KR101167770B1

KR101167770B1 - 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치

Info

Publication number: KR101167770B1
Application number: KR1020090130853A
Authority: KR
Inventors: 우성현; 박홍원; 김진희; 이상률; 장익수; 이문석; 김근식; 안민홍
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-07-24
Also published as: KR20110074021A

Abstract

본 발명은 고중량의 탑재물이 장착된 인공위성의 몸체패널을 장착하고 핸들링하기 위한 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치에 관한 것으로, 상기 장치는, 인공위성의 몸체패널과 결합되는 스트롱 백; 크레인과는 다수 개의 슬링으로 결합되어서 다수 개의 리프팅 줄을 이용하여 상기 스트롱 백을 들어올려 이동시키는 리프팅 치구; 및 상기 리프팅 치구를 통해 이동된 스트롱 백이 안착되게 하며, 안착된 스트롱 백을 회전시키는 트롤리;를 포함하며, 인공위성의 조립 작업시 몸체패널을 장착면에 용이하고 안정적으로 장착할 수 있게 함으로써 조립작업의 효율성 및 안정성을 크게 개선시키는 효과를 제공한다.

인공위성, 몸체패널, 스트롱 백, 탑재물, 리프팅 치구, 트롤리

Description

인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치{Mounting and handling apparatus of satellite body panel}

본 발명은 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고중량의 탑재물이 장착된 몸체패널의 위성체 장착 및 핸들링을 위한 조립지원장비인 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인공위성은 발사체 상단의 패어링이라고 불리는 제한된 공간 내에 안치되어 발사되기 때문에 탑재물들의 장착 방식 및 위치를 고려한 최적설계를 진행하여 가능한 콤팩트한 구성을 가지도록 하는 것이 중요하다.

더욱이, 탑재체들이 대형화되는 현재 추세에 의해 이러한 요구는 더욱 절실히 요구되고 있는 실정에 놓여 있다.

현재까지 인공위성의 내부에 설치되는 탑재체는 일반적으로 내부 공간을 수평방향으로 나누는 플랫폼 상에 위아래로 장착되어져 왔다.

그리고, 전술한 바와 같이 인공위성체 내부 공간을 보다 효율적으로 활용하기 위하여 최근에는 중량의 탑재체들이 위성체의 몸체패널에 장착되고 있는 추세에 있다.

그러나, 상기의 경우 몸체패널의 증가된 중량으로 작업자의 인력에 의한 탈장착 및 핸들링 작업이 어려워졌으며, 구조적으로 약한 본체패널에 고중량의 탑재물이 장착되어 집중질량의 형태로 하중을 부과하고 있는 상태이므로 몸체패널의 끝부분을 잡아 패널전체를 핸들링 할 경우 패널의 심각한 파손을 야기할 수 있다.

현재까지 개발되어 왔던 중소형 인공위성의 경우 탑재물들은 주로 위성체 몸체 내부에 있는 다수의 플랫폼 상에 수평으로 설치되어지고 있으며, 이 경우 몸체패널은 위성체 내부 보호의 역할을 주로 수행하므로 상대적으로 경량이며 작업자의 인력에 의하여 손쉽게 핸들링이 가능하였다.

이 경우 위성체 내부 공간에 대한 접근이 필요할 때에는 몸체패널 주변에 체결되어 있는 볼트를 해체함으로써 패널은 용이하게 제거될 수 있으며 작업자의 인력에 의하여 손쉽게 보관장소로 이동할 수 있었다.

그리고, 상기의 경우 몸체패널의 장착 및 핸들링 작업은 별도의 지원장치의 활용없이 수행할 수 있었다.

그러나, 몸체패널이 대형화되고 중량의 탑재물이 장착되어 있는 경우 상기와 같은 방식의 핸들링은 패널 및 상면에 장착된 고가의 탑재물에 심각한 손상을 가져올 수 있는 문제점이 야기되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인공위성의 대형화 및 중량화에 따라 새롭게 대두되고 있는 몸체패널 장착 및 핸들링 작업의 어려움을 극복하기 위하여 기존의 운용개념 및 작업방식을 개선한 조립지원장치인 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 고중량의 탑재물이 장착된 인공위성의 몸체패널을 장착하고 핸들링하기 위한 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치는, 인공위성의 몸체패널과 결합되는 스트롱 백; 크레인과는 다수 개의 슬링으로 결합되어서 다수 개의 리프팅 줄을 이용하여 상기 스트롱 백을 들어올려 이동시키는 리프팅 치구; 및 상기 리프팅 치구를 통해 이동된 스트롱 백이 안착되게 하며, 안착된 스트롱 백을 회전시키는 트롤리;를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스트롱 백에는 상기 리프팅 치구와 결합되어 들어 올려질 수 있도록 하는 다수 개의 리프팅부가 구비된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리프팅 치구는 상기 스트롱 백 및 몸체패널을 수직자세 또는 수평자세로 들어올리 수 있도록 4방향 모서리부에 각각 연결부가 구비된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 트롤리는, 상기 리프팅 치구를 통해 이동된 몸체패널이 안착 및 고정되게 하는 달리(dolly)와, 상기 달리를 회전시키는 회 전부와, 다수 개의 알루미늄 프레임으로 결합되어서 상기 달리와 상기 회전부를 지지하는 지지 프레임체와, 상기 지지 프레임체가 이동할 수 있도록 하단부에 다수 개로 구비된 캐스터로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전부는, 웜 기어로 이루어져서 상기 달리의 회전 속도를 단속하는 웜감속기와, 인력으로 몸체패널의 방향을 전환할 수 있게 하는 손잡이와, 상기 손잡이에 의해 발생된 회전 인력을 상기 웜감속기로 전달하는 회전식 바퀴로 이루어진다.

상기와 같은 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치와 같이 중량의 탑재물이 장착된 몸체패널의 위성체 장착 및 핸들링을 위한 조립지원장비를 개발함으로써 인공위성의 조립 작업의 효율성 및 안정성이 크게 개선되는 효과를 얻을 수 있다

이하, 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 스트롱 백과 몸체패널의 장착상태를 보인 정면도이고, 도 3은 도 2의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치의 회전부를 보인 사시도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 리프팅 치구를 보인 사시도이고, 도 5b는 리프팅 치구의 부분확대사시도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치의 실시예를 보인 사시도이며, 도 7은 상기 리프팅 치구에 들어 올려진 스트롱 백 및 몸체패널의 수직자세를 보인 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 고중량의 탑재물이 장착된 인공위성의 몸체패널(1)을 장착하고 핸들링하기 위한 인공위성 몸체패널(1) 장착 및 핸들링장치는 스트롱 백(10), 리프팅 치구(20) 및 트롤리(30)로 구성된다.

일반적으로 인공위성 몸체패널(1) 중에는 고중량의 탑재물이 장착되어 있어 탑재물에 대한 구조적인 취약성으로 인하여 종종 몸체패널(1) 자체를 핸들링 할 수 없는 일이 발생된다.

따라서, 본 발명에서는, 상기의 몸체패널(1)에 대해서 그를 구조적으로 보강해 주고, 장착 및 핸들링 작업을 안정적이고 용이하게 실시하도록 하기 위해서 갖추어진 패널 회전용 트롤리(30) 및 리프팅 치구(20)와의 연결부위를 제공하기 위한 스트롱 백(10)을 도 2 및 도 3에서와 같이 설계 및 제작하였다.

상기의 스트롱 백(10)은 몸체패널(1)이 탈거되어 보관되어질 때 받침대의 역할을 수행할 수 있도록 몸체패널(1)당 다수 개의 고정발(12), 바람직하게는 4부위에 4개의 고정발(12)을 구비하여 몸체패널(1)과 결합시켰다.

또한, 상기 몸체패널(1)의 2점 리프팅(수직 리프팅) 및 4점 리프팅(수평 리프팅)이 가능하도록, 상기 스트롱 백(10)에는 다수 개, 바람직하게는 위아래 2부분에서 돌출된 핸들링 포인트인 리프팅부(14)가 구비되게 하여 리프팅 치구(20)와 결합되어 짐으로써 들어 올려질 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 몸체패널(1)을 인공위성체의 몸체에 장착하기 위해서 그는 2점 리프팅에 의해 수직자세(도 7 참조)를 유지하여야 하며, 다음에 기술될 회전 트롤리(30)에 장착하거나 보관 장소에 보관되기 위해서는 4점 리프팅 방식으로 수평자세(도 6a 참조)를 유지하여야 한다.

상기와 같이 몸체패널(1)을 수직자세 또는 수평자세가 유지되도록 하기 위해서 독립적인 2개의 리프팅 치구를 활용할 수도 있으나, 본 발명에서는 설계 및 제작비용을 절약하고 치구의 보관공간을 줄이기 위하여 상기 2가지 구성을 모두 구현할 수 있는 통합 리프팅 치구(20)를 구현하였다.

즉, 본 발명에서와 같은 리프팅 치구(20)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 크레인(2)과는 다수 개의 슬링(25) 및 와이어 로프(3)로 결합되고 다수 개의 리프팅 줄(22)을 이용하여 상기 스트롱 백(10)을 수직자세 또는 수평자세로 들어올려 이동시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 리프팅 치구(20)는 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)을 수직자세 또는 수평자세로 들어올리 수 있도록 4방향 모서리부에 각각 연결부(24)가 구비되게 하였다.

상기 리프팅 치구(20)의 연결부(24)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 리프팅 치구(20)에 장착되어 고정되는 고정편(24-1)과, 상기 고정편(24-1)으로부터 소정의 길이로 돌출되게 장착되고 리프팅 줄(22)이 묶이게 하는 봉(24-2)과, 상기 봉(24-2)을 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 이동편(24-3)으로 이루어지게 하였다.

따라서, 상기 연결부(24)는, 스트롱 백(10)과 결합된 리프팅 줄(22)이 봉(24-2)에 단단히 묶인 후 이동편(24-3)을 고정편(24-1) 쪽으로 밀어서, 묶여 있는 리프팅 줄(22)이 외측으로 밀려나거나 이동편(24-3)과 고정편(24-1) 사이에서 심하게 유동하는 것이 방지되게 꽉 조여지게 한다.

그 결과, 상기 연결부(24)는 리프팅 줄(22)에 의한 스트롱 백(10)의 심한 흔들림을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 리프팅 치구(20)에 의해서 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 수직자세로 들어 올려질 때는, 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 매달리지 않은 반대측에 동일한 중량의 질량추(26)를 매달아 리프팅 밸런스를 조절해준다(도 7 참조).

한편, 상기 리프팅 치구(20)에 의해 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 수직자세로 들어 올려질 때, 다른 방식으로, 즉, 크레인(2)에서 내려오는 슬링의 연결부위 조절을 통해 리프팅 밸런스를 조절해주는 것도 가능하다.

따라서, 본 발명에서와 같은 리프팅 치구(20)는, 반대편에 몸체패널(1) 및 스트롱 백(10)의 무게와 유사한 질량추(26)를 달아서 보상할 수 있도록 설계하거나, 천정 크레인(2)에서 내려오는 슬링(25) 및 와이어 로프(3)의 연결 부위를 조절이 가능하도록 하여 여러 가지 서로 다른 구성의 몸체패널(1)에 대하여 리프팅 밸런싱 작업이 가능하도록 설계하였으며, 이로 인해 고중량의 몸체패널(1)의 2점 리프팅시 발생되는 밸런싱 문제가 해결되었다.

또한, 수직자세의 몸체패널(1)을 위성체에 장착할 때 패널의 위치와 크레인 연결부위 사이의 충분한 오프셋을 둘 수 있도록 하여 크레인(2) 또는 이와 연계된 슬링(25)과 위성체 상부의 탑재물과의 충돌 및 간섭을 피할 수 있도록 하였다.

그리고, 인공위성의 몸체패널(1)은 일반적으로 수직으로 설치되므로 탈거이후 보관장소에 보관하거나 몸체패널(1)을 작업대에 올려놓은 상태에서 작업을 진행하기 위해서는 수직자세에서 수평자세로 전환해 주는 장치가 필요하다.

따라서, 중량의 탑재물이 장착되어 있는 몸체패널(1)의 경우에는 상기 작업 역시 작업자의 인력에만 의존할 수 없으며 적정한 사양의 지원장비가 필요하다.

이에, 본 발명에서는 도 1 및 도 6a 내지 도 6c와 같은 패널 회전용 트롤리(30)를 구현하였다.

상기 트롤리(30)는 리프팅 치구(20)를 통해 이동된 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 안착되게 하며 안착된 스트롱 백(10)및 몸체패널(1)을 수직자세 또는 수평자세로 회전시키는 역할을 한다.

따라서, 상기 트롤리(30)는, 리프팅 치구(20)를 통해 이동된 몸체패널(1)이 안착 및 고정되게 하는 달리(dolly, 32)와, 상기 달리(32)를 회전시키는 회전부(34)와, 다수 개의 알루미늄 프레임(31)으로 결합되어서 상기 달리(32)와 상기 회전부(34)를 지지하는 지지 프레임체(36)와, 상기 지지 프레임체(36)가 작업영역을 손쉽게 이동하면서 작업을 수행할 수 있도록 하단부에 다수 개로 구비된 캐스터(38)로 구성된다.

상기 회전부(34)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 웜 기어로 이루어져서 상기 달리(32)의 회전 속도를 단속하는 웜감속기(34-1)와, 인력으로 몸체패널(1)의 방향을 전환할 수 있게 하는 손잡이(34-2)와, 상기 손잡이(34-2)에 의해 발생된 회전 인력을 상기 웜감속기(34-1)로 전달하는 회전식 바퀴(34-3)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 상기한 바와 같은 패널 회전용 트롤리(30)는 몸체패널(1)이 장착된 상태에서 작업자가 회전 손잡이(34-2)를 작동하여 몸체패널(1)의 방향을 수직자세 또는 수평자세로 용이하게 전환할 수 있도록 해준다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널(1) 장착 및 핸들링장치의 작동상태를 도 6a 내지 도 6c를 통해서 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

인공위성체로부터 탈거되어 있는 몸체패널(1)을 다수 개의 고정발(12)을 통해서 스트롱 백(10)과 결합시킨다.

그리고, 상기 스트롱 백(10)의 리프팅부(14)에 리프팅 치구(20)에 매달려 있는 리프팅 줄(22)을 결합시킨다.

그 다음, 천정 크레인(2)을 이용하여 몸체패널(1)이 결합되어 있는 스트롱 백(10)을 수평자세로 들어 올려서 회전용 트롤리(30)에 있는 달리(32) 상부에 안착되게 하고 너트로 고정시킨다.

상기 트롤리(30)의 달리(32)에 스트롱 백(10)이 수평자세로 안착되면, 인공위성체의 장착면에 장착되도록 하는 수직자세로 되도록 하기 위해서 회전부(34)의 손잡이(34-2)를 돌려 달리(32)를 회전시킨다.

상기 달리(32)가 회전되어 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 수직자세로 되면, 도 7에서와 같이 리프팅 치구(20)의 일측에는 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 매달리게 하고 반대측에는 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)에 대응하는 무게의 질량 추(26)가 매달리게 하여 리프팅 밸런스를 맞춘다.

상기의 리프팅 치구(20)에 대한 밸런스가 맞으면 천정 크레인(2)을 이용하여 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)을 들어 올린 후 인공위성체로 이동시켜 장착면에 몸체패널(1)을 결합시키면 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치를 보인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따라 스트롱 백과 몸체패널의 장착상태를 보인 정면도이다.

도 3은 도 2의 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치의 회전부를 보인 사시도이다.

도 5a는 본 발명에 따른 리프팅 치구를 보인 사시도이고, 도 5b는 리프팅 치구의 부분확대사시도이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치의 실시예를 보인 사시도이다.

도 7은 상기 리프팅 치구에 들어 올려진 스트롱 백 및 몸체패널의 수직자세를 보인 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간략한 설명*

1: 몸체패널 2: 크레인

10: 스트롱 백 12: 고정발

14: 리프팅부 20: 리프팅 치구

22: 연결줄 24: 연결부

24-1: 고정편 24-2: 봉

24-3: 이동편 30: 트롤리

31: 알루미늄 프레임 32: 달리

34: 회전부 34-1: 웜감속기

34-2: 손잡이 34-3: 회전식 바퀴

36: 지지프레임체 38: 캐스터

Claims

고중량의 탑재물이 장착된 인공위성의 몸체패널을 장착하고 핸들링하기 위한 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치에 있어서,

인공위성의 몸체패널(1)과 결합되는 스트롱 백(10);

크레인(2)과는 다수 개의 슬링(25)으로 결합되어서 다수 개의 리프팅 줄(22)을 이용하여 상기 스트롱 백(10)을 들어올려 이동시키는 리프팅 치구(20); 및

상기 리프팅 치구(20)를 통해 이동된 스트롱 백(10)이 안착되게 하며, 안착된 스트롱 백(10)을 회전시키는 트롤리(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제1항에 있어서,

상기 몸체패널(1)과 상기 스트롱 백(10)은 다수 개의 고정발(12)을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제1항에 있어서,

상기 스트롱 백(10)에는 상기 리프팅 치구(20)와 결합되어 들어 올려질 수 있도록 하는 다수 개의 리프팅부(14)가 구비되는 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제1항에 있어서,

상기 리프팅 치구(20)는 상기 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)을 수직자세 또는 수평자세로 들어올리 수 있도록 4방향 모서리부에 각각 연결부(24)가 구비되는 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제4항에 있어서, 상기 연결부(24)는,

상기 리프팅 치구(20)에 장착되는 고정편(24-1)과,

상기 고정편(24-1)으로부터 소정의 길이로 돌출되게 장착되고 리프팅 줄(22)이 묶이게 하는 봉(24-2)과,

상기 봉(24-2)을 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 이동편(24-3)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제4항에 있어서,

상기 리프팅 치구(20)에 의해 상기 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 수직자세로 들어 올려질 때는 반대측에 동일한 중량의 질량추(26)를 매달아 리프팅 밸런스를 조절하는 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제4항에 있어서,

상기 리프팅 치구(20)에 의해 상기 스트롱 백(10) 및 몸체패널(1)이 수직자세로 들어 올려질 때는 크레인(2)에서 내려오는 슬링의 연결부위 조절을 통해 리프 팅 밸런스를 조절하는 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제1항에 있어서, 상기 트롤리(30)는

상기 리프팅 치구(20)를 통해 이동된 몸체패널(1)이 안착 및 고정되게 하는 달리(dolly, 32)와,

상기 달리(32)를 회전시키는 회전부(34)와,

다수 개의 알루미늄 프레임(31)으로 결합되어서 상기 달리(32)와 상기 회전부(34)를 지지하는 지지 프레임체(36)와,

상기 지지 프레임체(36)가 이동할 수 있도록 하단부에 다수 개로 구비된 캐스터(38)로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.
제8항에 있어서, 상기 회전부(34)는,

웜 기어로 이루어져서 상기 달리(32)의 회전 속도를 단속하는 웜감속기(34-1)와,

인력으로 몸체패널(1)의 방향을 전환할 수 있게 하는 손잡이(34-2)와,

상기 손잡이(34-2)에 의해 발생된 회전 인력을 상기 웜감속기(34-1)로 전달하는 회전식 바퀴(34-3)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공위성 몸체패널 장착 및 핸들링장치.