KR101986809B1 - 풍력발전기 블레이드 해체시스템 - Google Patents

풍력발전기 블레이드 해체시스템 Download PDF

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부정환
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한국에너지종합기술(주)
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Abstract

본 발명은 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블레이드에 신속하고 안정적으로 압착·결합할 수 있는 블레이드고정장치를 작업프레임에 의해 이동시켜 해체시킬 블레이드에 결합시키고, 블레이드고정장치가 별도의 이송장치에 의해 이송되도록 하여, 블레이드를 풍력발전기로부터 분리하도록 함으로써, 블레이드의 해체작업이 안전하고 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 관한 것이다.

Description

풍력발전기 블레이드 해체시스템{A Disassembling System of Windmill Blade}
본 발명은 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블레이드에 신속하고 안정적으로 압착·결합할 수 있는 블레이드고정장치를 작업프레임에 의해 이동시켜 해체시킬 블레이드에 결합시키고, 블레이드고정장치가 별도의 이송장치에 의해 이송되도록 하여, 블레이드를 풍력발전기로부터 분리하도록 함으로써, 블레이드의 해체작업이 안전하고 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 관한 것이다.
풍력은 재생가능하고 온실 효과를 유발하지 않기 때문에 화석 연료를 대체하는 에너지원으로 각광받고 있다.
풍력에 의해 전기에너지를 생산하는 풍력발전기는 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드, 복수의 블레이드 중심에서 블레이드와 연결되는 허브를 갖는 로터, 로터와 연결되어 블레이드의 회전력을 전기에너지로 변환시키는 발전설비를 수용하는 너셀, 로터 및 너셀을 지지하는 타워로 형성된다.
이때, 복수의 블레이드는 허브에 각각 삽입하여 결합시켜야 하는데, 허브는 지면으로부터 상당히 높은 위치에 형성되므로, 블레이드를 크레인 등으로 연결하여 너셀에 연결시키도록 한다.
특히, 풍력발전기는 일반적으로 바람이 많은 곳에 설치되고, 상당한 무게를 갖는 블레이드를 허브의 높은 위치까지 이동시켜야 하므로, 아래 특허문헌과 같이 특수 설계된 이송장치를 이용하여 블레이드를 설치하도록 한다.
한편, 블레이드는 사용에 따라 파손되거나 노후되어 교체를 실시하게 되는데, 허브에 매달려 있는 블레이드를 허브로부터 분리시켜 지상으로 이동시키도록 한다.
그러나 블레이드를 해체시킬 때에는 블레이드를 공중에서 고정시켜 지상으로 이동시켜야 하므로, 아래 특허문헌과 같은 설치장비를 사용할 수는 없으며, 일반적으로는 공중에서 면바, 벨트 등을 블레이드에 고정시켜 크레인에 의해 지상으로 이동시키도록 한다.
따라서, 작업자가 공중에서 면바, 벨트 등에 의해 블레이드를 고정시키는 작업을 실시해야 하므로, 작업시간이 오래 걸리고 사고의 위험이 높으며, 그 고정력이 크지 못하여 블레이드가 낙하하는 사고가 자주 발생하였다.
(특허문헌)
등록특허공보 제10-1556189호(2015.09.22. 등록)"풍력발전기용 블레이드 설치시스템"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 블레이드의 해체작업이 신속하고 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 블레이드고정장치가 블레이드의 양측에서 블레이드에 안정적으로 결합하고, 블레이드의 다양한 굴곡에도 블레이드에 밀착될 수 있도록 함으로써, 블레이드의 해체 및 이송이 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템은 풍력발전기 블레이드의 일 지점에 압착되어 고정되며, 별도의 이송장치와 연결되어 블레이드를 풍력발전기로부터 해체시키는 블레이드고정장치와; 상기 블레이드고정장치를 블레이드의 일 지점으로 이동시키는 작업프레임과; 상기 작업프레임의 일측에 고정되며, 상기 블레이드고정장치와 탈착식으로 결합하여 블레이드고정장치가 블레이드에 결합된 후 블레이드고정장치와 분리되는 고정장치탈착부와; 해체시스템의 작동을 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 고정장치탈착부는 상기 작업프레임에 고정되는 탈착본체와; 상기 탈착본체에 고정되며, 자력에 의해 상기 블레이드고정장치와 결합하는 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 고정장치탈착부는 상기 전자석에 대한 전류의 공급을 조절하는 전류공급수단을 포함하여, 전류의 공급에 따라 블레이드고정장치가 자동으로 탈착되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 고정장치탈착부는 상기 전자석을 회전시키는 회전수단을 포함하여, 블레이드의 각도에 따라 상기 블레이드고정장치를 회전시키도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 블레이드고정장치는 블레이드고정장치의 각 구성을 지지하는 본체부와; 상기 본체부의 양측에 형성되며, 블레이드의 양측에서 블레이드에 압착되어 결합되는 결합지지부와; 상기 고정장치탈착부에 탈착식으로 결합하는 탈착결합부와; 별도의 이송장치에 연결되는 이송장치연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 결합지지부는 상기 본체부에 결합되어 블레이드를 향해 가까워지거나 멀어지도록 회전하는 회전부와, 상기 회전부의 일단에 형성되어 블레이드에 밀착·결합하는 결합부를 포함하며, 상기 결합부는 회전부의 일단에서 양측으로 연결되도록 형성되어 별개로 회전하는 제1결합부 및 제2결합부를 포함하여, 블레이드의 굴곡에 맞는 미세 각도의 조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 회전부는 블레이드를 향해 가까워지거나 멀어지도록 회전하는 회전바와; 상기 본체부에 회전가능하도록 결합하며, 상기 회전바의 끝단에 연결되어 회전바를 밀거나 당기도록 하는 구동실린더와; 상기 회전바의 일 지점과 본체부에 양단이 회전가능하도록 결합되는 회전지지바;를 포함하여, 구동실린더의 작동에 따라 상기 결합부를 블레이드에 밀착시키거나 이격시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 제1결합부는 압착패드에 의해 블레이드에 압착되는 제1압착부와, 상기 제1압착부의 회전각도를 조절하는 제1미세각조절부를 포함하고, 상기 제1미세각조절부는 상기 회전바의 일단에 회전 가능하도록 연결되며, 회전바에 연결되는 측의 타단에 제1압착부가 형성되는 회전부재와; 회전부재의 타단 및 회전바의 일 지점에 양단이 연결되어 회전부재를 회전시키는 제1회전실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 제2결합부는 상기 제1압착부와 반대측에서 블레이드에 압착되는 제2압착부와, 상기 제2압착부의 회전각도를 조절하는 제2미세각조절부를 포함하고, 상기 제2미세각조절부는 상기 회전바의 일단에 결합되며, 회전바에 결합되는 측의 타단에 제2압착부가 형성되는 지지바와; 상기 회전바 및 제2압착부에 양단이 연결되도록 형성되어 제2압착부를 회전시키는 제2회전실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 제2압착부는 블레이드에 압착되는 압착패드와, 상기 압착패드에 결합되어 상기 제2회전실린더의 작동에 따라 함께 회전하는 지지부재를 포함하고, 상기 지지부재는 회전축에 의해 상기 지지바에 회전 가능하도록 결합하며, 상기 제2회전실린더는 상기 회전축이 연결되는 지점을 벗어나 상측 또는 하측에 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 제1압착부 및 제2압착부는 블레이드와의 거리를 감지하는 거리센서모듈을 포함하고 상기 거리센서모듈은 압착패드의 바닥에서 가장 먼 양단에 형성되는 제1,2거리센서모듈을 포함하며, 상기 제어부는 제1,2거리센서모듈에 의해 측정되는 거리의 차이가 가장 적은 상태로 제1압착부 및 제2압착부를 회전시키도록 상기 회전부 및 결합부를 제어하는 결합제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템에 있어서, 상기 결합제어부는 상기 회전부의 구동실린더 작동을 제어하는 회전부작동모듈과, 상기 제1압착부 및 제2압착부와 블레이드가 근접하는 거리를 감지하여 설정된 거리까지 회전부를 작동시키는 근접거리감지모듈과, 설정된 거리가 감지된 경우 상기 제1,2미세각조절부의 제1,2회전실린더를 작동시키는 결합부회전모듈과, 제1,2거리센서모듈에 의해 측정되는 거리를 비교하여 거리차가 가장 적은 상태에서 제1,2결합부의 회전을 정지하는 근접거리비교모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 작업프레임에 탈착식으로 고정된 블레이드고정장치를 해체시킬 블레이드까지 이동시킨 후, 블레이드고정장치를 작업프레임으로부터 분리하여 블레이드에 압착·결합되도록 하고, 블레이드에 결합된 블레이드고정장치를 별도의 이송장치에 의해 풍력발전기로부터 분리하여 이동시키도록 함으로써, 블레이드의 해체작업이 신속하고 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 블레이드고정장치가 전자석에 의해 작업프레임에 탈착 가능하게 결합되도록 함으로써 블레이드 고정작업이 더욱 쉽게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 블레이드고정장치가 블레이드의 양측에서 블레이드에 안정적으로 결합할 수 있도록 하여 블레이드의 해체가 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 블레이드의 다양한 굴곡에도 블레이드고정장치가 블레이드에 밀착 결합할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템을 이용하여 블레이드를 해체하는 과정을 나타내는 참고도
도 3은 도 1의 블레이드고정장치의 사시도
도 4는 도 3의 결합지지부의 구성을 나타내는 정면도
도 5는 결합지지부의 작동상태를 설명하기 위한 참고도
도 6은 거리센서모듈의 설치예를 나타내는 참고도
도 7은 도 3의 이동부의 구성을 나타내는 부분사시도
도 8은 이동부에 의한 작동상태를 설명하기 위한 참고도
도 9는 도 3의 제어부의 구성을 나타내는 블럭도
이하에서는 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템을 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 상기 풍력발전기 블레이드 해체시스템은 풍력발전기 블레이드(100)의 일 지점에 압착되어 고정되며, 별도의 이송장치와 연결되어 블레이드(100)를 풍력발전기로부터 해체시키는 블레이드고정장치(5)와; 상기 블레이드고정장치(5)를 해체시킬 블레이드(100)의 일 지점으로 이동시키는 작업프레임(1)과; 상기 작업프레임(1)의 일측에 고정되며, 상기 블레이드고정장치(5)와 탈착식으로 결합하여 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 결합된 후 블레이드고정장치(5)와 분리되는 고정장치탈착부(3)와; 해체시스템의 작동을 조절하는 제어부(7);를 포함한다.
종래 풍력발전기의 블레이드(100)를 해체하기 위해서는 앞서 배경기술에서 설명한 바와 같이 작업자가 지면으로부터 상당한 높이에 위치하는 블레이드(100)로 올라가 면바 등에 의해 블레이드(100)를 고정시키는 작업을 실시하고, 면바 등을 크레인과 연결하여 풍력발전기로부터 해체시켜야만 했다. 따라서, 면바 등을 고정시키는 작업이 번거롭고 많은 시간이 소요되며 작업자의 추락 위험도 높을 뿐만 아니라, 면바 등에 의한 고정이 제대로 이루어지지 않을 경우 블레이드(100)가 추락하여 파손되거나 추가적인 사고가 발생하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 풍력발전기 블레이드 해체시스템은 블레이드(100) 양측에 압착하여 고정될 수 있는 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 자동으로 고정되도록 함으로써, 블레이드(100)를 고정시키는 작업이 신속하고 안전하게 이루어지도록 할 수 있으며, 블레이드(100)에 대한 고정력 또한 높일 수 있도록 한다. 또한, 블레이드고정장치(5)를 작업프레임(1)에 탈착식으로 고정되도록 한 후 작업프레임(1)을 블레이드(100) 옆으로 이동시키고, 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 결합된 후 작업프레임(1)으로부터 분리되도록 함으로써, 블레이드(100)를 해체하기 위한 작업이 더욱 신속하고 안전하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 작업프레임(1)은 상기 블레이드고정장치(5)를 블레이드(100)에 결합시키기 위해 이동시키는 구성으로, 작업프레임(1)에는 일측에 고정장치탈착부(3)가 수용되어 고정장치탈착부(3)에 결합된 블레이드고정장치(5)를 블레이드(100)로 이동시킬 수 있도록 한다. 상기 작업프레임(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 크레인, 스카이 등의 연결이 가능한 이동연결부(11)를 포함하여, 작업프레임(1)이 블레이드고정장치(5)를 블레이드(100)까지 이동시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 작업프레임(1)의 바닥에는 작업대(12)가 형성되어 그 상부에 고정장치탈착부(3)를 설치할 수 있도록 하고, 작업자가 작업프레임(1)에 탑승할 수 있도록 한다. 다만, 상기 작업프레임(1)에는 작업자가 탑승하지 않고 지상에서의 원격 조작으로 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 압착·결합되도록 할 수도 있다.
상기 고정장치탈착부(3)는 상기 작업프레임(1)에 설치되어 블레이드고정장치(5)와 탈착식으로 결합되는 구성으로, 자력에 의해 탈착이 조절되는 전자석(32)을 이용하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 고정장치탈착부(3)는 블레이드고정장치(5)가 고정된 상태에서 작업프레임(1)과 함께 블레이드(100)에 인접하도록 이동되며, 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 결합된 후 블레이드고정장치(5)를 분리시키도록 하고, 크레인 등 별도의 이송장치에 의해 블레이드고정장치(5)를 이동시킴으로써 블레이드(100)를 풍력발전기로부터 안전하게 해체시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 고정장치탈착부(3)는 블레이드고정장치(5)의 회전이 가능하도록 하여 블레이드(100)의 각도에 따라 블레이드고정장치(5)를 회전시켜 결합이 이루어지도록 함으로써 블레이드고정장치(5)의 정확한 결합이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 고정장치탈착부(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 탈착본체(31), 전자석(32), 전류공급수단(33), 회전수단(34)을 포함할 수 있다.
상기 탈착본체(31)는 상기 고정장치탈착부(3)가 작업프레임(1) 상에 고정될 수 있도록 하는 구성으로, 바람직하게는 작업프레임(1)의 작업대(12) 상에 안착되도록 형성될 수 있다. 상기 탈착본체(31)에는 상기 전자석(32)이 연결되어 블레이드고정장치(5)와 탈착결합하도록 하며, 전자석(32)과의 사이에는 회전수단(34)이 형성되어 블레이드고정장치(5)의 회전이 가능하도록 하고, 그 내부에는 전자석(32)에 전류를 공급하는 전류공급수단(33)이 형성되도록 할 수 있다.
상기 전자석(32)은 전류의 공급에 따라 자력을 발생시키는 구성으로, 전류가 공급되면 자기화되어 자석이 되고, 전류의 공급이 차단되면 자기화되지 않고 원래의 상태로 돌아가도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 블레이드고정장치(5)를 고정장치탈착부(3)에 고정시킬 때에는 전자석(32)에 전류를 공급하여 자기화되도록 하고, 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 결합된 후 블레이드고정장치(5)를 고정장치탈착부(3)로부터 분리시킬 때에는 전자석(32)에 대한 전류의 공급을 차단하여 자성을 띄지 않도록 한다. 따라서, 블레이드고정장치(5)의 고정 및 분리가 매우 용이하고 신속하게 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 전자석(32)은 복수개가 형성되어 상기 블레이드고정장치(5)와 복수의 지점에서 결합되도록 할 수 있으며, 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이 상하 한 쌍으로 형성되도록 할 수 있다.
상기 전류공급수단(33)은 전자석(32)에 전류를 공급하는 구성으로, 상기 탈착본체(31) 내에 형성될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 블레이드고정장치(5)를 고정장치탈착부(3)에 고정시킬 때에는 전자석(32)에 전류를 공급하고, 블레이드고정장치(5)를 분리시킬 때에는 전류의 공급을 차단하도록 한다. 상기 전류공급수단(33)은 상기 제어부(7)의 후술할 탈착제어부(73)의 제어에 따라 전류의 공급이 조절되며, 작업프레임(1)에 탑승한 작업자 또는 원격지에서의 조작에 따라 그 작동이 조절되도록 할 수 있다.
상기 회전수단(34)은 상기 전자석(32)을 회전시키는 구성으로, 상기 탈착본체(31)와 전자석(32) 사이에 형성되어 블레이드(100)의 각도에 맞추어 전자석(32)을 회전시킬 수 있도록 한다. 상기 회전수단(34)은 한 쌍의 전자석(32)의 중심에 연결되는 회전축으로 형성될 수 있으며, 회전축을 회전시킬 수 있는 모터 등과 연결되어 전자석(32)의 회전이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 회전수단(34) 역시 탈착제어부(73)의 제어에 따라 작동하며, 작업자가 별도의 조작장치를 조작하여 전자석(32)을 회전시키도록 함으로써, 블레이드(100)의 각도에 맞도록 전자석(32)과 결합된 블레이드고정장치(5)가 회전하여 정확하게 블레이드(100)에 압착·결합될 수 있도록 한다.
상기 블레이드고정장치(5)는 블레이드(100)에 압착·고정되며, 별도의 이송장치에 의해 이동되어 블레이드(100)를 풍력발전기로부터 해체시킬 수 있도록 한다. 앞서 설명한 바와 같이 블레이드고정장치(5)는 작업프레임(1)에 설치된 고정장치탈착부(3)와 결합하여 블레이드(100) 측으로 이동되며, 블레이드(100)에 압착·결합된 후 별도의 이송장치에 의해 블레이드(100)를 해체시킬 수 있도록 한다. 특히, 상기 블레이드고정장치(5)는 블레이드(100)의 양측에서 블레이드(100)에 압착·고정될 수 있으며, 블레이드(100)의 다양한 굴곡에도 미세 회전을 통해 블레이드(100)에 안정적으로 결합할 수 있도록 한다. 또한, 상기 블레이드고정장치(5)는 블레이드(100)를 따른 이동이 가능하도록 하여, 블레이드(100)의 안정적인 이송과 해체가 가능한 위치가 블레이드고정장치(5)가 이동될 수 있도록 함으로써, 공중에서 크레인, 스카이 등을 움직이면서 위험하게 위치를 조정할 필요없이 자동으로 블레이드고정장치(5)의 위치가 조정되도록 할 수 있다. 상기 블레이드고정장치(5)는 각 구성을 지지하는 본체부(56)와; 상기 본체부(56)의 양측에 형성되어 블레이드(100)에 압착·결합하는 결합지지부(51)와; 상기 고정장치탈착부(3)에 탈착되도록 결합하는 탈착결합부(52)와; 별도의 이송장치를 연결하는 이송장치연결부(53)와; 블레이드고정장치(5)를 이동시키는 이동부(54)와; 본체부(56)가 블레이드(100)에 지지되도록 하는 본체지지부(55);를 포함한다.
상기 결합지지부(51)는 블레이드(100)에 압착·지지되어 고정되는 구성으로, 본체부(56)의 양측에 한 쌍이 형성되어 블레이드(100)의 양측에서 압착될 수 있도록 한다. 또한, 상기 결합지지부(51)는 블레이드(100)에 대한 안정적인 결합과 블레이드(100)를 따른 이동이 가능하도록 하기 위해, 일정 간격 이격되도록 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'')를 형성하도록 하며, 고정결합지지부(51')는 본체부(56)에 결합·고정되어 본체부(56)와 일체로 이동하고, 이동결합지지부(51'')는 본체부(56)에 지지되어 본체부(56)를 따라 이동할 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 결합지지부(51)는 블레이드(100)의 크기에 따라 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'')의 간격을 조절할 수 있으며, 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'')의 순차적 이동으로 블레이드(100)를 따라 이동하여 안정적인 이송이 이루어질 수 있는 위치로 블레이드고정장치(5)를 이동시킬 수 있도록 한다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다.
상기 고정결합지지부(51')는 본체부(56)와 일체로 형성되고, 이동결합지지부(51'')는 본체부(56)를 따라 이동하는 것만 제외하면, 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'')는 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 결합지지부(51)로 통칭하여 함께 설명하도록 하며, 필요한 경우에만 고정결합지지부(51')에 관한 구성의 도면부호에 ['] 표시를 하고, 이동결합지지부(51'')에 관한 구성의 도면부호에 [''] 표시를 하여 구분하도록 한다.
상기 결합지지부(51)는 블레이드(100)를 향해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 회전하는 회전부(511)와, 회전부(511)의 일단에 형성되어 블레이드(100)에 밀착·결합하는 결합부(512)를 포함하여, 블레이드(100)의 다양한 굴곡에 맞추어 블레이드(100)에 압착 결합할 수 있도록 하고, 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 결합하여 지지되거나 결합이 해제되어 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 한다.
상기 회전부(511)는 블레이드(100)를 향해 가까워지거나 멀어지도록 회전하여 그 끝단에 형성되는 결합부(512)가 블레이드(100)에 압착·결합하거나 압착이 해제되어 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 하는 구성으로, 블레이드(100)를 향해 가까워지거나 멀어지도록 회전하는 회전바(511a)와; 상기 본체부(56)에 회전가능하도록 결합하며, 상기 회전바(511a)의 끝단에 연결되어 회전바(511a)를 밀거나 당기도록 하는 구동실린더(511b)와; 상기 회전바(511a)의 일 지점과 본체부(56)에 양단이 회전가능하도록 결합되는 회전지지바(511c);를 포함한다.
상기 회전바(511a)는 일단이 구동실린더(511b)에 연결되고 타단이 결합부(512)에 연결되어 구동실린더(511b)의 작동에 따라 회전하는 구성으로, 회전지지바(511c)가 연결되는 지점을 중심으로 회전한다. 따라서, 상기 회전바(511a)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 구동실린더(511b)의 실린더암(511b-1)이 당겨지는 경우에는 결합부(512)가 블레이드(100)에서 멀어지는 방향으로 회전하여 블레이드(100)를 따른 이동이 가능하게 되고, 반대로 실린더암(511b-1)이 밀어져 돌출되는 경우에는 결합부(512)가 블레이드(100)에 가까워지는 방향으로 회전하여 압착·결합될 수 있도록 한다.
상기 구동실린더(511b)는 일단이 본체부(56)에 연결되고 타단이 회전바(511a)의 일단에 연결되어 실린더암(511b-1)의 입출에 따라 앞서 설명한 바와 같이 회전바(511a)를 회전시킬 수 있도록 한다. 상기 구동실린더(511b)의 작동은 후술할 결합제어부(71)에 의해 제어될 수 있으며, 결합부(512)와 블레이드(100)의 거리에 따라 자동으로 제어되도록 할 수 있다.
상기 회전지지바(511c)는 양단이 상기 회전바(511a)의 일 지점 및 본체부(56)에 회전 가능하게 연결되도록 형성되어 회전바(511a)의 회전중심이 되는 구성으로, 구동실린더(511b)의 작동에 따라 결합부(512)가 블레이드(100)에 압착되거나 압착이 해제되어 멀어지게 회전할 수 있도록 한다.
상기 결합부(512)는 상기 회전부(511)의 일단에 형성되어 블레이드(100)에 밀착·결합하는 구성으로, 특히 양측으로 제1결합부(512a)와 제2결합부(512b)가 별개로 회전하도록 형성되어 다양한 굴곡을 가진 블레이드(100)에 압착될 수 있도록 한다. 다시 말해, 양측으로 형성된 제1결합부(512a) 및 제2결합부(512b)는 블레이드(100)의 굴곡에 따라 블레이드(100)의 표면과 최대한 수평을 이룰 수 있는 각도로 회전하며, 이를 통해 블레이드(100)에 안정적으로 압착되어 결합할 수 있도록 한다. 또한, 제1결합부(512a)와 제2결합부(512b)가 양측으로 형성되어 블레이드(100)의 동일 표면에 압착됨에 따라, 블레이드(100)에 대한 더욱 안정적인 결합이 가능해진다.
상기 제1결합부(512a)는 상기 회전부(511)의 끝단에 회전 가능하도록 형성되면서, 본체부(56)를 향하도록 형성되는 구성으로, 블레이드(100)에 압착되는 제1압착부(512a-1)와, 상기 제1압착부(512a-1)의 각도를 조절하는 제1미세각조절부(512a-2)를 포함한다.
상기 제1압착부(512a-1)는 상기 회전바(511a)의 끝단을 중심으로 본체부(56) 측에서 블레이드(100)에 압착되는 구성으로, 블레이드(100)에 압착되는 압착패드(512a-11), 압착패드(512a-11)를 지지하는 지지부재(512a-12), 블레이드(100)와의 거리를 측정하는 거리센서모듈(512a-13)을 포함한다.
상기 압착패드(512a-11)는 블레이드(100)에 압착되는 구성으로, 지지부재(512a-12)에 지지되어 함께 회전하도록 하며, 블레이드(100) 표면의 굴곡에 따라 회전되어 블레이드(100) 표면과 수평에 가까운 상태에서 블레이드(100)에 압착될 수 있도록 한다. 상기 압착패드(512a-11)는 전기의 공급에 따라 블레이드(100)에 압착되거나 해제되도록 하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 압착패드(512a-11) 내에 공기를 제거하여 진공 상태에서 블레이드(100)와의 압착이 이루어지도록 하고, 공기 공급의 조절을 통해 압착 및 해제의 조절이 이루어지도록 할 수도 있다.
상기 지지부재(512a-12)는 압착패드(512a-11)를 지지하는 구성으로, 상기 제1미세각조절부(512a-2)의 후술할 회전부재(512a-21)에 고정되어 함께 회전하도록 한다.
상기 거리센서모듈(512a-13)은 압착패드(512a-11)의 바닥측에 형성되어 블레이드(100)와의 거리를 측정하는 구성으로, 거리를 측정할 수 있는 다양한 센서모듈이 적용될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 압착패드(512a-11) 바닥측의 가장 먼 양단에 제1,2거리센서모듈(512a-131,512a-132) 한 쌍이 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 거리센서모듈(512a-13)은 블레이드(100)와의 거리를 측정하여 압착패드(512a-11)와 블레이드(100)의 근접여부를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 제1,2거리센서모듈(512a-131,512a-132)에 의해 측정되는 블레이드(100)와의 거리를 비교하여 수평에 근접한 상태로 압착패드(512a-11)를 회전시키도록 할 수 있다.
상기 제1미세각조절부(512a-2)는 별도로 회전하는 제1결합부(512a), 더욱 정확하게는 상기 압착패드(512a-11)의 회전각도를 조절하는 구성으로, 회전부(511)의 회전과는 별도로 제1압착부(512a-1)의 압착패드(512a-11)를 미세한 각도로 회전시킬 수 있도록 하여 블레이드(100)에 대한 압착패드(512a-11)의 압착이 가능하도록 한다. 이를 위해, 상기 제1미세각조절부(512a-2)는 상기 회전바(511a)의 일단에 회전 가능하도록 연결되며, 회전바(511a)에 연결되는 측의 타단에 제1압착부(512a-1)가 형성되는 회전부재(512a-21)와; 회전부재(512a-21)의 타단 및 회전바(511a)의 일 지점에 양단이 연결되어 회전부재(512a-21)를 회전시키는 제1회전실린더(512a-22);를 포함한다.
상기 회전부재(512a-21)는 회전바(511a)의 일단에 연결되어 회전하며, 그 타단에는 제1압착부(512a-1)의 지지부재(512a-12)가 결합되어 회전바(511a)에 연결되는 지점을 중심으로 회전하도록 한다. 상기 회전부재(512a-21)는 제1회전실린더(512a-22)의 작동에 따라 지지부재(512a-12)와 함께 회전하며, 이를 통해 압착패드(512a-11)도 함께 회전하도록 할 수 있다.
상기 제1회전실린더(512a-22)는 상기 지지부재(512a-12) 및 회전바(511a)에 양단이 연결되어 실린더암(512a-221)의 입출에 따라 회전부재(512a-21)를 회전시키는 구성으로, 회전부재(512a-21)의 회전과 함께 압착패드(512a-11)도 함께 회전할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 제1회전실린더(512a-22)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 실린더암(512a-221)이 돌출되어 지지부재(512a-12)를 미는 경우 이에 결합된 회전부재(512a-21) 및 압착패드(512a-11)가 모두 ⓒ 방향으로 회전하게 되고, 실린더암(512a-221)을 당기는 경우에는 압착패드(512a-11)가 그 반대 방향으로 회전하게 된다.
상기 제2결합부(512b)는 상기 회전부(511)의 끝단에 연결되도록 형성되면서, 제1결합부(512a)와는 반대로 본체부(56)와 멀어지는 방향으로 형성된다. 상기 제2결합부(512b)는 제1결합부(512a)와 유사하게 제2압착부(512b-1)와 제2미세각조절부(512b-2)를 포함하여 블레이드(100)의 굴곡에 따른 회전이 가능하도록 하나, 제2압착부(512b-1)의 원활한 회전이 가능하도록 하기 위해 제2미세각조절부(512b-2)는 제1미세각조절부(512a-2)와 상이한 구성을 갖도록 할 수 있다.
상기 제2압착부(512b-1)는 상기 회전바(511a)의 끝단을 중심으로 본체부(56)와 먼측에서 블레이드(100)에 압착되는 구성으로, 블레이드(100)에 압착되는 압착패드(512b-11), 압착패드(512b-11)를 지지하는 회전지지부재(512b-12), 블레이드(100)와의 거리를 측정하는 거리센서모듈(512b-13)을 포함한다. 압착패드(512b-11) 및 거리센서모듈(512b-13)은 제1압착부(512a-1)의 압착패드(512a-11) 및 거리센서모듈(512a-13)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 회전지지부재(512b-12)는 제1압착부(512a-1)의 지지부재(512a-12)와 같이 압착패드(512b-11)를 지지하는 구성이나, 제2미세각조절부(512b-2)의 후술할 지지바(512b-21)에 결합되어 지지바(512b-21)와 함께 회전하는 것이 아니라, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 회전축(512b-121)에 의해 지지바(512b-21)에 회전 가능하게 결합된다. 그리고 상기 회전지지부재(512b-12)는 회전축(512b-121)이 연결되는 지점의 상측 또는 하측, 바람직하게는 상측으로 제2미세각조절부(512b-2)의 후술할 제2회전실린더(512b-22)가 연결되도록 하여 제2회전실린더(512b-22)의 작동에 따라 회전축(512b-121)을 중심으로 회전하고, 이에 따라 압착패드(512b-11)도 함께 회전할 수 있도록 한다.
상기 제2미세각조절부(512b-2)는 상기 제2압착부(512b-1)의 압착패드(512b-11)의 미세한 회전각도를 조절하는 구성으로, 상기 회전바(511a)의 일단에 결합되며, 회전바(511a)에 결합되는 측의 타단에 제2압착부(512b-1)가 형성되는 지지바(512b-21)와; 상기 회전바(511a) 및 제2압착부(512b-1)에 양단이 연결되도록 형성되어 제2압착부(512b-1)를 회전시키는 제2회전실린더(512b-22);를 포함한다.
상기 지지바(512b-21)는 회전바(511a)의 일단에 결합되어 제2회전실린더(512b-22) 및 제2압착부(512b-1)를 지지하는 구성으로, 본체부(56)에서 먼 측으로 형성되며, 상기 회전지지부재(512b-12)의 회전축(512b-121)을 지지하여 회전지지부재(512b-12)가 회전축(512b-121)을 중심으로 회전할 수 있도록 한다.
상기 제2회전실린더(512b-22)는 그 일단이 회전바(511a)에 결합하고, 그 타단은 회전지지부재(512b-12)에 연결되어 그 작동에 따라 회전지지부재(512b-12)를 회전시키는 구성으로, 회전지지부재(512b-12)의 회전에 따라 압착패드(512b-11)도 함께 회전하여 블레이드(100)의 다양한 굴곡에 대응할 수 있도록 한다. 상기 제2회전실린더(512b-22)는 그 타단이 상기 회전지지부재(512b-12)의 회전축(512b-121)이 연결되는 지점의 상측 또는 하측, 바람직하게는 상측에 연결되어 실린더암(512b-221)의 입출에 따라 회전지지부재(512b-12)를 회전시키도록 한다. 따라서, 상기 제2회전실린더(512b-22)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 실린더암(512b-221)을 당기는 경우 회전지지부재(512b-12) 및 압착패드(512b-11)가 ⓓ 방향으로 회전하게 되며, 실린더암(512b-221)을 밀어 돌출시키는 경우에는 회전지지부재(512b-12) 및 압착패드(512b-11)가 그 반대 방향으로 회전하게 된다.
상기 탈착결합부(52)는 상기 블레이드고정장치(5)를 고정장치탈착부(3)에 탈착·결합시키는 구성으로, 본체부(56)의 양측에 형성되어 한 쌍의 전자석(32)과 결합되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 탈착결합부(52)는 영구자석 형태로 형성될 수 있으며, 전자석(32)이 자기화되는 경우 전자석(32)과 결합하여 고정장치탈착부(3)에 고정되고, 전자석(32)에 전류가 공급되지 않는 경우 고정장치탈착부(3)로부터 분리될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 블레이드고정장치(5)는 전류의 공급 조절만으로 고정장치탈착부(3)에 결합되거나 분리될 수 있다.
상기 이송장치연결부(53)는 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 압착·결합된 다음 블레이드고정장치(5)를 이동시키는 별도의 이송장치를 연결하는 구성으로, 본체부(56)에 형성되도록 할 수 있으며, 크레인 등의 와이어가 연결되도록 형성될 수 있다. 다만, 상기 이송장치연결부(53)는 이에 한정되지 않으며, 이송장치에 따라 블레이드고정장치(5)를 이동시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.
상기 이동부(54)는 블레이드고정장치(5)의 블레이드(100)를 따른 이동이 이루어지도록 하는 구성으로, 도 7에 도시된 바와 같이 결합지지부(51)가 이동하는 동력을 제공하는 구동수단(541)과; 상기 이동결합지지부(51'')와 연결되어 구동수단(541)의 작동에 따라 함께 이동하는 이동체(542)와; 상기 이동체(542)가 본체부(56)에 지지되어 이동하도록 하는 지지수단(543); 본체부(56)의 양단에서 이동체(542)의 근접을 감지하는 근접감지수단(544);을 포함한다.
상기 구동수단(541)은 결합지지부(51)가 이동하는 동력을 제공하는 구성으로, 더욱 정확하게는 상기 이동체(542)를 이동시키는 동력을 제공하여, 이동체(542)와 연결된 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 한다. 또한, 구동수단(541)에 의해 이동체(542)가 이동할 때, 이동체(542)와 연결된 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)에 압착되어 고정된 경우에는 회전봉(541c)을 포함한 본체부(56) 및 본체부(56)와 결합된 고정결합지지부(51')가 이동하게 된다. 이에 관한 설명은 이동제어부(74)에 관한 설명에서 후술하도록 한다. 이를 위해, 상기 구동수단(541)은 구동력을 발생시키는 구동모터(541a), 구동모터(541a)의 구동력을 전달하는 기어체(541b), 구동모터(541a)의 작동에 따라 회전하는 회전봉(541c)을 포함할 수 있다.
상기 구동모터(541a)는 일반적인 모터가 적용될 수 있으며, 회전력을 발생시켜 회전봉(541c)을 회전시킬 수 있도록 하고, 회전봉(541c)의 회전에 따라 이동체(542)가 본체부(56)를 따라 이동할 수 있도록 한다. 또한, 상기 구동모터(541a)에는 기어체(541b)가 연결되어 구동모터(541a)의 회전력을 회전봉(541c)에 전달하도록 할 수 있다.
상기 회전봉(541c)은 구동모터(541a)에 직접 연결되거나 기어체(541b)를 통해 연결되도록 할 수 있으며, 구동모터(541a)의 작동에 따라 회전한다. 상기 회전봉(541c)은 도 7에 도시된 바와 같이 본체부(56)의 상단에 지지되도록 설치되며, 고정결합지지부(51') 및 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 블레이드(100)의 길이 방향에 상응하는 방향으로 형성되도록 한다. 상기 회전봉(541c)에는 상기 이동체(542)의 후술할 상단이동부재(542a)가 삽입되어 지지되며, 회전봉(541c)의 회전에 의해 상단이동부재(542a)가 회전봉(541c)을 따라 이동하도록 한다.
상기 이동체(542)는 상기 회전봉(541c)과 연결되어 구동모터(541a)의 작동에 따라 이동하는 구성으로, 회전봉(541c)에 연결되어 회전봉(541c)의 회전에 따라 이동하는 상단이동부재(542a)와, 상단이동부재(542a) 및 이동결합지지부(51'')와 연결되어 상단이동부재(542a)의 이동에 따라 이동결합지지부(51'')가 함께 이동하도록 하는 연결부재(542b)를 포함한다. 따라서, 상기 이동체(542)는 구동모터(541a)의 작동과 함께 이동결합지지부(51'')를 이동시킬 수 있고, 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)에 압착·결합된 경우에는 본체부(56)가 고정결합지지부(51')와 함께 회전봉(541c)을 따라 이동하게 된다.
상기 지지수단(543)은 상기 이동체(542)가 본체부(56)에 지지되어 본체부(56)를 따라 안정적으로 이동할 수 있도록 하는 구성으로, 본체부(56)의 상단 및 하단에 상, 하측지지수단(331,332) 한 쌍이 형성되도록 한다.
상기 상측지지수단(543a)은 상기 상단이동부재(542a)에 결합되며 회전봉(541c)에 삽입되는 가이드부재(543a-1)와, 가이드부재(543a-1)가 지지되어 이동하도록 하며 본체부(56)의 상단에 고정되도록 설치되는 이동가이드레일(543a-2)을 포함한다. 따라서, 회전봉(541c)에 삽입되어 회전봉(541c)의 회전에 따라 이동하는 가이드부재(543a-1)는 이동가이드레일(543a-2)에 지지되어 본체부(56)의 양단을 왕복하며 이동할 수 있게 된다.
상기 하측지지수단(543b)은 상기 본체부(56)의 하측에 형성되어 이동체(542)를 지지하는 구성으로, 연결부재(542b)에 결합되어 함께 이동하는 레일바(543b-1)와, 본체부(56)의 하측으로 고정되도록 형성되며 레일바(543b-1)가 삽입되어 지지되는 삽입가이드부재(543b-2)를 포함한다. 따라서, 이동체(542)의 이동과 함께 본체부(56)를 따라 이동하는 레일바(543b-1)는 삽입가이드부재(543b-2)에 지지되어 안정적으로 본체부(56) 양단을 왕복 이동할 수 있다.
상기 근접감지수단(544)은 본체부(56)의 양단에서 이동체(542)의 근접을 감지하는 구성으로, 고정결합지지부(51')가 형성되는 본체부(56)의 일단에서 이동체의 근접을 감지하는 제1근접센싱모듈(544a)과, 본체부(56)의 타단에서 이동체의 근접을 감지하는 제2근접센싱모듈(544b)을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 이동결합지지부(51'')는 본체부(56)의 양단 사이를 왕복 이동할 수 있고, 이를 통해 결합이동장치(5)가 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 한다.
상기 이동부(54)의 작동에 관해 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 이동결합지지부(51'')는 고정결합지지부(51')가 블레이드(100)에 결합된 상태에서 압착이 해제되어상기 이동체(542)가 회전봉(541c)을 따라 이동하도록 함으로써 블레이드(100)를 따라 이동하도록 하고, 이를 통해 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'') 사이의 간격을 조절하고 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 한다. 상기 이동결합지지부(51'')는 제1,2근접센싱모듈(544a,544b) 사이를 이동할 수 있는데, 도 8(b)에 도시된 바와 같이 이동체(542)가 제2근접센싱모듈(544b)에 감지되면, 이동체(542)의 이동을 멈추고 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)에 압착되며, 이동체(542)가 이동하던 방향으로 블레이드고정장치(5)를 더 이동시키기 위해서는 고정결합지지부(51')의 압착을 해제시키고 구동모터(541a)를 작동하여 회전봉(541c)이 회전하도록 한다. 그렇게 되면 이동체(542)는 이동할 수 없으므로, 회전봉(541c)이 이동체(542)를 따라 이동하게 되고, 회전봉(541c)과 결합된 본체부(56) 및 본체부(56)에 결합된 고정결합지지부(51')가 회전봉(541c)의 이동과 함께 이동하게 된다. 그리고 다시 고정결합지지부(51')가 이동결합지지부(51'')에 근접되면서 도 8(a)에 도시된 바와 같이 이동체(542)가 제1근접센싱모듈(544a)에 의해 감지되면 고정결합지지부(51')가 블레이드(100)에 압착되고 이동결합지지부(51'')가 다시 이동하며 고정결합지지부(51')와의 간격을 조절하게 된다. 따라서, 상기 블레이드고정장치(5)는 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'')의 순차적 이동으로 블레이드(100)를 따른 이동이 가능하게 된다.
상기 본체지지부(55)는 상기 본체부(56)가 블레이드(100)에 지지되도록 하여 결합지지부(51)를 통한 더욱 안정적인 결합이 가능하도록 하고, 결합지지부(51)의 블레이드(100)를 따른 이동시 좀 더 안정적인 이동이 가능하도록 한다. 상기 본체지지부(55)는 지지롤러(552)에 의해 블레이드(100)에 지지될 수 있도록 하며, 간격조절실린더(551)의 작동을 통해 지지롤러(552)의 위치를 변경시켜 블레이드(100)의 크기 및 위치에 관계없이 블레이드(100)에 지지될 수 있도록 한다. 또한, 상기 본체지지부(55)는 지지롤러(552)와 블레이드(100) 사이의 거리를 감지하는 거리감지센서(553)를 포함하여 자동으로 간격조절실린더(551)의 작동이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 간격조절실린더(551)는 일단에 지지롤러(552)가 형성되고 타단은 본체부(56)에 결합하여, 그 작동에 따라 지지롤러(552)가 블레이드(100)를 향해 가까워지거나 멀어질 수 있도록 하는 구성으로, 지지롤러(552)를 블레이드(100)에 밀착되어 지지될 수 있는 위치로 이동시킬 수 있도록 하며, 상기 거리감지센서(553)에 의해 측정되는 지지롤러(552)와 블레이드(100) 사이의 거리에 따라 작동하도록 한다.
상기 지지롤러(552)는 간격조절실린더(551)의 끝단에 형성되어 회전하는 구성으로, 원형으로 형성되어 블레이드(100)에 지지된 상태에서 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 함으로써 결합지지부(51)의 이동시에도 본체부(56)가 블레이드(100)에 지지되어 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 한다.
상기 거리감지센서(553)는 상기 지지롤러(552)의 일측에 형성되어 지지롤러(552)와 블레이드(100) 사이의 거리를 감지하는 구성으로, 지지롤러(552)가 블레이드(100)에 접촉될 수 있도록 간격조절실린더(551)를 작동시키도록 한다.
상기 본체부(56)는 블레이드고정장치(5)의 각 구성을 지지하는 구성으로, 양측으로는 상기 결합지지부(51)가 한 쌍으로 형성되어 블레이드(100)의 양측에서 블레이드(100)에 압착·결합하도록 한다. 상기 본체부(56)에는 상기 이동부(54)가 형성되어 이동결합지지부(51'')가 본체부(56)에 지지되어 이동할 수 있도록 하고, 상기 본체부(56)에 결합된 고정결합지지부(51')는 이동부(54)의 작동에 따라 본체부(56)와 함께 이동할 수 있도록 구성된다.
상기 제어부(7)는 블레이드고정장치(5)의 작동을 조절하는 구성으로, 도 9에 도시된 바와 같이 결합제어부(71), 압착제어부(72), 탈착제어부(73), 이동제어부(74), 간격제어부(75)를 포함할 수 있다.
상기 결합제어부(71)는 상기 결합지지부(51)의 회전부(511) 및 결합부(512)의 작동을 조절하는 구성으로, 더욱 정확하게는 상기 회전부(511)의 구동실린더(511b), 상기 결합부(512)의 제1회전실린더(512a-22), 제2회전실린더(512b-22)의 작동을 조절하도록 한다. 상기 결합제어부(71)는 상기 고정결합지지부(51') 또는 이동결합지지부(51'')를 블레이드(100)에 압착·결합시킬 때 구동실린더(511b), 제1,2회전실린더(512a-22,512b-22)의 작동을 조절하여 압착패드(512a-11,512b-11)가 블레이드(100)와 수평인 상태에서 안정적으로 압착·결합하도록 하고, 고정결합지지부(51') 또는 이동결합지지부(51'')를 블레이드(100)로부터 압착 해제시킬 때에는 구동실린더(511b)의 작동을 조절하여 압착패드(512a-11,512b-11)가 블레이드(100)로부터 멀어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 결합제어부(71)는 회전부작동모듈(711), 근접거리감지모듈(712), 결합부회전모듈(713), 근접거리비교모듈(714)을 포함하도록 할 수 있다.
상기 회전부작동모듈(711)은 상기 회전부(511)의 구동실린더(511b)의 작동을 조절하는 구성으로, 구동실린더(511b)의 실린더암(511b-1)이 입출되는 것을 조절하여 회전바(511a)의 회전이 이루어지도록 한다. 상기 회전부작동모듈(711)은 앞서 회전부(511)에서 설명한 바와 같이 실린더암(511b-1)을 당겨 인입되도록 하는 경우 상기 결합부(512)가 블레이드(100)로부터 멀어지는 방향으로 회전하여 결합지지부(51)의 이동이 가능하게 되고, 실린더암(511b-1)을 밀어 인출되도록 하는 경우 결합부(512)가 블레이드(100) 방향으로 회전하여 압착된다. 이때, 상기 회전부작동모듈(711)은 제1,2결합부(512)의 미세 각도 조절이 가능하도록 하기 위해 결합부(512)가 블레이드(100)로부터 일정 거리 떨어진 위치까지만 회전부(511)를 회전시키도록 하며, 그 상태에서 미세 각도 조절이 이루어진 후 다시 회전부(511)를 회전시켜 결합부(512)가 블레이드(100)에 압착될 수 있도록 한다.
상기 근접거리감지모듈(712)은 상기 결합부(512), 더욱 정확하게는 제1압착부(512a-1) 및 제2압착부(512b-1)의 압착패드(512a-11,512b-11)와 블레이드(100) 사이의 거리가 설정된 거리가 되는 것을 감지하는 구성으로, 결합부(512)가 블레이드(100)에 압착되도록 회전할 때 설정된 거리까지만 근접한 후 상기 결합부회전모듈(713)에 의해 제1,2결합부(512a,512b)의 미세 회전 각도를 조절하여 수평인 상태를 맞출 수 있도록 한다.
상기 결합부회전모듈(713)은 상기 제1,2결합부(512a,512b)의 제1,2회전실린더(512a-22,512b-22)의 작동을 조절하여 블레이드(100)의 굴곡에 따라 압착패드(512a-11,512b-11)의 각도를 조절하도록 하는 구성으로, 근접거리비교모듈(714)을 통해 제1거리센서모듈(512a-131,512b-131)과 제2거리센서모듈(512a-132,512b-132)에 의해 측정되는 블레이드(100)와 압착패드(512a-11,512b-11) 사이의 거리를 비교하여, 거리가 최대로 같아지는 상태가 되도록 상기 제1,2회전실린더(512a-22,512b-22)를 작동시키도록 한다. 상기 결합부회전모듈(713)은 상기 근접거리감지모듈(712)에 의해 압착패드(512a-11,512b-11)가 블레이드(100)로부터 일정 거리만큼 근접하는 것을 감지하여 작동하도록 하며, 이를 통해 수평 상태로의 회전이 정확하게 이루어지고 결합지지부(51)의 회전이 신속하고 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 근접거리비교모듈(714)은 제1결합부(512a)의 제1거리센서모듈(512a-131)과 제2거리센서모듈(512a-132), 제2결합부(512b)의 제1거리센서모듈(512b-131)과 제2거리센서모듈(512b-132)에 의해 측정된 거리를 비교하는 구성으로, 압착패드(512a-11,512b-11)의 양단과 블레이드 사이의 거리를 비교하여 가장 근접한 값을 가지는 각도로 압착패드(512a-11,512b-11)를 회전시키도록 함으로써, 블레이드와 수평인 상태에서 압착될 수 있도록 한다. 본 발명은 수평인 상태로 압착패드(512a-11,512b-11)를 회전시키고 나면 다시 상기 회전부작동모듈(711)에 의해 구동실린더(511b)를 작동시켜 압착패드(512a-11,512b-11)가 블레이드(100)에 그대로 압착될 수 있도록 한다.
상기 압착제어부(72)는 블레이드(100)에 대한 압착패드(512a-11,512b-11)의 압착과 압착해제를 조절하는 구성으로, 압착패드(512a-11,512b-11)가 블레이드(100)에 압착되도록 하는 압착모듈(721)과, 블레이드(100)에 대한 압착이 해제되도록 하는 압착해제모듈(722)을 포함할 수 있다. 압착모듈(721)은 압착패드(512a-11,512b-11)에 전기를 공급하여 자화되도록 함으로써 블레이드(100)에 압착되도록 할 수 있으며, 공압식으로 형성되는 경우에는 압착패드(512a-11,512b-11) 내에 공기를 제거하여 진공상태에서 블레이드(100)와 결합되도록 할 수 있다. 또한, 압착해제모듈(722)은 압착패드(512a-11,512b-11)에 대한 전기의 공급을 차단하여 압착패드(512a-11,512b-11)의 블레이드(100)에 대한 압착이 해제될 수 있도록 하며, 공압식으로 형성되는 경우에는 공기를 주입하여 진공상태가 해제되도록 함으로써 블레이드(100)와의 압착이 해제되도록 할 수 있다.
상기 탈착제어부(73)는 상기 고정장치탈착부(3)의 작동을 조절하는 구성으로, 전자석(32)에 대한 전류의 공급을 조절하여 전자석(32)이 자기화되거나 자기화되지 않도록 함으로써, 블레이드고정장치(5)가 전자석(32)에 결합되거나 분리될 수 있도록 한다. 또한, 상기 탈착제어부(73)는 상기 회전수단(34)의 작동을 통해 전자석(32)을 회전시켜 블레이드(100)의 각도에 따라 블레이드고정장치(5)를 회전시킬 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 탈착제어부(73)는 전류공급모듈(731), 전류차단모듈(732), 회전모듈(733)을 포함한다.
상기 전류공급모듈(731)은 상기 전류공급수단(33)을 작동시켜 전자석(32)에 전류가 공급되도록 하는 구성으로, 전자석(32)이 자기화되어 블레이드고정장치(5)의 탈착결합부(52)와 자력에 의해 결합고정된다.
상기 전류차단모듈(732)은 상기 전류공급수단(33)의 작동을 중단시켜 전자석(32)으로의 전류 공급을 차단하는 구성으로, 전자석(32)이 자기화되지 않도록 하여 탈착결합부(52)와의 결합을 해제하도록 한다. 따라서, 상기 전류차단모듈(732)은 블레이드고정장치(5)가 블레이드(100)에 결합고정된 후 작동되어 고정장치탈착부(3)로부터 분리될 수 있도록 한다.
상기 회전모듈(733)은 회전수단(34)의 작동을 조절하는 구성으로, 블레이드(100)의 각도에 따라 전자석(32)의 회전이 이루어지도록 하여, 블레이드고정장치(5) 사이에 블레이드(100)가 수평으로 놓인 상태에서 블레이드고정장치(5)의 결합이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 이동제어부(74)는 상기 이동부(54)의 작동을 제어하는 구성으로, 앞서 이동부(54)에서 설명한 바와 같이 구동모터(541a)의 작동을 통해 회전봉(541c)을 회전시키고, 이를 통해 이동결합지지부(51''), 고정결합지지부(51')의 블레이드(100)를 따른 이동이 가능하도록 한다. 이를 위해, 상기 이동제어부(74)는 제1이동모듈(741), 제1근접감지모듈(744), 제2이동모듈(743), 제2근접감지모듈(742)을 포함할 수 있다.
상기 제1이동모듈(741)은 이동결합지지부(51'')를 이동시키는 구성으로, 고정결합지지부(51')가 블레이드(100)에 압착결합된 상태에서 구동모터(541a)의 작동에 따라 이동체(542)를 이동시킴으로써 이동결합지지부(51'')가 본체부(56)를 따라 이동할 수 있도록 한다. 상기 제1이동모듈(741)은 이동체(542)가 제2근접센싱모듈(544b)에 근접할 때까지 이동결합지지부(51'')가 이동하도록 할 수 있다.
상기 제2근접감지모듈(742)은 상기 이동체(542)가 제2근접센싱모듈(544b)에 의해 감지되는 신호를 수신하는 구성으로, 이동결합지지부(51'')가 센서이동모듈(541b)에 의한 이동을 멈추고 상기 제2이동모듈(743)이 작동되도록 한다.
상기 제2이동모듈(743)은 이동결합지지부(51'')가 제1이동모듈(741)에 의한 이동을 멈추고 블레이드(100)에 압착·고정된 상태를 유지하도록 하며, 대신 고정결합지지부(51')의 압착을 해제하여 구동모터(541a)의 작동에 따른 이동이 이루어지도록 한다. 앞서 설명한 바와 같이 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)에 고정된 상태에서 회전봉(541c)을 회전시키면 본체부(56) 및 고정결합지지부(51')가 회전봉(541c)을 따라 이동하게 되며, 상기 제1근접감지모듈(744)에 의해 이동체(542)의 근접신호가 수신되는 경우 고정결합지지부(51')가 블레이드(100)에 다시 압착되고 제1이동모듈(741)의 작동이 개시되도록 한다.
상기 제1근접감지모듈(744)은 상기 제1근접센싱모듈(544a)에 의해 이동체(542)의 근접이 감지되는 신호를 수신하는 구성으로, 감지 신호가 수신되면 고정결합지지부(51')가 블레이드(100)에 압착되고 상기 제1이동모듈(741)을 작동시켜 상기 이동결합지지부(51'')가 블레이드(100)를 따라 이동할 수 있도록 한다.
상기 간격제어부(75)는 상기 본체지지부(55)의 작동을 조절하는 구성으로, 더욱 정확하게는 간격조절실린더(551)의 작동을 조절하도록 한다. 상기 간격제어부(75)는 거리감지센서(553)에 의해 지지롤러(552)와 블레이드(100)의 거리를 측정하도록 하는 거리측정모듈(751)과, 거리에 따라 간격조절실린더(551)를 작동시키는 실린더작동모듈(752)을 포함하며, 항상 지지롤러(552)가 블레이드(100)에 접촉될 수 있도록 간격조절실린더(551)를 작동시키도록 한다.
상기 풍력발전기 블레이드 해체시스템의 작동과정에 관하여 간략하게 설명하면, 먼저 작업프레임(1) 상의 고정장치탈착부(3)에 블레이드고정장치(5)를 결합시키고, 작업프레임(1)을 크레인, 스카이 등과 연결하여 블레이드(100) 근처로 이동시키도록 한다. 그리고 상기 회전모듈(733)에 의해 블레이드(100)에 수평이 되도록 블레이드고정장치(5)를 회전시킨 후 블레이드고정장치(5)를 블레이드(100)에 결합시킨다. 이때, 결합제어부(71)의 제어에 따라 결합지지부(51)는 압착패드(512a-11,512b-11)가 블레이드(100)와 최대로 수평으로 맞추어진 상태에서 블레이드(100)에 결합할 수 있다. 또한, 블레이드(100)에 결합된 블레이드고정장치(5)를 이동시켜 블레이드고정장치(5)의 위치를 조절할 수 있는데, 상기 이동제어부(74)의 제어에 따라 고정결합지지부(51') 및 이동결합지지부(51'')를 이동시켜 위치 조절이 이루어질 수 있도록 한다. 이때 블레이드고정장치(5)의 본체부(56)는 본체지지부(55)에 의해 블레이드(100)에 지지된 상태에서 이동하므로 안정적 이동이 가능하다. 이렇게 블레이드고정장치(5)의 위치까지 모두 조절된 후 블레이드고정장치(5)의 고정결합지지부(51')와 이동결합지지부(51'')가 모두 블레이드(100)에 압착되면, 전자석(32)에 대한 전류의 공급을 중단하여 블레이드고정장치(5)가 고정장치탈착부(3)로부터 분리되도록 하고, 블레이드고정장치(5)의 이송장치연결부(53)에 와이어 등을 연결하여 크레인 등의 별도의 이송장치를 통해 블레이드(100)를 풍력발전기로부터 해체시킬 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 해체시스템은 블레이드고정장치(5)가 자동으로 블레이드(100)에 압착결합되어 블레이드(100)를 고정시키기 위한 작업이 신속하고 안전하게 이루어질 수 있고, 블레이드고정장치(5)를 작업프레임(1)에서 분리시키는 작업도 전류 공급의 중단만으로 가능하므로, 이 역시 매우 신속하게 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 블레이드고정장치(5)는 결합지지부(51) 특유의 구조를 통해 블레이드(100)에 안정적으로 결합할 수 있으며, 블레이드(100)를 해체시키기 위해 가장 적정한 위치로 원격 조절을 통해 이동시키도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 해체시스템은 블레이드의 해체 작업이 매우 신속하고 안전하며 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 작업프레임
11: 이동연결부 12: 작업대
3: 고정장치탈착부
31: 탈착본체 32: 전자석 33: 전류공급수단 34: 회전수단
5: 블레이드고정장치
51: 결합지지부 51': 고정결합지지부 51'': 이동결합지지부
511: 회전부 511a: 회전바 511b: 구동실린더 511c: 회전지지바
512: 결합부 512a: 제1결합부 512a-1: 제1압착부 512a-11: 압착패드
512a-12: 지지부재 512a-13: 거리센서모듈 512a-131: 제1거리센서모듈
512a-132: 제2거리센서모듈 512a-2: 제1미세각조절부 512a-21: 회전부재
512a-22: 제1회전실린더 512b: 제2결합부 512b-1: 제2압착부
512b-11: 압착패드 512b-12: 회전지지부재 512b-121: 회전축
512b-13: 거리센서모듈 512b-131: 제1거리센서모듈
512b-132: 제2거리센서모듈 512b-2: 제2미세각조절부
512b-21: 지지바 512b-22: 제2회전실린더
52: 탈착결합부 53: 이송장치연결부 54: 이동부
541: 구동수단 541a: 구동모터 541b: 기어체 541c: 회전봉
542: 이동체 542a: 상단이동부재 542b: 연결부재 543: 지지수단
543a: 상측지지수단 543a-1: 가이드부재 543a-2: 이동가이드레일
543b: 하측지지수단 543b-1: 레일바 543b-2: 삽입가이드부재
544: 근접감지수단 544a-1: 제1근접센싱모듈 544a-2: 제2근접센싱모듈
55: 본체지지부 551: 간격조절실린더 552: 지지롤러
553: 거리감지센서 56: 본체부
7: 제어부
71: 결합제어부 72: 압착제어부 73: 탈착제어부
74: 이동제어부 75: 간격제어부

Claims (12)

  1. 풍력발전기 블레이드의 일 지점에 압착되어 고정되며, 별도의 이송장치와 연결되어 블레이드를 풍력발전기로부터 해체시키는 블레이드고정장치와;
    상기 블레이드고정장치를 블레이드의 일 지점으로 이동시키는 작업프레임과;
    상기 작업프레임의 일측에 고정되며, 상기 블레이드고정장치와 탈착식으로 결합하여 블레이드고정장치가 블레이드에 결합된 후 블레이드고정장치와 분리되는 고정장치탈착부와;
    해체시스템의 작동을 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정장치탈착부는
    상기 작업프레임에 고정되는 탈착본체와; 상기 탈착본체에 고정되며, 자력에 의해 상기 블레이드고정장치와 결합하는 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 고정장치탈착부는
    상기 전자석에 대한 전류의 공급을 조절하는 전류공급수단을 포함하여, 전류의 공급에 따라 블레이드고정장치가 자동으로 탈착되도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 고정장치탈착부는
    상기 전자석을 회전시키는 회전수단을 포함하여, 블레이드의 각도에 따라 상기 블레이드고정장치를 회전시키도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드고정장치는
    블레이드고정장치의 각 구성을 지지하는 본체부와; 상기 본체부의 양측에 형성되며, 블레이드의 양측에서 블레이드에 압착되어 결합되는 결합지지부와; 상기 고정장치탈착부에 탈착식으로 결합하는 탈착결합부와; 별도의 이송장치에 연결되는 이송장치연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 결합지지부는
    상기 본체부에 결합되어 블레이드를 향해 가까워지거나 멀어지도록 회전하는 회전부와, 상기 회전부의 일단에 형성되어 블레이드에 밀착·결합하는 결합부를 포함하며,
    상기 결합부는,
    회전부의 일단에서 양측으로 연결되도록 형성되어 별개로 회전하는 제1결합부 및 제2결합부를 포함하여, 블레이드의 굴곡에 맞는 미세 각도의 조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 회전부는
    블레이드를 향해 가까워지거나 멀어지도록 회전하는 회전바와; 상기 본체부에 회전가능하도록 결합하며, 상기 회전바의 끝단에 연결되어 회전바를 밀거나 당기도록 하는 구동실린더와; 상기 회전바의 일 지점과 본체부에 양단이 회전가능하도록 결합되는 회전지지바;를 포함하여, 구동실린더의 작동에 따라 상기 결합부를 블레이드에 밀착시키거나 이격시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1결합부는
    압착패드에 의해 블레이드에 압착되는 제1압착부와, 상기 제1압착부의 회전각도를 조절하는 제1미세각조절부를 포함하고,
    상기 제1미세각조절부는,
    상기 회전바의 일단에 회전 가능하도록 연결되며, 회전바에 연결되는 측의 타단에 제1압착부가 형성되는 회전부재와; 회전부재의 타단 및 회전바의 일 지점에 양단이 연결되어 회전부재를 회전시키는 제1회전실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제2결합부는
    상기 제1압착부와 반대측에서 블레이드에 압착되는 제2압착부와, 상기 제2압착부의 회전각도를 조절하는 제2미세각조절부를 포함하고,
    상기 제2미세각조절부는,
    상기 회전바의 일단에 결합되며, 회전바에 결합되는 측의 타단에 제2압착부가 형성되는 지지바와; 상기 회전바 및 제2압착부에 양단이 연결되도록 형성되어 제2압착부를 회전시키는 제2회전실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제2압착부는
    블레이드에 압착되는 압착패드와, 상기 압착패드에 결합되어 상기 제2회전실린더의 작동에 따라 함께 회전하는 회전지지부재를 포함하고,
    상기 회전지지부재는 회전축에 의해 상기 지지바에 회전 가능하도록 결합하며,
    상기 제2회전실린더는 상기 회전축이 연결되는 지점을 벗어나 상측 또는 하측에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제1압착부 및 제2압착부는
    블레이드와의 거리를 감지하는 거리센서모듈을 포함하고,
    상기 거리센서모듈은 압착패드의 바닥에서 가장 먼 양단에 형성되는 제1,2거리센서모듈을 포함하며,
    상기 제어부는,
    제1,2거리센서모듈에 의해 측정되는 거리의 차이가 가장 적은 상태로 제1압착부 및 제2압착부를 회전시키도록 상기 회전부 및 결합부를 제어하는 결합제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 결합제어부는
    상기 회전부의 구동실린더 작동을 제어하는 회전부작동모듈과, 상기 제1압착부 및 제2압착부와 블레이드가 근접하는 거리를 감지하여 설정된 거리까지 회전부를 작동시키는 근접거리감지모듈과, 설정된 거리가 감지된 경우 상기 제1,2미세각조절부의 제1,2회전실린더를 작동시키는 결합부회전모듈과, 제1,2거리센서모듈에 의해 측정되는 거리를 비교하여 거리차가 가장 적은 상태에서 제1,2결합부의 회전을 정지하는 근접거리비교모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 블레이드 해체시스템.
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