KR101444153B1 - Maintenance apparatus for wind turbine and method of maintaining blade using the same - Google Patents

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KR101444153B1 KR1020130114913A KR20130114913A KR101444153B1 KR 101444153 B1 KR101444153 B1 KR 101444153B1 KR 1020130114913 A KR1020130114913 A KR 1020130114913A KR 20130114913 A KR20130114913 A KR 20130114913A KR 101444153 B1 KR101444153 B1 KR 101444153B1
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조현우
최두진
김기환
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

Disclosed are a maintenance apparatus for a wind turbine and a method for maintaining blades using the same. The maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a frame unit covering the outer circumference of the blades of a wind turbine; a maintenance unit provided in the frame unit to carry out maintenance of the outer circumference of the blades; and a control unit attaining information on the blade appearance and controlling the maintenance unit based on the information.

Description

풍력발전기용 유지보수 장치 및 이를 이용한 블레이드 유지보수 방법{MAINTENANCE APPARATUS FOR WIND TURBINE AND METHOD OF MAINTAINING BLADE USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a maintenance device for a wind turbine generator,

본 발명은, 풍력발전기용 유지보수 장치 및 이를 이용한 블레이드 유지보수 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 풍력발전기용 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있는 풍력발전기용 유지보수 장치 및 이를 이용한 블레이드 유지보수 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a maintenance apparatus for a wind turbine generator and a maintenance method for a blade using the same, and more particularly, to a maintenance apparatus for a wind turbine generator that can perform a maintenance operation on an outer circumferential surface of a blade for a wind turbine generator, To a blade maintenance method using the blade.

일반적으로, 전기를 생산하기 위한 대표적인 발전 형태로는 화석연료를 에너지원으로 하는 화력발전 및 핵분열을 이용하는 원자력발전을 들 수 있다.Generally, typical types of power generation for generating electricity include thermal power generation using fossil fuel as an energy source and nuclear power generation using nuclear power.

그러나, 화력발전은 화석연료의 연소에 의해 발생하는 에너지를 이용함에 따른 공해유발의 문제와 함께 막대한 건설비가 요구되는 문제점이 있다.However, thermal power generation has a problem of causing pollution due to utilization of the energy generated by the combustion of fossil fuel and a huge construction cost.

그리고, 원자력발전은 많은 양의 전기를 생산하는데 유리하지만 방사선 누출을 차단하기 위한 막대한 시설비가 요구됨은 물론 방사선 누출의 위험성 때문에 지역주민들의 강한 반발이 예상되며, 나아가 폐기물처리도 쉽지 않으며, 사소한 사고일지라도 심각한 환경파괴를 초래할 수 있는 위험이 항상 존재하는 등 다양한 문제점이 있다.In addition, nuclear power generation is advantageous in producing a large amount of electricity, but a huge facility cost is required to prevent radiation leakage. In addition, due to the risk of radiation leakage, a strong rebound of the local residents is expected, and waste disposal is not easy. There is always a risk that serious environmental destruction may occur.

이에, 화력이나 원자력 발전으로 인한 공해문제로부터 자유롭고 고갈될 염려없는 영구적인 에너지원으로서 풍력, 조력, 수력, 태양열 등과 같은 자연 에너지를 에너지원으로 활용하려는 연구들이 활발하게 진행되고 있다.Therefore, researches are actively conducted to utilize natural energy such as wind power, tidal power, hydroelectric power, and solar energy as an energy source as a permanent energy source free from exhaustion problems due to firepower or nuclear power generation.

특히, 자연 에너지를 이용한 발전 가운데 청정 에너지원을 이용한다는 측면에서 풍력발전이 대안으로 부각되고 있으며, 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있다.In particular, wind power generation has emerged as an alternative from the viewpoint of using clean energy sources among natural energy-based power generation, and the adoption has been dramatically increasing recently.

한편, 과거에는 풍력발전 구조물들이 주로 육상에서 이루어졌으나, 소음과 진동 등에 의한 환경피해가 속출하고 발전용량이 대형화되고, 미관, 장소의 제약 등의 여러 문제로 인하여 최근에는 해상에 풍력발전단지를 집약적으로 집단화시켜 건설하는 것이 추세이다.On the other hand, in the past, wind power generation structures were mainly located on land, but due to environmental problems caused by noise and vibration, power generation capacity has become larger, and aesthetics, As a result,

풍력발전기는 바람에 의한 회전에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치로서, 풍력발전기는 바람에 의해 회전되는 복수의 블레이드(blade)가 연결되는 허브(hub)를 구비한 로터(rotor)와, 로터와 연결되는 나셀(nacelle)을 지지하면서 보호하는 나셀 커버(nacelle cover)와, 블레이드, 로터, 나셀 및 나셀커버를 지지하는 타워(tower)를 포함한다.A wind turbine generator is a device for producing electric energy from wind-induced rotational energy. The wind turbine generator includes a rotor having a hub to which a plurality of blades rotated by the wind are connected, and a rotor A nacelle cover that supports and protects the nacelle, and a tower that supports the blade, rotor, nacelle, and nacelle cover.

블레이드는 공기 역학적으로 설계된 형상을 이용하여 바람 에너지에서 유용한 공력 토크(torque)를 발생시키고, 공력 토크를 이용하여 발전기를 회전시켜 전기를 발생시킨다.The blade uses aerodynamically designed geometry to generate useful aerodynamic torques in the wind energy and generates electricity by rotating the generator using aerodynamic torques.

블레이드는 전기 발생량을 증가시키기 위해 공기 역학적 형상이 중요할 뿐만 아니라, 구조적으로 그 형상으로부터 유발되는 하중을 적절히 지지할 수 있어야 한다.The blade must be able to support the load induced by its shape structurally as well as aerodynamic shape is important to increase the amount of electricity generated.

하중은 공기역학적 형상에 지배적이지만 구조적인 최적 설계를 통해 동일한 하중을 지지하면서도 최대한 가벼운 블레이드를 설계하는 것이 또 하나의 중요한 설계 기술이다.The load is dominant in the aerodynamic shape, but designing a blade that is as light as possible while supporting the same load through structural optimization is another important design technique.

한편, 풍력발전기는 블레이드의 고장이나 사고를 예방하고 블레이드의 오염 및 파손으로 인해 블레이드의 공력 성능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 블레이드에 대한 청소, 검사, 디아이싱(Deicing: 블레이드 등에 형성된 얼음을 제거하는 일) 등의 주기적인 유지관리가 필요하다. On the other hand, the wind turbine is used for cleaning, inspecting, and deicing the blades to prevent the blades from failing or accident, and to prevent the blade's aerodynamic performance from deteriorating due to contamination and breakage of the blades. And periodic maintenance such as the work done.

그러나, 풍력발전기는 타워의 높이가 약 100미터에 이르고, 블레이드의 길이도 40~70미터 또는 그 이상에 이르는 큰 구조물이기 때문에 유지관리에 어려움이 많다.However, wind turbines are difficult to maintain because the towers are about 100 meters tall and the blades are 40 to 70 meters or more in length.

특히, 블레이드는 고공에 위치하기 때문에 유지관리를 위해 작업자가 공중에 매달려야 하는 등 작업환경이 열악하고 위험하다.In particular, since the blade is located at a high position, the work environment is poor and dangerous, for example, a worker has to hang in the air for maintenance.

이처럼, 블레이드의 유지관리 여건이 열악한 관계로, 최근에는 작업자가 블레이드에 직접 접근하지 않고, 블레이드를 유지관리할 수 있는 장치들이 제안되고 있다.As described above, since the maintenance condition of the blades is poor, recently, there have been proposed apparatuses capable of maintaining the blades without direct access to the blades by the operator.

종래에는 블레이드의 전연(leading edge)를 따라 이동하면서 전연을 청소하도록 하였으며, 이러한 종래 기술은 블레이드의 전연을 따라 이동하는 브러시와, 브러시의 이동을 위해 블레이드의 내부에 설치되며 모터, 기어, 차륜 등을 포함하는 구동기구를 포함한다.Conventionally, the prior art moves along the leading edge of the blade to clean the leading edge. Such conventional techniques include a brush moving along the leading edge of the blade, and a brush installed inside the blade for moving the brush, And a drive mechanism including the drive mechanism.

그러나, 이러한 종래기술은 구동기구를 블레이드의 내부에 설치하여야 하기 때문에 블레이드의 내부에 구동기구의 이동공간을 마련하여야 하는 문제점이 있다.However, such a conventional technique requires a driving mechanism to be installed inside the blade, which requires a space for moving the driving mechanism inside the blade.

또한, 블레이드 내부의 구동기구와 전연 외주면에 위치한 브러시를 연결하기 위해 블레이드의 전연에 슬릿을 형성하여야 하므로, 블레이드의 강성을 약화시키는 문제점이 있다.Further, since the slit must be formed on the leading edge of the blade to connect the driving mechanism inside the blade with the brush located on the outer circumferential surface of the leading edge, there is a problem that the rigidity of the blade is weakened.

[문헌1] 일본 공개특허공보 특개2002-115646(2002.04.19. 공개)[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-115646 (published on April 19, 2002)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 풍력발전기용 블레이드의 외주면을 따라 이동하면서 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있는 풍력발전기용 유지보수 장치 및 이를 이용한 블레이드 유지보수 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a maintenance apparatus for a wind power generator capable of performing maintenance work on an outer circumferential surface of a blade while moving along an outer circumferential surface of the blade for a wind power generator, and a blade maintenance method using the maintenance apparatus will be.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전기용 블레이드의 외주면을 감싸는 프레임부; 상기 프레임부에 마련되되, 상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 유지보수 유닛; 및 상기 블레이드의 형상정보를 획득하고, 상기 블레이드의 형상정보에 기초하여 상기 유지보수 유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind turbine generator comprising: a frame portion surrounding an outer circumferential surface of a blade for a wind power generator; A maintenance unit provided in the frame unit for performing maintenance work on an outer circumferential surface of the blade; And a control unit for obtaining the shape information of the blades and controlling the maintenance unit based on the shape information of the blades.

상기 제어유닛은, 상기 프레임부 및 상기 유지보수 유닛 중 어느 하나에 마련되어, 상기 블레이드의 외주면을 따라 이동되면서 상기 블레이드의 외주면을 측정하는 블레이드 측정부; 및 상기 블레이드 측정부에서 측정된 상기 블레이드의 외주면에 관한 정보를 기초로, 상기 블레이드의 형상정보를 획득하는 블레이드 형상 획득부를 포함할 수 있다.Wherein the control unit comprises: a blade measuring unit, provided in either the frame unit or the maintenance unit, for measuring an outer circumferential surface of the blade while being moved along an outer circumferential surface of the blade; And a blade shape obtaining unit that obtains shape information of the blade based on information about an outer circumferential surface of the blade measured by the blade measuring unit.

상기 블레이드 측정부는, 상기 블레이드의 외주면과의 거리정보를 획득하는 거리측정 센서를 포함할 수 있다.The blade measuring unit may include a distance measuring sensor for obtaining distance information with respect to the outer circumferential surface of the blade.

상기 블레이드 형상 획득부는, 상기 거리측정 센서에서 획득된 상기 블레이드의 외주면과의 거리정보를 기초로 상기 블레이드의 형상정보를 획득하는 연산부를 포함할 수 있다.The blade shape obtaining unit may include an operation unit for obtaining shape information of the blade based on distance information obtained from the distance measuring sensor and the outer circumferential surface of the blade.

상기 연산부는, 상기 블레이드의 외주면과의 거리정보 중 상기 블레이드의 형상을 대표하는 복수의 컨트롤 포인트를 추출하는 컨트롤 포인트 추출부; 및 상기 복수의 컨트롤 포인트를 기초로 상기 블레이드의 형상을 추출하는 블레이드 형상 추출부를 포함할 수 있다.Wherein the operation unit includes: a control point extractor for extracting a plurality of control points representative of the shape of the blade among the distance information with respect to the outer circumferential surface of the blade; And a blade shape extracting unit for extracting the shape of the blade based on the plurality of control points.

상기 유지보수 유닛은, 상기 프레임부에 설치되되, 상기 블레이드의 폭방향으로 길게 배치된 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동되며, 일측이 상기 블레이드의 외주면에 접촉되어 상기 블레이드의 외주면에 대한 상기 유지보수작업을 수행하는 블레이드 유지보수 모듈을 포함할 수 있다.The maintenance unit may include: a guide rail installed in the frame portion, the guide rail being long in the width direction of the blade; And a blade maintenance module which is moved along the guide rail and contacts the outer circumferential surface of the blade on one side to perform the maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade.

상기 유지보수작업은, 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The maintenance work may include at least one of an inspection mode, a maintenance mode, and a standby mode.

상기 블레이드 유지보수 모듈은, 상기 검사모드에 대응되는 작업을 수행하는 검사부를 포함하며, 상기 검사부는, 상기 블레이드의 외주면의 결함여부를 검사하는 제1 검사부와, 상기 블레이드의 외주면의 청결상태를 검사하는 제2 검사부 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The blade maintenance module includes an inspection unit for performing an operation corresponding to the inspection mode, and the inspection unit includes a first inspection unit for checking whether the outer circumferential surface of the blade is defective, and a second inspection unit for checking the cleanliness of the outer circumferential surface of the blade And a second inspection unit for performing inspection.

상기 블레이드 유지보수 모듈은, 상기 보수모드에 대응되는 작업을 수행하는 보수작업부를 더 포함하며, 상기 보수작업부는, 상기 제1 검사부에 의해 수행된 상기 블레이드의 외주면의 결함여부에 대한 검사결과 데이터를 기초로, 상기 블레이드의 외주면의 결함부위를 보수하는 보수부; 및 상기 제2 검사부에 의해 수행된 상기 블레이드의 외주면의 청결상태에 대한 검사결과 데이터를 기초로, 상기 블레이드의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 청소부를 포함할 수 있다.The blade maintenance module may further include a maintenance work unit for performing an operation corresponding to the maintenance mode. The maintenance work unit may include inspection result data on defectiveness of the outer circumferential surface of the blade performed by the first inspection unit, A repairing part for repairing a defective part of an outer circumferential surface of the blade; And a cleaning unit for removing foreign matter adhering to the outer circumferential surface of the blade based on inspection result data on the clean state of the outer circumferential surface of the blade performed by the second inspection unit.

상기 블레이드 유지보수 모듈은, 상기 대기모드에 대응되는 작업을 수행하는 초기화부를 더 포함하며, 상기 초기화부는, 상기 블레이드의 외주면에 대한 상기 유지보수작업이 완료되면, 해당 사실을 상기 제어유닛에 전달하여 상기 블레이드 유지보수 모듈을 초기위치로 복귀시킬 수 있다.The blade maintenance module may further include an initialization unit for performing an operation corresponding to the standby mode. When the maintenance operation for the outer circumferential surface of the blade is completed, the initialization unit transmits the fact to the control unit The blade maintenance module may be returned to the initial position.

상기 유지보수 유닛은, 상기 가이드 레일과 상기 블레이드 유지보수 모듈을 연결하는 연결블록; 및 상기 연결블록에 설치되되, 상기 연결블록을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 연결블록 이동부를 더 포함할 수 있다.The maintenance unit includes: a connection block connecting the guide rail and the blade maintenance module; And a connection block moving part installed on the connection block, for moving the connection block along the guide rail.

상기 연결블록 이동부는, 상기 프레임부에 설치되되, 상기 가이드 레일과 팽행되게 배치된 제1 랙기어; 상기 연결블록에 마련되되, 상기 제1 랙기어와 치합되어 회전하는 제1 피니언 기어; 및 상기 연결블록에 마련되되, 상기 제1 피니언 기어를 회전시키는 제1 구동모터를 포함할 수 있다.The connecting block moving unit may include: a first rack gear installed on the frame unit and arranged to swing with the guide rail; A first pinion gear provided on the connection block and rotated in engagement with the first rack gear; And a first drive motor provided in the connection block for rotating the first pinion gear.

상기 유지보수 유닛은, 상기 블레이드의 외주면에 상기 블레이드 유지보수 모듈이 접촉되도록 상기 연결블록에 상대 이동가능하게 연결되되, 일단부에 연결된 상기 블레이드 유지보수 모듈을 지지하는 지지바; 및 상기 연결블록에 설치되되, 상기 지지바를 상기 블레이드의 외주면 방향으로 접근 및 상기 블레이드의 외주면에서 이격되게 이동시키는 지지바 이동부를 더 포함할 수 있다.The maintenance unit includes a support bar that is connected to the connection block such that the blade maintenance module contacts the outer circumferential surface of the blade, and supports the blade maintenance module connected to one end of the support bar. And a support bar moving part installed in the connection block, the support bar moving part moving the support bar in the direction of the outer circumferential surface of the blade and away from the outer circumferential surface of the blade.

상기 지지바 이동부는, 상기 지지바에 설치되되, 상기 지지바의 길이방향을 따라 배치된 제2 랙기어; 상기 연결블록에 마련되되, 상기 제2 랙기어와 치합되어 회전하는 제2 피니언 기어; 및 상기 연결블록에 마련되되, 상기 제2 피니언 기어를 회전시키는 제2 구동모터를 포함할 수 있다.The support bar moving part may include: a second rack gear installed on the support bar, the second rack gear being disposed along the longitudinal direction of the support bar; A second pinion gear provided on the connection block and rotated in engagement with the second rack gear; And a second drive motor provided in the connection block for rotating the second pinion gear.

상기 유지보수 유닛은, 상기 지지바의 일단부에 연결되되, 상기 블레이드 유지보수 모듈이 상기 블레이드의 외주면에 접촉되어 이동되는 경우에, 상기 블레이드의 외주면에 접촉되어 구름운동하는 롤러부를 더 포함할 수 있다.The maintenance unit may further include a roller unit that is connected to one end of the support bar and moves in contact with the outer circumferential surface of the blade when the blade maintenance module is moved in contact with the outer circumferential surface of the blade, have.

상기 프레임부에 연결되어 상기 프레임부를 상기 블레이드의 길이방향을 따라 이동시키는 프레임 이동유닛을 더 포함하며, 상기 프레임 이동유닛은, 상기 프레임부에 연결된 복수의 케이블; 및 풍력발전기의 나셀에 배치되되, 상기 복수의 케이블을 감거나 풀어 상기 프레임부를 상기 블레이드의 길이방향을 따라 이동시키는 케이블 윈치를 포함할 수 있다.And a frame moving unit connected to the frame unit and moving the frame unit along the longitudinal direction of the blade, wherein the frame moving unit includes: a plurality of cables connected to the frame unit; And a cable winch disposed in the nacelle of the wind power generator, wherein the cable winch winds the cable to move the frame part along the longitudinal direction of the blade.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 풍력발전기용 블레이드에 대한 유지보수작업을 수행하여야 할 위치로, 프레임부를 이동시키는 단계; 상기 프레임부가 감싸는 상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계; 및 상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 기초로, 상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 단계를 포함하는 블레이드 유지보수 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a blade for a wind turbine, the method comprising: moving a frame portion to a position where maintenance work for a blade for a wind power generator is to be performed; Obtaining information on an outer circumferential surface shape of the blade enclosed by the frame; And performing a maintenance operation on an outer circumferential surface of the blade, based on the outer circumferential surface shape information of the blade.

상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계는, 상기 블레이드의 폭방향으로 이동되는 거리측정 센서로부터 상기 블레이드의 외주면과의 거리정보를 획득하는 단계; 및 상기 거리측정 센서로부터 획득된 블레이드의 외주면과의 거리 정보를 기초로, 상기 블레이드의 외주면 형상을 나타내는 곡면을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The step of acquiring the information on the shape of the outer circumferential surface of the blade includes the steps of acquiring distance information from the distance measuring sensor moved in the width direction of the blade and the outer circumferential surface of the blade; And acquiring a curved surface representing the shape of the outer circumferential surface of the blade, based on distance information between the distance measurement sensor and the outer circumferential surface of the blade obtained from the distance measurement sensor.

상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계는, 상기 블레이드의 외주면과의 거리를 나타내는 임의의 컨트롤 포인트를 복수 개 추출하는 단계; 상기 추출된 복수 개의 컨트롤 포인트를 이용하여 상기 블레이드의 외주면 형상을 나타내는 곡면을 생성하는 단계; 생성된 상기 블레이드의 외주면에 대한 곡면과 상기 블레이드의 외주면에 대한 곡면에 대응되는 복수 개의 컨트롤 포인트간의 표준편차를 계산하는 단계; 및 상기 표준편차를 미리 설정된 설정값과 비교하는 단계를 더 포함하며, 상기 표준편차가 상기 설정값보다 같거나 작은 경우에, 상기 추출된 복수 개의 컨트롤 포인트로 생성된 상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 기초로 상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있다.The obtaining of the outer circumferential surface shape information of the blade may include: extracting a plurality of arbitrary control points indicating a distance from the outer circumferential surface of the blade; Generating a curved surface representing an outer circumferential surface shape of the blade using the extracted plurality of control points; Calculating a standard deviation between a generated curved surface of the outer peripheral surface of the blade and a plurality of control points corresponding to a curved surface of the outer peripheral surface of the blade; And comparing the standard deviation with a predetermined set value, wherein when the standard deviation is equal to or smaller than the set value, the outer circumferential surface shape information of the blade generated by the extracted plurality of control points is based on A maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade can be performed.

상기 표준편차가 상기 설정값보다 큰 경우에, 상기 임의의 컨트롤 포인트의 개수를 증가시킬 수 있다.If the standard deviation is larger than the set value, the number of arbitrary control points can be increased.

상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행한 후, 상기 프레임부를 유지보수작업을 수행하여야 할 다음 위치로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.And performing a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade, and then moving the frame portion to a next position where a maintenance operation is to be performed.

본 발명의 실시예들은, 블레이드의 형상정보에 기초하여 유지보수 유닛을 블레이드의 외주면을 따라 이동시킴으로써, 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 용이하게 수행할 수 있다.Embodiments of the present invention can easily perform the maintenance work on the outer circumferential surface of the blade by moving the maintenance unit along the outer circumferential surface of the blade based on the shape information of the blade.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 유지보수 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지보수 유닛을 나타내는 확대사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 유지보수 모듈의 블레이드의 외주면에 접촉 및 접촉해제되는 동작을 나타내는 동작 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 유지보수 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러부를 나타내는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어유닛을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리측정 센서로 측정한 블레이드의 외주면과의 거리를 나타내는 그래프이다.
도 9는 도 8의 A부분에 따른 블레이드의 형상을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연산부를 이용한 블레이드의 형상을 나타내는 그래프이다.
도 11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드 유지보수 방법을 나태내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계를 나타내는 순서도이다.1 is a perspective view showing a maintenance apparatus for a wind power generator according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged perspective view showing a maintenance unit according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are operational state diagrams showing operations of contacting and releasing the outer peripheral surface of the blades of the blade maintenance module according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a blade maintenance module in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of a roller unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a control unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a distance between the outer circumferential surface of the blade measured by the distance measuring sensor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a graph showing the shape of the blade according to A portion of Fig. 8; Fig.
10 is a graph illustrating the shape of a blade using an operation unit according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart showing a blade maintenance method according to another embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing the step of acquiring the shape information of the outer circumferential surface of the blade according to another embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 유지보수 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지보수 유닛을 나타내는 확대사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 유지보수 모듈의 블레이드의 외주면에 접촉 및 접촉해제되는 동작을 나타내는 동작 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 유지보수 모듈을 나타내는 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러부를 나타내는 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어유닛을 나타내는 블록도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리측정 센서로 측정한 블레이드의 외주면과의 거리를 나타내는 그래프이고, 도 9는 도 8의 A부분에 따른 블레이드의 형상을 나타내는 그래프이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연산부를 이용한 블레이드의 형상을 나타내는 그래프이다.FIG. 1 is a perspective view showing a maintenance apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a maintenance unit according to an embodiment of the present invention, Fig. 5 is a block diagram showing a blade maintenance module according to an embodiment of the present invention. Fig. 5 is a block diagram showing a blade maintenance module according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing a control unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing a distance measurement sensor according to an embodiment of the present invention FIG. 9 is a graph showing the shape of the blade according to the portion A in FIG. 8, and FIG. 10 is a graph showing the distance between the blade and the outer peripheral surface of the blade according to one embodiment Is a graph showing the shape of blades with a computing unit according to the.

도 1을 참조하면, 풍력발전기(100)는 나셀(nacelle, 미도시)에 연결되고 바람에 의해 회전되는 복수의 블레이드(blade,110)와, 블레이드(110)의 회전에 따라 회전하되 블레이드(110)가 연결되는 허브(121)를 구비한 로터(rotor,120)와, 나셀, 로터(120) 및 블레이드(110)를 지지하는 타워(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a wind turbine generator 100 includes a plurality of blades 110 connected to a nacelle and rotated by wind, a plurality of blades 110 rotating in accordance with rotation of the blades 110, And a tower 140 for supporting the nacelle, the rotor 120, and the blade 110. The rotor 120 has a hub 121 to which the rotor 120 is connected.

블레이드(110)는 바람에 의해 회전되어 회전운동을 발생시키는 일종의 날개이다. 블레이드(110)는 로터(120)를 기준으로 방사상으로 배치되며, 바람에 의해 쉽게 회전될 수 있도록 유선형의 날개 형상을 갖는다.The blade 110 is a kind of wing that is rotated by the wind to generate rotational motion. The blades 110 are arranged radially with respect to the rotor 120 and have a streamlined wing shape so that they can be easily rotated by the wind.

그리고, 풍력발전기(100)는, 바람의 특성을 최대한 활용하면서 안정성을 추구할 수 있도록 3개의 블레이드(110)를 구비할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 블레이드(110)의 개수에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.In addition, the wind turbine generator 100 may include three blades 110 to maximize the characteristics of the wind while seeking stability. However, the number of the blades 110 is not limited thereto, The scope is not limited.

블레이드(110)는 시계 또는 반시계 방향으로 자유롭게 회전가능한 양방향 타입의 블레이드(110)가 설치된다.The blade 110 is provided with a bi-directional blade 110 rotatable freely in a clockwise or counterclockwise direction.

그리고, 로터(120)의 허브(121)는 복수의 블레이드(110)가 연결되는 장소이다.The hub 121 of the rotor 120 is a place where a plurality of blades 110 are connected.

허브(121)는 정면에서 바라볼 때 대략 원형의 형상을 가지며, 측면에서 바라볼 때는 돔(dome)형상을 가질 수 있다.The hub 121 has a substantially circular shape when viewed from the front, and may have a dome shape when viewed from the side.

그리고, 허브(121)의 일측에는 블레이드(110)의 회전운동을 전달받아 전기에너지를 생산하는 나셀(미도시)이 연결되며, 나셀은 나셀커버(nacelle cover,130)에 의해 보호된다.A nacelle (not shown), which receives the rotational motion of the blade 110 and generates electrical energy, is connected to one side of the hub 121, and the nacelle is protected by a nacelle cover 130.

나셀은 블레이드(110)의 회전운동을 전달받아 전기에너지를 생산하는 등 풍력발전기를 구동시키는데 있어 중요한 역할을 담당하는 기계부품들, 예를 들어 메인 샤프트(main shaft, 미도시), 기어박스(gear box, 미도시), 발전기(generator, 미도시)와 같은 기계부품들이 구조적으로 결합되어 있는 구조체를 통틀어 일컫는다.The nacelle may be a machine part that plays an important role in driving the wind turbine generator such as generating electric energy by receiving the rotational motion of the blade 110. The nacelle may be a main shaft, box, not shown) and a generator (not shown), all of which are structurally coupled to each other.

그리고, 나셀커버(130)는 나셀의 외부에 결합되어 나셀을 보호하는 역할을 한다.The nacelle cover 130 is coupled to the outside of the nacelle to protect the nacelle.

나셀커버(130)는 외기에 그대로 노출되어 눈, 비 혹은 햇볕 등에 상시 노출되기 때문에 어느 정도의 강성이 보장되어야 한다. 따라서 나셀커버(130)는 내구성이 우수한 비금속 혹은 금속 복합 재질로 제작된다.Since the nacelle cover 130 is exposed to the outside air and is always exposed to snow, rain, sunlight, etc., a certain degree of rigidity must be ensured. Therefore, the nacelle cover 130 is made of a non-metallic or metal composite material having excellent durability.

그리고, 타워(140)는 상하로 길게 배치되는 지지 구조물로서, 복수의 블레이드(110), 허브(121), 나셀 및 나셀커버(130) 등의 구조물의 하중을 지지한다.The tower 140 supports a load of a structure such as a plurality of blades 110, a hub 121, a nacelle and a nacelle cover 130,

타워(140)는 위치별로 아랫부분의 로워 타워(lower tower)와, 윗부분의 어퍼 타워(upper tower)로 구분된다.The tower 140 is divided into a lower tower at the lower part and an upper tower at the upper part.

그리고, 타워(140)는 내부가 빈 파이프(pipe) 형의 구조물이며, 타워(140)의 내부 빈 공간을 통해 케이블(미도시) 등이 통과된다. 케이블은 송전용 파워 케이블, 통신용 케이블 등을 포함한 다양한 종류의 케이블일 수 있다.The tower 140 is a pipe-type structure having a hollow interior, and a cable (not shown) or the like is passed through an inner hollow space of the tower 140. The cable may be a variety of cables including power transmission cables, communication cables, and the like.

풍력발전기(100)는 가동시간이 늘어남에 따라 특히 블레이드(110)에 이물질이 부착되어 오염되거나, 블레이드(110)가 파손되어 블레이드(110)의 공력 성능이 저하될 수 있으므로, 블레이드(110)에 대한 주기적인 검사, 청소 등의 유지관리가 필요하다.As the operation time of the wind turbine generator 100 increases, foreign matter may adhere to the blades 110, and the blades 110 may be damaged. As a result, the aerodynamic performance of the blades 110 may be degraded. Periodic inspection, cleaning and maintenance are necessary.

따라서, 본 실시예에서는 블레이드(110)에 대한 유지보수작업을 수행할 수 있는 풍력발전기용 유지보수 장치(200)가 마련된다.Therefore, in this embodiment, a maintenance device 200 for a wind turbine generator capable of performing maintenance work on the blade 110 is provided.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 유지보수 장치(200)는, 풍력발전기용 블레이드(110)의 외주면을 감싸는 프레임부(210)와, 프레임부(210)에 연결되어 프레임부(210)를 블레이드(110)의 길이방향을 따라 이동시키는 프레임 이동유닛(220)과, 프레임부(210)에 설치되되 블레이드(110)의 외주면을 따라 이동되어 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 유지보수 유닛(230)과, 블레이드(110)의 형상정보를 획득하고 블레이드(110)의 형상정보에 기초하여 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하도록 유지보수 유닛(230)을 제어하는 제어유닛(250, 도 7 참조)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a maintenance apparatus 200 for a wind turbine according to an embodiment of the present invention includes a frame 210 surrounding an outer circumferential surface of a blade 110 for a wind turbine, A frame moving unit 220 which is connected to the frame unit 210 and moves the frame unit 210 along the longitudinal direction of the blade 110 and a frame 110 which is installed on the frame unit 210 and is moved along the outer circumferential surface of the blade 110, A maintenance unit 230 for performing maintenance work on the outer circumferential surface of the blade 110 by obtaining shape information of the blade 110 and based on the shape information of the blade 110, And a control unit 250 (see FIG. 7) for controlling the maintenance unit 230 so as to perform the operation.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 유지보수 장치(200)는, 블레이드(110)의 형상에 관한 정보를 획득하고, 획득된 블레이드(110)의 형상정보를 기초로 블레이드(110)의 외주면을 따라 유지보수 유닛(230)을 이동시키면서, 블레이드(110)에 대한 유지보수작업을 수행하므로, 블레이드(110)에 대한 유지보수작업을 용이하고 효율적으로 수행할 수 있다.The maintenance apparatus 200 for a wind turbine according to an embodiment of the present invention may acquire information on the shape of the blade 110 and determine the shape of the blade 110 based on the obtained shape information of the blade 110, The maintenance operation for the blade 110 is performed while the maintenance unit 230 is moved along the blade 110, so that the maintenance operation for the blade 110 can be performed easily and efficiently.

프레임부(210)는, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 블레이드(110)의 외주면을 감싸며, 후술할 유지보수 유닛(230)을 지지하는 역할을 한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the frame 210 surrounds the outer circumferential surface of the blade 110 and supports the maintenance unit 230, which will be described later.

본 실시예에서 프레임부(210)는 사각 프레임으로 형성되나, 이에 한정되지 않고 블레이드(110)의 외주면을 감싸도록 하는 형상이면 어느 것이든 사용가능하다.In this embodiment, the frame portion 210 is formed as a square frame, but not limited thereto, and any shape may be used as long as the frame portion 210 surrounds the outer circumferential surface of the blade 110.

블레이드(110)는 허브(121)에 연결된 일단부에서 반대편 타단부로 갈수록 그 폭이 증가한다. 즉, 블레이드(110)는 길이방향을 따라 그 폭이 증감한다. 따라서, 프레임부(210)는 블레이드(110)의 형상에 대응하여 블레이드(110)의 외주면을 감싸도록 신축가능하게 마련된다.The width of the blade 110 increases from one end connected to the hub 121 to the opposite end. That is, the width of the blade 110 increases or decreases along the longitudinal direction. Accordingly, the frame portion 210 is provided so as to extend and contract so as to surround the outer circumferential surface of the blade 110 corresponding to the shape of the blade 110.

그리고, 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 프레임부(210)를 블레이드(110)의 길이방향을 따라 이동시키는 프레임 이동유닛(220)이 마련된다.2, in this embodiment, a frame moving unit 220 for moving the frame unit 210 along the longitudinal direction of the blade 110 is provided.

프레임 이동유닛(220)은, 프레임부(210)의 일측에 연결되어 프레임부(210)를 블레이드(110)의 길이방향을 따라 이동시키는 역할을 한다.The frame moving unit 220 is connected to one side of the frame unit 210 to move the frame unit 210 along the longitudinal direction of the blade 110.

프레임 이동유닛(220)은, 프레임부(210)에 연결된 복수의 케이블(221)과, 나셀에 배치되되 복수의 케이블(221)을 감거나 풀어 프레임부(210)를 블레이드(110)의 길이방향을 따라 이동시키는 케이블 윈치(미도시)를 포함한다.The frame moving unit 220 includes a plurality of cables 221 connected to the frame unit 210 and a plurality of cables 221 that are disposed in the nacelle and are wound or unwound to frame the frame unit 210 in the longitudinal direction And a cable winch (not shown) for moving the cable winch.

일 예로서, 케이블 윈치에 케이블(221)이 감기는 경우에 프레임부(210)는 블레이드(110)의 길이방향을 따라 허브(121)측으로 이동되고, 반대로 케이블 윈치에서 케이블(221)이 풀리는 경우에 프레임부(210)는 블레이드(110)의 길이방향을 따라 허브(121)측에서 멀어지는 블레이드(110)의 끝단부로 이동된다.As an example, when the cable 221 is wound on the cable winch, the frame portion 210 is moved toward the hub 121 along the longitudinal direction of the blade 110, and conversely, when the cable 221 is released from the cable winch The frame portion 210 is moved to the end portion of the blade 110 that is away from the hub 121 side along the longitudinal direction of the blade 110. [

상기한 바와 같이, 프레임부(210)를 블레이드(110)의 길이방향으로 이동시켜 후술할 유지보수 유닛(230)을 이용하여 블레이드(110)의 외주면 전체에 대해 유지보수작업을 수행할 수 있다.The maintenance operation can be performed on the entire outer circumferential surface of the blade 110 by using the maintenance unit 230 to be described later by moving the frame unit 210 in the longitudinal direction of the blade 110 as described above.

그리고, 유지보수 유닛(230)은, 프레임부(210)에 설치되며 블레이드(110)의 외주면을 따라 이동되어 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 역할을 한다.The maintenance unit 230 is installed in the frame unit 210 and is moved along the outer circumferential surface of the blade 110 to perform a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110.

유지보수 유닛(230)은, 프레임부(210)에 설치되되 블레이드(110)의 폭방향으로 길게 배치된 가이드 레일(231)과, 가이드 레일(231)을 따라 이동되며 일측이 블레이드(110)의 외주면에 접촉되어 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 블레이드 유지보수 모듈(240)과, 가이드 레일(231)과 블레이드 유지보수 모듈(240)을 연결하는 연결블록(232)과, 연결블록(232)에 설치되되 연결블록(232)을 가이드 레일(231)을 따라 이동시키는 연결블록 이동부(233)를 포함한다.The maintenance unit 230 includes a guide rail 231 that is installed on the frame 210 and is long in the width direction of the blade 110 and a guide rail 231 that is moved along the guide rail 231, A blade maintenance module 240 that contacts the outer circumferential surface to perform a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110, a connection block 232 that connects the guide rail 231 and the blade maintenance module 240, And a connecting block moving part 233 installed on the connecting block 232 for moving the connecting block 232 along the guide rail 231.

가이드 레일(231)은 프레임부(210)에 마련되어 후술할 블레이드 유지보수 모듈(240)의 이송을 안내하는 역할을 한다.The guide rail 231 is provided on the frame 210 to guide the blade maintenance module 240 to be described later.

가이드 레일(231)은, 특히 블레이드(110)의 폭방향에 해당되는 프레임부(210)의 일측면을 따라 길게 배치된다. 또한, 가이드 레일(231)은 후술할 블레이드 유지보수 모듈(240)을 안정적으로 지지할 수 있도록 프레임부(210)의 일측면에 평행되게 복수 개 배치될 수 있다.The guide rails 231 are arranged long along one side of the frame 210 corresponding to the width direction of the blade 110. A plurality of guide rails 231 may be disposed parallel to one side of the frame 210 to stably support a blade maintenance module 240 to be described later.

그리고, 연결블록(232)은 가이드 레일(231)과 블레이드 유지보수 모듈(240)을 연결하는 역할을 한다. 연결블록(232)의 일측은 가이드 레일(231)에 연결되며, 타측은 블레이드 유지보수 모듈(240)에 연결된다.The connection block 232 serves to connect the guide rail 231 and the blade maintenance module 240. One side of the connection block 232 is connected to the guide rail 231 and the other side is connected to the blade maintenance module 240.

따라서, 연결블록(232)이 가이드 레일(231)을 따라 이동되는 경우, 블레이드 유지보수 모듈(240)도 가이드 레일(231)을 따라 이동된다.Accordingly, when the connection block 232 is moved along the guide rail 231, the blade maintenance module 240 is also moved along the guide rail 231.

여기서, 연결블록(232)의 이동은 연결블록 이동부(233)에 의해 이뤄진다.Here, the movement of the connection block 232 is performed by the connection block movement unit 233.

연결블록 이동부(233)는, 연결블록(232)을 가이드 레일(231)을 따라 이동시키는 역할을 한다.The connecting block moving section 233 serves to move the connecting block 232 along the guide rail 231.

일 예로서, 연결블록 이동부(233)는, 프레임부(210)에 설치되되 가이드 레일(231)과 팽행되게 배치된 제1 랙기어(234)와, 연결블록(232)에 마련되되 제1 랙기어(234)와 치합되어 회전하는 제1 피니언 기어(미도시)와, 연결블록(232)에 마련되되 제1 피니언 기어를 회전시키는 제1 구동모터(미도시)를 포함한다.The link block moving part 233 includes a first rack gear 234 installed on the frame part 210 and arranged so as to swing with the guide rail 231 and a second rack gear 234 provided on the link block 232, A first pinion gear (not shown) that rotates in engagement with the rack gear 234, and a first drive motor (not shown) provided in the link block 232 to rotate the first pinion gear.

제1 랙기어(234)가 가이드 레일(231)과 평행되게 프레임부(210)의 일측면에 설치되고, 연결블록(232)에 제1 랙기어(234)와 치합되는 제1 피니언 기어를 마련하여, 연결블록(232)에 마련된 제1 구동모터로 제1 피니언 기어를 회전시켜 연결블록(232)이 프레임부(210)의 일측면을 따라 왕복 이동가능하게 한다. 특히, 본 실시예에서는 연결블록(232)을 블레이드(110)의 폭방향으로 왕복 이동가능하게 한다.The first rack gear 234 is provided on one side of the frame portion 210 in parallel with the guide rail 231 and the first pinion gear is engaged with the first rack gear 234 in the connecting block 232 So that the first pinion gear is rotated by the first driving motor provided in the connection block 232 so that the connection block 232 can reciprocate along one side of the frame portion 210. Particularly, in this embodiment, the connecting block 232 is reciprocally movable in the width direction of the blade 110.

그리고, 연결블록(232)이 블레이드(110)의 폭방향으로 왕복 이동되는 경우, 블레이드 유지보수 모듈(240)도 역시 블레이드(110)의 폭방향으로 왕복 이동된다.When the connection block 232 is reciprocated in the width direction of the blade 110, the blade maintenance module 240 is also reciprocated in the width direction of the blade 110.

이때, 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하기 위해, 블레이드 유지보수 모듈(240)은 블레이드(110)의 외주면에 밀착 및 밀착해제되어야 한다.At this time, in order to perform a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110, the blade maintenance module 240 should be in close contact with the outer circumferential surface of the blade 110.

따라서, 본 실시예에 따른 유지보수 유닛(230)은, 블레이드(110)의 외주면에 블레이드 유지보수 모듈(240)이 접촉되도록 연결블록(232)에 상대 이동가능하게 연결되되 일단부에 연결된 블레이드 유지보수 모듈(240)을 지지하는 지지바(235)와, 연결블록(232)에 설치되되 지지바(235)를 블레이드(110)의 외주면 방향으로 접근 및 블레이드(110)의 외주면에서 이격되게 이동시키는 지지바 이동부(236)를 더 포함한다.The maintenance unit 230 according to the present embodiment includes a blade maintenance module 240 connected to the connection block 232 so as to be in contact with the outer peripheral surface of the blade 110, A support bar 235 supporting the maintenance module 240 and a support bar 235 mounted on the connection block 232 to move the support bar 235 in the direction of the outer peripheral surface of the blade 110 and away from the outer peripheral surface of the blade 110 And a support bar moving part (236).

블레이드(110) 외주면에 인접한 지지바(235)의 일단부에 블레이드 유지보수 모듈(240)이 연결되며, 지지바(235)의 타단부는 연결블록(232)에 연결된다.The blade maintenance module 240 is connected to one end of the support bar 235 adjacent to the outer circumferential surface of the blade 110 and the other end of the support bar 235 is connected to the connection block 232.

그리고, 지지바(235)는 연결블록(232)에 대해 상대 이동가능하게 연결되는데, 이는 지지바(235)가 블레이드(110)의 외주면에 접근하거나 블레이드(110)의 외주면으로부터 이격되게 하기 위함이다.The support bar 235 is movably connected to the connection block 232 in order to allow the support bar 235 to approach the outer circumferential surface of the blade 110 or to be spaced from the outer circumferential surface of the blade 110 .

본 실시예에서 지지바(235)는 연결블록(232)에 관통삽입되도록 구성하였으나, 이에 한정되지 않고 지지바(235)는 연결블록(232)의 일측면에 연결되어 연결블록(232)에 대해 상대 이동가능하도록 구성할 수도 있을 것이다.The support bar 235 is connected to one side of the connection block 232 and is connected to the connection block 232 so that the support bar 235 is inserted into the connection block 232. [ It may be configured to be relatively movable.

이러한, 지지바(235)의 상대 이동은 지지바 이동부(236)에 의해 수행된다.This relative movement of the support bar 235 is performed by the support bar moving part 236. [

지지바 이동부(236)는 연결블록(232)에 설치되고 지지바(235)와 연결되어 지지바(235)를 블레이드(110)의 외주면 방향으로 접근 및 블레이드(110)의 외주면에서 이격되게 하는 역할을 한다.The support bar moving part 236 is installed on the connection block 232 and is connected to the support bar 235 to move the support bar 235 in the direction of the outer circumferential surface of the blade 110 and to separate the support bar 235 from the outer circumferential surface of the blade 110 It plays a role.

지지바 이동부(236)는, 지지바(235)에 설치되되 지지바(235)의 길이방향을 따라 배치된 제2 랙기어(237)와, 연결블록(232)에 마련되되 제2 랙기어(237)와 치합되어 회전하는 제2 피니언 기어(미도시)와, 연결블록(232)에 마련되되 제2 피니언 기어를 회전시키는 제2 구동모터(미도시)를 포함한다.The supporting bar moving part 236 includes a second rack gear 237 disposed on the supporting bar 235 and disposed along the longitudinal direction of the supporting bar 235 and a second rack gear 237 provided on the connecting block 232, And a second drive motor (not shown) provided in the connection block 232 for rotating the second pinion gear.

제2 랙기어(237)가 연결블록(232)에 관통 삽입된 지지바(235)의 일측면에 지지바(235)의 길이방향을 따라 길게 설치되고, 연결블록(232)에 제2 랙기어(237)와 치합되는 제2 피니언 기어를 마련하여, 연결블록(232)에 마련된 제2 구동모터로 제2 피니언 기어를 회전시켜 지지바(235)를 연결블록(232)에 대해 상대 이동시켜, 도 3에서 도시한 바와 같이, 블레이드 유지보수 모듈(240)을 블레이드(110)의 외주면에 접촉시키거나, 도 4에서 도시한 바와 같이, 블레이드 유지보수 모듈(240)을 블레이드(110)의 외주면에서 접촉해제시킨다.The second rack gear 237 is provided on one side of the support bar 235 which is inserted into the connection block 232 in the longitudinal direction of the support bar 235, The second pinion gear meshed with the second pinion gear 237 is provided so that the second pinion gear is rotated by the second drive motor provided in the connection block 232 to move the support bar 235 relative to the connection block 232, 3, the blade maintenance module 240 may be brought into contact with the outer circumferential surface of the blade 110 or the blade maintenance module 240 may be mounted on the outer circumferential surface of the blade 110, Thereby releasing the contact.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 유지보수 장치(200)는, 블레이드(110)의 외주면에 부착된 이물질을 제거 또는 청소하거나, 블레이드(110)의 외주면 파손 등을 유지보수하기 위한 것이다.As described above, the maintenance apparatus 200 for a wind turbine according to an embodiment of the present invention is configured to remove or clean foreign substances adhering to the outer circumferential surface of the blade 110, to maintain the outer circumferential surface of the blade 110 damaged To repair.

블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수는, 유지보수 유닛(230)의 블레이드 유지보수 모듈(240)에 의해 수행된다.Maintenance for the outer circumferential surface of the blade 110 is performed by the blade maintenance module 240 of the maintenance unit 230. [

블레이드 유지보수 모듈(240)은, 블레이드(110)의 외주면에 접촉된 상태에서 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되면서 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행한다.The blade maintenance module 240 performs maintenance work on the outer circumferential surface of the blade 110 while being moved in the width direction of the blade 110 while being in contact with the outer circumferential surface of the blade 110. [

블레이드 유지보수 모듈(240)에 의한 유지보수작업은, 전술한 바와 같이 작업 초기위치에서 지지바(235)가 블레이드(110)의 외주면에 접근하는 방향으로 이동되어 블레이드 유지보수 모듈(240)이 블레이드(110)의 외주면에 접촉된 상태에서, 연결블록(232)이 가이드 레일(231)을 따라 블레이드(110)의 폭방향으로 이동됨에 따라 블레이드 유지보수 모듈(240)이 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되면서 유지보수작업을 수행한다.The maintenance operation by the blade maintenance module 240 is performed such that the support bar 235 is moved in a direction approaching the outer circumferential surface of the blade 110 at the initial position of the operation as described above, The blade maintenance module 240 moves in the width direction of the blade 110 as the connection block 232 is moved along the guide rail 231 in the width direction of the blade 110 in a state of being in contact with the outer circumferential surface of the blade 110, The maintenance operation is performed.

여기서, 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업은, 검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 검사모드는, 블레이드(110)의 외주면의 결함여부(균열, 변형, 파손, 손상 등)를 검사하고, 블레이드(110)의 외주면의 청결상태를 검사한다. 그리고, 보수모드는, 블레이드(110)의 외주면의 결함부위를 보수하고, 블레이드(110)의 외주면에 부착된 이물질을 제거한다. 그리고, 대기모드는 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업이 완료되면 블레이드 유지보수 모듈(240)을 초기위치로 복귀시킨다.Here, the maintenance work on the outer peripheral surface of the blade 110 includes at least one of an inspection mode, a maintenance mode, and a standby mode. The inspection mode checks whether the outer circumferential surface of the blade 110 is defective (cracked, deformed, damaged, damaged, or the like) and checks the cleanliness of the outer circumferential surface of the blade 110. In the repair mode, the defective portion on the outer circumferential surface of the blade 110 is repaired, and the foreign material attached to the outer circumferential surface of the blade 110 is removed. The standby mode returns the blade maintenance module 240 to the initial position when maintenance work on the outer circumferential surface of the blade 110 is completed.

도 5를 참조하면, 블레이드 유지보수 모듈(240)은, 검사모드에 대응되는 작업을 수행하는 검사부(241)와, 보수모드에 대응되는 작업을 수행하는 보수작업부(244)와, 대기모드에 대응되는 작업을 수행하는 초기화부(247)를 포함한다.5, the blade maintenance module 240 includes an inspection unit 241 that performs an operation corresponding to an inspection mode, a maintenance operation unit 244 that performs an operation corresponding to the maintenance mode, And an initialization unit 247 for performing a corresponding operation.

검사부(241)는, 블레이드(110)의 외주면의 결함여부를 검사하는 제1 검사부(242)와, 블레이드(110)의 외주면의 청결상태를 검사하는 제2 검사부(243) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.The inspection section 241 includes at least one of a first inspection section 242 for inspecting whether the outer circumferential surface of the blade 110 is defective and a second inspection section 243 for inspecting the cleanliness state of the outer circumferential surface of the blade 110 do.

제1 검사부(242) 및 제2 검사부(243) 중 하나 이상은 레이저, 초음파, 카메라 및 적외선 검사장치 등을 이용하여 블레이드(110)의 외주면에 대한 검사를 수행할 수 있다.At least one of the first inspection unit 242 and the second inspection unit 243 may perform inspection of the outer circumferential surface of the blade 110 using a laser, an ultrasonic wave, a camera, and an infrared ray inspection apparatus.

예를 들어, 제1 검사부(242)는 레이저, 초음파, 카메라 등의 검사장치를 이용하여 블레이드(110) 외주면의 결함여부(균열, 변형, 파손, 손상 등)를 검사할 수 있다.For example, the first inspection unit 242 can check whether the outer circumferential surface of the blade 110 is defective (crack, deformation, breakage, damage, etc.) using an inspection apparatus such as a laser, an ultrasonic wave or a camera.

그리고, 제2 검사부(243)는 카메라 등의 검사장치를 이용하여 블레이드(110)의 외주면에 이물질이 부착되었는지를 검사할 수 있다.The second inspection unit 243 can check whether or not foreign matter adheres to the outer circumferential surface of the blade 110 by using an inspection apparatus such as a camera.

그리고, 보수작업부(244)는, 제1 검사부(242)에 의해 수행된 블레이드(110)의 외주면의 결함여부에 대한 검사결과 데이터를 기초로, 블레이드(110)의 외주면의 결함부위를 보수하는 보수부(245)와, 제2 검사부(243)에 의해 수행된 블레이드(110)의 외주면의 청결상태에 대한 검사결과 데이터를 기초로, 블레이드(110)의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 청소부(246)를 포함한다.The maintenance work section 244 performs maintenance work on the defective portion of the outer circumferential surface of the blade 110 based on the inspection result data on whether or not the outer circumferential surface of the blade 110 performed by the first inspection section 242 is defective A cleaning unit 245 for removing foreign matter adhering to the outer circumferential surface of the blade 110 based on the inspection result data on the cleaning state of the outer circumferential surface of the blade 110 performed by the second inspection unit 243 246).

예를 들어, 제1 검사부(242)에 의해 블레이드(110)의 외주면에 균열, 변형, 파손, 손상 등의 결함이 발견된 경우에, 보수부(245)는 결함이 발견된 해당 블레이드(110)의 외주면의 결함부위를 보수한다.For example, when the first inspection unit 242 finds defects such as cracks, deformation, breakage, or damage on the outer circumferential surface of the blade 110, the repair unit 245 detects the defects of the blade 110, The defective portion of the outer circumferential surface of the wafer W is repaired.

그리고, 제2 검사부(243)에 의해 블레이드(110)의 외주면에 이물질이 발견된 경우에, 청소부(246)는 이물질이 부착된 해당 블레이드(110)의 외주면을 청소한다. 이때, 청소부(246)는 이물질을 제거하는 청소브러시(미도시)와, 청소브러시를 구동시키는 구동부(미도시) 및 세정액을 청소브러쉬에 공급하는 세정액공급부(미도시)를 포함할 수 있다.When foreign matter is found on the outer circumferential surface of the blade 110 by the second inspection unit 243, the cleaning unit 246 cleans the outer circumferential surface of the blade 110 to which the foreign matter is attached. The cleaning unit 246 may include a cleaning brush (not shown) for removing foreign substances, a driving unit (not shown) for driving the cleaning brush, and a cleaning liquid supply unit (not shown) for supplying the cleaning liquid to the cleaning brush.

그리고, 초기화부(247)는, 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업이 완료되면, 해당 사실을 후술할 제어유닛(250)에 전달하여 블레이드 유지보수 모듈(240)을 초기위치로 복귀시키고 추후 수행될 작업에 대비한다.When the maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110 is completed, the initialization unit 247 transfers the fact to the control unit 250 to be described later, thereby returning the blade maintenance module 240 to the initial position Prepare for future work.

특히, 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업 중 보수모드는, 블레이드(110)의 외주면의 결함여부에 따라 블레이드(110)의 외주면의 결함부위를 보수하여야 하고, 블레이드(110)의 외주면에 부착된 이물질을 제거하여야 한다. 따라서, 블레이드 유지보수 모듈(240)은 블레이드(110)의 외주면에 접촉된 상태를 유지하며 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되어야 한다.Particularly, in the maintenance mode during the maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110, the defective portion of the outer circumferential surface of the blade 110 must be repaired according to whether the outer circumferential surface of the blade 110 is defective or not, The attached foreign matter should be removed. Accordingly, the blade maintenance module 240 must be moved in the width direction of the blade 110 while maintaining contact with the outer circumferential surface of the blade 110.

따라서, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 유지보수 유닛(230)은, 지지바(235)의 일단부에 연결되되, 블레이드 유지보수 모듈(240)이 블레이드(110)의 외주면에 접촉되어 이동되는 경우에, 블레이드(110)의 외주면에 접촉되어 구름운동하는 롤러부(238)를 더 포함할 수 있다.6, the maintenance unit 230 according to the present embodiment is connected to one end of the support bar 235, and the blade maintenance module 240 is mounted on the outer peripheral surface of the blade 110 And may further include a roller portion 238 that contacts and rolls on the outer circumferential surface of the blade 110 when moved in contact therewith.

블레이드 유지보수 모듈(240)이 블레이드(110)의 외주면에 접촉된 상태에서 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되면서 블레이드(110)의 외주면의 결함부위를 보수하거나, 블레이드(110)의 외주면에 부착된 이물질을 청소하는 경우에, 롤러부(238)는 블레이드 유지보수 모듈(240)이 블레이드(110)의 외주면에 접촉되어 원할하게 이동되게 하는 역할을 한다.The blade maintenance module 240 is moved in the width direction of the blade 110 while being in contact with the outer circumferential surface of the blade 110 to repair a defective portion on the outer circumferential surface of the blade 110 or attach the blade 110 to the outer circumferential surface of the blade 110 The roller portion 238 serves to smoothly move the blade maintenance module 240 in contact with the outer circumferential surface of the blade 110. In this case,

즉, 블레이드(110)의 외주면에 인접한 지지바(235)의 일단부에 롤러부(238)가 연결되고, 롤러부(238)가 블레이드(110)의 외주면에 접촉된 상태에서 구름운동함으로써, 블레이드 유지보수 모듈(240)을 안정적으로 지지하고, 블레이드 유지보수 모듈(240)이 블레이드(110)의 외주면에 접촉되도록 가압하는 가압력을 롤러부(238)로 분사시켜 블레이드 유지보수 모듈(240)에 가해지는 가압력을 줄일 수 있다.That is, the roller portion 238 is connected to one end portion of the support bar 235 adjacent to the outer peripheral surface of the blade 110, and the roller portion 238 rolls in contact with the outer peripheral surface of the blade 110, A pressing force that stably supports the maintenance module 240 and presses the blade maintenance module 240 to contact the outer circumferential surface of the blade 110 is sprayed onto the roller portion 238 and is applied to the blade maintenance module 240 The pressing force can be reduced.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 유지보수 유닛(230)의 블레이드 유지보수 모듈(240)은 블레이드(110)의 외주면에 접촉된 상태에서 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되면서 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하므로, 블레이드(110)의 외주면에 대한 형상정보를 획득하는 것이 선행되어야 한다.The blade maintenance module 240 of the maintenance unit 230 according to the present embodiment moves the blade 110 in the width direction of the blade 110 while being in contact with the outer circumferential surface of the blade 110, The shape information on the outer peripheral surface of the blade 110 must be obtained.

제어유닛(250)은 블레이드(110)의 형상정보를 획득하고, 유지보수 유닛(230)이 블레이드(110)의 형상정보에 기초하여 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수 작업을 수행하도록 하는 역할을 한다.The control unit 250 acquires the shape information of the blade 110 and allows the maintenance unit 230 to perform a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110 based on the shape information of the blade 110 .

도 7을 참조하면, 본 실시예에서 제어유닛(250)은, 프레임부(210) 및 유지보수 유닛(230) 중 어느 하나에 마련되어 블레이드(110)의 외주면을 따라 이동되면서 블레이드(110)의 외주면을 측정하는 블레이드 측정부(251)와, 블레이드 측정부(251)에서 측정된 블레이드(110)의 외주면에 관한 정보를 기초로 블레이드(110)의 형상정보를 획득하는 블레이드 형상 획득부(253)를 포함한다.7, the control unit 250 may be provided in any one of the frame unit 210 and the maintenance unit 230 so as to move along the outer circumferential surface of the blade 110, And a blade shape obtaining unit 253 for obtaining shape information of the blade 110 based on information about the outer circumferential surface of the blade 110 measured by the blade measuring unit 251 .

블레이드 측정부(251)는, 블레이드(110)의 형상, 특히 블레이드(110)의 외주면의 곡면 형상을 측정하는 역할을 한다.The blade measuring section 251 serves to measure the shape of the blade 110, in particular, the curved shape of the outer peripheral surface of the blade 110. [

블레이드(110)는 바람에 의해 쉽게 회전될 수 있도록 유선형의 날개 형상을 갖기 때문에, 블레이드(110)의 외주면은 곡면을 형상한다.Since the blade 110 has a streamlined blade shape so that it can be easily rotated by the wind, the outer peripheral surface of the blade 110 has a curved surface.

따라서, 블레이드(110)의 폭방향에 따른 블레이드(110) 외주면과의 거리 변화를 이용하여 블레이드(110)의 외주면의 곡면 형상을 검출할 수 있다.Therefore, it is possible to detect the curved shape of the outer circumferential surface of the blade 110 by using a change in distance from the outer circumferential surface of the blade 110 along the width direction of the blade 110. [

이에 블레이드 측정부(251)는, 블레이드(110)의 외주면과의 거리를 측정하는 거리측정 센서(252)를 포함한다.The blade measuring unit 251 includes a distance measuring sensor 252 that measures the distance from the outer circumferential surface of the blade 110.

본 실시예에서, 거리측정 센서(252)는 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되면서 블레이드(110)와의 거리를 측정하므로, 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되는 블레이드 유지보수 모듈(240)에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 연결블록(232) 등과 같이 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되어 블레이드(110)의 폭방향을 스캔할 수 있는 부재이면 어느 곳에든 설치가능하다.The distance measuring sensor 252 measures the distance from the blade 110 while being moved in the width direction of the blade 110 so that the blade maintenance module 240 moved in the width direction of the blade 110 However, the present invention is not limited to this, but it may be installed anywhere as long as it is movable in the width direction of the blade 110 such as the connection block 232 and can scan the width direction of the blade 110.

거리측정 센서(252)는, 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되면서 레이저광을 블레이드(110)의 외주면에 주사하고 블레이드(110)의 외주면에서 반사된 레이저광을 수광하여 블레이드(110)의 외주면과의 거리를 측정한다.The distance measuring sensor 252 scans the outer circumferential surface of the blade 110 while moving the laser 110 in the width direction of the blade 110 and receives the laser light reflected from the outer circumferential surface of the blade 110, .

예를 들어, 특정위치에서 블레이드(110) 외주면에 대한 유지보수작업이 완료되면, 블레이드 유지보수 모듈(240)은 초기위치로 복귀하는데, 블레이드 유지보수 모듈(240)이 초기위치로 복귀하기 전에 프레임 이동유닛(220)에 의해 프레임부(210)는 유지보수작업이 수행되어야 할 다음 위치로 이동된다.For example, when a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110 is completed at a specific position, the blade maintenance module 240 returns to the initial position, but before the blade maintenance module 240 returns to the initial position, The frame unit 210 is moved by the mobile unit 220 to the next position where the maintenance work is to be performed.

따라서, 프레임 이동유닛(220)에 의해 프레임부(210)가 다음위치로 이동된 후, 블레이드 유지보수 모듈(240)이 초기위치로 복귀하는 동안에, 거리측정 센서(252)를 이용하여 블레이드(110)의 외주면과의 거리를 측정한다.Thus, while the frame unit 210 is moved to the next position by the frame movement unit 220, while the blade maintenance module 240 is returning to the initial position, the distance measurement sensor 252 is used to move the blade 110 ) Is measured.

도 8에서 도시한 바와 같이, 블레이드(110)의 폭방향을 따라 이동하면서 측정한 거리측정 센서(252)와 블레이드(110)의 외주면 사이의 거리 측정 데이터에는, 거리측정 센서(252) 자체의 측정오차와 거리측정 센서(252)의 신호가 전달되는 과정에서 발생된 전기적 노이즈와 거리측정 센서(252)가 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되는 과정에서 발생된 진동 등에 의해 노이즈가 포함되어 있다.8, the distance measurement data between the distance measuring sensor 252 measured while moving along the width direction of the blade 110 and the outer circumferential surface of the blade 110 includes the measurement of the distance measuring sensor 252 itself Noise is included due to the electrical noise generated in the process of transmitting the signal of the distance measuring sensor 252 and the vibration generated in the process of moving the distance measuring sensor 252 in the width direction of the blade 110.

그러므로, 도 9에서 도시한 바와 같이, 노이즈를 포함한 거리 측정데이터로 블레이드(110)의 형상을 추출하는 경우, 실제 블레이드(110)의 매끄러운 유선형 곡면을 얻을 수 없다.Therefore, as shown in Fig. 9, when the shape of the blade 110 is extracted from the distance measurement data including noise, a smooth streamlined surface of the actual blade 110 can not be obtained.

그러므로, 본 실시예에서는 거리측정 센서(252)로부터 획득한 블레이드(110)의 외주면과의 거리 측정 데이터를 기초로, 매끄러운 유선형 곡면을 갖는 블레이드(110)의 형상정보를 획득하는 블레이드 형상 획득부(253)가 마련된다.Therefore, in this embodiment, based on the distance measurement data with the outer circumferential surface of the blade 110 obtained from the distance measuring sensor 252, the blade shape obtaining section (the blade shape obtaining section) obtaining the shape information of the blade 110 having a smooth stream- 253 are provided.

블레이드 형상 획득부(253)는, 거리측정 센서(252)에서 측정된 블레이드(110)의 외주면과의 거리정보를 기초로 블레이드(110)의 형상정보를 획득하는 연산부(254)를 포함한다.The blade shape obtaining section 253 includes an operation section 254 that obtains shape information of the blade 110 based on distance information measured by the distance measuring sensor 252 and the outer circumferential surface of the blade 110.

그리고, 연산부(254)는, 블레이드(110)의 외주면과의 거리정보 중 블레이드(110)의 형상을 대표하는 복수의 컨트롤 포인트(P)를 추출하는 컨트롤 포인트 추출부(255)와, 복수의 컨트롤 포인트(P)를 기초로 블레이드(110)의 형상을 추출하는 블레이드 형상 추출부(256)를 포함한다.The computing unit 254 includes a control point extracting unit 255 that extracts a plurality of control points P representative of the shape of the blade 110 from the distance information with respect to the outer peripheral surface of the blade 110, And a blade shape extracting unit 256 for extracting the shape of the blade 110 based on the point P.

컨트롤 포인트 추출부(255)는 거리측정 센서(252)로부터 획득한 블레이드(110)의 외주면과의 거리 정보로 블레이드(110)의 유선형 곡면 형상을 대표하는 복수의 컨트롤 포인트(P)를 추출하고, 블레이드 형상 추출부(256)는 복수의 컨트롤 포인트(P)를 기초로 블레이드(110) 형상을 추출한다. 여기서, 블레이드(110) 형상 추출은 복수의 컨트롤 포인트(P)를 보간하여 블레이드(110)의 형상을 추출하는 B-Spline 보간법이 이용된다.The control point extracting unit 255 extracts a plurality of control points P representative of the streamlined curved surface shape of the blade 110 from the distance information of the outer circumferential surface of the blade 110 obtained from the distance measuring sensor 252, The blade shape extraction unit 256 extracts the shape of the blade 110 based on the plurality of control points P. [ Here, the shape extraction of the blade 110 uses a B-Spline interpolation method in which a plurality of control points P are interpolated to extract the shape of the blade 110.

블레이드 형상 획득부(253)를 이용한 블레이드(110)의 형상 획득방법을 설명하면 다음과 같다.A method of acquiring the shape of the blade 110 using the blade shape obtaining unit 253 will be described below.

먼저, 거리측정 센서(252)로부터 측정된 블레이드(110)의 외주면과의 거리 정보를 기초로, 임의의 컨트롤 포인트(P)를 복수 개 설정한다.First, a plurality of arbitrary control points P are set based on the distance information from the distance measuring sensor 252 to the outer circumferential surface of the blade 110.

그리고, B-Spline 보간법을 적용하여 복수의 임의의 컨트롤 포인트(P)로 블레이드(110)의 외주면 형상을 나타내는 곡면을 획득한다.Then, B-Spline interpolation is applied to acquire a curved surface showing the shape of the outer peripheral surface of the blade 110 at a plurality of arbitrary control points (P).

그리고, B-Spline 보간법으로 획득한 블레이드(110)의 외주면에 대한 곡면과 이에 대응되는 복수의 컨트롤 포인트(P)간의 표준편차를 계산하고, 복수의 컨트롤 포인트(P)에 대한 각각의 표준편차를 설정된 값과 비교한다.The standard deviation between the curved surface of the outer peripheral surface of the blade 110 obtained by the B-Spline interpolation method and the corresponding plurality of control points P is calculated and the standard deviation of each control point P Compare with the set value.

그리고, 복수의 컨트롤 포인트(P)에 대한 각각의 표준편차가 설정된 값보다 같거나 작은 경우에, B-Spline 보간법에 의해 획득한 블레이드(110)의 외주면에 대한 곡면을 블레이드(110)의 외주면을 나타내는 곡면으로 설정한다. 만약, 복수의 컨트롤 포인트(P)에 대한 해당 표준편차가 설정된 값보다 큰 경우에 상기한 동작을 반복한다.When the standard deviation of each of the plurality of control points P is equal to or smaller than the set value, the curved surface of the outer peripheral surface of the blade 110 obtained by the B-Spline interpolation method is referred to as the outer peripheral surface of the blade 110 To the curved surface. If the corresponding standard deviation for the plurality of control points P is larger than the set value, the above operation is repeated.

전술한 블레이드 형상 획득부(253)를 이용하여, 도 10에서 도시한 바와 같은, 매끄러운 유선형 곡면을 갖는 블레이드(110)의 외주면 형상을 획득할 수 있다.The outer shape of the blade 110 having a smooth streamlined curved surface as shown in Fig. 10 can be obtained by using the blade shape obtaining section 253 described above.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 유지보수 장치를 이용한 블레이드 유지보수 방법을 설명하면 다음과 같다.A blade maintenance method using the maintenance apparatus for a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention will now be described.

도 11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드 유지보수 방법을 나태내는 순서도이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 11 is a flowchart showing a blade maintenance method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart showing a step of acquiring outer circumferential surface shape information of a blade according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 먼저, 블레이드(110)에 대한 유지보수작업이 수행되어야 할 위치로 프레임부(210)를 이동시킨다(S100). 프레임 이동부에 의해 프레임부(210)가 블레이드(110) 길이방향을 따라 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 요하는 위치로 이동된다.Referring to FIG. 11, first, the frame unit 210 is moved to a position where a maintenance operation for the blade 110 is to be performed (S100). The frame portion 210 is moved by the frame moving portion to a position required for maintenance work on the outer peripheral surface of the blade 110 along the longitudinal direction of the blade 110. [

그리고, 유지보수작업하고자 하는 위치에서 블레이드(110)의 형상 정보를 획득한다(S200). 즉, 유지보수작업을 요하는 위치에서 블레이드(110)의 외주면 형상을 획득한다.Then, the shape information of the blade 110 is obtained at a position where maintenance is to be performed (S200). That is, the shape of the outer circumferential surface of the blade 110 is obtained at a position requiring maintenance work.

도 12를 참조하면, 블레이드(110)의 외주면 형상을 획득하는 단계(S100)는, 먼저, 블레이드(110)의 폭방향으로 이동되는 거리측정 센서(252)로부터 블레이드(110)의 외주면과의 거리를 측정한다(S210). 그리고, 측정된 거리 정보는 블레이드 측정부(251)에 저장된다.12, the step S100 of acquiring the shape of the outer circumferential surface of the blade 110 is performed by first measuring the distance from the distance measuring sensor 252 moving in the width direction of the blade 110 to the outer circumferential surface of the blade 110 (S210). Then, the measured distance information is stored in the blade measuring unit 251.

그리고, 블레이드 측정부(251)에 저장된 거리측정 센서(252)로부터 측정된 블레이드(110)의 외주면과의 거리 정보를 기초로, 블레이드(110)의 곡면 형상을 획득하기 위한 임의의 컨트롤 포인트(P)를 복수 개 추출한다(S220).Based on the distance information measured from the distance measurement sensor 252 stored in the blade measuring unit 251 and the outer circumferential surface of the blade 110, an arbitrary control point P for obtaining the curved surface shape of the blade 110 (S220).

그리고, B-Spline 보간법을 적용하여 복수의 임의의 컨트롤 포인트(P)로 블레이드(110)의 외주면 형상을 나타내는 곡면을 생성한다(S230).Then, the B-Spline interpolation method is applied to generate a curved surface showing the shape of the outer circumference of the blade 110 at a plurality of arbitrary control points (P) (S230).

그리고, B-Spline 보간법으로 획득한 블레이드(110)의 외주면에 대한 곡면과 이에 대응되는 복수의 컨트롤 포인트(P)간의 표준편차(A)를 계산한다(S240).Then, the standard deviation A between the curved surface of the outer circumferential surface of the blade 110 obtained by the B-Spline interpolation method and a plurality of control points P corresponding thereto is calculated (S240).

그리고, 복수의 컨트롤 포인트(P)에 대한 각각의 표준편차(A)를 미리 설정된 설정값(T)과 비교한다(S250).Then, the standard deviation A of each of the plurality of control points P is compared with a predetermined set value T (S250).

그리고, 복수의 컨트롤 포인트(P)에 대한 각각의 표준편차(A)가 설정값(T)보다 같거나 작은 경우에, B-Spline 보간법에 의해 획득한 블레이드(110)의 외주면에 대한 곡면을 블레이드(110)의 외주면을 나타내는 곡면으로 설정한다.When the standard deviation A for each of the plurality of control points P is equal to or smaller than the set value T, the curved surface of the outer peripheral surface of the blade 110 obtained by the B- Is set to be a curved surface representing the outer circumferential surface of the base 110.

만약, 복수의 컨트롤 포인트(P)에 대한 해당 표준편차(A)가 설정값(T)보다 큰 경우에는 컨트롤 포인트(P)의 개수를 증가시켜 다시 컨트롤 포인트(P)를 추출하고 상기한 동작을 반복한다. 예를 들어, 처음 컨트롤 포인트(P)의 개수가 4개인 경우에 다음 컨트롤 포인트(P)의 개수를 5개로 증가시키면서 상기한 동작을 반복하여 수행한다.If the corresponding standard deviation A for a plurality of control points P is larger than the set value T, the number of control points P is increased to extract the control point P again, Repeat. For example, when the number of the first control points P is four, the above operation is repeated while increasing the number of the next control points P to five.

그리고, 획득한 블레이드(110)의 외주면 형상 정보를 기초로, 블레이드(110)의 외주면에 접촉되어 이동되는 블레이드 유지보수 모듈(240)을 이용하여 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행한다(S300).A maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110 is performed using the blade maintenance module 240 moved in contact with the outer circumferential surface of the blade 110 based on the acquired information on the shape of the outer circumferential surface of the blade 110 (S300).

즉, 블레이드 유지보수 모듈(240)을 블레이드(110)의 폭방향으로 이동시키면서 블레이드(110)의 외주면의 결함부위(균열, 변형, 파손, 손상 등) 및 블레이드(110) 외주면에 부착된 이물질을 청소한다.That is, the blade maintenance module 240 is moved in the width direction of the blade 110 so that defects (cracks, deformation, breakage, damage, etc.) on the outer circumferential surface of the blade 110 and foreign substances adhered to the outer circumferential surface of the blade 110 Clean.

그리고, 해당위치에서 블레이드(110)의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행한 후, 프레임부(210)를 유지보수작업을 수행하여야 할 다음 위치로 이동시킨다(S400).After performing the maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade 110 at the corresponding position, the frame unit 210 is moved to the next position where maintenance is to be performed (S400).

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

100: 풍력발전기 110: 블레이드
120: 로터 121: 허브
130: 나셀커버 140: 타워
200: 유지보수 장치 210: 프레임부
220: 프레임 이동유닛 230: 유지보수 유닛
231: 가이드 레일 232: 연결블록
233: 연결블록 이동부 234: 제1 랙기어
235: 지지바 236: 지지바 이동부
237: 제2 랙기어 238: 롤러부
240: 블레이드 유지보수 모듈 241: 검사부
242: 제1 검사부 243: 제2 검사부
244: 보수작업부 245: 보수부
246: 청소부 247: 초기화부
250: 제어유닛 251: 블레이드 측정부
252: 거리측정 센서 253: 블레이드 형상 획득부
254: 연산부 255: 컨트롤 포인트 추출부
256: 블레이드 형상 추출부100: Wind power generator 110: Blade
120: rotor 121: hub
130: nacelle cover 140: tower
200: maintenance device 210: frame part
220: frame movement unit 230: maintenance unit
231: guide rail 232: connecting block
233: connecting block moving part 234: first rack gear
235: supporting bar 236: supporting bar moving part
237: second rack gear 238: roller portion
240: blade maintenance module 241:
242: first inspection section 243: second inspection section
244: maintenance work section 245: maintenance section
246: Cleaning section 247: Initialization section
250: control unit 251: blade measurement unit
252: distance measuring sensor 253: blade shape obtaining section
254: operation unit 255: control point extracting unit
256: blade shape extracting unit

Claims (21)

풍력발전기용 블레이드의 외주면을 감싸는 프레임부;
상기 프레임부에 마련되되, 상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 유지보수 유닛; 및
상기 블레이드의 형상정보를 획득하고, 상기 블레이드의 형상정보에 기초하여 상기 유지보수 유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.A frame portion surrounding an outer circumferential surface of the blade for a wind power generator;
A maintenance unit provided in the frame unit for performing maintenance work on an outer circumferential surface of the blade; And
And a control unit for obtaining the shape information of the blade and controlling the maintenance unit based on the shape information of the blade. 제1항에 있어서,
상기 제어유닛은,
상기 프레임부 및 상기 유지보수 유닛 중 어느 하나에 마련되어, 상기 블레이드의 외주면을 따라 이동되면서 상기 블레이드의 외주면을 측정하는 블레이드 측정부; 및
상기 블레이드 측정부에서 측정된 상기 블레이드의 외주면에 관한 정보를 기초로, 상기 블레이드의 형상정보를 획득하는 블레이드 형상 획득부를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit comprises:
A blade measuring unit provided in either the frame unit or the maintenance unit for measuring an outer circumferential surface of the blade while being moved along an outer circumferential surface of the blade; And
And a blade shape obtaining unit that obtains shape information of the blade based on information about an outer circumferential surface of the blade measured by the blade measuring unit. 제2항에 있어서,
상기 블레이드 측정부는,
상기 블레이드의 외주면과의 거리정보를 획득하는 거리측정 센서를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.3. The method of claim 2,
The blade measuring unit includes:
And a distance measuring sensor for obtaining distance information between the blade and an outer circumferential surface of the blade. 제3항에 있어서,
상기 블레이드 형상 획득부는,
상기 거리측정 센서에서 획득된 상기 블레이드의 외주면과의 거리정보를 기초로 상기 블레이드의 형상정보를 획득하는 연산부를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.The method of claim 3,
The blade shape obtaining unit
And an arithmetic unit for obtaining shape information of the blade based on distance information obtained from the distance measuring sensor and an outer circumferential surface of the blade. 제4항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 블레이드의 외주면과의 거리정보 중 상기 블레이드의 형상을 대표하는 복수의 컨트롤 포인트를 추출하는 컨트롤 포인트 추출부; 및
상기 복수의 컨트롤 포인트를 기초로 상기 블레이드의 형상을 추출하는 블레이드 형상 추출부를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.5. The method of claim 4,
The operation unit,
A control point extracting unit for extracting a plurality of control points representing the shape of the blade among the distance information with respect to the outer circumferential surface of the blade; And
And a blade shape extracting unit for extracting the shape of the blade based on the plurality of control points. 제1항에 있어서,
상기 유지보수 유닛은,
상기 프레임부에 설치되되, 상기 블레이드의 폭방향으로 길게 배치된 가이드 레일; 및
상기 가이드 레일을 따라 이동되며, 일측이 상기 블레이드의 외주면에 접촉되어 상기 블레이드의 외주면에 대한 상기 유지보수작업을 수행하는 블레이드 유지보수 모듈을 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.The method according to claim 1,
The maintenance unit includes:
A guide rail installed on the frame part and arranged long in the width direction of the blade; And
And a blade maintenance module that is moved along the guide rail and contacts the outer circumferential surface of the blade on one side to perform the maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade. 제6항에 있어서,
상기 유지보수작업은,
검사모드, 보수모드 및 대기모드 중 적어도 하나 이상을 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.The method according to claim 6,
In the maintenance work,
A maintenance mode, a standby mode, and a standby mode. 제7항에 있어서,
상기 블레이드 유지보수 모듈은,
상기 검사모드에 대응되는 작업을 수행하는 검사부를 포함하며,
상기 검사부는,
상기 블레이드의 외주면의 결함여부를 검사하는 제1 검사부와, 상기 블레이드의 외주면의 청결상태를 검사하는 제2 검사부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.8. The method of claim 7,
The blade maintenance module includes:
And an inspection unit for performing an operation corresponding to the inspection mode,
Wherein,
And a second inspection unit for checking the cleanliness of the outer circumferential surface of the blade. The maintenance apparatus for a wind power generator according to claim 1, 제8항에 있어서,
상기 블레이드 유지보수 모듈은,
상기 보수모드에 대응되는 작업을 수행하는 보수작업부를 더 포함하며,
상기 보수작업부는,
상기 제1 검사부에 의해 수행된 상기 블레이드의 외주면의 결함여부에 대한 검사결과 데이터를 기초로, 상기 블레이드의 외주면의 결함부위를 보수하는 보수부; 및
상기 제2 검사부에 의해 수행된 상기 블레이드의 외주면의 청결상태에 대한 검사결과 데이터를 기초로, 상기 블레이드의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 청소부를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.9. The method of claim 8,
The blade maintenance module includes:
Further comprising a maintenance work unit for performing an operation corresponding to the maintenance mode,
The maintenance work unit,
A maintenance part for repairing a defective part of an outer circumferential surface of the blade on the basis of inspection result data on whether the outer circumferential surface of the blade is defective or not, performed by the first inspection part; And
And a cleaner for removing foreign matter adhering to the outer circumferential surface of the blade based on inspection result data on the clean state of the outer circumferential surface of the blade performed by the second inspection unit. 제9항에 있어서,
상기 블레이드 유지보수 모듈은,
상기 대기모드에 대응되는 작업을 수행하는 초기화부를 더 포함하며,
상기 초기화부는,
상기 블레이드의 외주면에 대한 상기 유지보수작업이 완료되면, 해당 사실을 상기 제어유닛에 전달하여 상기 블레이드 유지보수 모듈을 초기위치로 복귀시키는 풍력발전기용 유지보수 장치.10. The method of claim 9,
The blade maintenance module includes:
And an initialization unit for performing an operation corresponding to the standby mode,
The initialization unit,
And when the maintenance work on the outer circumferential surface of the blade is completed, transfers the fact to the control unit to return the blade maintenance module to the initial position. 제6항에 있어서,
상기 유지보수 유닛은,
상기 가이드 레일과 상기 블레이드 유지보수 모듈을 연결하는 연결블록; 및
상기 연결블록에 설치되되, 상기 연결블록을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 연결블록 이동부를 더 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.The method according to claim 6,
The maintenance unit includes:
A connection block connecting the guide rail and the blade maintenance module; And
And a connecting block moving part installed on the connecting block for moving the connecting block along the guide rail. 제11항에 있어서,
상기 연결블록 이동부는,
상기 프레임부에 설치되되, 상기 가이드 레일과 팽행되게 배치된 제1 랙기어;
상기 연결블록에 마련되되, 상기 제1 랙기어와 치합되어 회전하는 제1 피니언 기어; 및
상기 연결블록에 마련되되, 상기 제1 피니언 기어를 회전시키는 제1 구동모터를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.12. The method of claim 11,
The connection block movement unit may include:
A first rack gear installed on the frame portion and arranged to be swung with the guide rail;
A first pinion gear provided on the connection block and rotated in engagement with the first rack gear; And
And a first drive motor provided in the connection block for rotating the first pinion gear. 제11항에 있어서,
상기 유지보수 유닛은,
상기 블레이드의 외주면에 상기 블레이드 유지보수 모듈이 접촉되도록 상기 연결블록에 상대 이동가능하게 연결되되, 일단부에 연결된 상기 블레이드 유지보수 모듈을 지지하는 지지바; 및
상기 연결블록에 설치되되, 상기 지지바를 상기 블레이드의 외주면 방향으로 접근 및 상기 블레이드의 외주면에서 이격되게 이동시키는 지지바 이동부를 더 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.12. The method of claim 11,
The maintenance unit includes:
A support bar for supporting the blade maintenance module connected to the connection block so as to be in contact with the blade maintenance module on an outer circumferential surface of the blade, the blade maintenance module being connected to one end of the support bar; And
And a support bar moving part installed on the connection block for moving the support bar in the direction of the outer circumferential surface of the blade and moving the support bar apart from the outer circumferential surface of the blade. 제13항에 있어서,
상기 지지바 이동부는,
상기 지지바에 설치되되, 상기 지지바의 길이방향을 따라 배치된 제2 랙기어;
상기 연결블록에 마련되되, 상기 제2 랙기어와 치합되어 회전하는 제2 피니언 기어; 및
상기 연결블록에 마련되되, 상기 제2 피니언 기어를 회전시키는 제2 구동모터를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the support bar moving unit comprises:
A second rack gear installed on the support bar, the second rack gear being disposed along the longitudinal direction of the support bar;
A second pinion gear provided on the connection block and rotated in engagement with the second rack gear; And
And a second drive motor provided in the connection block for rotating the second pinion gear. 제13항에 있어서,
상기 유지보수 유닛은,
상기 지지바의 일단부에 연결되되, 상기 블레이드 유지보수 모듈이 상기 블레이드의 외주면에 접촉되어 이동되는 경우에, 상기 블레이드의 외주면에 접촉되어 구름운동하는 롤러부를 더 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.14. The method of claim 13,
The maintenance unit includes:
Further comprising a roller portion connected to one end of the support bar and rolling on the outer circumferential surface of the blade when the blade maintenance module is moved in contact with the outer circumferential surface of the blade. 제1항에 있어서,
상기 프레임부에 연결되어 상기 프레임부를 상기 블레이드의 길이방향을 따라 이동시키는 프레임 이동유닛을 더 포함하며,
상기 프레임 이동유닛은,
상기 프레임부에 연결된 복수의 케이블; 및
풍력발전기의 나셀에 배치되되, 상기 복수의 케이블을 감거나 풀어 상기 프레임부를 상기 블레이드의 길이방향을 따라 이동시키는 케이블 윈치를 포함하는 풍력발전기용 유지보수 장치.The method according to claim 1,
And a frame moving unit connected to the frame unit to move the frame unit along the longitudinal direction of the blade,
Wherein the frame moving unit comprises:
A plurality of cables connected to the frame portion; And
And a cable winch disposed in the nacelle of the wind turbine generator to wind or unwind the plurality of cables to move the frame section along the longitudinal direction of the blade. 풍력발전기용 블레이드에 대한 유지보수작업을 수행하여야 할 위치로, 프레임부를 이동시키는 단계;
상기 프레임부가 감싸는 상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계; 및
상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 기초로, 상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 단계를 포함하는 블레이드 유지보수 방법.Moving a frame part to a position where maintenance work for a blade for a wind power generator should be performed;
Obtaining information on an outer circumferential surface shape of the blade enclosed by the frame; And
And performing a maintenance operation on an outer circumferential surface of the blade, based on the outer circumferential surface shape information of the blade. 제17항에 있어서,
상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계는,
상기 블레이드의 폭방향으로 이동되는 거리측정 센서로부터 상기 블레이드의 외주면과의 거리정보를 획득하는 단계; 및
상기 거리측정 센서로부터 획득된 블레이드의 외주면과의 거리 정보를 기초로, 상기 블레이드의 외주면 형상을 나타내는 곡면을 획득하는 단계를 포함하는 블레이드 유지보수 방법.18. The method of claim 17,
The step of acquiring the shape information of the outer circumferential surface of the blade includes:
Obtaining distance information from a distance measuring sensor moved in a width direction of the blade to an outer circumferential surface of the blade; And
And acquiring a curved surface representing the shape of an outer circumferential surface of the blade, based on distance information obtained from the distance measurement sensor and an outer circumferential surface of the blade. 제18항에 있어서,
상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 획득하는 단계는,
상기 블레이드의 외주면과의 거리를 나타내는 임의의 컨트롤 포인트를 복수 개 추출하는 단계;
상기 추출된 복수 개의 컨트롤 포인트를 이용하여 상기 블레이드의 외주면 형상을 나타내는 곡면을 생성하는 단계;
생성된 상기 블레이드의 외주면에 대한 곡면과 상기 블레이드의 외주면에 대한 곡면에 대응되는 복수 개의 컨트롤 포인트간의 표준편차를 계산하는 단계; 및
상기 표준편차를 미리 설정된 설정값과 비교하는 단계를 더 포함하며,
상기 표준편차가 상기 설정값보다 같거나 작은 경우에, 상기 추출된 복수 개의 컨트롤 포인트로 생성된 상기 블레이드의 외주면 형상 정보를 기초로 상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행하는 블레이드 유지보수 방법.19. The method of claim 18,
The step of acquiring the shape information of the outer circumferential surface of the blade includes:
Extracting a plurality of arbitrary control points indicating a distance from the outer circumferential surface of the blade;
Generating a curved surface representing an outer circumferential surface shape of the blade using the extracted plurality of control points;
Calculating a standard deviation between a generated curved surface of the outer peripheral surface of the blade and a plurality of control points corresponding to a curved surface of the outer peripheral surface of the blade; And
Further comprising the step of comparing the standard deviation with a predetermined set value,
And performing a maintenance operation on the outer circumferential surface of the blade based on the outer circumferential surface shape information of the blade generated by the extracted plurality of control points when the standard deviation is equal to or smaller than the set value. 제19항에 있어서,
상기 표준편차가 상기 설정값보다 큰 경우에, 상기 임의의 컨트롤 포인트의 개수를 증가시키는 블레이드 유지보수 방법.20. The method of claim 19,
And if the standard deviation is larger than the set value, increases the number of arbitrary control points. 제17항에 있어서,
상기 블레이드의 외주면에 대한 유지보수작업을 수행한 후, 상기 프레임부를 유지보수작업을 수행하여야 할 다음 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 블레이드 유지보수 방법.18. The method of claim 17,
And performing a maintenance operation on an outer circumferential surface of the blade, and then moving the frame portion to a next position where a maintenance operation is to be performed.
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