KR20150003245A - 유리-세척장치 - Google Patents

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KR20150003245A KR20147030689A KR20147030689A KR20150003245A KR 20150003245 A KR20150003245 A KR 20150003245A KR 20147030689 A KR20147030689 A KR 20147030689A KR 20147030689 A KR20147030689 A KR 20147030689A KR 20150003245 A KR20150003245 A KR 20150003245A
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샤오밍 엘브이
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이코벡스 로보틱스(소주) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 유리-세척장치에 관한 것으로 본 발명에 따른 유리-세척장치는 기계 본체(machine body, 1) 및 제어 유닛(control unit)을 포함한다. 상기 기계 본체(1)는 센서스위치 부재(sensor switch, 101, 101') 및 동작부재(action element, 102)를 포함하는 경계인식 유닛(edge detection unit, 100)이 구비된다. 접촉다리 부재(contact leg, 1021, 1021')는 상기 동작부재(102)의 하단부에 구비되고 유리(200)의 표면에 대항 가압한다. 상기 접촉다리 부재(1021, 1021')가 상기 유리(200)의 표면을 이탈하는 경우, 상기 동작부재(102)가 상응하여 변위(displacement)를 발생하게 하고 센서스위치 부재(sensor switch, 101, 101')를 작동(trigger)시킨다. 상기 센서스위치 부재(101, 101')가 상기 제어 유닛으로 스위치 신호(switch signal)를 전송하고 상기 스위치 신호에 근거하여, 상기 제어 유닛이 상기 유리-세척장치가 동작을 멈추도록 또는 주행 방향을 변경하도록 제어할 수 있다. 상기 유리-세척장치는 단순화된 구조, 감소된 비용 그리고 우수한 제어성능으로 인하여, 효과적으로 평면 유리의 경계부의 탐지를 실현할 수 있다.

Description

유리-세척장치{Glass-Wiping device}
본 발명은 소형 가전제품을 제조하는 기술분야에 관련된 것으로 보다 구체적으로 유리-세척장치에 관한 것이다.
유리-세척 로봇은 작고 특이한 구조와 플렉서블(flexible)한 제어로 인하여 널리 사용되고 있다. 유리의 프레임(frame) 및 경계부를 탐지하는 종래 기술에 있어서 모든 유리-세척장치들에 채용된 방법은 아래와 같다: 첫째로, 취득된 화상에서 웨이블렛 분해(wavelet decomposition)을 수행하여 이미지의 저주파 히스토그램(histogram)을 구하고, 히스토그램상의 웨이블렛 분해에 의하여 이미지 블러링(blurring)의 임계치를 결정하는 단계; 그 이후, 임계치에 따라 새로운 멤버쉽(membership) 함수를 정의하고, 그리고 향상된 수학적 연산을 수행하고 향상된 이미지를 얻기 위해 상기 이미지를 등가의 퍼지 속성 평면으로 전환하는 단계; 최종적으로, 향상된 이미지에 대한 경계의 탐지 및 식별을 완료하는 단계로 이루어진다. 이와 같은 탐지 방식은 프로세스가 상대적으로 복잡하고 유리-세척장치의 하드웨어에 보다 높은 비용이 요구된다. 더욱이, 시중에는 경계 탐지 기능을 가지는 유리-세척장치가 없으며, 특히 프레임이 없는 평면 유리에 있어서는 탈락(falling off)의 위험이 있다.
본 발명은 종래 기술이 가진 단점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명은 단순화된 구조, 감소된 비용, 고감도 및 우수한 제어성능을 가지며, 효과적으로 평면 유리의 경계의 탐지를 구현할 수 있는 유리-세척장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적은 하기에 설명된 기술적 해결 수단을 통하여 달성될 수 있다:
본 발명에 따른 유리-세척장치는 기계 본체(machine body) 및 제어 유닛(control unit)을 포함한다. 상기 기계 본체는 센서스위치부재(sensor switch) 및 동작부재(action element)를 포함하는 경계인식유닛(edge 경계인식유닛)이 구비된다. 접촉다리부재(contact leg)는 상기 동작부재의 하단부에 구비되고 유리의 표면에 대항 가압한다. 상기 접촉다리부재가 상기 유리의 표면을 이탈하는 경우, 상기 동작부재가 상응하여 변위(displacement)를 발생케하고 센서스위치부재(sensor switch)를 작동(trigger)시킨다. 상기 센서스위치부재가 상기 제어 유닛으로 스위치 신호(switch signal)를 전송하고 상기 스위치 신호에 근거하여, 상기 제어 유닛이 상기 유리-세척장치가 동작을 멈추도록 또는 주행 방향을 변경하도록 제어할 수 있다.
필요에 따라, 상기 상기 센서스위치부재는 트레블 스위치(travel switch)이고, 상기 동작부재는 커넥팅로드(connecting rod)일 수 있다. 또는, 상기 센서스위치부재가 홀센서(Hall sensor)이고, 상기 동작부재가 그 위에 상응하여 구비된 자기소자(magnetic element)를 포함할 수 있다. 또는, 상기 센서스위치부재가 마그네트론(magnetron)이고, 상기 동작부재가 그 위에 상응하여 구비된 자기소자를 포함할 수 있다.
특히, 상기 경계인식유닛은 스텝 관통공(step through-hole)이 구비된 지지부재(supporting body)를 더 포함할 수 있다. 상기 동작부재는 상기 스텝 관통공을 통하여 구비되고, 상기 지지부재의 높이보다 더 긴 길이를 갖는다. 상기 동작부재의 상부는 위치-한정 부분(position-limiting part)에 의하여 상기 지지부재의 외부 말단면에 의하여 제한된다. 스프링(스프링)이 상기 동작부재 주위로 맞물리고, 상기 스텝 관통공 및 상기 접촉다리부재사이에서 대항 가압될 수 있다.
상기 트레블 스위치는 상기 유리-세척장치의 쉘(shell)사이에 구비될 수 있다. 또는, 상기 홀센서는 상기 지지부재 위에 구비될 수 있다. 또는, 상기 마그네트론은 상기 지지 지지부재 위에 구비될 수 있다.
상기 지재부재 내의 상기 동작부재의 상/하 동작 제한의 편의를 위해, 위치-한정 부분은 커넥팅로드 위에 고정된 버클(buckle)일 수 있다.
상기 유리-세척장치가 후퇴하는 경우, 접촉다리부재가 용이하게 후퇴할 수 있도록, 다른 필요에 따라, 상기 접촉다리부재는 반원형(semi-circular) 또는 아크(arc) 형상 또는 유도 경사면(guiding slope)을 가지는 사다리꼴 형상(trapezium shape)인 말단-면 형상을 가질 수 있다.
프로세스의 편의를 위해, 상기 지지부재 및 상기 기계 본체의 경계에 위치한 쉘(shell)이 하나의 통합된 피스(piece)로서 구비될 수 있다.
실제 필요에 따라, 상기 유리-세척장치는 다양한 외부 형상을 가질 수 있다. 상기 기계 본체는 원형(circular), 정사각형(square), 직사각형(rectangle), 타원형(oval) 또는 불규칙한(irregular) 모양의 외부 형상을 가질 수 있다.
평면(plate) 유리의 경계부의 정확한 탐지를 수행하고, 탐지 시스템의 감도 및 정밀도를 증가시키기 위하여 복수의 경계인식유닛(edge detection unit)이 구비되고, 상기 경계인식유닛에 있어서 상기 센서스위치부재는 상기 제어 유닛에 연결될 수 있다.
적시에 탐지하고 그에 따라 유리의 경계부를 즉시 피할 수 있도록, 상기 경계인식유닛은 상기 유리-세척장치의 상기 기계 본체의 경계부에 구비될 수 있다.
결론적으로, 단순화된 구조, 감소된 비용 그리고 우수한 제어성능으로 인하여, 본 발명은 효과적으로 평면 유리의 경계부의 탐지를 실현할 수 있다.
본 발명의 상기 기술적 과제는 도면과 실시예에 의하여 상세히 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 구조도(structure diagram)이고;
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 또 다른 구조도이고;
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 구조도이고; 그리고
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예의 또 다른 구조도이다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기계 본체(1) 및 제어 유닛을 포함하는 유리-세척장치에 관한 것이다. 상기 기계 본체는 흡착(suction) 메커니즘, 주행(running) 메커니즘, 작동(actuating) 메커니즘 등을 포함하는 유리-세척장치의 통합된 구조를 말한다. 상기 제어 유닛은 이러한 메커니즘간의 조정 작업뿐만 아니라, 유리-세척장치에서의 메커니즘의 각각의 작동을 제어하도록 상기 유리-세척장치상에 구비된 통합된 제어 유닛을 말한다. 경계인식유닛(100)은 상기 기계 본체(1)의 경계에 구비되고, 센서스위치부재(101) 및 동작부재(102)를 포함한다. 동작부재(102)는 그 하단에 유리의 표면을 대항 가압하는 접촉다리부재(1021)가 구비된다. 접촉다리부재(1021)가 유리(200)을 이탈하는(leave)경우 동작부재(102)는 그에 상응하여 변위를 발생시키고 센서스위치부재(101)을 작동(trigger)시킨다. 센서 스위치 부재(101)가 상기 제어 유닛으로 스위치 신호를 전송하고 스위치 신호에 근거하여, 상기 제어 유닛이 상기 유리-세척장치가 동작을 멈추도록 또는 주행(running) 방향을 변경하도록 제어한다. 필요에 따라서, 센서스위치부재(101)는 트레블(travel) 스위치이고, 동작부재(102)는 커넥팅로드(connecting rod)이다.
특히, 경계인식유닛(100)은 또한 스텝 관통공(step through-hole)이 형성된 지지부재(103)를 포함하고, 여기서 동작부재(102)는 스텝 관통공(1031)을 관통하여 구비되고, 동작부재(102)는 상기 지지부재의 높이보다 더 긴 길이를 갖는다. 동작부재(102)의 상/하 방향의 움직임은 스텝 관통공(1031)에 의하여 제한된다. 동작부재(102)의 상부는 위치-한정 부분(1022)에 의하여 지지부재(103)의 외부 말단면으로 제한된다. 위치-한정 부분(1022)는 동작부재(102)의 상부에 고정된 버클이다. 스프링(104)은 동작부재(102) 주위로 맞물린다. 접촉다리부재(102)가 상기 유리를 대항 가압하는 경우, 스프링(104)은 압축되고 스텝 관통공(1031)과 접촉다리부재(1021)사이에서 대항 가압된다.
상기 유리-세척장치가 후퇴하는 경우, 접촉다리부재가 용이하게 후퇴할 수 있도록 상기 접촉다리부재는 일반적으로 반원형(semi-circular)으로 설계될 수 있다. 필요에 따라 혹은 작업의 난이도에 따라, 접촉다리부재(1021)의 말단면은 아크(arc) 형상 또는 유도 경사면(guiding slope)을 가지는 사다리꼴 형상(trapezium shape)으로 설계될 수 있다. 마찰력을 감소시키기 위하여, 접촉다리부재(1021)은 부드럽고 마모 가능한 금속 또는 단단한 고무 재료로 제조될 수 있다.
프로세스의 편의 및 비용의 감소를 위해, 지지부재(103) 및 기계 본체(1)의 경계부의 쉘(shell)은 하나의 통합된 피스(piece)로 형성될 수 있다. 스텝 관통공(1031)은 기계 본체(1)에 직접 파여진다. 필요한 경우, 지지부재(103)가 일부분을 이루어 기계 본체(1)와 조립될 수 있도록 형성될 수도 있다.
실제 필요에 따라, 유리-세척장치의 외부 형상은 용도에 따라서 다를 수 있다. 따라서, 기계 본체는 원형(circular), 정사각형(square), 직사각형(rectangle), 타원형(oval) 또는 불규칙한(irregular) 모양의 외부 형상을 가질 수 있다. 평면 유리의 경계부의 정확한 탐지를 수행하고, 유리-세척장치의 감도 및 정밀도를 증가시키기 위하여 복수의 경계인식유닛(edge detection unit, 100)이 구비되고, 경계인식유닛(100)에 있어서 센서스위치부재(101)는 상기 제어 유닛에 연결될 수 있다. 기계 본체(1)이 다양한 외부 형상을 가질 수 있도록, 복수의 경계인식유닛(100)은 다른 위치에 구비될 수 있다. 예를 들면, 기계 본체(1)가 정사각형 또는 직사각형의 형상을 가지는 경우, 4개의 경계인식유닛(100)이 각각 기계 본체의 4개의 꼭지각에 형성될 수 있다.
기계 본체(1)가 원형 또는 타원형 형상을 가지는 경우, 4개 이상의 경계인식유닛(100)이 원형 또는 타원형 형상의 둘레에 고르게 분산될 수 있다. 기계 본체(1)가 불규칙한 형상을 가지는 경우, 예를 들면 4개 이상의 경계인식유닛이 유리-세척장치의 움직이는 방향에 있어서의 전방 말단 및 후방 말단에 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 또 다른 구조도이다. 도 2와 조합하여 도 1에 도시된 바와 같이, 단순한 스프링(104), 접촉다리부재(1021) 및 트레블 스위치의 상호간의 조정이 이루어져 유리-세척장치의 경계를 탐지하는 동작이 수행되도록 적용되어 있다. 이하에서는 유리-세척장치의 특수한 탐지 및 처리 프로세스를 상세히 설명한다.
본 실시예에서 유리-세척장치의 외형은 정사각형의 형상이다. 이에 더하여, 상기 유리-세척장치에는 4개의 경계인식유닛(100)이 포함되고 유리-세척장치의 4개의 코너에 각각 위치한다. 동작부재(102)는 경계인식유닛 지지부재(103)의 스텝 관통공(1031)에 위치한다. 스텝 관통공(1031)의 상부 및 하부 말단부는 오픈(open)되어 있고, 스텝 관통공(1031)은 동작부재(102)의 움직임의 방향을 제한할 수 있도록 동작부재(102)의 형상에 대응하도록 구비되고, 접촉다리부재(1021)은 동작부재(102)의 하부 말단에 구비된다. 본 실시예에서, 접촉다리부재(1021)은 반구형의 형상이다. 스프링(spring, 104)이 동작부재(102) 주위로 맞물린다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유리-세척장치가 정상적인 진행 상태에 있을때, 스프링(104)은 눌린 상태이며, 접촉다리부재(1021)은 유리(200)의 상부면을 대항 가압하고, 동작부재(102)의 상부는 상기 트레블 스위치에 대항 가압하고 접촉하게 되어, 상기 트레블 스위치가 차단상태(close state)에 있게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유리-세척장치가 프레임(frame)이 없는 상기 유리 표면의 경계부에 다다르게 되는 경우, 접촉다리부재(1021)은 유리의 표면에서 이탈한다(leave). 동시에, 스프링(104)는 느슨해지며, 접촉다리부재(1021)는 지지부재(103)의 스텝 관통공(1031)로부터 밀려나오게 되고, 동작부재(102)의 상부에 고정된 위치-한정 부분(1022, 즉, 버클) 스텝 관통공(1031)의 상부 말단 스텝(step) 표면을 대항 가압하며, 동시에 상기 트레블 스위치는 연결이 끊기게 된다. 이러한 상태의 탐지에 따라, 상기 제어 유닛은 후진(backward) 지시를 보내며, 상기 유리-세척장치는 즉시 후진 작동을 실행하게 될 것이다. 반구형의 바닥면의 기능에 따른 인도하에, 접촉다리부재(1021)는 또한 강제로 뒤로 눌려져 스텝 관통공(1031)로 들어가고, 그에 따라서 유리-세척장치가 유리(200)의 표면을 넘어가거나 떨어지는 것을 방지하게된다.
제2 실시예
도 2 및 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2개의 구조도이다. 도 4와 조합하여 도 3에 도시된 바와 같이, 민감도를 증대시키기 위하여, 센서스위치부재(101')는 홀 센서(Hall sensor)이고 지지부재(103) 위에 구비된다. 동작부재(102)는 그 위에 상응하여 자기소자(300)을 포함한다. 선택적으로, 센서스위치부재는 마그네트론(magnetron)이고, 동작부재(102)는 그 위에 상응하는 자기소자(300)을 포함한다.
본 실시예에서 유리-세척장치의 외부 형상은 원형의 형상이고, 주변에 균등하게 4개의 경계인식유닛(100)을 구비한다. 동작부재(102)는 경계인식유닛 지지부재(103)의 스텝 관통공(1031)에 배열된다. 스텝 관통공(1031)의 상부 및 하부 말단부는 오픈(open)되어 있다. 스텝 관통공(1031)은 동작부재(102)의 움직임의 방향을 제한할 수 있도록 동작부재(102)의 형상에 대응하여 구비된다. 접촉다리부재(1021)는 동작부재(102)의 하부 말단에 구비된다. 본 실시예에서 접촉다리부재(1021)는 원호(arc)의 형상을 갖는다. 스프링(spring, 104)이 동작부재(102) 주위로 맞물린다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유리-세척장치가 정상적인 진행 상태에 있을때, 스프링(104)은 눌린 상태이며, 접촉다리부재(1021)는 유리(200)의 상부면을 대항 가압하고, 동작부재(102)에 구비된 자기소자(300) 및 지지부재(103)에 구비된 홀센서 또는 마그네트론은 잘못 정렬된(misaligned) 위치에 있게 되고, 어떤 피드백(feedback) 신호도 발생되지 않는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유리-세척장치가 프레임(frame)이 없는 상기 유리 표면의 경계부에 다다르게 되는 경우, 접촉다리부재(1021)은 유리의 표면에서 이탈한다(leave). 동시에, 스프링(104)는 느슨해지며, 접촉다리부재(1021)는 지지부재(103)의 스텝 관통공(1031)로부터 밀려나오게 되고, 동작부재(102)의 상부에 고정된 위치-한정 부분(1022, 즉, 버클) 스텝 관통공(1031)의 상부 말단 스텝(step) 표면을 대항 가압한다. 동시에, 동작부재(102)에 구비된 자기소자(300) 및 지지부재(103)에 구비된 홀센서 또는 마그네트론은 정렬된(aligned) 위치에 있고, 따라서 홀센서 또는 마그네트론은 인덕션(induction)을 발생하며 상기 제어 유닛으로 피드백 신호를 전달한다. 상기 제어 유닛은 후진(backward) 지시를 보내며, 상기 유리-세척장치는 즉시 후진 작동을 실행하게 될 것이다. 접촉다리부재(1021)의 아크-형상의 바닥면의 인도 하에 유리-세척장치는 강제로 뒤로 눌려져 스텝 관통공(1031)로 들어가고, 그에 따라서 상기 유리-세척장치가 유리(200)의 표면을 넘어가거나 떨어지는 것을 방지하게 된다.
결론적으로, 본 발명은 단순화된 구조, 감소된 비용 그리고 우수한 제어성능으로 인하여, 효과적으로 평면 유리의 경계부의 탐지를 실현할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기계 본체(1) 및 제어 유닛을 포함하는 유리-세척장치에 있어서,
    상기 기계 본체(1)는 센서스위치부재(101, 101') 및 동작부재(102)를 포함하는 경계인식유닛(100)이 구비되고, 접촉다리부재(1021, 1021')는 상기 동작부재(102)의 하단부에 구비되고 유리(200)의 표면에 대항 가압하고,
    상기 접촉다리부재(1021, 1021')가 상기 유리(200)의 표면을 이탈하는 경우, 상기 동작부재(102)는 상응하여 변위를 발생하게 하고 센서스위치부재(101, 101')를 작동시키고, 그리고
    상기 센서스위치부재(101, 101')가 상기 제어 유닛으로 스위치 신호를 전송하고 상기 스위치 신호에 근거하여, 상기 제어 유닛이 상기 유리-세척장치가 동작을 멈추도록 또는 주행 방향을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서스위치부재(101)가 트레블 스위치(travel switch)이고, 상기 동작부재(102)가 커넥팅로드(connecting rod)이거나; 또는
    상기 센서스위치부재(101')가 홀센서(Hall sensor)이고, 상기 동작부재(102)가 그 위에 상응하여 구비된 자기소자(300)를 포함하거나; 또는
    상기 센서스위치부재(101')가 마그네트론(magnetron)이고, 상기 동작부재(102)가 그 위에 상응하여 구비된 자기소자(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  3. 제2항에 있어서, 경계인식유닛(100)이 스텝 관통공(1031)이 구비된 지지부재(103)를 더 포함하고,
    상기 동작부재(102)는 상기 스텝 관통공(1031)을 통하여 구비되고, 상기 지지부재(103)의 높이보다 더 긴 길이를 갖고,
    상기 동작부재(102)의 상부는 위치-한정 부분(1022)에 의하여 상기 지지부재(103)의 외부 말단면으로 제한되고, 그리고
    스프링(104)이 상기 동작부재(102) 주위로 맞물리고, 상기 스텝 관통공(1031) 및 상기 접촉다리부재(1021,1021') 사이에서 대항 가압되는 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 트레블 스위치는 상기 유리-세척장치의 쉘(shell)사이에 구비되거나; 또는
    상기 홀센서는 상기 지지부재(103) 위에 구비되거나; 또는
    상기 마그네트론은 상기 지지 지지부재(103) 위에 구비되는 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  5. 제3항에 있어서, 위치-한정 부분(1022)은 커넥팅로드 위에 고정된 버클(buckle)인 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접촉다리부재(1021, 1021')는 반원형 또는 아크(arc) 형상 또는 유도 경사면(guiding slope)을 가지는 사다리꼴 형상(trapezium shape)인 말단-면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지부재(103) 및 상기 기계 본체(1)의 경계에 위치한 쉘(shell)이 하나의 통합된 피스(piece)로서 구비된 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기계 본체(1)는 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 불규칙한 형상 중 어느 하나의 외부 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 경계인식유닛(100)이 상기 기계 본체의 경계면에 구비된 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 경계인식유닛(100)이 구비되고, 각각의 경계인식유닛(100)에 있어서 상기 센서스위치부재(101,101')는 상기 제어 유닛에 연결된 것을 특징으로 하는 유리-세척장치.
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