KR200438708Y1 - 작업용 이동 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금속성 벽면이나 선박 등의 선체에 부착된 채 수평면 혹은 수직면을 이동하면서 다양한 작업이 가능하도록 하는 작업용 이동 캐리어에 관련되는 기술로 이를 위한 구성으로 상판과 하판이 편평한 형태를 이루어 밀폐구조를 이루는 바디와; 상기 바디 좌우 측면에 배치되는 다수의 휠을 갖추되, 상기 휠들은 구름베어링 주위로 오일이 충진되는 다수의 오일유로가 형성되어 외부로부터의 수분 침투가 방지되는 방수휠과; 상기 각 휠을 개별적으로 구동시키기 위해 상기 바디 내부에 상기 휠의 갯수만큼 설치되는 다수의 모터와; 상기 모터로부터 휠로 동력을 전달하는 중간매체로서의 하모닉기어와; 상기 바디 하판에 설치되는 자성체; 및 상기 바디의 전면판 또는 후면판에 설치되어 전진 또는 후진시 작업 대상물의 표면을 청소하는 브러싱수단;을 포함하여 구성되어 금속성의 수직직벽을 이동하게 됨을 특징으로 하는 작업용 이동 캐리어에 관한 것이다.

캐리어, 자석, 금속, 수직직벽, 관절운동, 방수휠, 하모닉기어

Description

작업용 이동 캐리어{Moving carrier for woking}

본 고안은 금속성 벽면이나 선박 등의 선체에 부착된 채 수평면 혹은 수직면을 이동하면서 다양한 작업이 가능하도록 하는 작업용 이동 캐리어에 관련되는 기술이다.

사람이 직접 반복적인 작업을 하는 것은 많은 비용이 소요되고 안전사고의 위험도 있어 로봇이나 전용의 기계장치를 이용한 작업이 일반화되고 있다.

작업대상물을 자유롭게 이동하면서 작업을 할 수 있도록 하기 위해서는 특정의 궤도를 두어서 상기 궤도를 따라 작업용 캐리어가 이동되도록 하는 방법이 있고, 실제로 용접작업 등의 경우에 이러한 기술이 활용되고 있다.

또 다른 방법으로 작업용 캐리어에 자석을 탑재시켜 자력으로 금속성 물체를 따라 상기 캐리어가 이동될 수 있도록 하여 사람의 손이 미치지 못하는 높은 곳이나 협소한 장소에서 특정의 작업을 하도록 하는 기술도 있다. 이하, 본 고안과 관련하여 자석을 이용하여 금속성 물체를 따라 이동되는 캐리어에 관해 살펴보기로 한다.

먼저, 대한민국 특허출원번호 제10-2005-0030495호의 "영구자석을 이용한 무 인이송장치"가 있으며, 도1은 이에 따라 구성되는 무인이송장치의 개략적인 사시도를 보여준다.

도시된 것처럼, 상기 무인이송장치는 본체프레임(11), 상기 본체프레임 양끝단부 좌우에 설치되는 바퀴구동용모터(12), 바퀴구동용모터(12)와 바퀴축지지부(17)의 외측면에 고정 설치되고 삽입홈(131)이 형성된 다수의 바퀴(13), 상기 삽입홈에 안착되는 무한궤도(14), 사이 본체프레임(11)의 상하단에 설치되는 충격완충장치(15), 충격완충장치와 연결되는 장력조절장치(16), 자력발생부(18)로 구성되는 것이다.

또 다른 기술로는 대한민국 특허출원번호 10-2005-0118818호의 "전자석을 이용한 수직벽면 주행용 플랫폼"이 공개된 바 있으며, 도2는 이에 대한 개략적인 사시도를 보여준다. 상기 기술은 철재로 된 벽면에 부착되어 주행되는 것으로서 후레임(11)에 고정되는 비자성체 브라켓(14)과 상기 브라켓에 수용되는 전자석홀더(12)와 전자석홀더의 높낮이를 조절하는 높이조절수단(16)을 구비하고 브라켓 저면의 벽면에 접촉되는 위치에는 다수의 볼베어링(20)이 삽입되며 후레임에 부착되는 바퀴(24)와 이를 구동하는 모터(23)에 의하여 플렛폼(10)이 벽면에 부착된 상태로 주행가능하게 되도록 하는 것이다.

언급한 2개의 종래기술 및 그 외 다양한 종래기술에서는 자석을 이용하여 금속 벽면 등을 따라 주행할 수 있도록 바퀴(휠)와 자석(영구자석 또는 전자석)을 구비하게 된다.

특히, 이러한 기술들은 특정의 작업을 수행할 수 있도록 하는 기본적인 베이 스가 되는 기술이며, 작업 조건에 따라 각종 작업장비의 탑재가 용이해야 하며, 작은 사이즈로 제작되되 충분한 출력을 얻을 수 있어야할 필요성이 있다.

그리고 작업대상물 표면이 고르지 못하게 되면 이동이 원활히 못하고 부착력이 감소되어 장치 전체가 낙하될 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 육상뿐 아니라 선저면에 대한 작업과 관련한 수중에서의 작업을 위한 이동 캐리어의 필요성이 높아지고 있다.

따라서 본 고안에서는 작업용 이동 캐리어로서 소형이면서 충분한 동력을 획득할 수 있도록 하며, 작업을 위한 장비의 탑재가 용이하도록 상판이 편평하게 밀폐되는 구조를 이루는 바디를 갖도록 하는 작업용 이동 캐리어를 제공하고자 한다.

또한, 작업대상물 표면에 대한 청소가 가능하도록 하는 기술이 부가된 작업용 이동 캐리어를 제공하고자 한다.

더 나아가 수중에서도 사용이 가능한 장비를 제공하며, 관절 형식으로 각도가 가변되는 2개의 바디를 갖도록 하여 곡면이나 직각을 이루는 모서리를 따라 이동하면서 작업을 실시할 수 있는 작업용 이동 캐리어를 제공하는 것을 본 기술의 주요한 과제로 제시한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명은 상판과 하판이 편평한 형태를 이루어 밀폐구조를 이루는 바디와; 상기 바디 좌우 측면에 배치되는 다수의 휠을 갖추되, 상기 휠들은 구름베어링 주위로 오일이 충진되는 다수의 오일유로가 형성되어 외부로부터의 수분 침투가 방지되는 방수휠과; 상기 각 휠을 개별적으로 구동시키기 위해 상기 바디 내부에 상기 휠의 갯수만큼 설치되는 다수의 모터와; 상기 모터로부터 휠로 동력을 전달하는 중간매체로서의 하모닉기어와; 상기 바디 하판에 설치되는 자성체; 및 상기 바디의 전면판 또는 후면판에 설치되어 전진 또는 후진시 작업 대상물의 표면을 청소하는 브러싱수단;을 포함하여 구성되어 금속성의 수 직직벽을 이동하게 됨을 특징으로 하는 작업용 이동 캐리어를 제안한다.

그리고 본 발명은 2개의 바디가 관절운동하도록 상호 연결되며, 상기 각 바디의 끝단부 좌우 측면에는 휠들이 설치되며, 상기 바디 내부에 상기 휠들을 독립적으로 구동시키기 위한 다수의 모터가 내장되고, 상기 바디를 구성하는 하판에는 자성체가 설치되어 단일 평면상의 수직직벽을 이동할 수 있을 뿐 아니라 직각을 이루는 이종 평면상을 따라서도 이동할 수 있음을 특징으로 하는 작업용 이동 캐리어를 또한 제안하며, 바람직하게 상기 각 바디의 좌우 측면에는 다수의 보조휠들이 설치되는 것으로 한다.

그리고 본 발명에서는 2개의 바디가 관절운동하도록 상호 연결되며, 상기 각 바디의 끝단부에 다수의 휠들이 일직선을 이루면서 결합되며, 상기 바디 내부에 상기 휠들을 구동시키기 위한 모터가 내장되고, 상기 각 바디의 하판에는 자성체가 설치되어 상기 2개의 바디가 작업대상물의 표면 형상에 따른 각을 이루면서 이동되는 것을 특징으로 하는 작업용 이동 캐리어를 제안하며, 보다 바람직하게는 관절운동되도록 연결되는 각 바디의 하면측에 관절 연결부와 인접하여 돌출되어 작업대상물과 접촉되는 보조휠들이 더 구비되는 것으로 함이 적합하다.

본 고안에 따른 작업용 이동 캐리어는 밀폐구조를 가지므로 작업의 종류에 따라 자유롭게 작업장비의 교체가 용이하며, 육상뿐 아니라 수중에서의 작업도 가능하다는 효과가 있다.

또한, 이동시에는 작업대상물 표면에 대한 청소가 미리 이루어지므로 안정적 인 주행이 가능하다는 효과도 가진다.

그리고 하모닉기어를 활용하므로서 큰 동력을 획득할 수 있다는 효과가 있고, 관절운동되는 2개의 바디를 갖춘 형태로 하면 수평면 또는 수직면뿐 아니라 수평면으로부터 수직면으로의 이동도 가능하고 곡면이나 직각을 이루는 모서리부를 따라 이동하면서도 작업이 가능하게 되는 효과도 있다.

이하 본 고안에 따른 작업용 이동 캐리어의 구체적인 실시예들을 통하여 보다 상세한 설명을 개시하기로 하며, 첨부되는 도면을 참조하기로 한다. 본 실시예에서 제시되는 것은 본 고안의 기술적 사상에 대한 구체적인 예에 불과한 것임을 지적한다.

<제1실시예>

본 고안에 따른 작업용 이동 캐리어는 주요한 구성요소로 바디, 방수휠, 모터, 하모닉기어, 자성체 및 브러싱수단을 포함하여 구성되며, 상기 바디에 특수한 작업을 위한 작업수단을 결합시켜 사람이 접근하기 어려운 곳이나 열악한 환경하에서 다양한 작업이 가능하도록 하기 위한 장치이다. 대표적으로는 조선산업분야에서 각종 도장작업이나 선저청소 또는 도장을 위한 전처리 작업 등 다양한 부분에 활용될 수 있다. 그리고 본 발명의 작업용 이동 캐리어는 기본적으로 금속벽면을 따라 주행되는 것을 전제로 하여 수직직벽이나 거꾸로 매달린 채로 이동이 가능한 장치이다.

첨부되는 도3은 본 고안의 바람직한 제1실시예에 따라 구성되는 작업용 이동 캐리어의 개략적인 사시도를 보여주며, 도4는 방수휠의 구조를 보여주는 부분 단면도에 해당된다.

도시된 바와 같이 본 고안에서의 작업용 이동 캐리어는 밀폐구조를 이루는 바디(100)를 갖추게 되는데, 특히 상판과 하판이 편평한 판상형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 바디(100)가 직육면체와 같은 형태를 이룸으로써 바디를 이루는 상판(110)에 특수한 작업을 위해 필요한 작업수단(미도시)을 용이하게 배치 결합시킬 수 있다.

상기 바디(100)의 좌우 측면에는 다수의 휠들이 결합되어 주행이 이루어질 수 있도록 구성되는데, 특히 본 고안의 경우에는 수분이나 미세한 먼지 침투를 방지할 수 있도록 방수휠(200)로 구성된다. 도4에 도시된 바와 같이 상기 방수휠(200)은 구름베어링(210) 주위로 다수의 오일유로(220)가 형성되는 것으로 하여 상기 오일유로(220)에 구리스와 같은 것을 충진시켜 수분이나 먼지의 침투가 방지될 수 있도록 구성된다. 본 예의 경우 도시된 바와 같이 구름베어링(210) 좌우로 오일유로(220)를 두어서 물과 같은 성분이 바디(100) 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있도록 하고 있다. 그리고 하나 이상의 오일실(240)을 설치하도록 하며 상기 오일유로(220)에 채워진 구리스에 일정압을 주기 위해 상기 오일유로(220)와 연결되는 압력조정스프링(230)을 이용하여 적당한 압력이 형성되도록 한다. 오일유로에 형성되는 일정압에 의해서 오일실에 압력이 형성되어 효과적으로 물의 침투를 방지할 수 있다.

도4에 도시된 것처럼 구름베어링(210) 주위로 오일유로(220)를 형성하기 위 해 후술할 하모닉기어(300) 외면과 결합되는 1차커버(C1)를 두며 상기 1차커버(C1)는 고정되게 설치되고 상기 1차커버(C1) 외측으로 2차커버(C2)를 두도록 한다. 상기 2차커버(C2)는 회전이 이루어지며 상기 1차커버(C1)에 오일실(240)이 설치되고 오일유로(220)도 두도록 한다. 그리고 2차커버(C2)의 측면에도 하나의 오일유로(220)를 두도록 하며 이러한 오일유로들은 부품들의 틈새를 통해서 연결되어 오일이 이동될 수 있도록 구성한다.

한편, 상기 바디(100) 내부에는 상기 방수휠(200)의 갯수 만큼의 다수개의 모터(M)가 구비되며 상기 모터들은 개별적으로 동작되어 각 방수휠들은 독립적으로 구동하게 된다.

상기 모터(M)에 의해 형성되는 회전력은 방수휠(200)로 전달되는데 상기 모터(M)와 방수휠(200)을 연결하는 중간매체로 하모닉기어(300)가 설치되고, 상기 하모닉기어(300)의 사용으로 큰 동력을 얻을 수 있게 된다. 상기 하모닉기어(하모닉드라이브)는 소형이면서도 큰 토크를 얻을 수 있는 특징이 있는 것으로 공지된 기술에 해당되는 바 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하겠다.

상기 바디(100)의 하판(120) 상면에는 자성체(미도시)가 설치되며 상기 자성체로는 영구자석을 사용함이 바람직하고 상기 자성체의 자기력에 의해서 수직직벽이나 선저, 천정을 따라 본 고안의 작업용 이동 캐리어가 매달릴 수 있게 된다.

그리고 본 고안에서는 상기 바디(100) 전면판 혹은 후면판에 작업대상물의 표면을 청소할 수 있도록 하기 위한 브러싱수단(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 상기 브러싱수단(400)으로는 회전되는 브러쉬나 고압의 액체나 기체를 분 사시킬 수 있는 것 등으로 구성할 수 있다. 상기 브러싱수단(400)에 의해서 작업대상물 표면은 미리 청소되어져 각종 이물질의 존재로 인한 작업불량이나 작업용 이동 캐리어의 진행에 방해가 될 수 있는 요인을 미연에 제거할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 작업용 이동 캐리어는 유,무선에 의해 조정이 가능하며 이를 위한 구성은 공지의 기술에 의해서 달성이 가능하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 본 고안의 작업용 이동 캐리어는 지상에서 뿐 아니라 수중에서의 작업도 가능하므로 그 활용범위는 매우 넓다고 할 수 있다.

<제2실시예>

본 고안의 제2실시예로 제시되는 작업용 이동 캐리어는 2개의 바디가 관절운동되도록 구성되는 것을 주요한 특징으로 한다. 도5는 제2실시예에 따른 작업용 이동 캐리어의 개략적인 사시도를 보여준다.

도시된 바와 같이 2개의 바디(100)가 90도까지 꺽일 수 있도록 관절로 연결되며, 상기 각 바디(100)의 끝단부 좌우 측면으로 휠(200)들이 결합된다. 상기 휠들은 일반휠이나 방수휠 중 어느 하나를 채용할 수 있고 상기 바디(100) 내부에 휠들을 독립적으로 구동시킬 수 있도록 하는 다수의 모터(미도시)가 내장된다. 그리고 상기 바디(100)를 구성하는 하판에는 자성체(미도시)가 각각 설치된다. 그 외의 구성은 제1실시예와 동일하게 실시하면 된다.

본 고안의 제2실시예에서는 2개의 바디(100)가 관절운동 될 수 있게 연결되므로 단일 평면상의 수직직벽을 이동할 수 있음은 물론이고 직각을 이루는 이종 평 면상을 따라서도 이동될 수 있어 작업영역을 확장할 수 있고 사용상의 편리성도 매우 높다. 즉, 본 제2실시예에 따른 작업용 이동 캐리어는 수평면상을 이동하다가 수직직벽을 만나게 되면 바디와 바디가 연결부위에서 꺽이면서 수직직벽으로 타고 오르면서 연속적인 작업이 가능하다.

제2실시예에 따른 작업용 이동 캐리어를 구성함에 있어서 더욱 바람직하게는 상기 각 바디(100)의 좌우 측면에 상기 휠(200)보다 안쪽으로 다수의 보조휠(200a)들을 설치하도록 함이 적합하다. 상기 보조휠(200a)들은 회전가능하도록 설치된 구조로 관절 형태로 연결되는 2개의 바디(100)가 수평을 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 하게 된다. 따라서 상기 보조휠은 바디의 관절 연결부 근처에 인접하여 설치함이 적합하다.

<제3실시예>

이어서 본 고안의 제3실시예에 따른 작업용 이동 캐리어에 대해 설명하기로 하며 도6은 제3실시예를 보여주는 개략적인 사시도에 해당된다.

도시된 바와 같이 본 작업용 이동 캐리어는 2개의 바디(100)가 서로 관절운동되도록 연결되되, 상기 각 바디의 끝단부에 다수개의 휠(200)들이 일직선을 이루면서 결합되는 구조를 이루고 있다. 그리고 상기 각 바디의 내부에는 휠들을 구동시키기 위한 모터가 내장되어져 있으며 바디의 하판에는 자성체가 설치되어져 있다.

본 실시예에 따른 작업용 이동 캐리어는 두개의 바디(100)가 관절운동되게 연결되고 휠(200)들이 바디의 각 끝단부에 일직선을 이루면서 결합되므로 작업대상물이 곡면을 이루거나 직각을 이루는 경우 그 표면 형상이 이루는 각도를 유지하면서 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 제3실시예에 따른 작업용 이동 캐리어 또한 타 실시예와 마찬가지로 방수휠의 적용이 가능하고 유무선에 의한 조정이 가능하게 구성될 수 있다.

더 나아가 상기 각 바디의 하면에는 바디와 바디가 연결되는 관절 연결부위에 인접하여 돌출되게 다수의 보조휠(미도시)들이 구비될 수 있으며, 상기 보조휠들은 작업대상물과 접촉되어 안정적인 이동이 가능하게 도와주게 된다.

상기 제2실시예와 제3실시예에 있어서 바디와 바디가 관절운동되게 연결되는 구조는 암수형태로 하여 축으로 구속하는 것으로 충분하며 그 외 공지의 기술도 적용될 수 있다.

본 고안에 따른 작업용 이동 캐리어는 선박건조시에나 선박수리시에 사람이 직접 작업하기 곤란한 장소에 투입되어 다양한 작업을 실시할 수 있으므로 널리 사용될 가능성이 높을 것으로 예상된다.

그 외에도 위험이 따르는 높은 곳에서의 작업이나 유해물질이 많은 조건하에서 이루어지는 각종 작업에 활용될 것으로 기대된다.

도1은 종래기술에 따른 무인이송장치의 개략적인 사시도.

도2는 또 다른 종래기술에 따른 전자석을 이용한 수직벽면 주행용 플랫폼의 개략적인 사시도.

도3은 본 고안의 바람직한 제1실시예에 따라 구성되는 작업용 이동 캐리어의 개략적인 사시도.

도4는 방수휠의 구조를 보여주는 부분 단면도.

도5는 제2실시예에 따른 작업용 이동 캐리어의 개략적인 사시도.

도6은 제3실시예를 보여주는 개략적인 사시도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 바디 200 : 휠(방수휠)

200a : 보조휠 300 : 하모닉기어

400 : 브러싱수단 210 : 구름베어링

220 : 오일유로 230 : 압력조정스프링

240 : 오일실 C1: 1차커버

C2: 2차커버

Claims (5)

1. 상판과 하판이 편평한 형태를 이루어 밀폐구조를 이루는 바디와;

   상기 바디 좌우 측면에 배치되는 다수의 휠을 갖추되, 상기 휠들은 구름베어링 주위로 오일이 충진되는 다수의 오일유로가 형성되어 외부로부터의 수분 침투가 방지되는 방수휠과;

   상기 각 휠을 개별적으로 구동시키기 위해 상기 바디 내부에 상기 휠의 갯수만큼 설치되는 다수의 모터와;

   상기 모터로부터 휠로 동력을 전달하는 중간매체로서의 하모닉기어와;

   상기 바디 하판에 설치되는 자성체; 및

   상기 바디의 전면판 또는 후면판에 설치되어 전진 또는 후진시 작업 대상물의 표면을 청소하는 브러싱수단;을 포함하여 구성되어 금속성의 수직직벽을 이동하게 됨을 특징으로 하는 작업용 이동 캐리어.
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