KR102629321B1 - Filming and sensing device and method for coal conveyor using non-contact power pickup type smart linear transfer robot - Google Patents

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김영진
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Abstract

본 발명에서는 종래 석탄 운송 컨베이어의 상태를 점검하기 위해, 작업자의 직접 육안 검사의 경우, 접근이 불가피하여 안전사고의 위험성이 높은 문제점과, 석탄 운송 컨베이어 시스템의 기기 고장유무를 촬영하고 감지하기 위해, 열화상 카메라, CCTV, 적외선 접근 감지장치가 설치되었으나, 특정장소에 고정된 채 위치되어 있어, 실시간 고장부위 위치파악이 어렵고, 수십km에 해당하는 석탄 운송 컨베이어의 유지 보수를 위한 대안은 미흡한 실정, 그리고, 석탄 운송 컨베이어의 경우에 지속적으로 운송되어야 하므로, 베어링, 롤러 등의 고장으로 인한 컨베이어 라인의 정지는 발전소 운영에 치명적인 경제적 손실을 야기시키는 문제점을 개선하고자, 유도전류형 리니어 안내레일부(100), 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200), 리모트 컨트롤러모듈(300)이 구성됨으로서, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 리모트 컨트롤러모듈을 통해, 수십 km의 석탄 운송 컨베이어 라인 전체를 돌아다니지 않아도, 원격으로 현장의 회전체 구동상태(아이들러 베어링, 롤러)를 확인하여, 실시간 상황대처가 가능하므로, 사고로 인한 산업재해의 발생가능성을 기존에 비해 60%이하로 낮출 수 있고, 원격지의 중앙관제서버에서 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇로부터 전송된 초음파센싱데이러를 활용한 이상 감지를 사전 예측과, 열화상촬영데이터를 통해, 아이들러 베어링, 롤러에 발생하는 마찰을 점검하여 화재 및 컨베이어 라인의 이상정지를 사전예방할 수 있으며, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부에서는 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받기 때문에, 無(무)스파크로 화재발생 위험율을 기존에 비해 70% 이하로 낮출 수 있는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, in order to check the condition of a conventional coal transportation conveyor, in the case of direct visual inspection by a worker, access is unavoidable and the risk of a safety accident is high, and to photograph and detect the presence or absence of device failure in the coal transportation conveyor system, Thermal imaging cameras, CCTV, and infrared approach detection devices have been installed, but they are fixed and located in specific locations, making it difficult to determine the location of the faulty part in real time, and there are insufficient alternatives for maintenance of dozens of kilometers of coal transport conveyors. In addition, since the coal transport conveyor must be continuously transported, in order to improve the problem that the stoppage of the conveyor line due to failure of bearings, rollers, etc. causes fatal economic losses in power plant operation, an inductive current type linear guide rail unit (100 ), a non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot (200), and a remote controller module (300), and can travel tens of kilometers through the non-contact power pickup type smart linear transfer robot and remote controller module. Since it is possible to respond to situations in real time by remotely checking the on-site rotor drive status (idler bearings, rollers) without having to go around the entire coal transportation conveyor line, the possibility of industrial accidents due to accidents is reduced by 60% compared to before. It can be lowered to below, and abnormality detection in the idler bearing and roller is predicted in advance using ultrasonic sensing data transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transfer robot from a remote central control server, and thermal imaging data is used. By checking the friction, fires and abnormal stoppages of conveyor lines can be prevented in advance, and since the non-contact power pickup type grooved coil part receives non-contact power through induced current (None Contact Power Pick up), it produces no spark. The purpose is to provide a filming and sensing device and method for coal transport conveyors through a non-contact power pickup type smart linear transport robot that can reduce the risk of fire occurrence to less than 70% compared to the existing one.

Description

비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치 및 방법{Filming and sensing device and method for coal conveyor using non-contact power pickup type smart linear transfer robot}Filming and sensing device and method for coal conveyor using non-contact power pickup type smart linear transfer robot}

본 발명은 석탄 운송 컨베이어와 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 직선왕복운동하면서, 석탄 운송 컨베이어의 구성요소를 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시킬 수 있는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention is located on the same line as the coal transport conveyor, receives non-contact power pick up and moves in a straight line, thermal imaging, ultrasonic sensing, CCTV photography of the components of the coal transport conveyor, and remote control. It relates to a filming and sensing device and method for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot that can be controlled to transmit thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV filming data to a central control server.

[과제고유번호] : 없음[Assignment identification number]: None

[과제번호] : 16[Assignment number]: 16

[부처명] : 한국서부발전주식회사[Ministry Name]: Korea Western Power Co., Ltd.

[과제관리(전문)기관명 ] : 한국서부발전주식회사[Project management (professional) organization name]: Korea Western Power Co., Ltd.

[연구사업명] : 2021년도 수행 신규 연구개발과제[Research project name]: New research and development tasks to be carried out in 2021

[연구과제명] : IoT 기술 기반 휴대용 및 이동형 컨베이어 벨트 고장진단 디바이스 개발[Research project name]: Development of portable and mobile conveyor belt failure diagnosis device based on IoT technology

[기여율] : 1[Contribution rate] : 1

[과제수행기관명] : (주)에스에프테크놀로지[Name of project carrying out organization]: SF Technology Co., Ltd.

[연구기간] : 2021.08.05 ~ 2023.06.04.[Research period]: 2021.08.05 ~ 2023.06.04.

현재, 회전기기에는 동력전달과 회전축 지지 등의 역할을 담당하는 기어나 베어링 등의 요소들이 있으며, 산업발전과 더불어 경량화, 고속화 및 소형 정밀화되고 있다.Currently, rotating machines have elements such as gears and bearings that play a role in transmitting power and supporting the rotating shaft, and with industrial development, they are becoming lighter, faster, and more compact and precise.

이 중 베어링은 축과 하우징 사이의 상대운동을 원활하게 하여 마찰로 인한 동력손실을 최소한으로 줄이기 위해 사용하는 기계요소이다.Among these, bearings are mechanical elements used to minimize power loss due to friction by smoothing the relative movement between the shaft and housing.

베어링은 사용 중 이물 침투나 마모입자들의 영향으로 고장이 빈번하게 발생된다.Bearings frequently fail during use due to the infiltration of foreign substances or the influence of wear particles.

따라서, 베어링의 결함을 조기에 발견하여 기계의 손상으로 인한 경제적인 손실과 피해를 미연에 방지하기 위해 전 기계에 대한 상태 감시에 관한 지속적 연구가 필수적이다.Therefore, continuous research on condition monitoring of all machines is essential to detect bearing defects early and prevent economic loss and damage due to machine damage.

특히, 한국서부발전(주)의 석탄을 운송하는 석탄 운송 컨베이어는 수십km에 달하여, 이를 구성하는 수많은 아이들러 내에 베어링이 설치되어 있다.In particular, the coal transport conveyor that transports Korea Western Power Co., Ltd.'s coal stretches for tens of kilometers, and bearings are installed in the numerous idlers that make up it.

특히, 베어링의 고장 원인에는 불충분한 윤활, 베어링 작동 환경에 의한 오염, 축계의 과도한 진동 및 변형 등의 결합에 의한 손상등이 있다.In particular, causes of bearing failure include damage caused by a combination of insufficient lubrication, contamination from the bearing operating environment, and excessive vibration and deformation of the shaft system.

이러한 일이 빈번히 발생하면, 실제 계산된 수명을 채우지 못하고, 폐기해야 한다.If this happens frequently, the actual calculated lifespan will not be achieved and it must be discarded.

석탄 운송 컨베이어의 상태를 점검하기 위해, 작업자의 직접 육안 검사의 경우, 접근이 불가피하여 안전사고의 위험성이 높아지고 있다.In order to check the condition of the coal transport conveyor, direct visual inspection by workers is unavoidable, increasing the risk of safety accidents.

또한, 석탄 운송 컨베이어 시스템의 기기 고장유무를 촬영하고 감지하기 위해, 열화상 카메라, CCTV, 적외선 접근 감지장치가 설치되었으나, 특정장소에 고정된 채 위치되어 있어, 실시간 고장부위 위치파악이 어렵고, 수십km에 해당하는 석탄 운송 컨베이어의 유지 보수를 위한 대안은 미흡한 실정이다. In addition, thermal imaging cameras, CCTV, and infrared access detection devices were installed to photograph and detect device failures in the coal transportation conveyor system, but they are fixed and located in specific locations, making it difficult to locate the faulty part in real time. There are insufficient alternatives for maintenance of kilometers of coal transport conveyors.

무엇보다, 석탄 운송 컨베이어는 지속적으로 운송되어야 하므로, 베어링, 롤러 등의 고장으로 인한 컨베이어 라인의 정지는 발전소 운영에 치명적인 경제적 손실을 야기시킨다.Above all, since coal transport conveyors must be continuously transported, the stoppage of the conveyor line due to failure of bearings, rollers, etc. causes fatal economic losses in power plant operation.

국내등록실용신안공보 제20-0463184호Domestic Registered Utility Model Publication No. 20-0463184

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 리모트 컨트롤러모듈을 통해, 수십 km의 석탄 운송 컨베이어 라인 전체를 돌아다니지 않아도, 원격으로 현장의 회전체 구동상태(아이들러 베어링, 롤러)를 확인하여, 실시간 상황대처할 수 있고, 원격지의 중앙관제서버에서 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇로부터 전송된 초음파센싱데이러를 활용한 이상 감지를 사전 예측과, 열화상촬영데이터를 통해, 아이들러 베어링, 롤러에 발생하는 마찰을 점검하여 화재 및 컨베이어 라인의 이상정지를 사전예방할 수 있으며, 유도전류를 통한 비접촉 전력 픽업으로 無(무)스파크로 화재발생 위험율을 낮출 수 있는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention, through a non-contact power pickup type smart linear transport robot and a remote controller module, the on-site rotor driving status (idler bearing, roller) to respond to situations in real time, detect anomalies using ultrasonic sensing data transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transfer robot from a remote central control server, and detect abnormalities through thermal imaging data. It is a smart non-contact power pickup type that can prevent fires and abnormal stoppages of conveyor lines by checking the friction generated in idler bearings and rollers, and can reduce the risk of fire occurrence with no spark through non-contact power pickup through induced current. The purpose is to provide imaging and sensing devices and methods for coal transport conveyors using linear transport robots.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치는In order to achieve the above object, a photographing and sensing device for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transport robot according to the present invention is provided.

석탄 운송 컨베이어와 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 직선왕복운동하면서, 석탄 운송 컨베이어의 구성요소를 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키도록 구성됨으로서 달성된다.Located on the same line as the coal transport conveyor, it receives non-contact power pickup and moves in a straight line, taking thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV photography of the components of the coal transport conveyor, and providing a remote central control server. This is achieved by being configured to control the transmission of thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV filming data.

상기 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치는 The imaging and sensing device for coal transport conveyor using the non-contact power pickup type smart linear transport robot is

석탄 운송 컨베이어 아이들러와 수직의 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 직립의 하단방향에 위치되도록 지지해주면서, 리니어 운동(=직선왕복운동)을 하도록 안내시키고, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇쪽으로 유도전류를 전달시키는 유도전류형 리니어 안내레일부(100)와,Located on the same vertical line as the coal transport conveyor idler, the non-contact power pickup type smart linear transport robot is supported to be positioned at the bottom of the upright, and guides it to perform linear movement (= straight reciprocating movement). An induced current-type linear guide rail unit (100) that transmits induced current toward the linear transfer robot,

유도전류형 리니어 안내레일부의 하단에 위치되고, 리모트 컨트롤러모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 유도전류형 리니어 안내레일부로부터 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 임시 충전 후, 임시 충전한 전원으로, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 리니어 운동(=직선왕복운동)하면서, 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키는 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200)과,It is located at the bottom of the induction current type linear guide rail section and is driven according to the control signal of the remote controller module. It receives non-contact power pick up from the induction current type linear guide rail section and is then temporarily charged. With one power source, thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV shooting are performed while linearly moving (=straight reciprocating movement) along the inductive current type linear guide rail, and sending thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV to a remote central control server. A non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot (200) that transmits shooting data,

비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 근거리무선통신망으로 연결되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 구동을 제어시키는 제어신호를 출력시키는 리모트 컨트롤러모듈(300)로 구성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized by being composed of a remote controller module 300 that is connected to a non-contact power pickup type smart linear transfer robot and a short-range wireless communication network and outputs a control signal to control the operation of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 As described above, in the present invention

첫째, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 리모트 컨트롤러모듈을 통해, 수십 km의 석탄 운송 컨베이어 라인 전체를 돌아다니지 않아도, 원격으로 현장의 회전체 구동상태(아이들러 베어링, 롤러)를 확인하여, 실시간 상황대처가 가능하므로, 사고로 인한 산업재해의 발생가능성을 기존에 비해 60%이하로 낮출 수 있다.First, through the non-contact power pickup type smart linear transport robot and remote controller module, the on-site rotor drive status (idler bearing, roller) can be remotely checked without having to go around the entire coal transport conveyor line of several tens of kilometers, providing real-time status. Since it is possible to respond, the possibility of industrial accidents due to accidents can be reduced to less than 60% compared to before.

둘째, 원격지의 중앙관제서버에서 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇로부터 전송된 초음파센싱데이러를 활용한 이상 감지를 사전 예측과, 열화상촬영데이터를 통해, 아이들러 베어링, 롤러에 발생하는 마찰을 점검하여 화재 및 컨베이어 라인의 이상정지를 사전예방할 수 있다.Second, detect abnormalities in advance using ultrasonic sensing data transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transfer robot from a remote central control server, and inspect friction occurring in idler bearings and rollers through thermal imaging data. This can prevent fires and abnormal stoppages of conveyor lines.

셋째, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부에서는 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받기 때문에, 無(무)스파크로 화재발생 위험율을 기존에 비해 70% 이하로 낮출 수 있다.Third, the non-contact power pickup type grooved coil part picks up non-contact power through induced current, so the fire risk rate can be reduced to less than 70% compared to the existing one due to no spark.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 2채널 리츠 와이어(Litz wire)가 2개의 리츠 와이어(Litz wire)로서, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부와 맞춤형 공진주파수로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 4는 본 발명에 따른 하단 리니어 안내레일의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 제1 AC/DC 컨버터부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 6은 본 발명에 따른 제1 DC/AC 인버터부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇의 구성요소를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 매달린 바퀴 구동모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 4채널 매달린 바퀴부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 매달린 바퀴 수직전달부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부의 2개의 음각요홈 내부에, X,Y축의 2차원구조로 각각 원반형 코일(232c)이 형성되어, 2개의 리츠 와이어(Litz wire)로부터 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 정류부를 거쳐 6채널 콘덴서충전부로 임시 충전시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 15는 본 발명에 따른 공진주파수회로부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 16은 본 발명에 따른 촬영·센싱모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 17은 본 발명에 따른 CCTV카메라부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 18은 본 발명에 따른 피사체줌카메라부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 19는 본 발명에 따른 스마트제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 20은 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 21은 본 발명에 따른 리모트 컨트롤러모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 22는 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱방법의 구체적인 과정을 도시한 순서도
Figure 1 is a configuration diagram showing the components of an imaging and sensing device 1 for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot according to the present invention;
Figure 2 is a perspective view showing the components of the imaging and sensing device 1 for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot according to the present invention;
Figure 3 shows that the two-channel Litz wire according to the present invention is formed with two Litz wires and a non-contact power pickup type concave coil portion of a non-contact power pickup type smart linear transfer robot and a customized resonant frequency. In one embodiment,
Figure 4 is a block diagram showing the components of the lower linear guide rail according to the present invention;
5 is a circuit diagram showing the components of the first AC/DC converter unit according to the present invention;
Figure 6 is a circuit diagram showing the components of the first DC/AC inverter unit according to the present invention;
Figure 7 is a block diagram showing the components of a non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot according to the present invention;
Figure 8 is a perspective view showing the components of a non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot according to the present invention;
Figure 9 is a block diagram showing the components of the hanging wheel drive module according to the present invention;
Figure 10 is a perspective view showing the components of the four-channel hanging wheel part according to the present invention;
Figure 11 is a perspective view showing the components of the hanging wheel vertical transmission part according to the present invention;
Figure 12 is a block diagram showing the components of the non-contact power pickup type grooved coil module according to the present invention;
Figure 13 shows that a disc-shaped coil 232c is formed in a two-dimensional structure of the An embodiment showing that non-contact power through current is picked up and temporarily charged to a 6-channel condenser charging unit through a rectifier,
Figure 14 is a block diagram showing the components of the non-contact power pickup type grooved coil unit according to the present invention;
15 is a circuit diagram showing the components of the resonant frequency circuit according to the present invention;
Figure 16 is a block diagram showing the components of the photographing/sensing module according to the present invention;
Figure 17 is a block diagram showing the components of the CCTV camera unit according to the present invention;
Figure 18 is a block diagram showing the components of the subject zoom camera unit according to the present invention;
Figure 19 is a block diagram showing the components of the smart control module according to the present invention;
Figure 20 is a circuit diagram showing the components of the smart control unit according to the present invention;
21 is a block diagram showing the components of the remote controller module according to the present invention;
Figure 22 is a flowchart showing a specific process of the photographing and sensing method for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described with accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 석탄 운송 컨베이어와 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 직선왕복운동하면서, 석탄 운송 컨베이어의 구성요소를 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키도록 구성됨으로서 달성된다.Figure 1 is a configuration diagram showing the components of an imaging and sensing device (1) for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot according to the present invention, and Figure 2 is a non-contact power pickup according to the present invention. This is a perspective view showing the components of the imaging and sensing device (1) for the coal transport conveyor using a smart linear transfer robot, which is located on the same line as the coal transport conveyor and picks up non-contact power (None Contact Power Pick up) ) and controls the components of the coal transport conveyor to take thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV while making a linear reciprocating motion, and transmit thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV shooting data to a remote central control server. This is achieved by being structured as follows.

상기 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치(1)는 유도전류형 리니어 안내레일부(100), 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200), 리모트 컨트롤러모듈(300)로 구성된다.The imaging and sensing device (1) for the coal transport conveyor includes an inductive current type linear guide rail unit (100), a non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot (200), and a remote controller module (300). ) is composed of.

먼저, 본 발명에 따른 유도전류형 리니어 안내레일부(100)에 관해 설명한다.First, the induced current type linear guide rail unit 100 according to the present invention will be described.

상기 유도전류형 리니어 안내레일부(100)는 석탄 운송 컨베이어 아이들러와 수직의 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 직립의 하단방향에 위치되도록 지지해주면서, 리니어 운동(=직선왕복운동)을 하도록 안내시키고, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇쪽으로 유도전류를 전달시키는 역할을 한다.The induced current type linear guide rail unit 100 is located on the same vertical line as the coal transport conveyor idler, supports the non-contact power pickup type smart linear transfer robot to be positioned at the bottom of the upright, and performs linear movement (= straight reciprocation It guides the robot to exercise and delivers induced current to the non-contact power pickup type smart linear transfer robot.

이는 도 2에 도시한 바와 같이, 하단 리니어 안내레일(110), 수직이음프레임(120), 상단 리니어 안내레일(130)으로 구성된다.As shown in Figure 2, it consists of a lower linear guide rail 110, a vertical joint frame 120, and an upper linear guide rail 130.

첫째, 본 발명에 따른 하단 리니어 안내레일(110)에 관해 설명한다.First, the lower linear guide rail 110 according to the present invention will be described.

상기 하단 리니어 안내레일(110)은 수직이음프레임을 통해 상단 리니어 안내레일과 연결되면서, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇이 거치되도록 지지해주면서, 리니어 운동(=직선왕복운동)을 하도록 안내시키는 역할을 한다.The lower linear guide rail 110 is connected to the upper linear guide rail through a vertical joint frame, supports the non-contact power pickup type smart linear transfer robot to be mounted, and serves to guide linear movement (= straight reciprocating movement). do.

이는 100m~5,000m의 길이로 형성된 석탄 운송 컨베이어 아이들러와 수직의 동일선상에 형성되고, 상단 표면상에 2채널 안내레일(110a)이 형성되며, 도 4에 도시한 바와 같이, 하단 표면상에 2채널 리츠 와이어(Litz wire)(111)가 길이방향을 따라 형성되어 구성되고, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)(111) 일측에 제1 AC/DC 컨버터부(112), 제1 DC/AC 인버터부(113)가 포함되어 구성된다.It is formed on the same vertical line as the coal transport conveyor idler formed in a length of 100 m to 5,000 m, and a two-channel guide rail (110a) is formed on the upper surface, and as shown in Figure 4, 2 on the lower surface. A channel Litz wire 111 is formed along the longitudinal direction, and a first AC/DC converter unit 112 and a first DC/AC inverter are provided on one side of the two-channel Litz wire 111. It is configured to include a unit 113.

여기서, 2채널 안내레일(110a)은 2개의 안내레일로서, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 전단좌측 매달린 바퀴와 후단좌측 매달린 바퀴가 하나의 안내레일(=1개)에 접촉되고, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 전단우측 매달린 바퀴와 후단우측 매달린 바퀴가 또 다른 하나의 안내레일(=1개)에 접촉되도록 안내시키는 역할을 한다.Here, the two-channel guide rail (110a) is two guide rails, and the front left hanging wheel and the rear left hanging wheel of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot are in contact with one guide rail (=1 piece), and the non-contact power It serves to guide the front right hanging wheel and the rear right hanging wheel of the pickup type smart linear transfer robot so that they come into contact with another guide rail (=1 piece).

[2채널 리츠 와이어(Litz wire)(111)][2 channel Litz wire (111)]

상기 2채널 리츠 와이어(Litz wire)(111)는 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 리츠와이어로 이루어져, 제1 인버터부를 통해 변환된 공진주파수를 전달받아, 공진주파수에 의한 회전와류의 유도전류를 형성시키고, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부와 접촉시, 공진주파수에 의한 유도전류를 전달시키는 역할을 한다.As shown in FIG. 3, the two-channel Litz wire 111 consists of two Litz wires, receives the converted resonance frequency through the first inverter unit, and induces a rotating vortex current due to the resonance frequency. , and when in contact with the non-contact power pickup type concave coil part, it serves to transmit an induced current by the resonance frequency.

여기서, 공진주파수는 400V, 80~120kHz이다.Here, the resonant frequency is 400V, 80~120kHz.

이는, 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 리츠 와이어(Litz wire)로서, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부와 맞춤형 공진주파수로 형성된다.As shown in FIG. 3, these are two Litz wires, which are formed with a non-contact power pickup type concave coil portion of a non-contact power pickup type smart linear transfer robot and a customized resonant frequency.

즉, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부상에 2개의 음각 요홈이 형성되고, 그 2개의 음각요홈 내부에 각각 원반형 코일이 형성되어, 2개의 리츠 와이어(Litz wire)로부터 유도전류를 전달받아 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 공진주파수회로부, 정류부, 6채널 콘덴서충전부로 전달시킨다.That is, two concave grooves are formed on the non-contact power pickup type concave coil, and a disk-shaped coil is formed inside the two concave grooves, and the induced current is transmitted from two Litz wires to receive the non-contact power pickup type. It is delivered to the resonance frequency circuit, rectifier, and 6-channel condenser charging section of the smart linear transfer robot.

상기 리츠(Litz)와이어는 극세선의 에나멜 코팅된 와이어(직경 : 0.04mm~0.05mm)를 5가닥~10가닥으로 꼬은 동선으로, 공진주파수에 의한 회전와류의 유도전류를 형성시키고, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부와 접촉시, 유도전류를 전달시키는 역할을 한다.The Litz wire is a copper wire made by twisting 5 to 10 strands of ultra-fine enamel-coated wire (diameter: 0.04 mm to 0.05 mm). It forms a rotating eddy current induced by the resonance frequency and is a non-contact power pickup type. When in contact with the grooved coil part, it serves to transmit induced current.

이는 고주파 특유의 표피효과 및 근접효과에 의한 교류저항의 증대를 억제하고, 코일의 온도상승을 방지할 수가 있다.This suppresses the increase in alternating current resistance due to the skin effect and proximity effect unique to high frequencies and prevents the temperature of the coil from rising.

고주파에 의한 교류저항의 증가가 작고, 코일의 온도 상승을 억제할 수가 있다.The increase in alternating current resistance due to high frequency is small, and the rise in coil temperature can be suppressed.

또한, 유연하고, 권선 작업성이 양호하다. 꼬는 핏치, 선경, 선수를 임의로 선택할 수 있다.In addition, it is flexible and has good winding workability. You can choose the pitch, line width, and player arbitrarily.

일예로, 5개선은 0.05mm로 하고, 6개선은 0.05mm로 하며, 7개선은 0.05mm로 하고, 15개선은 0.05mm로 하며, 10개선은 0.04mm로 한다.For example, 5 lines are set to 0.05mm, 6 lines are set to 0.05mm, 7 lines are set to 0.05mm, 15 lines are set to 0.05mm, and 10 lines are set to 0.04mm.

상기 2채널 안내레일과, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)는 본 발명에 따른 사용목적과 형태에 따라, 2채널이외에도, 3채널, 4채널, 8채널로 다양하게 구성된다.The 2-channel guide rail and 2-channel Litz wire are variously configured with 3 channels, 4 channels, and 8 channels in addition to 2 channels, depending on the purpose and form of the present invention.

[제1 AC/DC 컨버터부(112)][First AC/DC converter unit (112)]

상기 제1 AC/DC 컨버터부(112)는 AC 전원을 DC 전원으로 변환시키는 역할을 한다.The first AC/DC converter unit 112 serves to convert AC power to DC power.

본 발명에서는 AC 220V를 DC 310V 전원으로 만든다.In the present invention, AC 220V is converted into DC 310V power.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 브릿지 정류부(112a), 제1 고역률회로부(112b), 제1 돌입전류제어회로부(112c), 제1 플라이백 PWM IC(112d), 제1 출력트랜스부(112e)로 구성된다.As shown in FIG. 5, the first bridge rectifier (112a), the first high power factor circuit (112b), the first inrush current control circuit (112c), the first flyback PWM IC (112d), and the first output transformer. It consists of a part 112e.

상기 제1 브릿지 정류부(112a)는 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류하여 직류화 한 후에 이어지는 다음 회로로 전압을 공급하는 역할을 한다.The first bridge rectifier 112a rectifies and directs the voltage output from the EMI line filter unit and then supplies the voltage to the next circuit.

이는 브릿지 다이오드로 구성된다.It consists of a bridge diode.

상기 제1 고역률회로부(112b)는 제1 브릿지 정류부의 출력단에 역률을 개선하여 제1 플라이백 PWM IC에 안정적인 전원을 공급하는 역할을 한다.The first high power factor circuit unit 112b serves to supply stable power to the first flyback PWM IC by improving the power factor at the output terminal of the first bridge rectifier.

이는 밸리 필 고역률 회로(Valley Fill Passive Current Shaper)로 구성된다.It consists of a valley fill high power factor circuit (Valley Fill Passive Current Shaper).

즉, 제1 브릿지 정류부의 출력단에 캐패시터 C5, C6를 통해 평활하고, 인덕터 L1을 통해 정류하여 역률을 90%로 높이도록 구성된다.That is, the output terminal of the first bridge rectifier is smoothed through capacitors C5 and C6, and rectified through inductor L1 to increase the power factor to 90%.

상기 제1 돌입(inrush) 전류 제어회로부(112c)는 무선전력 전송이 가동되면, 공진이 일어나는 순간이나 DC링크 캐패시터에 전압이 초기에 충전되는 순간에 높은 돌입(inrush)전류가 컨버터 회로에 흐르게 되어 IC 파손이나 휴즈단이 끊어지는 것을 방지토록 하기 위해, 돌입 전류를 제어하는 역할을 한다.When wireless power transmission is activated, the first inrush current control circuit 112c causes a high inrush current to flow in the converter circuit at the moment resonance occurs or the voltage at the DC link capacitor is initially charged. It plays a role in controlling the inrush current to prevent damage to the IC or blowing of the fuse.

이는 브릿지 정류회로 출력단자 일측에 저항 R2와, MOSFET Q10 및 게이트 구동회로를 구성하여, MOSFET Q10 소자를 브리지 다이오드 스위칭 소자로 이용하고, MOSFET Q10을 평활캐패시터 C26의 충전 전하에 비례하여 구동되도록 하여 초기에 전원이 공급될 경우 및 동작 중 전원 장치가 오프되었다가 다시 온 될 때, 평활 캐패시터 C26의 전압이 충분히 존재하는 경우, 저항 R2에 의해 돌입전류가 억제되도록 구성된다.This consists of a resistor R2, MOSFET Q10, and a gate driving circuit on one side of the output terminal of the bridge rectifier circuit, uses the MOSFET Q10 element as a bridge diode switching element, and drives MOSFET Q10 in proportion to the charged charge of the smoothing capacitor C26 to achieve the initial When power is supplied to and when the power supply is turned off and then turned on again during operation, the inrush current is suppressed by resistor R2 when the voltage of the smoothing capacitor C26 is sufficient.

상기 제1 플라이백 PWM IC(112d)는 제1 브릿지 정류부의 출력전압을 고역률 회로부를 통해 입력받고, 제1 출력트랜스부의 2차권선에 흐르는 전류와 제1 DC/AC 인버터부로 흐르는 전류 사이를 단속하는 스위칭부의 ON 기간을 PWM(펄스폭제어)제어하여, 제1 출력트랜스부의 출력전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.The first flyback PWM IC (112d) receives the output voltage of the first bridge rectifier unit through the high power factor circuit unit, and switches between the current flowing in the secondary winding of the first output transformer unit and the current flowing in the first DC/AC inverter unit. It serves to keep the output voltage of the first output transformer constant by PWM (pulse width control) controlling the ON period of the intermittent switching unit.

이는 시스템 제너럴사의 SG6858 소자로 구성되고, 85V~265V 입력전압 범위를 갖는다.It consists of System General's SG6858 device and has an input voltage range of 85V to 265V.

본 발명에 따른 플라이백 PWM IC는 초저 대기전력과 내장형 동기화 기울기보상(slope compensation)을 실현하여, 제1 DC/AC 인버터부로 전원공급을 보다 안전성 있게 공급할 수가 있다.The flyback PWM IC according to the present invention realizes ultra-low standby power and built-in synchronization slope compensation, making it possible to more safely supply power to the first DC/AC inverter unit.

본 발명에 따른 플라이백 PWM IC는 고역률 회로부를 통해 역률이 90%로 개선된 제1 브릿지 정류부의 출력 전압이 캐패시터 C2를 통해 평활하고, 저항 R9,R10,R11에 의해 센싱되어, 전압입력단자(Vi)에 입력되고, 출력단자(OUT)에 스위칭 소자인 MOSFET Q1이 연결되어, 스위칭 소자인 MOSFET Q1로 제1 출력트랜스부의 2차권선에서 제1 DC/AC 인버터부로 흐르는 전류를 단속하는 전원 ON 기간을 PWM(펄스폭제어)제어 신호로 보낸다.In the flyback PWM IC according to the present invention, the output voltage of the first bridge rectifier, whose power factor is improved to 90% through the high power factor circuit, is smoothed through capacitor C2, is sensed by resistors R9, R10, and R11, and is connected to the voltage input terminal. The power supply is input to (Vi), and the switching element MOSFET Q1 is connected to the output terminal (OUT), and the switching element MOSFET Q1 controls the current flowing from the secondary winding of the first output transformer to the first DC/AC inverter unit. The ON period is sent as a PWM (pulse width control) control signal.

즉, 본 발명에 따른 플라이백 PWM IC는 프리 전압(Free Voltage)으로서, 상용전원인 220V를 입력받아, 제1 출력트랜스부를 통해 60V 또는 90V로 강압시키도록 제어한다.That is, the flyback PWM IC according to the present invention receives 220V, a commercial power supply, as a free voltage, and controls it to step down to 60V or 90V through the first output transformer.

여기서, 플라이백 PWM IC가 프리 전압(Free Voltage)으로 구성되는 이유는 제1 DC/AC 인버터부에 60V 또는 90V로 다양하게 전원을 공급하여, 제1 DC/AC 인버터부의 구현파 스위칭 방식을 통해 가변저항으로 공진주파수를 1~10Mhz까지 변환시키도록 구성하기 위함이다. Here, the reason why the flyback PWM IC is configured as a free voltage is to supply power to the first DC/AC inverter unit at various levels of 60V or 90V, through the real-wave switching method of the first DC/AC inverter unit. This is to configure the resonance frequency to be converted from 1 to 10Mhz with a variable resistance.

상기 제1 출력트랜스부(112e)는 스위칭 소자 MOSEFT Q1의 스위칭 동작에 의해 2차권선에 전달된 입력전압을 일정크기의 전압으로 강압시켜 제1 DC/AC 인버터부로 출력시키는 역할을 한다.The first output transformer unit 112e functions to step down the input voltage transmitted to the secondary winding by the switching operation of the switching element MOSEFT Q1 to a certain level of voltage and output it to the first DC/AC inverter unit.

이는 1차권선이 플라이백 PWM IC의 전류발생단자(Izc)와 연결되고, 2차권선이 스위칭 소자인 MOSFET Q1의 커넥터 단자와 연결되어 구성된다.This consists of the primary winding being connected to the current generation terminal (Izc) of the flyback PWM IC, and the secondary winding being connected to the connector terminal of MOSFET Q1, a switching element.

여기서, 일정크기의 전압으로 강압시킨다는 것은 전원 220V을 입력받아, 제1 DC/AC 인버터부의 공진주파수 1~10Mhz에 맞게 출력되도록 하기 위함이다.Here, stepping down the voltage to a certain level is to receive the power supply of 220V and output it according to the resonance frequency of 1~10Mhz of the first DC/AC inverter unit.

[제1 DC/AC 인버터부(113)][First DC/AC inverter unit (113)]

상기 제1 DC/AC 인버터부(113)는 제1 AC/DC 컨버터부에서 변환된 DC전원을 구현파 스위칭 방식을 통해 가변저항으로 공진주파수를 400V, 80~120kHz까지 변환시키는 역할을 한다.The first DC/AC inverter unit 113 serves to convert the DC power converted in the first AC/DC converter unit to a variable resistance of 400 V, 80 to 120 kHz through a real-wave switching method.

이는 주파수 구동방식을 구현파 스위칭방식을 통해 가변저항으로 공진주파수를 400V, 80~120kHz로 발진시키는 풀 브리지 게이트 드라이버 IC로 구성된다.This consists of a full-bridge gate driver IC that oscillates the resonance frequency at 400V, 80~120kHz with a variable resistance through a frequency driving method and a real-wave switching method.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 풀 브리지 게이트 드라이버 IC에서 출력되는 직류를 Q1,Q2의 게이트단자쪽에 게이트 구동신호로 인가시키면, 제1 출력단자(OUT1)쪽으로 (+)시그널이 생기고, 재빠르게 풀 브리지 게이트 드라이버 IC에서 출력되는 직류를 Q3,Q4의 게이트단자쪽에 게이트 구동신호로 인가시키면, 제2 출력단자(OUT2)쪽으로 (-)시그널이 생기도록 하여, 공진주파수 80~120kHz를 생성시킨다.That is, as shown in FIG. 6, when the direct current output from the full bridge gate driver IC is applied to the gate terminals of Q1 and Q2 as a gate driving signal, a (+) signal is generated toward the first output terminal (OUT1), and When the direct current output from the full bridge gate driver IC is quickly applied as a gate driving signal to the gate terminals of Q3 and Q4, a negative signal is generated toward the second output terminal (OUT2), generating a resonance frequency of 80 to 120 kHz. .

이때, C3,C4,C5,C6,C8,C10,C11로 이루어진 7개의 콘덴서를 통해 AC 400V를 충전시킨다.At this time, AC 400V is charged through 7 condensers consisting of C3, C4, C5, C6, C8, C10, and C11.

그리고, 7개의 콘덴서에 충전시킨 AC 400V가 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로 전달된다.And, the AC 400V charged in the 7 condensers is transmitted to the 2-channel Litz wire.

둘째, 본 발명에 따른 수직이음프레임(120)에 관해 설명한다.Second, the vertical joint frame 120 according to the present invention will be described.

상기 수직이음프레임(120)은 직립의 수직구조를 이루며, 하단 리니어 안내레일과 상단 리니어 안내레일 사이에 위치되어, 하단 리니어 안내레일과 상단 리니어 안내레일 사이를 연결시키고, 지지해주는 역할을 한다.The vertical joint frame 120 forms an upright vertical structure and is located between the lower linear guide rail and the upper linear guide rail, and serves to connect and support the lower linear guide rail and the upper linear guide rail.

셋째, 본 발명에 따른 상단 리니어 안내레일(130)에 관해 설명한다.Third, the upper linear guide rail 130 according to the present invention will be described.

상기 상단 리니어 안내레일(130)은 수직이음프레임을 통해 하단 리니어 안내레일과 연결되면서, 하단 리니어 레일이 외압에 의해 흔들리거나 이탈되지 않도록 상단방향에서 위치를 잡아주고 지지해주는 역할을 한다.The upper linear guide rail 130 is connected to the lower linear guide rail through a vertical joint frame, and serves to position and support the lower linear rail in the upper direction so that it does not shake or deviate due to external pressure.

이는 하단 리니어 안내레일의 길이에 맞게 100m~5,000m의 길이로 형성된다.It is formed in a length of 100m to 5,000m to match the length of the lower linear guide rail.

또한, 본 발명에 따른 하단 리니어 안내레일, 상단 리니어 안내레일은 "

Figure 112023035385621-pat00001
"형상의 보조프레임에 지지되면서, 석탄 운송 컨베이어 아이들러와 수직의 동일선상에 위치된다.In addition, the lower linear guide rail and the upper linear guide rail according to the present invention are "
Figure 112023035385621-pat00001
“It is supported on a shaped auxiliary frame and is located in the same vertical line as the coal transport conveyor idler.

다음으로, 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200)에 관해 설명한다.Next, the non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot 200 according to the present invention will be described.

상기 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200)은 유도전류형 리니어 안내레일부의 하단에 위치되고, 리모트 컨트롤러모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 유도전류형 리니어 안내레일부로부터 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 임시 충전 후, 임시 충전한 전원으로, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 리니어 운동(=직선왕복운동)하면서, 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키는 역할을 한다.The non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot 200 is located at the bottom of the inductive current type linear guide rail part and is driven according to the control signal of the remote controller module, After receiving non-contact power pick up from the guide rail and charging it temporarily, the temporarily charged power is used to perform linear movement (= straight reciprocating movement) along the inductive current type linear guide rail, taking thermal imaging and ultrasonic sensing. , It takes CCTV photos and transmits thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV shooting data to a remote central control server.

이는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 로봇몸체(210), 매달린 바퀴 구동모듈(220), 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈(230), 촬영·센싱모듈(240), 스마트제어모듈(250)로 구성된다. As shown in FIGS. 7 and 8, the robot body 210, the hanging wheel drive module 220, the non-contact power pickup type groove coil module 230, the shooting/sensing module 240, and the smart control module 250 ) is composed of.

첫째, 본 발명에 따른 로봇몸체(210)에 관해 설명한다.First, the robot body 210 according to the present invention will be described.

상기 로봇몸체(210)는 매달린 박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The robot body 210 is formed in a hanging box shape and serves to protect and support each device from external pressure.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 상단 일측에 매달린 바퀴 구동모듈이 형성되고, 그 매달린 바퀴 구동모듈의 하단쪽에 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈이 형성되며, 그 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈 하단쪽에 박스형상의 스마트 제어모듈이 형성되고, 그 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈의 하단쪽에 촬영·센싱모듈이 형성되어 구성된다. As shown in FIG. 8, a wheel drive module hanging on one side of the upper part is formed, a non-contact power pickup type groove coil module is formed on the lower side of the hanging wheel drive module, and a box is placed at the bottom of the non-contact power pickup type groove coil module. A smart control module of the shape is formed, and a shooting/sensing module is formed at the bottom of the non-contact power pickup type concave coil module.

둘째, 본 발명에 따른 매달린 바퀴 구동모듈(220)에 관해 설명한다.Second, the hanging wheel drive module 220 according to the present invention will be described.

상기 매달린 바퀴 구동모듈(220)은 로봇몸체 상단 일측에 위치되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 안내레일을 따라 안내되면서, 로봇몸체를 하단 방향에 동일선상에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 따라 직선왕복이동시키는 역할을 한다.The hanging wheel drive module 220 is located on one side of the upper part of the robot body and is guided along the guide rail of the inductive current type linear guide rail part, and reciprocates the robot body in a straight line along the coal transport conveyor idler located on the same line toward the bottom. It plays a role in moving.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 4채널 매달린 바퀴부(221), 매달린 바퀴 수직전달부(222), 4채널 회전모터부(223)로 구성된다.As shown in Figure 9, it is composed of a 4-channel hanging wheel part 221, a hanging wheel vertical transmission part 222, and a 4-channel rotation motor part 223.

[4채널 매달린 바퀴부(221)][4-channel hanging wheel part (221)]

상기 4채널 매달린 바퀴부(221)는 유도전류형 리니어 안내레일부의 안내레일상에 위치되어, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 안내되면서 회전되어 굴러다니는 역할을 한다.The four-channel hanging wheel part 221 is located on the guide rail of the induction current type linear guide rail part, and rotates and rolls while being guided along the induction current type linear guide rail part.

이는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 전단좌측 매달린 바퀴(221a), 전단우측 매달린 바퀴(221b), 후단좌측 매달린 바퀴(221c), 후단우측 매달린 바퀴(221d)로 구성된다.As shown in Figures 10 and 11, it is composed of a front left hanging wheel 221a, a front right hanging wheel 221b, a rear left hanging wheel 221c, and a rear right hanging wheel 221d.

상기 전단좌측 매달린 바퀴(221a)는 로봇몸체의 전체무게 중 안내레일상의 전단좌측점에서 매달려 지지해주면서, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 안내되면서 회전되어 굴러다니는 역할을 한다.The front left hanging wheel 221a hangs and supports the entire weight of the robot body at the front left point on the guide rail, and rotates and rolls while being guided along the induced current type linear guide rail.

상기 전단우측 매달린 바퀴(221b)는 로봇몸체의 전체무게 중 안내레일상의 전단우측점에서 매달려 지지해주면서, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 안내되면서 회전되어 굴러다니는 역할을 한다.The front right hanging wheel 221b hangs and supports the entire weight of the robot body at the front right point on the guide rail, and rotates and rolls while being guided along the induced current type linear guide rail.

상기 후단좌측 매달린 바퀴(221c)는 로봇몸체의 전체무게 중 안내레일상의 후단좌측점에서 매달려 지지해주면서, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 안내되면서 회전되어 굴러다니는 역할을 한다.The rear left hanging wheel 221c hangs and supports the entire weight of the robot body at the rear left point on the guide rail, and rotates and rolls while being guided along the induced current type linear guide rail.

상기 후단우측 매달린 바퀴(221d)는 로봇몸체의 전체무게 중 안내레일상의 후단우측점에서 매달려 지지해주면서, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 안내되면서 회전되어 굴러다니는 역할을 한다.The rear right hanging wheel 221d hangs and supports the entire weight of the robot body at the rear right point on the guide rail, and rotates and rolls while being guided along the induced current type linear guide rail.

[매달린 바퀴 수직전달부(222)][Hanging wheel vertical transmission unit (222)]

상기 매달린 바퀴 수직전달부(222)는 4채널 매달린 바퀴부의 하단쪽 사선길이방향을 따라 형성되어, 4채널 회전모터부로부터 생성된 회전력을 4채널 매달린 바퀴부쪽으로 전달시키면서, 4채널 매달린 바퀴부가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The hanging wheel vertical transmission part 222 is formed along the diagonal longitudinal direction at the bottom of the 4-channel hanging wheel part, and transmits the rotational force generated from the 4-channel rotating motor part to the 4-channel hanging wheel part, and the 4-channel hanging wheel part is suspended. It plays a role in supporting the structure.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 4채널 매달린 바퀴부에 맞게 전단좌측용 수직전달부(222a), 전단우측용 수직전달부(222b), 후단좌측용 수직전달부(222c), 후단우측용 수직전달부(222d)로 구성된다.As shown in FIG. 11, in accordance with the four-channel hanging wheel part, a vertical transmission part 222a for the front left side, a vertical transmission part 222b for the front right side, a vertical transmission part 222c for the rear left side, and a vertical transmission part 222c for the rear right side are provided. It consists of a transmission unit 222d.

상기 전단좌측용 수직전달부(222a)는 회전력을 전단좌측 매달린 바퀴로 전달시키면서, 전단좌측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The vertical transmission unit 222a for the front left side transmits rotational force to the front left hanging wheel and serves to support the front left hanging wheel so that it has a hanging structure.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 전단좌측용 커버프레임(222a-1), 전단좌측용 구동기어(222a-2), 전단좌측용 체인로프(222a-3), 전단좌측용 종동기어(222a-4)로 구성된다.As shown in Figure 11, this includes a cover frame for the front left side (222a-1), a drive gear for the front left side (222a-2), a chain rope for the front left side (222a-3), and a driven gear for the front left side (222a-). 4) It consists of:

상기 전단좌측용 커버프레임(222a-1)은 내부공간에 형성된 전단좌측용 구동기어, 전단좌측용 체인로프, 전단좌측용 종동기어를 커버구조로 보호하면서, 전단좌측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The cover frame (222a-1) for the front left side protects the drive gear for the front left side, the chain rope for the front left side, and the driven gear for the front left side formed in the internal space with a cover structure, and supports the front left hanging wheel so that it has a hanging structure. It plays a role in providing

상기 전단좌측용 구동기어(222a-2)는 4채널 회전모터부의 제1 회전모터로부터 회전력을 전달받아 전단좌측용 체인로프쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The drive gear 222a-2 for the front left side receives rotational force from the first rotation motor of the 4-channel rotary motor unit and transmits it to the chain rope for the front left side.

상기 전단좌측용 체인로프(222a-3)는 전단좌측용 구동기어로부터 회전력을 전달받아 전단좌측용 종동기어쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The chain rope 222a-3 for the front left side receives rotational force from the drive gear for the front left side and transmits it to the driven gear for the front left side.

상기 전단좌측용 종동기어(222a-4)는 전단좌측 매달린 바퀴와 연결되어, 전단좌측용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 전단좌측 매달린 바퀴를 회전시키는 역할을 한다.The driven gear 222a-4 for the front left side is connected to the front left hanging wheel and receives rotational force from the front left chain rope to rotate the front left hanging wheel.

상기 전단우측용 수직전달부(222b)는 회전력을 전단우측 매달린 바퀴로 전달시키면서, 전단우측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The vertical transmission unit 222b for the front right side transmits rotational force to the front right hanging wheel and serves to support the front right hanging wheel so that it has a hanging structure.

이는 도 에 도시한 바와 같이, 우측용 커버프레임(222b-1), 전단우측용 구동기어(222b-2), 전단우측용 체인로프(222b-3), 전단우측용 종동기어(222b-4)로 구성된다.As shown in the figure, the cover frame for the right side (222b-1), the drive gear for the right front side (222b-2), the chain rope for the right front side (222b-3), and the driven gear for the right front side (222b-4) It consists of

상기 전단우측용 커버프레임(222b-1)은 내부공간에 형성된 전단우측용 구동기어, 전단우측용 체인로프, 전단우측용 종동기어를 커버구조로 보호하면서, 전단우측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The cover frame for the right front end (222b-1) protects the drive gear for the right front end, the chain rope for the right front end, and the driven gear for the right front end formed in the internal space with a cover structure, and supports the hanging wheel on the right front end so that it has a hanging structure. It plays a role in providing

상기 전단우측용 구동기어(222b-2)는 4채널 회전모터부의 제1 회전모터로부터 회전력을 전달받아 전단우측용 체인로프쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The drive gear 222b-2 for the right front end receives rotational force from the first rotation motor of the 4-channel rotary motor unit and transmits it to the chain rope for the right front end.

상기 전단우측용 체인로프(222b-3)는 전단우측용 구동기어로부터 회전력을 전달받아 전단우측용 종동기어쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The chain rope 222b-3 for the front right side receives rotational force from the drive gear for the right front end and transmits it to the driven gear for the right front end.

상기 전단우측용 종동기어(222b-4)는 전단우측 매달린 바퀴와 연결되어, 전단우측용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 전단우측 매달린 바퀴를 회전시키는 역할을 한다.The driven gear 222b-4 for the right front end is connected to the hanging wheel for the right front end and receives rotational force from the chain rope for the right front end to rotate the right hanging wheel for the front end.

상기 후단좌측용 수직전달부(222c)는 회전력을 후단좌측 매달린 바퀴로 전달시키면서, 후단좌측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The rear left vertical transmission unit 222c transmits rotational force to the rear left hanging wheel and serves to support the rear left hanging wheel so that it has a hanging structure.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 후단좌측용 커버프레임(222c-1), 후단좌측용 구동기어(222c-2), 후단좌측용 체인로프(222c-3), 후단좌측용 종동기어(222c-4)로 구성된다.As shown in Figure 11, this includes a cover frame for the rear left side (222c-1), a drive gear for the rear left side (222c-2), a chain rope for the rear left side (222c-3), and a driven gear for the rear left side (222c-). 4) It consists of:

상기 후단좌측용 커버프레임(222c-1)은 내부공간에 형성된 후단좌측용 구동기어, 후단좌측용 체인로프, 후단좌측용 종동기어를 커버구조로 보호하면서, 후단좌측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The rear left cover frame (222c-1) protects the rear left driving gear, rear left chain rope, and rear left driven gear formed in the internal space with a cover structure, and supports the rear left hanging wheel to form a hanging structure. It plays a role in providing

상기 후단좌측용 구동기어(222c-2)는 4채널 회전모터부의 제1 회전모터로부터 회전력을 전달받아 후단좌측용 체인로프쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The drive gear 222c-2 for the rear left side receives rotational force from the first rotation motor of the 4-channel rotary motor unit and transmits it to the chain rope for the rear left side.

상기 후단좌측용 체인로프(222c-3)는 후단좌측용 구동기어로부터 회전력을 전달받아 후단좌측용 종동기어쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The chain rope (222c-3) for the rear left side receives rotational force from the rear left driving gear and transmits it to the rear left driven gear.

상기 후단좌측용 종동기어(222c-4)는 후단좌측 매달린 바퀴와 연결되어, 후단좌측용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 후단좌측 매달린 바퀴를 회전시키는 역할을 한다.The rear left driven gear 222c-4 is connected to the rear left hanging wheel and receives rotational force from the rear left chain rope to rotate the rear left hanging wheel.

상기 후단우측용 수직전달부(222d)는 회전력을 후단우측 매달린 바퀴로 전달시키면서, 후단우측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The vertical transmission unit 222d for the right rear end transmits rotational force to the right rear wheel and serves to support the rear right suspended wheel so that it has a hanging structure.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 후단우측용 커버프레임(222d-1), 후단우측용 구동기어(222d-2), 후단우측용 체인로프(222d-3), 후단우측용 종동기어(222d-4)로 구성된다.As shown in Figure 11, this includes a cover frame for the right rear end (222d-1), a drive gear for the right rear end (222d-2), a chain rope for the right rear end (222d-3), and a driven gear for the right rear end (222d-). 4) It consists of:

상기 후단우측용 커버프레임(222d-1)은 내부공간에 형성된 후단우측용 구동기어, 후단우측용 체인로프, 후단우측용 종동기어를 커버구조로 보호하면서, 후단우측 매달린 바퀴가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 역할을 한다.The rear right cover frame (222d-1) protects the rear right drive gear, rear right chain rope, and rear right driven gear formed in the internal space with a cover structure, and supports the rear right hanging wheel to form a hanging structure. It plays a role in providing

상기 후단우측용 구동기어(222d-2)는 4채널 회전모터부의 제1 회전모터로부터 회전력을 전달받아 후단우측용 체인로프쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The driving gear 222d-2 for the rear right side receives rotational force from the first rotation motor of the 4-channel rotary motor unit and transmits it to the chain rope for the rear right side.

상기 후단우측용 체인로프(222d-3)는 후단우측용 구동기어로부터 회전력을 전달받아 후단우측용 종동기어쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The chain rope (222d-3) for the rear right side receives rotational force from the drive gear for the rear right side and transmits it to the driven gear for the rear right side.

상기 후단우측용 종동기어(222d-4)는 후단우측 매달린 바퀴와 연결되어, 후단우측용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 후단우측 매달린 바퀴를 회전시키는 역할을 한다.The rear right driven gear 222d-4 is connected to the rear right hanging wheel and receives rotational force from the rear right chain rope to rotate the rear right hanging wheel.

[4채널 회전모터부(223)][4-channel rotation motor unit (223)]

상기 4채널 회전모터부(223)는 4채널구조로 이루어져, 회전력을 생성시켜 매달린 바퀴 수직전달부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The four-channel rotation motor unit 223 has a four-channel structure and serves to generate rotational force and transmit it to the vertical transmission part of the hanging wheel.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 전단좌측용 회전모터(223a), 전단우측용 회전모터(223b), 후단좌측용 회전모터(223c), 후단우측용 회전모터(223d)로 구성된다.As shown in FIG. 11, it is composed of a rotation motor 223a for the front left side, a rotation motor 223b for the front right side, a rotation motor 223c for the rear left side, and a rotation motor 223d for the rear right side.

상기 전단좌측용 회전모터(223a)는 전단좌측용 수직전달부와 연결되어, 회전력을 생성시켜 전단좌측용 수직전달부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The rotation motor 223a for the front left side is connected to the vertical transmission unit for the front left side, and serves to generate a rotational force and transmit it to the vertical transmission unit for the front left side.

상기 전단우측용 회전모터(223b)는 전단우측용 수직전달부와 연결되어, 회전력을 생성시켜 전단우측용 수직전달부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The rotation motor 223b for the right front end is connected to the vertical transmission unit for the right front end, and serves to generate rotational force and transmit it to the vertical transmission unit for the right front end.

상기 후단좌측용 회전모터(223c)는 후단좌측용 수직전달부와 연결되어, 회전력을 생성시켜 후단좌측용 수직전달부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The rotation motor 223c for the rear left side is connected to the vertical transmission unit for the rear left side, and serves to generate rotational force and transmit it to the vertical transmission unit for the rear left side.

상기 후단우측용 회전모터(223d)는 후단우측용 수직전달부와 연결되어, 회전력을 생성시켜 후단우측용 수직전달부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The rotation motor 223d for the rear right is connected to the vertical transmission unit for the rear right, and serves to generate rotational force and transmit it to the vertical transmission for the rear right.

셋째, 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈(230)에 관해 설명한다.Third, the non-contact power pickup type concave coil module 230 according to the present invention will be described.

상기 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈(230)은 매달린 바퀴 구동모듈의 하단쪽에 위치되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)를 비접촉식으로 지나가면서, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 스마트제어모듈쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The non-contact power pickup type concave coil module 230 is located at the bottom of the hanging wheel drive module and passes through the 2-channel Litz wire of the induced current type linear guide rail part in a non-contact manner, producing a 2-channel Litz wire. It plays the role of picking up non-contact power through induced current from a wire and transmitting it to the smart control module.

이는 도 12에 도시한 바와 같이, 요홈코일 받침프레임(231), 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부(232)로 구성된다.As shown in Figure 12, it is composed of a grooved coil support frame 231 and a non-contact power pickup type grooved coil portion 232.

상기 요홈코일 받침프레임(231)은 박스형상의 스마트제어모듈과 2cm~10cm의 높이차를 가지면서 십자가 구조로 형성되어 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부를 받쳐주면서 지지해주는 역할을 한다.The concave coil support frame 231 is formed in a cross structure with a height difference of 2 cm to 10 cm from the box-shaped smart control module, and serves to support the non-contact power pickup type concave coil portion.

이는 방열성이 우수한 알루미늄 플레이트판으로 형성된다.It is formed of an aluminum plate with excellent heat dissipation properties.

상기 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부(232)는 요홈이 형성된 창문틀구조로 형성되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)를 비접촉식으로 지나가면서, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 공진주파수의 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받는 역할을 한다.The non-contact power pickup type grooved coil portion 232 is formed as a window frame structure with grooves formed, and passes through the 2-channel Litz wire of the induced current type linear guide rail portion in a non-contact manner, generating a 2-channel Litz wire. It plays the role of receiving non-contact power pickup (None Contact Power Pick up) from the wire) through induced current at the resonance frequency.

이는 사각박스형상의 몸체(232a)에 2개의 음각 요홈(232b)이 형성된 창문틀구조로 형성되어 구성된다.It is composed of a window frame structure in which two engraved grooves 232b are formed in a square box-shaped body 232a.

그리고, 도 13에 도시한 바와 같이, 2개의 음각요홈 내부에, X,Y축의 2차원구조로 각각 원반형 코일(232c)이 형성되어, 2개의 리츠 와이어(Litz wire)로부터 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 정류부를 거쳐 6채널 콘덴서충전부로 임시 충전시킨다.And, as shown in Figure 13, inside the two concave grooves, a disk-shaped coil 232c is formed in a two-dimensional structure of the X and Y axes, respectively, to generate non-contact power through induced current from two Litz wires. It picks up (None Contact Power Pick up) and temporarily charges it through the rectifier to the 6-channel condenser charging unit.

또한, 일측에 전류감지센서부(232d)가 형성되어 구성된다.In addition, a current sensing sensor unit 232d is formed on one side.

즉, 전류감지센서부에서 전류를 센싱하여, 스마트제어부쪽으로 전달시킨다.That is, the current is sensed by the current sensing sensor unit and transmitted to the smart control unit.

이때, 스마트제어부에서는 전류감지센서부에서 센싱된 전류를 감지하여, 공진주파수회로부(232e), 정류부(232f), 6채널 콘덴서충전부(232g), DC/DC컨버터부(232h), 24V용 전원레귤레이터부(232i), 12V용 전원레귤레이터부(232j), 5V용 전원레귤레이터부(232k)를 구동시켜, 각 기기로 5V, 12V, 24V의 전원이 인가되도록 제어시킨다.At this time, the smart control unit detects the current sensed by the current detection sensor unit and operates a resonant frequency circuit unit (232e), a rectifier unit (232f), a 6-channel condenser charging unit (232g), a DC/DC converter unit (232h), and a 24V power regulator. The unit 232i, the 12V power regulator unit 232j, and the 5V power regulator unit 232k are driven and controlled so that power of 5V, 12V, and 24V is applied to each device.

또한, 전류감지센서부에서 센싱된 전류가 없으면, IoT통신부를 통해, 원격지의 중앙관제서버로 정전이나 전원충전요청신호를 전송시킨다. In addition, if there is no current sensed by the current detection sensor unit, a power outage or power charging request signal is transmitted to a remote central control server through the IoT communication unit.

본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부의 핵심기술은 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)과 비접촉되면서, 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받도록 구성된 점이다.The core technology of the non-contact power pickup type groove coil part according to the present invention is non-contact with the 2-channel Litz wire of the induction current type linear guide rail part, and picks up non-contact power through induced current (None Contact Power Pick up). It is designed to receive.

즉, 종래의 지하철이나 KTX의 경우에 팬터그래프구조로 직접 접촉식으로 전류를 흐르게끔 전달받기 때문에, 스파크로 인한 화재발생의 위험이 높다.In other words, in the case of a conventional subway or KTX, the current is transmitted through direct contact through a pantograph structure, so there is a high risk of fire due to sparks.

하지만, 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부에서는 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받기 때문에, 無(무)스파크로 화재발생 위험율을 기존에 비해 70% 이하로 낮출 수 있다.However, since the non-contact power pickup type grooved coil part according to the present invention receives non-contact power through induced current (None Contact Power Pick up), the risk of fire occurrence due to no spark is reduced to less than 70% compared to the existing one. You can.

상기 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부(232)는 도 14에 도시한 바와 같이, 공진주파수회로부(232e), 정류부(232f), 6채널 콘덴서충전부(232g), DC/DC컨버터부(232h), 24V용 전원레귤레이터부(232i), 12V용 전원레귤레이터부(232j), 5V용 전원레귤레이터부(232k)가 포함되어 구성된다.As shown in FIG. 14, the non-contact power pickup type concave coil unit 232 includes a resonance frequency circuit unit 232e, a rectifier unit 232f, a 6-channel condenser charging unit 232g, a DC/DC converter unit 232h, and a 24V It includes a power regulator unit (232i) for 12V, a power regulator unit (232j) for 12V, and a power regulator unit (232k) for 5V.

상기 공진주파수회로부(232e)는 2채널 리츠 와이어(Litz wire)의 공진주파수에 맞게 공진주파수를 형성시켜, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 공진주파수의 유도전류를 통한 비접촉 전력을 정류부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.The resonance frequency circuit unit 232e forms a resonance frequency according to the resonance frequency of the two-channel Litz wire, and transmits non-contact power through the induced current of the resonance frequency from the two-channel Litz wire to the rectifier. It plays a role.

이는 컨덴서 용량 계산 후 적용시키도록 구성된다.This is configured to be applied after calculating the condenser capacity.

여기에 적용되는 공진주파수는 일예로, 80kHz라고 설정하고, 2차측 코일의 인덕턴스가 0.003839H라고 설정하면 다음의 수학식 1,2에 의해 계산된다.For example, the resonance frequency applied here is set to 80kHz, and the inductance of the secondary coil is set to 0.003839H, and it is calculated using the following equations 1 and 2.

Figure 112023035385621-pat00002
Figure 112023035385621-pat00002

Figure 112023035385621-pat00003
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Figure 112023035385621-pat00004
Figure 112023035385621-pat00004

이를 통해, 도 15에 도시한 바와 같이, 공진주파수회로부의 구성 중 C1은 0.015마이크로F, C2는 0.015마이크로F, C3는 10nF, C7은 10nF, C8은 10nF, C9은 10nF, C10은 10nF으로 구성된다.Through this, as shown in Figure 15, among the configuration of the resonant frequency circuit part, C1 is composed of 0.015 microF, C2 is 0.015 microF, C3 is 10nF, C7 is 10nF, C8 is 10nF, C9 is 10nF, and C10 is 10nF. do.

상기 정류부(232f)는 공진주파수회로부에서 출력되는 공진주파수 80~120kHz를 정류하여 평활시키는 역할을 한다.The rectifier 232f serves to rectify and smooth the resonance frequency of 80 to 120 kHz output from the resonance frequency circuit.

상기 6채널 콘덴서충전부(232g)는 6개의 콘덴서로 이루어져, 정류부에서 정류하여 평활시킨 공진주파수 80~120kHz를 DC 400V로 임시 충전시키는 역할을 한다.The 6-channel condenser charging unit (232g) consists of 6 condensers and serves to temporarily charge the resonant frequency of 80 to 120 kHz, which is rectified and smoothed in the rectifier, at DC 400V.

상기 DC/DC컨버터부(232h)는 6채널 콘덴서충전부에서 임시 충전된 DC 400V를 가져가서 DC 48V, 20A로 변환시키는 역할을 한다.The DC/DC converter unit 232h takes the DC 400V temporarily charged from the 6-channel condenser charging unit and converts it to DC 48V, 20A.

상기 24V용 전원레귤레이터부(232i)는 DC/DC컨버터부에서 출력되는 DC 48V를 DC 24V로 변환시키는 역할을 한다.The 24V power regulator unit 232i serves to convert DC 48V output from the DC/DC converter unit into DC 24V.

여기서, 24V DC는 모터전원으로 사용된다.Here, 24V DC is used as motor power.

상기 12V용 전원레귤레이터부(232j)는 DC/DC컨버터부에서 출력되는 DC 48V를 DC 12V로 변환시키는 역할을 한다.The 12V power regulator unit 232j serves to convert DC 48V output from the DC/DC converter unit into DC 12V.

여기서, 12V DC는 트윈형 초음파센서부의 전원으로 사용된다.Here, 12V DC is used as the power source for the twin-type ultrasonic sensor unit.

상기 5V용 전원레귤레이터부(232k)는 DC/DC컨버터부에서 출력되는 DC 48V를 DC 5V로 변환시키는 역할을 한다.The 5V power regulator unit 232k serves to convert DC 48V output from the DC/DC converter unit into DC 5V.

여기서, 5V DC는 CCTV카메라부 및 트윈형 열화상카메라부의 전원으로 사용된다.Here, 5V DC is used as the power source for the CCTV camera unit and the twin-type thermal imaging camera unit.

넷째, 본 발명에 따른 촬영·센싱모듈(240)에 관해 설명한다.Fourth, the photographing/sensing module 240 according to the present invention will be described.

상기 촬영·센싱모듈(240)은 박스형상의 스마트제어모듈 하단쪽에 위치되어, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키는 역할을 한다.The imaging/sensing module 240 is located at the bottom of the box-shaped smart control module and serves to capture thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV imaging of the coal transportation conveyor idler located toward the bottom.

이는 도 16에 도시한 바와 같이, CCTV카메라부(241), 트윈형 초음파센서부(242), 트윈형 열화상카메라부(243)로 구성된다.As shown in FIG. 16, it consists of a CCTV camera unit 241, a twin-type ultrasonic sensor unit 242, and a twin-type thermal imaging camera unit 243.

[CCTV카메라부(241)][CCTV camera department (241)]

상기 CCTV카메라부(241)는 보호박스몸체의 바닥면 일측에 위치되어, 지나가거나 또는 특징위치에 정지된 채, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 촬영시키는 역할을 한다. The CCTV camera unit 241 is located on one side of the bottom of the protection box body and serves to photograph the coal transport conveyor idler located at the bottom as it passes or stops at a characteristic position.

이는 도 17에 도시한 바와 같이, 팬구동부(241a), 틸트구동부(241b), 피사체줌카메라부(241c)로 구성된다.As shown in FIG. 17, it is composed of a pan driving part 241a, a tilt driving part 241b, and an object zoom camera part 241c.

상기 팬구동부(241a)는 상단 직립구조로 형성된 피사체줌카메라부를 좌우로 0°~360°회전구동시키는 역할을 한다.The fan driving unit 241a serves to rotate the subject zoom camera unit formed in an upright structure from 0° to 360° left and right.

이는 팬구동모터가 구성된다.This consists of a fan drive motor.

여기서, 팬구동모터는 스텝(Step) 모터, AC모터, BLDC 모터 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.Here, the fan driving motor is configured by selecting one of a step motor, an AC motor, and a BLDC motor.

상기 틸트구동부(241b)는 피사체줌카메라부를 상하로 -40°~40°각도로 기울어서 구동시키는 역할을 한다.The tilt driving unit 241b serves to drive the subject zoom camera unit by tilting it vertically at an angle of -40° to 40°.

이는 틸트구동모터가 구성된다.This consists of a tilt drive motor.

여기서, 틸트구동모터는 스텝(Step) 모터, AC모터, BLDC 모터 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.Here, the tilt drive motor is configured by selecting one of a step motor, an AC motor, and a BLDC motor.

상기 -40°는 사용목적과 용도에 따라 하상(下上)으로 구동되는 상방향을 "-"로 설정하거나, 또는 상하(上下)로 구동되는 하방향을 "-"로 설정한다.The above -40° sets the upward direction driven downward to "-", or the downward direction driven upward and downward to "-", depending on the purpose and use.

상기 피사체줌카메라부(241c)는 10m~100m에 위치한 카메라 촬영 대상인 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 상하, 좌우로 움직이면서 확대, 축소하여, 피사체인 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 촬영시키는 역할을 한다.The subject zoom camera unit 241c functions to photograph the coal transport conveyor idler, which is the subject, by moving it up and down, left and right, and zooming in and out.

이는 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 렌즈군(241c-1), 제2 렌즈군(241c-2), 제3 렌즈군(241c-3), 줌렌즈부(241c-4), 제4 렌즈군(241c-5), 제5 렌즈군(241c-6), 촬상면(241c-7), 이미지센서(241c-8)로 구성된다.As shown in FIG. 18, the first lens group 241c-1, the second lens group 241c-2, the third lens group 241c-3, the zoom lens unit 241c-4, and the fourth lens It consists of a group 241c-5, a fifth lens group 241c-6, an imaging surface 241c-7, and an image sensor 241c-8.

상기 제1 렌즈군(241c-1)은 카메라모듈본체의 선단부에 위치되어, 촬영하고자 하는 객체에서부터 양의 굴절력을 가진다.The first lens group 241c-1 is located at the tip of the camera module body and has positive refractive power from the object to be photographed.

이는 구면(Sphere)형상으로 형성되고, 유리 재질 또는 합성수지 재질 또는 게르마늄(Germanium) 재질 또는 셀렌화아연(Zinc Selenide) 재질로 이루어진다.It is formed in a sphere shape and is made of glass, synthetic resin, germanium, or zinc selenide.

상기 제2 렌즈군(241c-2)은 제1 렌즈군 후단에 위치되어, 음의 굴절력을 가진다.The second lens group 241c-2 is located behind the first lens group and has negative refractive power.

이는 비구면(Asphere)형상으로 형성되고, 유리 재질 또는 합성수지 재질 또는 게르마늄(Germanium) 재질 또는 셀렌화아연(Zinc Selenide) 재질로 이루어진다.It is formed in an aspherical shape and is made of glass, synthetic resin, germanium, or zinc selenide.

상기 제3 렌즈군(241c-3)은 제2 렌즈군 후단에 위치되어, 양의 굴절력을 가진다.The third lens group 241c-3 is located behind the second lens group and has positive refractive power.

이는 구면(Sphere)형상으로 형성되고, 게르마늄(Germanium) 재질 또는 셀렌화아연(Zinc Selenide) 재질로 이루어진다.It is formed in a sphere shape and is made of germanium or zinc selenide.

상기 줌렌즈부(241c-4)는 제3 렌즈군과 제4 렌즈군 사이에 위치되어, 전진운동 또는 후진운동하면서 초점을 조절시키는 역할을 한다.The zoom lens unit 241c-4 is located between the third lens group and the fourth lens group and serves to adjust focus while moving forward or backward.

상기제4 렌즈군(241c-5)은 제1 줌렌즈 후단에 위치되어, 음의 굴절력을 가진다.The fourth lens group 241c-5 is located behind the first zoom lens and has negative refractive power.

이는 비구면(Asphere)형상으로 형성되고, 유리 재질 또는 합성수지 재질 또는 게르마늄(Germanium) 재질 또는 셀렌화아연(Zinc Selenide) 재질로 이루어진다.It is formed in an aspherical shape and is made of glass, synthetic resin, germanium, or zinc selenide.

상기 제5 렌즈군(241c-6)은 제4 렌즈군 후단에 위치되어, 양의 굴절력을 가진다.The fifth lens group 241c-6 is located at the rear end of the fourth lens group and has positive refractive power.

이는 구면(Sphere)형상으로 형성되고, 유리 재질 또는 합성수지 재질 또는 게르마늄(Germanium) 재질 또는 셀렌화아연(Zinc Selenide) 재질로 이루어진다.It is formed in a sphere shape and is made of glass, synthetic resin, germanium, or zinc selenide.

상기 제1 촬상면(241c-7)은 제5 렌즈군 후단에 위치되어, 제5 렌즈군으로부터 전달받은 음의 굴절력으로 광학상(光學像)으로 결상시키는 역할을 한다.The first imaging surface 241c-7 is located at the rear end of the fifth lens group and serves to form an optical image using negative refractive power received from the fifth lens group.

상기 이미지센서(241c-8)는 제1 촬상면에서 촬영된 빛의 정보를 전기적 신호로 변환시켜 피사체영상촬영데이터를 생성시키는 역할을 한다.The image sensor 241c-8 serves to generate subject image capture data by converting light information captured from the first imaging surface into an electrical signal.

[트윈형 초음파센서부(242)][Twin type ultrasonic sensor unit (242)]

상기 트윈형 초음파센서부(242)는 CCTV카메라부 일측에 위치되어, 트윈구조(=2개)로 이루어져, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳으로, 인간의 청력 범위(20kHz)를 벗어난 오디오 주파수를 쏴주어, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳의 거리를 연산시키는 역할을 한다.The twin-type ultrasonic sensor unit 242 is located on one side of the CCTV camera unit and consists of a twin structure (=2 units), which is where noise occurs due to equipment failure among coal transport conveyor idlers, and is located in the human hearing range (20 kHz). ), it plays the role of calculating the distance to the place where noise occurred due to equipment failure among coal transport conveyor idlers.

이는 송신기와 수신기로 구성된다.It consists of a transmitter and a receiver.

송신기는 23kHz ~ 40kHz 사이의 주파수를 포함하는 '처프'라는 고주파 음파의 짧은 버스트를 방출하도록 구성된다.The transmitter is configured to emit short bursts of high-frequency sound waves called 'chirps' containing frequencies between 23 kHz and 40 kHz.

그리고, 소리의 펄스가 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳에 부딪히면, 일부 음파는 수신기로 다시 반사되도록 구성된다.And, when the sound pulse hits the coal transport conveyor idler where noise is generated due to equipment failure, some of the sound waves are configured to be reflected back to the receiver.

이때, 초음파신호를 송신한 후, 수신할 때 까지의 시간을 측정하여, 다음의 수학식 3을 통해, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳까지의 거리를 연산시킨다.At this time, the time from transmitting the ultrasonic signal to receiving it is measured, and the distance to the place where noise occurs due to equipment failure among the coal transport conveyor idlers is calculated using Equation 3 below.

Figure 112023035385621-pat00005
Figure 112023035385621-pat00005

여기서, d는 거리(미터)를 나타내고, t는 송신부터 수신까지의 시간(초)을 나타내며, c는 소리의 속도(343m/초)나타낸다.Here, d represents the distance (meters), t represents the time from transmission to reception (seconds), and c represents the speed of sound (343 m/sec).

상기 수학식 1에서, d는 음파가 양방향으로 이동한 거리를 측정한 값이다.In Equation 1 above, d is a measurement of the distance the sound wave travels in both directions.

[트윈형 열화상카메라부(243)][Twin type thermal imaging camera unit (243)]

상기 트윈형 열화상카메라부(243)는 트윈형 초음파센서부 일측에 위치되고, 트윈구조(=2개)로 이루어져, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러쪽으로 적외선 에너지(열)를 감지하여, 이를 실화상으로 변환시키는 역할을 한다.The twin-type thermal imaging camera unit 243 is located on one side of the twin-type ultrasonic sensor unit and consists of a twin structure (=2 units), detecting infrared energy (heat) toward the coal transport conveyor idler located at the bottom, It plays the role of converting it into a real image.

이는 가시광선이 아닌, 열을 이용해 이미지를 만들어 내도록 하기 위해, 렌즈, 열센서, 전자처리장치, 기계하우징으로 구성된다.It consists of a lens, a heat sensor, an electronic processing device, and a mechanical housing to create images using heat rather than visible light.

여기서, 렌즈는 적외선 에너지를 열 센서에 집중시키는 역할을 한다.Here, the lens serves to focus infrared energy to the thermal sensor.

상기 열센서는 80*60에서 1280*1024 픽셀이상까지 다양한 픽셀구성으로 되어, 트윈형 열화상카메라부의 해상도를 형성시킨다.The thermal sensor has various pixel configurations ranging from 80*60 to 1280*1024 pixels or more, forming a resolution of the twin-type thermal imaging camera unit.

본 발명에 따른 트윈형 열화상카메라부는 석탄 운송 컨베이어 라인의 아이들러 이음 및 과열을 촬영시키고, 촬영한 열화상촬영데이터를 스마트제어부쪽으로 전송시킨다.The twin-type thermal imaging camera unit according to the present invention photographs idler joints and overheating of the coal transportation conveyor line and transmits the captured thermal imaging data to the smart control unit.

또한, 본 발명에 따른 트윈형 열화상카메라부는 석탄 운송 컨베이어 라인의 아이들러 이음 및 과열부위 이외에도, 전동기실의 전동기, 감속기 및 풀리를 열화상촬영시킨다.In addition, the twin-type thermal imaging camera unit according to the present invention takes thermal images of the motor, reducer, and pulley in the motor room, as well as the idler joint and overheated area of the coal transportation conveyor line.

다섯째, 본 발명에 따른 스마트제어모듈(250)에 관해 설명한다.Fifth, the smart control module 250 according to the present invention will be described.

상기 스마트제어모듈(250)은 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈 하단에 박스형상으로 형성되어, 외압으로부터 전자부품을 보호하면서, 매달린 바퀴 구동모듈, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈, 촬영·센싱모듈의 전체적인 구동을 제어시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키는 역할을 한다.The smart control module 250 is formed in a box shape at the bottom of the non-contact power pickup type groove coil module, protecting the electronic components from external pressure, and the overall structure of the hanging wheel drive module, non-contact power pickup type groove coil module, and imaging/sensing module. It controls the operation and transmits thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV recording data to a remote central control server.

여기서, 본 발명에 따른 중앙관제서버는 미리, 석탄 운송 컨베이어의 아들러 내 베어링 고장 발생시, 특정 초음파 주파수에서의 상승하는 주파수 에너지를 이용한 특징 신호를 추출하여 고장예측DB화시킨 후, 현장에 위치한 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇으로부터 전송된 초음파센싱데이터와 비교하여, 고장예측하도록 프로그램설계된다.Here, the central control server according to the present invention extracts a characteristic signal using rising frequency energy at a specific ultrasonic frequency in advance when a bearing failure occurs in the adler of a coal transport conveyor, creates a failure prediction database, and then generates a non-contact power source located on site. The program is designed to predict failure by comparing it with ultrasonic sensing data transmitted from a pickup-type smart linear transfer robot.

또한, 현장에 위치한 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇으로부터 전송된 열화상촬영데이터를 통한 석탄 운송 컨베이어 라인의 아이들러 이음 및 과열 측정시, 온도 제한치 초과시 사전경보를 발생시키도록 구성된다.In addition, when measuring idler joints and overheating of a coal transport conveyor line through thermal imaging data transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transport robot located on site, it is configured to generate a prior warning when the temperature limit is exceeded.

그리고, 현장에 위치한 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇으로부터 전송된 열화상촬영데이터를 통해, 컨베이어 롤러의 열화상 취득 후, 열이 발생되면 롤러에 부하가 발생되어 고장이 발생될 것이라는 롤러고장예측하도록 프로그램설계된다.And, through thermal imaging data transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transfer robot located on site, after acquiring thermal images of conveyor rollers, it is possible to predict roller failure by predicting that a load will be generated on the roller and a failure will occur when heat is generated. The program is designed.

상기 스마트제어모듈(250)은 도 19에 도시한 바와 같이, 보호박스몸체(251), loT 통신부(252), 스마트제어부(253)로 구성된다.As shown in FIG. 19, the smart control module 250 consists of a protection box body 251, an IoT communication unit 252, and a smart control unit 253.

[보호박스몸체(251)][Protection box body (251)]

상기 보호박스몸체(251)는 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈 하단에 박스형상으로 형성되어, 전자부품을 수납하면서, 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The protection box body 251 is formed in a box shape at the bottom of the non-contact power pickup type groove coil module, and serves to protect and support electronic components while storing them from external pressure.

여기서, 전자부품은 정류기회로, 전원레귤레이터회로, IoT통신부, 스마트제어부의 전자부품을 모두 포함한다.Here, the electronic components include all electronic components of the rectifier circuit, power regulator circuit, IoT communication unit, and smart control unit.

이는 열림커버의 외부 일측에 클립구조의 잠금부와, 내부 덮개 테두리 둘레를 따라 고무오링의 밀폐부가 형성되어 구성된다.It is composed of a locking part of a clip structure on one outer side of the opening cover and a sealing part of a rubber O-ring along the edge of the inner cover.

[loT 통신부(252)][loT Communication Department (252)]

상기 loT 통신부(252)는 보호박스몸체의 내부공간에 위치되어, 근거리무선통신망을 형성시켜, 근거리에 위치한 리모트 컨트롤러모듈로부터 제어신호를 수신받고, 원거리무선통신망을 형성시켜, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터, 전원충전요청신호를 전송시키는 역할을 한다.The IoT communication unit 252 is located in the inner space of the protection box body, forms a short-distance wireless communication network, receives control signals from a remote controller module located in the short distance, forms a long-distance wireless communication network, and transmits data to a remote central control server. , serves to transmit thermal imaging data, ultrasonic sensing data, CCTV filming data, and power charging request signals.

이는 WiFi, 블루투스, 지그비, RFID, Licensed LPWAN(LTE-M, EC-GSM, NB-IoT), Unlicensed LPWAN(MYTHINGS, LoRa, Sigfox) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.This is configured by selecting one of WiFi, Bluetooth, ZigBee, RFID, Licensed LPWAN (LTE-M, EC-GSM, NB-IoT), and Unlicensed LPWAN (MYTHINGS, LoRa, Sigfox).

상기 NB-IoT(Narrow Band IoT)는 이동통신망을 통해 저전력 광역(LPWA : Low Power Wide Area) 통신을 지원하는 협대역 사물 인터넷 표준으로서, GSM(Global System for Mobile Communication) 또는 LTE(Long Term Evolution) 망에서 좁은 대역을 이용하여 수백 kbps 이하 데이터 전송 속도와 10Km이상 광역 서비스를 지원하는 특성을 가진다.The NB-IoT (Narrow Band IoT) is a narrowband Internet of Things standard that supports low power wide area (LPWA) communication through a mobile communication network, such as GSM (Global System for Mobile Communication) or LTE (Long Term Evolution). It has the characteristic of supporting data transmission speeds of hundreds of kbps or less and wide area services of more than 10 km by using a narrow band in the network.

[스마트 제어부(253)][Smart control unit (253)]

상기 스마트제어부(253)는 loT 통신부 일측에 위치되어, 매달린 바퀴 구동모듈, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈, 촬영·센싱모듈의 전체적인 구동을 제어시키고, 유도전류형 리니어 안내레일부로부터 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 임시 충전 후, 임시 충전한 전원으로, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 리니어 운동(=직선왕복운동)하도록 제어시키면서, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키는 역할을 한다.The smart control unit 253 is located on one side of the IoT communication unit and controls the overall operation of the hanging wheel drive module, the non-contact power pickup type concave coil module, and the imaging/sensing module, and picks up non-contact power from the induced current type linear guide rail unit. After receiving (None Contact Power Pick up) and temporarily charging, the temporarily charged power is used to control linear movement (= straight reciprocating movement) along the inductive current type linear guide rail, while sending thermal imaging data, It controls the transmission of ultrasonic sensing data and CCTV shooting data.

이는 PIC원칩마이컴, 마이크로컴퓨터, 마이크로프로세서 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.It is configured by selecting one of the PIC one-chip microcomputer, microcomputer, and microprocessor.

본 발명에서는 마이크로프로세서로 구성된다.In the present invention, it consists of a microprocessor.

즉, 도 20에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈의 전류감지센서부(232d)가 연결되어, 전류감지센서부에서 센싱한 전류센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 트윈형 초음파센서부(242)가 연결되어, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳으로, 인간의 청력 범위(20kHz)를 벗어난 오디오 주파수를 쏴주어, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳의 거리를 연산시키는 초음파센싱신호가 입력되며, 출력단자 일측에 매달린 바퀴 구동모듈의 전단좌측용 회전모터(223a)가 연결되어, 전단좌측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 전단좌측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 매달린 바퀴 구동모듈의 전단우측용 회전모터(223b)가 연결되어, 전단우측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 전단우측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 매달린 바퀴 구동모듈의 후단좌측용 회전모터(223c)가 연결되어, 후단좌측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 후단좌측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키고, 매달린 바퀴 구동모듈의 후단우측용 회전모터(223d)가 연결되어, 후단우측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 후단우측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈의 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부(232)가 연결되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)를 비접촉식으로 지나가면서, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 촬영·센싱모듈의 CCTV카메라부(241)가 연결되어, 지나가거나 또는 특징위치에 정지된 채, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 촬영시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 트윈형 열화상카메라부(243)가 연결되어, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러쪽으로 적외선 에너지(열)를 감지하여, 이를 실화상으로 변환시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 6채널 콘덴서충전부(232g)가 연결되어, 정류부에서 정류하여 평활시킨 공진주파수 80~120kHz를 DC 400V로 임시 충전시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 IoT통신부(252)가 연결되어, 근거리무선통신망을 형성시켜, 근거리에 위치한 리모트 컨트롤러모듈로부터 제어신호를 수신받고, 원거리무선통신망을 형성시켜, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터, 전원충전요청신호를 전송시키도록 출력신호를 출력시킨다.That is, as shown in Figure 20, the current sensing sensor unit 232d of the non-contact power pickup type groove coil module is connected to one side of the input terminal, the current sensing signal sensed by the current sensing sensor unit is input, and another input A twin-type ultrasonic sensor unit (242) is connected to one side of the terminal, and sends an audio frequency outside the human hearing range (20 kHz) to the area where noise occurs due to equipment failure among the coal transportation conveyor idlers. An ultrasonic sensing signal that calculates the distance from where noise occurs due to equipment failure is input, and the front left rotation motor 223a of the wheel drive module hanging on one side of the output terminal is connected, and the rotational force of the front left rotation motor is generated. An output signal is generated to be transmitted to the vertical transmission unit for the front left side, and the rotation motor 223b for the front right side of the wheel drive module hanging on one side of another output terminal is connected to generate the rotational force of the rotation motor for the front right side. An output signal is generated and transmitted to the vertical transmission unit for the front right side, and the rotation motor 223c for the rear left side of the wheel drive module hanging on one side of another output terminal is connected to generate a rotational force of the rotation motor for the rear left side. An output signal is output to be transmitted to the rear-right vertical transmission unit, and the rear-right rotation motor (223d) of the hanging wheel drive module is connected to generate a rotational force of the rear-right rotation motor to the rear-right vertical transmission unit. The output signal is output to be transmitted to the other output terminal, and the non-contact power pickup type groove coil part 232 of the non-contact power pickup type groove coil module is connected to one side of the other output terminal, and the 2-channel Litz wire of the induced current type linear guide rail is connected. As it passes through the Litz wire in a non-contact manner, an output signal is output to receive non-contact power pickup through induced current from the 2-channel Litz wire, and the image is taken on one side of another output terminal. The CCTV camera unit 241 of the sensing module is connected and outputs an output signal to photograph the coal transport conveyor idler located at the bottom as it passes or stops at a characteristic position, and a twin-type row is installed on one side of another output terminal. The image camera unit 243 is connected to detect infrared energy (heat) toward the idler of the coal transport conveyor located at the bottom, outputs an output signal to convert it into a real image, and has a 6-channel condenser on one side of another output terminal. The charging unit (232g) is connected to output an output signal to temporarily charge the resonant frequency of 80 to 120 kHz, rectified and smoothed by the rectifier, at DC 400V, and an IoT communication unit (252) is connected to one side of another output terminal, enabling short-distance wireless By forming a communication network, control signals are received from a remote controller module located nearby, and a long-distance wireless communication network is formed to send thermal imaging data, ultrasonic sensing data, CCTV shooting data, and power charging request signals to the remote central control server. An output signal is output for transmission.

다음으로, 본 발명에 따른 리모트 컨트롤러모듈(300)에 관해 설명한다.Next, the remote controller module 300 according to the present invention will be described.

상기 리모트 컨트롤러모듈(300)은 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 근거리무선통신망으로 연결되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 구동을 제어시키는 제어신호를 출력시키는 역할을 한다.The remote controller module 300 is connected to the non-contact power pickup type smart linear transfer robot through a short-range wireless communication network, and serves to output a control signal that controls the operation of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot.

이는 도 21에 도시한 바와 같이, 컨트롤러모듈본체(310), 키입력부(320), 리니어 이송로봇제어부(330), 근거리무선통신부(340)로 구성된다.As shown in FIG. 21, it consists of a controller module main body 310, a key input unit 320, a linear transfer robot control unit 330, and a short-range wireless communication unit 340.

상기 컨트롤러모듈본체(310)는 손으로 쥘 수 있는 박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The controller module body 310 is formed in a box shape that can be held by hand, and serves to protect and support each device from external pressure.

이는 표면상에 키입력부가 형성되고, 내부공간에 리니어 이송로봇제어부가 형성되며, 그 리니어 이송로봇제어부 일측에 근거리무선통신부가 형성되어 구성된다.This consists of a key input unit formed on the surface, a linear transfer robot control unit formed in the inner space, and a short-distance wireless communication unit formed on one side of the linear transfer robot control unit.

상기 키입력부(320)는 키입력버튼신호를 생성시켜, 리니어 이송로봇제어부로 전달시키는 역할을 한다.The key input unit 320 generates a key input button signal and transmits it to the linear transfer robot control unit.

이는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 전원온/오프버튼, 전진/후진버튼, 열화상촬영구동버튼, 초음파센싱구동버튼, CCTV촬영구동버튼, 데이터전송버튼 등 다양한 버튼으로 구성된다.It consists of various buttons such as the power on/off button, forward/backward button, thermal imaging operation button, ultrasonic sensing operation button, CCTV shooting operation button, and data transmission button of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot.

상기 리니어 이송로봇제어부(330)는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 구동을 제어시키는 제어신호를 출력시키는 역할을 한다.The linear transfer robot control unit 330 serves to output a control signal that controls the operation of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot.

이는 리니어 이송로봇제어프로그램이 세팅되어 구성된다.This is configured by setting the linear transfer robot control program.

상기 근거리무선통신부(340)는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 근거리무선통신망으로 연결시켜, 양방향데이터통신으로 형성시키는 역할을 한다.The short-range wireless communication unit 340 serves to connect the non-contact power pickup type smart linear transfer robot to a short-range wireless communication network to form two-way data communication.

이는 WiFi, 블루투스, 지그비로 구성된다.It consists of WiFi, Bluetooth, and ZigBee.

이하, 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱방법의 구체적인 과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a detailed process of the imaging and sensing method for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot according to the present invention will be described.

도 22는 본 발명에 따른 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱방법의 구체적인 과정을 도시한 순서도에 관한 것이다.Figure 22 is a flowchart showing a specific process of the photographing and sensing method for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transport robot according to the present invention.

먼저, 석탄 운송 컨베이어 아이들러와 수직의 동일선상에 유도전류형 리니어 안내레일부를 설치시키고, 그 유도전류형 리니어 안내레일부의 하단에 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇를 설치시킨다(S10).First, an induction-type linear guide rail part was installed on the same vertical line as the coal transport conveyor idler, and a non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot was installed at the bottom of the induction-current type linear guide rail part. Install it (S10).

다음으로, 리모트 컨트롤러모듈이 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 근거리무선통신망으로 연결되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 구동을 제어시키는 제어신호를 출력시킨다(S20).Next, the remote controller module is connected to the non-contact power pickup type smart linear transfer robot through a short-range wireless communication network and outputs a control signal to control the operation of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot (S20).

다음으로, 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇이 리모트 컨트롤러모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 유도전류형 리니어 안내레일부로부터 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 임시 충전 후, 임시 충전한 전원으로, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 리니어 운동(=직선왕복운동)하면서, 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시킨다(S30).Next, the non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot is driven according to the control signal of the remote controller module and picks up non-contact power from the induced current type linear guide rail. ) After temporary charging, thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV shooting are performed while performing linear movement (= straight reciprocating movement) along the inductive current type linear guide rail using the temporarily charged power (S30).

다음으로, 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇을 통해, 원격지의 중앙관제서버과 원거리통신망을 형성시켜, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시킨다(S40).Next, through a smart linear transfer robot of the non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type, a long-distance communication network is formed with a remote central control server, and thermal imaging data, ultrasonic sensing data, CCTV shooting data is transmitted (S40).

끝으로, 중앙관제서버에서, 현장에 위치한 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇으로부터 전송된 열화상촬영데이터를 통한 석탄 운송 컨베이어 라인의 아이들러 이음 및 과열 측정시, 온도 제한치 초과시 사전경보를 발생시키고, 현장에 위치한 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇으로부터 전송된 열화상촬영데이터를 통해, 컨베이어 롤러의 열화상 취득 후, 열이 발생되면 롤러에 부하가 발생되어 고장이 발생될 것이라는 롤러고장을 예측시킨다(S50).Finally, when measuring idler joints and overheating of the coal transport conveyor line through thermal imaging data transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transport robot located in the field, the central control server generates a prior warning when the temperature limit is exceeded, and on-site After acquiring the thermal image of the conveyor roller through thermal imaging data transmitted from the non-contact power pickup type smart linear transfer robot located in ).

또한, 미리, 석탄 운송 컨베이어의 아들러 내 베어링 고장 발생시, 특정 초음파 주파수에서의 상승하는 주파수 에너지를 이용한 특징 신호를 추출하여 고장예측DB화시킨 후, 현장에 위치한 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇으로부터 전송된 초음파센싱데이터와 비교하여, 고장예측한다.In addition, in the event of a bearing failure in the adler of a coal transport conveyor in advance, characteristic signals using rising frequency energy at a specific ultrasonic frequency are extracted and converted into a failure prediction database, and then transmitted from a non-contact power pickup type smart linear transfer robot located on site. Compare with ultrasonic sensing data to predict failure.

1 : 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치
100 : 유도전류형 리니어 안내레일부
110 : 하단 리니어 안내레일
120 : 수직이음프레임
130 : 상단 리니어 안내레일
200 : 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇
210 : 로봇몸체
220 : 매달린 바퀴 구동모듈
230 : 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈
240 : 촬영·센싱모듈
250 : 스마트제어모듈
300 : 리모트 컨트롤러모듈
1: Filming/sensing device for coal transportation conveyor
100: Induced current type linear guide rail part
110: Bottom linear guide rail
120: Vertical joint frame
130: Top linear guide rail
200: Non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot
210: robot body
220: Hanging wheel drive module
230: Non-contact power pickup type grooved coil module
240: Shooting/sensing module
250: Smart control module
300: Remote controller module

Claims (12)

석탄 운송 컨베이어와 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 직선왕복운동하면서, 석탄 운송 컨베이어의 구성요소를 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키는 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치로 이루어지고,
상기 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치는
석탄 운송 컨베이어 아이들러와 수직의 동일선상에 위치되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 직립의 하단방향에 위치되도록 지지해주면서, 리니어 운동(=직선왕복운동)을 하도록 안내시키고, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇쪽으로 유도전류를 전달시키는 유도전류형 리니어 안내레일부(100)와,
유도전류형 리니어 안내레일부의 하단에 위치되고, 리모트 컨트롤러모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 유도전류형 리니어 안내레일부로부터 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 임시 충전 후, 임시 충전한 전원으로, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 리니어 운동(=직선왕복운동)하면서, 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키는 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200)과,
비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇과 근거리무선통신망으로 연결되어, 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇의 구동을 제어시키는 제어신호를 출력시키는 리모트 컨트롤러모듈(300)로 구성되는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치에 있어서,
상기 비접촉 전력 픽업(NCPP : None Contact Power Pick up)형 스마트 리니어 이송로봇(200)은
매달린 박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 로봇몸체(210)와,
로봇몸체 상단 일측에 위치되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 안내레일을 따라 안내되면서, 로봇몸체를 하단 방향에 동일선상에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 따라 직선왕복이동시키는 매달린 바퀴 구동모듈(220)과,
매달린 바퀴 구동모듈의 하단쪽에 위치되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)를 비접촉식으로 지나가면서, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 스마트제어모듈쪽으로 전달시키는 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈(230)과,
박스형상의 스마트제어모듈 하단쪽에 위치되어, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 열화상촬영, 초음파 센싱, CCTV 촬영시키는 촬영·센싱모듈(240)과,
비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈 하단에 박스형상으로 형성되어, 외압으로부터 전자부품을 보호하면서, 매달린 바퀴 구동모듈, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈, 촬영·센싱모듈의 전체적인 구동을 제어시키고, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키는 스마트제어모듈(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
Located on the same line as the coal transport conveyor, it receives non-contact power pickup and moves in a straight line, taking thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV photography of the components of the coal transport conveyor, and providing a remote central control server. It consists of an imaging and sensing device for a coal transport conveyor that is controlled to transmit thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV filming data,
The imaging and sensing device for the coal transportation conveyor is
Located on the same vertical line as the coal transport conveyor idler, the non-contact power pickup type smart linear transport robot is supported to be positioned at the bottom of the upright, and guides it to perform linear movement (= straight reciprocating movement). An induced current-type linear guide rail unit (100) that transmits induced current toward the linear transfer robot,
It is located at the bottom of the induction current type linear guide rail section and is driven according to the control signal of the remote controller module. It receives non-contact power pick up from the induction current type linear guide rail section and is then temporarily charged. With one power source, thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV shooting are performed while linearly moving (=straight reciprocating movement) along the inductive current type linear guide rail, and sending thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV to a remote central control server. A non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot (200) that transmits shooting data,
A non-contact power pickup type smart linear transport consisting of a remote controller module 300 that is connected to a non-contact power pickup type smart linear transfer robot and a short-distance wireless communication network and outputs a control signal to control the operation of the non-contact power pickup type smart linear transfer robot. In the imaging and sensing device for coal transport conveyor using a robot,
The non-contact power pickup (NCPP: None Contact Power Pick up) type smart linear transfer robot (200) is
A robot body 210 formed in a hanging box shape to protect and support each device from external pressure,
A hanging wheel drive module (220) located on one side of the upper part of the robot body, guided along the guide rail of the inductive current type linear guide rail section, and reciprocating the robot body in a straight line along the coal transport conveyor idler located on the same line toward the bottom. class,
Located at the bottom of the hanging wheel drive module, it passes through the 2-channel Litz wire of the inductive current type linear guide rail part in a non-contact manner and picks up non-contact power through the induced current from the 2-channel Litz wire. A non-contact power pickup type concave coil module (230) that receives (None Contact Power Pick up) and transmits it to the smart control module,
A photography and sensing module 240 located at the bottom of the box-shaped smart control module that takes thermal imaging, ultrasonic sensing, and CCTV photography of the coal transportation conveyor idler located toward the bottom,
It is formed in a box shape at the bottom of the non-contact power pickup type groove coil module, protecting the electronic components from external pressure, controlling the overall operation of the hanging wheel drive module, non-contact power pickup type groove coil module, and imaging/sensing module, and controlling the overall operation of the remote location center. Filming for coal transport conveyor through a non-contact power pickup type smart linear transfer robot, which is composed of a smart control module 250 that controls the transmission of thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV recording data to the control server. ·Sensing device.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 매달린 바퀴 구동모듈(220)은
유도전류형 리니어 안내레일부의 안내레일상에 위치되어, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 안내되면서 회전되어 굴러다니는 4채널 매달린 바퀴부(221)와,
4채널 매달린 바퀴부의 하단쪽 사선길이방향을 따라 형성되어, 4채널 회전모터부로부터 생성된 회전력을 4채널 매달린 바퀴부쪽으로 전달시키면서, 4채널 매달린 바퀴부가 매달린 구조가 되도록 지지해주는 매달린 바퀴 수직전달부(222)와,
4채널구조로 이루어져, 회전력을 생성시켜 매달린 바퀴 수직전달부쪽으로 전달시키는 4채널 회전모터부(223)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
The method of claim 1, wherein the hanging wheel drive module (220) is
A four-channel hanging wheel portion (221) located on the guide rail of the induction current type linear guide rail portion and rotating and rolling while being guided along the induction current type linear guide rail portion,
A vertical transmission part of the hanging wheel is formed along the diagonal longitudinal direction at the bottom of the 4-channel hanging wheel part, and transmits the rotational force generated from the 4-channel rotating motor part to the 4-channel hanging wheel part, and supports the 4-channel hanging wheel part so that it has a suspended structure. (222) and,
Filming and sensing for coal transport conveyors through a non-contact power pickup type smart linear transfer robot, which is composed of a 4-channel structure and a 4-channel rotation motor unit 223 that generates rotational force and transmits it to the vertical transmission part of the hanging wheel. Device.
제1항에 있어서, 상기 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈(230)은
박스형상의 스마트제어모듈과 2cm~10cm의 높이차를 가지면서 십자가 구조로 형성되어 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부를 받쳐주면서 지지해주는 요홈코일 받침프레임(231)과,
요홈이 형성된 창문틀구조로 형성되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)를 비접촉식으로 지나가면서, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받는 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부(232)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
The method of claim 1, wherein the non-contact power pickup type grooved coil module 230 is
A box-shaped smart control module and a concave coil support frame (231) that is formed in a cross structure with a height difference of 2 cm to 10 cm and supports the non-contact power pickup type concave coil portion,
It is formed as a window frame structure with grooves formed, and passes through the 2-channel Litz wire of the induced current type linear guide rail part in a non-contact manner, picking up non-contact power through the induced current from the 2-channel Litz wire. (None Contact Power Pick up) A photographing and sensing device for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot, characterized in that it consists of a non-contact power pickup type concave coil unit (232).
제7항에 있어서, 상기 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부(232)는
사각박스형상의 몸체(232a)에 2개의 음각 요홈(232b)이 형성된 창문틀구조로 형성되고, 그 2개의 음각요홈 내부에, X,Y축의 2차원구조로 각각 원반형 코일(232c)이 형성되며, 일측에 전류감지센서부(232d)가 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
The method of claim 7, wherein the non-contact power pickup type concave coil portion 232 is
It is formed as a window frame structure in which two concave grooves (232b) are formed in the square box-shaped body (232a), and inside the two concave grooves, a disk-shaped coil (232c) is formed in a two-dimensional structure on the X and Y axes, respectively. , A photographing and sensing device for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot, characterized in that a current sensing sensor unit (232d) is formed on one side.
제1항에 있어서, 상기 촬영·센싱모듈(240)은
보호박스몸체의 바닥면 일측에 위치되어, 지나가거나 또는 특징위치에 정지된 채, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 촬영시키는 CCTV카메라부(241)와,
CCTV카메라부 일측에 위치되어, 트윈구조(=2개)로 이루어져, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳으로, 인간의 청력 범위(20kHz)를 벗어난 오디오 주파수를 쏴주어, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳의 거리를 연산시키는 트윈형 초음파센서부(242)와,
트윈형 초음파센서부 일측에 위치되고, 트윈구조(=2개)로 이루어져, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러쪽으로 적외선 에너지(열)를 감지하여, 이를 실화상으로 변환시키는 트윈형 열화상카메라부(243)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
The method of claim 1, wherein the photographing/sensing module 240 is
A CCTV camera unit 241 located on one side of the bottom of the protection box body to photograph the coal transport conveyor idler located toward the bottom while passing or stopping at a characteristic position,
It is located on one side of the CCTV camera unit and consists of a twin structure (=2 units). It emits an audio frequency outside the human hearing range (20kHz) to the area where noise occurs due to equipment failure among the coal transport conveyor idlers, A twin-type ultrasonic sensor unit 242 that calculates the distance to the location where noise occurs due to equipment failure among transport conveyor idlers,
A twin-type thermal imaging camera unit located on one side of the twin-type ultrasonic sensor unit and composed of a twin structure (=2 units), detects infrared energy (heat) toward the coal transport conveyor idler located at the bottom and converts it into a visible image. (243) A photographing and sensing device for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transport robot, characterized in that it consists of (243).
제1항에 있어서, 상기 스마트제어모듈(250)은
비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈 하단에 박스형상으로 형성되어, 전자부품을 수납하면서, 외압으로부터 보호하고 지지하는 보호박스몸체(251)와,
보호박스몸체의 내부공간 일측에 위치되어, 근거리무선통신망을 형성시켜, 근거리에 위치한 리모트 컨트롤러모듈로부터 제어신호를 수신받고, 원거리무선통신망을 형성시켜, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터, 전원충전요청신호를 전송시키는 loT 통신부(252)와,
loT 통신부 일측에 위치되어, 매달린 바퀴 구동모듈, 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈, 촬영·센싱모듈의 전체적인 구동을 제어시키고, 유도전류형 리니어 안내레일부로부터 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받아 임시 충전 후, 임시 충전한 전원으로, 유도전류형 리니어 안내레일부를 따라 리니어 운동(=직선왕복운동)하도록 제어시키면서, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터를 전송시키도록 제어시키는 스마트제어부(253)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
The method of claim 1, wherein the smart control module 250 is
A protection box body 251 formed in a box shape at the bottom of the non-contact power pickup type groove coil module to store electronic components and protect and support them from external pressure,
It is located on one side of the inner space of the protection box body, forming a short-distance wireless communication network, receiving control signals from a remote controller module located nearby, forming a long-distance wireless communication network, and sending thermal imaging data, an IoT communication unit 252 that transmits ultrasonic sensing data, CCTV shooting data, and power charging request signals,
Located on one side of the IoT communication unit, it controls the overall operation of the hanging wheel drive module, non-contact power pickup type groove coil module, and imaging/sensing module, and picks up non-contact power from the induced current type linear guide rail part (None Contact Power Pick up). After receiving and temporarily charging, the temporarily charged power is used to control linear movement (= straight reciprocating movement) along the inductive current type linear guide rail, while sending thermal imaging data, ultrasonic sensing data, and CCTV shooting data to the central control server at a remote location. A photographing and sensing device for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot, characterized in that it consists of a smart control unit 253 that controls to transmit.
제10항에 있어서, 상기 스마트제어부(253)는
입력단자 일측에 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈의 전류감지센서부가 연결되어, 전류감지센서부에서 센싱한 전류센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 트윈형 초음파센서부가 연결되어, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳으로, 인간의 청력 범위(20kHz)를 벗어난 오디오 주파수를 쏴주어, 석탄 운송 컨베이어 아이들러 중 기기고장에 따른 소음이 발생된 곳의 거리를 연산시키는 초음파센싱신호가 입력되며, 출력단자 일측에 매달린 바퀴 구동모듈의 전단좌측용 회전모터가 연결되어, 전단좌측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 전단좌측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 매달린 바퀴 구동모듈의 전단우측용 회전모터가 연결되어, 전단우측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 전단우측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 매달린 바퀴 구동모듈의 후단좌측용 회전모터가 연결되어, 후단좌측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 후단좌측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키고, 매달린 바퀴 구동모듈의 후단우측용 회전모터가 연결되어, 후단우측용 회전모터의 회전력을 생성시켜 후단우측용 수직전달부쪽으로 전달시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 비접촉 전력 픽업형 요홈코일모듈의 비접촉 전력 픽업형 요홈코일부가 연결되어, 유도전류형 리니어 안내레일부의 2채널 리츠 와이어(Litz wire)를 비접촉식으로 지나가면서, 2채널 리츠 와이어(Litz wire)로부터, 유도전류를 통한 비접촉 전력을 픽업(None Contact Power Pick up)받도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 촬영·센싱모듈의 CCTV카메라부가 연결되어, 지나가거나 또는 특징위치에 정지된 채, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러를 촬영시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 트윈형 열화상카메라부가 연결되어, 하단방향에 위치한 석탄 운송 컨베이어 아이들러쪽으로 적외선 에너지(열)를 감지하여, 이를 실화상으로 변환시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 6채널 콘덴서충전부(232g)가 연결되어, 정류부에서 정류하여 평활시킨 공진주파수 80~120kHz를 DC 400V로 임시 충전시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 IoT통신부가 연결되어, 근거리무선통신망을 형성시켜, 근거리에 위치한 리모트 컨트롤러모듈로부터 제어신호를 수신받고, 원거리무선통신망을 형성시켜, 원격지의 중앙관제서버쪽으로, 열화상촬영데이터, 초음파센싱데이터, CCTV 촬영데이터, 전원충전요청신호를 전송시키도록 출력신호를 출력시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 픽업형 스마트 리니어 이송로봇을 통한 석탄 운송 컨베이어용 촬영·센싱장치.
The method of claim 10, wherein the smart control unit 253
The current sensing sensor unit of the non-contact power pickup type grooved coil module is connected to one side of the input terminal, and the current sensing signal sensed by the current sensing sensor unit is input. The twin-type ultrasonic sensor unit is connected to one side of the other input terminal, and the coal transport conveyor is connected. An ultrasonic sensing signal that emits an audio frequency outside the human hearing range (20kHz) to the location where noise occurs due to equipment failure among idlers, and calculates the distance to the location where noise occurs due to equipment failure among coal transport conveyor idlers. is input, and the rotation motor for the front left of the wheel drive module hanging on one side of the output terminal is connected to generate the rotational force of the rotation motor for the front left and output an output signal to be transmitted to the vertical transmission unit for the front left, and another The rotation motor for the front right side of the wheel drive module hanging on one side of the output terminal is connected, generates the rotational force of the rotation motor for the front right side, and outputs an output signal to be transmitted to the vertical transmission unit for the front right side, and is connected to another output terminal on one side. The rotation motor for the rear left side of the hanging wheel drive module is connected, generates a rotational force of the rear left rotation motor and outputs an output signal to be transmitted to the vertical transmission unit for the rear left, and the rotation motor for the rear right side of the hanging wheel drive module is connected to generate the rotational force of the rotation motor for the rear right side and output an output signal to be transmitted to the vertical transmission unit for the rear right side, and a non-contact power pickup type groove coil module of the non-contact power pickup type groove coil module on one side of the other output terminal. The unit is connected and passes through the 2-channel Litz wire of the inductive current type linear guide rail in a non-contact manner, picking up non-contact power through the induced current from the 2-channel Litz wire (None Contact Power Pick up). ), and the CCTV camera part of the photographing/sensing module is connected to one side of another output terminal, and outputs the output signal to photograph the coal transport conveyor idler located at the bottom as it passes or stops at a characteristic position. A twin-type thermal imaging camera unit is connected to one side of another output terminal, detects infrared energy (heat) toward the coal transport conveyor idler located at the bottom, and outputs an output signal to convert it into a visible image. A 6-channel condenser charging unit (232g) is connected to one side of the other output terminal, outputting an output signal to temporarily charge the resonance frequency of 80~120kHz, rectified and smoothed by the rectifier, to DC 400V, and an IoT communication unit is installed on one side of the other output terminal. Connected to form a short-range wireless communication network, control signals are received from a remote controller module located nearby, and a long-distance wireless communication network is formed to send thermal imaging data, ultrasonic sensing data, CCTV shooting data, A photographing and sensing device for a coal transport conveyor using a non-contact power pickup type smart linear transfer robot, characterized in that it is configured to output an output signal to transmit a power charging request signal.
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