KR101168028B1 - 전원 연결 장치 및 이를 구비한 이동 시스템 - Google Patents

Abstract

전원 연결 장치 및 이를 구비한 이동 시스템이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전원 연결 장치는, 일측에 케이블이 연결되고, 타측에 콘센트가 위치되되, 상기 콘센트의 양 측부에 한 쌍의 콘센트 가이드가 형성된 콘센트 모듈; 플러그, 및 상기 콘센트가 상기 플러그의 전방측에 위치된 상태에서 상기 플러그가 상기 콘센트에 결합될 수 있도록 상기 플러그를 전방 측으로 이동시킬 수 있는 플러그 이동 수단을 포함하는 플러그 모듈 및 상기 콘센트가 상기 플러그의 전방측에 위치될 수 있도록 상기 플러그 모듈의 전방측에 위치되어 상기 콘센트 가이드가 슬라이딩 결합되는 콘센트 가이드 결합부를 포함한다.

Description

전원 연결 장치 및 이를 구비한 이동 시스템{POWER CABLE CONNECTING APPARATUS AND MOVING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 전원 연결 장치 및 이를 구비한 이동 시스템에 관한 것이다.

선박은 일반 건축물보다 그 규모가 훨씬 크고 복잡하기 때문에 수많은 부재와 기자재를 블록 단위로 제작한 뒤 조립하여 만드는 과정을 거친다.

선체 블록을 제작하는 데에는 용접, 도장, 및 검사 등을 수행하는 각종 자동화 장비가 필요한데, 선체 블록 내부에는 선체의 구조적인 강성을 보강하기 위하여 설치된 복잡한 구조물이 이런 자동화 장비의 작업을 방해하는 경우가 잦다. 이에 따라, 와이어를 사용하여 이러한 선체 블록 내부의 방해물들을 피해서 상하좌우 자유롭게 이동하면서 선체 내부를 도장을 할 수 있는 이동 시스템이 개발되었다.

도 1을 참조하면, 이와 같은 이동 시스템(1)은 복수의 와이어(30)의 길이를 조절함으로써 위치가 조절될 수 있는 이동 장치(10) 및 이동 장치(10) 상에서 이동될 수 있는 도장 로봇(20)을 포함한다.

복수의 와이어(30) 각각은 도시되지 아니하였으나 이동 장치 내부에 설치된 윈치에 결합되어 와이어(30)의 길이가 조절될 수 있도록 형성된다.

이에 따라, 이동 장치(10)는 복수의 와이어(30)의 각각의 길이를 조절함으로써 도장 대상 공간, 예를 들어, 선체 블록 내부에서 상하 좌우로 자유로이 이동할 수 있도록 형성된다.

이 때, 도장 로봇(20)은 이동 장치(10) 상에서 가이드 레일을 따라 이동하면서 이동 장치(10)가 설치된 도장 대상 공간의 도장 대상면을 도장하도록 형성될 수 있다. 이를 위하여, 이동 장치(10)에는 상부면 및 하부면에 가이드 레일이 형성되어 있으며, 도장 로봇(20)은 이동 장치(10)의 상부면 및 하부면에 형성된 가이드 레일을 옮겨다니면서 도장을 수행할 수 있다.

한편, 도장 로봇(20)은 이동 장치(10)가 설치된 선체 블록의 내부면을 모두 도장하고 난 후 이웃하는 선체 블록의 내부를 도장하기 위하여 또 다른 이동 장치로 옮겨갈 수 있도록 형성된다.

이러한 이동 시스템(1)에는 이동 장치(10) 및 도장 로봇(20)을 구동하고 제어하기 위한 전원 케이블 및 각종 통신 케이블이 이동 장치(10) 및 도장 로봇(20)에 연결되어 있다.

이 때, 이동 시스템(1)에 전원을 공급하는 케이블은 이동 시스템(1)의 도장 로봇(20)을 통하여 이동 장치(10)에 연결되는데, 외부로부터 공급된 전원은 직접 이동 장치(10)에 연결되지 않고 도장 로봇(20)을 지난 후 이동 장치에 결합될 수 있도록 형성된다.

이 때, 도장 로봇(20)을 통하여 이동 장치(10)에 연결되는 전원 케이블은 이동 시스템(1)의 도장 로봇(20)이 이동 장치(10) 상에서 이동하며 작업을 하거나 이동 장치(10) 내부의 배터리를 충전하는 경우에 이동 장치(10)와 연결된 상태를 유지한다.

한편, 예를 들어, 도장 로봇(20)이 이동 장치(10)의 상측에 위치된 가이드 레일로부터 하측에 위치된 가이드 레일로 위치를 이동하거나, 작업 공간 내의 도장 작업을 완료한 후 도장 로봇이 이웃하는 다른 작업 공간에 위치되는 이동 장치로 위치를 옮기고자 하는 경우에는 이동 장치로부터 도장 로봇의 케이블이 분리되어야 할 필요가 있다.

그러나, 종래에는 도장 로봇에 연결된 케이블을 이동 장치에 결합하거나 이동 장치로부터 분리하는 것이 용이하지 않았다.

본 발명의 일 실시예는 용이하게 상호 결합 및 분리될 수 있는 콘센트 모듈 및 플러그 모듈로 이루어진 전원 연결 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 가이드 레일을 구비한 이동 장치 및 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 도장 로봇에 각각 설치되어 이동 장치와 도장 로봇을 전기적으로 연결하는 플러그 모듈 및 콘센트 모듈로 이루어진 전원 연결 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 방진 기능을 갖는 플러그 모듈을 구비한 전원 연결 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에 케이블이 연결되고, 타측에 콘센트가 위치되되, 상기 콘센트의 양 측부에 한 쌍의 콘센트 가이드가 형성된 콘센트 모듈; 플러그, 및 상기 콘센트가 상기 플러그의 전방측에 위치된 상태에서 상기 플러그가 상기 콘센트에 결합될 수 있도록 상기 플러그를 전방 측으로 이동시킬 수 있는 플러그 이동 수단을 포함하는 플러그 모듈 및 상기 콘센트가 상기 플러그의 전방측에 위치될 수 있도록 상기 플러그 모듈의 전방측에 위치되어 상기 콘센트 가이드가 슬라이딩 결합되는 콘센트 가이드 결합부를 포함하는 전원 연결 장치가 제공된다.

이 때, 상기 플러그 모듈은, 플러그 모듈 지지대; 및 일측에 상기 플러그가 위치되되, 상기 플러그가 전후방으로 이동가능하도록 상기 플러그 모듈 지지대에 설치되는 플러그 지지 몸체를 포함한다.

이 때, 상기 플러그 이동 수단은, 구동 모터; 상기 구동 모터에 의하여 회전가능한 풀리; 및 일단이 상기 풀리에 감기도록 형성되며, 타단이 상기 플러그 지지 몸체의 일측에 결합된 줄을 포함하고, 상기 줄이 상기 풀리에 감김에 따라 상기 줄의 타단이 연결된 상기 플러그 지지 몸체가 상기 플러그 모듈 지지대에 대하여 후방으로 후퇴될 수 있다.

한편, 상기 플러그 모듈 지지대는, 바닥면에 안착되는 베이스; 상기 베이스로부터 상측 방향으로 연장되되 일측면에 상기 구동 모터가 결합되어 지지되는 제 1 수직 지지대; 및 상기 제 1 수직 지지대의 측부에 결합되되, 일 측에는 상기 플러그 지지 몸체가 이동가능하게 설치되는 제 2 수직 지지대를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제 2 수직 지지대는 상기 제 1 수직 지지대의 일측면에 대하여 수직한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 플러그 지지 몸체는 일측면이 개방된 상자 형태로 이루어지되 그 내부에 상기 플러그의 전후방향으로 연장된 플러그 가이드 부재가 위치되며, 상기 제 2 수직 지지대는 상기 플러그 지지 몸체의 개방된 일측면을 통하여 상기 플러그 지지 몸체의 내부로 연장되되, 일측에 상기 플러그 가이드 부재가 관통되는 플러그 가이드 부재 관통홀이 형성될 수 있다.

한편, 상기 플러그 가이드 부재는 상기 플러그의 양 측부에 한 쌍으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 플러그 가이드 부재의 일측 단부는 상기 상자 형태의 상기 플러그가 위치되는 상기 플러그 지지 몸체의 일측면으로 돌출 형성되고, 상기 콘센트 모듈에는 상기 콘센트의 다른 양 측부에 상기 플러그 가이드 부재의 일측 단부를 수용하는 플러그 가이드 부재 수용부가 형성될 수 있다.

한편, 전원 연결 장치는 일측단이 상기 플러그 지지 몸체의 내측면에 지지되며, 타측단이 상기 제 2 수직 지지대에 지지되도록 상기 플러그 가이드 부재에 설치되는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제 2 수직 지지대에는 상기 풀리로부터 연장된 줄이 관통하는 제 1 및 제 2 안내홀이 형성되되, 상기 제 1 안내홀은 상기 풀리로부터 나오는 줄이 상기 제 2 수직 지지대를 수직하게 관통하는 상기 제 2 수직 지지대의 일측에 형성되며, 상기 제 2 안내홀은 상기 제 1 안내홀을 관통하여 연장되는 상기 줄이 상기 플러그의 후방측에서 상기 플러그 지지 몸체의 내부 일측에 상기 플러그의 이동 방향과 나란하게 결합되는 상기 제 2 수직 지지대의 타측에 형성될 수 있다.

한편, 전원 연결 장치는, 상기 플러그 지지 몸체의 일측면으로 먼지가 유입되지 않도록 상기 플러그 지지 몸체의 일측면과 상기 제 1 수직 지지대의 타측면을 둘러싸는 방진 커버를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 콘센트 가이드 결합부는, 상기 플러그가 관통할 수 있는 개구가 형성된 지지판; 상기 개구의 상측 및 하측에 형성된 한 쌍의 가이드 결합 부재를 포함할 수 있다.

한편, 상기 한 쌍의 가이드 결합 부재는 상기 플러그의 이동 방향에 수직한 방향으로 연장되며 서로 마주보는 ㄷ자 형상 단면의 연장 부재로 형성될 수 있다.

한편, 상기 콘센트 가이드는 상기 콘센트의 대향 방향에 수직한 방향으로 연장된 돌기로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 가이드 레일을 구비한 제 1 이동 장치 및 상기 가이드 레일 상에서 이동가능한 제 2 이동 장치를 포함하는 이동 시스템으로서, 상기 제 1 이동 장치는 전술한 전원 연결 장치의 상기 콘센트 가이드 결합부 및 상기 플러그 모듈을 포함하고, 상기 제 2 이동 장치는 전술한 전원 연결 장치의 상기 콘센트 모듈을 포함하되, 상기 제 2 이동 장치가 상기 가이드 레일 상을 이동하는 동안 소정의 위치에서 상기 콘센트 모듈의 상기 콘센트 가이드가 상기 플러그 모듈의 콘센트 가이드 결합부와 결합될 수 있는, 이동 시스템이 제공된다.

이 때, 이동 시스템은 상기 제 1 이동 장치를 공중에서 위치이동 시키도록 일측이 상기 제 1 이동 장치에 연결되며 타측이 제 1 이동 장치의 외부측에 고정된 복수의 와이어; 및 상기 복수의 와이어의 길이를 조절하기 위하여 상기 제 1 이동 장치에 설치되는 복수의 윈치를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제 2 이동 장치는 선체 블록 내부 도장용 작업 로봇일 수 있다.

이 때, 상기 플러그 모듈은 상기 가이드 레일의 상측 또는 하측에 위치되고, 상기 플러그는 상기 가이드 레일의 내측 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 플러그 모듈은 상기 가이드 레일의 중앙부에 위치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치는, 이동 장치에 설치된 플러그 모듈에 도장 로봇의 콘센트 모듈이 용이하게 결합 및 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 플러그 모듈 내부로 먼지 유입이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치가 설치되는 이동 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치가 도 1의 이동 시스템에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 콘센트 가이드 결합부 및 플러그 모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 콘센트 가이드 결합부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 플러그 모듈의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 플러그 모듈을 하측에서 바라본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 콘센트 모듈의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치가 결합되기 전의 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치에서 콘센트 모듈이 콘센트 가이드 결합부에 결합된 상태를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치에서 콘센트가 플러그에 결합된 상태를 나타낸 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치가 도 1의 이동 시스템에 설치된 상태를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 콘센트 가이드 결합부의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 플러그 모듈의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 플러그 모듈을 하측에서 바라본 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치의 콘센트 모듈의 사시도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치(100)는 이동 시스템(1)의 도장 로봇(20)으로 연결되는 전원 케이블(도 3의 250)을 이동 장치(10)에 연결하기 위한 장치이다.

이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치(100)는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 플러그 모듈(120), 콘센트 가이드 결합부(110) 및 콘센트 모듈(200)을 포함한다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치에 있어서, 플러그 모듈(120) 및 콘센트 가이드 결합부(110)는, 이동 장치(10)의 한 쌍의 가이드 레일(14, 15) 중 어느 하나의 가이드 레일(15) 상부측에서 가이드 레일(15)의 중앙부에 위치된다.

콘센트 모듈(200)은 도장 로봇(20)의 일측면에 위치되어 도장 로봇(20)과 함께 이동 장치(10)의 가이드 레일(14, 15)을 따라 이동할 수 있도록 형성된다.

그리고, 콘센트 모듈(200)은, 플러그 모듈(120)이 위치된 가이드 레일(15)의 중앙부에서 콘센트 가이드 결합부(110)에 결합된 상태로, 콘센트 모듈(200)의 콘센트와 플러그 모듈(120)의 플러그가 결합될 수 있도록 형성된다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘센트 모듈(200)의 콘센트와 플러그 모듈(120)의 플러그가 상호 결합될 경우, 전원 케이블(도 3의 250)을 통하여 이동 장치(10)의 배터리로 전원이 공급될 수 있다.

이하 도면을 참조하여 플러그 모듈(120), 콘센트 가이드 결합부(110) 및 콘센트 모듈(200)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 콘센트 가이드 결합부(110)는 플러그 모듈(120)의 플러그 지지부(130) 전방측에 위치되며, 받침대(116), 지지판(111), 상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합부재(114)를 포함한다.

받침대(116)는 이동 장치(10)의 가이드 레일(14, 15) 중앙부 일측에 위치되어 콘센트 가이드 결합부(110) 전체를 지지하는 역할을 한다. 받침대(116)는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 서로 나란하게 배열된 두 개의 육면체 형상 블록으로 형성될 수 있다. 이 때, 받침대(116)는 이동 장치(10)의 가이드 레일(14, 15)의 연장 방향으로 배열된다. 받침대(116)의 상측에는 지지판(111)이 위치된다. 지지판(111)은 'ㄴ'자 형상의 수직 단면을 갖도록 형성된다. 이 때, 지지판(111)의 중앙부에는 개구(111a)가 형성된다.

도 4에서 볼 때, 지지판(111)의 전방 측면에서 개구(111a)의 상측 및 하측에는 상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합 부재(114)가 위치된다.

상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합 부재(114)는 각각 'ㄷ' 자 형상의 단면을 가지며 가이드 레일(14, 15)의 연장 방향, 즉 도 4에서 볼 때, 좌우 방향으로 연장된 연장 부재로 형성된다.

상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합 부재(114) 사이에는 수용 공간(115)이 형성되어 콘센트 가이드(230)를 구비한 콘센트 모듈(200)이 수용 공간(115)에 위치될 수 있도록 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 플러그 모듈(120)이 콘센트 가이드 결합부(110)의 상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합 부재(114) 사이에 위치된 상태에서, 콘센트 가이드 결합부(110)의 후방측에 위치되었던 플러그 지지부(130)가 전방측으로 이동하면, 플러그(134)가 개구(111a)를 관통하여 콘센트 모듈(200)의 콘센트(도 7의 220)에 결합하도록 형성된다.

한편, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 플러그(134)를 지지하는 플러그 모듈(120)은 플러그 모듈 지지대(150), 플러그 지지부(130), 풀리(170) 및 구동 모터(140)를 포함한다.

플러그 모듈 지지대(150)는 후술하는 플러그 지지부(130) 및 구동 모터(140)를 지지하기 위한 구성 요소이다.

플러그 모듈 지지대(150)는 이동 장치(10)의 가이드 레일(15) 일측과 같은 바닥면에 안착되는 베이스(152)와, 상기 베이스(152)로부터 상측 방향으로 연장된 제 1 수직 지지대(154) 및 상기 제 1 수직 지지대(154)로부터 도 6에서 볼 때 좌측 방향으로 연장된 제 2 수직 지지대(156)를 포함한다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 수직 지지대(156)에는 플러그 지지부(130)가 이동가능하게 설치된다.

보다 상세히, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 플러그 지지부(130)는 플러그(134), 플러그 지지 몸체(132) 및 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)를 포함한다. 이 때, 도 5 및 도 6에서는 플러그 지지 몸체(132) 내부의 구성요소를 보다 명확하게 도시하기 위하여 플러그 지지 몸체를 2점 쇄선으로 도시하였다.

플러그 지지 몸체(132)는 일측면, 즉 도 6에서 볼 때 우측면이 개방된 육면체 형태의 상자로 이루어진다. 이 때, 플러그 지지 몸체(132)의 개방된 일면(132a)을 통하여 제 2 수직 지지대(156)의 단부측이 플러그 지지 몸체(132)의 내부로 삽입되도록 형성된다.

플러그 지지 몸체(132)의 외측 일면(133)에는 플러그(134)가 돌출되도록 형성된다.

플러그(134)가 돌출된 플러그 지지 몸체(132)의 외측 일면(133)의 양측부에는 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)가 플러그(134)가 돌출된 방향으로 연장되도록 플러그(134)와 나란하게 설치된다.

한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)는 원기둥 형태의 바로 이루어진다.

이때, 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)의 단부는 플러그(134)보다 전방측으로 돌출되도록 형성되며, 쐐기형으로 이루어진다.

한편, 플러그 가이드 부재(136, 137)는 원기둥형 몸체(136a, 137a)를 구비한다. 이 때, 원기둥형 몸체(136a, 137a)는 플러그(134)가 위치된 일면(133)을 전방 측면으로 볼 때, 상자형 플러그 지지 몸체(132)를 관통하여 플러그 지지 몸체(132)의 후방 측면(139)에 결합되어 고정된다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 수직 지지대(156)에는 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)의 원기둥형 몸체(136a, 137a)가 관통하는 관통홀(156a, 156b)이 형성되고, 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)의 원기둥형 몸체(136a, 137a)는 제 2 수직 지지대(156)의 관통홀(156a, 156b)을 관통하도록 형성된다. 이에 따라 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)의 원기둥형 몸체(136a, 137a)가 플러그 지지 몸체(132)의 내부에 고정된 상태에서 제 2 수직 지지대(156)가 플러그 지지부(130) 전체를 지지한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 한 쌍의 플러그 가이드 부재(136, 137)에는 각각 탄성 부재, 예를 들어, 스프링(138, 139)이 설치된다.

스프링(138, 139)은 일측단이 상기 플러그 지지 몸체(132)의 내측면(135)에 의하여 지지되며 타측단이 제 2 수직 지지대(156)의 일면(158)에 의하여 지지되도록 플러그 가이드 부재(136, 137)의 원기둥형 몸체(136a, 137a) 주위에 설치된다.

이 때, 스프링(138, 139)은, 플러그(134)가 향하는 방향을 전방으로 볼 때, 플러그 지지 몸체(132)의 내측 일면(135)을, 제 2 수직 지지대(156)의 일면(158)으로부터 플러그(134)가 향하는 전방측으로 밀어내는 탄성력을 제공한다.

한편, 도 6을 참조하면, 제 1 수직 지지대(154)의 우측편에는 구동 모터(140)가 설치된다. 구동 모터(140)의 구동축(142)은 제 1 수직 지지대(154)를 관통하여 제 1 수직 지지대(154)의 좌측편으로 연장된다.

구동 모터(140)의 구동축(142)에는 풀리(170)가 회전가능하게 결합된다. 풀리(170)에는 줄(172)이 감겨 있는데, 풀리(170)에 감긴 줄(172)은 플러그 지지부(130)의 플러그 지지 몸체(132) 내측으로 연장되어 플러그(134)의 후단부에 결합되도록 형성된다.

풀리(170)에 감긴 줄(172)이 풀러그 지지 몸체(132)의 내측으로 연장될 때, 줄(172)을 플러그(134)의 후단부까지 안내하기 위하여 제 2 수직 지지대(156)에는 제 1 안내홀(155) 및 제 2 안내홀(157)이 형성된다.

보다 상세히, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 안내홀(155)은 풀리(170)로부터 나오는 줄(172)이 제 2 수직 지지대(156)를 수직하게 관통하도록 상기 제 2 수직 지지대(156)의 일측에 형성된다.

그리고, 제 2 안내홀(157)은 플러그 지지 몸체(132)의 내부에서 플러그(134)의 후방 측에 위치된다.

이에 따라, 앞서 제 1 안내홀(155)을 관통하여 연장된 줄(172)은, 도 5에서 볼 때 좌측 방향으로 연장된 후, 플러그(134)의 후방 측에서, 제 2 안내홀(157)을 관통하여 연장된 후 플러그(134)의 후단과 연결된다.

이 때, 제 2 안내홀(157)을 관통하여 플러그(134)의 후단으로 연장된 줄(172)은, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 플러그(134)의 이동 방향과 나란하게 배열된다. 플러그 지지부(130)와 연결된 풀리(170) 및 줄(172)의 작동에 따른 플러그 지지 몸체(132)의 이동에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 플러그 지지 몸체(132)의 개방된 일측면(132a)과 플러그 모듈 지지대(150)의 제 1 수직 지지대의 일측면(154a) 사이에는 방진 커버(160)가 설치된다. 도 5 및 도 6에서는 도면의 간략화를 위하여 방진 커버(160)의 도시를 생략하였다.

본 실시예에서 방진 커버(160)는, 도 3에서 볼 때 전방 및 후방, 그리고 상측 및 하측면이 폐쇄된 사각 기둥 형태로 이루어지되 좌측면은 플러그 지지 몸체(132)의 개방된 일측면(도 6의 132a)과 접하고 우측면은 제 1 수직 지지대(154)의 일측면(154a)과 접하여 외부로부터 방진 커버(160)의 내부 및 플러그 지지 몸체(132)의 내부로 먼지가 유입되지 않도록 한다. 이 때, 방진 커버(160)는 유연한 재질로 이루어져 플러그 지지 몸체(132)가 제 2 수직 지지대(156)를 기준으로 콘센트 가이드 결합부(110) 측으로 이동하는 것을 방해하지 않도록 형성된다.

이와 같이 방진 커버(160)가 플러그 지지 몸체(132)와 플러그 모듈 지지대(150) 사이에 설치됨으로써 플러그 지지 몸체(132)의 내부로 먼지와 같은 이물질이 유입되는 것이 방지된다.

한편, 도 3 및 도 7을 참조하면, 콘센트 모듈(200)은 콘센트 모듈 몸체(210), 콘센트(220), 콘센트 가이드(230) 및 플러그 가이드 부재 수용부(240)를 포함한다.

콘센트 모듈 몸체(210)는 육면체 형태로 이루어지며, 일측에 케이블(250)이 연결되고, 타측에 콘센트(220)가 위치된다. 콘센트(220)는 도장 로봇(20)에 설치된 상태에서 플러그(134)와 마주보는 방향으로 배열된다.

한편, 콘센트 가이드(230)는 상기 콘센트(220)의 상측 및 하측 양 측부에 위치되는 제 1 및 제 2 콘센트 가이드(232, 234)를 포함한다. 제 1 및 제 2 콘센트 가이드(232, 234)는 콘센트(220)가 향하는 방향과 수직한 방향으로 연장된 돌기 형태로 이루어진다.

한편, 상기 콘센트 모듈(200)의 상기 콘센트(220)의 좌측 및 우측에는 플러그 가이드 부재(136, 137)를 수용하는 플러그 가이드 부재 수용부(240)가 형성된다.

플러그 가이드 부재 수용부(240)는 도 7에서 볼 때 콘센트(220)의 좌측 및 우측에 각각 수용홈(243, 245)을 구비한 제 1 수용부(242) 및 제 2 수용부(244)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플러그 가이드 부재(136, 137)가 플러그(134)의 이동 방향으로 이동할 때, 플러그 가이드 부재(136, 137)가 콘센트 모듈(200)의 수용홈(243, 245)에 수용되어 플러그(134)의 이동 방향을 가이드함으로써 플러그(134)가 콘센트(220)와 정확하게 맞물려 결합될 수 있다.

이상과 같은 구조를 구비한 전원 연결 장치(100)의 작동에 대하여 이하 도면을 달리하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치가 결합되기 전의 상태를 도시한 평면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치에서 콘센트 모듈이 콘센트 가이드 결합부에 위치된 상태를 도시한 평면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치에서 콘센트가 플러그에 결합된 상태를 나타낸 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치(100)는 도장 로봇(20)의 일 측에 설치된 콘센트 모듈(200)의 콘센트(220)가 이동 장치(10)의 가이드 레일(15) 측에 설치된 플러그 모듈(120)의 플러그(134)에 결합되거나 분리되도록 작동된다. 도 8 이하에서는 도면의 간략화를 위하여 플러그 모듈(120), 콘센트 가이드 결합부(110) 및 콘센트 모듈(200)만을 도시하였다.

콘센트 모듈(200)과 플러그 모듈(120)은, 도장 로봇(20)이 가이드 레일(14, 15) 상을 이동하는 동안 이동 장치(10)에 설치된 배터리에 충전이 완료되어 더 이상 이동 장치(10)로의 전원 공급이 필요하지 않은 경우 또는 도장 로봇(20)이 다른 영역에 위치되는 이동 장치(10)로 이동하는 경우 분리된 상태를 유지하며, 이동 장치(10)의 배터리에 전원을 연결하여 충전할 필요가 있는 경우와 같이 필요에 따라 상호 결합되도록 형성된다.

이 때, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치(100)의 콘센트 모듈(200)은 플러그(134)의 전방측에서 가이드 레일(14, 15)을 따라 이동하는 도장 로봇(20)과 함께 도 8에서 볼 때 좌측 방향 또는 우측 방향으로 이동할 수 있다.

그리고, 이 때, 도 8에서 알 수 있는 바와 같이 플러그 모듈(120)의 플러그(134)와 콘센트 모듈(200)의 콘센트(220)가 분리되어 있는 상태에서, 플러그 모듈(120)의 플러그(134)는, 도 8에서 볼 때, 하측 방향으로 콘센트 가이드 결합부(110)로부터 멀어져 있는 상태를 유지한다.

이와 같이 플러그(134)가 콘센터 가이드 결합부(110)로부터 멀어져 있는 상태를 유지하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 줄(172)이 플러그(134)의 후단부와 결합된 상태에서, 구동 모터(140)를 구동하여 풀리(170)를 회전시켜 풀리(170)에 감긴 줄(172)을 감아, 줄(172)이 풀러그(134)의 후단부를 제 2 수직 지지대(156)측으로 잡아당기도록 한다. 이에 따라, 플러그(134) 및 플러그 지지 몸체(132)가 콘센트 가이드 결합부(110)로부터 멀어지는 방향으로 후퇴된다. 이와 같이 풀리(170)에 줄(72)이 감겨 플러그(134)의 후단부가 제 2 수직 지지대(156)에 인접하게 위치되면 스프링(138, 139)은 압축된 상태를 유지한다.

이와 같이 플러그(134) 및 플러그 지지 몸체(132)가 콘센트 가이드 결합부(110)로부터 이격되도록 위치된 상태에서, 이동 장치의 플러그 이동 모듈(120)에 도장 로봇(20)의 콘센트 모듈(200)을 결합하고자 하는 경우, 도장 로봇(20)을 이동시켜, 콘센트 모듈(200)이 콘센트 가이드 결합부(110) 방향으로 이동되도록 한다.

이 때, 콘센트 모듈(200)이 콘센트 가이드 결합부(110) 측으로 이동하면, 콘센트 모듈(200)의 제 1 및 제 2 콘센트 가이드(232, 234)가 콘센트 가이드 결합부의 상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합 부재(114) 내측으로 슬라이딩되어 들어가게 된다.

이 때, 도시되지 아니한 위치 감지 센서가 콘센트 가이드 결합부(110)의 중앙부에 콘센트 모듈(200)의 제 1 및 제 2 콘센트 가이드(232, 234)의 중앙부가 위치되었음을 감지하면, 도장 로봇(20)의 이동이 멈춘다. 이와 같이 콘센트 가이드 결합부(110)의 중앙부에 콘센트 모듈의 제 1 및 제 2 콘센트 가이드(232, 234)의 중앙부가 위치된 상태가 도 9에 도시되어 있다.

그리고, 콘센트 모듈(200)의 제 1 및 제 2 콘센트 가이드(232, 234)가 콘센트 가이드 결합부(110)의 상부측 가이드 결합 부재(112) 및 하부측 가이드 결합 부재(114) 에 슬라이딩 결합하여 콘센트 모듈(200)의 중앙부가 콘센트 가이드 결합부(110)의 중앙부에 위치되면, 플러그(134)와 콘센트(220)가 서로 나란하게 마주보도록 정렬된다.

이와 같이 플러그(134)와 콘센트(220)가 서로 나란하게 마주보도록 정렬된 상태에서, 구동 모터(140)를 회전키면 풀리(170)가 회전되며, 이에 따라, 풀리(170)에 감긴 줄(172)이 풀리게 된다. 이와 같이 풀리(170)에 감긴 줄(172)이 풀리면, 줄(172)의 장력이 약해진다. 그러면, 스프링(138, 139)이 플러그 지지 몸체(132)의 내측면을 제 2 수직 지지대(156)의 전방면으로부터 플러그(134)가 향하는 전방측으로 밀어내고, 이에 따라 플러그(134)가 콘센트 가이드 결합부(110)에 가까워지는 방향으로 이동하게 된다.

이에 따라, 플러그 지지 몸체(132)가 콘센트 가이드 결합부(110) 측으로 이동하면 플러그 가이드 부재(136, 137)가 콘센트 모듈(200)의 제 1 수용부(242) 및 제 2 수용부(244)에 삽입되면서 콘센트 모듈(200) 측으로 이동한다.

그리고, 플러그 가이드 부재(136, 137)가 전방으로 이동하면서 플러그(134)의 이동을 가이드하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 플러그(134)가 콘센트(220)와 결합되도록 한다.

이와 같이 플러그(134) 및 콘센트(220)가 결합되면 전원 케이블(250)을 통하여 도장 로봇(20)으로부터 이동 장치(10) 측으로 전원이 공급될 수 있게 된다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 로봇(20)의 콘센트 모듈(200)이 이동 장치(10)의 플러그 모듈(120)에 결합된 상태로 도장 로봇(20)이 가이드 레일(14, 15) 상을 이동할 수 있도록 형성된다. 이와 같은 작동은 콘센트 모듈(200)의 위치가 이동 장치(10)의 플러그 모듈(120) 전방에 고정되도록 한 상태에서 케이블 만을 연장하여, 케이블 만이 도장 로봇을 따라다니도록 하는 방식으로 이루어질 수 있다.

이 때, 도장 로봇(20)의 위치 제어 및 감지, 그리고 전원 연결 장치(100)의 구동 모터(140)의 구동 제어와 같은 전원 연결 장치(100)의 제어는, 이동 장치(10) 및 도장 로봇(20)을 포함하는 이동 시스템(1)을 전체적으로 제어하는 제어부(미도시)에 의하여 수행될 수 있다.

한편, 콘센트(220)가 플러그(134)로부터 분리되는 과정은 콘센트(220)가 플러그(134)에 결합되는 과정의 역순으로 이루어질 수 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 로봇(20)에 설치된 콘센트 모듈(200)의 콘센트(220)가 이동 장치(10)의 플러그 모듈(120)에 용이하게 결합 및 분리될 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치(100)는 도장 로봇이 선체 블록 내부를 도장하는 환경에서 비산되는 도료 및 이물이 전원 연결 장치의 플러그 지지 몸체와 플러그 모듈 지지대 사이에 방진 커버가 설치되어 플러그 지지 몸체 내부로의 먼지의 유입이 차단될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결 장치는 가이드 레일을 따라 이동하는 도장 로봇에 설치되는 콘센트를 용이하게 플러그에 결합시키기 위하여 콘센트 가이드 및 플러그 가이드 부재를 구비한다.

이 때, 콘센트 가이드는 콘센트가 플러그의 전방에 정확하게 위치되도록 콘센트 모듈의 이동을 가이드하며, 플러그 가이드 부재는 콘센트 모듈이 플러그 모듈의 전방에 위치된 상태에서 플러그가 콘센트에 정확하게 결합될 수 있도록 플러그의 이동을 가이드한다.

본 발명의 일 실시예는 이와 같이 콘센트 모듈의 이동 및 플러그의 이동을 가이드하기 위한 가이드 수단을 구비함으로써, 이동 장치의 가이드 레일 상에서 이동하는 도장 로봇과 이동 장치의 전원 연결이 원활하고 정확하게 이루어질 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에서는 전원 연결 장치가 선체 블록을 내부 도장하기 위한 이동 시스템의 이동 장치 및, 이동 장치 상에서 이동하는 도장 로봇에 각각 설치된 플러그 모듈 및 콘센트 모듈로 구현되는 것으로 예시하였으나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명에 따른 전원 연결 장치는 본 실시예와 다른 종류의 이동 장치 및 상기 이동 장치에서 가이드 레일을 따라 왕복 이동할 수 있는 또 다른 이동 장치 사이의 전원 케이블이 자동으로 결합 또는 분리되도록 하기 위한 용도로 사용될 수도 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 이동 시스템 10 이동 장치
14, 15 가이드 레일 20 도장 로봇
30 와이어 100 전원 연결 장치
110 콘센트 가이드 결합부 120 플러그 모듈
130 플러그 지지부 140 구동 모터
150 플러그 모듈 지지대 160 방진 커버
170 풀리 200 콘센트 모듈
210 콘센트 모듈 몸체 220 콘센트
230 콘센트 가이드 240 플러그 가이드 부재 수용부

Claims (19)

1. 일측에 케이블이 연결되고, 타측에 콘센트가 위치되되, 상기 콘센트의 양 측부에 한 쌍의 콘센트 가이드가 형성된 콘센트 모듈;
   플러그, 및 상기 콘센트가 상기 플러그의 전방측에 위치된 상태에서 상기 플러그가 상기 콘센트에 결합될 수 있도록 상기 플러그를 전방 측으로 이동시킬 수 있는 플러그 이동 수단을 포함하는 플러그 모듈 및
   상기 콘센트가 상기 플러그의 전방측에 위치될 수 있도록 상기 플러그 모듈의 전방측에 위치되어 상기 콘센트 가이드가 슬라이딩 결합되는 콘센트 가이드 결합부를 포함하는 전원 연결 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 플러그 모듈은,
   플러그 모듈 지지대; 및
   일측에 상기 플러그가 위치되되, 상기 플러그가 전후방으로 이동가능하도록 상기 플러그 모듈 지지대에 설치되는 플러그 지지 몸체를 포함하는, 전원 연결 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 플러그 이동 수단은,
   구동 모터;
   상기 구동 모터에 의하여 회전가능한 풀리; 및
   일단이 상기 풀리에 감기도록 형성되며, 타단이 상기 플러그 지지 몸체의 일측에 결합된 줄을 포함하고,
   상기 줄이 상기 풀리에 감김에 따라 상기 줄의 타단이 연결된 상기 플러그 지지 몸체가 상기 플러그 모듈 지지대에 대하여 후방으로 후퇴되는, 전원 연결 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 플러그 모듈 지지대는,
   바닥면에 안착되는 베이스;
   상기 베이스로부터 상측 방향으로 연장되되 일측면에 상기 구동 모터가 결합되어 지지되는 제 1 수직 지지대; 및
   상기 제 1 수직 지지대의 측부에 결합되되, 일 측에는 상기 플러그 지지 몸체가 이동가능하게 설치되는 제 2 수직 지지대를 포함하는, 전원 연결 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 2 수직 지지대는 상기 제 1 수직 지지대의 일측면에 대하여 수직한 방향으로 연장되도록 형성되는, 전원 연결 장치.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 플러그 지지 몸체는 일측면이 개방된 상자 형태로 이루어지되 그 내부에 상기 플러그의 전후방향으로 연장된 플러그 가이드 부재가 위치되며,
   상기 제 2 수직 지지대는 상기 플러그 지지 몸체의 개방된 일측면을 통하여 상기 플러그 지지 몸체의 내부로 연장되되, 일측에 상기 플러그 가이드 부재가 관통되는 플러그 가이드 부재 관통홀이 형성되는, 전원 연결 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 플러그 가이드 부재는 상기 플러그의 양 측부에 한 쌍으로 형성되는, 전원 연결 장치.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 플러그 가이드 부재의 일측 단부는 상기 상자 형태의 상기 플러그가 위치되는 상기 플러그 지지 몸체의 일측면으로 돌출 형성되고,
   상기 콘센트 모듈에는 상기 콘센트의 다른 양 측부에 상기 플러그 가이드 부재의 일측 단부를 수용하는 플러그 가이드 부재 수용부가 형성되는, 전원 연결 장치.
   
9. 제 6 항에 있어서,
   일측단이 상기 플러그 지지 몸체의 내측면에 지지되며, 타측단이 상기 제 2 수직 지지대에 지지되도록 상기 플러그 가이드 부재에 설치되는 탄성 부재를 포함하는, 전원 연결 장치.
   
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 수직 지지대에는 상기 풀리로부터 연장된 줄이 관통하는 제 1 및 제 2 안내홀이 형성되되,
    상기 제 1 안내홀은 상기 풀리로부터 나오는 줄이 상기 제 2 수직 지지대를 수직하게 관통하는 상기 제 2 수직 지지대의 일측에 형성되며,
    상기 제 2 안내홀은 상기 제 1 안내홀을 관통하여 연장되는 상기 줄이 상기 플러그의 후방측에서 상기 플러그 지지 몸체의 내부 일측에 상기 플러그의 이동 방향과 나란하게 결합되는 상기 제 2 수직 지지대의 타측에 형성되는, 전원 연결 장치.
    
11. 제 4 항에 있어서,
    상기 플러그 지지 몸체의 일측면으로 먼지가 유입되지 않도록 상기 플러그 지지 몸체의 일측면과 상기 제 1 수직 지지대의 타측면을 둘러싸는 방진 커버를 더 포함하는, 전원 연결 장치.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘센트 가이드 결합부는,
    상기 플러그가 관통할 수 있는 개구가 형성된 지지판;
    상기 개구의 상측 및 하측에 형성된 한 쌍의 가이드 결합 부재를 포함하는, 전원 연결 장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 결합 부재는 상기 플러그의 이동 방향에 수직한 방향으로 연장되며 서로 마주보는 ㄷ자 형상 단면의 연장 부재로 형성되는, 전원 연결 장치.
    
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘센트 가이드는 상기 콘센트의 대향 방향에 수직한 방향으로 연장된 돌기로 형성되는, 전원 연결 장치.
    
15. 가이드 레일을 구비한 제 1 이동 장치 및 상기 가이드 레일 상에서 이동가능한 제 2 이동 장치를 포함하는 이동 시스템으로서,
    상기 제 1 이동 장치는 상기 제 1 항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 전원 연결 장치의 상기 콘센트 가이드 결합부 및 상기 플러그 모듈을 포함하고,
    상기 제 2 이동 장치는 상기 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 전원 연결 장치의 상기 콘센트 모듈을 포함하되,
    상기 제 2 이동 장치가 상기 가이드 레일 상을 이동하는 동안 소정의 위치에서 상기 콘센트 모듈의 상기 콘센트 가이드가 상기 플러그 모듈의 콘센트 가이드 결합부와 결합될 수 있는, 이동 시스템.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 이동 장치를 공중에서 위치이동 시키도록 일측이 상기 제 1 이동 장치에 연결되며 타측이 제 1 이동 장치의 외부측에 고정된 복수의 와이어; 및
    상기 복수의 와이어의 길이를 조절하기 위하여 상기 제 1 이동 장치에 설치되는 복수의 윈치를 포함하는, 이동 시스템.
    
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 이동 장치는 선체 블록 내부 도장용 작업 로봇인, 이동 시스템.
    
18. 제 15 항에 있어서,
    상기 플러그 모듈은 상기 가이드 레일의 상측 또는 하측에 위치되고,
    상기 플러그는 상기 가이드 레일의 내측 방향을 향하도록 형성되는, 이동 시스템.
    
19. 제 15 항에 있어서,
    상기 플러그 모듈은 상기 가이드 레일의 중앙부에 위치되는, 이동 시스템.

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