KR101302990B1 - Apparatus for robot management, and wind power generator having the same - Google Patents
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Abstract
로봇관리장치 및 이를 구비한 풍력발전기가 개시된다. 본 발명의 실시 예는 풍력발전기의 유지보수를 위한 유지보수로봇을 관리하기 위하여 풍력발전기에 마련된 로봇관리장치에 있어서, 유지보수로봇을 수납하는 로봇수납부; 로봇수납부에 수납된 유지보수로봇을 이송하여 풍력발전기의 구조물에 장착하거나 구조물에 장착된 유지보수로봇을 이송하여 로봇수납부에 수납하는 로봇이송유닛을 포함한다. Disclosed are a robot management apparatus and a wind generator having the same. An embodiment of the present invention, the robot management device provided in the wind turbine for managing the maintenance robot for maintenance of the wind turbine, comprising: a robot housing for accommodating the maintenance robot; It includes a robot transporting unit for transporting the maintenance robot stored in the robot storage unit mounted on the structure of the wind power generator or transporting the maintenance robot mounted on the structure to accommodate the robot storage unit.
Description
본 발명은 로봇관리장치 및 이를 구비한 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a robot management apparatus and a wind power generator having the same.
풍력터빈(이하, “풍력발전기”라고 함)은 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환해 전기를 생산하는 장치로, 온실가스 저감을 위한 청정에너지원으로 각광받고 있다. 통상적인 풍력발전기는 타워(tower)와, 타워의 상부에 장착된 나셀(nacelle)과, 나셀에 연결되며 복수의 블레이드를 갖춘 로터(rotor)를 구비한다.Wind turbines (hereinafter referred to as “wind generators”) are devices that generate electricity by converting wind energy into mechanical energy, and are being spotlighted as a clean energy source for greenhouse gas reduction. Conventional wind turbines have a tower, a nacelle mounted on top of the tower, and a rotor connected to the nacelle and having a plurality of blades.
풍력발전기는 고장이나 사고를 예방하고 동작효율을 높이기 위해 설치 후에도 청소, 검사, 디아이싱(Deicing: 블레이드 등에 형성된 얼음을 제거하는 일) 등 주기적인 유지관리가 필요하다. 그러나 풍력발전기는 타워의 높이가 대략 백여미터에 이르고, 블레이드 길이도 수십미터 또는 그 이상에 이르는 큰 구조물이기 때문에 유지관리에 많은 어려움이 있다. 특히 블레이드는 고공에 위치하기 때문에 유지관리를 위해 작업자가 공중에 매달려야 하는 등 작업환경이 열악하고 위험하다.Wind turbines require periodic maintenance after installation, such as cleaning, inspection, and deicing (to remove ice formed on blades) to prevent breakdowns and accidents and increase operational efficiency. Wind turbines, however, are difficult to maintain because they are large structures with tower heights of approximately one hundred meters and blade lengths of tens of meters or more. In particular, because the blade is located at high altitude, the work environment is poor and dangerous, for example, the operator must be suspended in the air for maintenance.
미국 공개특허공보 2011/0138937호는 승강수단을 이용하여 타워면을 따라 로봇을 이동시켜 블레이드를 검사하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이러한 기술은 블레이드의 검사를 수행하기 위해 매번 승강수단을 이용하여 로봇을 타워 하부에서 고공에 위치한 블레이드로 이송해야 한다. 또한 블레이드의 유지관리작업이 완료되거나 로봇의 유지보수가 필요한 경우, 고공에 위치한 로봇을 다시 지상으로 이송해야 한다.US Patent Application Publication No. 2011/0138937 proposes a method of inspecting blades by moving a robot along a tower surface by using lifting means. However, this technique requires the robot to be moved from the bottom of the tower to the blade located in the high altitude, using the lifting means each time to perform the inspection of the blade. In addition, when the maintenance of the blade is completed or the robot needs maintenance, the robot in high altitude must be transported back to the ground.
이 경우, 로봇을 이송시키는 과정의 어려움과 많은 시간소요가 발생할 수 있어 블레이드 등을 포함한 풍력발전기의 구조물을 유지관리하는 데에 효율성을 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 고공에서 블레이드의 유지관리작업을 수행 중인 로봇에 대한 신속한 유지보수가 어렵고, 지상으로 이송된 로봇의 관리상의 어려움이 발생할 수 있다.In this case, the process of transporting the robot can be difficult and time-consuming, which can reduce the efficiency in maintaining the structure of the wind turbine generator, including the blade. In addition, it is difficult to quickly maintain the robot performing the maintenance work of the blade at high altitude, and management difficulties of the robot transported to the ground may occur.
본 발명의 실시 예는 풍력발전기의 구조물에 로봇을 장착하거나 장착된 로봇을 수납하여 관리하는 로봇관리장치 및 이를 구비한 풍력발전기를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a robot management apparatus for mounting a robot on the structure of the wind turbine generator or to accommodate the robot to be installed and a wind turbine having the same.
또한, 풍력발전기 구조물의 유지관리를 위한 로봇의 이송시간을 단축시키고 유지보수가 필요한 로봇에 대해 신속한 대응을 수행할 수 있는 로봇관리장치 및 이를 구비한 풍력발전기를 제공하고자 한다.In addition, the present invention aims to provide a robot management apparatus capable of shortening the transfer time of a robot for maintenance of a wind turbine structure and performing a rapid response to a robot requiring maintenance, and a wind generator having the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전기의 유지보수를 위한 유지보수로봇을 관리하기 위하여 풍력발전기에 마련된 로봇관리장치에 있어서, 상기 유지보수로봇을 수납하는 로봇수납부; 상기 로봇수납부에 수납된 상기 유지보수로봇을 이송하여 상기 풍력발전기의 구조물에 장착하거나 상기 구조물에 장착된 상기 유지보수로봇을 이송하여 상기 로봇수납부에 수납하는 로봇이송유닛을 포함할 수 있다.According to an aspect of the invention, the robot management device provided in the wind turbine for managing the maintenance robot for maintenance of the wind turbine, comprising: a robot housing for accommodating the maintenance robot; The robot may include a robot transporting unit for transporting the maintenance robot housed in the robot storage unit to be mounted on the structure of the wind turbine or for transporting the maintenance robot mounted to the structure to house the robot storage unit.
상기 로봇수납부를 개폐하는 도어를 더 포함할 수 있다.It may further include a door for opening and closing the robot housing.
상기 구조물은 상기 풍력발전기의 블레이드를 포함하고, 상기 도어는 상기 유지보수로봇이 상기 블레이드로 이동하는 것을 안내하는 이송안내면을 포함할 수 있다.The structure may include a blade of the wind turbine, and the door may include a transport guide surface for guiding the maintenance robot to move to the blade.
상기 이송안내면은 상기 블레이드방향으로 상향 경사지게 형성될 수 있다.The conveying guide surface may be formed to be inclined upward in the blade direction.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇을 상기 로봇수납부 내측으로 이송하거나, 상기 로봇수납부 내측으로부터 상기 로봇수납부 외측으로 이송시키는 이송장치를 더 포함할 수 있다.The robot housing may further include a transfer device for transferring the maintenance robot into the robot housing, or from the inside of the robot housing to the outside of the robot housing.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇을 충전시키기 위한 충전부를 포함하고, 상기 충전부는 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 유지보수로봇에 접속되어 상기 전원을 상기 유지보수로봇에 제공하는 접속부를 포함할 수 있다.The robot storing unit may include a charging unit for charging the maintenance robot, the charging unit may include a power supply unit for supplying power, and a connection unit connected to the maintenance robot to provide the power to the maintenance robot. have.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇의 상태를 관리하기 위한 관리유닛을 포함할 수 있다.The robot storage unit may include a management unit for managing the status of the maintenance robot.
상기 로봇수납부는 레일을 더 포함하고, 상기 관리유닛은 상기 레일을 따라 진퇴 운동 가능하도록 구동휠을 더 포함할 수 있다.The robot housing further includes a rail, and the management unit may further include a driving wheel to move forward and backward along the rail.
상기 유지보수로봇과 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 외부장치와의 통신을 수행하는 송수신부와, 상기 유지보수로봇 및 상기 외부장치 중 적어도 하나 이상으로부터 수신한 정보를 기초로 상기 유지보수로봇의 이송 및 관리작업을 수행하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The transmission and reception unit for communicating with the maintenance robot and an external device for monitoring and controlling the respective facilities of the wind turbine, and the maintenance based on information received from at least one of the maintenance robot and the external device The control unit may further include a control unit configured to perform a transfer and management operation of the robot.
상기 로봇이송유닛은 상기 유지보수로봇을 포획하는 핸드부와, 상기 핸드부로부터 연장되는 암부와, 상기 암부의 위치, 각도, 속도 및 상기 구조물과의 거리정보 중 하나 이상을 수집하는 감지센서부를 포함할 수 있다.The robot transfer unit includes a hand part for capturing the maintenance robot, an arm part extending from the hand part, and a sensing sensor part for collecting at least one of position information, angle, speed, and distance from the structure of the arm part. can do.
상기 유지보수로봇을 소정 위치로 위치시키기 위해 상기 감지센서부에 의해 수집된 정보를 기초로 상기 핸드부 및 상기 암부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.It may include a control unit for controlling the hand and the arm based on the information collected by the detection sensor to position the maintenance robot to a predetermined position.
상기 유지보수로봇이 상기 로봇수납부에 수납된 정보와 상기 유지보수로봇 또는 외부장치로부터 수신한 제어정보 중 하나 이상에 기초하여 상기 로봇이송유닛 및 상기 로봇수납부에 포함된 각 모듈을 설정위치에 위치시키는 초기화부를 더 포함할 수 있다.Based on at least one of the information stored by the maintenance robot in the robot storage unit and control information received from the maintenance robot or an external device, the robot transfer unit and each module included in the robot storage unit may be placed in a setting position. It may further include an initialization unit for positioning.
상기 로봇관리장치는 상기 풍력발전기의 나셀의 외부에 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.The robot management apparatus may be provided at least one outside of the nacelle of the wind turbine.
상기 로봇관리장치는 상기 풍력발전기의 블레이드 후면부에 대향하는 타워 외측에 마련될 수 있다.The robot management apparatus may be provided outside the tower facing the blade rear portion of the wind turbine.
상기 로봇수납부는 레일을 더 포함하고, 상기 로봇이송유닛은 상기 레일을 따라 진퇴 운동 가능하도록 구동휠을 더 포함할 수 있다.The robot housing further includes a rail, and the robot transport unit may further include a driving wheel to enable the robot to move forward and backward along the rail.
상기 도어의 개폐동작을 구동하기 위한 개폐유닛을 더 포함할 수 있다.It may further include an opening and closing unit for driving the opening and closing operation of the door.
상기 유지보수로봇의 이송 및 관리작업 중 하나 이상을 수행하기 위한 데이터 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The storage robot may further include a storage unit configured to store data information for performing at least one of the transport and management operations of the maintenance robot.
상기 외부장치는 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템과, 상기 유지보수로봇, 상기 로컬 제어 시스템 및 로봇관리장치 중 하나 이상과 통신을 수행하는 관제 시스템 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The external device may include any one or more of a local control system for monitoring and controlling the respective facilities of the wind turbine, and a control system for communicating with at least one of the maintenance robot, the local control system and the robot management device. Can be.
상기 유지보수로봇은 주행장치를 포함하고, 상기 주행장치는 상기 유지보수로봇이 상기 구조물에서 분리되지 않도록 지지하는 흡착패드를 포함할 수 있다.The maintenance robot may include a traveling device, and the traveling device may include a suction pad for supporting the maintenance robot so as not to be separated from the structure.
상기 이송장치는 상기 유지보수로봇이 올려지는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트를 진퇴시키기 위한 실린더를 포함할 수 있다.The transfer device may include a base plate on which the maintenance robot is mounted, and a cylinder for advancing and retracting the base plate.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 풍력발전기의 유지, 보수를 위한 유지보수로봇을 관리하기 위하여 풍력발전기에 마련된 로봇관리장치에 있어서, 상기 로봇관리장치는 상기 유지보수로봇을 수납하는 로봇수납부; 상기 유지보수로봇의 작업이 종료하면 상기 유지보수로봇을 상기 로봇수납부로 이동시키는 제어부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, the robot management device provided in the wind turbine for managing the maintenance robot for the maintenance, repair of the wind turbine, the robot management device includes a robot housing for accommodating the maintenance robot; When the operation of the maintenance robot is finished, it may include a control unit for moving the maintenance robot to the robot housing.
상기 로봇수납부를 개폐하는 도어를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 유지보수로봇이 상기 로봇수납부에 수용되는 경우 상기 도어를 폐쇄할 수 있다.Further comprising a door for opening and closing the robot housing, the control unit may close the door when the maintenance robot is accommodated in the robot housing.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇을 충전시키기 위한 충전부를 더 포함할 수 있다.The robot housing may further include a charging unit for charging the maintenance robot.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 풍력발전기의 유지보수를 위한 유지보수로봇을 관리하기 위하여 풍력발전기에 마련된 로봇관리장치에 있어서, 상기 유지보수로봇을 수납하는 로봇수납부; 상기 유지보수로봇의 작업이 종료하면 상기 유지보수로봇을 상기 로봇수납부로 이동시키는 제어부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, the robot management device provided in the wind turbine for managing the maintenance robot for maintenance of the wind turbine, comprising: a robot housing for accommodating the maintenance robot; When the operation of the maintenance robot is finished, it may include a control unit for moving the maintenance robot to the robot housing.
상기 로봇수납부를 개폐하는 도어를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 유지보수로봇이 상기 로봇수납부에 수용되는 경우 상기 도어를 폐쇄할 수 있다.Further comprising a door for opening and closing the robot housing, the control unit may close the door when the maintenance robot is accommodated in the robot housing.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇을 충전시키기 위한 충전부를 더 포함할 수 있다.The robot housing may further include a charging unit for charging the maintenance robot.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 타워와, 상기 타워의 상부에 장착되는 나셀과, 상기 나셀의 일측에 회전 가능하게 장착되는 블레이드를 포함하는 풍력발전기에 있어서, 상기 풍력발전기의 유지보수를 위한 유지보수로봇을 관리하기 위하여 상기 타워와 상기 나셀 중 적어도 어느 하나에 마련된 로봇관리장치를 포함하고, 상기 로봇관리장치는 상기 유지보수로봇의 수용공간을 형성하는 로봇수납부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, in the wind turbine comprising a tower, a nacelle mounted on top of the tower, and a blade rotatably mounted on one side of the nacelle, maintenance for maintenance of the wind generator In order to manage the maintenance robot includes a robot management device provided in at least one of the tower and the nacelle, the robot management device may include a robot housing for forming a receiving space of the maintenance robot.
본 발명의 실시 예에 따른 로봇관리장치 및 이를 구비한 풍력발전기는 효율적으로 풍력발전기의 구조물에 유지보수로봇을 장착하거나 장착된 유지보수로봇을 수납하여 관리할 수 있다.Robot management apparatus according to an embodiment of the present invention and a wind turbine having the same can be efficiently equipped with a maintenance robot on the structure of the wind generator or to accommodate the maintenance robot mounted.
또한, 풍력발전기 구조물의 유지관리를 위한 유지보수로봇의 이송시간을 단축시키고 유지보수가 필요한 유지보수로봇에 대해 신속한 대응을 수행할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the transfer time of the maintenance robot for the maintenance of the wind turbine structure and to perform a quick response to the maintenance robot that requires maintenance.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇관리장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에서 도시한 로봇관리장치의 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유지보수로봇 장착 및 수납을 위한 이송과정을 나타내는 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 포함되는 유지보수로봇의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇관리장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 로봇관리장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기의 변형 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기의 다른 변형 예를 나타낸다.1 is a view showing a wind turbine with a robot management apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a robot management apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a control block diagram of the robot management apparatus shown in FIG.
4 is a view showing a transport process for mounting and receiving the maintenance robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the operation of the maintenance robot included in an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a robot management apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a robot management apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 shows an example of a wind turbine with a robot management apparatus according to embodiments of the present invention.
9 shows a modification of the wind turbine with a robot management apparatus according to embodiments of the present invention.
10 shows another modified example of the wind turbine with a robot management apparatus according to the embodiments 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 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇관리장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a wind power generator having a robot management apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a robot management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기(10)는 타워(11)와, 타워(11)의 상단에 장착되는 나셀(nacelle:12)과, 나셀(12)에 회전 가능하게 결합되는 허브(13)와, 허브(13)에 결합되는 복수의 블레이드(14)를 포함하고, 풍력발전기(10)에는 풍력발전기(10)의 유지보수작업을 수행하는 유지보수로봇(30, 도 2 참조)이 수납되는 로봇관리장치(20)가 마련된다.Referring to FIG. 1, the wind power generator 10 according to the embodiment of the present invention is rotatable to a
복수의 블레이드(14)는 허브(13)에 방사형으로 설치되고, 바람에 의해 회전함으로써 허브(13)를 회전시키고, 허브(13)는 나셀(12) 내부에 설치된 발전기(generator,미도시)를 회전시켜 전기를 발생시킨다.The plurality of
타워(11)는 여러 개의 타워 세그먼트가 조립 또는 결합되어 형성되는데, 각 타워 세그먼트는 인접하는 타워 세그먼트와 상호 볼트 체결되어 결합됨으로써 완성될 수 있다.The
이러한 타워(11)는 그 외관에 영향을 주는 다양한 기후조건에 노출된 상태에 있게 되므로 정기적으로 유지 보수를 할 필요가 있게 된다.Since the
또한, 풍력발전기(10)가 동작할 때 블레이드(14)의 표면은 먼지나 벌레와 같은 이물질이 부착되어 오염될 수도 있으며, 동절기에는 블레이드(14)에 결빙이 생길 수 있다. 또 사용 중 블레이드(14) 표면에 크랙이나 흠집이 생길 수 있다. 블레이드(14) 표면의 이물질이나 얼음은 풍력발전기(10)의 효율저하를 초래하고, 블레이드(14) 표면의 결함은 방치할 경우 블레이드(14) 파손의 원인이 될 수 있다. 따라서 블레이드(14)는 주기적인 관리를 통해 표면의 이물질을 제거하거나 결함을 검사할 필요가 있다.In addition, when the wind power generator 10 operates, the surface of the
이러한 풍력발전기의 유지보수로봇은 일 예로 타워(11) 외벽을 타고 승강 가능한 구조로 마련될 수 있으며, 타워(11)의 유지보수를 위하여 용접, 크랙 검사, 도장 및 청소 등 타워의 신뢰성을 유지시키기 위한 다양한 작업을 수행할 수 있다.For example, the maintenance robot of the wind turbine may be provided as a structure that can be lifted on the outer wall of the
유지보수로봇은 다른 예로 블레이드(14)의 외면에 탑재된 상태에서 블레이드(14)를 따라 스스로 주행하며 블레이드(14) 외면의 청소, 검사, 디아이싱(deicing)과 같은 유지관리를 수행할 수 있도록 마련될 수도 있다.In another example, the maintenance robot travels along the
유지보수로봇은 타워 및 블레이드의 유지보수를 모두 수행할 수 있도록 겸용 유지보수로봇일 수 있으며, 유지보수로봇 각각이 타워유지보수 전용 또는 블레이드의 유지보수 전용으로 마련될 수도 있다.The maintenance robot may be a combined maintenance robot to perform both tower and blade maintenance, and each maintenance robot may be dedicated to tower maintenance or blade maintenance only.
본 실시 예에서 유지보수로봇(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 블레이드(14)의 유지보수를 위한 것을 일 예로 하며, 소정기간을 주기로 유지보수작업을 하거나, 후술하는 관제시스템의 명령으로 유지보수가 필요한 경우 유지보수작업을 수행할 수 있다. 유지보수작업이 종료하는 경우 유지보수로봇(30)을 풍력발전기(10) 외부에 그대로 방치하는 경우 유지보수로봇(30)의 내구성 저하 등의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 본 발명의 일 실시 예에서는 유지보수로봇(30)이 풍력발전기(10)의 유지보수작업을 수행한 후 외부와 구획된 소정공간으로 유지보수로봇(30)을 이동시켜 유지보수로봇(30)을 수납할 수 있는 로봇관리장치(20)를 개시한다.In the present embodiment, the
도 2를 참조하면, 로봇관리장치(20)는 로봇수납부(110)와 로봇이송유닛(120)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
로봇이송유닛(120)은 유지보수로봇(30)을 풍력발전기(10)의 구조물에 장착하거나 구조물에 장착된 유지보수로봇(30)을 로봇수납부(110)로 이송하고, 로봇수납부(110)는 풍력발전기(10)의 블레이드(14)를 유지, 관리하는 유지보수로봇(30)을 수납한다. 이하에서는, 풍력발전기(10)의 구조물로서 블레이드(14)를 예로 들어 설명한다.The
본 발명의 실시 예에서는 로봇관리장치(20)가 나셀(12)의 하부에 설치되어 있는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 반드시 이에 한정되지는 않으며, 예컨대 풍력발전기(10)의 종류 및 형태에 따라 나셀(12)의 상부, 하부 또는 타워(11)의 외측에 설치될 수 있다. 이러한 로봇관리장치(20)의 설치 예에 대해서는 도 8 내지 도 10에서 설명한다.In the embodiment of the present invention will be described with an example that the
로봇이송유닛(120)은 로봇수납부(110)에 마련되며, 로봇수납부(110)에 수납된 유지보수로봇(30)을 이송하여 블레이드(14)에 장착하거나 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)을 이송하여 로봇수납부(110)에 수납한다. 로봇수납부(110)에는 유지보수로봇(30)의 충전을 위한 충전부(130)와, 유지보수로봇(30)의 상태를 관리하는 관리유닛(140)을 더 포함할 수 있다. The
로봇수납부(110)는 일 예로 일 측이 개구된 직육면체 박스형태로 마련될 수 있으며, 개구된 일측은 유지보수로봇(30)이 입출되는 출입구(111)로 형성된다. 출입구(111)에는 로봇수납부(110)의 개폐를 위한 도어(112)와, 도어의 개폐동작을 위한 개폐유닛(113)이 마련된다.The
개폐유닛(113)은 신장 가능한 유압식 링크부재일 수 있으며, 일단은 로봇수납부(110)의 내측 측면에 회전 가능하게 고정되며, 타단은 도어(112)의 배면에 회전 가능하게 고정될 수 있다.The opening and
개폐유닛(113)은 외부장치(160,170, 도3 참조) 또는 내부 설정된 값에 따른 제어부(150)의 신호에 따라 필요시 도어(112)를 개방시킬 수 있다. 도어(112)의 개방시 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도어(112)는 전방으로 회전 개방되어 로봇수납부(110)의 바닥면으로부터 외부로 연장되어 유지보수로봇(30)이 블레이드(14)측으로 이동하는 것을 안내하는 이송안내면(112a)이 될 수 있다.The opening /
또한, 유지보수로봇(30)은 블레이드(14)의 유지보수작업을 종료하는 경우, 외부장치(160,170) 또는 제어부(150)의 신호에 의해 로봇수납부(110)로 복귀하게 되는데, 로봇관리장치(20)는 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈이 설정위치에 위치하거나 또는 유지보수로봇(30)이 로봇수납부(110)에 수용되는 경우 개폐유닛(113)이 도어(112)를 폐쇄하여 외부 환경으로부터 로봇수납부(110)를 구획시킴으로써 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈을 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.In addition, when the
로봇이송유닛(120)은 로봇수납부(110) 내에 마련된 레일(114)을 따라 이동 가능하게 마련될 수 있다. The
로봇이송유닛(120)은 레일(114)을 따라 진퇴되는 구동휠(121)과, 구동휠(121)로부터 연장되는 암부(123)와, 암부(123)의 자유단에 형성된 핸드부(125) 및 감지센서부(127)를 포함한다.The
레일(114)은 일 예로 래크 형태로 마련될 수 있으며, 이에 대응하여 구동휠(121)은 레일(114)을 따라 진퇴 가능하도록 피니언 형태로 마련될 수 있다.For example, the
암부(123)는 핸드부(125)를 지지하는 적어도 하나 이상의 관절을 포함한다. 예컨대, 관절은 직선 운동하는 병진관절과 회전 운동하는 회전관절 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 암부(123)는 밸트, 래크와 피니언, 피스톤 크랭크, 액츄에이터, 유압실린더, 모터승강장치 등을 이용한 공지된 다양한 방식을 이용하여 관절을 직선 운동 또는 회전 운동 시킬 수 있다.The
핸드부(125)는 유지보수로봇(30)을 포획한다. 예컨대, 핸드부(125)는 유지보수로봇(30)의 상부를 포획하여 유지보수로봇(30)을 블레이드(14)에 장착시키거나, 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)을 잡아 로봇수납부(110)내로 이송할 수 있다. 이러한 핸드부(125)의 형태는 유지보수로봇(30)의 형태에 따라 다양하게 제작될 수 있으며, 암부(123)로부터 착탈 가능하게 마련될 수도 있다.The
감지센서부(127)는 관절에 하나 이상 설치되어, 관절의 위치, 각도, 속도 및 로봇수납부(110)와 블레이드(14)간의 거리정보 중 하나 이상을 수집한다. 감지센서부(127)에 의해 수집된 정보는 후술하는 제어부(150)로 전달되고, 제어부(150)는 수집된 정보를 기초로 구동휠(121)과 암부(123) 및 핸드부(125)를 제어하여, 로봇수납부(110)에 수납된 유지보수로봇(30)을 이송하여 블레이드(14)에 장착시키거나 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)을 이송하여 로봇수납부(110)에 수납시키도록 할 수 있다.One or
블레이드(14)에 유지보수로봇(30)을 장착시킬 경우에, 로봇이송유닛(120)은 레일(114)을 따라 로봇수납부(110)의 출입구(111)측으로 이동하고 암부(123)가 로봇수납부(110)의 외측방향으로 동작하며, 로봇수납부(110)에 유지보수로봇(30)을 수납시킬 경우에는 로봇이송유닛(120)의 암부(123)는 로봇수납부(110)의 내측방향으로 동작하고, 레일(114)을 따라 충전부(130)측으로 이동할 수 있다. 또한, 로봇이송유닛(120)은 후술하는 송수신부(154)에 의해 수신한 제어정보에 기초하여 이동할 수도 있음은 물론이다.When the
충전부(130)는 유지보수로봇(30)을 충전시키기 위한 것으로, 충전전원을 공급하는 충전전원공급부(131)와, 유지보수로봇(30)에 접속되어 충전전원을 유지보수로봇(30)에 제공하는 접속부(133)를 포함한다. 여기서, 접속부(133)에는 유지보수로봇(30)의 충전단자(31)에 대응되는 접속단자(135)가 마련되어 있다.The charging
관리유닛(140)은 유지보수로봇(30)에 대한 관리작업을 수행한다. 이를 위해, 관리유닛(140)은 검사유닛(142) 및 작업유닛(144)를 포함한다. 관리유닛(140)은 로봇수납부(110) 상단에 마련된 레일(114)을 따라 이동하며 유지보수로봇(30)에 대한 관리작업을 수행할 수 있다. 이때, 관리유닛(140)은 로봇이송유닛(120)과 동일하게 래크 형태로 마련된 레일(114) 상에 구동하는 피니언 형태의 구동휠(141)을 포함할 수 있다. 그리고, 관리유닛(140)은 구동휠(141)로부터 연장되는 암부(143)를 포함할 수 있다.The
검사유닛(142)은 레이저, 초음파, 카메라 및 적외선 검사유닛 중 하나 이상을 이용하여 유지보수로봇(30)의 결함여부 및 청소상태 중 하나 이상을 검사한다.The
작업유닛(144)은 검사유닛(142)에 의한 검사결과에 기초하여 유지보수로봇(30)의 수리작업 및 청소작업 중 하나 이상을 수행한다. 예컨대, 작업유닛(144)은 유지보수로봇(30)의 볼트조임을 위한 볼팅장치(144a)와 청소작업을 수행하는 청소장치(144b) 등 유지보수로봇(30)의 관리작업을 수행할 수 있는 다양한 유닛들을 포함할 수 있다.The
도 3은 로봇관리장치의 제어블록도이다. 도 3을 참조하면, 로봇관리장치(20)는 제어부(150)와, 초기화부(152), 송수신부(154) 및 저장부(156)를 더 포함할 수 있다.3 is a control block diagram of the robot management apparatus. Referring to FIG. 3, the
제어부(150)는 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈의 동작을 제어하여, 유지보수로봇(30)의 이송 및 관리작업 중 하나 이상을 수행한다. 예컨대, 제어부(150)는 유지보수로봇(30)을 이송하여 블레이드(14)에 장착하거나 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)을 이송하여 로봇수납부(110)에 수납시키기 위해 로봇이송유닛(120)을 제어할 수 있다.The
또한, 제어부(150)는 로봇수납부(110)에 수납된 유지보수로봇(30)에 대한 관리작업이 수행되도록 로봇수납부(110)에 포함된 관리유닛(140), 충전부(130) 등 각 모듈의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
또한, 제어부(150)는 외부장치(160,170)로부터 수신한 제어정보를 기초로 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈의 동작을 제어하여, 원격제어가 수행되도록 할 수 있다. In addition, the
외부장치(160,170)는 풍력발전기(10) 내에 설치되어 풍력발전기(10)의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템(160)과 풍력발전기(10)의 외부에 설치되어, 유지보수로봇(30), 로컬 제어 시스템(160) 및 로봇관리장치(20) 중 하나 이상과 데이터 통신을 수행하는 관제 시스템(170) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The
또한, 제어부(150)는 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈이 설정위치에 있거나 유지보수로봇(30)이 로봇이송유닛(120)에 의해 로봇수납부(110)내로 수납이 된 것으로 판단하면, 개폐유닛(113)을 구동하여 도어(112)가 로봇수납부(110)의 출입구(111)를 폐쇄할 수 있게 한다.In addition, the
초기화부(152)는 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈을 설정위치에 위치시킨다. 즉, 초기화부(152)는 유지보수로봇(30)이 로봇수납부(110)에 수납된 정보, 유지보수로봇(30) 및 외부장치(160,170)로부터 수신한 제어정보 중 하나 이상에 기초하여, 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈을 설정위치에 위치시킨다. 이때, 제어부(150)는 로봇이송유닛(120) 및 로봇수납부(110)에 포함된 각 모듈이 설정 위치에 위치하면, 로봇수납부(110)의 출입구(111)를 폐쇄시킬 수 있다. The
송수신부(154)는 유지보수로봇(30) 및 외부장치(160,170) 중 하나 이상과 통신을 수행한다. 외부장치(160,170)는 풍력발전기(10) 내에 설치되어 풍력발전기(10)의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템(160)을 포함할 수 있다. 또한, 외부장치(160,170)는 풍력발전기(10)의 외부에 설치되어, 유지보수로봇(30), 로컬 제어 시스템(160) 및 송수신부(154) 중 하나 이상과 데이터 통신을 수행하는 관제 시스템(170)을 포함할 수 있다.The
송수신부(154)는 유지보수로봇(30), 로컬 제어 시스템(160) 및 관제 시스템(170) 중 하나 이상으로부터 수신한 제어정보를 제어부(150)로 전달하여 유지보수로봇(30)에 대한 이송 및 관리작업 중 하나 이상이 수행되도록 한다. 예컨대, 송수신부(154)는 관제 시스템(170)이 전달한 제어정보를 유지보수로봇(30) 또는 로컬 제어 시스템(160)을 통해 전달받아 유지보수로봇(30)에 대한 이송 및 관리작업 중 하나 이상을 수행할 수 있다.The
저장부(156)는 유지보수로봇(30)에 대한 이송 및 관리작업 중 하나 이상을 수행하기 위한 각종 데이터 정보를 저장한다. 예컨대, 저장부(156)는 로봇관리장치(20)에 포함된 각각의 모듈들을 제어하기 위한 프로그램, 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(156)는 유지보수로봇(30) 및 외부장치(160,170) 중 하나 이상으로부터 수신한 제어정보, 유지보수로봇(30)의 위치정보, 유지보수로봇(30)이 로봇수납부(110)에 수납된 여부 및 유지보수로봇(30)의 관리작업에 대한 결과데이터 중 하나 이상을 저장할 수 있다. 이러한 저장부(156)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
도 3에 도시한 각 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. '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 shown in FIG. 3 may be configured as a kind of 'module'. 'Module' refers to software or a hardware component such as a field programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC), and a module plays a role. 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.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유지보수로봇의 장착 및 수납을 위한 이송과정을 나타내는 도면이고, 도 5은 본 발명의 일 실시 예에 포함되는 유지보수로봇의 동작을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a transport process for mounting and receiving a maintenance robot according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing the operation of the maintenance robot included in an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 풍력발전기(10)의 블레이드(14)에 유지보수로봇(30)을 장착시키기 위해, 로봇관리장치(20)는 로봇이송유닛(120)을 제어하여 유지보수로봇(30)을 포획하고, 포획된 유지보수로봇(30)을 로봇수납부(110) 내측으로부터 로봇수납부(110) 외측으로 이송시킨다. 이와 별도로 풍력발전기(10)의 블레이드(14)가 로봇관리장치(20)의 전면에 위치하도록 하고, 블레이드(14)의 리딩엣지(14a)가 후방을 향하도록 블레이드(14)를 준비시킨다. 이 후, 로봇이송유닛(120)이 유지보수로봇(30)을 블레이드(14)측으로 이송시켜 블레이드 리딩엣지(14a)에 장착시킨다.4 and 5, in order to mount the
본 실시예에서는 유지보수로봇(30)이 블레이드 리딩엣지(14a)에 장착되는 것을 일 예로 설명하고 있으나, 블레이드(14)의 측면 등 블레이드(14)의 외면이면 어느 면에 장착되어도 무방하다. In this embodiment, the
유지보수로봇(30)은 일 예로 카메라, 초음파검사유닛 및 청소시스템 중 어느 하나 이상을 구비하여 블레이드(14)의 청소, 검사 및 디아이싱 중 어느 하나 이상의 작업을 수행하는 형태일 수 있다. 이때, 유지보수로봇(30)은 자석식, 진공흡착식 등의 이동수단을 구비하여 블레이드(14)에 안전하게 장착될 수 있다.The
유지보수로봇(30)는 도5에 도시된 바와 같이 블레이드 리딩엣지(14a)를 따라 주행하는 주행장치(200)를 갖춘 본체(33)와, 블레이드(14)의 리딩엣지(14a) 부분의 청소를 위한 제1청소유닛(210)과, 블레이드(14) 양쪽 측면의 유지관리를 위한 하나 이상의 제2청소유닛(220)과, 블레이드(14)의 결함을 모니터링하기 위한 모니터링유닛(230)을 포함할 수 있다. The
주행장치(200)는 본체(33)가 블레이드 리딩엣지(14a)를 따라 주행할 수 있도록 본체(33)의 하부에 설치된다. The traveling
주행장치(200)는 모터(미도시)에 의해 구동되는 구동휠(201)과, 구동휠(201)의 회전에 따라 이동하여 순차적으로 블레이드(14)의 외면에 접하는 무한궤도(202)를 포함한다.The traveling
주행장치(200)는 블레이드 리딩엣지(14a)를 따라 주행하는 경우 유지보수로봇(30)이 블레이드(14)에서 떨어지는 것을 방지하기 위해 무한궤도(202)에 흡착패드(203)가 마련된다.The traveling
흡착패드(203)는 컵 형태로 구비되어 무한궤도(202) 둘레를 따라 이격 배치되고, 무한궤도(202)의 회전에 따라 순차적으로 블레이드(14) 외면에 접촉하여 흡착되게 된다. 이러한 흡착패드(203)는 흡착패드(203)의 공기압을 조절하기 위한 공기압 밸브(미도시) 및 공기펌프(미도시)와 연결되고, 공기압 밸브의 개폐에 따라 흡착패드(203)의 접촉부분을 대기압 이하의 압력으로 떨어뜨림으로써 접촉상태를 유지하여 유지보수로봇(30)이 블레이드에서 주행하는 것을 가능하게 한다. 이외에도 전자석 등 기타 다양한 공지의 기술을 이용하여 유지보수로봇의 주행시 블레이드에서 떨어지지 않도록 구성하는 것이 가능함은 물론이다.The
이러한 유지보수로봇(30)이 블레이드(14)를 주행하면서 블레이드(14)의 유지보수작업을 수행한 후 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)을 로봇수납부(110)로 수납시키기 위해, 로봇관리장치(20)는 로봇이송유닛(120)을 제어하여 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)을 포획하여 로봇수납부(30)에 안착시킨다.After the
그리고, 로봇수납부(110)에 안착된 유지보수로봇(30)은 충전부(130)의 접속부(133)에 접속되어 충전이 이루어질 수 있다.In addition, the
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇관리장치를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a robot management apparatus according to another embodiment of the present invention.
다른 실시 예에 따르면, 로봇관리장치(20)는 로봇수납부(110)에 마련된 이송장치(180)를 포함한다. 이송장치(180)의 일 예로 직선운동이 가능한 리니어 이송장치가 로봇수납부(110)의 외측으로 돌출 가능하게 마련될 수 있다. 리니어 이송장치는 베이스플레이트(181)와, 베이스플레이트(181)에 연결된 고정부재(183)와, 고정부재(183)를 전진 또는 후진시켜 베이스플레이트(181)를 로봇수납부(110)의 외부로 돌출시키거나 돌출된 베이스플레이트(181)를 로봇수납부(110)내로 이동 가능하게 하는 실린더(185)를 포함한다.According to another embodiment, the
따라서, 베이스플레이트(181)는 실린더(185)에 의해 전진 또는 후진되어 베이스플레이트(181)가 로봇수납부(110) 외측으로 돌출되거나, 로봇수납부(110) 내측으로 수납되게 된다. 리니어 이송장치는 일 예로 유압식으로 마련될 수 있다.Accordingly, the
이러한 구성으로, 유지보수로봇(30)을 블레이드(14)에 장착하는 경우 도어(112)를 개방하고 이송장치(180)를 구동하여 유지보수로봇(30)을 로봇수납부(110)의 출입구(111)측으로 이동시킨 후 로봇이송유닛(120)을 이용하여 일 실시 예와 동일하게 유지보수로봇(30)을 블레이드(14)에 장착할 수 있다. 블레이드(14)에 장착된 유지보수로봇(30)이 유지보수작업을 수행한 후 로봇이송유닛(120)은 유지보수로봇(30)을 포획하여 이송장치(180)의 베이스플레이트(181)로 옮기면 이송장치(180)가 구동하여 유지보수로봇(30)을 로봇수납부(110)의 내측에 마련된 충전부(130)로 이동시켜 충전이 가능한 위치에 위치시킨다.In such a configuration, when the
이송장치(180)는 다른 예로 롤러에 벨트가 감겨져 있는 회전식 이송장치 형태일 수 있으며 유지보수로봇(30)을 구동하지 아니한 상태에서 이송장치(180)가 유지보수로봇(30)을 로봇수납부(110)의 외부 또는 로봇수납부(110)의 출입구(111)측으로 이동시킬 수 있는 구성이라면 다양한 구조로 설계가 가능함은 물론이다.The
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 로봇관리장치를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a robot management apparatus according to another embodiment of the present invention.
또 다른 실시예는 일 실시 예에 비해 로봇이송유닛의 구성이 없으며 도어의 배면이 로봇이송유닛의 역할을 대신하게 된다.Another embodiment has no configuration of the robot transport unit compared to the embodiment and the back of the door takes the role of the robot transport unit.
즉, 로봇수납부(110)와 도어(112)의 사이즈 및 로봇수납부(110)와 블레이드(14)와의 거리를 적절히 조절하여 도어(112)가 블레이드(14)측으로 상향 경사진 상태로 개방되게 한 후 유지보수로봇(30)이 도어(112)의 배면을 따라 주행하여 블레이드(14)로 이동할 수 있게 한다. 도어(112)의 개방시 도어(112)의 선단이 블레이드(14)에 의해 지지될 수도 있으며, 소정거리 이격된 상태를 유지할 수도 있다. 이 때 블레이드(14)에 먼저 닿는 유지보수로봇(30) 주행장치(200)의 앞부분은 주행장치(200) 앞부분의 흡착력만으로도 유지보수로봇(30)을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 유지보수로봇(30)이 블레이드(14)로 용이하게 이동될 수 있도록 블레이드(14)의 피치각을 조절할 수 있다. 도어(112)의 배면은 유지보수로봇(30)이 블레이드(14)로 이동하는 이송안내면(112a)이 된다. 이 때, 이송안내면(112a)은 블레이드(14) 방향으로 상향 경사지는 형태로 형성되어 유지보수로봇(30)이 이송안내면(112a)을 따라 주행하면서 블레이드(14)를 타고 전진하여 유지보수로봇(30)이 블레이드 리딩엣지(14a)에 장착되게 된다. 즉, 도어(112)가 경사진 개방상태에서 도어(112)의 선단이 블레이드(14)에 인접하도록 함으로써 로봇이송유닛(120)의 구성없이도 유지보수로봇(30)을 주행시켜 유지보수로봇(30)을 블레이드(14)에 장착할 수 있다. 마찬가지로, 유지보수로봇(30)이 유지보수작업을 완료하는 경우 유지보수로봇(30)이 블레이드(14)의 소정위치에 위치하도록 하고, 도어(112)를 개방하여 유지보수로봇(30)이 도어(112)의 이송안내면(112a)을 따라 주행하여 유지보수로봇(30)이 로봇수납부(110)로 수납될 수 있다.That is, the size of the
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기의 일 예를 나타내고, 도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기의 변형 예를 나타내며, 도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇관리장치를 갖춘 풍력발전기의 다른 변형 예를 나타낸다.8 shows an example of a wind power generator with a robot management apparatus according to embodiments of the present invention, Figure 9 shows a modification of the wind power generator with a robot management apparatus according to embodiments of the present invention, Figure 10 Another modification of the wind turbine with a robot management apparatus according to embodiments of the present invention is shown.
도 8를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇관리장치(20a)는 풍력발전기(10)의 나셀(12) 상부에 마련될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
또한, 도 9을 참조하면, 로봇관리장치(20b)는 풍력발전기(10)의 나셀(12) 상부 및 하부에 각각 하나 이상 마련될 수 있다. 이 때 각 로봇관리장치(20b)에 수용된 유지보수로봇은 일 예로 나셀의 유지보수, 블레이드의 유지보수, 타워의 유지보수 등 각각 다른 종류의 유지보수로봇일 수 있다.In addition, referring to FIG. 9, at least one
또한, 도 10을 참조하면, 로봇관리장치(20c)는 풍력발전기(10)의 타워(11)에 마련될 수도 있다. 이때, 로봇관리장치(20)는 풍력발전기(10)의 블레이드(14) 후면부에 대면하는 방향으로 설치될 수 있다. 또한, 타워(11) 외측에 로봇관리장치(20)가 볼팅 등의 방식으로 안정되게 고정될 수도 있다. 또한, 풍력발전기(10)의 나셀(110) 상부에도 로봇관리장치(20c)가 추가로 설치될 수도 있다. 이 때도 일 예로 나셀 상부의 로봇관리장치에는 블레이드의 유지보수를 위한 로봇이, 타워의 로봇관리장치에는 타워의 유지보수를 위한 로봇이 수납될 수 있다.In addition, referring to FIG. 10, the
풍력발전기(10)는 도 8 내지 도 10에서 예시한 설치형태 외에도, 다양한 위치 및 개수로 로봇관리장치를 구비할 수 있음은 당연하다.It is obvious that the wind power generator 10 may be provided with a robot management apparatus in various positions and numbers, in addition to the installation form illustrated in FIGS. 8 to 10.
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 실시할 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. .
10: 풍력발전기 11: 타워
12: 나셀 14: 블레이드
20: 로봇관리장치 30: 유지보수로봇
31: 충전단자 110: 로봇수납부
112: 도어 112a: 이송안내면
113: 개폐유닛 120: 로봇이송유닛
123: 암부 125: 핸드부
127: 감지센서부 130: 충전부
131: 충전전원공급부 133: 접속부
140: 관리유닛 142: 검사유닛
144: 작업유닛 150: 제어부
152: 초기화부 154: 송수신부
160: 로컬 제어 시스템 170: 관제시스템
200 : 주행장치 10: Wind Turbine 11: Tower
12: nacelle 14: blade
20: robot management device 30: maintenance robot
31: charging terminal 110: robot housing
112:
113: opening and closing unit 120: robot transfer unit
123: arm portion 125: hand portion
127: detection sensor 130: charging unit
131: charging power supply 133: connection
140: management unit 142: inspection unit
144: work unit 150: control unit
152: initialization unit 154: transceiver
160: local control system 170: control system
200: traveling device
Claims (27)
상기 유지보수로봇을 수납하는 로봇수납부; 및
상기 로봇수납부에 수납된 상기 유지보수로봇을 이송하여 상기 풍력발전기의 구조물에 장착하거나 상기 구조물에 장착된 상기 유지보수로봇을 이송하여 상기 로봇수납부에 수납하는 로봇이송유닛;을 포함하되,
상기 로봇관리장치는 상기 풍력발전기의 타워와 나셀 중 하나 이상에 마련된 로봇관리장치.In the robot management device provided in the wind turbine for managing the maintenance robot for maintenance of the wind turbine,
A robot housing for accommodating the maintenance robot; And
And a robot transporting unit for transporting the maintenance robot housed in the robot storage unit and mounting the structure to the structure of the wind turbine or transporting the maintenance robot mounted to the structure to house the robot storage unit.
The robot management apparatus is provided in at least one of the tower and nacelle of the wind turbine.
상기 로봇수납부를 개폐하는 도어를 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
Robot management device further comprises a door for opening and closing the robot housing.
상기 구조물은 상기 풍력발전기의 블레이드를 포함하고,
상기 도어는 상기 유지보수로봇이 상기 블레이드로 이동하는 것을 안내하는 이송안내면을 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 2,
The structure comprises a blade of the wind turbine,
The door comprises a transport guide surface for guiding the maintenance robot to move to the blade.
상기 이송안내면은 상기 블레이드방향으로 상향 경사지게 형성된 로봇관리장치.The method of claim 3,
The transport guide surface is robot management device formed to be inclined upward in the blade direction.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇을 상기 로봇수납부 내측으로 이송하거나, 상기 로봇수납부 내측으로부터 상기 로봇수납부 외측으로 이송시키는 이송장치를 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
The robot housing further comprises a transfer device for transferring the maintenance robot to the inside of the robot housing, or the robot housing to the outside of the robot storage from the inside of the robot storage.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇을 충전시키기 위한 충전부를 포함하고,
상기 충전부는 전원을 공급하는 충전전원공급부와, 상기 유지보수로봇에 접속되어 상기 전원을 상기 유지보수로봇에 제공하는 접속부를 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
The robot storage unit includes a charging unit for charging the maintenance robot,
The charging unit includes a charging power supply unit for supplying power, and the robot management device connected to the maintenance robot for providing the power to the maintenance robot.
상기 로봇수납부는 상기 유지보수로봇의 상태를 관리하기 위한 관리유닛을 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
The robot storage unit includes a management unit for managing the state of the maintenance robot.
상기 로봇수납부는 레일을 더 포함하고,
상기 관리유닛은 상기 레일을 따라 진퇴 운동 가능하도록 구동휠을 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 7, wherein
The robot housing further includes a rail,
The management unit further comprises a driving wheel to enable the forward and backward movement along the rail.
상기 유지보수로봇과 상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 외부장치와의 통신을 수행하는 송수신부와,
상기 유지보수로봇 및 상기 외부장치 중 적어도 하나 이상으로부터 수신한 정보를 기초로 상기 유지보수로봇의 이송 및 관리작업을 수행하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
A transceiver for performing communication with the maintenance robot and external devices for monitoring and controlling the respective facilities of the wind turbine,
And a control unit for controlling to carry out the transport and management of the maintenance robot based on information received from at least one of the maintenance robot and the external device.
상기 로봇이송유닛은
상기 유지보수로봇을 포획하는 핸드부와,
상기 핸드부로부터 연장되는 암부와,
상기 암부의 위치, 각도, 속도 및 상기 구조물과의 거리정보 중 하나 이상을 수집하는 감지센서부를 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
The robot transfer unit
A hand part for capturing the maintenance robot,
An arm portion extending from the hand portion,
And a sensing sensor unit for collecting one or more of position, angle, speed, and distance information of the arm unit.
상기 유지보수로봇을 소정 위치로 위치시키기 위해 상기 감지센서부에 의해 수집된 정보를 기초로 상기 핸드부 및 상기 암부를 제어하는 제어부를 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 10,
And a control unit for controlling the hand unit and the arm unit based on the information collected by the detection sensor unit to position the maintenance robot to a predetermined position.
상기 유지보수로봇이 상기 로봇수납부에 수납된 정보 및 상기 유지보수로봇 또는 상기 외부장치로부터 수신한 제어정보 중 하나 이상에 기초하여 상기 로봇이송유닛 및 상기 로봇수납부에 포함된 각 모듈을 소정 위치에 위치시키는 초기화부를 더 포함하는 로봇관리장치.10. The method of claim 9,
Predetermined position of each module included in the robot transfer unit and the robot storage unit based on one or more of the information stored in the robot storage unit and the control information received from the maintenance robot or the external device. Robot management device further comprising an initialization unit located in.
상기 로봇수납부는 레일을 더 포함하고,
상기 로봇이송유닛은 상기 레일을 따라 진퇴 운동 가능하도록 구동휠을 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
The robot housing further includes a rail,
The robot transporting unit further comprises a driving wheel to enable the forward and backward movement along the rail.
상기 도어의 개폐동작을 구동하기 위한 개폐유닛을 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 2,
Robot control device further comprises an opening and closing unit for driving the opening and closing operation of the door.
상기 유지보수로봇의 이송 및 관리작업 중 하나 이상을 수행하기 위한 데이터 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
And a storage unit for storing data information for performing at least one of the transport and management operations of the maintenance robot.
상기 외부장치는
상기 풍력발전기의 각 설비들을 감시하고 제어하는 로컬 제어 시스템과,
상기 유지보수로봇, 상기 로컬 제어 시스템 및 로봇관리장치 중 하나 이상과 통신을 수행하는 관제 시스템 중 어느 하나 이상을 포함하는 로봇관리장치.10. The method of claim 9,
The external device
A local control system for monitoring and controlling the respective facilities of the wind turbine,
And a control system for communicating with at least one of the maintenance robot, the local control system, and the robot management apparatus.
상기 유지보수로봇은 주행장치를 포함하고,
상기 주행장치는 상기 유지보수로봇이 상기 구조물에서 분리되지 않도록 지지하는 흡착패드를 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 1,
The maintenance robot includes a traveling device,
The traveling device includes a suction pad for supporting the maintenance robot from being separated from the structure.
상기 이송장치는 상기 유지보수로봇이 올려지는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트를 진퇴시키기 위한 실린더를 포함하는 로봇관리장치.The method of claim 5,
The transport apparatus includes a base plate on which the maintenance robot is mounted, and a cylinder for advancing and retracting the base plate.
상기 타워의 상부에 장착되는 나셀과,
상기 나셀의 일측에 회전 가능하게 장착되는 블레이드와,
제1항 내지 제12항, 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 로봇관리장치를 포함하는 풍력발전기.With towers,
A nacelle mounted on an upper portion of the tower,
A blade rotatably mounted on one side of the nacelle,
A wind power generator comprising a robot management apparatus according to any one of claims 1 to 12 and 15 to 20.
상기 유지보수로봇의 작업이 종료하면 상기 유지보수로봇을 상기 로봇수납부로 이동시키는 제어부를 더 포함하는 풍력발전기.25. The method of claim 24,
And a control unit for moving the maintenance robot to the robot storage unit when the operation of the maintenance robot is finished.
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