KR101291121B1 - Maintenance robot, and wind power generator having the same - Google Patents
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Abstract
유지보수 로봇과 이를 구비한 풍력발전기가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수 로봇은 풍력발전기의 타워를 형성하는 각 타워 세그먼트를 상호 결합시키는 복수의 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행하는 유지보수유닛과 유지보수유닛을 지지하는 다관절 형태의 관절부를 포함하는 로봇몸체; 로봇몸체를 타워 내에 설치된 레일을 따라 결합부재가 체결된 위치로 이동시키는 구동부; 및 작업스케쥴정보를 기초로 구동부 및 로봇몸체를 제어하여, 결합부재가 체결된 위치로 로봇몸체를 이동시키고 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 하는 제어부;를 포함한다. A maintenance robot and a wind turbine having the same are disclosed. Maintenance robot according to an embodiment of the present invention is a multi-joint form for supporting the maintenance unit and the maintenance unit to perform the maintenance work for a plurality of coupling members for mutual coupling each tower segment forming a tower of the wind turbine Robot body including the joint of the; A driving unit for moving the robot body to a position where the coupling member is coupled along a rail installed in the tower; And a controller for controlling the driving unit and the robot body based on the job schedule information to move the robot body to a position at which the coupling member is coupled and to perform maintenance work on the coupling member.
Description
본 발명은 유지보수 로봇과 이를 구비한 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a maintenance robot and a wind turbine having the same.
풍력 터빈(이하, “풍력발전기”라고 함)의 타워는 블레이드의 회전력을 전기에너지로 변환하는 나셀(nacelle)을 지지하는 구조물이다. 타워 내부에는 작업자가 안전하게 나셀까지 올라갈 수 있는 사다리뿐만 아니라 작업자의 이동상 편의를 위해 전동운반장치가 설치되기도 한다. 또한, 타워 내부에는 나셀 내부의 발전기에서 생산된 전기를 지상의 전기계통으로 전달하기 위해 전력선을 지지하는 케이블트레이(cable tray)가 설치되어 있다.The tower of a wind turbine (hereinafter referred to as a “wind generator”) is a structure that supports a nacelle that converts the rotational force of a blade into electrical energy. Inside the tower, an electric transport device is installed for the operator's convenience as well as a ladder that allows the worker to safely climb up to the nacelle. In addition, a cable tray supporting a power line is installed in the tower to transfer electricity generated from a generator inside a nacelle to an electric system on the ground.
이러한 타워는 통상적으로 해체가 가능한 여러 개의 타워 세그먼트가 조립 또는 결합되어 형성된다. 이때, 각각의 타워 세그먼트의 결합부위에는 다수의 체결 구멍을 갖는 원주 형태의 플랜지(flange)가 마련되어 있다. 각 타워 세그먼트의 플랜지는 볼트와 너트에 의해 결합되고, 각 타워 세그먼트의 결합으로 이루어진 타워는 나셀을 지지할 수 있게 된다.Such towers are typically formed by assembling or combining several tower segments that can be disassembled. At this time, the coupling portion of each tower segment is provided with a circumferential flange having a plurality of fastening holes. The flanges of each tower segment are joined by bolts and nuts, and the tower consisting of the combination of each tower segment is able to support the nacelle.
또한, 타워는 외풍, 진동 등 다양한 내부 또는 외부 환경에 의해 영향을 받을 수 있다. 이때, 각각의 타워 세그먼트를 결합시키는 볼트와 너트의 체결상태가 외부의 힘에 영향을 받아 이완될 경우 타워의 내구성에 영향을 미치며 안전상 큰 위협이 될 수 있다.In addition, the tower may be affected by various internal or external environments, such as wind and vibration. At this time, if the fastening state of the bolt and nut joining each tower segment is relaxed by the influence of the external force affects the durability of the tower and can be a big threat to safety.
이에, 종래에는 작업자가 정기적으로 타워 내에 설치된 사다리를 타고 직접 올라가서 시험장비를 이용하여 볼트와 너트의 체결상태를 점검하거나, 필요한 경우 조임수단을 이용하여 풀어진 일부 볼트 및 너트를 조이는 작업을 수행하였다. 이 경우, 전체 타워 세그먼트를 결합시키는 볼트와 너트의 체결상태를 일일이 점검하는 데에 많은 시간이 소요되며, 작업자의 실수에 의해 일부 풀어진 볼트 및 너트를 그냥 지나칠 수 있다. 또한, 사람이 직접 동원되어야 하므로 안전상의 문제가 발생할 수 있다.Therefore, in the related art, a worker regularly climbs directly on a ladder installed in a tower to check a fastening state of a bolt and a nut by using a test equipment, or if necessary, tightens some bolts and nuts which are loosened by using a fastening means. In this case, it takes a lot of time to check the tightness of the bolts and nuts that join the entire tower segment, and may simply pass some loose bolts and nuts due to operator error. In addition, safety problems may occur because people must be mobilized directly.
또한, 한국공개특허 제2010-0085707호에서는 너트가 풀렸을 경우 너트에 감겨진 도전선이 단선되도록 하여, 볼트와 너트의 체결상태를 관리자가 신속하게 인식할 수 있도록 하고 있다. 그러나, 이미 너트가 일정 기준치 이상으로 풀려 도전선의 단선이 발생한 경우에만 관리자가 해당 사실을 인지할 수 있어서, 볼트와 너트의 체결상태가 일정 기준치 이상으로 이완되기 전에 이를 감지할 수 없는 문제점이 있다.In addition, in Korean Patent Publication No. 2010-0085707, when the nut is loosened, the conductive wire wound on the nut is disconnected so that the manager can recognize the fastening state of the bolt and the nut quickly. However, the manager can recognize the fact only when the nut is already loosened above a certain reference value and a disconnection of the conductive line occurs, and thus there is a problem in that it cannot be detected before the fastening state of the bolt and the nut is relaxed above the predetermined reference value.
본 발명의 실시 예는 풍력발전기의 타워 내에서 각 타워 세그먼트를 상호 결합시키는 결합부재가 체결된 위치로 로봇몸체를 이동시켜 각 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행하는 유지보수 로봇과 이를 구비한 풍력발전기를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is a maintenance robot for performing maintenance work on each coupling member by moving the robot body to the position where the coupling member for coupling each tower segment to each other in the tower of the wind turbine and wind power having the same To provide a generator.
또한, 볼트와 너트의 체결상태를 지속적으로 모니터링하여 볼트와 너트의 체결상태가 일정 기준치 이상으로 이완되기 전에도 이를 감지하여 유지보수작업을 수행할 수 있는 유지보수 로봇과 이를 구비한 풍력발전기를 제공하고자 한다.In addition, by continuously monitoring the fastening state of the bolt and nut to provide a maintenance robot and a wind turbine with the same to detect and perform maintenance work even before the fastening state of the bolt and nut over a certain threshold value do.
본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전기의 타워를 형성하는 각 타워 세그먼트를 상호 결합시키는 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행하는 유지보수유닛과 상기 유지보수유닛을 지지하는 다관절 형태의 관절부를 포함하는 로봇몸체; 상기 로봇몸체를 상기 결합부재가 체결된 위치로 이동시키는 구동부; 및 작업스케쥴정보를 기초로 상기 구동부 및 상기 로봇몸체를 제어하여, 상기 결합부재가 체결된 위치로 상기 로봇몸체를 이동시키고 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 하는 제어부;를 포함하는 유지보수 로봇이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a maintenance unit for performing a maintenance work for the coupling member for coupling each tower segment forming a tower of the wind turbine and a multi-joint type joint portion for supporting the maintenance unit A robot body; A driving unit for moving the robot body to a position at which the coupling member is fastened; And a control unit controlling the driving unit and the robot body based on the job schedule information to move the robot body to a position at which the coupling member is engaged and to perform maintenance work on the coupling member. Robots can be provided.
상기 작업스케쥴정보는 상기 결합부재의 위치정보, 작업모드, 상기 작업모드에 기초하여 동작하는 상기 유지보수유닛의 동작제어정보, 상기 유지보수작업 수행방법 및 상기 결합부재의 유지보수작업 순서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The work schedule information may include at least one of position information of the coupling member, a work mode, operation control information of the maintenance unit operating based on the work mode, a method of performing the maintenance work, and a maintenance work sequence of the coupling member. It may include.
상기 작업모드는 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The working mode may include one or more of an inspection mode, a maintenance mode, and a standby mode.
미리 설정된 작업모드전환정보 및 외부로부터 수신한 작업모드전환정보 중 하나 이상을 기초로 상기 작업모드를 전환시키는 모드전환부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a mode switching unit for switching the work mode based on at least one of preset work mode switching information and work mode switching information received from the outside.
상기 유지보수유닛은 상기 검사모드에 대응되는 작업을 수행하는 검사부를 포함하고, 상기 검사부는 상기 결합부재의 체결상태가 이완된 여부를 검사하는 제1검사부와, 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상의 결함여부를 검사하는 제2검사부와, 상기 결합부재, 상기 결합부재가 체결된 부위 및 상기 타워의 내부 벽면 중 하나 이상의 청결상태를 검사하는 제3검사부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The maintenance unit includes an inspection unit for performing a task corresponding to the inspection mode, wherein the inspection unit includes a first inspection unit for inspecting whether the coupling state of the coupling member is relaxed, and the coupling member and the coupling member are fastened. And at least one of a second inspection unit for inspecting whether one or more defects are present, and a third inspection unit for inspecting at least one of the coupling member, the site where the coupling member is fastened, and at least one of the inner walls of the tower. have.
상기 제1검사부 내지 제3검사부 중 하나 이상은 레이저, 초음파, 카메라 및 적외선 검사장치 중 하나 이상을 이용하여 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상에 대한 검사 작업을 수행할 수 있다.At least one of the first to third inspection units may perform an inspection operation on at least one of the coupling member and a portion at which the coupling member is fastened using at least one of a laser, an ultrasonic wave, a camera, and an infrared inspection device. .
상기 유지보수유닛은 상기 보수모드에 대응되는 작업을 수행하는 보수작업부를 포함하고, 상기 보수작업부는 상기 제1검사부에 의해 수행된 상기 결합부재의 체결상태에 대한 검사결과데이터를 기초로, 상기 결합부재의 체결상태가 기준치 범위에 포함되도록 상기 결합부재를 체결하는 체결부와, 상기 제2검사부에 의해 수행된 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상의 결함여부에 대한 검사결과데이터를 기초로, 상기 검사결과데이터가 기준치 범위를 초과한 경우 해당 사실을 외부장치로 통지하는 통지부와, 상기 제3검사부에 의해 수행된 상기 결합부재, 상기 결합부재가 체결된 부위 및 상기 타워의 내부 벽면 중 하나 이상의 청결상태에 대한 검사결과데이터를 기초로, 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상에 존재하는 이물질을 제거하는 청소부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The maintenance unit includes a maintenance operation unit for performing the operation corresponding to the maintenance mode, the maintenance operation unit on the basis of the test result data on the fastening state of the coupling member performed by the first inspection unit, the coupling Inspection result data for one or more defects of the fastening portion for fastening the coupling member so that the fastening state of the member is included in the reference value range, the coupling member performed by the second inspection portion and the portion where the coupling member is fastened. On the basis, if the inspection result data exceeds the reference range, the notification unit for notifying the fact to the external device, the coupling member performed by the third inspection unit, the portion where the coupling member is fastened and the interior of the tower One of the coupling member and the part to which the coupling member is fastened based on the inspection result data of the cleanliness state of at least one of the walls. It may include one or more of the cleaning unit for removing the foreign matter present.
상기 체결부는 수나사가 안착되는 안착부와 상기 수나사에 암나사를 체결시키는 조임부 및 상기 조임부를 승강시키는 승강부를 포함할 수 있다.The fastening part may include a seating part in which a male screw is seated, a tightening part for fastening a female screw to the male screw, and a lifting part for elevating the tightening part.
상기 승강부는 상기 안착부를 지지하는 지지대와, 상기 조임부가 승강하는 승강대와, 상기 조임부가 상기 승강대 상에서 이동할 수 있도록 상기 승강대에 마련된 가이드 홈과, 상기 가이드 홈에 상기 조임부를 고정시키는 고정부재를 포함할 수 있다.The lifting unit includes a support for supporting the seating unit, a lifting platform on which the tightening unit is lifted, a guide groove provided on the lifting platform so that the tightening unit can move on the lifting platform, and a fixing member fixing the tightening unit to the guide groove. can do.
상기 청소부는 상기 이물질 제거를 수행하는 청소브러시, 상기 청소브러시를 구동시키는 구동부 및 상기 로봇몸체 또는 상기 타워 내에 설치된 세정액탱크의 세정액을 상기 청소브러시로 공급하는 세정액공급부를 포함할 수 있다.The cleaning unit may include a cleaning brush for removing the foreign matter, a driving unit for driving the cleaning brush, and a cleaning solution supply unit supplying the cleaning solution of the cleaning solution tank installed in the robot body or the tower to the cleaning brush.
상기 제1검사부 내지 상기 제3검사부, 상기 체결부 및 상기 청소부 중 하나 이상은 상기 로봇몸체로부터 착탈 가능하게 마련될 수 있다.At least one of the first to third inspection units, the fastening unit, and the cleaning unit may be provided to be detachable from the robot body.
상기 유지보수유닛은 상기 대기모드에 대응되는 작업을 수행하는 초기화부를 포함하고,The maintenance unit includes an initialization unit for performing a task corresponding to the standby mode,
상기 초기화부는 상기 작업스케쥴정보를 기초로 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 완료되면, 해당 사실을 상기 제어부로 전달하여 상기 타워 내의 특정 위치로 상기 로봇몸체를 이동시키거나, 최초 이동 위치로 상기 로봇몸체를 복귀시킬 수 있다.When the maintenance unit for the coupling member is completed based on the job schedule information, the initialization unit transmits the fact to the controller to move the robot body to a specific position in the tower, or the robot to the initial movement position. The body can be returned.
외부장치와 데이터 송수신을 수행하는 송수신부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a transceiver configured to transmit and receive data with an external device.
상기 외부장치는 상기 풍력발전기 내에 설치되어 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템을 포함할 수 있다.The external device may include a local control system installed in the wind turbine to monitor and control the respective facilities of the wind turbine.
상기 외부장치는 상기 풍력발전기의 외부에 설치되어 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 송수신부 중 하나 이상과 통신을 수행하는 관제 시스템을 더 포함하고, 상기 송수신부는 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 관제 시스템 중 하나 이상으로부터 수신한 상기 작업스케쥴정보를 상기 제어부로 전달하여 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 할 수 있다.The external device further includes a control system installed outside of the wind turbine to communicate with at least one of the local control system and the transmission and reception unit, the transmission and reception unit from at least one of the local control system and the control system. The received job schedule information may be transmitted to the controller so that maintenance work on the coupling member may be performed.
상기 송수신부에 의해 상기 외부장치와 통신을 수행하여 상기 작업스케쥴정보를 로딩하는 로딩부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a loading unit configured to load the task schedule information by performing communication with the external device by the transceiver.
상기 로딩부는 미리 설정된 값을 기초로 주기적으로 상기 작업스케쥴정보를 로딩하거나, 상기 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보를 기초로 상기 작업스케쥴정보를 로딩할 수 있다.The loading unit may periodically load the job schedule information based on a preset value, or may load the job schedule information based on update information about the job schedule information.
상기 구동부는 상기 레일을 따라 이동하는 구동휠과, 상기 구동휠에 회전력을 전달하는 모터 및 상기 구동휠의 위치를 측정하여 위치정보를 생성하는 위치센서부를 포함할 수 있다.The driving unit may include a driving wheel moving along the rail, a motor for transmitting rotational force to the driving wheel, and a position sensor unit measuring position of the driving wheel to generate position information.
상기 레일은 래크 형태로 마련되고, 상기 구동휠은 상기 레일에 맞물려 회전하는 피니언 형태로 마련될 수 있다.The rail may be provided in the form of a rack, and the driving wheel may be provided in the form of a pinion which rotates by engaging the rail.
상기 구동부는 상기 레일을 감싸는 형태로 마련되어 상기 레일에 상기 로봇몸체를 고정시키는 고정프레임을 포함하고, 상기 고정프레임의 단부는 한번 이상 절곡 연장되어 상기 레일의 홈에 결합되고, 상기 로봇몸체가 특정 위치에 도착하면 자성을 갖는 전자석으로 이루어질 수 있다.The driving unit includes a fixed frame provided to surround the rail to fix the robot body to the rail, and an end of the fixed frame is bent and extended at least once to be coupled to the groove of the rail, and the robot body is positioned at a specific position. It can be made of an electromagnet having magnetism upon arrival.
상기 관절부는 병진관절과 회전관절 중 하나 이상을 포함하는 관절과, 상기 관절에 하나 이상 설치되어, 상기 관절의 위치, 각도, 속도 및 상기 로봇몸체와 상기 결합부재간의 거리정보 중 하나 이상을 수집하는 감지센서부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 관절의 위치, 각도, 속도 및 상기 로봇몸체와 상기 결합부재간의 거리정보 중 하나 이상을 기초로, 상기 구동부 및 상기 로봇몸체를 제어하여 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 할 수 있다.The joint part may include one or more joints including at least one of a translational joint and a rotational joint, and installed at one or more of the joints to collect one or more of position, angle, speed, and distance information between the robot body and the coupling member. And a sensing sensor unit, wherein the controller controls the driving unit and the robot body based on at least one of position information, angle, speed, and distance information between the robot body and the coupling member to maintain the coupling member. Maintenance work can be performed.
상기 작업스케쥴정보, 상기 작업스케쥴정보에 기초하여 수행된 유지보수작업에 대한 결과데이터, 상기 결합부재의 체결상태, 결함여부 및 청결상태를 판단하는 기준이 되는 기준데이터, 작업모드전환정보 및 상기 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보 중 하나 이상을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.Result data for the maintenance work performed based on the job schedule information, the job schedule information, reference data as a standard for determining the fastening state of the coupling member, whether there is a defect and the clean state, work mode switching information and the job The apparatus may further include a storage unit which stores one or more of update information about schedule information.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 풍력발전기의 타워 내에 마련된 레일; 및 상기 레일을 따라 이동하는 상술한 유지보수 로봇;을 포함하는 풍력발전기가 제공될 수 있다.According to another aspect of the invention, the rail provided in the tower of the wind power generator; And the above-described maintenance robot moving along the rail may be provided.
상기 로봇은 상기 작업스케쥴정보를 기초로 상기 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행하고, 상기 작업스케쥴정보는 상기 결합부재의 위치정보, 작업모드, 상기 작업모드에 기초하여 동작하는 상기 유지보수유닛의 동작제어정보, 상기 유지보수작업 수행방법 및 상기 결합부재의 유지보수작업 순서 중 하나 이상을 포함하고, 상기 작업모드는 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The robot performs a maintenance operation on the coupling member based on the job schedule information, and the job schedule information is based on the location information of the coupling member, the operation mode, and the operation mode of the maintenance unit. And at least one of operation control information, a method of performing the maintenance operation, and a maintenance operation sequence of the coupling member, and the operation mode may include at least one of an inspection mode, a maintenance mode, and a standby mode.
상기 작업스케쥴정보는 상기 풍력발전기 내에 설치되어 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템과, 상기 풍력발전기의 외부에 설치되어 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 로봇 중 하나 이상과 통신을 수행하는 관제 시스템 중 하나 이상으로부터 수신한 정보일 수 있다.The work schedule information is installed in the wind turbine to monitor and control the respective facilities of the wind turbine, and installed outside of the wind turbine to communicate with at least one of the local control system and the robot Information received from one or more of the control systems.
상기 로봇은 미리 설정된 값을 기초로 주기적으로 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 관제 시스템 중 하나 이상과 통신을 수행하여 상기 작업스케쥴정보를 로딩하거나, 상기 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보를 기초로 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 관제 시스템 중 하나 이상과 통신을 수행하여 상기 작업스케쥴정보를 로딩할 수 있다.The robot periodically communicates with at least one of the local control system and the control system based on a preset value to load the job schedule information or the local control system based on the update information on the job schedule information. And communicate with one or more of the control systems to load the job schedule information.
본 발명의 실시 예에 따른 유지보수 로봇과 이를 구비한 풍력발전기는 풍력발전기의 타워 내에서 각 타워 세그먼트를 상호 결합시키는 결합부재가 체결된 위치로 로봇몸체를 이동시켜 각 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있다.Maintenance robot according to an embodiment of the present invention and a wind turbine having the same maintenance work for each coupling member by moving the robot body to the position where the coupling member for coupling each tower segment to each other within the tower of the wind turbine Can be performed.
또한, 작업스케쥴정보를 기초로 각 결합부재에 대한 검사를 수행하여 사전에 결합부재의 체결상태, 결함여부, 청결상태 등을 파악하고, 해당 검사결과에 기초하여 그에 따른 즉각적인 보수작업을 수행할 수 있다.In addition, by inspecting each coupling member on the basis of the work schedule information, it is possible to grasp the coupling state, defect status, cleanness, etc. of the coupling member in advance, and perform immediate repair work according to the inspection result. have.
또한, 외부장치로부터 작업스케쥴정보를 수신하여 각 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행함으로써 현장에 사람이 직접 동원되지 않고도 원격조정에 의한 효율적인 작업이 이루어질 수 있다.In addition, by receiving the work schedule information from the external device to perform the maintenance work for each coupling member can be efficiently performed by the remote control without direct mobilization to the site.
또한, 주기적으로 외부장치와 통신을 수행하여 작업스케쥴정보를 로딩하거나, 기존 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보를 기초로 작업스케쥴정보를 로딩하여, 가장 최근에 반영된 작업스케쥴정보를 기초로 각 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있다.In addition, by periodically communicating with the external device to load the job schedule information, or by loading the job schedule information based on the update information on the existing job schedule information, based on the most recently reflected job schedule information to each coupling member Maintenance work can be performed.
도 1은 통상적인 풍력발전기 타워를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력발전기 타워 내에 수직방향으로 설치된 레일 상에 유지보수 로봇이 탑재된 형태를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력발전기 타워 내에 원주방향으로 설치된 레일 상에 유지보수 로봇이 탑재된 형태를 도시한다.
도 4는 도 2와 도 3의 유지보수 로봇이 수행하는 기능을 블록도로 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 도시한 유지보수유닛의 상세 블록도이다.
도 6은 도 2의 유지보수 로봇의 사시도이다.
도 7은 도 3의 유지보수 로봇의 사시도이다.
도 8과 도 9는 도 6과 도 7의 유지보수 로봇이 암수나사 및 암수나사가 체결된 부위 중 하나 이상을 검사하는 방법을 도시한다.
도 10과 도 11은 도 6과 도 7의 유지보수 로봇이 암수나사를 체결하는 방법을 도시한다.
도 12와 도 13은 도 6과 도 7의 유지보수 로봇이 암수나사 및 암수나사가 체결된 부위 중 하나 이상을 청소하는 방법을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 타워 세그먼트에 레일을 설치하는 방법을 도시한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 각 타워 세그먼트에 레일을 설치하는 방법을 도시한다.1 shows a typical wind turbine tower.
2 is a view illustrating a maintenance robot mounted on a rail installed in a vertical direction in a wind turbine tower according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a form in which the maintenance robot is mounted on the rail installed in the circumferential direction in the wind turbine tower according to another embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a function performed by the maintenance robot of FIGS. 2 and 3.
FIG. 5 is a detailed block diagram of the maintenance unit shown in FIG. 4.
6 is a perspective view of the maintenance robot of FIG. 2.
7 is a perspective view of the maintenance robot of FIG. 3.
8 and 9 illustrate a method in which the maintenance robot of FIGS. 6 and 7 inspects at least one of the male and female threads and the portions where the female and female screws are fastened.
10 and 11 illustrate how the maintenance robot of FIGS. 6 and 7 tightens the male and female screws.
12 and 13 illustrate a method in which the maintenance robot of FIGS. 6 and 7 cleans one or more of the female screw and the portion of the female screw.
14 illustrates a method of installing a rail in each tower segment according to an embodiment of the present invention.
15 illustrates a method of installing a rail in each tower segment according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 풍력발전기(10)의 타워(40)는 블레이드(20)의 회전력을 전기에너지로 변환하는 나셀(30)을 지지하며, 다수의 타워 세그먼트(41,42,45)가 조립 또는 결합되어 형성된다. 타워 세그먼트는 설계에 따라 다양한 높이 및 개수로 마련될 수 있으며, 도 1과 같이 3개로 마련되는 것에 한정되지 않는다. 이하, 도 2와 도 3은 타워 세그먼트(41,42)의 결합부위(A)를 확대한 타워(40)의 내부를 나타낸다.Referring to FIG. 1, the
도 2와 도 3을 참조하면, 타워 세그먼트(41,42)의 플랜지(43,44)는 결합부재에 의해 결합될 수 있다. 예컨대, 타워 세그먼트(41,42)의 결합형태에 따라 결합부재는 볼트, 너트, 리벳, 키, 핀 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에서는 결합부재로서 볼트와 너트(이하, “암수나사”라 함)를 예로 들어 설명한다.2 and 3, the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수 로봇(100)(이하, “로봇”이라 함)은 작업스케쥴정보를 기초로 타워(40) 내에 설치된 레일(3,4)을 따라 이동하면서 각 타워 세그먼트(41,42)를 결합시키는 암수나사(1,2)에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있다. 상술한 암수나사(1,2)에 대한 “유지보수작업”은 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상에 대한 검사, 수리, 청소, 관리 등 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상의 상태나 상황을 보존하거나 신뢰성을 유지시키기 위한 모든 작업을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. In addition, the maintenance robot 100 (hereinafter referred to as “robot”) according to an embodiment of the present invention moves along each
이때, 도 2에 도시한 레일(3)은 타워(40)가 설치된 이후, 타워(40)의 상부에서 하부까지 타워(40)의 내측에 길이방향으로 길게 하나로 설치되거나, 둘 이상이 연결되어 설치될 수 있다. 도 3에 도시한 레일(4)은 타워(40)가 설치된 이후, 타워(40)의 내측 벽면을 따라 원주방향으로 하나로 설치되거나, 둘 이상이 연결되어 설치될 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시한 레일(3)은 지지부재(5)와 체결부재(볼트, 너트 등)(미도시)에 의해 타워(40)의 길이방향으로 설치될 수 있다. 또한, 도 3에 도시한 레일(4)은 체결부재 등에 의해 타워(40) 내측 벽면을 따라 원주방향으로 설치될 수 있다. 이러한 레일(3,4)은 타워(40)가 설치되기 이전에, 타워 세그먼트(41,42,45) 내에 미리 설치되어 차량 등의 이송수단에 의해 타워 세그먼트(41,42,45)와 함께 이송될 수 있다. 각 타워 세그먼트(41,42,45) 내에 레일(3,4)을 설치하는 방법에 대해서는 도 14와 도 15에서 설명하기로 한다.At this time, the
또한, 통상적으로 타워(40) 내에는 나셀까지 올라갈 수 있는 사다리가 놓여져 있거나 작업자의 이동상 편의를 위해 전동운반장치가 설치되어 있다. 이때, 사다리 또는 전동운반장치가 이동하는 레일을 활용하여 로봇(100)을 설치할 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서는 래크(rack) 형태의 레일(3,4)이 타워(40) 내에 구성되어 있는 것으로 가정한다.In addition, in the
한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 로봇(100)은 작업스케쥴정보를 기초로 타워(40) 내에 설치된 레일(3,4)을 따라 이동하면서 각 타워 세그먼트(41,42,45)를 결합시키는 암수나사(1,2)에 대한 유지보수작업을 수행한다. 여기서, 작업스케쥴정보는 암수나사(1,2)의 위치정보와, 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함하는 작업모드와, 작업모드에 기초하여 동작하는 후술할 유지보수유닛(112)에 포함된 각 모듈에 대한 동작제어정보와, 유지보수작업 수행방법 및 암수나사의 유지보수작업 순서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, as described above, the
도 4를 참조하면, 상술한 로봇(100)은 관절부(111)와 유지보수유닛(112)을 포함하는 로봇몸체(110), 구동부(120), 제어부(130), 송수신부(140), 모드전환부(150), 로딩부(160) 및 저장부(170)를 포함한다. 로봇(100)에 포함된 각각의 구성요소들의 동작에 필요한 전원은 배터리(미도시)나 전선케이블(미도시) 등을 통해 공급될 수 있다. 또한, 로봇(100)은 레일로부터 착탈가능한 형태로 마련될 수 있다. 참고로, 후술할 도 4와 도 5에 도시한 구성요소 중 설치위치가 한정되지 않는 구성요소에 대해서는 설명의 편의상 다른 도면에는 도시하지 않았다. Referring to FIG. 4, the above-described
관절부(111)는 유지보수유닛(112)을 지지하는 다관절 형태로 구성된다. 이러한 관절부(111)는 둘 이상의 관절(115,116)과, 각각의 관절에 하나 이상 설치된 감지센서부(117)를 포함한다. 이때, 관절은 직선(병진)운동하는 병진관절(115)과 회전운동하는 회전관절(116) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 관절부(111)는 밸트, 래크와 피니언, 피스톤 크랭크, 액추에이터, 유압실린더, 모터승강장치 등 공지된 다양한 방식을 이용하여 병진관절(115) 및 회전관절(116)을 직선운동 또는 회전운동시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)의 관절은 검사부(50)를 지지하며 좌우방향으로 회전운동하는 회전관절(116)과 회전관절(116)에 연결되어 좌우방향 또는 상하방향으로 직선운동하는 병진관절(115)을 포함할 수 있다. 검사부(50)는 하우징 형상으로 마련될 수 있고, 검사부(50)의 좌우측에는 후술할 다관절 형상의 체결부(80) 및 청소부(90)가 설치될 수 있다.6, the joint of the
도 2와 도 6을 참조하면, 이러한 형태의 로봇(100)은 수직방향으로 레일(3)이 설치된 타워(40) 내에서 각 암수나사(1,2)에 대한 신속하고 효과적인 유지보수작업을 수행하는 데에 편리하다. 즉, 로봇몸체(110)가 암수나사(1,2)가 체결된 타워 세그먼트(41,42)의 결합부위로 이동하면, 병진관절(115)에 의해 로봇몸체(110)의 검사부(50)가 타워 중심부(X’)로 이동된다. 이때, 검사부(50)의 좌우측에 연결된 체결부(80) 및 청소부(90)가 함께 이동된다.2 and 6, the
그리고, 타워 중심부(X’)에 위치한 검사부(50)가 암수나사(1,2)에 대한 검사작업을 수행하게 된다. 이때, 검사결과데이터에 기초하여 체결부(80) 및 청소부(90) 중 하나 이상을 이용한 보수 작업이 수행된다. 또한, 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 위치 중 하나 이상에 중대한 결함이 발생하였을 경우에는 외부장치(200,300)로 해당 사실이 통지될 수 있다.Then, the
여기서, 작업스케쥴정보에 포함된 각 암수나사(1,2)의 유지보수작업 순서에 기초하여 어느 하나의 암수나사에 대한 유지보수작업이 완료되면, 검사부(50)를 회전시켜 다른 암수나사에 대한 유지보수작업을 수행하게 된다. 이때, 검사부(50)의 좌우측에 연결된 체결부(80) 및 청소부(90)가 함께 회전될 수 있다.Here, when the maintenance work for any one male and female screw is completed based on the maintenance work order of each male and female screw (1, 2) included in the job schedule information, by rotating the
이와 같이 타워 중심부(X’)에 검사부(50)를 위치시켜 로봇몸체(110)를 이동시키지 않고도 각 암수나사(1,2)에 대한 유지보수작업을 효과적으로 수행할 수 있게 된다. 이때, 레일(3)의 폭이 인접한 암수나사(1,2)간의 폭보다 좁게 설치되거나 플랜지(43,44)로부터 레일(3)이 적절한 간격으로 이격되게 설치되도록 하여 레일(3)에 인접한 암수나사(1,2)에 대한 유지보수작업이 원활하게 수행되도록 할 수 있다.In this way, by placing the
또한, 도7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇(100)의 관절은 검사부(50)를 지지하며 좌우방향으로 회전운동하는 회전관절(116a)과 회전관절(116a)에 연결되며 상하방향으로 회전운동하는 회전관절(116b)을 포함할 수 있다.In addition, referring to Figure 7, the joint of the
도 3과 도 7을 참조하면, 이러한 형태의 관절을 갖는 로봇(100)은 타워 세그먼트(41,42)의 결합부위에 인접한 타워(40)의 내면 둘레에 원주방향으로 레일(4)이 설치된 타워(40) 내에서 암수나사(1,2)를 면밀하게 검사하고, 그에 따른 보수작업을 수행하는 데에 유용하다. 이때, 타워(40)의 내면 둘레에 설치된 레일(4)은 타워(40)의 내측 벽면에 밀착되게 고정되도록 타워(40)의 곡면에 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.3 and 7, the
즉, 작업스케쥴정보를 기초로 로봇몸체(110)가 암수나사(1,2)가 체결된 위치로 이동하면, 회전관절(116b)에 의해 검사부(50)가 암수나사(1,2)에 근접하게 이동한다. 그리고, 회전관절(116a)에 의해 암수나사(1,2)에 대한 검사 작업이 수행된다. 이때, 검사결과데이터에 기초하여 체결부(80) 및 청소부(90) 중 하나 이상을 이용한 보수 작업이 수행될 수 있다.That is, when the
여기서, 작업스케쥴정보에 포함된 각 암수나사(1,2)의 유지보수작업 순서에 기초하여 어느 하나의 암수나사에 대한 유지보수작업이 완료되면, 로봇몸체(110)는 레일(4)을 따라 다음 암수나사가 체결된 위치로 이동하여 유지보수작업을 수행하게 된다. 그러나, 도 2 및 도 6에서 도시한 로봇(100)의 관절을 이용한 유지보수 방법을 도 7에도 적용할 수 있음은 당연하다.Here, when the maintenance work for any one of the male and female screws is completed based on the maintenance work order of each male and female screws (1, 2) included in the work schedule information, the
상술한 로봇(100)의 관절 형태는 다양한 머니퓰레이터 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 검사부(50)에 가까운 순서부터 회전관절, 병진관절(상하방향), 회전관절, 병진관절(좌우방향)이 서로 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 검사부(50)에 가까운 순서부터 회전관절, 병진관절(좌우방향), 병진관절(상하방향), 회전관절이 서로 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 이외에도 병진관절 또는 회전관절만으로 관절 형태가 구성될 수도 있다.The joint shape of the
다시 도 4를 참조하면, 감지센서부(117)는 병진관절(115) 및 회전관절(116) 중 하나 이상에 설치되어, 각 관절(115,116)의 위치, 각도, 속도, 로봇몸체(110)와 암수나사간의 거리 등에 대한 정보를 수집한다. 예컨대, 감지센서부(117)는 엔코더 또는 초음파센서 등을 포함할 수 있다. 감지센서부(117)는 수집된 정보를 제어부(130)로 전달하여, 제어부(130)에 의해 관절부(111) 또는 유지보수유닛(112)을 제어하여 암수나사에 대한 유지보수작업이 수행되도록 한다.Referring back to Figure 4, the
유지보수유닛(112)은 풍력발전기의 타워를 형성하는 각 타워 세그먼트를 상호 결합시키는 복수의 암수나사에 대한 유지보수작업을 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함한다. 유지보수유닛(112)에 대해서는 후술할 도 5에서 설명하기로 한다.The
구동부(120)는 구동휠(122)과 구동휠(122)에 회전력을 전달하는 모터(124)를 포함한다. 또한, 구동부(120)는 구동휠(122)의 위치정보를 생성하고, 이를 제어부(130)로 전달하여 로봇몸체(110)의 이동방향이 제어되도록 하는 위치센서부(126)를 포함한다.The driving
도 6과 도7을 참조하면, 구동휠(122)은 타워 내에 설치된 래크 형태의 레일(3,4)에 맞물려 이동할 수 있도록 피니언 형태로 마련될 수 있다. 그리고, 레일(3,4)에서 이동하는 로봇몸체(110)가 자중에 의해 타워에서 추락하지 않도록 레일(3,4)에 로봇몸체(110)를 고정시키는 고정프레임(125)이 마련될 수 있다. 여기서, 고정프레임(125)은 레일(3,4)을 감싸는 형태로 마련될 수 있다. 또한, 고정프레임(125)의 단부(125a)는 한번 이상 절곡 연장되어 레일(3,4)의 홈(3g, 4g)에 결합될 수 있다. 그리고, 레일(3,4)에 접촉되는 고정프레임(125)의 단부(125a)는 전자석으로 마련되어, 로봇몸체(110)가 해당 암수나사(1,2) 체결위치에 도착하면, 자성을 가져 로봇몸체(110)가 레일(3,4)에 단단히 고정되도록 할 수 있다. 예컨대, 구동휠(122)의 위치정보를 기초로 로봇몸체(110)가 특정 위치에 도착하면, 고정프레임(125)의 단부(125a)가 자성을 갖게 된다.6 and 7, the
이때, 고정프레임(125) 내에는 전극과 전극으로부터 전류를 인가받는 코일이 포함될 수 있으며, 이를 통해 고정프레임(125)의 단부(125a)에 형성된 철심에 자성이 발생할 수 있다. 그리고 외부장치(200,300)로부터 전달된 제어정보 또는 미리 설정된 제어정보에 기초하여, 내부 스위치(미도시)에 의해 전류 인가가 온/오프될 수 있다. 이를 통해 보다 안정되게 해당 암수나사(1,2)에 대한 유지보수작업이 수행될 수 있다. In this case, the fixing
상술한 내용에서는 구동휠(122)과 레일(3,4)이 래크와 피니언 형태로 마련된 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.In the above description, the
구동축(123)은 고정프레임(125)으로부터 연장되어 로봇몸체(110)의 관절부(111)와 연결될 수 있다. 이때, 구동축(123)은 중공형태로 마련되어, 병진관절(115)이 중공 내부로 출입하면서 좌우방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.The
다시 도 4를 참조하면, 제어부(130)는 작업스케쥴정보를 기초로 로봇(100)에 포함된 각각의 모듈들(110,120,140~170)을 제어하여, 암수나사에 대한 유지보수작업이 수행되도록 한다. 예컨대, 제어부(130)는 후술할 저장부(170)에 저장된 작업스케쥴정보 또는 외부장치(200,300)로부터 수신한 작업스케쥴정보를 기초로 로봇(100)에 포함된 각각의 모듈들(110,120,140~170)을 제어할 수 있다. 이때, 외부장치(200,300)에 의한 원격제어가 이루어질 수 있다. 작업스케쥴정보는 상술한 바와 같이, 암수나사의 위치정보와, 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함하는 작업모드와, 작업모드에 기초하여 동작하는 유지보수유닛(112)에 포함된 각 모듈에 대한 동작제어정보와, 유지보수작업 수행방법 및 암수나사의 유지보수작업 순서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 4, the
예컨대, 제어부(130)는 암수나사의 위치정보 및 구동휠(122)의 위치정보를 기초로, 로봇몸체(110)를 암수나사가 체결된 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(130)는 관절부(111)에 포함된 각 관절(115,116)의 위치, 각도, 속도 및 로봇몸체(110)와 암수나사간의 거리정보 중 하나 이상을 기초로, 구동부(120), 로봇몸체(110)를 제어하여 암수나사에 대한 유지보수작업이 수행되도록 할 수 있다.For example, the
또한, 제어부(130)는 작업모드 및 유지보수작업 수행방법에 대한 정보를 기초로 구동부(120), 로봇몸체(110)를 제어하여 암수나사에 대한 유지보수작업이 수행되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 암수나사의 유지보수작업 순서를 기초로, 제1암수나사에 대한 유지보수작업이 완료되면 제2암수나사가 체결된 위치로 로봇몸체(110)를 이동시켜 제2암수나사에 대한 유지보수작업이 수행되도록 할 수 있다.In addition, the
또한, 제어부(130)는 작업스케쥴정보를 기초로 각 암수나사에 대한 유지보수작업이 완료되면, 구동부(120)를 제어하여 로봇몸체(110)를 최초 이동위치로 복귀시키거나 미리 설정된 위치로 이동시킬 수 있다.In addition, the
송수신부(140)는 외부장치(200,300)와 데이터 송수신을 수행한다. 예컨대, 로컬 제어 시스템(200)은 나셀 내에 설치되어 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어할 수 있다. 관제 시스템(300)은 로컬 제어 시스템(200)과 통신을 수행하며, 작업스케쥴정보를 로컬 제어 시스템(200)으로 전달하여, 로봇(100)이 원격제어될 수 있도록 한다.The
즉, 관제 시스템(300)에 의해 로컬 제어 시스템(200)으로 전달된 작업스케쥴정보는 송수신부(140)에 의해 로봇(100)의 제어부(130)로 전달되어, 로봇(100)이 상술한 암수나사에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있도록 한다. 그러나, 이에 한정하지는 않으며 로봇(100)이 송수신부(140)에 의해 직접 관제 시스템(300)으로부터 작업스케쥴정보를 수신할 수도 있다. 또한, 로봇(100)이 후술할 저장부(170)에 저장된 작업스케쥴정보를 기초로 암수나사에 대한 모니터링 동작을 수행할 수도 있음은 물론이다.That is, the job schedule information transmitted to the
모드전환부(150)는 미리 설정된 작업모드전환정보 및 외부장치(200,300)로부터 수신한 작업모드전환정보 중 하나 이상을 기초로 작업모드를 전환시킨다. 작업모드는 상술한 바와 같이, 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 모드전환부(150)는 검사모드에 대응되는 작업이 완료되면, 검사모드를 보수모드로 전환시키고, 이후 작업스케쥴정보에 기초하여 유지보수작업이 모두 완료되면 보수모드를 대기모드로 전환시킬 수 있다. 또한, 로봇(100)이 검사모드에 대응되는 작업을 수행하던 중, 외부장치(200,300)로부터 작업모드전환정보를 제어정보로 수신하면, 모드전환부(150)는 해당 제어정보를 기초로 검사모드를 중단하고 보수모드로 작업모드를 전환시킨다. 이때, 검사모드에 대응되는 작업과 함께 보수모드에 대응되는 작업이 함께 수행되도록 구성될 수도 있다.The
로딩부(160)는 송수신부(140)에 의해 외부장치(200,300)와 통신을 수행하여 작업스케쥴정보를 로딩한다. 로딩부는 미리 설정된 값을 기초로 주기적으로 외부장치(200,300)와 통신을 수행하여 작업스케쥴정보를 로딩할 수 있다. 또한, 로딩부(160)는 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보를 기초로 외부장치(200,300)와 통신을 수행하여 작업스케쥴정보를 로딩할 수도 있다. 이를 통해, 가장 최근에 반영된 작업스케쥴정보를 기초로 각 암수나사에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있다.The
저장부(170)는 암수나사에 대한 유지보수작업을 수행하기 위한 각종 데이터 정보를 저장한다. 예컨대, 저장부(170)는 로봇(100)에 포함된 각각의 모듈들을 제어하기 위한 프로그램, 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(170)는 작업스케쥴정보, 결합부재의 체결상태, 결함여부 및 청결상태를 판단하는 기준이 되는 기준데이터, 작업스케쥴정보에 기초하여 수행된 유지보수작업에 대한 결과데이터, 작업모드전환정보 및 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보 중 하나 이상을 저장할 수 있다. 이러한 저장부(170)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The
한편, 도 5는 도 4에 도시한 유지보수유닛(112)의 상세 블록도이다. 5 is a detailed block diagram of the
도 5를 참조하면, 유지보수유닛(112)은 풍력발전기의 타워를 형성하는 각 타워 세그먼트를 상호 결합시키는 복수의 암수나사에 대한 유지보수작업을 수행하며, 검사부(50), 보수작업부(60) 및 초기화부(70)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
검사부(50)는 검사모드에 대응되는 작업을 수행한다. 검사부(50)는 제1검사부(51), 제2검사부(52), 및 제3검사부(53)를 포함한다. 제1검사부(51), 제2검사부(52) 및 제3검사부(53) 중 하나 이상은 레이저, 초음파, 카메라 및 적외선 검사장치 중 하나 이상을 이용하여 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상에 대한 검사 작업을 수행할 수 있다. 또, 제1검사부(51), 제2검사부(52) 및 제3검사부(53) 중 하나 이상은 로봇몸체(110)로부터 착탈 가능하게 마련될 수 있다. The
도 8과 도 9를 참조하면, 검사부(50)에 마련된 제1검사부(51)는 암수나사(1,2)의 체결상태가 이완된 여부를 검사한다. 예컨대, 제1검사부(51)는 레이저와 카메라를 이용하여 암수나사(1,2)의 체결상태를 영상 촬영하고, 촬영한 영상을 기준데이터와 비교하여 암수나사(1,2)의 체결상태가 이완된 여부를 검사할 수 있다. 여기서 암수나사(1,2)에 레이저를 조사하고, 촬영한 영상에서 특징점을 추출하여 해당 특징점과 기준데이터를 비교하는 방식으로 암수나사(1,2)의 체결상태가 이완된 여부를 검사할 수 있다.8 and 9, the
즉, 제1검사부(51)는 수나사(1)에 체결된 암나사(2)의 체결위치변화, 수나사(1)와 암나사(2)의 형태변화 등을 기준데이터와 비교하여 검사하고 이를 통해 암수나사(1,2)의 체결상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 암나사(2) 및 수나사(1) 중 하나 이상의 측면부위로부터 암수나사(1,2)가 체결된 플랜지(43,44) 부위로 이어지는 지시선 형태의 기준선이 마킹되어 있을 경우, 해당 기준선을 기준으로 암수나사(1,2)의 체결상태가 판단될 수 있다.That is, the
즉, 수나사(1)에 체결된 암나사(2)가 이완되면 암나사(2)는 이완된 정도에 따라 수나사(1)의 처음 체결위치로부터 일정 거리가 더 이격된다. 그리고, 수나사(1)와 암나사(2)는 처음 체결형태로부터 이동변위가 발생하여 체결형태가 변화된다. 이때, 암수나사(1,2)의 체결상태가 기준선을 기준으로 기준치 범위를 초과하면 비정상으로 판단된다. 이를 위해 로봇(100)은 암수나사(1,2)의 체결상태를 판단하는 기준선을 암수나사(1,2)가 체결된 부위에 기록하는 기록수단(미도시)을 구비할 수 있다. 기록수단은 예컨대 잉크 등을 이용하여 기준선을 해당 부위에 마킹할 수 있다.That is, when the
또한, 제1검사부(51)는 암수나사(1,2)의 체결상태에 대한 누적된 영상정보와 현재의 암수나사(1,2)의 체결상태에 대한 영상정보를 비교하여 암수나사(1,2)의 체결상태가 이완된 여부, 날짜, 시간, 이완된 정도 및 과정 등을 보다 자세하게 검사할 수 있다. In addition, the
또한, 제1검사부(51)는 고유정보로서 바코드, QR(Quick Response) 코드 등이 암수나사(1,2)가 체결된 부위에 부착되어 있을 경우, 해당 코드를 판독하여 기존 암수나사(1,2)의 체결상태에 대한 정보를 추출하고 이를 현재의 암수나사(1,2)의 체결상태에 대한 영상정보와 비교할 수도 있다. 이때, 로봇(100)은 암수나사(1,2)가 체결된 부위에 코드를 마킹하는 코드마킹수단(미도시)을 구비할 수 있다. 예컨대, 코드마킹수단은 공지된 다양한 인쇄기법으로 암수나사(1,2)가 체결된 부위에 코드를 마킹하거나, 기 마킹된 코드를 접착제 등을 이용하여 부착할 수 있다.In addition, when the bar code, the QR (Quick Response) code, or the like is attached to the site where the male and female screws (1, 2) are fastened as the unique information, the
제2검사부(52)는 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상의 결함여부를 검사한다. 예컨대, 제2검사부(52)는 초음파와 (적외선 열화상) 카메라 검사장치를 이용하여 암수나사(1,2) 또는 암수나사(1,2)가 체결된 플랜지(43,44)의 결함여부(균열, 변형, 파손, 손상, 부식 등)를 검사할 수 있다. The
제3검사부(53)는 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상의 청결상태를 검사한다. 예컨대, 제3검사부(53)는 카메라를 이용하여 암수나사(1,2) 또는 암수나사(1,2)가 체결된 플랜지(43,44)의 누유 등의 존재 여부를 검사할 수 있다.The
다시 도 5를 참조하면, 보수작업부(60)는 보수모드에 대응되는 작업을 수행한다. 보수작업부(60)는 체결부(80), 청소부(90) 및 통지부(62)를 포함한다. 여기서, 체결부(80), 청소부(90) 중 하나 이상은 로봇몸체(110)로부터 착탈 가능하게 마련될 수 있다.Referring back to FIG. 5, the
체결부(80)는 암수나사(1,2)의 체결상태를 검사한 결과데이터를 기초로, 암수나사(1,2)의 체결상태가 기준치 범위에 포함되도록 암수나사(1,2)를 체결한다. 이때, 체결부(80)는 설정된 적정 토크값을 기준으로 이완된 암수나사(1,2)를 체결할 수 있다. 즉, 체결부(80)는 암수나사(1,2)가 과도한 토크값으로 조이지 않도록 적정 토크값을 기준으로 이완된 암수나사(1,2)를 체결할 수 있다. 이러한 체결부(80)는 다관절 형태의 관절부(111)의 회전관절 및 병진관절 중 하나 이상에 의해 지지될 수 있다. The
도 6과 도 7을 참조하면, 체결부(80)는 수나사가 안착되는 안착부(81)와 수나사에 암나사를 체결시키는 조임부(82) 및 조임부(82)를 승강시키는 승강부(85)를 포함한다. 6 and 7, the
안착부(81)는 승강부(85)의 지지대(85a)에 의해 지지되고, 상면에 수나사의 헤더 모양에 대응되는 홈(81a)이 형성되어 있다. 안착부(81)는 지지대(85a)에 체결부재(미도시), 용접 등에 의해 고정되거나 일체형으로 마련될 수 있다. 안착부(81)는 좌우방향으로 회전 가능하게 구성되어, 수나사의 헤더 모양에 따라 안착부(81)를 좌우방향으로 조절하여 수나사가 안착부(81)에 삽입되도록 할 수 있다. 또한, 체결부(80)의 관절을 적절히 이동시켜 수나사가 안착부(81)에 삽입되도록 할 수도 있다. 이러한 방법은 암나사를 조임부(82)의 홈(82a)에 삽입시킬 때에도 적용될 수 있다.The
조임부(82)는 고정부재(84)에 의해 승강부(85)의 승강대(85b)에 고정되고, 안착부(81)와 대면하는 부위에 암나사의 형상과 대응되는 홈(82a)이 형성되어 있다. 이때, 조임부(82)는 해당 홈(82a)에 암나사가 삽입된 후, 암수나사가 체결되는 방향으로 회전하여 암수나사를 체결할 수 있다. 조임부(82)는 적정 토크값을 기준으로 이완된 암수나사를 체결할 수 있다. The tightening
승강부(85)는 상술한 바와 같이 안착부(81)를 지지하는 지지대(85a)와 조임부(82)가 승강하는 승강대(85b)를 포함한다. 그리고, 조임부(82)가 승강대(85b) 상에서 이동할 수 있도록 승강대(85b)의 가이드 홈(85c)에 조임부(82)를 고정시키는 고정부재(84)가 마련될 수 있다. The lifting
도 10과 도 11을 참조하면, 승강부(85)는 플랜지(43,44)에 체결된 암수나사(1,2)의 크기를 고려하여 조임부(82)를 승강시켜 조임부(82)와 안착부(81) 사이가 일정 거리 이격되도록 하여 조임부(82)와 안착부(81) 사이에 암수나사(1,2)가 위치할 수 있도록 한다. 승강부(85)는 안착부(81)에 수나사(1)가 삽입되어 안착되면 조임부(82)를 하강시켜 조임부(82)에 암나사(2)가 삽입되도록 한다. 이후, 조임부(82)는 암수나사(1,2)가 체결되는 방향으로 회전하여 암수나사(1,2)를 체결할 수 있다. 이와 같이, 암수나사(1,2)를 하나 하나씩 체결해가면서, 자연스럽게 암수나사(1,2)의 체결상태가 검사될 수도 있음은 당연하다.Referring to FIGS. 10 and 11, the lifting
다시 도 5를 참조하면, 청소부(90)는 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상의 청결상태에 대한 검사결과데이터를 기초로, 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상의 이물질을 청소한다. 이러한 청소부(90)는 다관절 형태의 관절부(111)의 회전관절 및 병진관절 중 하나 이상에 의해 지지될 수 있다. Referring back to FIG. 5, the
도 6과 도 7을 참조하면, 청소부(90)는 이물질을 제거하는 청소브러시(91)와 청소브러시(91)를 구동시키는 구동부(93)(예컨대, 모터, 기어 등) 및 타워 내 또는 로봇몸체(110)에 설치된 세정액탱크(미도시)에 연결관(92a)에 의해 연결되어 세정액탱크의 세정액을 청소브러시(91)에 공급하는 세정액공급부(92)를 포함할 수 있다.6 and 7, the
도 12와 도 13을 참조하면 예컨대, 청소부(90)는 암수나사(1,2)가 체결된 플랜지(43,44)에 존재하는 누유를 제거하거나 암수나사(1,2)에 존재하는 다양한 이물질 등을 제거할 수 있다. 이때, 세정액이 청소브러시(91)에 분사되어 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위의 청결상태를 높일 수 있다.12 and 13, for example, the
다시 도 5를 참조하면, 통지부(62)는 암수나사(1,2) 및 암수나사(1,2)가 체결된 부위 중 하나 이상의 결함여부에 대한 검사결과데이터를 기초로, 검사결과데이터가 기준치 범위를 초과한 경우 외부장치(200,300)로 해당 사실을 통지한다. 이를 통해 결합된 암수나사(1,2) 또는 암수나사(1,2)가 체결된 부위에 대한 신속한 대응이 이루어질 수 있다. 예컨대 외부장치(200,300)는 풍력발전기에 설치된 로컬 제어 시스템(200) 또는 풍력발전기 외부에 설치된 관제 시스템(300)을 포함한다.Referring to FIG. 5 again, the
초기화부(70)는 대기모드에 대응되는 작업을 수행한다. 초기화부(70)는 작업스케쥴정보를 기초로 암수나사(1,2)에 대한 유지보수작업이 완료되면, 해당 사실을 제어부(130)로 전달하여 타워 내의 미리 설정된 위치로 로봇몸체(110)를 이동시키거나, 최초 이동 위치로 로봇몸체(110)를 복귀시킨다. 이를 통해, 로봇(100) 및 관련된 설비 등에 대한 유지보수가 이루어질 수 있어 추후 수행될 작업에 대비할 수 있다.The
상술한 도 4 및 도 5에서 도시된 각 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.Each component illustrated in FIGS. 4 and 5 may be configured as a kind of 'module'. The term 'module' refers to a hardware component such as software or a field programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), and the module performs certain roles. However, a module is not limited to software or hardware. A module may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to execute one or more processors. The functionality provided by the components and modules may be combined into a smaller number of components and modules or further separated into additional components and modules.
한편, 풍력발전기(10)의 각 타워 세그먼트(41,42,45)는 차량 등의 이송수단에 의해 이송된 후, 각각 결합되어 타워(40)로 형성된다. 이때, 도 1의 풍력발전기(10)의 타워(40)를 형성하는 타워 세그먼트(41,42,45)를 예로 들어 타워 세그먼트(41,42,45)에 레일을 설치하는 방법을 설명하기로 한다.On the other hand, each
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 타워 세그먼트에 레일을 설치하는 방법을 도시한다. 도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 각 타워 세그먼트에 레일을 설치하는 방법을 도시한다.14 illustrates a method of installing a rail in each tower segment according to an embodiment of the present invention. 15 illustrates a method of installing a rail in each tower segment according to another embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 레일(3a,3b,3c)은 각 타워 세그먼트(41,42,45)에 각각 하나씩 설치될 수 있다. 여기서 레일(3a,3b,3c)은 각 타워 세그먼트(41,42,45)의 상부에서 하부까지 길이방향으로 설치될 수 있다. 그리고, 지지부재(5), 체결부재(미도시) 등에 의해 레일(3a,3b,3c)이 각 타워 세그먼트(41,42,45)의 내측 부위에 고정될 수 있다. Referring to FIG. 14,
또한, 순차적으로 각 타워 세그먼트(41,42,45)의 플랜지(43,44,44a,45a)가 상호 결합되었을 경우에, 각 타워 세그먼트(41,42,45)의 내측에 설치된 레일(3a,3b,3c)은 그 단부가 서로 접촉되거나, 로봇(100)이 상호 결합된 각 타워 세그먼트(41,42,45)를 이동할 수 있는 범위 안에서 일정거리 이격되도록 마련될 수 있다. 참고로, 타워 세그먼트(45)의 하단부(45b)는 지면에 설치되므로 플랜지가 마련되어 있지 않다.In addition, when the
도 15를 참조하면, 레일(4a,4b)은 체결부재 등에 의해 타워 세그먼트(41,42)의 내측 벽면을 따라 원주방향으로 설치될 수 있다. 여기서, 레일(4a)은 타워 세그먼트(42)의 플랜지(44)와 결합되는 타워 세그먼트(41)의 플랜지(43)에 인접하게 설치된다. 그리고, 레일(4b)은 타워 세그먼트(45)의 플랜지(45a)와 결합되는 타워 세그먼트(42)의 플랜지(44a)에 인접하게 설치된다. 타워 세그먼트(45)의 하단부(45b)는 지면에 설치되므로 타워 세그먼트(45)에는 레일이 설치되지 않는다.Referring to FIG. 15, the
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 수행할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art may make various changes without departing from the spirit of the technical idea of the invention as set forth in the claims below. .
1,2: 암수나사 3,4: 레일
10: 풍력발전기 41,42,45: 타워 세그먼트
50: 검사부 60: 보수작업부
62: 통지부 70: 초기화부
80: 체결부 90: 청소부
100: 로봇
110: 로봇몸체 111: 관절부
112: 유지보수유닛 120: 구동부
130: 제어부 140: 송수신부
150: 모드전환부 160: 로딩부
170: 저장부
200: 로컬 제어 시스템
300: 관제 시스템1,2:
10:
50: inspection unit 60: maintenance work
62: notification unit 70: initialization unit
80: fastening part 90: cleaning part
100: Robot
110: robot body 111: joint
112: maintenance unit 120: drive unit
130: control unit 140: transceiver
150: mode switching unit 160: loading unit
170:
200: local control system
300: control system
Claims (26)
상기 로봇몸체를 상기 결합부재가 체결된 위치로 이동시키는 구동부; 및
작업스케쥴정보를 기초로 상기 구동부 및 상기 로봇몸체를 제어하여, 상기 결합부재가 체결된 위치로 상기 로봇몸체를 이동시키고 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 하는 제어부;를 포함하는 유지보수 로봇.A robot body comprising a maintenance unit for performing maintenance work on a coupling member for coupling each tower segment forming a tower of the wind turbine to each other and a joint part supporting the maintenance unit;
A driving unit for moving the robot body to a position at which the coupling member is fastened; And
A control unit for controlling the driving unit and the robot body based on job schedule information to move the robot body to a position at which the coupling member is fastened and to perform maintenance work on the coupling member. .
상기 작업스케쥴정보는 상기 결합부재의 위치정보, 작업모드, 상기 작업모드에 기초하여 동작하는 상기 유지보수유닛의 동작제어정보, 상기 유지보수작업 수행방법 및 상기 결합부재의 유지보수작업 순서정보 중 하나 이상을 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 1,
The job schedule information is one of position information of the coupling member, operation mode, operation control information of the maintenance unit operating based on the operation mode, the maintenance operation method and the maintenance operation sequence information of the coupling member. Maintenance robot containing the above.
상기 작업모드는 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 2,
The operation mode includes a maintenance robot, at least one of the inspection mode, maintenance mode and standby mode.
미리 설정된 작업모드전환정보 및 외부로부터 수신된 작업모드전환정보 중 하나 이상을 기초로 상기 작업모드를 전환시키는 모드전환부를 더 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 3,
And a mode switching unit for switching the work mode based on at least one of preset work mode switching information and work mode switching information received from the outside.
상기 유지보수유닛은 상기 검사모드에 대응되는 작업을 수행하는 검사부를 포함하고,
상기 검사부는
상기 결합부재의 체결상태가 이완된 여부를 검사하는 제1검사부와,
상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상의 결함여부를 검사하는 제2검사부와,
상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상의 청결상태를 검사하는 제3검사부 중 하나 이상을 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 3,
The maintenance unit includes an inspection unit for performing a task corresponding to the inspection mode,
The inspection unit
A first inspection unit for inspecting whether the coupling state of the coupling member is relaxed;
A second inspection unit for inspecting whether the coupling member and at least one defect of the coupling member is fastened;
The maintenance robot comprising at least one of the third inspection unit for inspecting the clean state of the at least one of the coupling member and the coupling member.
상기 제1검사부 내지 제3검사부 중 하나 이상은 레이저, 초음파, 카메라 및 적외선 검사장치 중 하나 이상을 이용하여 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상에 대한 검사 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.The method of claim 5,
At least one of the first to third inspection units may perform an inspection operation on at least one of the coupling member and the portion where the coupling member is fastened using at least one of a laser, an ultrasonic wave, a camera, and an infrared inspection device. Maintenance robot.
상기 유지보수유닛은 상기 보수모드에 대응되는 작업을 수행하는 보수작업부를 포함하고,
상기 보수작업부는
상기 제1검사부에 의해 수행된 상기 결합부재의 체결상태에 대한 검사결과데이터를 기초로, 상기 결합부재의 체결상태가 기준치 범위에 포함되도록 상기 결합부재를 체결하는 체결부와,
상기 제2검사부에 의해 수행된 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상의 결함여부에 대한 검사결과데이터를 기초로, 상기 검사결과데이터가 기준치 범위를 초과한 경우 해당 사실을 외부장치로 통지하는 통지부와,
상기 제3검사부에 의해 수행된 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상의 청결상태에 대한 검사결과데이터를 기초로, 상기 결합부재 및 상기 결합부재가 체결된 부위 중 하나 이상에 존재하는 이물질을 제거하는 청소부를 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 5,
The maintenance unit includes a maintenance work unit for performing a task corresponding to the maintenance mode,
The repair work unit
A fastening part for fastening the coupling member so that the fastening state of the coupling member is included in a reference value range based on the test result data of the fastening state of the coupling member performed by the first inspection portion;
Based on the test result data of one or more defects of the coupling member and the portion of the coupling member performed by the second inspection unit, if the inspection result data exceeds a reference range, the fact is transmitted to an external device. A notification unit to notify,
On the basis of the test result data for the clean state of at least one of the coupling member and the coupling member is performed by the third inspection unit, present in at least one of the coupling member and the coupling member is fastened. Maintenance robot including a cleaning unit to remove debris.
상기 체결부는 수나사가 안착되는 안착부와
상기 수나사에 암나사를 체결시키는 조임부 및
상기 조임부를 승강시키는 승강부를 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 7, wherein
The fastening part and a seating part on which a male screw is seated
Tightening unit for fastening the female screw to the male screw and
Maintenance robot including a lifting unit for lifting the tightening unit.
상기 승강부는 상기 안착부를 지지하는 지지대와,
상기 조임부가 승강하는 승강대와,
상기 조임부가 상기 승강대 상에서 이동할 수 있도록 상기 승강대에 마련된 가이드 홈과,
상기 가이드 홈에 상기 조임부를 고정시키는 고정부재를 포함하는 유지보수 로봇.9. The method of claim 8,
The lifting portion and the support for supporting the seating portion,
A lift table to which the tightening unit is lifted,
A guide groove provided in the platform so that the tightening unit can move on the platform;
Maintenance robot comprising a fixing member for fixing the tightening portion to the guide groove.
상기 청소부는 상기 이물질 제거를 수행하는 청소브러시,
상기 청소브러시를 구동시키는 구동부 및
상기 로봇몸체 또는 상기 타워 내에 설치된 세정액탱크의 세정액을 상기 청소브러시로 공급하는 세정액공급부를 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 7, wherein
The cleaning unit cleaning brush to remove the foreign matter,
A driving unit for driving the cleaning brush;
And a cleaning solution supply unit for supplying the cleaning solution of the cleaning solution tank installed in the robot body or the tower to the cleaning brush.
상기 제1검사부 내지 상기 제3검사부, 상기 체결부 및 상기 청소부 중 하나 이상은 상기 로봇몸체로부터 착탈 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.The method of claim 7, wherein
At least one of the first to third inspection units, the fastening unit, and the cleaning unit may be detachably provided from the robot body.
상기 유지보수유닛은 상기 대기모드에 대응되는 작업을 수행하는 초기화부를 포함하고,
상기 초기화부는 상기 작업스케쥴정보를 기초로 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 완료되면, 해당 사실을 상기 제어부로 전달하여 상기 타워 내의 특정 위치로 상기 로봇몸체를 이동시키거나, 최초 이동 위치로 상기 로봇몸체를 복귀시키는 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.The method of claim 3,
The maintenance unit includes an initialization unit for performing a task corresponding to the standby mode,
When the maintenance unit for the coupling member is completed based on the job schedule information, the initialization unit transmits the fact to the controller to move the robot body to a specific position in the tower, or the robot to the initial movement position. Maintenance robot, characterized in that to return the body.
외부장치와 데이터 송수신을 수행하는 송수신부를 더 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 1,
Maintenance robot further comprising a transceiver for transmitting and receiving data with an external device.
상기 외부장치는 상기 풍력발전기 내에 설치되어 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템을 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 13,
The external device is installed in the wind turbine maintenance robot including a local control system for monitoring and controlling the respective facilities of the wind turbine.
상기 외부장치는 상기 풍력발전기의 외부에 설치되어 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 송수신부 중 하나 이상과 통신을 수행하는 관제 시스템을 더 포함하고,
상기 송수신부는 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 관제 시스템 중 하나 이상으로부터 수신한 상기 작업스케쥴정보를 상기 제어부로 전달하여 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.15. The method of claim 14,
The external device further includes a control system installed outside the wind turbine to communicate with at least one of the local control system and the transceiver.
And the transmission / reception unit transmits the job schedule information received from at least one of the local control system and the control system to the control unit to perform maintenance work on the coupling member.
상기 송수신부에 의해 상기 외부장치와 통신을 수행하여 상기 작업스케쥴정보를 로딩하는 로딩부를 더 포함하는 유지보수 로봇.16. The method of claim 15,
And a loading unit configured to perform communication with the external device by the transceiver to load the job schedule information.
상기 로딩부는 미리 설정된 값을 기초로 주기적으로 상기 작업스케쥴정보를 로딩하거나, 상기 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보를 기초로 상기 작업스케쥴정보를 로딩하는 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.17. The method of claim 16,
And the loading unit periodically loads the job schedule information based on a preset value, or loads the job schedule information based on update information about the job schedule information.
상기 구동부는 상기 타워 내에 설치된 레일을 따라 이동하는 구동휠과,
상기 구동휠에 회전력을 전달하는 모터 및
상기 구동휠의 위치를 측정하여 위치정보를 생성하는 위치센서부를 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 1,
The driving unit and the driving wheel to move along the rail installed in the tower,
A motor for transmitting rotational force to the drive wheel;
Maintenance robot comprising a position sensor unit for generating the position information by measuring the position of the drive wheel.
상기 레일은 래크 형태로 마련되고,
상기 구동휠은 상기 레일에 맞물려 회전하는 피니언 형태로 마련된 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.19. The method of claim 18,
The rail is provided in a rack form,
The driving wheel is a maintenance robot, characterized in that provided in the form of a pinion to rotate in engagement with the rail.
상기 구동부는 상기 레일을 감싸는 형태로 마련되어 상기 레일에 상기 로봇몸체를 고정시키는 고정프레임을 포함하고,
상기 고정프레임의 단부는 한번 이상 절곡 연장되어 상기 레일의 홈에 결합되고, 상기 로봇몸체가 특정 위치에 도착하면 자성을 갖는 전자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇. 20. The method of claim 19,
The driving unit is provided in a form surrounding the rail, and includes a fixing frame for fixing the robot body to the rail,
The end of the fixed frame is bent at least once and coupled to the groove of the rail, maintenance robot, characterized in that made of an electromagnet having a magnetic body when the robot body arrives at a specific position.
상기 관절부는 병진관절과 회전관절 중 하나 이상을 포함하는 관절과,
상기 관절에 하나 이상 설치되어, 상기 관절의 위치, 각도, 속도 및 상기 로봇몸체와 상기 결합부재간의 거리정보 중 하나 이상을 수집하는 감지센서부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 관절의 위치, 각도, 속도 및 상기 로봇몸체와 상기 결합부재간의 거리정보 중 하나 이상을 기초로, 상기 구동부 및 상기 로봇몸체를 제어하여 상기 결합부재에 대한 유지보수작업이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 유지보수 로봇.The method of claim 1,
The joint part includes a joint including one or more of a translational joint and a rotational joint,
At least one joint is installed in the joint, and includes a detection sensor unit for collecting one or more of the position information, the angle, the speed and the distance information between the robot body and the coupling member,
The control unit controls the driving unit and the robot body based on at least one of the position, angle, speed, and distance information between the robot body and the coupling member to perform maintenance work on the coupling member. Maintenance robot, characterized in that.
상기 작업스케쥴정보, 상기 작업스케쥴정보에 기초하여 수행된 유지보수작업에 대한 결과데이터, 상기 결합부재의 체결상태, 결함여부 및 청결상태를 판단하는 기준이 되는 기준데이터, 작업모드전환정보 및 상기 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보 중 하나 이상을 저장하는 저장부를 더 포함하는 유지보수 로봇.The method of claim 1,
Result data for the maintenance work performed based on the job schedule information, the job schedule information, reference data as a standard for determining the fastening state of the coupling member, whether there is a defect and the clean state, work mode switching information and the job The maintenance robot further comprises a storage unit for storing one or more of the update information for the schedule information.
상기 레일을 따라 이동하는 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 유지보수 로봇;을 포함하는 풍력발전기.A rail provided in the tower of the wind turbine; And
A wind turbine comprising: a maintenance robot according to any one of claims 1 to 22 moving along the rail.
상기 로봇은 상기 작업스케쥴정보를 기초로 상기 결합부재에 대한 유지보수작업을 수행하고,
상기 작업스케쥴정보는 상기 결합부재의 위치정보, 작업모드, 상기 작업모드에 기초하여 동작하는 상기 유지보수유닛의 동작제어정보, 상기 유지보수작업 수행방법 및 상기 결합부재의 유지보수작업 순서 중 하나 이상을 포함하고,
상기 작업모드는 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 하나 이상을 포함하는 풍력발전기.24. The method of claim 23,
The robot performs a maintenance operation on the coupling member based on the job schedule information,
The work schedule information may include at least one of position information of the coupling member, a work mode, operation control information of the maintenance unit operating based on the work mode, a method of performing the maintenance work, and a maintenance work sequence of the coupling member. Including,
The working mode includes one or more of the inspection mode, maintenance mode and standby mode.
상기 작업스케쥴정보는 상기 풍력발전기 내에 설치되어 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템과, 상기 풍력발전기의 외부에 설치되어 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 로봇 중 하나 이상과 통신을 수행하는 관제 시스템 중 하나 이상으로부터 수신한 정보인 것을 특징으로 하는 풍력발전기.25. The method of claim 24,
The work schedule information is installed in the wind turbine to monitor and control the respective facilities of the wind turbine, and installed outside of the wind turbine to communicate with at least one of the local control system and the robot A wind turbine characterized in that the information received from one or more of the control system.
상기 로봇은 미리 설정된 값을 기초로 주기적으로 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 관제 시스템 중 하나 이상과 통신을 수행하여 상기 작업스케쥴정보를 로딩하거나, 상기 작업스케쥴정보에 대한 갱신정보를 기초로 상기 로컬 제어 시스템 및 상기 관제 시스템 중 하나 이상과 통신을 수행하여 상기 작업스케쥴정보를 로딩하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.26. The method of claim 25,
The robot periodically communicates with at least one of the local control system and the control system based on a preset value to load the job schedule information or the local control system based on the update information on the job schedule information. And communicating with at least one of the control systems to load the work schedule information.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111656009A (en) * | 2017-12-06 | 2020-09-11 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | Automatic tightening of bolts |
KR102468496B1 (en) * | 2022-09-07 | 2022-11-18 | 주식회사 디에이치테크 | Drive shaft automation system |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101444153B1 (en) * | 2013-09-27 | 2014-09-26 | 삼성중공업 주식회사 | Maintenance apparatus for wind turbine and method of maintaining blade using the same |
WO2016193297A1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | Total Wind A/S | Robot and working tool for performing assembly and maintenance operations in a sectioned tower |
DE102018107657A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-02 | Frank Hohmann | Device for tightening screw connections |
FR3092628A1 (en) * | 2019-02-12 | 2020-08-14 | Adhex Technologies | Wind turbine component protection process |
KR102129093B1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-07-01 | 한국에너지종합기술(주) | A Health monitoring system for outer of wind turbine |
CN117857943A (en) * | 2023-04-21 | 2024-04-09 | 苏州当至创网络科技有限公司 | Secure communication device for blockchain |
CN118346540A (en) * | 2024-05-21 | 2024-07-16 | 中电(湖南)能源投资有限公司 | Fan tower section of thick bamboo connecting portion inspection robot |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050042102A1 (en) * | 2001-12-06 | 2005-02-24 | Paul Teichert | Method and apparatus for treatment of a rotor blade on a windmill |
KR20110014117A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | Tower climbing and servicing device |
-
2011
- 2011-09-02 KR KR1020110088993A patent/KR101291121B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050042102A1 (en) * | 2001-12-06 | 2005-02-24 | Paul Teichert | Method and apparatus for treatment of a rotor blade on a windmill |
KR20110014117A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | Tower climbing and servicing device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
D. Markham. Remote Controlled Robots Can Inspect, Clean, and Maintain Wind Turbines. 2009. 10. 19., http://greenlivingideas.com/2009/10/19/remote-control-robots-inspect-clean-maintain-wind-turbines/ * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111656009A (en) * | 2017-12-06 | 2020-09-11 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | Automatic tightening of bolts |
US11292094B2 (en) | 2017-12-06 | 2022-04-05 | Vestas Wind Systems A/S | Automated tightening of bolts |
KR102468496B1 (en) * | 2022-09-07 | 2022-11-18 | 주식회사 디에이치테크 | Drive shaft automation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130025592A (en) | 2013-03-12 |
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