KR101127471B1

KR101127471B1 - 활선 애자 점검 로봇 기구

Info

Publication number: KR101127471B1
Application number: KR1020100086187A
Authority: KR
Inventors: 박준영; 이재경; 오기용
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-22
Also published as: KR20120023328A

Abstract

활선 애자 점검 로봇 기구를 개시한다. 활선 애자 점검 로봇 기구는 활선 애자로 이루어진 애자련에서 애자를 점검하기 위해, 복수의 핀휠을 사용하여 애자련의 애자들에 접촉하며 애자련 주행 기능을 수행하는 구동 모듈, 애자들의 다양한 직경에 대응하며, 탄성력에 의해 애자들을 감싸는 제1 및 제2 윙 모듈 및 애자들을 전기적으로 점검하는 점검 모듈을 포함한다.

Description

활선 애자 점검 로봇 기구{Robot Mechanism For Live-Line Insulator Inspection}

본 발명은 활선 애자 점검 로봇 기구에 관한 것이다.

애자(Insulator)란 전선이 전주 또는 철탑 등에 연결되어 이탈되지 않고 지지되도록 설치되는 절연물이다. 여기서 애자가 여러 개 덧이어진 것이 애자련(Insulator String)이다. 애자련은 구성 애자들이 중력 방향으로 연결된 현수 애자련과 중력에 수직한 방향으로 연결된 내장 애자련의 2가지 종류로 크게 나누어진다. 이러한 애자련은 초고압 송전 선로, 특고압 배전 선로, 전철 선로 및 저압 배전 가공선로 등에 사용된다.

대부분의 애자는 도기와 자기 및 유리로 만들어지고, 접착제를 사용하여 금속 부품 등을 애자에 부착한다. 따라서 장착 후 오랜 시간이 흐르면 고전압 스트레스(Stress), 기계적 스트레스, 열 스트레스 및 염분이나 진애에 의한 애자 표면의 오손(Pollution) 등으로 인해 열화 및 절연 저하가 발생된다. 이에 따라 전기 공급자는 열화 및 절연 저하에 의한 애자의 성능 저하를 방지하기 위해 정기적으로 애자를 점검한다.

여기서 현수 애자련과 내장 애자련의 구성 애자들은 서로 크기 차이가 존재하기 때문에 종래의 애자 점검용 로봇 기구는 둘 중 어느 한 종류만 점검할 수 있다. 이때, 로봇의 구매 가격이 매우 높아 현수 애자련용 로봇과 내장 애자련용 로봇을 각각 구비하는 것은 구매뿐만 아니라 운영 및 유지보수 측면에서 많은 비용이 발생한다.

또한, 내장 애자련과 현수 애자련이 혼재해있는 송전 선로가 산악 지역을통과하는 경우 애자를 점검하기 위해 현수 애자련용 로봇과 내장 애자련용 로봇 2대를 함께 운반해야하므로 현장 운송에 투입되는 시간 및 비용이 증가하고 운전 및 작업 효율성이 저하된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 로봇으로 서로 다른 규격과 종류의 애자련에 모두 적용이 가능한 활선 애자 점검 로봇 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 활선 애자 점검 로봇 기구를 제공한다.

활선 애자 점검 로봇 기구는 복수의 애자로 이루어진 애자련에서 애자를 점검하기 위해, 복수의 핀휠을 사용하여 애자련의 애자들에 접촉하며 애자련 주행 기능을 수행하는 구동 모듈, 애자들의 다양한 직경에 대응하며, 탄성력에 의해 애자들을 감싸는 제1 및 제2 윙 모듈 및 애자들을 전기적으로 점검하는 점검 모듈을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구동 모듈은 핀휠들을 구동하는 제1 구동부, 핀휠들에 결합되어 애자들에 접촉하는 복수의 핀휠용 바퀴 및 애자들의 측면에 접촉하는 제1 스키드바를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 핀휠용 바퀴는 핀휠에 결합되는 적어도 하나의 롤러를 포함 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구동 모듈은 핀휠들의 기준 자세를 감지하는 위치 검출 센서 및 애자들의 위치를 감지하는 거리 측정 센서를 더 포함할 수 있다.

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본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 윙 모듈 각각은 구동 모듈에 결합되는 복수의 윙 프레임, 윙 프레임들 사이를 연결하여 윙 프레임을 회전시키는 회전 조인트 및 윙 프레임에 결합되어 애자련의 애자들 가장자리에 접촉하는 제2 스키드바를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 회전 조인트는 탄성력을 갖는 탄성체를 더 포함하되, 윙 프레임이 탄성체의 탄성력에 의해 애자들의 측면을 감쌀 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 윙 프레임은 탄성력을 갖는 물질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 점검 모듈은 애자들에 접촉하여 애자의 전기적 특성을 측정하는 측정부, 측정부를 회전시켜 애자에 측정부를 접촉시키는 제2 구동부 및 측정부에서 검출된 애자들의 전기적 특성을 점검하는 점검부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 윙 모듈 중 어느 하나에 결합되어 구동 모듈 및 점검 모듈을 제어하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어 모듈은 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 윙 모듈 중 어느 하나에 결합되어 구동 모듈, 점검 모듈 및 제어 모듈에 전원을 공급하는 배터리 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 내장 애자련의 주행을 보조하기 위해 구동 모듈에 결합되는 보조 스키드바 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 보조 스키드바 모듈은 내장 애자련에 접촉하는 제3 스키드바, 제3 스키드바와 구동 모듈을 연결하는 복수의 연결바 및 연결바들을 서로 연결하여 지지하는 복수의 지지바를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구는 길이조정이 가능한 핀휠들을 이용한 구동 방식으로 설계되어 다양한 높이의 애자에 적용될 수 있다. 또한, 활선 애자 점검 로봇 기구는 탄성력을 갖는 윙 구조로 설계되어 다양한 직경의 애자에 적용될 수 있다.

이에 따라, 다양한 애자련 규격에 맞춰서 별도의 로봇을 개발하거나 구매할 필요없이 1대의 활선 애자 점검 로봇 기구로 서로 다른 규격과 종류의 애자로 이루어진 애자련들을 모두 점검할 수 있고, 구매, 운영 및 유지보수 측면에서 매우 경제적이다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구는 접근이 어려운 송전 선로에 설치된 애자련을 점검할 때 현장 운송, 운전 및 작업 효율성 측면에서 매우 유용하다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구는 현수 애자련과 내장 애자련 모두를 자동으로 이동하면서 애자 정밀 점검 작업을 수행함으로써 불량 애자를 사전에 발견하여 정전 사고를 미연에 방지할 수 있고, 고소 및 초고압 환경에서 실시되는 점검 작업자의 안전을 보장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 활선 애자 점검 로봇 기구의 구동 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 구동 모듈의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 윙 모듈 및 제2 윙 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 점검 모듈을 나타내는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 모듈을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보조 스키드바 모듈을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 현수 애자련 주행 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 내장 애자련 주행 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 애자 점검 모습을 나타내는 도면들이다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 애자련 주행 동작 과정과 점검 동작 위치를 나타내는 도면들이다.
도 20은 활선 애자 점검 로봇 기구가 내장 애자련의 전원측에서 접지측으로 주행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 21은 활선 애자 점검 로봇 기구가 내장 애자련의 접지측에서 전원측으로 주행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 20에 도시된 핀휠용 바퀴의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구를 나타내는 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 구동 모듈(100), 제1 윙 모듈(200), 제2 윙 모듈(300), 점검 모듈(400), 제어 모듈(500), 제1 배터리 모듈(600), 제2 배터리 모듈(700) 및 보조 스키드바 모듈(800)을 포함한다.

이하 각각의 모듈은 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 도 1에 도시된 활선 애자 점검 로봇 기구의 구동 모듈을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 구동 모듈(100)은 제1 구동부(110), 구동부용 평기어(115), 복수의 핀휠(120), 복수의 핀휠용 평기어(125), 복수의 핀휠용 바퀴(130), 복수의 리미트 스위치(140), 적어도 하나의 거리 측정 센서(150), 복수의 제1 스키드바(160) 및 적어도 하나의 설치철거용 고리(180)를 포함한다.

여기서 구동 모듈(100)은 두 쌍의 핀휠(120)을 회전시켜 애자련을 주행하는 기능을 수행한다. 구동 모듈(100)은 설치철거용 고리(180)가 구동 모듈(100)의 상부와 중앙에 하나씩 설치된다. 여기서 핀휠(120)은 현수 애자련용 애자와 내장 애자련용 애자 각각의 높이가 서로 다르므로 길이를 각각의 애자에 맞춰서 원터치 방식으로 조정 가능하도록 형성된다. 제1 구동부(110)는 핀휠들(120)을 구동하기 위해 설치된다. 핀휠들(120)은 제1 구동부(110)에 의해 회전하는 구동부용 평기어(115)에 핀휠용 평기어(125)가 맞물려 구동된다. 여기서, 구동 모듈(100)은 핀휠들(120)을 구동하기 위해 제1 구동부(110)로서 2개의 DC 모터를 사용할 수 있다.

리미트 스위치(140)는 핀휠들(120) 각각의 기준 자세를 검출하기 위해 핀휠들(120)과 제1 스키드바(160)를 연결하는 연결 프레임(145)에 설치된다. 여기서, 리미트 스위치(140)는 핀휠(120)의 점검 위치를 감지하는 위치 검출 센서로 사용된다. 또한, 핀휠들(120) 각각의 기준 자세 검출에는 리미트 스위치(140) 뿐만 아니라 포토 인터럽터(photointerruptor) 등의 다른 위치 검출 센서도 사용될 수 있다.

또한, 거리 측정 센서(150)는 구동 모듈(100)의 상측 및 하측에 애자가 존재하는지를 감지하기 위해 구동 모듈(100)의 일측 및 타측 각각에 설치된다. 도 3에서는 거리 측정 센서(150)가 구동 모듈(100)의 일측에만 설치되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 구동 모듈(100)의 타측에도 설치된다.

또한, 구동 모듈(100)은 제1 스키드바(160)에 보조 스키드바 모듈(800)을 연결하기 위한 복수의 보조 스키드바 결합부(170)를 더 포함할 수 있다. 보조 스키드바 결합부들(170)은 제1 스키드바(160)의 측면에 설치되어 보조 스키드바 모듈(800)을 연결한다.

한편, 구동 모듈(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 다른 실시 예로서 제1 구동부(110)와 베벨 기어(190)로 이용하여 핀휠들(120)을 구동할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 구동 모듈의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.

여기서 구동 모듈(100)은 제1 구동부(110)를 지지 프레임(195)에 결합된 제1 스키드바(160)에 설치하고 핀휠들(120)에 설치된 베벨 기어(190)에 맞물려 핀휠들(120)을 구동할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 윙 모듈 및 제2 윙 모듈을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 윙 모듈(200) 및 제2 윙 모듈(300) 각각은 활선 애자 점검 로봇 기구(10)의 프레임 역할을 하며, 점검 모듈(400), 제어 모듈(500), 제1 배터리 모듈(600) 및 제2 배터리 모듈(700)이 장착될 수 있는 장소를 제공한다. 또한, 제1 윙 모듈(200) 및 제2 윙 모듈(300) 각각은 활선 애자 로봇 기구(10)가 직경이 작은 현수 애자련에 설치될 경우 활선 애자 로봇 기구(10)가 현수 애자련(30)에서 떨어지지 않도록 탄성력을 이용하여 제2 스키드바(230, 330)이 애자의 자기 부분을 누른다. 이를 위해, 제1 윙 모듈(200) 및 제2 윙 모듈(300) 각각은 윙 프레임(210, 310)을 회전시키는 회전 조인트(220, 320)에 탄성력이 강한 탄성체(225, 325)가 설치된다. 여기서 탄성체(225, 325)는 용수철 등의 탄성력을 구현할 수 있는 부품을 포함할 수 있다. 한편, 윙 프레임(210, 310)은 애자의 자기 부분을 누르기 위해 탄성력이 있는 탄소 복합재와 같은 소재로 형성될 수 있다.

윙 프레임(210, 310)의 단부에는 제2 스키드바(230, 330)가 결합된다. 제2 스키드바(230, 330)는 애자들의 측면에 접촉한다.

여기서 윙 프레임(210, 310)은 다양한 애자들에 적용될 수 있으며, 직경이 가장 작은 애자를 누르도록 설치된다. 예를 들면, 윙 프레임(210, 310)은 현수 애자련용 애자의 자기 부분을 제2 스키드바(230, 330)가 힘껏 누르도록 설치된다. 또한, 윙 프레임(210, 310)은 제2 스키드바(230, 330)가 현수 애자련용 애자의 직경보다 더 안쪽에 위치하지 않도록 탄성력을 가지고 설치된다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 점검 모듈을 나타내는 도면들이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 점검 모듈(400)은 RC 서보 모터, DC 모터 등의 제2 구동부(410)에 의해 구동되는 회전축(420)과, 회전축(420)에 설치된 복수의 측정부(430) 및 회전축(420)과 제2 구동부(410)에 연결된 점검부(440)를 포함한다.

점검 모듈(400)은 애자들의 전기적 특성을 측정하기 위하여 제2 구동부(410)에 의해 회전축(420)을 회전시켜 애자의 캡(cap)에 측정부(430)를 접촉시킴으로써 점검 기능을 수행한다. 여기서 점검부(440)에는 애자들의 전기적 특성을 측정하기 위한 애자 특성 점검 회로를 포함한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 모듈을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 제어 모듈(500)은 무선 통신 회로를 포함하여 외부와 통신을 수행하고, 제어 회로를 포함하여 활선 애자 로봇 기구(10)의 상태를 제어 또는 감시한다. 예를 들면, 제어 모듈(500)은 구동 모듈(100)의 동작 또는 점검 모듈(400)의 동작을 제어한다.

또한, 제어 모듈(500)은 활선 애자 로봇 기구(10)의 전원 공급을 제어하기 위한 주전원 스위치(520)와 로봇의 현재 상태를 표시하는 표시용 LED들(530)을 포함할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 도면이다.

제1 배터리 모듈(600) 및 제2 배터리 모듈(700) 각각은 2가지 종류가 있는데 도 9에 도시된 바와 같이 충전잭을 포함하지 않는 모듈과 도 10에 도시된 바와 같이 충전잭을 포함하는 모듈 중 어느 하나로 이루어진다.

충전잭을 포함하지 않는 모듈로 이루어진 제1 배터리 모듈(600) 및 제2 배터리 모듈(700) 각각은 배터리함(605)과 전원 공급선 인출구(610)를 포함한다.

또는, 충전잭을 포함하는 모듈로 이루어진 제1 배터리 모듈(600) 및 제2 배터리 모듈(700) 각각은 배터리함(705)과 전원 공급선 인출구(710) 및 충전잭 삽입구(720)를 포함한다. 여기서 충전잭을 통해 충전시키면 제1 배터리 모듈(600) 및 제2 배터리 모듈(700) 안에 있는 배터리 모두가 동시에 충전된다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보조 스키드바 모듈을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 보조 스키드바 모듈(800)은 활선 애자 점검 로봇 기구(10)의 내장 애자련 주행 시에만 활선 애자 점검 로봇 기구(10)가 중력에 의해 애자련에서 떨어지지 않도록 주행 보조용으로 사용된다. 이를 위하여 보조 스키드바 모듈(800)은 보조 스키드바(810), 구동 모듈(100)의 보조 스키드바 결합부(170)와 보조 스키드바(810)를 연결하는 복수의 연결바(820), 연결바들(820)을 연결하여 지지하는 복수의 지지바(830)를 포함한다.

보조 스키드바 모듈(800)은 접촉하는 애자련 위에 얹히는 직선형의 형상을 갖는다. 또는, 보조 스키드바 모듈(800)은 안정적인 주행을 위하여 애자련을 감싸는 형상으로 형성될 수도 있다. 여기서, 보조 스키드바 모듈(800)은 설치가 용이하도록 탄성이 있는 소재로 형성될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 현수 애자련 주행 모습을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 내장 애자련 주행 모습을 나타내는 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 중력 방향으로 설치된 현수 애자련(30)을 상하로 주행하면서 애자련을 점검한다. 또한, 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 중력 방향에 수직한 방향으로 설치된 내장 애자련(40)을 따라 주행하면서 애자련을 점검한다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 애자 점검 모습을 나타내는 도면들이다.

도 14를 참조하면, 현수 애자련(30)의 구성 애자(50)는 내장 애자련의 구성 애자(70)에 비해 직경이 작다. 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 기본적으로 직경이 큰 내장 애자련용 애자의 직경에 맞추어 설계가 되어 있으며, 직경이 작은 현수 애자련용 애자에도 설치될 수 있도록 제1 윙 모듈(200) 및 제2 윙 모듈(300) 각각의 회전 조인트(220, 320)가 탄성력을 가져 애자의 자기 부분을 제2 스키드바(230, 330)이 힘있게 눌러준다.

도 15 내지 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구의 애자련 주행 동작 과정과 점검 동작 위치를 나타내는 도면들이다. 도 15 내지 도 19에 도시된 구성 요소들은 도 3 내지 도 13을 참조하여 설명하였으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

도 15 내지 도 19를 참조하면, 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 구동 모듈(100)의 핀휠들(120)을 90˚ 회전시킬 때마다 하나의 애자를 주행한다. 여기서 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 현수 애자련(30)을 주행한다.

여기서 현수 애자련(30)의 경우에는 1련 또는 2련의 애자가 중력 방향으로 설치된다.

활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 처음 도 15에 도시된 핀휠(120)의 각도(0˚)에서 애자 점검 동작을 수행하고, 도 16에 도시된 핀휠(120)의 각도(22.5˚)에서 애자의 자기 부분에 접촉된 핀휠(120)을 회전시켜 현수 애자련(30)의 주행을 시작한다. 다음, 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 도 17에 도시된 핀휠(120)의 각도(45˚)에서 현수 애자련(30)의 상측 애자로 약간 이동하고, 도 18에 도시된 핀휠(120)의 각도(67.5˚)에서 좀더 상측 애자로 이동한다. 다음, 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 도 19에 도시된 핀휠(120)의 각도(90˚)에서 다시 점검 동작을 수행한다.

도 20은 활선 애자 점검 로봇 기구가 내장 애자련의 전원측에서 접지측으로 주행하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 21은 활선 애자 점검 로봇 기구가 내장 애자련의 접지측에서 전원측으로 주행하는 모습을 나타내는 도면이며, 도 22는 도 20에 도시된 핀휠용 바퀴의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.

도 20 및 도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 현수 애자련을 주행할 때 중력으로 인해 핀휠(120)의 핀휠용 바퀴(130)가 애자의 자기 부분과 항상 접촉하면서 주행한다. 반면, 내장 애자련(40)은 중력 방향에 수직으로 설치가 되기 때문에 활선 애자 점검 로봇 기구(10)가 내장 애자련(40)을 주행할 때 핀휠용 바퀴(130)가 애자의 자기 부분에 접촉하지 않고 주행할 수도 있다.

구체적으로 도 20에 도시된 바와 같이 활선 애자 점검 로봇 기구(10)가 전원측에서 접지측으로 주행할 때에는 핀휠용 바퀴(130)가 애자의 자기 부분과 접촉하면서 자연스럽게 이동하지만, 도 21에 도시된 바와 같이 활선 애자 점검 로봇 기구(10)가 접지측에서 전원측으로 주행할 때에는 활선 애자 점검 로봇 기구(10)의 몸체가 상측 방향으로 살짝 들리면서 애자의 자기 부분을 넘어가는 상황이 발생하기도 한다. 이는 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 핀휠용 바퀴(130)가 싱글 휠 구조로 이루어져 핀휠용 바퀴(130)가 결합되지 않은 핀휠(120)의 일측변의 길이가 바퀴가 결합된 핀휠(120)의 타측변의 길이보다 짧기 때문이다.

예를 들면, 핀휠용 바퀴(130)가 결합되지 않은 측의 상대적으로 짧은 핀휠(120)의 길이로 인해 자연스럽게 주행하지 못하고 모터의 구동력으로 활선 애자 점검 로봇 기구(10)의 몸체가 살짝 들리면서 애자의 자기 부분을 넘어간다. 또한, 핀휠(120)이 애자의 자기 부분을 넘어간 후에도 핀휠(120)의 몸체 부분이 도 21에 도시된 바와 같이 애자의 자기 부분과 접촉하면서 이동하게 되어 상대적으로 큰 구동력이 요구될 수 있다.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구(10)는 도 22에 도시된 바와 같이 핀휠용 바퀴(130)의 구조를 더블 휠 구조로 변경하여 보다 안정적인 주행 성능을 구현할 수 있다. 여기서 더블 휠 구조는 바퀴 연결부(133)로 2개의 핀휠용 바퀴(130)가 연결되어 핀휠(120)에 결합되어 구현된다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 활선 애자 점검 로봇 기구는 송전 선로가 활선 상태에서 뿐만 아니라 사선 상태에서도 사용될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 활선 애자 점검 로봇 기구 30: 현수 애자련
40: 내장 애자련 100: 구동 모듈
200: 제1 윙 모듈 300: 제2 윙 모듈
400: 점검 모듈 500: 제어 모듈
600: 제1 배터리 모듈 700: 제2 배터리 모듈
800: 보조 스키드바 모듈

Claims

복수의 애자로 이루어진 애자련에서 애자를 점검하는 로봇 기구에 있어서,
복수의 핀휠을 사용하여 애자련의 애자들에 접촉하며 애자련 주행 기능을 수행하는 구동 모듈;
상기 애자들의 다양한 직경에 대응하며, 탄성력에 의해 상기 애자들을 감싸는 제1 및 제2 윙 모듈; 및
상기 애자들을 전기적으로 점검하는 점검 모듈을 포함하되,
상기 구동 모듈은
상기 핀휠들을 구동하는 제1 구동부;
상기 핀휠들에 결합되어 상기 애자들에 접촉하는 복수의 핀휠용 바퀴; 및
상기 애자들의 측면에 접촉하는 제1 스키드바를 포함하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 핀휠용 바퀴는 상기 핀휠에 결합되는 적어도 하나의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제1 항에 있어서,
상기 구동 모듈은
상기 핀휠들의 기준 자세를 감지하는 위치 검출 센서; 및
상기 애자들의 위치를 감지하는 거리 측정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 윙 모듈 각각은
상기 구동 모듈에 결합되는 복수의 윙 프레임;
상기 윙 프레임들 사이를 연결하여 상기 윙 프레임을 회전시키는 회전 조인트; 및
상기 윙 프레임에 결합되어 상기 애자련의 애자들 가장자리에 접촉하는 제2 스키드바를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제6 항에 있어서,
상기 회전 조인트는 탄성력을 갖는 탄성체를 더 포함하되,
상기 윙 프레임이 상기 탄성체의 탄성력에 의해 상기 애자들의 측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제6 항에 있어서,
상기 윙 프레임은 탄성력을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제1 항에 있어서,
상기 점검 모듈은
상기 애자들에 접촉하여 상기 애자의 전기적 특성을 측정하는 측정부;
상기 측정부를 회전시켜 상기 애자에 상기 측정부를 접촉시키는 제2 구동부; 및
상기 측정부에서 검출된 상기 애자들의 전기적 특성을 점검하는 점검부를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 윙 모듈 중 어느 하나에 결합되어 상기 구동 모듈 및 상기 점검 모듈을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제10 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 외부 장치와 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 윙 모듈 중 어느 하나에 결합되어 상기 구동 모듈, 상기 점검 모듈 및 상기 제어 모듈에 전원을 공급하는 배터리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제1 항에 있어서,
내장 애자련의 주행을 보조하기 위해 상기 구동 모듈에 결합되는 보조 스키드바 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.
제13 항에 있어서,
상기 보조 스키드바 모듈은
상기 내장 애자련에 접촉하는 보조 스키드바;
상기 보조 스키드바와 상기 구동 모듈을 연결하는 복수의 연결바; 및
상기 연결바들을 연결하여 지지하는 복수의 지지바를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 애자 점검 로봇 기구.