KR20220107830A - Cargo loading apparatus for cargo transport drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화물운반드론용 화물 적재장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물운반드론에 설치되어 적재공간을 제공하고 운반대상인 화물이 적재공간에 적재되도록 고정시키는 로딩(Loading)과 적재된 화물을 고정해제시키는 언로딩(Un-Loading)을 자동으로 수행하는 화물운반드론용 화물 적재장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cargo loading device for a cargo transport drone, and more particularly, to a loading device that is installed on a cargo transport drone to provide a loading space, and to fix a cargo to be transported so that the cargo is loaded in the loading space, and to fix the loaded cargo It relates to a cargo loading device for a cargo-carrying drone that automatically performs Un-Loading to release.
일반적으로 화물을 운반하기 위한 용도로 이용되는 화물운반드론에는 화물을 수용하기 위한 적재공간을 제공하고 적재공간에 수용된 화물을 선택적으로 고정시키는 적재장치가 구비된다. 또한, 통상적으로 화물운반드론은 무인으로 운용되기 때문에 화물을 적재공간에 고정시키는 로딩(Loading)이나 고정된 화물을 고정해제시키기 위한 언로딩(Un-Loading)이 자동으로 동작되도록 구비된다.In general, a cargo transport drone used for transporting cargo is provided with a loading device that provides a loading space for accommodating the cargo and selectively fixes the cargo accommodated in the loading space. In addition, since the cargo-carrying drone is typically operated unmanned, loading for fixing the cargo to the loading space or unloading for releasing the fixed cargo is automatically operated.
이와 관련된 종래기술로 등록특허 제10-2140396호 '드론용 구명튜브 투하장치'가 있는데, 이러한 종래기술은 도10 및 도 11에 도시된 바와 같이 중앙에 개구부(11,21)가 형성된 상판(10) 및 하판(20)과, 상판개구부(11)의 테두리에 환상으로 다수 설치된 하판설치부재(40)와, 상판(10)에 형성된 다수의 구명튜브설치공(12)과, 구명튜브설치공(12)에 각각 설치된 걸쇠(30)와, 하판(20)의 상면에 형성된 투하봉(22)과, 하판(20)의 하면에 원형으로 형성된 링기어(23)와, 링기어(23)에 맞물리는 피니언기어(24)와, 상부에 형성된 힌지(51)에 의해 걸쇠(30)에 장착되는 구명튜브(50)로 이루어진 구성을 갖는다.As a related art in this regard, there is registered Patent No. 10-2140396 'a life tube dropping device for drones', which in the prior art is a
이러한 종래기술은 모터를 구동하여 피니언기어(24)를 회전하고 피니언기어(24)에 맞물린 링기어(23)가 움직이면 하판(20)이 일방향으로 회전하면서 걸쇠(30)가 힌지(51) 밖으로 이탈하면서 투하동작되는 것과 같이 작동 매커니즘이 복잡하고 부피와 중량이 커서 드론의 배터리 전력을 과도하게 소비시킬 뿐만 아니라 제조비용 및 유지관리 비용을 과중하게 하며 동작신뢰성이 낮아 투하시점에서 투하동작을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.In this prior art, the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본발명의 목적은 작동 매커니즘 및 구조의 간소화로 부피 및 중량을 최소화하여 드론의 배터리 전력을 대폭 절약할 수 있고 제조비용 및 유지관리비용을 절감하며 동작신뢰성을 극대화하여 적시에 화물에 대한 로딩 및 언로딩 동작을 수행할 수 있는 화물운반드론용 화물 적재장치를 제공하는 것에 있다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to minimize the volume and weight by simplifying the operation mechanism and structure, thereby significantly saving battery power of the drone and reducing manufacturing and maintenance costs. and to provide a cargo loading device for a cargo-carrying drone that can perform loading and unloading operations for cargo in a timely manner by maximizing operational reliability.
본 발명의 다른 목적은 복수 개의 화물을 동시에 적재하면서도 서로 다른 위치에 언로딩할 수 있으며 부피가 큰 하나의 화물을 각 적재공간에 동시 적재하여 운반가능한 화물운반드론용 화물 적재장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a cargo loading device for a cargo transport drone capable of simultaneously loading a plurality of cargoes and unloading them at different locations, and simultaneously loading and transporting one bulky cargo in each loading space. .
본 발명의 특징에 따르면, 화물운반드론(10)의 몸체(11)에 장착되며 하부에는 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 구비된 베이스프레임부(110); 상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각각 배치되어 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간(131)을 형성하고, 상단에는 상기 레일부(114)에 지지되는 슬라이더(132)가 장착되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되며, 하단에는 적재공간(131)에 수용되는 화물(20)의 하단모서리 하부를 지지하기 위한 받침프레임(133)이 적재공간(131)을 향해 측방으로 돌출형성된 가이드프레임부(120); 상기 베이스프레임부(110)에 장착되고 제어신호에 따라 상기 가이드프레임부(120)가 폭방향(W)으로 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(150); 및 입력신호에 따라 상기 구동부(150)를 구동제어하여 폭방향(W) 양측의 두 가이드프레임부(120)의 간격이 좁아지면서 적재공간(131)에 수용된 화물(20)을 고정하여 로딩하고 두 가이드프레임부(120)의 간격이 넓어지면서 로딩된 화물(20)을 고정해제하여 언로딩하도록 하는 제어회로부(180);를 포함하는 화물운반드론용 화물 적재장치가 제공된다.According to a feature of the present invention, the
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 구동부(150)는, 상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각폭방향(W)으로 연장되도록 수평배치되고 양측이 베이스프레임부(110)에 고정된 축받이(163,164)에 지지되어 회전가능하게 장착되며 둘레면에는 수나사산이 형성된 제1구동나사축(161) 및 제2구동나사축(162)과, 상기 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(165)와, 상기 구동모터(165)의 모터축에 축결되는 링기어(166)와, 상기 제1구동나사축(161)의 기단부에 축결되고 링기어(166)의 일측에 치합되어 함께 회전하는 제1피니언기어(167) 및, 상기 제2구동나사축(162)의 기단부에 축결되고 상기 제1피니언기어(167)와 대향하는 링기어(166)의 타측에 치합되어 제1피니언기어(167)와 반대방향으로 회전하는 제2피니언기어(168)를 포함하며, 각 가이드프레임부(120)는 상부에 폭방향(W)으로 개구되며 개구된 내면에 각각의 구동나사축(161,162)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성된 암나사산부(134)가 구비되어 각 구동나사축(161,162)의 회전에 따라 폭방향(W)으로 이동하는 것을 특징으로 하는 화물운반드론용 화물 적재장치가 제공된다.According to another feature of the present invention, the
한편. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 베이스프레임부(110)에는 전후방향(L)의 전방측과 후방측에 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 각각 구비되고, 상기 가이드프레임부(120)는, 전방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되는 제1가이드프레임(130) 및, 후방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동 가능하게 장착되는 제2가이드프레임(140)을 포함하며, 상기 구동부(150)는 베이스프레임부(110) 상에서 전방측에 배치되어 제1가이드프레임(130)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동부(160) 및, 베이스프레임부(110) 상에서 후방측에 배치되어 제2가이드프레임(140)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동부(170)를 포함하고, 상기 제어회로부(180)는 입력신호에 따라 제1구동부(160) 및 제2구동부(170)를 선택적으로 구동제어하여 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)이 함께 로딩 및 언로딩하거나 개별적으로 로딩 및 언로딩하도록 하는 것을 특징으로 하는 화물운반드론용 화물 적재장치가 제공된다.Meanwhile. According to another feature of the present invention, the
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,As described above, according to the present invention,
첫째, 베이스프레임부(110)는 화물운반드론(10)의 몸체(11)에 장착되며 하부에는 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 구비되고, 가이드프레임부(120)는 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각각 직립배치되어 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간(131)을 형성하고, 상단에는 레일부(114)에 지지되는 슬라이더(132)가 장착되어 레일부(114)를 따라 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되며, 하단에는 적재공간(131)에 수용되는 화물(20)의 하단모서리 하부를 지지하기 위한 받침프레임(133)이 적재공간(131)을 향해 측방으로 돌출형성되고, 구동부(150)는 베이스프레임부(110)에 장착되고 제어신호에 따라 상기 가이드프레임부(120)가 폭방향(W)으로 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하며, 제어회로부(180)는 입력신호에 따라 상기 구동부(150)를 구동제어하여 폭방향(W) 양측의 두 가이드프레임부(120)의 간격이 좁아지면서 적재공간(131)에 수용된 화물(20)을 고정하여 로딩하고 두 가이드프레임부(120)의 간격이 넓어지면서 로딩된 화물(20)을 고정해제하여 언로딩하도록 하는 것과 같이, 작동 매커니즘 및 구조의 간소화로 부피 및 중량을 최소화하여 드론의 배터리 전력을 대폭 절약할 수 있고 제조비용 및 유지관리비용을 절감하며 동작신뢰성을 극대화하여 적시에 화물에 대한 로딩 및 언로딩 동작을 수행할 수 있다.First, the
둘째, 상기 구동부(150)는, 상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각폭방향(W)으로 연장되도록 수평배치되고 양측이 베이스프레임부(110)에 고정된 축받이(163,164)에 지지되어 회전가능하게 장착되며 둘레면에는 수나사산이 형성된 제1구동나사축(161) 및 제2구동나사축(162)과, 상기 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(165)와, 상기 구동모터(165)의 모터축에 축결되는 링기어(166)와, 상기 제1구동나사축(161)의 기단부에 축결되고 링기어(166)의 일측에 치합되어 함께 회전하는 제2피니언기어(168) 및, 상기 제2구동나사축(162)의 기단부에 축결되고 상기 제1피니언기어(167)와 대향하는 링기어(166)의 타측에 치합되어 제1피니언기어(167)와 반대방향으로 회전하는 제2피니언기어(168)를 포함하며, 각 가이드프레임부(120)는 상부에 폭방향(W)으로 개구되며 개구된 내면에 각각의 구동나사축(161,162)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성된 암나사산부(134)가 구비되어 각 구동나사축(161,162)의 회전에 따라 폭방향(W)으로 이동하는 것과 같이, 폭방향(W) 양측의 가이드프레임부(120)를 동시에 이동시키기 위한 구조를 간소화할 수 있어 제조비용을 더욱 절감할 수 있으며 경량화가 가능한 효과를 제공한다.Second, the
셋째, 상기 베이스프레임부(110)에는 전후방향(L)의 전방측과 후방측에 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 각각 구비되고, 상기 가이드프레임부(120)는, 전방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되는 제1가이드프레임(130) 및, 후방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동 가능하게 장착되는 제2가이드프레임(140)을 포함하며, 상기 구동부(150)는 베이스프레임부(110) 상에서 전방측에 배치되어 제1가이드프레임(130)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동부(160) 및, 베이스프레임부(110) 상에서 후방측에 배치되어 제2가이드프레임(140)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동부(170)를 포함하고, 상기 제어회로부(180)는 입력신호에 따라 제1구동부(160) 및 제2구동부(170)를 선택적으로 구동제어하여 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)이 함께 로딩 및 언로딩하거나 개별적으로 로딩 및 언로딩하도록 함으로써, 제1가이드프레임(130)의 적재공간보다 상대적으로 큰 화물(20)을 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)의 적재공간에 함께 적재하여 운반할 수 있으며, 제1가이드프레임(130)의 적재공간과 제2가이드프레임(140)의 적재공간에 서로 다른 화물(20)을 각각 적재하여 개별적으로 운반가능한 효과를 제공할 수 있다.Third, the
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물운반드론용 화물 적재장치가 드론의 몸체에 장착된 구성을 나타낸 측면도,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물운반드론용 화물 적재장치의 구성을 나타낸 사시도 및 분리사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드프레임부가 구동부에 의해 왕복이동하는 동작원리를 설명하기 위한 정면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물운반드론용 화물 적재장치의 하부 구성을 나타낸 저면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두 가이드프레임부의 간격이 좁아지면서 적재공간에 수용된 화물을 고정하여 로딩하는 상태를 나타낸 정면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두 가이드프레임부의 간격이 넓어지면서 적재공간에 로딩된 화물을 고정해제하여 언로딩하는 상태를 나타낸 정면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1가이드프레임와 제2가이드프레임의 각 적재공간에 하나의 화물이 로딩된 상태를 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1가이드프레임와 제2가이드프레임의 각 적재공간에 서로 다른 화물이 로딩된 상태를 나타낸 사시도,
도 11 및 도 12는 종래기술에 따른 화물운반드론용 화물적재장치의 구성을 나타낸 사시도이다.1 is a side view showing a configuration in which a cargo loading device for a cargo carrying drone according to a preferred embodiment of the present invention is mounted on the body of the drone;
2 to 4 are a perspective view and an exploded perspective view showing the configuration of a cargo loading device for a cargo transport drone according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a front view for explaining the principle of operation of the guide frame unit reciprocating by the driving unit according to a preferred embodiment of the present invention;
6 is a bottom view showing the lower configuration of a cargo loading device for a cargo transport drone according to a preferred embodiment of the present invention;
7 is a front view showing a state in which the cargo accommodated in the loading space is fixed and loaded while the distance between the two guide frame parts is narrowed according to a preferred embodiment of the present invention;
8 is a front view showing the unloading state by releasing the fixed cargo loaded in the loading space as the distance between the two guide frame parts is widened according to a preferred embodiment of the present invention;
9 is a perspective view showing a state in which one cargo is loaded in each loading space of the first guide frame and the second guide frame according to a preferred embodiment of the present invention;
10 is a perspective view showing a state in which different cargos are loaded in each loading space of the first guide frame and the second guide frame according to a preferred embodiment of the present invention;
11 and 12 are perspective views showing the configuration of a cargo loading device for a cargo transport drone according to the prior art.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물운반드론용 화물 적재장치(100)는 작동 매커니즘 및 구조의 간소화로 부피 및 중량을 최소화하여 드론의 배터리 전력을 대폭 절약할 수 있고 제조비용 및 유지관리비용을 절감하며 동작신뢰성을 극대화하여 적시에 화물에 대한 로딩 및 언로딩 동작을 수행할 수 있는 장치로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 베이스프레임부(110), 가이드프레임부(120), 구동부(150) 및 제어회로부(180)를 포함한다.The
먼저, 상기 베이스프레임부(110)는 가이드프레임부(120), 구동부(150) 및 제어회로부(180)가 장착될 수 있는 공간을 제공하는 프레임구조물로서, 도 1에 도시된 바와 같이 화물운반드론(10)의 몸체(11)에 장착되며 하부에는 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 구비된다.First, the
여기서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임부(110)는 전후방향(L)으로 이격되어 수평배치되는 두 개의 수평횡프레임(111)과 폭방향(W)으로 이격되어 두 수평횡프레임(111) 사이에 연결되는 두 개의 수평종프레임(112)을 포함하는 사각골조 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 외압에 의해 사각골조 형태가 변형되지 않도록 두 수평횡프레임(111) 사이에 수평배치되는 보강플레이트(113)가 체결될 수 있다. 더불어, 상기 보강플레이트(113)를 대신하여 수평종프레임(112)을 체결시킬 수도 있으나 경량화를 위해 판상의 보강플레이트(113)를 체결시키는 것이 바람직하다.Here, as shown in FIGS. 1 to 3 , the
상기 가이드프레임부(120)는 적재되는 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간을 제공하고 수용된 화물(20)을 선택적으로 고정 또는 고정해제시켜 로딩 또는 언로딩하는 프레임구조물로서, 상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각각 직립배치되어 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간(131)을 형성하며, 상단에는 상기 레일부(114)에 지지되는 슬라이더(132)가 장착되어 레일부(114)를 따라 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착된다.The
여기서, 상기 레일부(114)는 도면에서와 같이 하향 돌출된 레일구조로 이루어져 슬라이더(132)가 상부에 형성된 가이드홈이 레일에 지지될 수도 있으며, 상향 오목하게 함몰된 홈형태로 이루어져 슬라이더(132)의 상부에 상향 돌출된 가이드돌기가 홈에 삽입되어 지지될 수도 있다.Here, the
또한, 상기 가이드프레임부(120)의 하단에는 적재공간(131)에 수용되는 화물(20)의 하단모서리 하부를 지지하기 위한 받침프레임(133)이 적재공간(131)을 향해 측방으로 돌출형성되며, 이 받침프레임(133)의 단부에는 일정각도로 상향 경사지게 절곡(또는 상향 절곡)된 이탈방지판(135, 도 2 참고)이 형성되어 운반중에 기울어지면서 받침프레임(133)에 지지된 화물(20)이 전후방향(L)으로 이탈되지 않도록 차단하는 것이 바람직하다.In addition, at the lower end of the
상기 구동부(150)는 가이드프레임부(120)에 구동력을 제공하는 구동수단으로서, 상기 베이스프레임부(110)에 장착되고 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 상기 가이드프레임부(120)가 폭방향(W)으로 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공한다.The
이를 위해, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 구동부(150)는, 상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각폭방향(W)으로 연장되도록 수평배치되고 양측이 베이스프레임부(110)에 고정장착된 축받이(163,164)에 지지되어 회전가능하게 장착되며 둘레면에는 수나사산이 형성된 제1구동나사축(161) 및 제2구동나사축(162)과, 상기 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(165)와, 상기 구동모터(165)의 모터축에 축결되는 링기어(166)와, 상기 제1구동나사축(161)의 기단부에 축결되고 링기어(166)의 일측에 치합되어 함께 회전하는 제1피니언기어(167) 및, 상기 제2구동나사축(162)의 기단부에 축결되고 상기 제1피니언기어(167)와 대향하는 링기어(166)의 타측에 치합되어 제1피니언기어(167)와 반대방향으로 회전하는 제2피니언기어(168)를 포함한다.To this end, as shown in FIGS. 3 to 5 , the
또한, 각 가이드프레임부(120)는 상부에 폭방향(W)으로 개구되며 개구된 내면에 각각의 구동나사축(161,162)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성된 암나사산부(134)가 구비되어 각 구동나사축(161,162)의 회전에 따라 폭방향(W)으로 이동할 수 있다. 이러한 조립구조를 통해 폭방향(W) 양측의 가이드프레임부(120)를 동시에 이동시키기 위한 구조를 간소화할 수 있어 제조비용을 더욱 절감할 수 있으며 경량화가 가능한 효과를 제공할 수 있다.In addition, each
상기 제어회로부(180)는 가이드프레임부(120)의 왕복이동방향, 왕복이동거리 및 이동타이밍을 제어하는 회로부로서, 입력신호에 따라 상기 구동부(150)를 구동제어하여 폭방향(W) 양측의 두 가이드프레임부(120)의 간격이 좁아지면서 적재공간(131)에 수용된 화물(20)을 고정하여 로딩하고 두 가이드프레임부(120)의 간격이 넓어지면서 로딩된 화물(20)을 고정해제하여 언로딩하도록 한다.The
여기서, 상기 제어회로부(180)는 화물운반드론(10)에 비행제어를 위해 기본적으로 구비되는 제어회로일 수 있으며, 이 제어회로와 별도로 구비되어 사용자입력신호를 수신한 제어회로의 수신전달신호에 따라 구동부(150)를 구동제어하는 회로부재일 수도 있다. 즉, 로딩 및 언로딩 동작을 위해 구동부(150)를 구동제어하기 위한 입력신호는 지상통제장치(GCS)나 리모트컨트롤러로부터 출력된 신호가 화물운반드론(10)의 비행제어회로를 거쳐 제어회로부(180)에 입력되는 제어신호이거나, 상기 지상통제장치나 리모트컨트롤러로부터 제어회로부(180)에 직접 입력된 제어신호일 수 있다.Here, the
또한, 상기 제어회로부(180)는 구동부(150)의 구동모터(165)에 인가되는 구동전원의 극성이 변경되도록 하여 구동모터(165)의 정방향 회전 및 역방향 회전을 제어함으로써 각 가이드프레임부(120)의 이동방향을 조절할 수 있고, 공급되는 구동전원의 전류값, 전압값 및 저항값 등을 변경하여 구동모터(165)의 회전속도를 조절할 수 있다.In addition, the
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물운반드론용 화물 적재장치(100)의 동작원리를 설명한다.Next, the operating principle of the
먼저, 운반하고자 하는 화물(20)이 상기 가이드프레임부(120)의 적재공간(131)에 수용되도록 해당 화물(20)의 상부 위치에 화물운반드론(10)을 착륙시키거나 해당 화물(20)을 상기 적재공간(131)으로 밀어 넣은 후 제어회로부(180)에 로딩을 위한 입력신호가 입력되면 제어회로부(180)는 구동부(150)의 구동모터(165)가 설정된 방향(예를 들면, 정방향) 및 설정된 회전속도로 회전하도록 구동제어하며, 이에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 구동부(150)의 링기어(166)가 구동모터(165)의 모터축과 함께 회전하면서 치합된 제1피니언기어(167) 및 제2피니언기어(168)를 회전시키게 된다. 이때 상기 제1피니언기어(167)와 제2피니언기어(168)는 링기어(166) 상에서 상호 대향하는 위치에 치합되도록 배치되기 때문에 도 7의 확대도에서와 같이 서로 반대방향으로 회전하게 된다.First, the
또한, 제1피니언기어(167)가 회전하면서 제1구동나사축(161)을 회전시키면 가이드프레임부(120)에 구비된 암나사산부(134)의 암나사산이 수나사산에 의해 적재공간(131)을 향하는 내측방향(도면기준 왼쪽방향)으로 가압되어 우측의 가이드프레임부(120)에 장착된 슬라이더(132)가 레일부(114)를 따라 내측방향으로 슬라이딩하며 이동하게 된다.In addition, when the first driving
마찬가지로 제2피니언기어(168)가 회전하면서 제2구동나사축(162)을 회전시키면 가이드프레임부(120)에 구비된 암나사산부(134)의 암나사산이 수나사산에 의해 적재공간(131)을 향하는 내측방향(도면기준 오른쪽 방향)으로 가압되어 좌측의 가이드프레임부(120)에 장착된 슬라이더(132)가 레일부(114)를 따라 내측방향으로 슬라이딩하며 이동하게 된다.Similarly, when the second driving
상기 슬라이더(132)의 이동에 따라 두 가이드프레임부(120) 사이의 간격이 좁아지게 되면 가이드프레임부(120)의 하단에 장착된 받침프레임(133)이 화물(20)의 모서리 하부에 삽입되면서 지지되고 가이드프레임부(120) 자체가 화물(20)의 측면에 밀착되어 유동됨이 없이 안정적으로 고정시켜 로딩(적재)될 수 있도록 한다.When the gap between the two
로딩이 완료되면 화물운반드론(10)은 설정된 목적지로 비행이동하여 화물(20)을 운반하고 목적지에 착륙하거나 목적지의 상공 위치에 제어회로부(180)에 언로딩을 위한 입력신호가 입력되면 제어회로부(180)는 구동부(150)의 구동모터(165)가 설정된 방향(예를 들면, 역방향) 및 설정된 회전속도로 회전하도록 구동제어하며, 이에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 구동부(150)의 링기어(166)가 구동모터(165)의 모터축과 함께 회전하면서 치합된 제1피니언기어(167) 및 제2피니언기어(168)를 회전시키게 된다. 이때 상기 제1피니언기어(167)와 제2피니언기어(168)는 링기어(166) 상에서 상호 대향하는 위치에 치합되도록 배치되기 때문에 도 8의 확대도에서와 같이 서로 반대방향으로 회전하게 된다.When loading is completed, the
또한, 제1피니언기어(167)가 회전하면서 제1구동나사축(161)을 회전시키면 가이드프레임부(120)에 구비된 암나사산부(134)의 암나사산이 수나사산에 의해 외측방향(도면기준 왼쪽 방향)으로 가압되어 좌측의 가이드프레임부(120)에 장착된 슬라이더(132)가 레일부(114)를 따라 외측방향으로 슬라이딩하며 이동하게 된다.In addition, when the first driving
마찬가지로 제2피니언기어(168)가 회전하면서 제2구동나사축(162)을 회전시키면 가이드프레임부(120)에 구비된 암나사산부(134)의 암나사산이 수나사산에 의해 외측방향(도면기준 왼쪽 방향)으로 가압되어 좌측의 가이드프레임부(120)에 장착된 슬라이더(132)가 레일부(114)를 따라 외측방향으로 슬라이딩하며 이동하게 된다.Similarly, when the second driving
상기 슬라이더(132)의 이동에 따라 두 가이드프레임부(120) 사이의 간격이 넓어지게 됨녀 화물(20)의 모서리 하부에 삽입된 받침프레임(133)이 분리되고 화물(20)의 측면에 밀착된 가이드프레임부(120)이 이격되면서 화물(20)이 고정해제되어 지면에 언로딩(하역)될 수 있도록 한다.As the
상술한 바와 같은 베이스프레임부(110), 가이드프레임부(120), 구동부(150) 및 제어회로부(180)의 각 구성 및 기능에 의해, 작동 매커니즘 및 구조의 간소화로 부피 및 중량을 최소화하여 드론의 배터리 전력을 대폭 절약할 수 있고 제조비용 및 유지관리비용을 절감하며 동작신뢰성을 극대화하여 적시에 화물에 대한 로딩 및 언로딩 동작을 수행할 수 있다.By each configuration and function of the
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물운반드론용 화물 적재장치(100)는 서로 다른 화물(20)을 서로 다른 위치에 언로딩할 수 있도록 구비될 수 있다.On the other hand, the
이를 위해, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임부(110)에는 전후방향(L)의 전방측과 후방측에 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 각각 구비되고, 상기 가이드프레임부(120)는, 전방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되는 제1가이드프레임(130) 및, 후방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동 가능하게 장착되는 제2가이드프레임(140)을 포함할 수 있다.To this end, as shown in FIGS. 3, 4 and 6 , the
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1가이드프레임(130)은 상술한 바와 같이 상기 베이스프레임부(110)의 전방측 상에서 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각각 직립배치되어 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간(131)을 형성하고, 상단에는 상기 레일부(114)에 지지되는 슬라이더(132)가 장착되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되며, 하단에는 적재공간(131)에 수용되는 화물(20)의 하단모서리 하부를 지지하기 위한 받침프레임(133)이 적재공간(131)을 향해 측방으로 돌출형성된다.More specifically, as described above, the
그리고, 상기 제1가이드프레임(130)은 상부에 폭방향(W)으로 개구되며 개구된 내면에 각각의 구동나사축(161,162)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성된 암나사산부(134)가 구비되어 각 구동나사축(161,162)의 회전에 따라 폭방향(W)으로 이동한다.In addition, the
또한, 상기 제2가이드프레임(140)은 베이스프레임부(110)의 후방측 상에서 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각각 직립배치되어 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간을 형성하고, 상단에는 상기 레일부(114)에 지지되는 슬라이더(142)가 장착되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되며, 하단에는 적재공간에 수용되는 화물(20)의 하단모서리 하부를 지지하기 위한 받침프레임(143)이 적재공간을 향해 측방으로 돌출형성된다. In addition, the
그리고, 상기 제2가이드프레임(140)은 상부에 폭방향(W)으로 개구되며 개구된 내면에 각각의 구동나사축(171,172)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성된 암나사산부(144)가 구비되어 각 구동나사축(171,172)의 회전에 따라 폭방향(W)으로 이동한다. 이와 같이 상기 제2가이드프레임(140)은 제1가이드프레임(130)과 비교하여 장착되는 위치에 있어서만 차이가 있을 뿐 구조나 기능은 동일하다.In addition, the
더불어, 상기 구동부(150)는 베이스프레임부(110) 상에서 전방측에 배치되어 제1가이드프레임(130)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동부(160) 및, 베이스프레임부(110) 상에서 후방측에 배치되어 제2가이드프레임(140)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동부(170)를 포함할 수 있다.In addition, the driving
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1구동부(160)는 상술한 바와 같이 상기 베이스프레임부(110)의 전방측 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각폭방향(W)으로 연장되도록 수평배치되고 양측이 베이스프레임부(110)에 고정된 축받이(163,164)에 지지되어 회전가능하게 장착되며 둘레면에는 수나사산이 형성된 제1구동나사축(161) 및 제2구동나사축(162)과, 상기 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(165)와, 상기 구동모터(165)의 모터축에 축결되는 링기어(166)와, 상기 제1구동나사축(161)의 기단부에 축결되고 링기어(166)의 일측에 치합되어 함께 회전하는 제1피니언기어(167) 및, 상기 제2구동나사축(162)의 기단부에 축결되고 상기 제1피니언기어(167)와 대향하는 링기어(166)의 타측에 치합되어 제1피니언기어(167)와 반대방향으로 회전하는 제2피니언기어(168)를 포함한다.More specifically, as described above, the
또한, 상기 제2구동부(170)는 상기 베이스프레임부(110)의 후방측 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각폭방향(W)으로 연장되도록 수평배치되고 양측이 베이스프레임부(110)에 고정된 축받이(173,174)에 지지되어 회전가능하게 장착되며 둘레면에는 수나사산이 형성된 제3구동나사축(171) 및 제4구동나사축(172)과, 상기 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(175)와, 상기 구동모터(175)의 모터축에 축결되는 제2링기어(176)와, 상기 제3구동나사축(171)의 기단부에 축결되고 제2링기어(176)의 일측에 치합되어 함께 회전하는 제3피니언기어(177) 및, 상기 제4구동나사축(172)의 기단부에 축결되고 상기 제3피니언기어(177)와 대향하는 제2링기어(176)의 타측에 치합되어 제3피니언기어(177)와 반대방향으로 회전하는 제4피니언기어(178)를 포함한다.In addition, the
더불어, 상기 제어회로부(180)는 입력신호에 따라 제1구동부(160) 및 제2구동부(170)를 선택적으로 구동제어하여 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)이 함께 로딩 및 언로딩하거나 개별적으로 로딩 및 언로딩하도록 할 수 있다.In addition, the
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1가이드프레임(130)의 적재공간보다 상대적으로 큰 화물(20)을 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)의 적재공간에 함께 적재하여 운반할 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 제1가이드프레임(130)의 적재공간과 제2가이드프레임(140)의 적재공간에 서로 다른 화물(20)을 각각 적재하여 개별적으로 운반할 수 있으며 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)을 서로 다른 타이밍에 제어하여 각 화물(20)을 서로 다른 목적지에 언로딩하는 효과를 제공할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 9 , the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge.
100...화물운반드론용 화물 적재장치
110...베이스프레임부
111...수평횡프레임
112...수평종프레임
113...보강프레임
120...가이드프레임부
130...제1가이드프레임
131...적재공간
132,142...슬라이더
134...암나사산부
140...제2가이드프레임
150...구동부
160...제1구동부
161...제1구동나사축
162...제2구동나사축
165...구동모터
166,176...링기어
167...제1피니언기어
168...제2피니언기어
170...제2구동부
171...제3구동나사축
172...제4구동나사축
176...제2링기어
177...제3피니언기어
178...제4피니언기어
180...제어회로부
10...화물운반드론100...Cargo loading device for cargo-carrying drones
110...
112...
120...
131...load space 132,142...slider
134...
150...
161... 1st
165...Drive motor 166,176...Ring gear
167...
170...
172...4th
177...
180...
Claims (3)
상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각각 직립배치되어 화물(20)을 수용하기 위한 적재공간(131)을 형성하고, 상단에는 상기 레일부(114)에 지지되는 슬라이더(132)가 장착되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되며, 하단에는 적재공간(131)에 수용되는 화물(20)의 하단모서리 하부를 지지하기 위한 받침프레임(133)이 적재공간(131)을 향해 측방으로 돌출형성된 가이드프레임부(120);
상기 베이스프레임부(110)에 장착되고 제어신호에 따라 상기 가이드프레임부(120)가 폭방향(W)으로 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(150); 및
입력신호에 따라 상기 구동부(150)를 구동제어하여 폭방향(W) 양측의 두 가이드프레임부(120)의 간격이 좁아지면서 적재공간(131)에 수용된 화물(20)을 고정하여 로딩하고 두 가이드프레임부(120)의 간격이 넓어지면서 로딩된 화물(20)을 고정해제하여 언로딩하도록 하는 제어회로부(180);를 포함하는 화물운반드론용 화물 적재장치.
It is mounted on the body 11 of the cargo-carrying drone 10 and the base frame portion 110 having a rail portion 114 extending in the width direction (W) at the lower portion;
The base frame part 110 is positioned upright on both sides of the width direction W around the central part to form a loading space 131 for accommodating the cargo 20, and the rail part 114 at the upper end. A slider 132 supported on the lateral surface is mounted to be reciprocally moved in the width direction (W), and at the lower end, a support frame 133 for supporting the lower edge of the lower edge of the cargo 20 accommodated in the loading space 131 . ) is a guide frame portion 120 protruding laterally toward the loading space (131);
a driving unit 150 mounted on the base frame unit 110 and providing a driving force necessary for the guide frame unit 120 to reciprocate in the width direction (W) according to a control signal; and
By controlling the driving unit 150 according to the input signal, the distance between the two guide frame units 120 on both sides in the width direction W is narrowed, and the cargo 20 accommodated in the loading space 131 is fixed and loaded, and the two guides are loaded. A cargo loading device for a cargo transport drone comprising a; a control circuit unit 180 for unloading by releasing the fixed cargo 20 loaded as the interval of the frame part 120 is widened.
상기 구동부(150)는,
상기 베이스프레임부(110)의 중앙부를 중심으로 폭방향(W)의 양측 위치에 각폭방향(W)으로 연장되도록 수평배치되고 양측이 베이스프레임부(110)에 고정된 축받이(163,164)에 지지되어 회전가능하게 장착되며 둘레면에는 수나사산이 형성된 제1구동나사축(161) 및 제2구동나사축(162)과,
상기 제어회로부(180)의 제어신호에 따라 정역회전하는 구동모터(165)와,
상기 구동모터(165)의 모터축에 축결되는 링기어(166)와,
상기 제1구동나사축(161)의 기단부에 축결되고 링기어(166)의 일측에 치합되어 함께 회전하는 제1피니언기어(167) 및,
상기 제2구동나사축(162)의 기단부에 축결되고 상기 제1피니언기어(167)와 대향하는 링기어(166)의 타측에 치합되어 제1피니언기어(167)와 반대방향으로 회전하는 제2피니언기어(168)를 포함하며,
각 가이드프레임부(120)는 상부에 폭방향(W)으로 개구되며 개구된 내면에 각각의 구동나사축(161,162)의 수나사산과 치합되는 암나사산이 형성된 암나사산부(134)가 구비되어 각 구동나사축(161,162)의 회전에 따라 폭방향(W)으로 이동하는 것을 특징으로 하는 화물운반드론용 화물 적재장치.
The method according to claim 1,
The driving unit 150,
It is horizontally arranged so as to extend in the angular width direction (W) at both positions in the width direction (W) around the central portion of the base frame part 110, and both sides are supported by bearings 163 and 164 fixed to the base frame part 110. A first drive screw shaft 161 and a second drive screw shaft 162 that are rotatably mounted and have male threads formed on the circumferential surface thereof;
a driving motor 165 that rotates forward and reverse according to a control signal of the control circuit unit 180;
a ring gear 166 condensed to the motor shaft of the driving motor 165;
A first pinion gear 167 which is condensed to the proximal end of the first driving screw shaft 161 and meshes with one side of the ring gear 166 to rotate together;
The second driving screw shaft 162 is condensed to the proximal end portion and is engaged with the other side of the ring gear 166 opposite to the first pinion gear 167 to rotate in the opposite direction to the first pinion gear 167 . Includes a pinion gear (168),
Each guide frame portion 120 is opened in the width direction (W) at the upper portion and is provided with a female screw thread portion 134 having a female screw thread meshing with the male screw thread of each drive screw shaft 161 and 162 on the opened inner surface. A cargo loading device for a cargo transport drone, characterized in that it moves in the width direction (W) according to the rotation of the shafts (161, 162).
상기 베이스프레임부(110)에는 전후방향(L)의 전방측과 후방측에 폭방향(W)으로 연장된 레일부(114)가 각각 구비되고,
상기 가이드프레임부(120)는, 전방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동이 가능하게 장착되는 제1가이드프레임(130) 및, 후방측 레일부(114)에 지지되어 폭방향(W)으로 왕복이동 가능하게 장착되는 제2가이드프레임(140)을 포함하며,
상기 구동부(150)는 베이스프레임부(110) 상에서 전방측에 배치되어 제1가이드프레임(130)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동부(160) 및, 베이스프레임부(110) 상에서 후방측에 배치되어 제2가이드프레임(140)이 왕복이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동부(170)를 포함하고,
상기 제어회로부(180)는 입력신호에 따라 제1구동부(160) 및 제2구동부(170)를 선택적으로 구동제어하여 제1가이드프레임(130)과 제2가이드프레임(140)이 함께 로딩 및 언로딩하거나 개별적으로 로딩 및 언로딩하도록 하는 것을 특징으로 하는 화물운반드론용 화물 적재장치.The method according to claim 1,
The base frame part 110 is provided with a rail part 114 extending in the width direction (W) on the front side and the rear side in the front-rear direction (L), respectively,
The guide frame part 120 is supported by the front side rail part 114 and supported by the first guide frame 130 and the rear rail part 114 which are mounted to be reciprocally moved in the width direction (W). and a second guide frame 140 mounted to be reciprocally movable in the width direction (W),
The driving unit 150 is disposed on the front side on the base frame unit 110 to provide a driving force necessary for the first guide frame 130 to reciprocate. and a second driving unit 170 disposed on the side to provide a driving force necessary for the second guide frame 140 to reciprocate,
The control circuit unit 180 selectively drives and controls the first driving unit 160 and the second driving unit 170 according to the input signal to load and unload the first guide frame 130 and the second guide frame 140 together. A cargo loading device for a cargo transport drone, characterized in that it is loaded or individually loaded and unloaded.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210010984A KR20220107830A (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Cargo loading apparatus for cargo transport drone |
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Publication Number | Publication Date |
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KR20220107830A true KR20220107830A (en) | 2022-08-02 |
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ID=82845828
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102643382B1 (en) * | 2022-09-28 | 2024-03-05 | 주식회사 파블로항공 | Cargo binding apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102140396B1 (en) | 2019-04-05 | 2020-07-31 | 박주현 | Drop device for drones to release rescue tubes |
-
2021
- 2021-01-26 KR KR1020210010984A patent/KR20220107830A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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KR102643382B1 (en) * | 2022-09-28 | 2024-03-05 | 주식회사 파블로항공 | Cargo binding apparatus |
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