KR101592904B1 - a maintenance unit for wind turbine and a maintenance method using it - Google Patents

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KR101592904B1
KR101592904B1 KR1020140109248A KR20140109248A KR101592904B1 KR 101592904 B1 KR101592904 B1 KR 101592904B1 KR 1020140109248 A KR1020140109248 A KR 1020140109248A KR 20140109248 A KR20140109248 A KR 20140109248A KR 101592904 B1 KR101592904 B1 KR 101592904B1
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김태훈
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Abstract

To achieve the purpose, according to an embodiment of the present invention, a maintenance unit for a wind turbine comprises: a maintenance robot entering the inside of a nacelle to carry out maintenance work; and a flying means enabling the maintenance robot to fly and be transferred to an upper surface of a nacelle of a wind turbine. Moreover, the flying means comprises: a flying unit enabling a flight; and a holding arm fixating the maintenance robot to be attached and detached to the flying unit. The flying unit is a quadcopter type.

Description

풍력 발전기 유지 보수 유닛 및 이를 이용한 유지 보수 방법 {a maintenance unit for wind turbine and a maintenance method using it}The present invention relates to a maintenance unit for a wind turbine generator,

본 발명은 풍력 발전기 유지 보수 유닛 및 이를 이용한 유지 보수 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해양 풍력 발전 단지와 같이 접근성이 어려운 위치에 설치된 풍력 발전기를 원격으로 유지 보수할 수 있는 풍력 발전기 유지 보수 유닛 및 이를 이용한 유지 보수 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a wind turbine maintenance unit and a maintenance method using the same, and more particularly, to a wind turbine maintenance unit capable of remotely maintaining a wind turbine installed in a position difficult to approach, such as a marine wind turbine, And a maintenance method using the same.

도 1은 종래기술에 따른 쿼드콥터를 나타내며, 도 2의 (a)는 종래기술에 따른 해양 풍력 발전 단지를 도 2의 (b)는 해양 풍력 발전기를 나타낸다.FIG. 1 shows a conventional quad-copter, FIG. 2 (a) shows a marine wind power plant according to the prior art, and FIG. 2 (b) shows a marine wind power generator.

해양 풍력 발전 단지와 같이 접근성이 어려운 지역에 위치된 풍력 발전기의 경우, 고장이 발생되거나, 소모품 교체 등 유지 보수가 필요한 경우 엔지니어가 배 또는 헬기를 타고 해당 지역에 접근해야만 하는 문제점이 있다.In the case of a wind turbine located in an inaccessible area, such as a marine wind farm, there is a problem that an engineer must approach the area by boat or helicopter when a breakdown occurs or maintenance is required such as replacement of consumables.

이동 수단의 임대 또는 구입에 대한 비용, 인건비, 터빈 가동 중지에 따른 비용을 고려할 때 상당한 고비용이라 볼 수 있다.
Considering the cost of leasing or purchasing a mobile means, labor costs, and the cost of shutting down a turbine, it can be considered quite expensive.

본 발명에 관한 특허 선행문헌으로는 한국등록특허 10-1236763호가 있다.Korean Patent No. 10-1236763 is a prior art document related to the present invention.

선행문헌에서는 나셀 관리 로봇을 개시하는 점에서 본 발명과 일부 유사점이 있으나, 비행수단을 이용한 이동 유닛이 아닌 점, 나셀 외부에서부터 진입하여 나셀 내부에서 이동 가능한 로봇이 아닌 점에 있어서 차이가 있다.Although the prior art has some similarities with the present invention in terms of starting the nacelle management robot, there is a difference in that the robot is not a mobile unit using flight means, and is not a robot that can move from outside the nacelle and move inside the nacelle.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 풍력 발전기가 설치된 지역에 엔지니어가 직접 접근하지 않고 원격으로 유지 보수 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 풍력 발전기 유지 보수 유닛 및 이를 이용한 유지 보수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention provides a wind power generator maintenance unit and a maintenance method using the wind power generator maintenance unit that can efficiently perform a maintenance work remotely without an engineer directly accessing an area where the wind power generator is installed .

상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛은 나셀 내부로 진입하여 유지보수 작업을 수행하는 유지보수로봇 및 상기 유지보수로봇을 풍력발전기의 나셀 상부면으로 비행 이송시키는 비행수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind turbine maintenance unit comprising: a maintenance robot for entering a nacelle and performing maintenance operations; and a maintenance robot for moving the maintenance robot to a nacelle top surface And a flight means for carrying the flight to the destination.

그리고, 상기 비행수단은 비행을 가능케 하는 비행부 및 상기 비행부에 상기 유지보수로봇을 착탈가능하도록 고정시키는 홀딩암을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flying means includes a flying portion for allowing flight and a holding arm for detachably fixing the maintenance robot to the flying portion.

또한, 상기 비행부는 쿼드콥터 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the flying unit may be a quad-copter type.

그리고, 상기 유지보수로봇은 나셀 상부면에서 나셀 내부로 상하 이동을 가능케 하는 상하이동수단과 상기 나셀 내부에서 이동을 가능케 하는 내부이동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The maintenance robot includes a vertically moving means for vertically moving the nacelle into the nacelle, and an internal moving means for moving the nacelle inside the nacelle.

한편, 상기 상하이동수단은 나셀 상부면으로부터 나셀 바닥면으로 설치된 레일에 장착되어 이동 가능한 레일주행부를 포함거나, 상기 비행수단과 상기 유지보수로봇이 길이조절이 가능한 와이어로 상호 연결되되, 상기 와이어가 하측으로 연장되면서 상기 와이어의 끝단에 고정된 상기 유지보수로봇이 상기 나셀 내부로 상하 이동되는 것을 특징으로 한다.
The up-and-down moving means may include a rail running portion mounted on a rail provided on the nacelle bottom surface from the upper surface of the nacelle. Alternatively, the flying means and the maintenance robot may be interconnected by a wire capable of adjusting the length, And the maintenance robot fixed to an end of the wire is moved up and down into the nacelle while extending downward.

한편,상기 내부이동수단은, 상기 나셀 바닥면에서 주행 가능한 복수개의 바퀴 또는 크롤러를 포함하거나, 상기 나셀 바닥면에 형성된 레일 상에서 주행가능한 레일주행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The internal moving means may include a plurality of wheels or crawlers that can run on the floor of the nacelle, or a rail running portion that can run on a rail formed on the floor of the nacelle.

또한, 상기 유지보수로봇은 작업 대상에 따른 작업별 이동경로가 지정되어, 요구되는 작업에 따라서 나셀 내에서 지정된 이동경로를 이동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the maintenance robot is characterized in that a movement route for each job is designated according to a work subject, and a designated movement route is moved in a nail cell according to a required work.

그리고, 상기 유지보수로봇은 작업 대상의 방향을 향하여 이동하되, 장애물 인식 센서를 포함하여 이동 방향에 장애물이 출현할 경우 좌측 또는 우측으로 일정거리 주행한 후 다시 상기 작업 대상의 방향을 향하여 이동하는 것을 특징으로 한다.
When the obstacle appears in the moving direction including the obstacle recognizing sensor, the maintenance robot moves toward the work target and then travels to the left or right for a certain distance and then moves toward the work target again .

본 발명에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛 및 이를 이용한 유지 보수 방법은 비행수단을 이용하여 원격으로 로봇을 풍력 발전기에 접근시킴으로써 유지 보수 비용을 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.The wind turbine maintenance unit and the maintenance method using the same according to the present invention can remarkably reduce the maintenance cost by remotely approaching the wind turbine to the wind turbine generator by using the flight means.

보다 구체적으로 쿼드콥터를 이용함으로써 비행 안정성 및 착지 안정성을 높일 수 있으며, 상하이동수단을 통하여 효율적, 안정적으로 나셀 내부로 진입할 수 있다, 또한 미리 설정된 이동경로 및 작업 지점을 활용함으로써 작업 정밀도를 높일 수 있으며, 장애물 센서를 통하여 인공지능 이동 또한 구현 가능하다. 아울러, 작업암의 관절, 높이조절부 및 길이조절부와 내부이동수단의 높이조절부를 통하여 다양한 위치에 있는 작업 지점에 효율적으로 접근할 수 있다.
More specifically, by using the quad-copter, flight stability and landing stability can be improved, and it is possible to enter the nacelle efficiently and stably through the up-and-down moving means. Further, And artificial intelligence movement can be realized through the obstacle sensor. In addition, it is possible to efficiently access work points located at various positions through the joints of the working arm, the height adjusting portion, the length adjusting portion, and the height adjusting portion of the inner moving means.

도 1은 종래기술에 따른 쿼드콥터를 나타낸다.
도 2는 종래기술에 따른 해양 풍력 발전 단지 및 해양 풍력 발전기를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쿼드콥터와 유지보수로봇을 포함하는 풍력 발전기 유지 보수 유닛의 개념을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛이 나셀 상부면에 안착된 상태를 나타내는 개념도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동수단을 나타내는 개념도이다. 도 6은 와이어를 이용한 방식을 나타내며, 도 7은 흡착판을 이용한 방식, 도 8은 수직레일을 이용한 방식을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업암을 나타내는 발췌도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업암 높이조절부 및 수평주행수단 높이조절부의 작동을 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 나셀 바닥면에서의 작업 대상 및 이동경로를 나타내는 개념도이다.1 shows a conventional quad-copter.
2 shows a marine wind power plant and a marine wind power generator according to the prior art.
3 is a perspective view illustrating a concept of a wind turbine maintenance unit including a quad-copter and a maintenance robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view showing a wind turbine generator maintenance unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram showing a state in which a wind turbine maintenance unit according to an embodiment of the present invention is mounted on a top surface of a nacelle.
6 to 8 are conceptual diagrams showing the up-and-down moving means according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a method using a wire, FIG. 7 shows a method using a suction plate, and FIG. 8 shows a method using a vertical rail.
9 is an excerpt of a work arm according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a conceptual view showing the operation of the working arm height adjusting unit and the horizontal driving unit height adjusting unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an object to be worked and a movement path on a nacelle floor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참작하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쿼드콥터(100)와 유지보수로봇(200)을 포함하는 풍력 발전기 유지 보수 유닛의 개념을 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛을 나타내는 정면도이다.
3 is a perspective view showing a concept of a wind turbine maintenance unit including a quad copter 100 and a maintenance robot 200 according to an embodiment of the present invention. And a generator maintenance unit.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛은 유지보수로봇(200)과 비행수단을 포함하여 이루어진다.3 and 4, the wind turbine maintenance unit according to an embodiment of the present invention includes a maintenance robot 200 and flying means.

유지보수유닛은 나셀(1) 내부로 진입하여 유지보수 작업을 수행하며, 상기 비행수단은 유지보수로봇(200)을 풍력발전기의 나셀 상부면(10)으로 비행 이송시키는 역할을 수행한다.
The maintenance unit enters the nacelle 1 to perform a maintenance operation, and the flying unit performs a function of transporting the maintenance robot 200 to the upper surface 10 of the nacelle of the wind power generator.

먼저 도 3 내지 도 4를 참작하여 비행수단에 대하여 살펴보기로 한다.First, the flight means will be described with reference to FIGS. 3 to 4. FIG.

상기 비행수단은, 크게 비행을 가능케 하는 비행부와 상기 비행부에 상기 유지보수로봇(200)을 착탈가능하도록 고정시키는 적어도 2개 이상의 홀딩암(150)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 홀딩암(150)은 각각 적어도 하나 이상의 관절을 포함하여 구성되다.The flying means includes a flying part capable of largely flying and at least two holding arms 150 detachably fixing the maintenance robot 200 to the flying part.
Also, the holding arm 150 includes at least one or more joints.

상기 비행부는 도 3 에 도시된 바와 같이 쿼드콥터(100) 형태로 이루어지는 것을 바람직하며, 중량체인 유지보수유닛을 안정적으로 나셀 상부면(10)으로 이송할 수 있다.
As shown in FIG. 3, the flying unit is preferably formed in the form of a quad copter 100, and the weight maintenance unit can be stably transferred to the nacelle top surface 10.

한편, 도 5는 도 2의 (b)의 A부분을 나타내는 확대도에 해당하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지 보수 유닛이 나셀 상부면(10)에 안착된 상태를 나타낸다.On the other hand, FIG. 5 is an enlarged view showing part A of FIG. 2 (b), and shows a state in which the wind turbine maintenance unit according to the embodiment of the present invention is seated on the nacelle upper surface 10.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 유지보수 유닛은 나셀 상부면(10)에 마련된 개폐부(11)를 통하여 나셀(1) 내부로 진입된다.The wind turbine maintenance unit according to an embodiment of the present invention enters the nacelle 1 through the opening and closing part 11 provided on the nacelle upper surface 10.

그리고, 상기 유지보수로봇(200)은 나셀 상부면(10)에서 나셀(1) 내부로 상하 이동을 가능케 하는 상하이동수단과 상기 나셀(1) 내부에서 이동을 가능케 하는 내부이동수단을 포함한다.
The maintenance robot 200 includes a vertically moving means for vertically moving the nacelle 1 from the nacelle top surface 10 and an inner moving means for allowing the nacelle 1 to move inside the nacelle 1.

한편, 상기 비행수단 및 유지보수유닛은 각각 360도 회전가능한 카메라를 포함하는 것이 바람직하며, 카메라로부터 전송된 영상을 기초로 사용자가 이동 및 작업을 제어할 수도 있다.
Preferably, the flight unit and the maintenance unit each include a camera rotatable by 360 degrees, and the user may control movement and operation based on the image transmitted from the camera.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상하이동수단을 나타낸다. 6 to 8 show the up-and-down moving means according to various embodiments of the present invention.

먼저, 도 6은 와이어(161) 방식에 따른 상하이동수단을 나타낸다. First, Fig. 6 shows the up-and-down moving means according to the wire 161 method.

본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동수단은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 비행수단과 상기 유지보수로봇(200)이 길이조절이 가능한 와이어(161)로 상호 연결되되, 상기 와이어(161)가 하측으로 연장되면서 상기 와이어(161)의 끝단에 고정된 상기 유지보수로봇(200)이 상기 나셀(1) 내부로 상하 이동된다.6, the flying means and the maintenance robot 200 are connected to each other by a length-adjustable wire 161, and the wire 161 The maintenance robot 200 fixed to the end of the wire 161 is moved up and down into the nacelle 1 while extending downward.

상기 와이어(161)는 상기 비행수단에 설치된 와이어 권취부(160)에 의하여 길이가 조절된다. 그리고, 상기 유지보수유닛은 상기 와이어(161)의 끝단에 연결되 고정부(162)를 통하여 와이어(161)에 연결된다. 상기 고정부(162)는 전자석의 형태를 고려할 수 있으며, 다양한 탈착방식이 적용될 수 있다.
The length of the wire 161 is adjusted by a wire winding unit 160 installed on the flying means. The maintenance unit is connected to an end of the wire 161 and is connected to the wire 161 through the unit 162. [ The fixing portion 162 may take into consideration the shape of the electromagnet, and various detachment methods may be applied.

한편, 도 7은 레일(40) 방식에 따른 상하이동수단을 나타낸다.On the other hand, Fig. 7 shows the up-and-down moving means according to the rail 40 system.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상하이동수단은, 도 7에 도시된 바와 같이, 나셀 상부면(10)으로부터 나셀 바닥면(20)으로 설치된 레일(40)에 장착되며, 상기 레일(40) 상에서 이동 가능한 레일주행부(250)를 포함한다.7, the up-and-down moving means according to another embodiment of the present invention is mounted on a rail 40 provided from a nacelle top surface 10 to a nacelle bottom surface 20, And a rail running part 250 movable on the rail.

레일(40)의 상부(도면상 우측면)에 톱니면을 형성하고, 상기 레일주행부(250)에 상기 톱니면에 대응되는 톱니기어를 마련함으로써 상기 레일(40)에서 이동이 가능하게 된다.A toothed surface is formed on an upper portion (right side in the drawing) of the rail 40 and a toothed gear corresponding to the toothed surface is provided on the rail running portion 250 so that the rail 40 can be moved.

나셀 상부면(10)으로부터 나셀 바닥면(20)으로 설치된 벽면(30)에 장착되며, 상기 벽면(30) 상에서 이동 가능한 흡착주행부(240)를 포함한다.And a suction traveling unit 240 mounted on the wall surface 30 provided from the nacelle top surface 10 to the nacelle bottom surface 20 and movable on the wall surface 30. [

그리고, 도 8은 흡착 방식에 따른 상하이동수단을 나타낸다.8 shows the up-and-down moving means according to the adsorption method.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 상하이동수단은, 도 8에 도시된 바와 같이, 나셀 상부면(10)으로부터 나셀 바닥면(20)으로 이어지는 벽면(30)에 장착되며, 상기 벽면(30)상에서 이동 가능한 흡착주행부(240)를 포함한다.8, the up-and-down moving means according to another embodiment of the present invention is mounted on the wall surface 30 leading from the nacelle top surface 10 to the nacelle bottom surface 20, (240) which can be moved on the adsorbing portion (240).

상기 흡착주행부(240)는 도 8에 도시된 바와 같이 복수 개의 흡착판이 부착된 체인 내지는 밸트 형태를 고려할 수 있으며, 체인 또는 밸트 내부에는 구동력을 제공하는 적어도 하나 이상의 바퀴가 마련된다.As shown in FIG. 8, the suction traveling unit 240 may take the form of a chain or a belt having a plurality of suction plates attached thereto, and at least one wheel that provides a driving force is provided inside the chain or the belt.

그리고, 상기 흡착주행부(240)는 측면연결부재(260)를 통하여 유지보수로봇(200)의 몸체부(210) 측면에 연결된다.
The suction traveling unit 240 is connected to the side of the body 210 of the maintenance robot 200 through the side connection member 260.

한편, 상기 내부이동수단은, 상기 나셀 바닥면(20)에서 주행 가능한 복수개의 바퀴 또는 크롤러(220)로 이루어지는 것을 고려할 수 있다.The internal moving means may include a plurality of wheels or crawlers 220 that can run on the nacelle floor 20.

다른 한편으로는 상기 내부이동수단은, 상기 나셀 바닥면(20)에 형성된 레일 상에서 주행가능한 레일주행부를 포함하는 것 또한 고려할 수 있으며, 도면으로 나타내어지지는 않았지만, 도 11의 이동경로(R)를 레일에 대응하여 가정할 수 있다.
On the other hand, it is also possible to consider that the internal moving means includes a rail running portion that can run on a rail formed on the nacelle floor 20, and although not shown in the drawing, It can be assumed that it corresponds to the rail.

한편, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지보수로봇(200)의 작업암(230)을 나타나며 도 9에 도시된 바와 같이 복수 개의 관절에 의해 작업 자유도를 확보하는 것이 바람직하다.
FIG. 9 shows a work arm 230 of the maintenance robot 200 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, it is preferable that a plurality of joints ensure workability.

한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업암(230) 및 내부이동수단을 나타내며, 보다 구체적으로 작업암(230)의 높이조절부(231), 길이조절부 및 내부이동수단의 높이조절부를 나타낸다.10 shows the working arm 230 and the inner moving means according to an embodiment of the present invention. More specifically, the height of the height adjusting portion 231, the length adjusting portion and the inner moving means of the working arm 230 Lt; / RTI >

작업 대상(300)의 높이가 다양하기 때문에 작업암(230)의 관절 절곡만으로 작업 지점에 작업핸드(233)가 접근할 수 없는 경우 높이조절부(231, 221) 및 길이조절부(232)를 이용하며 접근성을 향상시킬 수 있다.
The height adjustment parts 231 and 221 and the length adjustment part 232 can be adjusted in a case where the work hand 233 can not approach the work point only by joint bending of the work arm 230 because the height of the work object 300 is varied. And accessibility can be improved.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 유지보수로봇(200)은 작업 대상(300)에 따른 작업별 이동경로(R)가 지정되어, 요구되는 작업에 따라서 나셀(1) 내에서 지정된 이동경로(R)를 이동하는 것이 바람직하다.11, the maintenance robot 200 may designate a movement route R for each task according to the operation object 300 and designate a movement route (for example, R) in the second direction.

도 11에서 점선으로 나타내어진 경로가 작업별 이동경로(R)에 해당한다.In Fig. 11, a path indicated by a dotted line corresponds to a movement path R for each job.

이 경우 유지보수보수 유닛은 상기 이동경로(R)를 따라 이동하면서, P1 내지 P7에 해당하는 작업 대상(300)과 인접하게 마련되는 복 수개의 작업지점에 정지하여 요구되는 작업을 수행하게 된다.In this case, the maintenance and repair unit moves along the movement route R to perform a required operation by stopping at a plurality of work points adjacent to the work object 300 corresponding to P1 to P7.

다른 한편으로는, 상기 유지보수로봇(200)은 작업 대상(300)의 방향을 향하여 이동하되, 장애물 인식 센서를 포함하여 이동 방향에 장애물이 출현할 경우 좌측 또는 우측으로 일정거리 주행한 후 다시 상기 작업 대상(300)의 방향을 향하여 이동하는 것 또한 고려할 수 있다.
On the other hand, when the obstacle appears in the moving direction including the obstacle recognizing sensor, the maintenance robot 200 moves toward the work object 300, and after traveling to the left or right by a certain distance, It is also possible to consider moving toward the workpiece 300.

한편, 상술한 작업은, 윤활유 교체, 소모품 교체, 나셀 내부 구성품 청소, 볼트 체결 등 다양한 작업을 의미하여, 작업에 투입되기전 요구되는 작업에 필요한 작업암(230)을 체결하게 된다.
Meanwhile, the above-mentioned operation means various operations such as replacement of lubricant oil, replacement of consumables, cleaning of the internal components of the nacelle, bolt tightening, and the like, so that the work arm 230 necessary for the work required before the work is inserted is fastened.

이상에서는, 본 발명을 풍력 발전기의 유지 보수 방법의 측면에서 살펴보기로 한다. 상술한 유지 보수 유닛과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
In the foregoing, the present invention will be described in terms of a maintenance method of a wind turbine generator. The description overlapping with the above-described maintenance unit will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 유지 보수 방법은 먼저, 비행수단에 의해 나셀 상부면(10)으로 유지보수로봇(200)을 이송시키는 비행단계를 포함한다. The maintenance method for a wind turbine according to an embodiment of the present invention includes a flying step of transporting the maintenance robot 200 to the nacelle upper surface 10 by the flying means.

상기 비행단계 이후 상기 유지보수로봇(200)을 나셀 상부면(10)으로부터 내부로 상하 이동시키는 상하이동단계를 수행하여 나셀(1) 내부로 유지보수로봇(200)이 진입하게 되며 바닥면에 안착된다.
The maintenance robot 200 is moved into the nacelle 1 by moving the maintenance robot 200 up and down from the upper surface 10 of the nacelle to the inside of the nacelle 1, do.

그리고, 상기 유지보수로봇(200)을 나셀(1) 내부에서 작업 대상(300) 위치로 이동시키는 내부이동단계를 진행하고, 최종적으로 상기 유지보수로봇(200)이 작업 대상(300)에서 작업을 수행하는 작업단계를 진행하게 된다.
The maintenance robot 200 moves the inside of the nacelle 1 to the position of the workpiece 300 and finally the maintenance robot 200 moves the workpiece 300 And proceeds to the work step to be performed.

상술한 바와 같이 상기 비행수단은 비행부를 포함하여 비행을 가능케하며, 상기 비행부는 홀딩암을 마련하여 상기 유지보수로봇(200)을 착탈가능하도록 고정시키는 역할을 수행한다.As described above, the flying means includes a flying part to allow a flight, and the flying part has a holding arm to fix the maintenance robot 200 so that the maintenance robot 200 can be detached.

한편, 상기 상하이동단계는 상기 유지보수로봇(200)의 레일주행부(250)를 통하여 나셀 상부면(10)으로부터 나셀 바닥면(20)으로 설치된 레일(40)에 장착되어 상하 이동하는 것을 고려할 수 있다.Meanwhile, the up-and-down movement step may be performed by moving the rack 40 mounted on the nacelle bottom surface 20 from the nacelle top surface 10 through the rail running part 250 of the maintenance robot 200, .

다른 한편으로는, 상기 상하이동단계는 상기 비행수단과 상기 홀딩암(150) 사이에 길이조절이 가능하도록 상호 연결된 와이어(161)를 통하여, 상기 와이어(161)가 하측으로 연장되면서 상기 와이어(161)의 끝단에 고정된 상기 유지보수로봇(200)이 상기 나셀(1) 내부로 상하 이동되는 것을 고려할 수 있다.On the other hand, in the up-and-down movement step, the wire 161 extends downward through the wires 161 connected to each other so that the length can be adjusted between the flying means and the holding arm 150, The maintenance robot 200 fixed to the end of the nacelle 1 may be moved up and down into the nacelle 1.

또한, 상기 내부이동단계는 상기 유지보수로봇(200)에 마련된 상기 나셀 바닥면(20)에서 주행 가능한 바퀴 또는 크롤러(220)를 통하여 이동하는 것을 고려할 수 있다.
In addition, the internal moving step may be considered to be performed through a wheel or a crawler 220 that can be traveled on the nacelle floor 20 provided in the maintenance robot 200.

그리고, 상기 내부이동단계는 먼저 상기 유지보수로봇(200)에 마련된 레일주행부를 통하여 상기 나셀 바닥면(20)에 형성된 레일 상에서 이동하는 것을 고려할 수 있다.The internal moving step may firstly be considered to be performed on a rail formed on the nacelle floor 20 through a rail running part provided in the maintenance robot 200.

또한, 상기 내부이동단계는 작업 대상(300)에 따른 작업별 이동경로(R)가 지정되어, 요구되는 작업에 따라서 나셀 바닥면(20)에서 지정된 이동경로(R)를 이동하는 것을 고려할 수 있다.In addition, in the internal movement step, a movement path R for each task according to the object 300 may be designated, and it may be considered to move the movement path R designated on the nacelle floor 20 according to a required operation .

또한, 상기 내부이동단계는, 상기 유지보수로봇(200)은 작업 대상(300)의 방향을 향하여 이동하되, 장애물 인식 센서를 동하여 이동 방향에 장애물을 감지하고, 좌측 또는 우측으로 일정거리 주행한 후 다시 상기 작업 대상(300)의 방향을 향하여 이동하는 것을 고려할 수 있으며, 상술한 작업은, 윤활유 교체, 소모품 교체, 나셀 내부 구성품 청소 등 다양한 작업을 포함한다.
In addition, in the internal movement step, the maintenance robot 200 moves toward the workpiece 300, detects an obstacle in the moving direction by moving the obstacle recognition sensor, and travels a predetermined distance to the left or right And moving toward the workpiece 300, and the above-mentioned operations include various operations such as replacing the lubricant, replacing the consumables, cleaning the internal components of the nacelle, and the like.

다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다고 할 것이다. 아울러 본 발명에서 사용된 용어들은 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, shall have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms used in the present invention should not be construed as ideal or overly formal in the sense of the present invention unless explicitly defined.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예는 물론 본 발명에 기존의 공지기술을 단순 주합하거나 본 발명을 단순 변형한 실시 또한 당연히 본 발명의 권리 범위에 해당한다고 보아야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

1: 나셀
10: 나셀 상부면
11: 개폐부
20: 나셀 바닥면
30: 벽면
40: 레일
100: 쿼드콥터
110: 프로펠러
120: 프레임
121: 중심몸체
130: 레그부
140: 랜딩부
150: 홀딩암
160: 와이어 권취부
161: 와이어
162: 고정부
200: 유지보수로봇
210: 몸체부
220: 크롤러
221: 높이조절부
230: 작업암
231: 높이조절부
232: 길이조절부
233: 작업핸드
240: 흡착주행부
250: 레일주행부
260: 측면연결부재
300: 작업 대상
P1~P7: 작업 지점
R: 이동경로1: nacelle
10: Nacelle top face
11:
20: Nacelle bottom
30: Wall
40: rail
100: Quad Copter
110: Propeller
120: frame
121: central body
130: Leg portion
140:
150: Holding arm
160:
161: wire
162:
200: Maintenance robot
210:
220: Crawler
221:
230: Working arm
231:
232:
233: Work Hand
240:
250:
260: side connecting member
300: To whom
P1 ~ P7: Work point
R: Movement path

Claims (21)

풍력 발전기 유지보수 유닛에 있어서,
나셀 내부로 진입하여 유지보수 작업을 수행하는 유지보수로봇; 및 상기 유지보수로봇을 풍력발전기의 나셀 상부면으로 비행 이송시키는 비행수단;을 포함하고,
상기 유지보수로봇은,
상기 나셀 내부에 작업 대상과 인접하게 마련되는 복수개의 작업 지점 중 요구되는 작업에 따라 형성되는 작업별 이동경로를 따라 이동하여, 요구되는 작업을 수행하고,
상기 비행수단은,
비행을 가능케 하는 비행부 및 상기 비행부에 상기 유지보수로봇을 착탈가능하도록 고정시키는 적어도 2개 이상의 홀딩암을 포함하되, 각각의 홀딩암은 적어도 하나 이상의 관절을 포함하며,
상기 유지보수로봇은, 나셀 상부면에서 나셀 내부로 상하 이동을 가능케 하는 상하이동수단과 상기 나셀 내부에서 이동을 가능케 하는 내부이동수단을 포함하고,
상기 상하이동수단은, 상기 비행수단과 상기 유지보수로봇이 길이조절이 가능한 와이어로 상호 연결되되, 상기 와이어가 하측으로 연장되면서 상기 와이어의 끝단에 고정된 상기 유지보수로봇이 상기 나셀 내부로 상하 이동되며,
상기 와이어의 끝단에 상기 유지보수로봇에 탈착되는 고정부가 마련되고, 상기 고정부는 전자석을 이용하여 상기 유지보수로봇에 탈착되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 유지 보수 유닛.In a wind power generator maintenance unit,
A maintenance robot that enters the nacelle and performs maintenance work; And a flying means for flying the maintenance robot to the upper surface of the nacelle of the wind power generator,
The maintenance robot includes:
A plurality of work points provided in the nacelle adjacent to the workpiece, moving along a movement path for each work formed according to a required work, performing a required work,
Wherein said flying means comprises:
And at least two holding arms for detachably fixing the maintenance robot to the flying section, wherein each holding arm includes at least one joint,
The maintenance robot includes a vertically moving means for vertically moving the nacelle into the nacelle and an internal moving means for moving the nacelle inside the nacelle,
Wherein the lifting means is connected to the maintenance robot and the maintenance robot by a length adjustable wire, the maintenance robot fixed to an end of the wire while the wire is extended downward is moved up and down into the nacelle, And,
Wherein a fixing portion is detachably attached to the maintenance robot at an end of the wire, and the fixing portion is detachably attached to the maintenance robot using an electromagnet. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 비행부는, 쿼드콥터 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 유지 보수 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the flying unit is in the form of a quad-copter. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 내부이동수단은, 상기 나셀 바닥면에서 주행 가능한 복수개의 바퀴 또는 크롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the internal moving means includes a plurality of wheels or crawlers that can travel on the floor of the nacelle. 제1항에 있어서, 상기 내부이동수단은, 상기 나셀 바닥면에 형성된 레일 상에서 주행가능한 레일주행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 유닛.The maintenance unit of a wind turbine generator according to claim 1, wherein the internal moving means includes a rail running section that can run on a rail formed on the nacelle floor. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유지보수로봇은 상기 작업 대상의 방향을 향하여 이동하되, 장애물 인식 센서를 포함하여 이동 방향에 장애물이 출현할 경우 좌측 또는 우측으로 일정거리 주행한 후 다시 상기 작업 대상의 방향을 향하여 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the maintenance robot moves toward a direction of the object to be worked and includes an obstacle recognizing sensor and travels a certain distance to the left or right when the obstacle appears in the moving direction, Maintenance unit of wind turbine generator. 제1항에 있어서,
상기 작업은, 윤활유 교체, 소모품 교체, 나셀 내부 구성품 청소 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the operation is one of lubrication oil replacement, consumable replacement, and nacelle internal component cleaning. 풍력 발전기의 유지 보수 방법에 있어서,
비행수단에 의해 나셀 상부면으로 유지보수로봇을 이송시키는 비행단계;
상기 유지보수로봇을 나셀 상부면으로부터 내부로 상하 이동시키는 상하이동단계;
상기 유지보수로봇을 나셀 내부에서 작업 대상 위치로 이동시키는 내부이동단계; 및
상기 유지보수로봇이 작업 대상에서 작업을 수행하는 작업단계;를 포함하고,
상기 비행단계의 비행수단은, 비행을 가능케 하는 비행부 및 상기 비행부에 상기 유지보수로봇을 착탈가능하도록 고정시키는 적어도 2개 이상의 홀딩암을 포함하되, 상기 홀딩암은 적어도 하나의 관절을 포함하고,
상기 내부이동단계의 상기 유지보수로봇은, 상기 나셀 내부에 작업 대상과 인접하게 마련되는 복수개의 작업 지점 중 요구되는 작업에 따라 형성되는 작업별 이동경로를 이동하며, 요구되는 작업을 수행하며,
상기 상하이동단계는, 상기 비행수단과 상기 홀딩암 사이에 길이조절이 가능하도록 상호 연결된 와이어를 통하여, 상기 와이어가 하측으로 연장되면서 상기 와이어의 끝단에 고정된 상기 유지보수로봇이 상기 나셀 내부로 상하 이동되며,
상기 와이어의 끝단에 상기 유지보수로봇에 탈착되는 고정부를 마련하고, 상기 고정부에 전자석을 마련하여 상기 전자석을 이용하여 유지보수유닛을 탈착하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 유지 보수 방법.In a maintenance method for a wind turbine generator,
A flight step of transporting the maintenance robot to the upper surface of the nacelle by the flight means;
A vertical moving step of moving the maintenance robot up and down from the upper surface of the nacelle;
An internal moving step of moving the maintenance robot from a nacelle to a work target position; And
And a work step of the maintenance robot performing an operation on a work subject,
Wherein the flying means in the flight phase includes at least two flying arms capable of flying and at least two holding arms for detachably fixing the maintenance robot to the flying unit, wherein the holding arms include at least one joint ,
Wherein the maintenance robot of the internal movement step moves a movement path for each task formed according to a required work among a plurality of work points provided in the nacelle adjacent to the workpiece,
Wherein the wire is extended downwardly through wires connected to each other so as to be adjustable in length between the flying means and the holding arm, and the maintenance robot, which is fixed to the end of the wire, Lt; / RTI &
Wherein the fixed portion is detachably attached to the maintenance robot at an end of the wire and the electromagnet is provided at the fixed portion to detach the maintenance unit using the electromagnet. 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 비행부는 쿼드콥터 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기 유지 보수 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the flying unit is in the form of a quad-copter. 삭제delete 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 내부이동단계는, 상기 유지보수로봇에 마련된 상기 나셀 바닥면에서 주행 가능한 바퀴 또는 크롤러를 통하여 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the internal moving step moves through a wheel or a crawler that can travel on the floor of the nacelle provided on the maintenance robot. 제12항에 있어서,
상기 내부이동단계는, 상기 유지보수로봇에 마련된 레일주행부를 통하여 상기 나셀 바닥면에 형성된 레일 상에서 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the internal moving step moves on a rail formed on a bottom surface of the nacelle through a rail running part provided in the maintenance robot. 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 내부이동단계는, 상기 유지보수로봇은 상기 작업 대상의 방향을 향하여 이동하되, 장애물 인식 센서를 동하여 이동 방향에 장애물을 감지하고, 좌측 또는 우측으로 일정거리 주행한 후 다시 상기 작업 대상의 방향을 향하여 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the maintenance robot moves in the direction of the object to be worked, detects an obstacle in the moving direction by moving the obstacle recognition sensor, travels a certain distance to the left or right, To the wind turbine generator. 제12항에 있어서,
상기 작업은, 윤활유 교체, 소모품 교체, 나셀 내부 구성품 청소 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 유지 보수 방법.


13. The method of claim 12,
Wherein the operation is one of lubrication oil replacement, consumable replacement, and nacelle internal component cleaning.


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