080089815A KR101064930B1 KR 101064930 B1 KR101064930 B1 KR 101064930B1 KR 1020080089815 A KR1020080089815 A KR 1020080089815A KR 20080089815 A KR20080089815 A KR 20080089815A KR 101064930 B1 KR101064930 B1 KR 101064930B1
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Abstract

본 발명은 철판 구조물의 벽면이나 천정을 주행할 수 있는 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 원통형 자석(212)을 포함하는 자석바퀴(210)의 자기력을 이용하여 철 구조물의 수직벽면은 물론이고 천정까지도 자유롭게 주행하고, 조향성을 향상시키기 위한 방법으로 대차의 형태를 육각형 모양의 프레임(100)으로 하고 우레탄바퀴(300)를 장착하여 대차의 구동안정성과 조향성을 크게 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bogie that can travel the wall surface or ceiling of a steel plate structure, and more specifically, using the magnetic force of the magnetic wheel 210 including a cylindrical magnet 212 therein, as well as the vertical wall surface of the steel structure It is a method for freely traveling to the ceiling and improving steering, and the shape of the bogie is a hexagonal frame 100 and the urethane wheel 300 is mounted to greatly improve driving stability and steering of the bogie. do.

이에 본 발명은, 육각형 모양의 프레임(100)과 내부에 원통형 자석(212)을 포함하는 한 쌍의 자석바퀴(210)와 상기 자석바퀴(210)를 구동시키는 모터(220) 및 기어(250)와 커플링(230), 서스펜션(240)으로 구성하는 구동부(200)와 조향성을 향상시키기 위한 우레탄바퀴(300), 대차의 부착력을 증가시키기 위한 사각자석(410)을 포함하는 사각자석 블럭(400)으로 구성되어 철재 구조물의 벽면 어느 곳이나 주행이 가능하도록 구성되며 특히, 조향이 용이하여 슬립이나 대차의 추락위험 없이 안정성을 향상시킨 구조이다. Accordingly, the present invention, the hexagonal frame 100 and a pair of magnet wheel 210 including a cylindrical magnet 212 therein and the motor 220 and the gear 250 for driving the magnet wheel 210. And a magnet block 400 including a coupling 230, a driving unit 200 including the suspension 240, a urethane wheel 300 for improving steering, and a magnet 410 for increasing the adhesion of the trolley. ) It is configured to be able to run anywhere on the wall of the steel structure. Especially, it is easy to steer and improves the stability without the risk of slip or falling of the truck.

자석바퀴, 대차, 자석대차, 조향, 자석, 철판 구조물       Magnetic wheel, bogie, magnetic bogie, steering, magnet, steel plate structure

Description

자석바퀴를 이용한 철판 구조물 주행용 대차{A cart for running on the wall of steel-plate structure}A cart for running on the wall of steel-plate structure}

본 발명은 철판 구조물의 벽면이나 천정을 주행할 수 있는 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 원통형 자석(212)을 포함하는 자석바퀴(210)의 자기력을 이용하여 철판 구조물의 수직벽면은 물론이고 천정까지도 자유롭게 주행하고, 조향성을 향상시키기 위한 방법으로 대차의 형태를 육각형 모양의 프레임(100)으로 하고 우레탄바퀴(300)를 장착하여 대차의 구동성과 안정성 및 조향성을 크게 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bogie that can travel the wall surface or ceiling of the steel plate structure, and more specifically, using the magnetic force of the magnetic wheel 210 including the cylindrical magnet 212 therein, as well as the vertical wall surface of the steel plate structure It is a way to freely run to the ceiling and improve steering, and the shape of the bogie is a hexagonal frame 100 and the urethane wheel 300 is mounted to greatly improve the driveability, stability and steering of the bogie. It is done.

일반적으로 철판 구조물은 대형 선박이나 교량, 화물창고 등에 사용되고 있는데 이들 구조물의 도장작업이나 청소, 용접 및 여러 가지 검사작업 등 요구되는 작업이 다양하게 있으나, 이러한 작업을 수행하는데 어렵거나 위험요소가 많이 산재 되어 있어 대체 장비나 방안의 필요성이 절실한 현실이다.In general, steel plate structures are used in large ships, bridges, cargo warehouses, etc. There are a variety of required tasks such as painting, cleaning, welding, and various inspections of these structures. As a result, there is an urgent need for alternative equipment or solutions.

이에, 작업자의 접근 및 작업이 곤란한 환경에서의 보다 효율적으로 작업하 기 위해서 수직벽면에 부착하여 이동할 수 있는 무인 대차가 제안되고 있으며 벽면 부착방법으로는 진공 부압을 이용하는 흡착 패드 방식과 자석의 자기력을 이용하는 자석 부착방식 등이 제안되고 있다. Therefore, in order to work more efficiently in an environment where workers are difficult to access and work, an unmanned trolley that can be attached to and moved on a vertical wall has been proposed. As a wall attachment method, an adsorption pad method using vacuum negative pressure and a magnetic force of a magnet are proposed. Magnetic attachment methods and the like have been proposed.

그러나, 진공 부압을 이용하는 흡착 패드형은 부착면이 평탄해야하는 제한이 있고, 진공펌프 등의 과중한 제어장치가 수반되어야 하며, 진공이 누설될 경우 부착력이 현저히 떨어진다는 한계가 있다.However, the adsorption pad type using vacuum negative pressure has a limitation that the attachment surface must be flat, and must be accompanied by an excessive control device such as a vacuum pump, and there is a limitation that the adhesion force is significantly decreased when the vacuum is leaked.

또한, 전자석을 이용한 대차의 경우 공개특허 제 10-2005-0118818호 '전자석을 이용한 수직벽면 주행용 플랫폼'에서 제한된 바 있으나, 이러한 방식의 경우에는 대차의 탈부착이 용이한 장점도 있으나 전원공급이 항상 이루어져야 하며, 정전시 대차의 탈착으로 사고나 부상의 위험 또한 내재 되어 있다는 한계를 가진다.In addition, in the case of a trolley using an electromagnet has been limited in the 'Platform for traveling the vertical wall using the electromagnet' No. 10-2005-0118818, in this case, there is an advantage that the trolley easily removable, but the power supply is always It has to be done, and there is a limit that the risk of accident or injury is also inherent due to the removal of the trolley during power outage.

한편, 자석바퀴를 이용한 대차의 경우 본 출원인이 선출원한 특허출원번호 제 10-2008-0077800호 '자석을 이용한 선박용 대차'는 도 1에서 도시된 것과 같이 사각 형태의 대차 모양에 앞,뒤 각각 한 쌍의 자석바퀴로 구성되어 있으며, 이들 네개의 자석 바퀴는 체인 또는 벨트로 연결되어 연동하도록 구성된 것을 특징으로하는 대차를 제안한 바 있으나, 상기의 구성은 앞쪽 또는 뒤쪽의 한쪽 자석바퀴만을 모터로 구동하고 다른 한쪽 자석바퀴는 체인 또는 벨트로 연동하기 때문에 회전시 연동되는 자석바퀴의 슬립으로 체인 또는 벨트에 과부하가 걸려 끊어질 가능성 을 잠재하고 있을 뿐만 아니라 제어하기에 어려움이 있다는 문제점이 있었다.On the other hand, in the case of a trolley using a magnetic wheel patent application No. 10-2008-0077800 'applicable to the marine bogie using a magnet' is applied to the front and rear of the square bogie shape as shown in FIG. It is composed of a pair of magnet wheels, these four magnet wheels have been proposed a bogie characterized in that it is configured to be linked to the chain or belt interlock, the above configuration is to drive only one of the magnetic wheels of the front or rear with a motor Since the other magnetic wheel is interlocked with a chain or belt, there is a problem that it is difficult to control as well as the possibility of overloading the chain or belt due to slip of the magnetic wheel interlocked during rotation.

상기 제시한 바와 같이, 사각 형태의 대차에 자석바퀴가 앞뒤로 연동하도록 구성된 것을 특징으로 대차에서는 앞쪽 또는 뒤쪽의 한쪽 자석바퀴만을 모터로 구동하고 다른 한쪽 자석바퀴는 체인 또는 벨트로 연동하기 때문에 회전시 연동되는 자석바퀴의 슬립으로 체인 또는 벨트에 과부하가 걸려 끊어질 가능성을 잠재하고 있을 뿐만 아니라 제어하기에 어려움이 있다는 문제점이 있었다.As suggested above, the magnetic wheel is interlocked to the front and rear of the square bogie in the bogie, the only one of the front or rear drive the motor with a motor and the other magnetic wheel is interlocked with the chain or belt interlock when rotating There is a problem in that it is difficult to control as well as the potential to be broken by the overload of the chain or belt due to the slip of the magnetic wheel.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 육각형 모양의 프레임(100)과 원통형의 자석(212)을 내부에 포함하는 한 쌍의 자석바퀴(210)와 한 쌍의 우레탄 바퀴(300), 그리고 부착력을 증가시키기 위한 사각자석 블럭(400)과 상기 자석바퀴(210)를 구동시키기 위한 모터(220) 및 기어(260), 자석바퀴를 유연하게 구동하기 위한 커플링(230)과 서스펜션장치(240)로 구성되어 조향성을 향상시킬 수 있는 특징을 가지는 대차이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, a pair of magnet wheels 210 and a pair of urethane wheels 300 including a hexagonal frame 100 and a cylindrical magnet 212 therein. And a magnet 220 and a gear 260 for driving the magnet wheel 210, a coupling magnet 230 and a suspension device for flexibly driving the magnet wheel, to increase the adhesion force. It is comprised of 240, and the trolley | bogie which has the characteristic which can improve steering property.

상기의 구성을 갖는 본 발명은, 철판 구조물의 수직벽면과 천정면은 물론이고 내외부의 어느 곳이라도 안정적으로 이동하면서 도장, 용접, 세척 및 검사작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 육각형 모양의 프레임(100) 좌우에서 모터에 의해 직접 연결되어 구동되는 한 쌍의 자석바퀴(210)와 자유회전이 가능한 우레탄 바퀴(300)의 사용으로 회전시에 사각 형태의 대차보다 회전반경이 작고 회전축이 바퀴의 중심과 일치하여 특이 뛰어난 조향성을 갖는다.The present invention having the above configuration, as well as vertical wall surface and ceiling surface of the steel plate structure can be easily performed painting, welding, washing and inspection work while moving anywhere inside and outside, hexagonal frame ( 100) With the use of a pair of magnet wheels 210 that are directly connected to and driven by a motor from the left and right and the urethane wheel 300 capable of free rotation, the rotation radius is smaller than that of a square bogie at the time of rotation and the rotation axis is the center of the wheel. Consistent with the exceptional excellent steering.

또한, 사각 형태의 대차에서는 과도한 회전운동이나 고속 회전시 발생하는 슬립이나 체인의 과부하로 인한 탈락현상이 육각 형태의 대차에서는 전혀 발생하지 않아서 대차의 주행 안정성과 작업효율이 최대화되는 장점이 있다.In addition, in the square bogie, the dropping phenomenon caused by excessive rotational movement or slippage during high-speed rotation or overloading of the chain does not occur at all in the hexagon bogie, which has the advantage of maximizing driving stability and work efficiency.

본 발명은 철판 구조물의 벽면이나 천정을 주행할 수 있는 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 원통형 자석(212)을 포함하는 자석바퀴(210)의 자기력을 이용하여 철판 구조물의 수직벽면은 물론이고 천정까지도 자유롭게 주행하고, 조향성을 향상시키기 위한 방법으로 대차의 형태를 육각형 모양의 프레임(100)으로 하고 우레탄바퀴(300)를 장착하여 대차의 구동성과 안정성 및 조향성을 크게 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bogie that can travel the wall surface or ceiling of the steel plate structure, and more specifically, using the magnetic force of the magnetic wheel 210 including the cylindrical magnet 212 therein, as well as the vertical wall surface of the steel plate structure It is a way to freely run to the ceiling and improve steering, and the shape of the bogie is a hexagonal frame 100 and the urethane wheel 300 is mounted to greatly improve the driveability, stability and steering of the bogie. It is done.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.Looking at the embodiment of the present invention through the accompanying drawings as follows.

우선, 도 1은 본 출원인이 선출원한 사각형태의 자석대차인 특허출원번호 제 10-2008-0077800호 '자석을 이용한 선박용 대차'의 평면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 평면도를, 도 3은 본 발명의 정면도를, 도 4는 본 발명의 측면도를 각각 나타낸 것으로 육각형 모양의 프레임(100)과, 원통형의 자석(212)을 내부에 포함하는 자석바퀴(210), 상기 자석바퀴(210)를 구동시키는 모터(220) 및 기어(250)와 커플링(230), 서스펜션(240)으로 구성하는 구동부(200)와 조향성을 향상시키기 위한 우레탄바퀴(300), 대차의 부착력을 증가시키기 위한 사각자석(410)을 포함하는 사각자석 블럭(400)으로 대략적인 구성을 갖는다.First, Figure 1 shows a plan view of the patent application No. 10-2008-0077800 'vehicle bogie using a magnet' which is a square magnet bogie applicant filed by the applicant, Figure 2 is a plan view of the present invention, Figure 3 4 is a front view of the present invention, and FIG. 4 is a side view of the present invention, respectively. A hexagon wheel-shaped frame 100 and a magnet wheel 210 having a cylindrical magnet 212 therein, and the magnet wheel 210 are shown. Motor 220 for driving the gears 250 and the coupling unit 230, the suspension consisting of a suspension 240 and the urethane wheel 300 to improve steering, a square for increasing the adhesion of the bogie Square magnet block 400 including a magnet 410 has a rough configuration.

상기의 구성을 갖는 본 발명에서 먼저 프레임(100)은 육각형 모양으로 본 출원인이 선출원한 사각형 모양의 자석대차와 차별하였다. 사각형 모양의 대차에서는 앞뒤로 각각 한 쌍의 자석바퀴로 구성되어 구동부와 연동부로 나누어져 있어 회전시 회전축이 일정하지 않아서 앞뒤의 바퀴를 연동하는 체인 또는 벨트에 과부하가 걸리거나 슬립이 일어날 가능성이 있었으나, 본 발명인 육각형 모양의 프레임(100)에 한쌍의 자석바퀴(210)만을 사용하고 앞뒤로는 조향성을 향상시키기 위해 한 쌍의 우레탄 바퀴(300)를 사용하여 회전시 주행 안정성이 확보되고 슬립이 발생하지 않는다는 특징을 가진다.In the present invention having the above configuration, the frame 100 is first distinguished from the magnet balance of the square shape that the applicant has filed in the hexagonal shape. In the square bogie, it is composed of a pair of magnet wheels in front and rear, and divided into a driving part and an interlocking part.Therefore, the rotation axis is not constant during rotation, which may overload or slip the chain or belt linking the front and rear wheels. Using only a pair of magnet wheels 210 in the hexagonal frame 100 of the present invention and using a pair of urethane wheels 300 to improve the steering back and forth, driving stability is secured during rotation and no slip occurs. Has characteristics.

다음으로 구동부(200)의 구성은 한 쌍의 자석바퀴(210)와, 상기 자석바퀴(210)를 구동시키는 모터(220), 기어(250) 및 체인, 구동시 외력에 대해 유연한 움직임을 위한 커플링(230), 그리고 서스펜션(240)으로 이루어져 좀 더 유연한 움직임을 가질 수 있도록 구성되어 있다.Next, the driving unit 200 includes a pair of magnet wheels 210, a motor 220 for driving the magnet wheels 210, a gear 250 and a chain, and a couple for flexible movement with respect to external force during driving. Ring 230, and the suspension 240 is configured to have a more flexible movement.

상기의 자석바퀴(210)는 도 5에서와 같이 5개의 원판으로 구성되어 있고, 가운데 원판(211)은 비철금속으로 자석바퀴(210)에 포함하는 원통형 자석(212)의 수만큼 구멍이 형성되어 있으며, 그 양쪽에 철금속의 원판(213)에 원통형 자석(212)이 고정할 수 있도록 자석의 크기에 맞는 홈이 자석의 수만큼 나있어 자석을 고정할 뿐만 아니라 자력을 증가시키는 역할을 한다. 그리고 마지막 원판(214)은 비철금속으로 그 원주면을 우레탄으로 코팅하여 철판 벽면에 부착시 접지력을 증가시켜 슬립이 일어나는 것을 방지하여 주는 역할을 한다. The magnet wheel 210 is composed of five discs as shown in Figure 5, the center disc 211 is formed of as many holes as the number of cylindrical magnets 212 included in the magnet wheel 210 of the non-ferrous metal In addition, the grooves corresponding to the size of the magnets are fixed by the number of magnets so that the cylindrical magnets 212 can be fixed to the disc 213 of the ferrous metal on both sides thereof, thereby not only fixing the magnets but also increasing the magnetic force. And the last disc 214 is a non-ferrous metal coating the circumferential surface with a urethane to increase the grip when attached to the iron plate wall surface to prevent slip occurs.

이러한 자석바퀴(210)는 도 2와 같은 육각형 모양의 자석대차 좌우 양쪽에 위치하고 모터(220)에 의해 구동하며, 두 개의 모터(220)가 각각 자석바퀴(210)의 기어(250)와 체인으로 직접 연결되어 제어하게 되는데, 자석바퀴(210)에는 각각 커플링(230)으로 구동축과 연결되어 있고 서스펜션 장치(240)에 부착되어 외력이나 바닥면에서의 충격에 유연하게 구동할 수 있다.The magnet wheel 210 is located on both sides of the hexagonal magnet balance left and right as shown in FIG. 2 and driven by a motor 220, and the two motors 220 each have a gear 250 and a chain of the magnet wheel 210. Directly connected and controlled, each of the magnetic wheel 210 is connected to the drive shaft by the coupling 230 and attached to the suspension device 240 can be flexibly driven to the external force or impact on the floor.

또한, 육각형 모양의 자석대차 앞뒤로는 우레탄 바퀴(300)를 장착하여 회전운동시의 구동을 유연하게 하고, 고속회전시에도 주행안정성과 조향성을 향상시키게 되었다.In addition, the front and rear of the hexagonal magnet bogie is equipped with a urethane wheel 300 to facilitate the drive during the rotational movement, and improved driving stability and steering even at high speed rotation.

다음으로 자석 대차에 부착력을 증가시키기 위한 사각자석 블럭(400)의 구성은, 도 6에서와 같이 직육면체 모양의 자석(410)을 비철금속인 알루미늄 케이스(420)로 사방을 각각 감싸고 윗면을 자석 크기의 철 금속(430)으로 막아서 자력을 배가시키는 구조이며, 상부 알루미늄 커버(440)에 가이드(460)와 바닥면과 이격거리를 조절할 수 있는 조절나사(450)를 두어 부착력을 조절할 수 있는 구조이다. Next, the configuration of the square magnet block 400 to increase the attachment force to the magnet bogie, as shown in Figure 6, the rectangular parallelepiped magnet 410 is wrapped around the four sides with a non-ferrous metal aluminum case 420, respectively, the upper surface of the magnet size It is a structure that doubles the magnetic force by blocking with ferrous metal 430, and has a structure that can control the adhesion by placing the adjustment screw 450 to adjust the separation distance to the guide 460 and the bottom surface on the upper aluminum cover 440.

도 1은 선출원의 사각 형태의 자석대차1 is a magnetic balance of the square of the first application

도 2는 본 발명의 평면도2 is a plan view of the present invention

도 3은 본 발명의 정면도3 is a front view of the present invention

도 4는 본 발명의 측면도4 is a side view of the present invention

도 5는 본 발명에 사용되는 자석바퀴의 조립도5 is an assembly view of the magnetic wheel used in the present invention

도 6은 본 발명에 사용되는 사각자석 블럭의 구성도6 is a block diagram of a square magnet block used in the present invention

를 나타내는 것이다.It represents.

Claims (1)

철판 구조물의 벽면이나 천정을 주행할 수 있는 대차에 있어서,In the cart which can run the wall surface and the ceiling of the steel plate structure, 육각형 모양의 프레임(100)과,Hexagon-shaped frame 100, 대차의 좌우 중심에 위치하며 원통형 자석(212)을 포함하는 한 쌍의 자석바퀴(210)와, 상기 자석바퀴(210)의 기어(250)에 연결된 모터(220)와, 상기 자석바퀴(210)를 구동축에 연결하는 커플링(230)과, 또한 상기 자석바퀴(210)와 상기 커플링(230)사이에 부착되어 외력이나 바닥면에서의 충격에 상기 자석바퀴(210)를 유연하게 구동시키는 서스펜션(240)으로 이루어진 구동부(200)와,A pair of magnet wheels 210 positioned at the left and right centers of the bogie and including a cylindrical magnet 212, a motor 220 connected to the gear 250 of the magnet wheels 210, and the magnet wheels 210. Is coupled between the coupling 230 to the drive shaft, and also the magnetic wheel 210 and the coupling 230, the suspension to flexibly drive the magnetic wheel 210 against external force or impact on the bottom surface Drive unit 200 made of 240, 조향성을 향상시키기 위해 대차의 앞뒤 방향에 각각 위치한 한 쌍의 우레탄바퀴(300)와,A pair of urethane wheels 300, respectively located in the front and rear directions of the bogie to improve steering, 상기 프레임(100)의 전후면에 결합되되, 자성을 띄지 않는 비자성체로 형성되어 바닥면에 지지되는 케이스(420)와, 상기 케이스(420)내에 결속되어 바닥면과 일정한 이격거리를 두도록 위치되는 사각자석(410)과, 상기 사각자석(410)의 자력을 증가시키도록 상기 사각자석(410)의 상부에 위치되는 철 금속(430)으로 이루어진 사각자석블록(400)을 포함하고,The case 420 is coupled to the front and rear surfaces of the frame 100 and is formed of a non-magnetic material that is not magnetic and is supported on the bottom surface, and is coupled to the case 420 to be spaced apart from the bottom surface. Square magnet block 410, and the square magnet block 400 made of ferrous metal 430 located on the top of the square magnet 410 to increase the magnetic force of the square magnet 410, 상기 사각자석블록(400)은 상기 케이스(420)의 커버(440)상에 바닥면과의 이격거리를 조절할 수 있는 조절나사(450) 및 가이드(460)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철판 구조물 주행용 대차.The square magnet block 400 is an iron plate structure further comprising an adjustment screw 450 and a guide 460 on the cover 440 of the case 420 to adjust the separation distance from the bottom surface. Bogie for driving.
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