KR20150075283A

KR20150075283A - 암을 구비한 청소장치

Info

Publication number: KR20150075283A
Application number: KR1020130163327A
Authority: KR
Inventors: 한경룡; 최일섭; 유호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-03

Abstract

본 발명에 따른 암을 구비한 청소장치는, 바디프레임; 상기 바디프레임에 장착되어 이동 수단을 제공하는 이동부; 상기 바디프레임에 장착되고, 관절장치를 포함하는 암; 상기 암의 일측에 장착되는 슬러지제거부; 및 상기 바디프레임에 장착되어, 상기 슬러지제거부와 연결되는 슬러지흡입펌프;를 포함하는 구성을 통하여, 수조 내의 슬러지를 용이하게 청소할 수 있는 효과가 있다.

Description

암을 구비한 청소장치{Cleaning device with arm}

본 발명은 암을 구비한 청소장치로서, 장애물이 있는 환경에서도 구부렸다 펼 수 있는 암을 이용하여 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있는, 암을 구비한 청소장치에 관한 것이다.

공장에서는 다양한 수조가 사용된다. 수조의 내부에 슬러지 등 퇴적물이 포함되면 이를 제거할 필요가 있는데, 청소로봇을 이용하여 수조 청소를 하는 경우, 청소의 대상이 되는 슬러지를 확인하고, 제거 가능한 위치로 청소로봇이 이동하여야 한다.

현재 개발된 청소로봇장치의 경우 본체가 이동하면서 수중 이물질을 제거하는 방식이 사용된다. 이 방식은, 시야가 확보되는 환경에서는 로봇의 이동을 쉽게 제어하면서 원하는 작업 수행이 용이하다. 하지만, 시계가 확보되기 어려운 환경에서는 이러한 방법으로는 청소 작업이 수월하지 않다.

특히, 제철소 수조 중 직접수와 관련된 수조의 경우, 부유 이물질이 많아 카메라나 육안으로 환경을 관찰하는 것이 불가능에 가깝기 때문에, 청소장치의 활용에 어려운 점이 있다.

특허문헌: 공개특허공보 제10-2010-0031901호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 수조 내 슬러지 제거를 위하여 청소장치를 이용하는 데 있어서, 청소장치의 본체가 수조의 내부에 정착되기 용이하면서, 본체가 움직이지 않으면서도 일정 범위 내에 위치한 슬러지의 제거가 가능한, 암을 구비한 청소장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 암을 구비한 청소장치를 제공한다.

본 발명인 암을 구비한 청소장치는, 바디프레임; 상기 바디프레임에 장착되어 이동 수단을 제공하는 이동부; 상기 바디프레임에 장착되고, 관절장치를 포함하는 암; 상기 암의 일측에 장착되는 슬러지제거부; 및 상기 바디프레임에 장착되어, 상기 슬러지제거부와 연결되는 슬러지흡입펌프;를 포함한다.

여기서, 상기 관절장치는, 상부링크; 상기 상부링크에 힌지로 연결되어 상기 상부링크에 대하여 회전 가능한 관절상부 연결부; 하부링크; 상기 하부링크에 힌지(hinge)로 연결되어 상기 하부링크에 대하여 회전 가능한 관절하부 연결부; 상기 관절상부 연결부와 상기 관절하부 연결부를 연결하며, 자체적으로 회전 가능한 관절회전부;로 구성될 수 있다.

아울러, 상기 암을 구비한 청소장치는, 상기 바디프레임의 하단에 장착되는 바닥교반부; 및 상기 바디프레임에 장착되어, 상기 바닥교반부와 연결되는 교반부흡입펌프;를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 바닥교반부는, 상기 바디프레임에 장착되어 상기 교반부흡입펌프와 연결되는 교반부후드; 상기 교반부후드에 장착되는 교반부구동부; 및 상기 교반부구동부에 연결되어 상기 교반부구동부에서 제공되는 구동력에 의하여 회전하는 교반부회전날개;를 포함하며, 상기 교반부회전날개에 의하여 상기 바닥교반부의 하부에 위치한 슬러지를 비산시키고, 비산된 슬러지를 상기 교반부후드에 포집할 수 있다.

그리고, 상기 이동부는, 상기 바디프레임에 장착되는 이동구동부; 상기 이동구동부에서 제공되는 구동력에 의하여 회전하는 구동바퀴; 및 상기 구동바퀴에 연결되어, 상기 구동바퀴에서 제공되는 회전력을 직선운동으로 변환시키는 캐터필러;를 포함할 수 있다.

한편, 상기 슬러지제거부는, 상기 암의 일측에 장착되는 슬러지제거부프레임; 상기 슬러지제거부프레임에 장착되어 슬러지를 흡입하는 슬러지흡입장치; 및 상기 슬러지제거부프레임에 장착되고 상기 슬러지흡입펌프와 연결되어, 상기 슬러지흡입장치에서 흡입된 슬러지를 배출시키는 슬러지퇴출부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 암을 구비한 청소장치의 일 실시예는, 위와 같은 구성을 통해, 시야 확보가 어려운 수조 내에서 안정적으로 장착하며 효과적으로 수조 내 슬러지를 제거하는 효과를 가진다.

도 1 내지 4는 본 발명인 암을 구비한 청소장치의 사시도, 정면도, 측면도 및 배면도이다.
도 5는 관절장치를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 8은 암의 실시 형태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명인 암을 구비한 청소장치가 수조 내에서 슬러지를 제거하는 모습을 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 일 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명인 암을 구비한 청소장치(10)는, 수조(1) 내에서 본체를 움직이지 않으면서도 일정 범위에 위치하는 슬러지를 제거할 수 있도록, 도 1 내지 4에서 도시되는 바와 같이, 바디프레임(100); 상기 바디프레임(100)에 장착되어 이동 수단을 제공하는 이동부(200); 상기 바디프레임(100)에 장착되고, 관절장치(510)를 포함하는 암(500); 상기 암(500)의 일측에 장착되는 슬러지제거부(300); 및 상기 바디프레임(100)에 장착되어, 상기 슬러지제거부(300)와 연결되는 슬러지흡입펌프(600);를 포함한다.

도 1 내지 8에서 도시되는 암을 구비한 청소장치(10)는 관절장치가 3개 포함되었다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 상기 암을 구비한 청소장치(10)의 본체에서 근접한 지역에서 청소 작업시 상기 암(500)을 구부리고, 도 6에서 도시되는 바와 같이, 본체에서 멀리 떨어진 지역의 청소 작업시 상기 암(500)을 펼 수 있다.

이와 같이, 상기 암(500)이 구부리고 펼 수 있도록 함으로써, 상기 암을 구비한 청소장치(10)의 본체가 움직이지 않으면서도 일정 지역의 청소 작업이 가능하다. 상기 암(500)이 구부리고 펼 수 있는 것은 상기 관절장치(510)에 기인하게 되는데, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 관절장치(510)는, 상부링크(511); 상기 상부링크(511)에 힌지(hinge)로 연결되어 상기 상부링크(511)에 대하여 회전 가능한 관절상부 연결부(512); 하부링크(515); 상기 하부링크(515)에 힌지(hinge)로 연결되어 상기 하부링크(515)에 대하여 회전 가능한 관절하부 연결부(514); 상기 관절상부 연결부(512)와 상기 관절하부 연결부(514)를 연결하며, 자체적으로 회전 가능한 관절회전부(513);로 구성될 수 있다.

도 8을 참고로 설명하면, 상기 바디프레임(100)에 연결된 관절장치(510)를 제1관절장치(520), 상기 슬러지제거부(300)에 연결된 관절장치(510)를 제3관절장치(540), 그리고 상기 제1관절장치(520)와 제3관절장치(540)를 연결하는 관절장치(510)를 제2관절장치(530)라 할 수 있다.

여기서, 상기 제1관절장치(520)의 구성에서, 상부링크(511)는 상기 바디프레임(100)에 대응되며, 하부링크(515)는 제2관절장치(530)에 대응된다. 그리고, 상기 제2관절장치(530)의 구성에서, 상부링크(511)는 상기 제1관절장치(520)에 대응되며, 하부링크(515)는 제3관절장치(540)에 대응된다. 마찬가지로, 상기 제3관절장치(540)의 구성에서, 상부링크(511)는 상기 제2관절장치(530)에 대응되며, 하부링크(515)는 상기 슬러지제거부(300)에 대응된다.

상기 각각의 관절장치(510)는 링크에 대한 회전을 하는 상기 관절상부 연결부(512) 및 관절하부 연결부(514)와, 자체가 회전 가능한 상기 관절회전부(513)의 구성으로 인하여, 회전의 자유도가 3을 유지한다.

이와 같이 회전의 자유도가 3을 유지하는 관절장치(510)를 포함하는 암(500)을 구비함으로써, 도 6 내지 8에서 도시되는 바와 같이, 다양한 각도로 상기 암(500)의 형태가 형성될 수 있다. 이를 통하여 효과적인 수조(1) 내 청소 작업이 가능하게 된다.

한편, 상기 암을 구비한 청소장치(10)가 수조(1)에서 청소를 시작하기 위해서는 수조(1) 바닥에 안착하여야 한다. 그러나, 수조(1) 내에 퇴적된 슬러지로 인하여 안착이 어려울 수 있으며, 이로 인하여 상기 암을 구비한 청소장치(10)의 이동이 용이하지 않을 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 암을 구비한 청소장치(10)는, 상기 바디프레임(100)의 하단에 장착되는 바닥교반부(400); 및 상기 바디프레임(100)에 장착되어, 상기 바닥교반부(400)와 연결되는 교반부흡입펌프(700);를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 바닥교반부(400)를 상세히 살펴보면, 도 1 및 4에 도시되는 바와 같이, 상기 바닥교반부(400)는, 상기 바디프레임(100)에 장착되어 상기 교반부흡입펌프(700)와 연결되는 교반부후드(410); 상기 교반부후드(410)에 장착되는 교반부구동부(430); 및 상기 교반부구동부(430)에 연결되어 상기 교반부구동부(430)에서 제공되는 구동력에 의하여 회전하는 교반부회전날개(420);를 포함하며, 상기 교반부회전날개(420)에 의하여 상기 바닥교반부(400)의 하부에 위치한 슬러지를 비산시키고, 비산된 슬러지를 상기 교반부후드(410)에 포집할 수 있다.

상기 교반부날개(420)는 상기 교반부구동부(430)에 의해 제공된 회전력으로 바닥에 퇴적된 슬러지를 비산시키며, 비산된 슬러지는, 상기 교반부흡입펌프(700)가 작동하여 상기 교반부후드(410)를 통해 외부로 배출된다. 슬러지가 제거된 바닥에서 상기 암을 구비한 청소장치(10)는 일정 지역 내의 슬러지를 청소하고, 다른 지역으로 이동할 수 있다.

그런데, 이와 같이 슬러지 위에 상기 암을 구비한 청소장치(10)가 안착되어 상기 바닥교반부(400)에 의하여 바닥에 슬러지가 제거되더라도 상기 이동부(200)의 밑에 위치한 슬러지는 제거되기 어려울 수 있다. 이 경우, 상기 이동부(200)가 일반적인 원형의 바퀴로 구성된다면, 이동이 어렵다.

이러한 경우에 대비하여, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 상기 이동부(200)는, 상기 바디프레임(100)에 장착되는 이동구동부(210); 상기 이동구동부(210)에서 제공되는 구동력에 의하여 회전하는 구동바퀴(220); 및 상기 구동바퀴(220)에 연결되어, 상기 구동바퀴(220)에서 제공되는 회전력을 직선운동으로 변환시키는 캐터필러(230);를 포함할 수 있다.

즉, 슬러지에 묻힌 원형의 바퀴가 헛바퀴 돌기가 쉬운 반면에, 상기 이동부(200)는 상기 캐터필러(230)를 이용하여 슬러지와 접하는 면을 증대하고 슬러지에 대한 압력을 균일하게 분포하도록 하여 이동을 용이하게 한다.

한편, 슬러지의 제거가 이루어지는 상기 슬러지제거부(300)는 다음과 같이 구성될 수 있다. 즉, 상기 슬러지제거부(300)는, 상기 암(500)의 일측에 장착되는 슬러지제거부프레임(310); 상기 슬러지제거부프레임(310)에 장착되어 슬러지를 흡입하는 슬러지흡입장치(320); 및 상기 슬러지제거부프레임(310)에 장착되고 상기 슬러지흡입펌프와 연결되어, 상기 슬러지흡입장치(320)에서 흡입된 슬러지를 배출시키는 슬러지퇴출부(330);를 포함할 수 있다.

도 1에서 도시되는 바와 같이, 상기 슬러지흡입장치(320)는 슬러지가 빨려 들어가는 슬러지흡입스크류(322) 및 상기 슬러지흡입스크류(322)에 구동력을 제공하는 슬러지흡입구동부(321)를 포함할 수 있다. 상기 슬러지흡입장치(320)에 의해 흡입된 슬러지는, 상기 슬러지흡입펌프(600)가 작동하여 상기 슬러지퇴출부(321)를 통해 외부로 빠져나가게 된다.

상기 암을 구비한 청소장치(10)가 수조(1) 내에서 청소하는 모습은 도 9에 도시되어 있다. 즉, 수조 내에서 상기 암을 구비한 청소장치(10)에 의해 흡입된 슬러지는 호스(2)를 통하여 외부로 배출되고, 중간에 외부릴레이펌프(3)를 경유하여 슬러지처리장소(4)에서 처리된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1: 수조 2: 호스
3: 외부릴레이펌프 4: 슬러지처리장소
10: 암을 구비한 청소장치 100: 바디프레임
200: 이동부 210: 이동구동부
220: 구동바퀴 230: 캐터필러
300: 슬러지제거부 310: 슬러지
320: 슬러지흡입장치 321: 슬러지흡입구동부
322: 슬러지흡입스크류 330: 슬러지퇴출부
400: 바닥교반부 410: 교반부후드
420: 교반부회전날개 430: 교반부구동부
500: 암 510: 관절장치
511: 상부링크 512: 관절상부 연결부
513: 관절회전부 514: 관절하부 연결부
515: 하부링크 600: 슬러지흡입펌프
700: 교반부흡입펌프

Claims

바디프레임(100);
상기 바디프레임(100)에 장착되어 이동 수단을 제공하는 이동부(200);
상기 바디프레임(100)에 장착되고, 관절장치(510)를 포함하는 암(500);
상기 암(500)의 일측에 장착되는 슬러지제거부(300); 및
상기 바디프레임(100)에 장착되어, 상기 슬러지제거부(300)와 연결되는 슬러지흡입펌프(600);를 포함하는 암을 구비한 청소장치.
제1항에 있어서,
상기 관절장치(500)는,
상부링크(511);
상기 상부링크(511)에 힌지(hinge)로 연결되어 상기 상부링크(511)에 대하여 회전 가능한 관절상부 연결부(512);
하부링크(515);
상기 하부링크(515)에 힌지(hinge)로 연결되어 상기 하부링크(515)에 대하여 회전 가능한 관절하부 연결부(514);
상기 관절상부 연결부(512)와 상기 관절하부 연결부(514)를 연결하며, 자체적으로 회전 가능한 관절회전부(513);로 구성되는 것을 특징으로 하는 암을 구비한 청소장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 바디프레임(100)의 하단에 장착되는 바닥교반부(400); 및
상기 바디프레임(100)에 장착되어, 상기 바닥교반부(400)와 연결되는 교반부흡입펌프(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암을 구비한 청소장치.
제3항에 있어서,
상기 바닥교반부(400)는,
상기 바디프레임(100)에 장착되어 상기 교반부흡입펌프(700)와 연결되는 교반부후드(410);
상기 교반부후드(410)에 장착되는 교반부구동부(430); 및
상기 교반부구동부(430)에 연결되어 상기 교반부구동부(430)에서 제공되는 구동력에 의하여 회전하는 교반부회전날개(420);를 포함하며,
상기 교반부회전날개(420)에 의하여 상기 바닥교반부(400)의 하부에 위치한 슬러지를 비산시키고, 비산된 슬러지를 상기 교반부후드(410)에 포집하는 것을 특징으로 하는 암을 구비한 청소장치.
제4항에 있어서,
상기 이동부(200)는,
상기 바디프레임(100)에 장착되는 이동구동부(210);
상기 이동구동부(210)에서 제공되는 구동력에 의하여 회전하는 구동바퀴(220); 및
상기 구동바퀴(220)에 연결되어, 상기 구동바퀴(220)에서 제공되는 회전력을 직선운동으로 변환시키는 캐터필러(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 암을 구비한 청소장치.
제4항에 있어서,
상기 슬러지제거부(300)는,
상기 암(500)의 일측에 장착되는 슬러지제거부프레임(310);
상기 슬러지제거부프레임(310)에 장착되어 슬러지를 흡입하는 슬러지흡입장치(320); 및
상기 슬러지제거부프레임(310)에 장착되고 상기 슬러지흡입펌프와 연결되어, 상기 슬러지흡입장치(320)에서 흡입된 슬러지를 배출시키는 슬러지퇴출부(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 암을 구비한 청소장치.