WO2022211583A1 - 선박청소로봇 무선 자석 결합장치 - Google Patents

선박청소로봇 무선 자석 결합장치 Download PDF

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WO2022211583A1
WO2022211583A1 PCT/KR2022/004729 KR2022004729W WO2022211583A1 WO 2022211583 A1 WO2022211583 A1 WO 2022211583A1 KR 2022004729 W KR2022004729 W KR 2022004729W WO 2022211583 A1 WO2022211583 A1 WO 2022211583A1
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coupling
cleaning robot
ship
ship cleaning
guide
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PCT/KR2022/004729
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이동욱
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주식회사 타스글로벌
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    • B66C1/66—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means comprising article-engaging members of a shape complementary to that of the articles to be handled for engaging holes, recesses, or abutments on articles specially provided for facilitating handling thereof

Definitions

  • the present invention relates to a ship cleaning robot wireless magnet coupling device, and more particularly, to a ship cleaning robot wireless magnet coupling device capable of preventing a safety accident by easy coupling and separation with a transport device during the input and recovery process of the underwater cleaning robot It's about the device.
  • the permanent magnet attachment type is a method in which the permanent magnet at the bottom of the robot is attached to the surface of a ship composed of iron plates
  • the underwater floating type is a method in which a robot floating in water with neutral or positive buoyancy is attached to the surface of the ship with an underwater thruster.
  • the permanent magnet attachment type also has neutral or positive buoyancy in the water, but since there is no underwater thruster, the robot cannot attach itself to the surface of the ship when it is away from the surface of the ship.
  • the ship cleaning robot is connected to the robot operating system located on land or water with an umbilical cable in charge of power supply and communication functions.
  • the conventional ship cleaning robot is provided with a fixing ring for coupling the towing ring for transport, and when the ship cleaning robot is put in and retrieved, the operator or a diver must directly couple or separate the towing ring of the conveying device to the fixing ring, There are problems that can cause safety accidents.
  • the operator when the ship cleaning robot is put in, the operator combines the traction ring of the transfer device (crane) to the fixing ring provided at the rear end of the ship cleaning robot in a state where the ship cleaning robot is located on a working ship or on land, Lift the ship cleaning robot so that the front part of the cleaning robot faces downward and then move it closer to the ship. After that, the operator must separate the traction ring of the transport device coupled to the fixing ring of the rear end of the robot.
  • the transfer device crane
  • the work of separating the traction ring of the transport device from the fixing ring of the rear end of the ship cleaning robot is performed on the hull surface side. Since the height to the top is usually 2 ⁇ 10m, there is a high risk of a fall accident for the worker, and if the ship cleaning robot is put in the work boat, the work ship may be shaken greatly by the waves, so there is a high risk of collision between the ship cleaning robot and the operator. Therefore, depending on the weather conditions of the site, a diver is put in to separate the tow hook of the transport device from the fixing ring of the rear end of the ship cleaning robot in the water. the risk of
  • an object of the present invention is to solve such a problem in the prior art, and to provide a wireless magnet coupling device for a ship cleaning robot that is easy to couple and separate with a transfer device in the input and recovery process of the ship cleaning robot.
  • a coupling part that can be selectively coupled with a fixing part provided in the ship cleaning robot for transport of the ship cleaning robot; and a guide part provided in the coupling part and guiding the coupling position of the coupling part to the fixing part by using magnetic force;
  • a coupling surface made of at least a permanent magnet of a permanent magnet and a magnetic material that can be adhered to each other by magnetic force at the coupling position is provided on the surfaces of the guide and the fixing part facing each other.
  • a concave-convex structure that engages each other at the coupling position on the surfaces of the guide part and the fixing part facing each other.
  • the concave-convex structure preferably includes an inclined surface capable of guiding the center of the coupling position.
  • a receiving groove in which the fixing part can be accommodated is provided on a surface of the coupling part facing the fixing part, and the fixing part has a protrusion shape that can be inserted into the receiving groove.
  • the guide part is movably disposed in the receiving groove toward or away from the opening of the receiving groove.
  • the guide portion is guided by a movement guide to move within the accommodation groove, and a stopper provided in the movement guide restricts a movement position in the protruding direction moving toward the opening in the accommodation groove.
  • a locking part capable of selectively fixing the coupling state of the coupling part and the fixing part.
  • the coupling part includes a coupling sleeve having the receiving groove formed therein, and the locking part is disposed in a lock sleeve surrounding the outside of the coupling sleeve and a plurality of through holes formed in a circumferential direction along an outer periphery of the coupling sleeve, respectively, and and a fixture selectively pressed by a locking sleeve, and a fixing groove into which a fixture protruding to the inside of the coupling sleeve can be inserted by the pressing of the locking sleeve is recessed along the circumferential direction on the outer surface of the fixing part It is preferable to be
  • the locking sleeve is arranged to move from the outside of the coupling sleeve to a first position for pressing the fastener and a second position for not pressing the fastener.
  • a driving unit for moving the locking sleeve to the first position or the second position.
  • the driving unit includes a power supply unit, a wireless communication unit capable of receiving a control signal, and a linear actuator that provides power for moving the locking sleeve to a first or second position according to a control signal input through the wireless communication unit. It is preferable to include
  • a ship cleaning robot wireless magnet coupling device which is easy to couple and separate with a transfer device in the process of inputting and collecting the ship cleaning robot.
  • a ship cleaning robot wireless magnet coupling device capable of preventing a safety accident by allowing the operation of locking or releasing the coupling state with the transfer device to be controlled wirelessly.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ship cleaning robot wireless magnet coupling device of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing the main configuration of the present invention ship cleaning robot wireless magnetic coupling device
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the moving part shown in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2;
  • 5 to 8 are operational views showing the coupling process of the moving part and the fixed part according to the present invention ship cleaning robot wireless magnet coupling device
  • FIG. 9 is a view showing a state of transporting the ship cleaning robot using the present invention ship cleaning robot wireless magnetic coupling device
  • FIG. 10 is a view showing a process in which the operator directly separates the moving part and the fixed part according to the wireless magnet coupling device for the ship cleaning robot of the present invention.
  • Figure 1 is a perspective view of the present invention ship cleaning robot wireless magnetic coupling device
  • Figure 2 is a perspective view showing the main configuration of the present invention ship cleaning robot wireless magnetic coupling device
  • Figure 3 is a moving part 200 shown in Figure 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2 .
  • the present invention ship cleaning robot wireless magnet coupling device includes a fixing unit 100 and a moving unit 200 .
  • the fixing part 100 is disposed on the upper surface and the rear surface of the ship cleaning robot (R), respectively, and may be fixed to the frame of the ship cleaning robot (R) with bolts.
  • This fixing part 100 is made of a cylindrical shape, the first housing 101 having a receiving space in the center of the upper surface, and the first housing 101 is disposed in the receiving space of the first housing 101, the upper surface is disposed in the opening of the receiving space 1 Includes a permanent magnet (102).
  • a protrusion-shaped first concave-convex portion 101a is formed on the upper surface of the first housing 101
  • a first inclined surface 101b is formed on the edge of the first concave-convex portion 101a
  • the first A fixing groove 101c is recessed in the outer surface of the housing 101 along the circumferential direction.
  • the fixing part 100 disposed on the upper surface of the ship cleaning robot (R) is used when collecting or transporting the ship cleaning robot (R) floating on the water surface
  • the fixing part 100 disposed on the rear side is the ship. It can be used when attaching the cleaning robot (R) to the hull wall.
  • the moving unit 200 is attached to a transfer device (C) such as a crane so that the ship cleaning robot (R) can be transported in a state in which it is coupled with the fixing unit (100) provided on the ship cleaning robot (R).
  • a transfer device such as a crane so that the ship cleaning robot (R) can be transported in a state in which it is coupled with the fixing unit (100) provided on the ship cleaning robot (R).
  • It includes a coupling part 210 , a guide part 220 and a lock part 230 as being connected.
  • the coupling part 210 is selectively engageable with the fixing part 100 provided in the ship cleaning robot (R) for transport of the ship cleaning robot (R), and the guide part 220 and the fixing part (
  • the coupling sleeve 211 in which the receiving groove 211a in which 100 can be accommodated is recessed in the bottom surface facing the fixing part 100, the coupling sleeve 211 in the upper surface of the coupling sleeve 211 in a direction parallel to the coupling sleeve 211 It includes a guide post 212 extending to and a fixing ring 213 disposed on the upper end of the guide post (212).
  • a plurality of through-holes 211b are formed through the coupling sleeve 211 along the outer periphery, and a locking protrusion 211c is formed at an inner opening edge of the through-hole 211b in contact with the receiving groove 211a.
  • the through hole 211b is formed to a size that can accommodate a fixture 231 to be described later, and the diameter of the inner opening of the through hole 211b in which the locking protrusion 211c is formed is a part of the fixture 231 is accommodated. It is set to be relatively smaller than the diameter of the fastener 231 so that it can protrude toward the groove 211a and at the same time prevent the fastener 231 from escaping into the receiving groove 211a.
  • a guide hole 212a communicating with the accommodating groove 211a is formed in the axial direction of the guide post 212, and a blocking protrusion 212b is formed at the boundary between the guide hole 212a and the accommodating groove 211a. ) is formed, and a first stopper 212c is formed on the upper outer periphery of the guide column 212 .
  • the outer diameter of the second housing 221 of the guide part 220 and the first housing 101 of the fixing part 100 are set to be the same, and the inner diameter of the receiving groove 211a is the first housing ( 101) and the second housing 221 is set to correspond to the outer diameter.
  • first stopper 212c may be formed in the form of a washer having a relatively larger diameter than that of the guide pillar 212
  • the fixing ring 213 may be formed of an eyebolt, and the first stopper 212c ) may be fixed to the guide pillar 212 by a fixing ring 213 .
  • the guide part 220 is disposed in the receiving groove 211a of the coupling sleeve 211 to guide the coupling position of the coupling part 210 with respect to the fixing part 100 by using a magnetic force.
  • the receiving groove (211a) is disposed to be movable in a direction close to or away from the opening side of the groove (211a).
  • the guide part 220 is a second housing 221 having a cylindrical shape and having an accommodation space in the center of the bottom surface, is disposed in the accommodation space of the second housing 221, and the bottom surface is located in the opening of the accommodation space and a second permanent magnet 222 capable of being magnetically attached to the first permanent magnet 102, extending from the upper surface of the second housing 221, and extending from the guide hole 212a of the coupling part 210. It includes a movement guide 223 that is inserted so as to be movable in the direction and guides the movement of the second housing 221 , and a second stopper 223a formed on an upper edge of the movement guide 223 .
  • a second concave-convex portion 221a having a concave-groove shape capable of engaging the first concave-convex portion 101a is formed on the bottom surface of the second housing 221 , and the edge of the second concave-convex portion 221a
  • a second inclined surface 221b is formed in close contact with the first inclined surface 101b to guide the center of the coupling position of the guide part 220 with respect to the fixing part 100 .
  • the second stopper 223a may be formed in the form of a washer having a relatively larger diameter than that of the movement guide 223 and be fixed to the movement guide 223 by a fastening bolt. That is, in a state in which the movement guide 223 is inserted in the guide hole 212a of the coupling part 210 to be movable in the axial direction, the second stopper 223a interferes with the locking protrusion 212b. A lowering position of the guide 220 may be guided.
  • the lowering position of the guide part 220 is set at a position where the lower edge of the second housing 221 closes the inner opening of the through hole 211b formed in the coupling sleeve 211, and the guide part ( The rising position of 220 is set to a position where the lower edge of the second housing 221 completely deviates from the inner opening of the through hole 211b formed in the coupling sleeve 211 .
  • the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 222 have been described as an example that can stick to each other by magnetic force, but if necessary, the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet Any one of the two permanent magnets 222 may be made of a magnetic material.
  • the locking part 230 is disposed in a shape surrounding the outside of the fastener 231 and the coupling sleeve 211 respectively disposed in a plurality of through-holes 211b formed along the outer periphery of the coupling sleeve 211, and the A locking sleeve 232 that moves to a first position for pressing the fastener 231 and a second position for not pressing the fastener 231, and a driving unit for moving the locking sleeve 232 to the first and second positions (233).
  • the thickness of the coupling sleeve 211 is set smaller than the diameter of the fixture 231
  • the through hole 211b is set to a size into which the fixture 231 can be inserted
  • the through hole 211b the diameter of the opening facing the receiving groove (211a) side is set relatively smaller than the diameter of the fixture (231). Accordingly, the fastener 231 is inserted into the through hole 211b through an opening in contact with the outer surface of the coupling sleeve 211 of the through hole 211b, and is applied from the outside of the coupling sleeve 211.
  • the through-hole 211b may protrude toward an opening in contact with the receiving groove 211a by a pressing force.
  • the locking sleeve 232 includes a first support surface 232a disposed at a position corresponding to the fixture 231 in the state that it is moved to the first position, and the fixture 231 in the state that it is moved to the second position.
  • ) includes a second support surface (232b) disposed at a position corresponding to, and the distance between the first support surface (232a) and the inner surface of the coupling sleeve (211) is set smaller than the diameter of the fixture (231) and the distance between the second support surface 232b and the inner surface of the coupling sleeve 211 is set larger than the diameter of the fixture 231, and the second support surface 232b and the coupling sleeve 211 The distance between the outer surfaces of the is set to be smaller than the diameter of the fastener 231 .
  • the fastener 231 is pressed by the first support surface 232a to partially protrude toward the receiving groove 211a.
  • the second support surface 232b is spaced apart from the inner surface of the coupling sleeve 211 by a distance larger than the diameter of the fastener 231, The fastener 231 can be positioned in the through hole 211b without protruding toward the insertion groove, and at the same time, it is possible to prevent the fastener 231 from being arbitrarily separated from the through hole 211b.
  • the driving unit 233 is a power supply unit for supplying power, a wireless communication unit capable of receiving a control signal wirelessly, and a control signal input through the wireless communication unit to move the locking sleeve 232 to a first position or a first position. It includes a linear actuator that provides power for movement to the second position.
  • the driving unit 233 may have a cylindrical shape, and a through hole 233a through which the guide post 212 of the coupling unit 210 can be inserted may be formed in the center, and the linear driving unit
  • the lock sleeve 232 can be moved to the first position or the second position while ascending and descending along the guide pillar 212 by 233 .
  • the linear driving unit 233 may be composed of a solenoid, a voice coil, a combination of a motor and a gear, etc., and the manager generates a control signal for controlling the driving unit 233 through a wireless terminal such as a wireless remote control and wirelessly It can be sent to the communication unit.
  • a wireless terminal such as a wireless remote control and wirelessly It can be sent to the communication unit.
  • the fixing ring 213 of the moving unit 200 is connected to the traction ring 11 of the transfer device (C) such as a crane.
  • the traction ring 11 may be formed in the same shape as a carabiner, and may be connected to the hook 13 of the transfer device C through the sling belt 12 .
  • the ship cleaning robot (R) select any one of the fixing parts (100) disposed on the upper surface or the rear side of the ship cleaning robot (R), and move the transfer device (C) to the towing ring (11)
  • the connected moving unit 200 is moved to a position close to the selected fixed unit 100
  • the second permanent magnet 222 of the guide unit 220 provided in the moving unit 200 and the first permanent magnet of the fixed unit 100 are moved.
  • the magnets 102 may stick to each other by magnetic force.
  • the first permanent The moving part 200 may move toward the fixed part 100 by the magnetic force acting between the magnet 102 and the second permanent magnet 222 .
  • the guide part 220 descends by its own weight in the receiving groove 211a of the coupling sleeve 211, so that the bottom surface of the second housing 221 and the second permanent magnet 222 are in the receiving groove 211a opening. As it is disposed on the side, it can be easily attached to the first permanent magnet 102 of the fixing part 100 .
  • the second support surface 232b of the locking sleeve 232 is predetermined from the outer opening of the through hole 211b. It is possible to prevent the fixture 231 from being arbitrarily separated from the through hole 211b by being spaced apart from each other.
  • the outer surface of the second housing 221 is shaped to close the inner opening of the through hole 211b, so that the fastener 231 inserted into the through hole 211b is It is supported on the outer surface of the second housing 221 to be in a state in which it cannot move toward the receiving groove 211a. That is, as the position-fixed fixture 231 is caught on the boundary between the first support surface 232a and the second support surface 232b of the lock sleeve 232 to limit the descent of the lock sleeve 232, the coupling In a state in which the part 210 and the fixing part 100 are not completely coupled, the locking part 230 may not operate.
  • the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 222 are attached to each other by magnetic force, so that the coupling position of the coupling part 210 with respect to the fixing part 100 is guided, as shown in FIG.
  • the coupling sleeve 211 surrounding the outside of the second housing 221 of the guide unit 220 is lowered by its own weight while the second It is disposed to surround the outside of the housing 221 .
  • the fixing groove 101c recessed in the outer circumferential surface of the first housing 101 is formed inside the through hole 211b formed in the side surface of the coupling sleeve 211 . Since it is disposed at a position corresponding to the opening, the fastener 231 arranged in the through hole 211b is movable in the direction of the fixing groove 101c of the first housing 101 through the inner opening of the through hole 211b. do.
  • the first housing 101 of the fixing part 100 is inserted into the receiving groove 211a of the coupling sleeve 211 . Since the position is fixed in the inserted state, it is possible to prevent the fixing part 100 from being arbitrarily separated from the coupling part 210 .
  • the linear actuator may be configured to elevate along the guide post 212 of the coupling part 210, and at the first position descending along the guide post 212, the first support surface ( 232a) is disposed at a position corresponding to the fixture 231, and in the second position elevated along the guide post 212, the second support surface 232b of the locking sleeve 232 is a position corresponding to the fixture 231 It can be set to be placed in
  • the ship cleaning robot (R) is lifted through the transfer device (C). can be lifted and moved freely.
  • the moving part 200 connected to the transfer device (C) when attaching the ship cleaning robot (R) to the surface of the hull, the moving part 200 connected to the transfer device (C) as shown in FIG.
  • the ship cleaning robot (R) can be moved in a state coupled to 100), and when the ship cleaning robot (R) is recovered, the moving part 200 connected to the transfer device (C) as shown in FIG. It is possible to move the ship cleaning robot (R) in a state coupled to the fixing unit (100) disposed on the upper surface of the cleaning robot (R).
  • the rising position of the coupling sleeve 211 with respect to the guide portion 220 is a second stopper 223a formed on the upper edge of the movement guide 223 is a locking protrusion formed at the lower end of the guide hole 212a of the guide post 212 . (212b) is limited to the position where it hangs.
  • the first housing 101 of the fixing part 100 is deviated from the receiving groove 211a of the coupling sleeve 211 .
  • the second permanent of the guide part 220 may be separated from the first permanent magnet 102 of the fixing unit 100 .
  • 101b first inclined surface
  • 101c fixed groove
  • 102 first permanent magnet
  • 200 moving part
  • 210 coupling part
  • 211 coupling sleeve
  • 211a receiving groove
  • 211b through hole
  • 211c locking jaw
  • 212 guide pillar
  • 212a guide hole
  • 212b stumbling block
  • 232a first support surface
  • 232b second support surface
  • 233 driving unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 선박청소로봇 무선 자석 결합장치는 선박청소로봇의 이송을 위해 선박청소로봇에 마련되는 고정부와 선택적으로 결합할 수 있는 결합부; 및 상기 결합부에 마련되고 자력을 이용해 상기 고정부에 대한 결합부의 결합위치를 안내하는 안내부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 선박청소로봇의 투입 및 회수 과정에서 이송장치와의 결합 및 분리가 용이한 선박청소로봇 무선 자석 결합장치가 제공된다. (대표도) 도 1

Description

선박청소로봇 무선 자석 결합장치
본 발명은 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중 청소로봇의 투입 및 회수 과정에서 이송장치와의 결합 및 분리가 용이하여 안전사고를 방지할 수 있는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 관한 것이다.
선박은 하측이 물에 잠긴 상태에서 운용되므로 수중에 위치하는 저면이나 측면에 물이끼, 따개비 등과 같은 수중생물이 부착될 수 있다. 선체 표면에 부착되는 이물질은 선박이 운항할 때 저항으로 작용하여 속도를 저하시키고 연료소모량의 증가시키므로 주기적인 청소를 통해 제거할 필요가 있다.
선체에 부착된 이물질을 제거하기 위해 종래에는 선박을 육상의 도크(Dock)로 옮긴 후 작업자가 선체 외면에 고압의 세척수를 분사하는 방식으로 청소를 하기도 하였다. 하지만 이러한 방식은 선체를 도크로 옮기는 절차 등으로 인해 작업시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 세척 과정에서 많은 작업인원을 동원해야 했다.
다른 방법으로는 잠수사가 직접 물속으로 들어가 청소장비를 운용하며 선체 청소를 하기도 하였다. 하지만 이 방식도 잠수사가 수중에서 이동하며 작업을 해야 하기 때문에 작업시간이 많이 걸릴 뿐 아니라 작업환경도 열악하였다. 청소과정에서 일어나는 이물질들로 인해 작업영역의 시계확보가 어렵고, 열악한 해저환경으로 인해 안전사고에 대한 부담도 있었다.
이러한 점들을 고려해, 최근에는 수중에서 선체 외면을 따라 주행하면서 선체 외면의 청소를 수행할 수 있는 선박청소로봇이 제안된 바 있다.
이러한 선박청소로봇은 영구자석 부착식과 수중부유식으로 구분될 수 있다. 영구자석 부착식은 로봇 하부의 영구자석이 철판으로 구성된 선박 표면에 붙는 방식이고, 수중부유식은 수중에서 중성이나 양성 부력으로 떠다니는 로봇이 수중 추진기로 선박표면에 밀착하는 방식이다.
영구자석 부착식도 수중에서 중성이나 양성 부력을 가지지만 수중 추진기가 없기 때문에 로봇이 선박표면으로부터 떨어진 상태에서는 로봇 스스로 선박 표면에 붙을 수 없다.
통상 선박청소로봇은 전력공급과 통신기능을 담당하는 엄빌리컬 케이블(umbilical cable)로 육상이나 수상에 위치한 로봇운영시스템과 연결된다.
이러한 선박청소로봇용 엄빌리컬 케이블은 가벼우면서 중성 또는 양성 부력을 가져야 하므로 심해탐사로봇(ROV; Remotely Operated Vehicle)용 케이블과 달리 내부 철심을 사용할 수 없으며, 이로 인해 케이블이 버티는 장력 또한 낮기 때문에 케이블을 이용해 선박청소로봇을 육상이나 수상으로 끌어올릴 수 없다.
이에 따라 종래 선박청소로봇에는 이송용 견인고리를 결합하기 위한 고정고리가 설치되어 있으며, 선박청소로봇의 투입 및 회수시 작업자 또는 잠수사가 직접 이송장치의 견인고리를 고정고리에 결합하거나 분리해야만 하므로, 안전사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.
예컨대, 선박청소로봇의 투입시에는, 선박청소로봇이 작업선이나 육상에 위치한 상태에서 작업자가 선박청소로봇의 후단부에 마련된 고정고리에 이송장치(크레인)의 견인고리를 결합하고, 이송장치를 이용해 선박청소로봇의 앞부분이 아래를 향하도록 선박청소로봇을 들어 올린 다음 선박 가까이 이동시키면 선박청소로봇에 마련된 영구자석에 의해 선박청소로봇이 선체표면에 부착된다. 이후, 작업자가 로봇의 후단부 고정고리에 결합된 이송장치의 견인고리를 분리해야만 한다.
이때, 선박청소로봇의 후단부 고정고리로부터 이송장치의 견인고리를 분리하는 작업은 선체표면 측에서 이루어지는데, 선박청소로봇의 투입이 육상에서 이루어지는 경우 선체표면이 안벽으로부터 1m 이상 떨어져 있고 수면에서부터 안벽까지의 높이는 보통 2~10m 정도 되므로 작업자의 추락사고 위험이 높고, 선박청소로봇의 투입이 작업선에서 이루어지는 경우 작업선이 파도에 크게 흔들릴 수 있어 선박청소로봇과 작업자가 충돌할 위험이 높다. 따라서, 현장의 기상 상황 등에 따라 잠수사를 투입하여 수중에서 선박청소로봇의 후단부 고정고리로부터 이송장치의 견인고리를 분리하기도 하는데, 잠수사 역시 악천후 상황에서 로프 사다리를 타고 오르내리는 과정이 필요하므로 안전사고의 위험이 높다.
또한, 선박청소로봇의 회수시에는 작업자가 육상이나 작업선 위에서 선박청소로봇의 상면에 마련된 고정고리에 이송장치의 견인고리를 결합해야 하는데, 이러한 작업 역시 선박청소로봇의 투입시와 마찬가지로 작업자나 잠수사의 추락이나 로봇과의 충돌 위험이 높기 때문에 안전사고 위험이 높은 문제가 있다.
(선행기술문헌)
(특허문헌)
대한민국 공개특허공보 10-2011-0062248호(2011.06.10. 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선박청소로봇의 투입 및 회수 과정에서 이송장치와의 결합 및 분리가 용이한 선박청소로봇 무선 자석 결합장치를 제공함에 있다.
또한, 이송장치와의 결합상태를 잠금 또는 해제하는 작업이 무선으로 제어될 수 있도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 선박청소로봇의 이송을 위해 선박청소로봇에 마련되는 고정부와 선택적으로 결합할 수 있는 결합부; 및 상기 결합부에 마련되고 자력을 이용해 상기 고정부에 대한 결합부의 결합위치를 안내하는 안내부;를 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 안내부와 고정부의 서로 마주하는 면에는 상기 결합위치에서 자력에 의해 서로 달라붙을 수 있는 영구자석과 자성체 중 적어도 영구자석으로 된 결합면이 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 안내부와 고정부의 서로 마주하는 면에는 결합위치에서 서로 맞물리는 요철구조를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 요철구조는 결합위치의 중심을 안내할 수 있는 경사면을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 결합부의 상기 고정부와 마주하는 면에는 상기 고정부가 수용될 수 있는 수용홈이 마련되고, 상기 고정부는 상기 수용홈으로 삽입될 수 있는 돌기 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 안내부는 상기 수용홈 내에서 수용홈의 개구측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 안내부는 이동가이드에 의해 상기 수용홈 내에서의 이동이 안내되고, 상기 이동가이드에 마련되는 스토퍼에 의해 상기 수용홈 내에서 개구측으로 이동한 돌출 방향 이동위치가 제한되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 결합부와 고정부의 결합상태를 선택적으로 고정할 수 있는 잠금부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 결합부는 상기 수용홈이 형성된 결합슬리브를 포함하고, 상기 잠금부는 상기 결합슬리브의 외측을 감싸는 잠금슬리브 및 상기 결합슬리브의 외주연을 따라 원주 방향으로 형성된 복수의 관통홀 내에 각각 배치되고 상기 잠금슬리브에 의해 선택적으로 가압되는 고정구를 포함하고, 상기 고정부의 외측면에는 상기 잠금슬리브의 가압에 의해 상기 결합슬리브의 내측으로 돌출되는 고정구가 삽입될 수 있는 고정홈이 원주 방향을 따라 함몰 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 잠금슬리브는 상기 결합슬리브의 외측에서 상기 고정구를 가압하는 제1위치와 고정구를 가압하지 않는 제2위치로 이동하도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 잠금슬리브를 제1위치 또는 제2위치로 이동시키는 구동부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동부는 전원부, 제어신호를 입력받을 수 있는 무선통신부 및 상기 무선통신부를 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 잠금슬리브를 제1위치 또는 제2위치로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 선형구동기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 선박청소로봇의 투입 및 회수 과정에서 이송장치와의 결합 및 분리가 용이한 선박청소로봇 무선 자석 결합장치가 제공된다.
또한, 이송장치와의 결합상태를 잠금 또는 해제하는 작업이 무선으로 제어될 수 있도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치가 제공된다.
도 1은 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치의 사시도,
도 2는 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 이동부의 분해사시도,
도 4는 도 2의 A-A'선 단면도,
도 5 내지 도 8은 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 따른 이동부와 고정부의 결합과정을 나타낸 작용도,
도 9는 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치를 이용해 선박청소로봇을 이송하는 상태를 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 따른 이동부와 고정부를 작업자가 직접 분리하는 과정을 나타낸 도면이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중, 도 1은 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치의 사시도, 도 2는 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치의 주요 구성을 나타낸 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 이동부(200)의 분해사시도, 도 4는 도 2의 A-A'선 단면도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같은 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치는 고정부(100) 및 이동부(200)를 포함한다.
먼저, 상기 고정부(100)는 선박청소로봇(R)의 상면과 후면에 각각 배치되는 것으로서, 선박청소로봇(R)의 프레임에 볼트로 고정될 수 있다. 이러한 고정부(100)는 원통 형상으로 이루어지고 상면 중앙에 수용공간이 마련된 제1하우징(101) 및 상기 제1하우징(101)의 수용공간 내에 배치되고 상면이 상기 수용공간의 개구에 배치되는 제1영구자석(102)을 포함한다. 또한, 상기 제1하우징(101)의 상면에는 돌기 형상의 제1요철부(101a)가 형성되고, 상기 제1요철부(101a)의 테두리에는 제1경사면(101b)이 형성되며, 상기 제1하우징(101)의 외측면에는 원주 방향을 따라 고정홈(101c)이 함몰 형성된다. 여기서, 상기 선박청소로봇(R)의 상면에 배치된 고정부(100)는 수면에 떠있는 선박청소로봇(R)을 회수하거나 운반할 때 사용하고, 후면에 배치된 고정부(100)는 선박청소로봇(R)을 선체 벽면에 부착시킬 때 사용할 수 있다.
또한, 상기 이동부(200)는 상기 선박청소로봇(R)에 마련되는 고정부(100)와 결합된 상태로 상기 선박청소로봇(R)을 이송할 수 있도록 크레인과 같은 이송장치(C)에 연결되는 것으로서 결합부(210), 안내부(220) 및 잠금부(230)를 포함한다.
상기 결합부(210)는 선박청소로봇(R)의 이송을 위해 선박청소로봇(R)에 마련되는 고정부(100)와 선택적으로 맞물릴 수 있는 것으로, 상기 안내부(220) 및 고정부(100)가 수용될 수 있는 수용홈(211a)이 상기 고정부(100)와 마주하는 저면에 함몰 형성된 결합슬리브(211), 상기 결합슬리브(211)의 상면에서 상기 결합슬리브(211)와 나란한 방향으로 연장되는 안내기둥(212) 및 상기 안내기둥(212)의 상단에 배치되는 고정고리(213)를 포함한다.
상기 결합슬리브(211)에는 외주연을 따라 복수의 관통홀(211b)이 관통 형성되고, 관통홀(211b)의 상기 수용홈(211a)과 접하는 내측 개구 테두리에는 걸림턱(211c)이 형성된다. 상기 관통홀(211b)은 후술할 고정구(231)가 수용될 수 있는 크기로 형성되고, 상기 걸림턱(211c)이 형성된 관통홀(211b)의 내측 개구의 직경은 고정구(231)의 일부가 수용홈(211a) 측으로 돌출될 수 있도록 하는 동시에 고정구(231)가 수용홈(211a)으로 빠져나가지 못하도록 상기 고정구(231)의 직경보다 상대적으로 작게 설정된다.
상기 안내기둥(212)의 내부에는 상기 수용홈(211a)과 연통하는 안내홀(212a)이 축방향을 따라 형성되고, 상기 안내홀(212a)과 수용홈(211a)의 경계에는 걸림돌기(212b)가 형성되며, 상기 안내기둥(212)의 상단 외주연에는 제1스토퍼(212c)가 형성된다.
또한, 상기 안내부(220)의 제2하우징(221)과 고정부(100)의 제1하우징(101)의 외경은 동일하게 설정되고, 상기 수용홈(211a)의 내경은 상기 제1하우징(101)과 제2하우징(221)의 외경에 대응하도록 설정된다.
또한, 상기 제1스토퍼(212c)는 상기 안내기둥(212)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 와셔 형태로 이루어지고 상기 고정고리(213)는 아이볼트로 이루어질 수 있으며, 상기 제1스토퍼(212c)는 고정고리(213)에 의해 상기 안내기둥(212)에 고정될 수 있다.
상기 안내부(220)는 자력을 이용해 상기 고정부(100)에 대한 결합부(210)의 결합위치를 안내할 수 있도록 상기 결합슬리브(211)의 수용홈(211a) 내에 배치되는 것으로서, 상기 수용홈(211a) 내에서 수용홈(211a)의 개구측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 배치된다.
구체적으로 상기 안내부(220)는 원통 형상으로 이루어지고 저면 중앙에 수용공간이 마련된 제2하우징(221), 상기 제2하우징(221)의 수용공간 내에 배치되고 저면이 상기 수용공간의 개구에 위치하며 상기 제1영구자석(102)에 자력으로 달라붙을 수 있는 제2영구자석(222), 상기 제2하우징(221)의 상면으로부터 연장되고 상기 결합부(210)의 안내홀(212a) 내에 축방향 이동이 가능하게 삽입되어 상기 제2하우징(221)의 이동을 안내하는 이동가이드(223) 및 상기 이동가이드(223)의 상단 테두리에 형성되는 제2스토퍼(223a)를 포함한다.
또한, 상기 제2하우징(221)의 저면에는 상기 제1요철부(101a)가 맞물릴 수 있는 요홈 형상의 제2요철부(221a)가 형성되고, 상기 제2요철부(221a)의 테두리에는 상기 제1경사면(101b)과 밀착하여 상기 고정부(100)에 대한 안내부(220)의 결합위치 중심을 안내할 수 있는 제2경사면(221b)이 형성된다.
또한, 상기 제2스토퍼(223a)는 상기 이동가이드(223)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 와셔 형태로 이루어지고 체결볼트에 의해 상기 이동가이드(223)에 고정될 수 있다. 즉, 상기 이동가이드(223)가 상기 결합부(210)의 안내홀(212a) 내에 축방향 이동이 가능하게 삽입된 상태에서, 상기 제2스토퍼(223a)가 걸림돌기(212b)에 간섭됨에 따라 안내부(220)의 하강 위치가 안내될 수 있다.
여기서, 상기 안내부(220)의 하강 위치는 제2하우징(221)의 하단부 테두리가 결합슬리브(211)에 형성되는 관통홀(211b)의 내측 개구를 마감하는 위치로 설정되고, 상기 안내부(220)의 상승 위치는 제2하우징(221)의 하단부 테두리가 결합슬리브(211)에 형성되는 관통홀(211b) 내측 개구로부터 완전히 벗어나는 위치로 설정된다.
한편, 본 실시예에서는 상기 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222)이 자력에 의해 서로 달라붙을 수 있는 것을 예로 들어 설명하였으나, 필요에 따라 상기 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222) 중 어느 하나는 자성체로 이루어질 수 있을 것이다.
상기 잠금부(230)는 상기 결합슬리브(211)의 외주연을 따라 형성된 복수의 관통홀(211b) 내에 각각 배치되는 고정구(231), 상기 결합슬리브(211)의 외측을 감싸는 형태로 배치되고 상기 고정구(231)를 가압하는 제1위치와 상기 고정구(231)를 가압하지 않는 제2위치로 이동하는 잠금슬리브(232) 및 상기 잠금슬리브(232)를 제1위치 및 제2위치로 이동시키는 구동부(233)를 포함한다.
여기서, 상기 결합슬리브(211)의 두께는 상기 고정구(231)의 직경보다 작게 설정되고, 상기 관통홀(211b)은 상기 고정구(231)가 삽입될 수 있는 크기로 설정되며, 상기 관통홀(211b)의 상기 수용홈(211a)측을 향하는 개구의 직경은 상기 고정구(231)의 직경보다 상대적으로 작게 설정된다. 이에 따라, 상기 고정구(231)는 상기 관통홀(211b)의 상기 결합슬리브(211)의 외측면과 접하는 개구를 통해 관통홀(211b) 내에 삽입되고, 상기 결합슬리브(211)의 외측으로부터 가해지는 가압력에 의해 상기 관통홀(211b)의 상기 수용홈(211a)과 접하는 개구측으로 돌출될 수 있다.
또한, 상기 잠금슬리브(232)는 제1위치로 이동한 상태에서 상기 고정구(231)에 대응하는 위치에 배치되는 제1지지면(232a)과, 제2위치로 이동한 상태에서 상기 고정구(231)에 대응하는 위치에 배치되는 제2지지면(232b)을 포함하며, 상기 제1지지면(232a)과 상기 결합슬리브(211)의 내측면 사이의 거리는 상기 고정구(231)의 직경보다 작게 설정되고, 상기 제2지지면(232b)과 상기 결합슬리브(211)의 내측면 사이의 거리는 상기 고정구(231)의 직경보다 크게 설정되며, 상기 제2지지면(232b)과 상기 결합슬리브(211)의 외측면 사이의 거리는 상기 고정구(231)의 직경보다 작게 설정된다.
이에 따라, 상기 잠금슬리브(232)가 제1위치로 이동한 상태에서는 상기 고정구(231)가 제1지지면(232a)에 의해 가압되어 수용홈(211a) 측으로 일부 돌출될 수 있다. 또한, 상기 잠금슬리브(232)가 제2위치로 이동한 상태에서는 제2지지면(232b)이 결합슬리브(211)의 내측면으로부터 고정구(231)의 직경보다 큰 간격으로 이격 배치됨에 따라, 상기 고정구(231)가 삽입홈 측으로 돌출되지 않은 상태로 관통홀(211b) 내에 위치할 수 있는 동시에 상기 고정구(231)가 관통홀(211b)로부터 임의로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 구동부(233)는 전원을 공급하기 위한 전원부, 무선으로 제어신호를 입력받을 수 있는 무선통신부 및 상기 무선통신부를 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 잠금슬리브(232)를 제1위치 또는 제2위치로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 선형구동기를 포함한다.
예컨대, 상기 구동부(233)는 원통 형상으로 이루어질 수 있고, 중앙에는 상기 결합부(210)의 안내기둥(212)이 관통하여 삽입될 수 있는 통과공(233a)이 형성될 수 있으며, 상기 선형구동부(233)에 의해 안내기둥(212)을 따라 승강하면서 상기 잠금슬리브(232)를 제1위치 또는 제2위치로 이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 선형구동부(233)는 솔레노이드, 보이스코일, 모터와 기어의 조합 등으로 구성할 수 있으며, 관리자는 무선리모콘과 같은 무선단말기를 통해 구동부(233)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고 무선통신부로 송신할 수 있다.
지금부터는 상술한 선박청소로봇 무선 자석 결합장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 5 내지 도 8은 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치에 따른 이동부(200)와 고정부(100)의 결합과정을 나타낸 작용도이고, 도 9는 본 발명 선박청소로봇 무선 자석 결합장치를 이용해 선박청소로봇(R)을 이송하는 상태를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 선박청소로봇(R)의 이송에 앞서, 크레인과 같은 이송장치(C)의 견인고리(11)에 이동부(200)의 고정고리(213)를 연결한다. 이때, 상기 견인고리(11)는 카라비너(karabiner)와 같은 형태로 이루어질 수 있고, 슬링벨트(12)를 통해 이송장치(C)의 후크(13)에 연결될 수 있다.
선박청소로봇(R)의 이동 목적에 따라, 선박청소로봇(R)의 상면 또는 후면에 배치된 고정부(100) 중 어느 하나를 선택하고, 이송장치(C)를 움직여서 견인고리(11)에 연결된 이동부(200)를 선택된 고정부(100)와 근접한 위치로 이동시키면, 이동부(200)에 마련된 안내부(220)의 제2영구자석(222)과 고정부(100)의 제1영구자석(102)이 자력에 의해 서로 달라붙을 수 있다.
이때, 상기 이동부(200)의 전체 중량은 상기 선박청소로봇(R)의 중량에 비해 상대적으로 작게 설정됨에 따라, 이동부(200)가 고정부(100)와 인접한 위치로 이동하면 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222) 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 이동부(200)가 고정부(100)를 향해 이동할 수 있다.
이어, 도 6에 도시된 바와 같이, 이동부(200)의 제2영구자석(222)이 고정부(100)의 제1영구자석(102)에 달라붙는 과정에서는, 고정부(100)의 제1영구자석(102)을 고정하는 제1하우징(101)과 안내부(220)의 제2영구자석(222)을 고정하는 제2하우징(221)의 서로 마주하는 면에 형성된 제1요철부(101a)와 제2요철부(221a)가 서로 맞물림에 따라 고정부(100)에 대한 안내부(220)의 결합위치가 안내될 수 있으며, 상기 제1요철부(101a)의 테두리와 제2요철부(221a)의 테두리에 각각 형성된 제1경사면(101b)과 제2경사면(221b)이 서로 밀착함에 따라 고정부(100)에 대한 안내부(220)의 결합위치의 중심이 자동으로 정렬될 수 있다.
한편, 상기 안내부(220)는 결합슬리브(211)의 수용홈(211a) 내에서 자중에 의해 하강하여 제2하우징(221)의 저면 및 제2영구자석(222)이 수용홈(211a) 개구측에 배치됨에 따라 상기 고정부(100)의 제1영구자석(102)에 용이하게 달라붙을 수 있다.
도 6과 같이 잠금슬리브(232)가 고정구(231)를 가압하지 않은 제2위치로 이동한 상태에서는 잠금슬리브(232)의 제2지지면(232b)이 관통홀(211b)의 외측 개구로부터 소정간격 이격된 위치에 배치됨에 따라 고정구(231)가 관통홀(211b)로부터 임의로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 안내부(220)가 하강한 상태에서는 제2하우징(221)의 외측면이 관통홀(211b)의 내측 개구를 마감하는 형태가 되므로, 관통홀(211b) 내에 삽입된 고정구(231)가 제2하우징(221)의 외측면에 지지되어 수용홈(211a) 측으로 이동할 수 없는 상태가 된다. 즉, 위치 고정된 고정구(231)가 잠금슬리브(232)의 제1지지면(232a)과 제2지지면(232b) 사이의 경계에 걸려 잠금슬리브(232)의 하강을 제한함에 따라, 상기 결합부(210)와 고정부(100)가 완전하게 결합이 이루어지지 않은 상태에서는 잠금부(230)가 작동하지 않도록 할 수 있다.
상기와 같이 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222)이 자력에 의해 서로 달라붙어 고정부(100)에 대한 결합부(210)의 결합위치가 안내된 상태에서, 도 7에 도시된 바와 같이 이송장치(C)를 통해 이동부(200)를 추가로 하강시키면 상기 안내부(220)의 제2하우징(221) 외측을 둘러싸고 있는 결합슬리브(211)가 자중에 의해 하강하면서 제2하우징(221)의 외측을 감싸는 형태로 배치된다.
이때, 상기 결합슬리브(211)는 상기 안내부(220)의 이동가이드(223)가 결합부(210)의 안내홀(212a) 내에 삽입된 상태로 승강 이동이 안내될 수 있으며, 상기 결합슬리브(211)의 하강 위치는 상기 안내부(220)의 제2하우징(221) 상면과 상기 결합슬리브(211)의 수용홈(211a)과 접하는 내벽면이 서로 접하는 위치로 제한된다.
상기 결합슬리브(211)가 하강 위치로 이동한 상태에서는, 상기 제1하우징(101)의 외주면에 함몰 형성된 고정홈(101c)이 상기 결합슬리브(211)의 측면에 형성된 관통홀(211b)의 내측 개구에 대응하는 위치에 배치되므로, 관통홀(211b) 내에 배치된 고정구(231)는 관통홀(211b)의 내측 개구를 통해 제1하우징(101)의 고정홈(101c) 방향으로 이동 가능한 상태가 된다.
이러한 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 잠금부(230)의 구동에 의해 결합슬리브(211)의 외측에 배치된 잠금슬리브(232)가 하강하면, 잠금슬리브(232)의 제1지지면(232a)이 고정구(231)의 외측을 가압함에 따라 고정구(231)가 관통홀(211b)의 내측 개구측으로 이동하면서 고정부(100)의 제1하우징(101) 외주면에 형성된 고정홈(101c)으로 삽입된다.
상기와 같이 고정구(231)가 고정부(100)의 고정홈(101c) 내에 삽입된 상태에서는, 고정부(100)의 제1하우징(101)이 결합슬리브(211)의 수용홈(211a) 내에 삽입된 상태로 위치 고정되므로, 상기 고정부(100)가 결합부(210)로부터 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 구동부(233)의 구동을 위한 제어신호는 상기 이동부(200)와 멀리 떨어진 위치에서 작업자가 무선단말기를 조작하는 것에 의해 생성될 수 있다. 상기 구동부(233)는 무선통신부를 통해 상기 제어신호를 수신하고, 제어신호에 따라 선형구동기를 구동제어함으로써 잠금슬리브(232)의 이동이 이루어질 수 있다.
예컨대, 상기 선형구동기는 결합부(210)의 안내기둥(212)을 따라 승강하도록 구성될 수 있으며, 안내기둥(212)을 따라 하강한 제1위치에서는 잠금슬리브(232)의 제1지지면(232a)이 고정구(231)에 대응하는 위치에 배치되도록 하고, 안내기둥(212)을 따라 상승한 제2위치에서는 잠금슬리브(232)의 제2지지면(232b)이 고정구(231)에 대응하는 위치에 배치되도록 설정될 수 있다.
한편, 상기와 같이 결합부(210) 및 잠금부(230)를 통해 고정부(100)에 대한 결합상태가 견고하게 고정된 이후에는, 이송장치(C)를 통해 선박청소로봇(R)을 들어 올려 자유롭게 이동시킬 수 있다.
예컨대, 선박청소로봇(R)을 선체 표면에 부착할 때에는 도 9의 (a)와 같이 이송장치(C)에 연결된 이동부(200)를 선박청소로봇(R)의 후면에 배치된 고정부(100)에 결합한 상태로 선박청소로봇(R)을 이동시킬 수 있고, 선박청소로봇(R)을 회수할 때에는 도 9의 (b)와 같이 이송장치(C)에 연결된 이동부(200)를 선박청소로봇(R)의 상면에 배치된 고정부(100)에 결합한 상태로 선박청소로봇(R)을 이동시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 중량체인 선박청소로봇(R)을 이동하는 과정에서 이동부(200)와 잠금부(230)의 결합상태가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 상기 잠금부(230)의 구동이 무선으로 제어될 수 있으므로, 종래와 같이 위험한 장소에서 작업자가 이송장치의 견인고리를 선박청소로봇(R)에 직접 결합하거나 분리하는 과정이 필요하지 않으므로 안전사고를 방지할 수 있다.
한편, 상기 이동부(200)와 고정부(100)의 분리과정은 결합과정의 역순이다.
도 8과 같이 이동부(200)가 고정부(100)에 결합된 상태에서, 도 7과 같이 작업자가 원격지에서 무선단말기를 이용해 구동부(233)를 구동 제어하여 잠금슬리브(232)를 상승시키면, 잠금슬리브(232)의 제2지지면(232b)이 고정구(231)에 대응하는 위치로 이동하면서 고정구(231)가 관통홀(211b)의 외측 개구를 향해 이동할 수 있게 된다.
이러한 상태에서 도 6과 같이 이송장치(C)의 후크(13)를 상승시켜 결합부(210)의 고정고리(213)를 들어 올리면, 결합슬리브(211)가 상측 방향으로 이동하게 되는데, 결합슬리브(211)의 수용홈(211a) 내에 배치된 안내부(220)는 자력에 의해 고정부(100) 측에 달라붙어 있는 상태가 유지되므로, 안내부(220)의 위치는 고정된 상태로 결합슬리브(211)만 상측으로 이동하게 된다.
상기 결합슬리브(211)의 안내부(220)에 대한 상승 위치는 이동가이드(223)의 상단테두리에 형성된 제2스토퍼(223a)가 안내기둥(212)의 안내홀(212a) 하단에 형성된 걸림돌기(212b)에 걸리는 위치로 제한된다. 상기 결합슬리브(211)가 안내부(220)에 대하여 상승한 상태에서, 상기 고정부(100)의 제1하우징(101)은 결합슬리브(211)의 수용홈(211a)으로부터 벗어나게 된다.
이후, 이송장치(C)에 의해 결합부(210)가 추가로 상승하면 이송장치(C)의 들어 올리는 힘이 고정부(100)의 제1영구자석(102)과 안내부(220)의 제2영구자석(222)의 밀착면에 작용하게 되는데, 상기 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222)은 선박청소로봇(R)의 무게를 버티지 못하는 인력을 가지도록 설정됨에 따라, 도 5와 같이 상기 안내부(220)가 고정부(100)로부터 분리될 수 있다.
한편, 작업자가 직접 고정부(100)로부터 이동부(200)를 분리하고자 하는 경우에는, 도 7과 같이 구동부(233)에 의해 잠금슬리브(232)가 상승한 상태에서, 도 6과 같이 작업자의 손으로 결합슬리브(211)를 들어 올려 고정부(100)의 제1하우징(101)이 결합슬리브(211)의 수용홈(211a) 외부로 벗어나도록 한 다음, 도 10과 같이 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222)의 밀착면으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 고정고리(213)의 측면을 강하게 밀면, 지렛대의 원리로 제1하우징(101)과 제2하우징(221)의 끝부분이 지지점이 되어 고정고리(213)를 미는 힘의 수 배에 달하는 힘이 제1영구자석(102)과 제2영구자석(222)의 밀착면에 작용하게 됨에 따라, 안내부(220)의 제2영구자석(222)을 고정부(100)의 제1영구자석(102)으로부터 분리할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
(부호의 설명)
100:고정부, 101:제1하우징, 101a:제1요철부,
101b:제1경사면, 101c:고정홈, 102:제1영구자석,
200:이동부, 210:결합부, 211:결합슬리브,
211a:수용홈, 211b:관통홀, 211c:걸림턱,
212:안내기둥, 212a:안내홀, 212b:걸림돌기,
212c:제1스토퍼, 213:고정고리, 220:안내부,
221:제2하우징, 222:제2영구자석, 221a:제2요철부,
221b:제2경사면, 223:이동가이드, 223a:제2스토퍼,
230:잠금부, 231:고정구, 232:잠금슬리브,
232a:제1지지면, 232b:제2지지면, 233:구동부,
233a:통과공, R:로봇, C:이송장치,
11:견인고리, 12:슬링벨트, 13:후크

Claims (12)

  1. 선박청소로봇의 이송을 위해 선박청소로봇에 마련되는 고정부와 선택적으로 결합할 수 있는 결합부; 및
    상기 결합부에 마련되고 자력을 이용해 상기 고정부에 대한 결합부의 결합위치를 안내하는 안내부;를 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안내부와 고정부의 서로 마주하는 면에는 상기 결합위치에서 자력에 의해 서로 달라붙을 수 있는 영구자석과 자성체 중 적어도 영구자석으로 된 결합면이 마련되는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 안내부와 고정부의 서로 마주하는 면에는 결합위치에서 서로 맞물리는 요철구조를 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 요철구조는 결합위치의 중심을 안내할 수 있는 경사면을 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 결합부의 상기 고정부와 마주하는 면에는 상기 고정부가 수용될 수 있는 수용홈이 마련되고,
    상기 고정부는 상기 수용홈으로 삽입될 수 있는 돌기 형태로 이루어지는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 수용홈 내에서 수용홈의 개구측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 배치되는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 안내부는 이동가이드에 의해 상기 수용홈 내에서의 이동이 안내되고, 상기 이동가이드에 마련되는 스토퍼에 의해 상기 수용홈 내에서 개구측으로 이동한 돌출 방향 이동위치가 제한되는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 결합부와 고정부의 결합상태를 선택적으로 고정할 수 있는 잠금부;를 더 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 수용홈이 형성된 결합슬리브를 포함하고,
    상기 잠금부는 상기 결합슬리브의 외측을 감싸는 잠금슬리브 및 상기 결합슬리브의 외주연을 따라 원주 방향으로 형성된 복수의 관통홀 내에 각각 배치되고 상기 잠금슬리브에 의해 선택적으로 가압되는 고정구를 포함하고,
    상기 고정부의 외측면에는 상기 잠금슬리브의 가압에 의해 상기 결합슬리브의 내측으로 돌출되는 고정구가 삽입될 수 있는 고정홈이 원주 방향을 따라 함몰 형성되는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 잠금슬리브는 상기 결합슬리브의 외측에서 상기 고정구를 가압하는 제1위치와 고정구를 가압하지 않는 제2위치로 이동하도록 배치되는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 잠금슬리브를 제1위치 또는 제2위치로 이동시키는 구동부;를 더 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 구동부는 전원부, 제어신호를 입력받을 수 있는 무선통신부 및 상기 무선통신부를 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 잠금슬리브를 제1위치 또는 제2위치로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 선형구동기를 포함하는 선박청소로봇 무선 자석 결합장치.
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