KR102278466B1

KR102278466B1 - 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치

Info

Publication number: KR102278466B1
Application number: KR1020210005480A
Authority: KR
Inventors: 정성대; 김동환; 최충열
Original assignee: 리셋컴퍼니 주식회사
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2021-07-19
Also published as: JP7329879B2; WO2022154202A1; JP2023511636A

Abstract

가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치가 개시된다. 본 발명의 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치는, 태양광 패널을 포함하는 청소 대상물에 마련된 레일 부재를 따라 이동되는 본체; 본체에 마련되어 본체를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 구동 수단; 본체에 마련되어 청소 대상물의 표면을 청소하며 구동 수단에 연결되어 회전되는 회전 브러시가 구비된 청소 수단; 본체에 마련되어 복수의 레일 부재의 간격에 대응되게 레일 부재의 간격을 보정하는 레일 간격 보정부; 및 본체에 마련되어 복수의 레일 부재의 높이에 대응되게 본체의 높이를 보정하는 레일 높이 보정부를 포함한다.

Description

가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치{SURFACE CLEANING ROBOT APPARATUS FOR MOVING VARIABLE RAIL}

본 발명은, 청소 로봇장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 태양광 패널을 포함하는 청소 대상물에 마련되는 레일의 간격이나 곡면(높이)에 대응되게 보정되어 청소 대상물의 표면을 청소할 수 있는 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치에 관한 것이다.

태양광 발전은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한, 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.

하지만, 이러한 태양광 모듈은 태양 전지판에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물이 쉽게 쌓일 수 있는 단점이 있다. 태양광 모듈에 오물이 쌓일 경우 태양광 모듈은 광흡수율이 현저히 떨어지고, 결과적으로 발전 효율 또한 저하될 수 있다.

또한, 겨울철에 비나 눈 등이 태양 전지판에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다. 이러한 오물, 눈,비 등으로 인한 발전효율의 저하를 방지하기 위해서는 태양광 모듈을 주기적으로 세척할 필요가 있다.

그러나, 넓은 면적에 많은 수로 배치되는 태양광 모듈들을 일일이 세척하는 것은 많은 시간과 인력을 필요로 한다. 이를 해결하기 위해, 짧은 시간에 최소한의 인력으로 태양광 모듈들을 청소할 수 있는 장치가 개발되고 있다.

하지만, 기존의 태양광 모듈을 청소하는 장치는 태양광 모듈에 설치되는 레일의 간격이 줄어들거나 넓어질 경우 또는 레일이 높아지거나 넓어질 경우 제대로 보정이 되지 않아 청소 장치가 레일에서 이탈되거나 떨어지는 문제점이 발생되므로 이에 대한 개선책이 요구된다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록특허공보 제10-1171853호(주식회사 창성에이스산업) 2012. 08. 01.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 태양광 패널을 포함하는 청소 대상물에 마련되는 레일의 간격이나 곡면 또는 높이에 대응되게 보정되어 청소 대상물의 표면을 청소할 수 있는 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 태양광 패널을 포함하는 청소 대상물에 마련된 레일 부재를 따라 이동되는 본체; 상기 본체에 마련되어 상기 본체를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 구동 수단; 상기 본체에 마련되어 상기 청소 대상물의 표면을 청소하며 상기 구동 수단에 연결되어 회전되는 회전 브러시가 구비된 청소 수단; 상기 본체에 마련되어 복수의 상기 레일 부재의 간격에 대응되게 상기 레일 부재의 간격을 보정하는 레일 간격 보정부; 및 상기 본체에 마련되어 복수의 상기 레일 부재의 높이에 대응되게 상기 본체의 높이를 보정하는 레일 높이 보정부를 포함하는 표면 청소 로봇장치가 제공될 수 있다.

상기 레일 간격 보정부는, 상기 본체에 마련되어 상기 레일 부재의 폭 방향으로 이동되는 LM 가이드; 상측부가 상기 LM 가이드에 결합되는 가이드 서포트; 상기 가이드 서포트의 하측부에 결합되는 제1 지지프레임; 상기 제1 지지프레임에 승강되게 결합되는 복수의 제1 보정휠축; 및 상기 복수의 제1 보정휠축의 하측부에 마련되어 상기 레일 부재에 회전되게 지지되는 복수의 제1 가이드휠을 포함할 수 있다.

상기 레일 간격 보정부는, 상기 복수의 제1 보정휠축의 상측부에 마련되어 상기 복수의 제1 보정휠축의 상측부를 탄성 지지하는 복수의 제1 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 레일 간격 보정부는, 상기 복수의 제1 탄성부재의 상단부와 하단부를 지지하는 복수의 제1 와셔를 더 포함할 수 있다.

상기 레일 높이 보정부는, 상기 레일 간격 보정부와 대향되는 위치의 상기 본체에 결합되는 제2 지지프레임; 상기 제2 지지프레임에 승강되게 결합되는 복수의 제2 보정휠축; 상기 복수의 제2 보정휠축의 하측부에 마련되어 상기 레일 부재에 회전되게 지지되는 복수의 제2 가이드휠; 및 상기 복수의 제2 보정휠축의 상측부에 마련되어 상기 복수의 제2 보정휠축의 상측부를 탄성 지지하는 복수의 제2 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 레일 높이 보정부는, 상기 복수의 제2 탄성부재의 상단부와 하단부를 지지하는 복수의 제2 와셔를 더 포함할 수 있다.

상기 구동 수단은, 상기 본체의 일측부에 마련되는 구동 모터; 상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 구동 모터와 연결되어 상기 본체의 일측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제1 구동부; 상기 제1 구동부와 이격되도록 상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 제1 구동부와 연결되어 상기 본체의 일측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제2 구동부; 상기 본체의 타측부에 마련되며 상기 제1 구동부와 나란하게 연결되어 상기 본체의 타측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제3 구동부; 및 상기 제3 구동부와 이격되도록 상기 본체의 타측부에 마련되며 상기 제2 구동부 및 상기 제3 구동부와 연결되어 상기 본체의 타측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제4 구동부를 포함할 수 있다.

상기 청소 수단은, 상기 구동 수단에 연결되어 회전되는 브러시축; 상기 브러시축에 마련되며 상기 브러쉬축과 같이 회전되어 상기 청소 대상물의 표면을 청소하는 상기 회전 브러시; 및 상기 회전 브러시와 이격되도록 상기 본체에 마련되어 상기 청소 대상물의 표면을 청소하는 일자형 브러시를 포함할 수 있다.

상기 본체에 마련되어 상기 구동 수단의 제1 벨트부재와 제2 벨트부재가 상기 청소 수단의 브러시 풀리와 연결되도록 가압하는 벨트 텐션부를 더 포함할 수 있다.

상기 본체에 마련되는 배터리; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되도록 상기 본체에 마련되어 상기 배터리를 충전시키는 충전 단자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 본체에 마련되는 레일 간격 보정부가 레일 부재의 간격에 대응되게 레일 부재의 간격을 보정함과 아울러 레일 높이 보정부가 레일 부재의 높이에 대응되게 본체의 높이를 보정함으로써 본체의 이탈이나 떨어짐 없이 태양광 패널을 포함하는 청소 대상물을 안정적으로 청소할 수 있다.

또한, 레일 간격 보정부가 레일 부재의 높이에 대응되게 본체의 높이를 추가적으로 보정할 수 있어 안정성을 더 향상시킬 수 있다.

나아가, 본체에 마련되는 충전 단자에 의해 배터리를 편리하게 충전할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 레일 간격 보정부의 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 구동부와 제2 구동부의 영역을 확대 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 레일 높이 보정부의 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 제3 구동부와 제4 구동부의 영역을 확대 도시한 사시도이다.
도 7은 본 실시 예의 구동 수단과 청소 수단을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 레일 간격 보정부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 레일 높이 보정부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 제1 외측 플레이트의 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 2에 도시된 충전 단자의 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 12는 본 실시 예의 사용 상태도이다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 레일 간격 보정부의 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 제1 구동부와 제2 구동부의 영역을 확대 도시한 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 레일 높이 보정부의 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 6은 도 2에 도시된 제3 구동부와 제4 구동부의 영역을 확대 도시한 사시도이다.

또한, 도 7은 본 실시 예의 구동 수단과 청소 수단을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 3에 도시된 레일 간격 보정부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 도 5에 도시된 레일 높이 보정부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 도 1에 도시된 제1 외측 플레이트의 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 도 2에 도시된 충전 단자의 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 12는 본 실시 예의 사용 상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치(1)는, 태양광 패널(20)을 포함하는 청소 대상물에 마련된 레일 부재(10)를 따라 이동되는 본체(100)와, 본체(100)에 마련되어 본체(100)를 레일 부재(10)를 따라 이동시키는 구동 수단(200)과, 본체(100)에 마련되어 청소 대상물의 표면을 청소하며 구동 수단(200)에 연결되어 회전되는 회전 브러시(320)가 구비된 청소 수단(300)과, 본체(100)에 마련되어 복수의 레일 부재(10)의 간격에 대응되게 레일 부재(10)의 간격을 보정하는 레일 간격 보정부(500)와, 본체(100)에 마련되어 복수의 레일 부재(10)의 높이에 대응되게 본체(100)의 높이를 보정하는 레일 높이 보정부(600)와, 본체(100)에 마련되는 인쇄 회로 기판(700)과, 본체(100)에 마련되며 인쇄 회로 기판(700)과 연결되는 배터리(800)와, 본체(100)에 마련되며 배터리(800)와 연결되는 충전 단자(900)와, 충전 단자(900)가 마련된 영역의 본체(100)에 마련되는 충전 브래킷(1000)과, 본체(100)에 마련되는 리미트 스위치(1100)를 구비한다.

본체(100)는, 구동 수단(200)의 작동에 의해 도 12에 도시된 레일 부재(10)의 길이 방향을 이동할 수 있고, 이때 본체(100)에 마련된 청소 수단(300)에 의해 태양광 패널(20)의 상면부는 청소될 수 있다.

본 실시 예에서 본체(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 가로 프레임(110)과, 복수의 가로 프레임(110)의 좌측부에 볼트 또는 나사 결합되는 제1 사이드 플레이트(120)와, 복수의 가로 프레임(110)의 우측부에 볼트 또는 나사 결합되는 제2 사이드 플레이트(130)와, 제1 사이드 플레이트(120)와 이격되도록 복수의 가로 프레임(110)의 좌측부에 배치되는 제1 외측 플레이트(140)와, 제2 사이드 플레이트(130)와 이격되도록 복수의 가로 프레임(110)의 우측부에 배치되는 제2 외측 플레이트(150)와, 제1 사이드 플레이트(120)와 제1 외측 플레이트(140)를 연결하는 제1 연결프레임(160)과, 제2 사이드 플레이트(130)와 제2 외측 플레이트(150)를 연결하는 제2 연결프레임(170)과, 가로 프레임(110)에 볼트 또는 나사 결합되는 적어도 하나의 바디 커버(180)와, 제1 사이드 플레이트(120)와 제1 외측 플레이트(140)에 볼트 또는 나사 결합되는 제1 사이드 커버(190)와, 제2 사이드 플레이트(130)와 제2 외측 플레이트(150)에 볼트 또는 나사 결합되는 제2 사이드 커버(193)와, 제1 외측 플레이트(140)와 제2 외측 플레이트(150)에 볼트 또는 나사 결합되는 복수의 레일 블레이드(195)를 포함한다.

본 실시 예에서 바디 커버(180)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수로 마련될 수 있고, 이 경우 복수의 바디 커버(180)는 서로 탈착 가능하게 볼트 또는 나사 결합될 수 있다.

구동 수단(200)은, 본체(100)에 마련되어 본체(100)를 레일 부재(10)의 길이 방향으로 전후 이동시킬 수 있고, 배터리(800)에 연결되어 전기 에너지를 공급받을 수 있다.

본 실시 예에서 구동 수단(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 외측 플레이트(140)에 결합되는 구동 모터(210)와, 구동 모터(210)에 연결되도록 본체(100)에 결합되어 본체(100)의 좌측 상부를 레일 부재(10)를 따라 이동시키는 제1 구동부(220)와, 제1 구동부(220)와 이격되도록 본체(100)에 결합되어 본체(100)의 좌측 하부를 레일 부재(10)를 따라 이동시키는 제2 구동부(230)와, 본체(100)의 우측부에 마련되며 제1 구동부(220)와 나란하게 연결되어 본체(100)의 우측 상부를 레일 부재(10)를 따라 이동시키는 제3 구동부(240)와, 제3 구동부(240)와 이격되도록 본체(100)의 우측부에 마련되며 제2 구동부(230) 및 제3 구동부(240)와 연결되어 본체(100)의 우측 하부를 레일 부재(10)를 따라 이동시키는 제4 구동부(250)와, 제1 구동부(220)와 제2 구동부(230)를 연결하는 제1 벨트부재(260)와, 제3 구동부(240)와 제4 구동부(250)를 연결하는 제2 벨트부재(270)를 포함한다.

본 실시 예에서 구동 수단(200)은 구동 모터(210)와 연결된 제1 구동부(220)의 구동만으로 제2 구동부(230), 제3 구동부(240) 및 제4 구동부(250)를 구동시킬 수 있고 청소 수단(300)의 브러시축(310)과 회전 브러시(320)를 회전시킬 수 있다. 또한, 제1 구동부(220)의 구동 시 제2 구동부(230), 제3 구동부(240) 및 제4 구동부(250)는 동시에 구동될 수 있고 청소 수단(300)의 브러시축(310)과 회전 브러시(320)도 동시에 회전될 수 있다.

구동 수단(200)의 구동 모터(210)는, 제1 외측 플레이트(140) 또는 제1 사이드 플레이트(120)에 탈착 가능하게 나사 또는 볼트 결합될 수 있다.

구동 수단(200)의 제1 구동부(220)는, 구동 모터(210)에 직접 연결되어 구동될 수 있다.

본 실시 예에서 제1 구동부(220)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 구동 모터(210)에 직접 연결되어 회전되는 구동축(221)과, 구동축(221)에 결합되어 구동축(221)과 같이 회전되는 제1 풀리(222)와, 구동축(221)에 결합되어 구동축(221)과 같이 회전되며 저면부가 레일 부재(10)에 지지되는 제1 휠부재(223)와, 좌측부는 제1 풀리(222)를 지지하고 우측부는 제1 휠부재(223)를 지지하도록 구동축(221)에 결합되는 한 쌍의 제1 칼라(224)와, 구동축(221)의 우측 단부에 결합되는 제1 커플링(225)과, 제1 커플링(225)을 통해 구동축(221)의 우측 단부와 결합되어 구동축(221)과 같이 회전되는 제1 연결축(226)을 포함한다.

본 실시 예에서 제1 구동부(220)의 구동축(221)은 제1 사이드 플레이트(120)와 제1 외측 플레이트(140)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

구동 수단(200)의 제2 구동부(230)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 벨트부재(260)에 의해 제1 구동부(220)에 연결되어 제1 구동부(220)와 같이 회전될 수 있다.

본 실시 예에서 제2 구동부(230)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 휠축(231)과, 제2 휠축(231)에 결합되어 제2 휠축(231)과 같이 회전되는 제2 풀리(232)와, 제2 휠축(231)에 결합되어 제2 휠축(231)과 같이 회전되며 저면부가 레일 부재(10)에 지지되는 제2 휠부재(233)와, 좌측부는 제2 풀리(232)를 지지하고 우측부는 제2 휠부재(233)를 지지하도록 제2 휠축(231)에 결합되는 한 쌍의 제2 칼라(234)와, 제2 휠축(231)의 우측 단부에 결합되는 제2 커플링(235)과, 제2 커플링(235)을 통해 제2 휠축(231)의 우측 단부와 결합되어 제2 휠축(231)과 같이 회전되는 제2 연결축(236)을 포함한다.

본 실시 예에서 제2 구동부(230)의 제2 휠축(231)은 제1 사이드 플레이트(120)와 제1 외측 플레이트(140)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

구동 수단(200)의 제3 구동부(240)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 연결축(226)에 의해 제1 구동부(220)와 연결되어 제1 구동부(220)와 같이 회전될 수 있다.

본 실시 예에서 제3 구동부(240)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제3 휠축(241)과, 제3 휠축(241)에 결합되어 제3 휠축(241)과 같이 회전되는 제3 풀리(242)와, 제3 휠축(241)에 결합되어 제3 휠축(241)과 같이 회전되며 저면부가 레일 부재(10)에 지지되는 제3 휠부재(243)와, 우측부는 제3 풀리(242)를 지지하고 좌측부는 제3 휠부재(243)를 지지하도록 제3 휠축(241)에 결합되는 한 쌍의 제3 칼라(244)와, 제3 휠축(241)의 좌측 단부에 결합되어 제1 연결축(226)과 제3 휠축(241)을 연결하는 제3 커플링(245)을 포함한다.

본 실시 예에서 제3 구동부(240)의 제3 휠축(241)은 제2 사이드 플레이트(130)와 제2 외측 플레이트(150)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

구동 수단(200)의 제4 구동부(250)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 벨트부재(270)에 의해 제3 구동부(240)에 연결되어 제3 구동부(240)와 같이 회전될 수 있다.

본 실시 예에서 제4 구동부(250)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제4 휠축(251)과, 제4 휠축(251)에 결합되어 제4 휠축(251)과 같이 회전되는 제4 풀리(252)와, 제4 휠축(251)에 결합되어 제4 휠축(251)과 같이 회전되며 저면부가 레일 부재(10)에 지지되는 제4 휠부재(253)와, 우측부는 제2 풀리(232)를 지지하고 좌측부는 제4 휠부재(253)를 지지하도록 제4 휠축(251)에 결합되는 한 쌍의 제4 칼라(254)와, 제4 휠축(251)의 좌측 단부와 제2 연결축(236)을 연결하는 제4 커플링(255)을 포함한다.

본 실시 예에서 제4 구동부(250)의 제4 휠축(251)은 제2 사이드 플레이트(130)와 제2 외측 플레이트(150)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

구동 수단(200)의 제1 벨트부재(260)와 제2 벨트부재(270)는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 벨트 텐션부(400)에 의해 가압되어 텐션을 유지할 수 있다.

청소 수단(300)은, 본체(100)에 마련되어 태양광 패널(20)의 표면을 브러쉬로 청소하며 구동 수단(200)에 연결되어 대부분의 구성이 회전될 수 있다.

본 실시 예에서 청소 수단(300)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 구동 수단(200)의 제1 벨트부재(260)에 연결되어 회전되는 브러시축(310)과, 브러시축(310)에 마련되며 브러쉬축과 같이 회전되어 태양광 패널(20)의 표면을 청소하는 회전 브러시(320)와, 도2에 도시된 바와 같이 회전 브러시(320)와 이격되도록 가로 프레임(110)에 마련되어 태양광 패널(20)의 표면을 청소하는 일자형 브러시(330)와, 제1 사이드 플레이트(120)와 제1 외측 플레이트(140) 및 제2 사이드 플레이트(130)와 제2 외측 플레이트(150)에 회전되게 결합되어 브러시축(310)과 연결되는 한 쌍의 브러시 연결축(340)과, 한 쌍의 브러시 연결축(340)에 결합되어 브러시 연결축(340)과 같이 회전되며 제1 벨트부재(260) 또는 제2 벨트부재(270)에 연결되어 구동 수단(200)의 회전력을 브러시 연결축(340)으로 전달하는 한 쌍의 브러시 풀리(350)와, 브러시축(310)과 한 쌍의 브러시 연결축(340)을 연결하는 한 쌍의 브러시 커플링(360)을 포함한다.

청소 수단(300)의 회전 브러시(320)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 나선형으로 브러시축(310)에 마련되어 태양광 패널(20)의 표면을 끊김 없이 연속적으로 청소할 수 있다.

본 실시 예에서 구동 수단(200)이 구동되면 도 7에 도시된 제1 벨트부재(260)에 연결된 브러시 풀리(350)가 회전되고, 브러시 풀리(350)의 회전력은 브러시 연결축(340)을 통해 브러시축(310)으로 전달되어 브러시축(310)을 회전시킬 수 있다. 본 실시 예에서 회전 브러시(320)는 브러시축(310)과 같이 회전되어 태양광 패널(20)의 표면을 청소할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 구동 수단(200)이 구동되면 도 7에 도시된 제2 벨트부재(270)에 연결된 브러시 풀리(350)가 회전되고, 브러시 풀리(350)의 회전력은 브러시 연결축(340)을 통해 브러시축(310)으로 전달되어 브러시축(310)을 회전시킬 수 있다. 본 실시 예에서 제1 벨트부재(260)와 제2 벨트부재(270)는 같은 방향으로 회전되므로 브러시축(310)의 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 브러시 풀리(350)도 같은 방향으로 회전될 수 있고, 제1 벨트부재(260) 및 제2 벨트부재(270)와 같은 방향으로 회전될 수 있다.

벨트 텐션부(400)는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 외측 플레이트(140)와 제2 외측 플레이트(150)에 각각 마련되어 제1 구동부(220)와 제2 구동부(230)를 연결하는 제1 벨트부재(260)를 브러시 풀리(350)와 연결되게 가압함과 아울러 제3 구동부(240)와 제4 구동부(250)를 연결하는 제2 벨트부재(270)를 브러시 풀리(350)와 연결되게 가압할 수 있다.

본 실시 예에서 벨트 텐션부(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 외측 플레이트(140)에 볼트 결합되는 텐션 바디(410)와, 텐션 바디(410)에 결합되는 텐션축(420)과, 텐션축(420)에 회전 가능하게 결합되어 제1 벨트부재(260)가 브러시 풀리(350)와 연결되게 가압하는 복수의 텐션 롤러(430)를 포함한다.

또한, 본 실시 예에서 벨트 텐션부(400)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 외측 플레이트(150)에도 마련될 수 있고, 이 경우 전술한 복수의 텐션 롤러(430)는 제2 벨트부재(270)를 가압할 수 있다.

레일 간격 보정부(500)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 모터(210)가 마련된 영역의 본체(100)에 결합되어 레일 부재(10)의 간격에 대응되게 레일 부재(10)의 간격을 보정함과 아울러 레일 부재(10)의 높이에 대응되게 본체(100)의 높이를 보정할 수 있다.

본 실시 예에서 레일 간격 보정부(500)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 연결프레임(160)에 결합되어 레일 부재(10)의 폭 방향으로 이동되는 LM 가이드(510)와, 상측부가 LM 가이드(510)에 결합되는 가이드 서포트(520)와, 가이드 서포트(520)의 하측부에 결합되는 제1 지지프레임(530)과, 제1 지지프레임(530)에 승강되게 결합되는 복수의 제1 보정휠축(540)과, 복수의 제1 보정휠축(540)의 하측부에 마련되어 레일 부재(10)에 회전되게 지지되는 복수의 제1 가이드휠(550)과, 복수의 제1 보정휠축(540)의 상측부에 마련되어 복수의 제1 보정휠축(540)의 상측부를 탄성 지지하는 복수의 제1 탄성부재(560)와, 복수의 제1 탄성부재(560)의 상단부와 하단부를 지지하는 복수의 제1 와셔(570)와, 복수의 제1 보정휠축(540)의 상단부에 결합되는 제1 체결부재(580)를 포함한다.

본 실시 예에서 LM 가이드(510)는 도 8의 (a)를 기준으로 제1 연결프레임(160)의 좌우 방향으로 이동되어 레일 부재(10)의 간격이 줄어들거나 넓어질 경우 자동으로 레일 부재(10)의 간격 오차를 보정할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 한 쌍의 제1 보정휠축(540)은 도 8의 (a)에 도시된 한 쌍의 제1 탄성부재(560)에 의해 제1 지지프레임(530)의 상하 방향으로 이동되어 본체(100)의 높이를 높이거나 낮춰 본체(100)를 레일 부재(10)의 곡면에 맞춰 이동시킬 수 있다.

나아가, 본 실시 예에서 레일 간격 보정부(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(220)와 제2 구동부(230)가 마련된 영역에 한 쌍이 이격 마련될 수 있다.

레일 높이 보정부(600)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(700)이 마련된 영역의 본체(100)에 결합되어 레일 부재(10)의 높이가 높아지거나 낮아질 경우 이에 대응되게 본체(100)의 높이를 보정할 수 있다.

본 실시 예에서 레일 높이 보정부(600)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 지지프레임(610)과, 제2 지지프레임(610)에 승강되게 결합되는 복수의 제2 보정휠축(620)과, 복수의 제2 보정휠축(620)의 하측부에 마련되어 레일 부재(10)에 회전되게 지지되는 복수의 제2 가이드휠(630)과, 복수의 제2 보정휠축(620)의 상측부에 마련되어 복수의 제2 보정휠축(620)의 상측부를 탄성 지지하는 복수의 제2 탄성부재(640)와, 복수의 제2 탄성부재(640)의 상단부와 하단부를 지지하는 복수의 제2 와셔(650)와, 복수의 제2 보정휠축(620)의 상단부에 결합되는 제2 체결부재(660)를 포함한다.

레일 높이 보정부(600)의 제2 지지프레임(610)은, 제2 사이드 플레이트(130)와 제2 외측 플레이트(150)에 탈착 가능하게 볼트 결합될 수 있다.

본 실시 예에서 본체(100)가 곡선으로 마련된 레일 부재(10)를 이동할 경우 한 쌍의 제2 보정휠축(620)은 도 9의 (a)에 도시된 한 쌍의 제2 탄성부재(640)에 의해 제2 지지프레임(610)의 상하 방향으로 이동되어 본체(100)의 높이를 높이거나 낮춰 본체(100)를 레일 부재(10)의 곡면에 맞춰 이동시킬 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 레일 높이 보정부(600)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 구동부(240)와 제4 구동부(250)가 마련된 영역에 한 쌍이 이격 마련될 수 있다.

인쇄 회로 기판(700)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 레일 높이 보정부(600)가 마련된 영역의 본체(100)에 마련되어 구동 모터(210)와 배터리(800)와 리미트 스위치(1100) 등을 제어할 수 있다.

배터리(800)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(700)이 마련된 영역의 본체(100)에 마련되며 구동 모터(210)에 연결되어 구동 모터(210)에 전기 에너지를 공급할 수 있다.

본 실시 예에서 배터리(800)는 리튬 배터리(800)를 포함한다.

충전 단자(900)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 배터리(800)가 마련된 영역의 본체(100)에 마련되며 배터리(800)와 연결되어 외부 전원을 배터리(800)로 공급할 수 있다.

본 실시 예에서 충전 단자(900)는 충전 단자(900)의 전방에 마련되는 충전 브래킷(1000)에 의해 보호될 수 있다.

리미트 스위치(1100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 레일 높이 보정부(600)가 마련된 영역의 본체(100)에 마련되며 레일 부재(10)에 마련된 스토퍼에 접촉되어 본체(100)의 이동을 제한할 수 있다.

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.

1 : 가변형 레일 구동용 표면 청소 로봇장치
100 : 본체 110 : 가로 프레임
120 : 제1 사이드 플레이트 130 : 제2 사이드 플레이트
140 : 제1 외측 플레이트 150 : 제2 외측 플레이트
160 : 제1 연결프레임 170 : 제2 연결프레임
180 : 바디 커버 190 : 제1 사이드 커버
193 : 제2 사이드 커버 195 : 레일 블레이드
200 : 구동 수단 210 : 구동 모터
220 : 제1 구동부 221 : 구동축
222 : 제1 풀리 223 : 제1 휠부재
224 : 제1 칼라 225 : 제1 커플링
226 : 제1 연결축 230 : 제2 구동부
231 : 제2 휠축 232 : 제2 풀리
233 : 제2 휠부재 234 : 제2 칼라
235 : 제2 커플링 236 : 제2 연결축
240 : 제3 구동부 241 : 제3 휠축
242 : 제3 풀리 243 : 제3 휠부재
244 : 제3 칼라 245 : 제3 커플링
250 : 제4 구동부 251 : 제4 휠축
252 : 제4 풀리 253 : 제4 휠부재
254 : 제4 칼라 255 : 제4 커플링
260 : 제1 벨트부재 270 : 제2 벨트부재
300 : 청소 수단 310 : 브러시축
320 : 회전 브러시 330 : 일자형 브러시
340 : 브러시 연결축 350 : 브러시 풀리
360 : 브러시 커플링 400 : 벨트 텐션부
410 : 텐션 바디 420 : 텐션축
430 : 텐션 롤러 500 : 레일 간격 보정부
510 : LM 가이드 520 : 가이드 서포트
530 : 제1 지지프레임 540 : 제1 보정휠축
550 : 제1 가이드휠 560 : 제1 탄성부재
570 : 제1 와셔 580 : 제1 체결부재
600 : 레일 높이 보정부 610 : 제2 지지프레임
620 : 제2 보정휠축 630 : 제2 가이드휠
640 : 제2 탄성부재 650 : 제2 와셔
660 : 제2 체결부재 700 : 인쇄 회로 기판
800 : 배터리 900 : 충전 단자
1000 : 충전 브래킷 1100 : 리미트 스위치
10 : 레일 부재 20 : 태양광 패널

Claims

태양광 패널을 포함하는 청소 대상물에 마련된 레일 부재를 따라 이동되는 본체;
상기 본체에 마련되어 상기 본체를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 구동 수단;
상기 본체에 마련되어 상기 청소 대상물의 표면을 청소하며 상기 구동 수단에 연결되어 회전되는 회전 브러시가 구비된 청소 수단;
상기 본체에 마련되어 복수의 상기 레일 부재의 간격에 대응되게 상기 레일 부재의 간격을 보정하는 레일 간격 보정부; 및
상기 본체에 마련되어 복수의 상기 레일 부재의 높이에 대응되게 상기 본체의 높이를 보정하는 레일 높이 보정부를 포함하고,
상기 레일 간격 보정부는, 상기 본체에 마련되어 상기 레일 부재의 폭 방향으로 이동되는 LM 가이드; 상측부가 상기 LM 가이드에 결합되는 가이드 서포트; 상기 가이드 서포트의 하측부에 결합되는 제1 지지프레임; 상기 제1 지지프레임에 승강되게 결합되는 복수의 제1 보정휠축; 및 상기 복수의 제1 보정휠축의 하측부에 마련되어 상기 레일 부재에 회전되게 지지되는 복수의 제1 가이드휠을 포함하는 표면 청소 로봇장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 레일 간격 보정부는,
상기 복수의 제1 보정휠축의 상측부에 마련되어 상기 복수의 제1 보정휠축의 상측부를 탄성 지지하는 복수의 제1 탄성부재를 더 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 3에 있어서,
상기 레일 간격 보정부는,
상기 복수의 제1 탄성부재의 상단부와 하단부를 지지하는 복수의 제1 와셔를 더 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레일 높이 보정부는,
상기 레일 간격 보정부와 대향되는 위치의 상기 본체에 결합되는 제2 지지프레임;
상기 제2 지지프레임에 승강되게 결합되는 복수의 제2 보정휠축;
상기 복수의 제2 보정휠축의 하측부에 마련되어 상기 레일 부재에 회전되게 지지되는 복수의 제2 가이드휠; 및
상기 복수의 제2 보정휠축의 상측부에 마련되어 상기 복수의 제2 보정휠축의 상측부를 탄성 지지하는 복수의 제2 탄성부재를 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 5에 있어서,
상기 레일 높이 보정부는,
상기 복수의 제2 탄성부재의 상단부와 하단부를 지지하는 복수의 제2 와셔를 더 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동 수단은,
상기 본체의 일측부에 마련되는 구동 모터;
상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 구동 모터와 연결되어 상기 본체의 일측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제1 구동부;
상기 제1 구동부와 이격되도록 상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 제1 구동부와 연결되어 상기 본체의 일측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제2 구동부;
상기 본체의 타측부에 마련되며 상기 제1 구동부와 나란하게 연결되어 상기 본체의 타측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제3 구동부; 및
상기 제3 구동부와 이격되도록 상기 본체의 타측부에 마련되며 상기 제2 구동부 및 상기 제3 구동부와 연결되어 상기 본체의 타측부를 상기 레일 부재를 따라 이동시키는 제4 구동부를 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 청소 수단은,
상기 구동 수단에 연결되어 회전되는 브러시축;
상기 브러시축에 마련되며 상기 브러시축과 같이 회전되어 상기 청소 대상물의 표면을 청소하는 상기 회전 브러시; 및
상기 회전 브러시와 이격되도록 상기 본체에 마련되어 상기 청소 대상물의 표면을 청소하는 일자형 브러시를 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체에 마련되어 상기 구동 수단의 제1 벨트부재와 제2 벨트부재가 상기 청소 수단의 브러시 풀리와 연결되도록 가압하는 벨트 텐션부를 더 포함하는 표면 청소 로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체에 마련되는 배터리; 및
상기 배터리와 전기적으로 연결되도록 상기 본체에 마련되어 상기 배터리를 충전시키는 충전 단자를 더 포함하는 표면 청소 로봇장치.