KR20160027586A

KR20160027586A - 선저청소로봇의 진회수장치

Info

Publication number: KR20160027586A
Application number: KR1020140115568A
Authority: KR
Inventors: 시대엽; 김효영; 김태훈; 박중태; 윤지원; 최두진; 최종웅
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2016-03-10

Abstract

선저청소로봇의 진회수장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 이송휠을 구비하여 선체의 외면을 따라 주행하는 이동대차와, 선저청소로봇을 덮는 그물망을 포함하고 그물망의 장력에 의해 이동대차와 선저청소로봇을 결합 및 분리하는 결속부 및 이동대차를 선체의 외면에 부착시켜주는 마그넷을 포함하여 제공될 수 있다.

Description

선저청소로봇의 진회수장치{LAUNCHING AND COLLECTING APPARATUS FOR UNDERWATER CLEANING ROBOT}

본 발명은 선저청소로봇의 진회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체의 저면이나 측면을 따라 주행하면서 선체의 외면에 부착된 이물질을 청소하는 선저청소로봇을 안정적으로 진수 및 회수하는 선저청소로봇의 진회수장치에 관한 것이다.

선체는 하측이 물에 잠긴 상태에서 운용되므로 수중에 위치하는 저면이나 측면에 물이끼, 따개비 등과 같은 수중생물이 부착될 수 있다. 이처럼 선체에 부착되는 이물질은 선체가 운항할 때 저항으로 작용하여 속도를 저하시키고 연료소모량을 증가시킨다. 따라서 주기적인 청소를 통하여 제거할 필요가 있다.

종래에는 선체에 부착된 이물질을 제거하기 위해 선체를 육상의 도크(Dock)로 옮긴 후 작업자가 선체 외면에 고압의 세척수를 분사하여 청소하는 방식이 이용되었다. 하지만 이러한 방식은 선체를 도크로 옮기는 절차 등을 필요로 하여 작업시간이 길어지고 세척 과정에서 많은 작업인원을 동원해야 했다.

다른 방법으로는 다이버가 직접 물 속으로 들어가 청소장비를 운용하며 선체 청소를 하기도 하였다. 하지만 이 방식도 다이버가 수중에서 이동하며 작업을 수행해야 하므로 작업시간이 길어질 뿐만 아니라 작업환경이 열악하여 작업피로도가 높아지는 문제점이 있었다. 또한 청소과정에서 선체로부터 이탈하는 이물질이 수중으로 흩어지면서 작업영역의 시야가 악화되고, 열악한 작업환경으로 인해 안전사고에 대한 부담도 있었다.

이러한 점들을 고려해, 최근에는 수중에서 선체의 저면 또는 측면을 따라 주행하면서 선체의 외면을 청소할 수 있는 선저청소로봇이 제안된 바 있다. 선저청소로봇은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0062248호(2011. 06. 10. 공개)의 예를 참고할 수 있다.

이러한 선저청소로봇을 운영하기 위해서는 선저청소로봇을 수중의 선체 외면으로 진수 및 회수시키는 작업이 요구된다. 선저청소로봇을 진수시키는 방법에는 잠수부가 선체의 외면에 선저청소로봇을 직접 부착시키는 방법, 선저청소로봇을 수중으로 낙하시킨 후 선저청소로봇에 장착된 수중유영장치를 이용하여 선체의 외면으로 접근시켜 부착하는 방법 등이 이용되고 있다.

그러나 종래의 선저청소로봇 진수시키는 방법은 잠수부의 도움을 필요로 하거나 선저청소로봇에 별도의 수중유영장치를 장착시켜야 하므로, 불필요한 노동력이 소모되고 장치의 제조원가가 상승되는 등 비효율을 초래하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 선체의 갑판 등에서 선체 외면의 수중으로 선저청소로봇을 직접 진수시키고자 하는 경우에도 선저청소로봇의 중량이 상당하므로 선저청소로봇이 수중으로 진입하여 부력을 받기 전까지는 선저청소로봇 자체의 자력만으로는 선저청소로봇의 중량을 감당하는 것이 어렵고, 선체의 외면이 대부분 곡면으로 이루어져 선저청소로봇이 선체 외면으로부터 이탈하는 등 진수작업에 많은 어려움이 따르는 문제점이 존재하였다.

또한 청소를 마친 선저청소로봇을 회수하고자 하는 경우, 종래에는 선저청소로봇에 케이블을 연결하여 끌어올리는 방법 등이 이용되었으나, 조류에 의해 선체에 가해지는 진동 또는 해풍 등의 영향에 의해 선저청소로봇과 선체가 충돌하여 선저청소로봇 또는 선체가 손상되는 문제점이 존재하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0062248호(2011. 06. 10. 공개)

본 발명의 실시 예는 선저청소로봇을 안정적으로 진수 및 회수시킬 수 있는 선저청소로봇의 진회수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 선저청소로봇의 진회수 시 선체의 외면을 보호할 수 있는 선저청소로봇의 진회수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 선저청소로봇의 진회수 시 선저청소로봇에 발생하는 흔들림 또는 진동을 최소화할 수 있는 선저청소로봇의 진회수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 선체의 갑판으로부터 선저청소로봇을 직접 진수 및 회수할 수 있는 선저청소로봇의 진회수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 진회수작업의 효율성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 선저청소로봇의 진회수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이송휠을 구비하여 선체의 외면을 따라 주행하는 이동대차, 선저청소로봇을 덮는 그물망을 포함하고 상기 그물망의 장력에 의해 상기 이동대차와 상기 선저청소로봇을 결합 및 분리하는 결속부 및 상기 이동대차를 선체의 외면에 부착시켜주는 마그넷을 포함하여 제공될 수 있다.

상기 결속부는 상기 그물망의 양측부와 연결되는 한 쌍의 지지부재 및 상기 한 쌍의 지지부재를 상기 선저청소로봇 측으로 접근 또는 이격시키는 적어도 한 쌍의 신축장치를 더 포함하여 제공될 수 있다.

상기 이동대차를 선체의 외측으로 이동시키도록 선체의 수평방향으로 신축 가능하게 마련되는 복수개의 운반프레임을 구비하는 운반부를 더 포함하고,

상기 복수개의 운반프레임은 지지 가능한 구조물에 지지되는 고정 운반프레임 및 상기 고정 운반프레임의 내측으로 인입 및 돌출 가능하게 마련되는 이동 운반프레임을 포함하여 제공될 수 있다.

상기 운반부는 상기 이동 운반프레임을 이동시키는 운반구동부를 더 포함하여 제공될 수 있다.

상기 이동대차와 연결되는 케이블 및 상기 케이블을 견인 또는 풀어주는 윈치를 포함하는 승강부를 더 포함하여 제공될 수 있다.

상기 고정 운반프레임 및 상기 이동 운반프레임에는 상기 케이블을 지지하고 상기 케이블의 진행방향을 전환하는 케이블롤러가 적어도 하나 마련되어 제공될 수 있다.

상기 마그넷은 상기 이송휠에 마련되어 제공될 수 있다.

상기 이동대차는 상기 선저청소로봇을 수용하는 안착부를 구비하고, 상기 안착부의 내측면에는 충격흡수부재가 마련되어 제공될 수 있다.

상기 그물망은 탄성부재로 이루어져 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 선저청소로봇을 안정적이고 용이하게 진수 및 회수하는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 선저청소로봇의 진회수 시 선저청소로봇에 발생하는 흔들림 또는 진동을 최소화하는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 선저청소로봇의 진회수 시 선저청소로봇 및 선체의 외면을 보호할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 불필요한 노동력 및 시간을 절감할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 선저청소로봇을 선체의 갑판으로부터 용이하게 진수 및 회수하는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 진회수작업의 효율성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치는 선저청소로봇의 제작원가의 상승을 억제하는 효과를 가진다.

도 1은 선저청소로봇을 이용하여 선체의 외면에 부착된 이물질을 청소하는 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치가 선저청소로봇을 진회수하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치와 선저청소로봇이 결합되기 전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치와 선저청소로봇이 결합되기 전 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치와 선저청소로봇이 결합되기 전 상태를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치와 선저청소로봇이 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치와 선저청소로봇이 결합된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치에 포함되는 운반부 및 승강부를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 운반부가 신장한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 11는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치에 의해 선저청소로봇을 진수 및 회수하는 상태를 나타내는 측면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 선저청소로봇(10)을 이용하여 선체(1)의 외면에 부착된 이물질을 청소하는 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 선저청소로봇(10)은 물에 잠긴 선체(1)의 외면에 부착 상태로 주행하면서 선체(1)의 외면을 청소할 수 있다. 즉 선저청소로봇(10)은 선체(1) 외면의 작업영역으로 진수시켜 선체(1)의 외면에 부착된 후 선체(1) 외면을 따라 주행하며 청소를 수행할 수 있다.

선저청소로봇(10)은 도면에는 나타내지 않았으나 별도의 조종설비와 전원공급설비로부터 연장되는 전원케이블이 연결되어 동력을 제공받거나, 내부에 별도의 전원공급장치를 구비하고 이로부터 동력을 공급받아 운용될 수 있다. 도 1은 선저청소로봇(10)이 선체(1)의 외면을 청소하는 경우를 예시하고 있으나, 선저청소로봇(10) 및 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 이용범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 해상에 침수상태로 존재하는 각종 해양플랜트나 해상 부유구조물의 외면을 청소하는 경우에도 이용될 수 있다.

통상적으로 선저청소로봇(100)은 구동휠(11)과, 회전에 의한 마찰로 선체(1)의 외면을 청소하는 청소브러쉬(15) 등을 구비하며(도 6 및 도 8 참조), 본체 또는 구동휠(11)에 마그넷(미도시)을 구비하여 자력에 의해 선체(1)의 외면에 부착하여 청소를 수행하게 된다.

한편 선저청소로봇(10)을 선체(1)의 외면에 진회수시키는 방법으로 선저청소로봇(10)을 잠수부가 직접 선체(1)의 외면에 접근 또는 분리시키는 방법, 선저청소로봇(10)에 별도의 유영장치를 구비하여 유영장치의 작동에 의해 선체(1)의 외면에 부착 또는 분리하는 방법 등이 이용되었으나, 이는 불필요한 노동력을 소모하여 진회수작업의 효율성이 저하되고, 별도의 유영장치를 장착해야 하므로 선저청소로봇(10)의 구조가 복잡해지고 제작원가가 상승하는 문제점이 존재한다.

또한 선저청소로봇(10)을 선체(1)로부터 직접 진수 및 회수하고자 하는 경우에는 선체(1)의 외면이 대부분 곡면으로 형성되어 있을 뿐만 아니라, 선저청소로봇(10) 자체의 자중이 상당하며, 특히 선저청소로봇(10)이 해수 등의 유체 외부에서 이동 시 부력을 받지 못해 자중에 의해 선체(1) 외면에서 이탈될 위험성이 높은 문제점이 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 진회수장치가 선저청소로봇(10)을 진회수하는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)는 선체(1)의 갑판 상에 마련되는 컨테이너(50)에 지지 가능하게 설치될 수 있다. 선저청소로봇(10)는 선저청소로봇(10)과 함께 컨테이너(50)에 수용 가능하게 마련될 수 있으며, 선저청소로봇(10)과 진회수장치(100) 및 이들을 수용하는 컨테이너(50)가 하나의 선저청소시스템으로 운용될 수 있다.

도 2에서는 선저청소로봇의 진회수장치가(100) 컨테이너에 지지 가능하게 수용 및 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로서, 선체(1)에 고정 설치되는 칼럼(Column) 또는 각종 구조물에 지지될 수도 있으며, 이와는 달리 선체(1)의 내부에 설치되고 선체(1)의 외면에 마련된 개구부를 통해 선저청소로봇(10)의 진회수작업을 수행할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇의 진회수장치(100)를 나타내는 사시도이다. 도 4 내지 도 6은 각각 선저청소로봇(10)와 선저청소로봇(10)이 결합되기 전 상태를 나타내는 사시도, 평면도 및 정면도이며, 도 7 및 도 8은 각각 선저청소로봇(10)와 선저청소로봇(10)이 후술하는 결속부(120)에 의해 결합된 상태를 나타내는 사시도 및 정면도이다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)는 이송휠(111)을 구비하여 선체(1)의 외면을 따라 주행하는 이동대차(110)와, 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 결합 및 분리하는 결속부(120)와, 이동대차(110)를 선체(1)의 외면에 부착시켜주는 마그넷(130)과, 이동대차(110)를 승강시키는 승강부(150)를 포함하여 마련될 수 있다.

이동대차(110)는 선체(1)의 외면을 따라 주행할 수 있도록 전방 및 후방에 각각 한 쌍의 이송휠(111)을 구비할 수 있다. 이동대차(110)는 중앙부에 선저청소로봇(10)이 안착되는 안착부(112)가 마련될 수 있으며, 이를 위해 그 평면 형상이 ??자 형상으로 형성되어 선저청소로봇(10)의 양측부와 후방부를 감싸도록 마련될 수 있다. 이동대차(110)의 양측에는 후술하는 신축장치(123)가 마련될 수 있으며, 이동대차(110)의 후면에는 후술하는 승강부(150)의 케이블(151)이 연결될 수 있다.

이동대차(110)의 안착부(112)와 선저청소로봇(10)이 접하는 내측면에는 충격흡수부재(115)가 마련될 수 있다. 후술하는 바와 같이 선저청소로봇(10)은 이동대차(110)의 안착부(112)에 정위치로 진입하는 것이 아니라 다양한 방향으로 어긋난 상태로 진입할 수 있으므로, 선저청소로봇(10)이 안착부(112)에 진입하는 과정에서 충돌이 발생하여 이동대차(110) 또는 선저청소로봇(10)이 손상될 수 있다. 이에 안착부(112)의 내측면에 충격흡수부재(115)를 마련함으로써, 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)의 결합과정에서 발생할 수 있는 충격을 흡수하여 선저청소로봇(10) 및 이동대차(110)의 손상을 방지할 수 있다.

결속부(120)는 이동대차(110)의 양측 상부에 마련된다. 결속부(120)는 선저청소로봇(10)을 덮는 그물망(121)과, 그물망(121)의 양측부를 지지하는 한 쌍의 지지부재(122) 및 한 쌍의 지지부재(122)를 선저청소로봇(10) 측으로 접근 및 이격시키는 적어도 한 쌍의 신축장치(123)를 포함하여 마련될 수 있다.

그물망(121)은 선저청소로봇(10)의 상측부를 덮도록 마련될 수 있다. 그물망(121)은 다수개의 구멍을 구비하는 망으로서, 탄성부재로 이루어질 수 있다. 그물망(121)을 탄성의 성질을 갖는 재질로 마련함으로써, 선저청소로봇(10)과 과도하게 밀착되더라도 선저청소로봇(10)에 손상이 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 그물망(121)의 장력을 용이하게 발생시킬 수 있다. 그물망(121)은 후술하는 신축장치(123)에 의해 장력이 발생하고, 장력에 의해 선저청소로봇(10)을 이동대차(110) 상에 구속 또는 구속해제 시킬 수 있다.

선저청소로봇(10)의 진수 또는 회수작업을 위해 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 결합하기 위한 수단으로 그물망(121)의 장력을 이용함으로써 단순한 구조로서 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 용이하게 결합시킬 수 있다. 또한 선저청소로봇(10)이 청소를 마친 후 회수작업을 위해 이동대차(110)의 안착부(112)로 진입 시, 어긋난 방향으로 진입하더라도 선저청소로봇(10)의 상측에서 그물망(121)의 장력을 이용하여 이동대차(110)와 용이하게 결합할 수 있으므로 회수작업의 난이도를 현저히 낮출 수 있으며, 작업의 효율성을 도모할 수 있게 된다.

지지부재(122)는 그물망(121)의 양측부에 각각 연결되도록 한 쌍이 마련될 수 있다. 지지부재(122)는 그물망(121)과 연결 및 지지되어 마련되고 저면에 신축장치(123)와 연결되어 마련됨으로써, 그물망(121)을 선저청소로봇(10) 측으로 밀착시켜 장력을 발생시킬 수 있다. 지지부재(122)는 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 그물망(121)의 양측 모서리를 따라 길게 연장 형성되어 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그물망(121)의 방사상의 각 모서리를 지지하게 설치되어 신축장치(123)와 연결되는 경우를 포함한다.

신축장치(123)는 한 쌍의 지지부재(122)를 각각 선저청소로봇(10) 측으로 접근 또는 이격시킬 수 있도록 각 지지부재(122)에 한 쌍이 각각 마련될 수 있다. 신축장치(123)는 한 쌍의 지지부재(122)의 저면과 연결되어 마련되며, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 신축장치(123)는 유압실린더로 마련될 수 있다. 그러나 이는 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니며 랙 앤 피니언 기어방식 또는 너트-스크류 구조 등 지지부재(122)를 선저청소로봇(10) 측으로 접근 또는 이격시킬 수 있다면 다양한 구조로 이루어질 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 도 3 내지 도 8에서는 각 지지부재(122)에 한 쌍의 신축장치(123)가 마련되어 총 두 쌍의 신축장치(123)가 지지부재(122)를 동작시키는 것으로 도시되어 있으나, 그 수 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.

신축장치(123)는 지지부재(122)를 승강 및 하강시켜 그물망(121)을 선저청소로봇(10)에 밀착시켜 장력에 의해 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 결합시킬 수 있다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 이동대차(110)가 선저청소로봇(10)과 분리된 상태에서는 선저청소로봇(10)이 이동대차(110)의 안착부(112)로 진입할 수 있도록 신축장치(123)가 지지부재(122)를 상승한 상태로 유지한다. 그리고 도 7 및 도 8을 참조하면, 선저청소로봇(10)의 진수 또는 회수를 위해 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)이 결합하는 경우에는 신축장치(123)가 지지부재(122)를 하강시켜 그물망(121)이 선저청소로봇(10)에 밀착되도록 하고, 이에 따라 그물망(121)의 장력에 의해 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 결합시켜 선체(1) 외면을 따라 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)이 함께 이동할 수 있다.

결속부(120)는 도면에는 도시하지 않았으나, 이동대차(110)의 입수를 감지하는 입수감지센서(미도시)를 더 포함하여 마련될 수 있다. 입수감지센서는 선저청소로봇(10)을 진수하는 과정에서 이동대차(110)의 입수를 감지한 때에는 신축장치(123)가 지지부재(122)를 상승시켜 그물망(121)이 선저청소로봇(10)으로부터 이격되도록 함으로써 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 분리할 수 있다. 일반적으로 선체(1)의 외면은 선저 측으로 향할수록 선체(1)의 내측으로 굴곡진 형상으로 형성되므로 선체(1)의 갑판에서 선저청소로봇(10)과 이에 결합된 진회수장치가 선저 측으로 이동 시 작업자의 시야에서 사라져 진수작업의 정확성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 입수감지센서가 선저청소로봇(10)과 함께 이동하는 이동대차(110)의 입수를 감지하여 자동적으로 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 분리시킴으로써 진수작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

또한, 결속부(120)는 이동대차(110)의 안착부(112)로 선저청소로봇(10)의 진입을 감지하는 진입감지센서(미도시)를 더 포함하여 마련될 수 있다. 진입감지센서는 선저청소로봇(10)을 회수하는 과정에서 이동대차(110)의 안착부(112)로 선저청소로봇(10)이 진입한 것을 감지한 때에는 신축장치(123)가 지지부재(122)를 하강시켜 그물망(121)이 선저청소로봇(10) 측으로 밀착되어 장력이 발생되도록 함으로써 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 결합시킬 수 있다. 선저청소로봇(10)의 선체(1) 외면의 청소를 마친 후 회수 시에는 일반적으로 해수면 아래에서 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)의 결합이 선행되어야 하므로 작업자가 이를 육안으로 확인하기 어려울 수 있다. 따라서 진입감지센서가 선저청소로봇(10)이 이동대차(110)의 안착부(112)로의 진입을 감지하여 자동적으로 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 결합시킴으로써 회수작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

마그넷(130)은 이동대차(110)가 선체(1)의 외면 상에 안정적으로 부착될 수 있도록 이동대차(110)에 마련될 수 있다. 일반적으로 선저청소로봇(10)은 그 무게가 상당하므로 진회수작업을 위해 선체(1)의 외면을 주행하는 과정, 특히 해수 등의 유체 외부에서 주행하는 과정에서는 유체에 의한 부력을 받지 않으므로 선저청소로봇(10)의 자체 자력만으로는 선체(1)의 외면과의 부착을 유지하는 것이 어렵다. 이에 이동대차(110) 상에 마그넷(130)을 마련하여 이동대차(110)의 부착력을 제공함과 동시에, 선저청소로봇(10)의 부착력을 보조함으로써 선저청소로봇(10)이 선체(1)의 외면을 따라 안정적으로 주행하여 진회수작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

마그넷(130)은 이송휠(111)에 마련될 수 있다. 마그넷(130)은 이송휠(111)의 내부 또는 외측에 마련되거나 또는 이송휠(111) 자체가 마그넷(130)으로 마련되어 진회수장치의 구조를 단순화시킬 수 있다. 마그넷(130)을 선체(1) 외면과 접촉하여 구름운동하는 이송휠(111)에 마련함으로써 이동대차(110)의 부착력을 증대시킬 수 있으며, 이동대차(110)의 구조가 단순해져 제작원가를 저감시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 운반부(140) 및 승강부(150)를 나타내는 사시도이며, 도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 운반부(140)가 신장한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 운반부(140)는 선체(1)의 수평방향으로 신축 가능하게 마련되는 복수개의 운반프레임(141)을 포함하여 마련될 수 있다. 도 9 및 도 10에서는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해, 운반부(140) 및 승강부(150)가 설치되는 컨테이너(50)의 내부를 용이하게 확인할 수 있도록 컨테이너(50)의 측면 또는 상면을 생략하여 도시하였다.

복수개의 운반프레임(141)은 컨테이너(50)의 내측 상면에 지지되어 마련되는 고정 운반프레임(141a) 및 고정 운반프레임(141a)으로부터 이동 가능하게 마련되는 이동 운반프레임(141b)을 포함하여 마련될 수 있다. 도 2, 도 9 및 도 10에서는 하나의 고정 운반프레임(141a) 상에서 한 개의 이동 운반프레임(141b)이 신축 가능하게 연결된 것으로 도시되어 있으나, 선체(1)의 크기 또는 고정 운반프레임(141a)과 선체(1) 외면 간의 거리에 따라 이동 운반프레임(141b)의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

고정 운반프레임(141a)은 컨테이너(50)의 내측 상면에 고정되어 마련될 수 있다. 고정 운반프레임(141a)은 이동 운반프레임(141b)을 내측으로 인입 및 돌출시킬 수 있도록 그 단면 형상이??자 형상으로 형성되어 마련될 수 있으며, 고정 운반프레임(141a)의 내측 형상은 인접하게 마련되는 이동 운반프레임(141b)의 외면 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

선저청소로봇(10)의 진회수작업을 위해 운반프레임(141)을 선체(1)의 외측으로 신장하고자 하는 때에는 고정 운반프레임(141a)의 내측에 수용되어 마련되는 이동 운반프레임(141b)을 돌출시켜 운반프레임(141)의 신장을 구현할 수 있다. 또한 이와는 반대로, 운반프레임(141)을 축소하고자 하는 때에는 고정 운반프레임(141a)의 내측으로 이동 운반프레임(141b)을 인입시켜 운반프레임(141)의 축소를 구현할 수 있다.

운반부(140)는 복수개의 운반프레임(141)의 신축작동을 구현하는 운반구동부(142)를 더 포함할 수 있다. 운반구동부(142)는 유압실린더로 마련될 수 있으며, 유압실린더는 일단이 고정 운반프레임(141a)에 연결되어 마련되고, 타단이 이동 운반프레임(141b)에 연결되어 마련되어 유압실린더의 작동에 의해 운반프레임(141)의 신축작동이 구현될 수 있다.

승강부(150)는 도 2, 도 9 및 도 10을 참조하면, 진수프레임과 연결되는 케이블(151) 및 케이블(151)을 견인 또는 풀어주는 윈치(152)를 포함하여 마련될 수 있다.

케이블(151)은 진수프레임의 후면에 한 쌍이 연결될 수 있으며, 윈치(152)는 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판 등에 마련되어 케이블(151)을 견인 또는 풀어줌으로써 진수프레임을 승강시킬 수 있다.

한편 진수프레임과 연결된 케이블(151)을 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판 상에서 윈치(152)에 의해 곧바로 견인 또는 풀어줄 경우 선체(1)와 접촉하여 선체(1)의 외면 또는 도장면을 훼손시킬 우려가 존재한다. 이를 방지하기 위해, 복수개의 운반프레임(141)에는 적어도 하나의 케이블롤러(160)가 마련될 수 있다.

케이블롤러(160)는 복수개의 운반프레임(141)의 신축방향과 진수프레임의 이동방향 및 윈치(152)의 케이블(151)의 견인방향이 서로 다르므로 복수개의 운반프레임(141)에 마련되어 케이블(151)의 진행방향을 전환하고 케이블(151)을 지지하여 케이블(151)의 원활한 공급을 구현한다. 구체적으로 케이블롤러(160)는 고정 운반프레임(141a)의 최내측 단부의 저면과 이동 운반프레임(141b)의 최외측 단부의 저면에 각각 마련되어 윈치(152)로부터 공급되는 케이블(151)의 진행방향을 수직으로 전환시켜줄 수 있다. 이로써 케이블(151)이 컨테이너(50) 또는 선체(1)의 갑판에 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 케이블(151)이 용이하게 공급 또는 견인될 수 있다.

이상에서 설명한 실시 예와 도 2, 도 9 및 도 10에서는 운반부(140) 및 승강부(150)가 컨테이너(50)의 내부에 수용 및 설치되어 선저청소로봇(10)을 선체(1)의 외측으로 이동시키는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 선체(1)에 고정 설치되는 칼럼(Column) 또는 각종 구조물에 지지되어 설치되는 경우에도 동일하게 이해되어야 한다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 진회수장치의 작동에 대해 설명한다.

도 11의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 진회수장치에 의한 진수작업을 단계적으로 나타낸 도면이다. 도 11를 참조하면, 선체(1)의 외면을 청소하기 위해 선저청소로봇(10)을 진수시키고자 하는 경우, 선저청소로봇(10)이 이동대차(110)와 그물망(121)의 장력에 의해 결합된 상태에서 선체(1)의 외측에 위치하도록 운반부(140)의 운반구동부(142)를 작동시킨다.

운반구동부(142)로부터 동력을 전달받은 복수개의 운반프레임(141)이 확장 또는 신장되어 선저청소로봇(10) 및 이동대차(110)를 선체(1)의 외측으로 이동시키고, 선저청소로봇(10) 및 이동대차(110)는 선체(1)의 외면을 따라 함께 선저측으로 이동한다. (도 11의 (a))

이 후 승강부(150)의 윈치(152)의 출력을 조절하여 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 소정의 속도로 선저 측으로 이동시킨 후, 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)이 해수로 진입하게 되면, 신축장치(123)가 그물망(121)을 지지하는 지지부재(122)를 상승시켜 선저청소로봇(10)으로부터 그물망(121)을 이격시켜 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 분리시킨다. (도 11의 (b))

이동대차(110)와 분리된 선저청소로봇(10)은 선체(1) 외면을 따라 이동하여 진수되고(도 11의 (c)), 이동대차(110)는 케이블(151)에 의해 견인되어 선체(1)의 갑판 측으로 복귀하게 된다. (도 11의 (d))

본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 진회수장치에 의한 회수작업은 전술한 진수작업의 순서와 역으로 진행함으로써 수행할 수 있다.

청소를 마친 선저청소로봇(10)을 회수하고자 하는 경우, 이동대차(110)를 선저 측으로 이동하고(도 11의 (d)), 선저청소로봇(10)이 이동대차(110) 측으로 접근한다. (도 11의 (c))

선저청소로봇(10)이 이동대차(110)의 안착부(112)에 진입한 때에는(도 11의 (b)), 신축장치(123)가 그물망(121)을 지지하는 지지부재(122)를 하강시켜 그물망(121)을 선저청소로봇(10) 측으로 밀착하여 장력에 의해 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 결합시킨다. 이 때 이동대차(110)와 선저청소로봇(10)을 결합시키기 위해 선저청소로봇(10)의 상측을 덮는 그물망(121)의 장력을 이용하므로, 선저청소로봇(10)이 이동대차(110)의 안착부(112)에 어긋난 방향으로 진입하더라도 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)가 효과적으로 결합할 수 있다.

선저청소로봇(10)은 이동대차(110)에 결합되어, 윈치(152)가 케이블(151)을 견인하여 이동대차(110)를 선체(1)의 외면을 따라 상승시켜 선저청소로봇(10)의 회수작업을 완료하게 된다. (도 11의 (a))

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 진회수장치는 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 결합하는 수단으로 선저청소로봇(10)을 덮는 그물망(121)의 장력을 이용하므로, 선저청소로봇(10)이 이동대차(110)와 어긋난 방향으로 진입하더라도 선저청소로봇(10)과 이동대차(110)를 용이하게 결합시킬 수 있으므로, 진수작업 및 회수작업의 작업난이도를 낮출 수 있으며, 작업의 효율성을 도모할 수 있다.

또한, 선저청소로봇(10)이 이동대차(110)와 함께 선체(1)의 외면을 주행하여 진수 및 회수작업을 수행하므로, 선저청소로봇(10)의 부족한 부착력을 이동대차(110)의 마그넷(130)이 보완해줄 수 있으므로 선저청소로봇(10) 진회수하는 과정에서 선체(1)의 외면으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명의 실시 예에 의한 선저청소로봇(10)의 진회수장치는 그 구조가 단순하고, 선저청소로봇(10)에 별도의 유영장치 없이도 진수 및 회수작업을 효과적으로 수행할 수 있으므로 선저청소로봇(10) 및 진회수장치의 제작원가 상승을 억제하는 효과를 가진다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 진회수장치 110: 이동대차
111: 이송휠 115: 충격흡수부재
120: 결속부 121: 그물망
122: 지지부재 123: 신축장치
130: 마그넷 140: 운반부
141: 운반프레임 150: 승강부
151: 케이블 152: 윈치
160: 케이블롤러

Claims

이송휠을 구비하여 선체의 외면을 따라 주행하는 이동대차;
선저청소로봇을 덮는 그물망을 포함하고, 상기 그물망의 장력에 의해 상기 이동대차와 상기 선저청소로봇을 결합 또는 분리하는 결속부; 및
상기 이동대차를 선체의 외면에 부착시켜주는 마그넷;을 포함하는 선저청소로봇의 진회수장치.
제1항에 있어서,
상기 결속부는 상기 그물망의 양측부와 연결되는 한 쌍의 지지부재 및 상기 한 쌍의 지지부재를 상기 선저청소로봇 측으로 접근 또는 이격시키는 적어도 한 쌍의 신축장치를 더 포함하는 선저청소로봇의 진회수장치.
제2항에 있어서,
상기 이동대차를 선체의 외측으로 이동시키도록 선체의 수평방향으로 신축 가능하게 마련되는 복수개의 운반프레임을 구비하는 운반부를 더 포함하고,
상기 복수개의 운반프레임은 지지 가능한 구조물에 지지되는 고정 운반프레임 및 상기 고정 운반프레임의 내측으로 인입 또는 돌출 가능하게 마련되는 이동 운반프레임을 포함하는 선저청소로봇의 진회수장치.
제3항에 있어서,
상기 운반부는 상기 이동 운반프레임을 이동시키는 운반구동부를 더 포함하는 선저청소로봇의 진회수장치.
제4항에 있어서,
상기 이동대차와 연결되는 케이블 및 상기 케이블을 견인 또는 풀어주는 윈치를 포함하는 승강부를 더 포함하는 선저청소로봇의 진회수장치.
제5항에 있어서,
상기 고정 운반프레임 및 상기 이동 운반프레임에는 상기 케이블을 지지하고, 상기 케이블의 진행방향을 전환하는 케이블롤러가 적어도 하나 마련되는 선저청소로봇의 진회수장치.
제1항에 있어서,
상기 마그넷은 상기 이송휠에 마련되는 선저청소로봇의 진회수장치.
제1항에 있어서,
상기 이동대차는 상기 선저청소로봇을 수용하는 안착부를 구비하고, 상기 안착부의 내측면에는 충격흡수부재가 마련되는 선저청소로봇의 진회수장치.
제1항에 있어서,
상기 그물망은 탄성부재로 이루어지는 선저청소로봇의 진회수장치.