KR101338165B1

KR101338165B1 - 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차

Info

Publication number: KR101338165B1
Application number: KR1020120082068A
Authority: KR
Inventors: 혁 백; 이판묵; 전봉환; 김방현; 박진영; 심형원
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-12-06

Abstract

본 발명은 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차에 관한 것으로, 수평방향으로 평행하게 설치된 한 쌍의 하부고정프레임; 상기 하부고정프레임과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치되며, 하부고정프레임보다 길이가 짧은 한 쌍의 상부고정프레임; 상,하부고정프레임들을 상하로 연결고정하는 다수의 보강프레임; 상,하부고정프레임들을 수평으로 연결고정하는 다수의 수평프레임; 상기 하부고정프레임의 저면에 고정된 다수의 이동바퀴; 상기 하부고정프레임의 일단 상면에 수직하게 고정되고, AUV의 선수콘이 접촉지지되는 선수지지판; 상기 선수지지판의 대향측인 상,하부고정프레임의 일단을 수직으로 연결하는 보강프레임의 상단에 설치된 손잡이; 상기 손잡이가 설치된 하부고정프레임의 단부 저면에 설치되어 특정 위치에 위치고정시키는 위치고정수단; 상기 다수의 수평프레임들과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치된 다수의 지지프레임; 상기 지지프레임의 상면에 고정된 충격완충용 쇽마운트; 상기 쇽마운트의 상부에 고정되고, AUV를 회전지지하는 회전유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차를 제공한다.
본 발명에 따르면, 심해용 자율무인잠수정을 육상에서 이동, 보관하기 편리하고, 정비시에도 회전이 용이하여 자율무인잠수정의 하부를 손쉽게 정비할 수 있으며, 특히 내진 설계 구조를 갖추고 있어 외부 충격으로 인한 내장품들의 손상을 예방하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차{A CARRIAGE UNIT WITH VIBRATION ISOLATORS AND ROTATION FUNCTION FOR MAINTENANCE AND REPAIR OF CYLINDRICAL UNMANNED UNDERWATER VEHICLES}

본 발명은 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내진 기능과 정비의 편의성이 증대되고 심해에서 사용되는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차에 관한 것이다.

일반적으로, 무인잠수정은 기계 설계 및 해석, 전기, 전자, 제어, 소프트웨어, 항법에 이르기까지 거의 모든 분야의 요소 기술들을 내포하고 있는 토탈 메커니즘이다.

이러한 요소 기술들의 융합을 통해 만들어진 AUV(Autonomous Underwater Vehicle)는 각종 미션에 따른 센서들을 장착함으로써 다양한 임무를 수행하게 된다.

이를 테면, 측면주사소나를 장착하여 해저 지형 탐사를 수행하며, 해양관측센서를 이용하여 온도변화, 수심변화, 용존산소량 변화, 해수 전도도와 같은 다양한 해양환경 요소들을 지속적으로 관측하는데 사용되기도 한다. 또한 최근에는 기뢰탐사 및 제거, 정찰 임무와 같은 군사용으로도 많이 활용되기도 한다.

이와 관련하여, 공개특허 제2012-0065456호, 등록특허 제0478811호, 등록특허 제0859773호, 공개특허 제2009-0069535호, 등록특허 제0922817호 등 다수의 특허 기술들이 개시되어 있다.

그런데, 심해용 AUV의 경우 크기가 크고 무거울 뿐만 아니라, 길이방향으로 수직하게 자른 단면 형상이 원형이기 때문에 보관하기도 어렵고, 유지 보수를 위한 정비 작업시에도 이를 지지하는 구조물이 없어 임시방편적으로 팔레트 형태의 거치대를 마련하여 거치하였기 때문에 매우 불편하였다.

더구나, 심해용 AUV의 경우 복잡하고 민감한 전자장비들을 탑재하고 있기 때문에 내진설계가 되어 있지 않은 거치대의 경우 충격에 의해 탑재 장비들의 오동작을 유발하거나 불량을 초래하는 문제도 있었다.

뿐만 아니라, 진수를 위해 해상으로 운반시에도 전용 거치대가 없어 매우 불편하였다.

그럼에도 불구하고, 아직까지 이와 관련된 기술들이 개발되지 못하였기 때문에 이에 대한 기술개발이 시급히 요청되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 심해용 자율무인잠수정을 지지하되 내진 기능을 갖고, 고정성이 우수하며 회전 가능하여 하부를 손쉽게 정비할 수 있는 특징을 갖는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 수평방향으로 평행하게 설치된 한 쌍의 하부고정프레임; 상기 하부고정프레임과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치되며, 하부고정프레임보다 길이가 짧은 한 쌍의 상부고정프레임; 상,하부고정프레임들을 상하로 연결고정하는 다수의 보강프레임; 상,하부고정프레임들을 수평으로 연결고정하는 다수의 수평프레임; 상기 하부고정프레임의 저면에 고정된 다수의 이동바퀴; 상기 하부고정프레임의 일단 상면에 수직하게 고정되고, AUV의 선수콘이 접촉지지되는 선수지지판; 상기 선수지지판의 대향측인 상,하부고정프레임의 일단을 수직으로 연결하는 보강프레임의 상단에 설치된 손잡이; 상기 손잡이가 설치된 하부고정프레임의 단부 저면에 설치되어 특정 위치에 위치고정시키는 위치고정수단; 상기 다수의 수평프레임들과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치된 다수의 지지프레임; 상기 지지프레임의 상면에 고정된 충격완충용 쇽마운트; 상기 쇽마운트의 상부에 고정되고, AUV를 회전지지하는 회전유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차를 제공한다.

이때, 상기 선수지지판은 선수콘과 접지될 때 충격을 흡수할 수 있도록 폴리우레탄폼 혹은 고무나 폴리프로필렌 매트로 된 충격흡수용 완충재를 더 구비한 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 위치고정수단은, 보강프레임에 지지되는 고정축, 상기 고정축의 하단에 고정된 고정판, 상기 고정판의 하단면에 힌지결합되는 고정클램프, 상기 고정클램프와 힌지결합되고 일단은 상기 고정클램프의 후단부에 걸릴 수 있도록 구성되어 고정클램프와 반대방향으로 회동되는 공지의 해제클램프, 상기 해제클램프에 수직하게 결속되고 설치면에 접지되는 접지판을 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 고정축은 상기 보강프레임에 고정된 고정가이드를 통해 상하방향으로 길이 조절하게 설치되는 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 쇽마운트는 수평방향으로 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 된 쇽업저버인 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 쇽마운트는 수평방향으로 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 원통형상의 고정체, 상기 고정체 내부에서 일정간격을 두고 길이방향으로 배열된 다수의 링스프링으로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 회전유닛은, 상기 쇽마운트의 상부에 롤유니트가 고정되며, 상기 롤유니트에는 AUV를 회전지지하는 회전벨트가 다수의 롤에 의해 회전가능하게 하부로 처진 상태로 구비되고, 상기 롤유니트의 일측단에는 상기 수평프레임에 고정된 채 탄성고정하는 완충스프링이 고정되며, 상기 완충스프링 반대단인 타측단에는 상기 회전벨트를 지지하는 롤중 어느 하나와 동축 상에 설치되는 종동풀리가 구비되고, 상기 종동풀리는 다수의 벨트에 의해 조절핸들에 구비된 구동풀리와 연결되어 동력전달 가능하게 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리는 1:5의 감속비를 갖도록 직경이 조절된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 심해용 자율무인잠수정을 육상에서 이동, 보관하기 편리하고, 정비시에도 회전이 용이하여 자율무인잠수정의 하부를 손쉽게 정비할 수 있으며, 특히 내진 설계 구조를 갖추고 있어 외부 충격으로 인한 내장품들의 손상을 예방하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차의 예시적인 우측면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차의 요부 확대도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차는 상하로 간격을 두고 평행하게 배열되는 한 쌍의 하부고정프레임(100)과 상부고정프레임(110)을 포함한다.

이때, 상기 하부고정프레임(100)과 상부고정프레임(110)은 각형 강관을 사용하여 틀체를 구성함이 바람직하며, AUV의 길이에 대응되는 길이를 갖고 이를 수용할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 하부고정프레임(100)과 상부고정프레임(110)은 길이가 길기 때문에 일정 길이별로 이들 프레임들을 상하로 연결 고정하는 보강프레임(110)들과, 수평으로 연결하는 연결프레임(130)들이 다수 더 구비된다.

또한, 상기 하부고정프레임(100)의 일측에는 AUV의 선수부인 선수콘이 지지되도록 선수지지판(140)이 구비되는데, 상기 선수지지판(140)은 상기 하부고정프레임(100)의 일단으로부터 수직하게 입설된다.

이때, 상기 선수지지판(130)이 설치되는 부위의 하부고정프레임(100) 상부에는 상부고정프레임(110)이 구비되지 않는다.

뿐만 아니라, 상기 선수지지판(130)은 상기 AUV의 선수콘과 접지되기 때문에 충격흡수용 완충재를 구비함이 바람직한데, 이를 테면 폴리우레탄폼 혹은 고무나 폴리프로필렌 매트 등이 될 수 있다.

그리고, 상기 선수지지판(130)과 대향되는 단부의 보강프레임(120) 상단에는 손잡이(150)가 설치되어 본 발명에 따른 이동대차를 움직이기 용이하도록 구성된다.

이때, 상기 손잡이(150)가 설치된 보강프레임(120)은 하부고정프레임(100)과 상부고정프레임(110)의 일단을 동시 고정한다.

또한, 상기 하부고정프레임(100)의 하면에는 서로 간격을 둔 다수의 이동바퀴(160)가 설치되어 본 발명 이동대차를 자유롭게 이송할 수 있도록 구성된다.

아울러, 본 발명 이동대차를 특정 장소에 고정시킬 수 있도록 상기 하부고정프레임(100)에는 위치고정수단(200)을 더 포함하는데, 상기 위치고정수단(200)은 기존처럼 이동바퀴(160)에 부착되어 있는 것이 아니라, 손잡이(150)가 설치된 하부고정프레임(100)의 일단 하면에 한 쌍만 구비된다.

때문에, 상기 위치고정수단(200) 쪽 고정기능만 해제시키면 신속하게 곧바로 움직일 수 있고, 반대로 고정시에는 위치고정수단(200)이 하나이기 때문에 신속하게 위치 고정할 수 있게 된다.

이러한 위치고정수단(200)은 도 2 및 도 4에서와 같이, 고정축(210), 상기 고정축(210)의 하단에 고정된 고정판(220), 상기 고정판(220)의 하단면에 힌지결합되는 고정클램프(230), 상기 고정클램프(230)와 힌지결합되고 일단은 상기 고정클램프(230)의 축 후단부에 걸릴 수 있도록 구성되어 고정클램프(230)와 반대방향으로 회동되는 공지의 해제클램프(240), 상기 해제클램프(240)에 수직하게 결속된 접지판(250)을 포함하여 구성된다.

그리하여, 상기 고정클램프(230)를 발로 밟게 되면 해제클램프(240)가 반대방향으로 회동되면서 올라오고, 어느 정도 올라 왔을 때 해제클램프(240)의 후단에 마련된 걸림부가 고정클램프(230)의 후단부에 마련된 걸림턱 혹은 걸림홈에 걸리면서 고정상태를 유지하게 되고, 동시에 접지판(250)은 지면 혹은 설치면에 접지된다.

반대로, 해제시에는 상기 해제클램프(240)를 밟게 되면 걸림상태가 해제되면서 고정클램프(230)가 반대로 동작되어 위치 고정상태가 해제되게 된다.

이러한 구성과 동작은 공지된 클램프를 이용한 고정장치와 동일하다. 다만, 본 발명에서는 이러한 공지기술은 적용하여 위치고정에 따른 효율성을 높인 것이다.

덧붙여, 본 발명에서는 상기 고정축(210)이 하부고정프레임(100)을 지나 일정 높이까지 연장되고, 연장된 부분이 고정가이드(G)에 의해 고정된다.

이 경우, 상기 고정가이드(G)는 상기 보강프레임(120) 상에 견고히 고정된다.

따라서, 진수 등을 위해 본 발명 이동대차를 한 쪽으로 기울일 필요가 있을 때 상기 고정가이드(G)에 고정된 고정축(210)의 길이를 조절하게 되면 안정적인 기울임이 가능하게 된다.

한편, 도 1,2에서와 같이, 상기 보강프레임(120)들에는 그 하단으로부터 일정높이에 회전유닛(300)이 설치된다.

여기에서, 회전유닛(300)은 도 3,5,6,7에 도시된 바와 같이, 수평프레임(130)과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치된 지지프레임(310)과, 상기 지지프레임(310)의 상면에 고정된 판상의 마운트베이스(320)와, 상기 마운트베이스(320)의 상면에 고정된 충격흡수용 쇽마운트(330)로 이루어진 충격완충유닛(도면번호 생략) 위에 설치된다.

즉, 상기 회전유닛(300)은 상기 쇽마운트(330)의 상부에 롤유니트(340)가 고정되며, 상기 롤유니트(340)에는 AUV를 회전지지하는 회전벨트(350)가 다수의 롤에 의해 회전가능하게 하부로 약간 처진 상태로 구비되고, 상기 롤유니트(340)의 일측단에는 상기 수평프레임(130)에 고정된 채 탄성고정하는 완충스프링(360)이 고정되며, 상기 완충스프링(360) 반대단인 타측단에는 상기 회전벨트(350)를 지지하는 롤중 어느 하나와 동축 상에 설치되는 종동풀리(370)가 구비되고, 상기 종동풀리(370)는 다수의 벨트(380)에 의해 조절핸들(400)에 구비된 구동풀리(390)와 연결되어 동력전달 가능하게 설치된다.

이때, 상기 쇽마운트(330)는 쇽업저버 형태이거나 혹은 도 7과 같은 링스프링(RS) 다수개가 원통상의 고정체(미도시) 내부에 일정간격으로 설치되어 좌우방향으로의 충격을 흡수하는 구조일 수 있다.

또한, 상기 조절핸들(400)은 상기 보강프레임(120) 상에 고정되며, 상기 조절핸들(400)에 구비된 구동풀리(390)와 상기 롤유니트(340)에 구비된 종동풀리(370)는 1:5의 감속비를 갖도록 직경이 조절되도록 함으로써 작업자가 적은 힘으로도 쉽게 회전동작시킬 수 있도록 구성됨이 특히 바람직하다.

이와 같은 회전유닛(300)은 수평방향에 대한 완충기능을 수행하는 것으로 지진 등이나 혹은 수평으로 가해지는 외력에 대한 저항력을 갖는 내진 설계의 일환이다.

뿐만 아니라, 도 3에서와 같이, 상기 상부고정프레임(110)의 길이 일부에 '⊂' 형상의 파지대(410)를 더 두어 본 발명 이동대차를 측면에서 힘을 가하거나 지지할 때 용이하게 활용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 AUV용 이동대차는 심해용 중량물인 AUV를 용이하고 편리하게 지지 고정하게 되어, 진수를 위한 이송시 사용상 편의성이 증대되고, 무엇보다도 AUV를 회전시킬 수 있어 AUV의 하부를 손쉽게 정비할 수 있는 장점을 제공한다.

100: 하부고정프레임 110: 상부고정프레임
120: 보강프레임 130: 수평프레임
140: 선수지지판 150: 손잡이
160: 이동바퀴 200: 위치고정수단
210: 고정축 220: 고정판
230: 고정클램프 240: 해제클램프
250: 접지판 300: 회전유닛
310: 지지프레임 320: 마운트베이스
330: 쇽마운트 340: 롤유니트
350: 회전벨트 360: 완충스프링
370: 종동풀리 380: 벨트
390: 구동풀리 400: 조절핸들

Claims

수평방향으로 평행하게 설치된 한 쌍의 하부고정프레임;
상기 하부고정프레임과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치되며, 하부고정프레임보다 길이가 짧은 한 쌍의 상부고정프레임;
상,하부고정프레임들을 상하로 연결고정하는 다수의 보강프레임;
상,하부고정프레임들을 수평으로 연결고정하는 다수의 수평프레임;
상기 하부고정프레임의 저면에 고정된 다수의 이동바퀴;
상기 하부고정프레임의 일단 상면에 수직하게 고정되고, AUV의 선수콘이 접촉지지되는 선수지지판;
상기 선수지지판의 대향측인 상,하부고정프레임의 일단을 수직으로 연결하는 보강프레임의 상단에 설치된 손잡이;
상기 손잡이가 설치된 하부고정프레임의 단부 저면에 설치되어 특정 위치에 위치고정시키는 위치고정수단;
상기 다수의 수평프레임들과 상하로 간격을 두고 평행하게 설치된 다수의 지지프레임;
상기 지지프레임의 상면에 고정된 충격완충용 쇽마운트;
상기 쇽마운트의 상부에 고정되고, AUV를 회전지지하는 회전유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 1에 있어서;
상기 선수지지판은 선수콘과 접지될 때 충격을 흡수할 수 있도록 폴리우레탄폼 혹은 고무나 폴리프로필렌 매트로 된 충격흡수용 완충재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 1에 있어서;
상기 위치고정수단은, 보강프레임에 지지되는 고정축, 상기 고정축의 하단에 고정된 고정판, 상기 고정판의 하단면에 힌지결합되는 고정클램프, 상기 고정클램프와 힌지결합되고 일단은 상기 고정클램프의 후단부에 걸릴 수 있도록 구성되어 고정클램프와 반대방향으로 회동되는 공지의 해제클램프, 상기 해제클램프에 수직하게 결속되고 설치면에 접지되는 접지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 3에 있어서;
상기 고정축은 상기 보강프레임에 고정된 고정가이드를 통해 상하방향으로 길이 조절하게 설치되는 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 1에 있어서;
상기 쇽마운트는 수평방향으로 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 된 쇽업저버인 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 1에 있어서;
상기 쇽마운트는 수평방향으로 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 원통형상의 고정체, 상기 고정체 내부에서 일정간격을 두고 길이방향으로 배열된 다수의 링스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 1에 있어서;
상기 회전유닛은, 상기 쇽마운트의 상부에 롤유니트가 고정되며, 상기 롤유니트에는 AUV를 회전지지하는 회전벨트가 다수의 롤에 의해 회전가능하게 하부로 처진 상태로 구비되고, 상기 롤유니트의 일측단에는 상기 수평프레임에 고정된 채 탄성고정하는 완충스프링이 고정되며, 상기 완충스프링 반대단인 타측단에는 상기 회전벨트를 지지하는 롤중 어느 하나와 동축 상에 설치되는 종동풀리가 구비되고, 상기 종동풀리는 다수의 벨트에 의해 조절핸들에 구비된 구동풀리와 연결되어 동력전달 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.
청구항 7에 있어서;
상기 구동풀리와 상기 종동풀리는 1:5의 감속비를 갖도록 직경이 조절된 것을 특징으로 하는 실린더형 무인잠수정의 유지보수를 위한 회전기능을 갖는 방진 이동대차.