KR101205979B1 - 유틸리티 호스 공급모듈 및 이를 포함하는 케이블 공급장치 - Google Patents

Abstract

유틸리티 호스 공급모듈과 이를 포함하는 케이블 공급장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈은, 유틸리티 호스를 공급하는 유틸리티 호스 공급모듈로서, 프레임과; 프레임에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 유틸리티 호스가 안착되도록 안착홈이 형성되는 구동롤러와; 일단이 프레임에 힌지 결합되는 가압프레임과; 가압프레임에 양단이 회전가능하게 결합되며, 가압프레임의 회전에 따라 구동롤러의 안착홈에 안착된 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러와; 구동롤러에 회전력을 공급하는 구동부를 포함할 수 있다.

Description

유틸리티 호스 공급모듈 및 이를 포함하는 케이블 공급장치{UTILITY HOSE SUPPLYING MODULE AND CABLE SUPPLYING DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 유틸리티 호스 공급모듈 및 이를 포함하는 케이블 공급장치에 관한 것이다.

각종 산업용 장비나 로봇에는 전원을 공급하기 위한 전원 케이블, 유체 또는 기체를 공급하거나 흡입하기 위한 유틸리티 호스가 결합될 수 있다. 이러한 전원 케이블이나 유틸리티 호스가 산업용 장비나 로봇에 복잡하게 연결되는 경우 산업용 장비나 로봇의 이동을 원활하기 위해 별도로 인력이나 장비들이 필요하다.

한편, 선체의 제조과정에서 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단 같은 작업을 자동으로 수행하기 위해 로봇이 탑재되는 자율이동장치가 사용될 수 있다.

자율이동장치는 로봇을 탑재하는 이동플랫폼과 이동플랫폼 및 선체블록 사이에 연결되는 와이어로 구성되며, 이동플랫폼에 연결되는 복수의 와이어의 길이를 조절함으로써 위치를 제어하게 된다.

자율이동장치에 탑재되어 작업하는 로봇이 용접, 절단, 도장, 마킹, 청소 등의 작업을 수행하기 위해서는 전원 및 다양한 유틸리티 호스가 로봇에 공급되어야 한다.

종래에는, 자율이동장치에 탑재되는 로봇의 이동에 따라 전원케이블 및 유틸리티 호스를 공급하기 위해, 사람이 직접 로봇 뒤를 따라다니면서 로봇의 작업을 돕거나 별도의 장치를 사용하여 일일이 개별 로봇에 개별 케이블을 공급하였다.

그 결과, 로봇들이 움직일 때마다 뒤따르는 부수적인 장비들이 많아져서 이를 관리하기 위한 추가인력이 필요해지는 문제가 발생하였다. 또한, 이런 장비들을 구동하기 위해서는 장비마다 별도의 전원이 공급되어야 하며, 이는 전체 운영비용을 상승시키는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 자동으로 유틸리티 호스를 공급할 수 있는 유틸리티 호스 공급모듈 및 케이블 공급장치를 제공하는 것이다.

또한, 개별적으로 운용되던 장비들을 통합하여 운용비용을 절감할 수 있는 유틸리티 호스 공급모듈 및 케이블 공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유틸리티 호스를 공급하는 유틸리티 호스 공급모듈로서, 프레임과; 상기 프레임에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 상기 유틸리티 호스가 안착되도록 안착홈이 형성되는 구동롤러와; 일단이 상기 프레임에 힌지 결합되는 가압프레임과; 상기 가압프레임에 양단이 회전가능하게 결합되며, 상기 구동롤러의 안착홈에 안착된 상기 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러와; 상기 구동롤러에 회전력을 공급하는 구동부를 포함하는 유틸리티 호스 공급모듈이 제공된다.

유틸리티 호스 공급모듈은, 상기 프레임에 상기 가압프레임을 고정하는 래치(latch)를 더 포함할 수 있다.

유틸리티 호스 공급모듈은, 상기 가압롤러의 회전축이 상기 가압롤러의 가압 방향으로 이동하도록 상기 가압프레임에는 형성되는 가이드홈과; 상기 가압롤러의 회전축의 양단에 각각 결합되며, 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 가이드홈을 따라 이동하는 슬라이더와; 상기 슬라이더에 결합되어 회전에 따라 상기 슬라이더를 이동시키는 가압스크류(pressure screw)를 더 포함할 수 있다.

상기 구동롤러에는 상기 유틸리티 호스의 직경에 따라 서로 다른 크기의 복수 개의 안착홈이 형성될 수 있다.

상기 가압롤러에는, 상기 구동롤러의 안착홈에 상응하여 상기 유틸리티 호스가 안착되도록 외주를 따라 가압홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 와이어의 길이를 컨트롤하여 위치를 제어하는 자율이동장치에 유틸리티 호스와 전선을 포함하는 케이블을 공급하기 위한 장치로서, 이동대차와; 상기 이동대차에 결합되는 제1항 내지 제6항 중 어는 한 항에 따른 유틸리티 호스 공급 모듈과; 상기 이동대차에 결합되며, 상기 전선이 권취되는 권취모듈을 포함하는 케이블 공급장치가 제공된다.

상기 권취모듈은, 몸체부와; 상기 몸체부에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 상기 전원케이블이 권취되는 권취롤러와; 상기 전원케이블과 전기적으로 연결되며, 상기 권취롤러의 회전축에 결합되는 슬립링과; 상기 슬립링에 전기적으로 연결되며, 상기 몸체부에 형성되는 전원입력단자를 포함할 수 있다.

상기 권취모듈은, 일단이 상기 권취 롤러의 회전축에 결합되고 타단은 상기 몸체부의 내측에 결합되는 태엽스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 권취모듈은, 상기 몸체부에 결합되며, 상기 권취 롤러에 권취된 상기 전원케이블을 가압하는 아이들러(idler)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈 및 케이블 공급장치는, 자동으로 유틸리티 호스를 공급할 수 있고, 개별적으로 운용되던 장비들을 통합하여 운용비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈을 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈의 가압프레임의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치의 권취모듈을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치의 권취모듈을 나타낸 측면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치의 권취모듈을 나타낸 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 유틸리티 호스 공급모듈 및 이를 포함하는 케이블 공급장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈을 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈을 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈의 가압프레임의 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈(10)은, 유틸리티 호스를 공급하는 유틸리티 호스 공급모듈로서, 프레임(12)과; 상기 프레임(12)에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 상기 유틸리티 호스가 안착되도록 안착홈(15)이 형성되는 구동롤러(14)와; 일단이 상기 프레임(12)에 힌지 결합되는 가압프레임(16)과; 상기 가압프레임(16)에 양단이 회전가능하게 결합되며, 상기 구동롤러(14)의 안착홈(15)에 안착된 상기 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러(18)와; 상기 구동롤러(14)에 회전력을 공급하는 구동부(20)를 포함할 수 있다.

본 발명에서, 유틸리티 호스는 용접, 절단, 도장 등과 같은 작업 시 사용되는 압축공기나 산소, 공업용수, 페인트 등을 공급하는 기능뿐만 아니라 작업 후 발생하는 쇳조각과 같은 이물질을 흡입하여 제거하는 호스를 포함하는 개념이다. 또한, 케이블은 상기 유틸리티 호스뿐만 아니라 일반와이어, 전선, 로프, 전원을 공급하는 전원케이블을 포괄하는 개념이다.

프레임(12)은, 유틸리티 호스가 구동롤러(14)에 의해 지지되어 공급될 수 있도록 구동롤러(14) 회전축의 양단을 회전가능하게 지지한다. 또한, 프레임(12)은 구동롤러(14)의 회전축에 결합되어 구동롤러(14)를 회전시키는 구동부(20)를 지지한다.

본 실시예에 따른 프레임(12)은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 패널(12a)과 두 패널(12a)의 하단에 결합되는 베이스 패널(12b)로 구성될 수 있다. 이러한 한 쌍의 패널(12a)이 구획하는 공간 상에 구동롤러(14)가 회전가능하게 결합될 수 있다. 프레임(12)은 알루미늄이나 스틸과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 패널(12a) 하단에 결합되는 베이스 패널(12b)은 베이스 패널(12b)의 일단이 구동롤러(14)의 회전축의 길이방향으로 연장됨으로써 후술할 구동부(20)를 지지하게 된다.

구동롤러(14)는, 유틸리티 호스가 작업현장으로 원활하게 공급될 수 있도록 유틸리티 호스를 지지하여 공급하는 기능을 한다. 구동롤러(14)는 원통형의 형상을 가지며, 구동롤러(14)의 외주를 따라 유틸리티 호스가 안착되도록 구동롤러(14)에 안착홈(15)이 형성된다. 구동롤러(14)는, 구동롤러(14)가 회전함에 따라 안착홈(15)에 안착된 유틸리티 호스를 앞으로 전진시키거나 뒤로 후진시킨다. 도 2에 도시된 바와 같이, 안착홈(15)은 유틸리티 호스의 곡선형상에 대응하여 반구형(半球形)의 모양을 가짐을 알 수 있다.

구동롤러(14)에는 유틸리티 호스의 직경에 따라 서로 다른 크기를 가진 복수개의 안착홈(15)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 유틸리티 호스의 직경에 따라 서로 다른 크기를 가진 4개의 안착홈(15)이 형성된 구동롤러(14)를 제시한다. 물론, 구동롤러(14)에 형성되는 안착홈(15)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다.

가압프레임(16)은, 힌지축을 중심으로 회전 가능하도록 가압프레임(16)의 일단이 프레임(12)의 두 패널(12a) 중 하나의 일단에 힌지(hinge) 결합된다.

즉, 일단이 힌지 결합된 가압프레임(16)이 힌지축을 중심으로 회전함에 따라, 가압프레임(16)의 타단은 프레임(12)의 두 패널(12a) 중 나머지 하나의 일단에 접촉하게 되며, 가압롤러(18)를 가압하게 된다.

가압프레임(16)은, 후술할 가압롤러(18)를 회전가능하게 지지한다. 또한, 가압프레임(16)은 구동롤러(14)의 안착홈(15)에 안착된 유틸리티 호스를 가압할 수 있도록 가압롤러(18)를 가압하는 역할을 한다.

본 실시예에 따른 가압프레임(16)은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 레일(rail, 16a); 및 양단이 상기 한 쌍의 레일(16a)의 단부에 결합되는 바(bar, 16b)를 포함하여 구성되며, "ㄷ"형태를 가질 수 있다. 레일(16a) 및 바(16b)는, 직사각형의 패널 모양을 가지며, 프레임(12)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

따라서, 가압프레임(16)의 두 레일(16a) 중 하나의 일단이 프레임(12)의 두 패널(12a) 중 하나의 일단에 힌지 결합될 수 있으며, 가압프레임(16)은 프레임(12)에 대해 힌지축을 기준으로 회전하게 된다.

한 쌍의 레일(16a)은, 각각의 단부가 상기 한 쌍의 패널(12a)의 각각의 단부와 서로 접촉되도록 두 패널(12a)의 폭과 동일한 폭으로 배열될 수 있다. 따라서, 일단부가 힌지 결합된 가압프레임(16)이 회전함에 따라 가압프레임(16)의 타단부는 프레임(12)의 두 패널(12a) 중 나머지 하나의 일단에 접촉하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈(10)은 래치(latch, 22)를 더 포함할 수 있다.

래치(22)는, 가압프레임(16)을 프레임(14)에 고정하는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 래치(22)는 가압프레임(16)의 타단부에 고정되는 후크(hook, 24)와; 프레임(14)에 고정되며, 고리를 이용하여 상기 후크(24)에 결합되는 걸쇠(26)를 포함하여 구성될 수 있다. 걸쇠(26)의 고리를 후크(24)에 걸고 잠금으로써, 가압프레임(16)은 프레임(14)에 고정될 수 있다.

따라서, 프레임(12)에 일단이 힌지 결합된 가압프레임(16)은, 래치(22)를 이용함으로써 가압프레임(16)을 프레임(12)에 고정시킬 수 있다. 래치(22)는 도 2에 도시된 예 외에도 다양한 형태가 사용될 수 있다.

가압롤러(18)는, 가압프레임(16)에 양단이 회전가능하게 결합되며, 구동롤러(14)와 마찬가지로 원통형의 형상을 가진다. 가압롤러(18)는, 가압프레임(16)이 힌지축을 중심으로 회전함에 따라 구동롤러(14)의 안착홈(15)에 안착된 유틸리티 호스를 가압하는 역할을 한다. 안착홈(15)에 안착된 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러(18)는, 구동롤러(14)가 회전함에 따라 구동롤러(14)의 반대방향으로 회전하면서 유틸리티 호스를 앞으로 전진시킨다.

가압롤러(18)에는, 구동롤러(14)의 안착홈(15)에 상응하여 유틸리티 호스가 안착되도록 외주를 따라 가압홈(18a)이 형성될 수 있다.

가압롤러(18)는, 유틸리티 호스의 직경에 따라 서로 다른 크기를 가진 복수개의 안착홈(15)에 상응하여 복수개의 가압홈(18a)을 구비할 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 가압홈(18a)은 안착홈(15)과 마찬가지로 유틸리티 호스의 곡선형상에 대응하여 반구형(半球形)의 모양을 가짐을 알 수 있다.

본 실시예에서는, 유틸리티 호스의 직경에 따라 각기 다른 크기를 가진 4개의 가압홈(18a)이 형성된 가압롤러(18)를 도시하고 있다.

구동부(20)는, 구동롤러(14)와 결합되어 구동롤러(14)를 회전시키는 동력을 생성하는 장치로서, 프레임(12) 상에 지지되어 설치될 수 있다. 구동부(20)는, 상기 구동롤러(14)의 회전축에 결합되는 토크리미트 클러치(20a); 상기 토크리미트 클러치(20a)에 결합되는 유성기어부(20b); 및 상기 유성기어부(20b)에 회전력을 제공하는 모터(20c)를 포함할 수 있다.

토크리미트 클러치(20a)는, 클러치의 일종으로서, 구동축에 부착되어 평상시에는 고착되어 있다가 일정부하 이상이 되면 미끄러지는 장치이다. 토크리미트 클러치(20a)는, 동력계통의 보호가 필요한 곳에 사용되며, 설정된 토크까지만 전달하고 그 이상은 차단하는 역할을 한다. 즉, 일정 수준의 장력이 유틸리티 호스에 걸리게 되면 모터(20c)의 동력이 구동롤러(14)에 전달되지 않고 차단된다. 과부하가 해소되면, 토크리키트 클러치(20a)는 다시 원상태로 돌아가서 구동롤러(14)의 회전축에 회전력을 전달하게 된다. 이러한 원리로 별도의 제어없이 유틸리티 호스에 일정한 장력이 항상 걸리도록 하여, 작업 시 유틸리티 호스가 바닥에 닿지 않게 할 수 있다.

유성기어부(20b)는, 썬기어(sun gear), 유성기어(planet gear), 유성기어 캐리어(planet gear carrier), 링기어(ring gear)를 포함하여 구성될 수 있다. 유성기어부(20b)는, 후진을 가능하게 하며, 동기화가 되지 않아도 변속할 수 있으므로 모터(20c)에서 오는 동력을 차단하지 않고 변속이 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈(10)은, 구동롤러(14)의 안착홈(15)에 안착된 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러(18)의 가압강도를 조절할 수 있도록 가이드홈(32), 슬라이더(34), 가압스크류(pressure screw, 36)를 더 포함할 수 있다.

도 3 및 도4에 도시된 바와 같이, 가이드홈(32)은, 가압롤러(18)의 회전축(18b)이 가압롤러(18)의 가압 방향으로 이동하도록 가압프레임(16)의 레일(16a)에 형성될 수 있다. 슬라이더(34)는, 가압롤러(18)의 회전축(18b)의 양단에 각각 결합되며, 가이드홈(32)에 삽입되어 가이드홈(32)을 따라 이동할 수 있다. 가압스크류(36)는, 슬라이더(34)에 결합되어 가압스크류(36)가 회전함에 따라 슬라이더(34)를 이동시킬 수 있다.

여기서, 가이드홈(32)는 상기 가압프레임(16)의 한 쌍의 레일(16a) 일측면에 길이방향으로 개방되어 형성될 수 있다. 가이드홈(32)은, 가압롤러(18)의 회전축(18b)과 결합된 슬라이더(34)가 가이드홈(32)을 이탈하지 않고 길이방향으로 이동 가능하도록 가이드한다. 본 실시예에서는 가이드홈(32)으로서 채널형태를 제시하고 있지만, 이외에도 가이드홈(32)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.

슬라이더(34)는, 일측이 가압롤러(18)의 회전축(18b)과 결합되며, 가이드홈(32)을 따라 가압롤러(18)를 가이드홈(32)의 길이방향으로 이동시킨다. 즉, 슬라이더(34)는 레일(16a)의 일측면에 길이방향으로 형성된 가이드홈(32)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이드의 형태를 가진다. 본 실시예에서는 큐브형태의 슬라이더(34)를 제시하고 있지만, 슬라이더(34)의 형태는 원통형과 같이 다양하게 구현될 수 있다.

슬라이더(34)의 상부에는 가압스크류(36)의 일단부가 나사 결합될 수 있도록 홈이 형성된다. 홈에는 가압스크류(36)에 상응하는 나사산이 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 홈은 일정한 깊이 "d"를 가질 수 있으며, 가압스크류(36)는 상기 깊이"d"의 범위 내에서 회전 이동하게 된다. 따라서, 가압스크류(36)에 의해 가이드홈(32)을 따라 가압방향으로 이동하는 슬라이더(34)는, 상기 깊이"d"의 범위 내에서 가압롤러(18)의 회전축(18b)을 가압할 수 있다.

가압스크류(36)의 일단부가 홈에 나사 결합되어 시계 또는 반시계 방향으로 회전함으로써, 슬라이더(34)는 가이드홈(32)의 길이방향을 따라 위치이동이 가능하다. 즉, 가압스크류(36)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써, 구동롤러(14)의 안착홈(15)에 안착된 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러(18)의 가압정도를 조절할 수 있다.

여기서, 가압스크류(36)는 원통형의 바(bar)의 형태를 가지며, 가압스크류(36)의 타단부가 상기 가압프레임(16)의 바(16b)를 관통하여 회전가능하게 결합된다.

핸들(38)은, 사용자가 가압스크류(36)를 시계 또는 반시계 방향으로 보다 쉽게 회전시킬 수 있도록 바(16b)를 관통한 가압스크류(36)의 타단에 결합된다.

본 실시예에서는, 가압스크류(36)가 회전가능하게 바(16b)에 고정되며, 슬라이더(34)가 가압스크류(36)의 일단부에 나사결합되어 가이드홈(32)의 길이방향을 따라 이동하는 것을 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈(10)은, 유틸리티 호스 공급모듈(10)의 구동을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는, 사용자의 조작에 따른 전기적 신호를 전달받아 모터(20c)에 동작 신호를 인가함으로써 유틸리티 호스 공급모듈(10)의 구동을 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈(10)은, 유틸리티 호스를 일일이 손으로 이동시키는 대신 이를 공급하는 유틸리티 호스 공급모듈을 구현함으로써, 인력을 절감할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유틸리티 호스 공급모듈(10)에 대해 설명하였으며, 이하에서는 상기 유틸리티 호스 공급모듈(10)을 포함하는 케이블 공급장치(100)에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치의 권취(捲取)모듈을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치의 권취모듈을 나타낸 측면도이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치의 권취모듈을 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 공급장치(100)는, 와이어의 길이를 컨트롤하여 위치를 제어하는 자율이동장치(미도시)에 유틸리티 호스와 전선케이블을 포함하는 케이블을 공급하기 위한 장치로서, 이동대차(80)와; 상기 이동대차(80)에 결합되는 유틸리티 호스 공급 모듈(10)과; 상기 이동대차(80)에 결합되며, 전선케이블(40)이 권취되는 권취모듈(50)을 포함하여 구성된다.

케이블 공급장치(100)는, 자율이동장치와 유틸리트 공급 모듈(10)의 구동부(20)에 전원을 공급하는 파워모듈(70)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 경우, 유틸리티 호스 공급모듈(10)에 대한 구성 및 작용은 전술한 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하고, 이하, 권취모듈(50), 파워모듈(70), 이동대차(80)에 대하여 설명하도록 한다.

이동대차(80)는, 유틸리티 호스 공급모듈(10), 권취모듈(50), 파워모듈(70)을 수용하여 작업현장으로 이동시키는 수단으로서, 바퀴가 달린 금속프레임 형태로 구현될 수 있다. 이동대차(80)은, 앞서 설명한 장비들을 설치할 수 있도록 다단의 프레임으로 구성될 수 있으며, 작업에 필요한 소형 유틸리티장비를 수납하는 공간을 별도로 포함할 수 있다.

이동대차(80)는, 작업대상물(예를 들어, 선박블락)에 상기 이동대차(80)를 고정하는 바이스(vise, 82)를 더 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 바이스(82)는, 유틸리티 호스 및 전원케이블(40)에 일정 수준 이상의 장력이 작용하는 관계로 작업 시 안정된 자세를 유지하기 위해서, 이동대차(80)을 작업대상물에 체결하여 자세를 유지하는 역할을 한다. 바이스(82)의 구조 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

권취모듈(50)은, 자율이동장치에 탑재된 로봇에 전원을 공급하는 전원케이블(40)을 공급하고 보관하는 역할을 수행한다. 본 실시예에 따른 권취모듈(50)은, 몸체부(52); 상기 몸체부(52)에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 상기 전원케이블(40)이 권취된는 권취롤러(54); 상기 전원케이블(40)과 전기적으로 연결되며, 상기 권취롤러(54)의 회전축에 결합되는 슬립링(slip ring, 56); 상기 슬립링(56)에 전기적으로 연결되며, 상기 몸체부(52)에 형성되는 전원입력단자(58)를 포함할 수 있다.

몸체부(52)는, 전원케이블(40)이 권취롤러(54)에 권취될 수 있도록 권취롤러(54)를 회전가능하게 지지하는 역할을 한다. 몸체부(52)는, 앞서 설명한 프레임(12)과 같이 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 패널과 두 패널의 하단에 결합되는 베이스 패널로 구성될 수 있다.

권취롤러(54)는, 원통형의 튜브와 상기 튜브의 양단에 결합되는 디스크를 포함하여 구성되며, 권취롤러(54)의 외주를 따라 전원케이블(40)이 권출(捲出)되거나 권취되며, 작업 후에는 전원케이블(40)을 보관하는 역할을 한다.

슬립링(56)은, 전동기나 발전기의 (捲線)에 를 고리로서, 권취롤러(54)가 회전을 하더라도 권취롤러(54)의 외주면에 권취된 전원케이블(40)에 전류를 공급할 수 있다.

전원입력단자(58)는, 몸체부(52)의 표면에 형성될 수 있으며, 상기 슬립링(56)과 전기적으로 연결되어 외부로부터 공급받은 전류를 슬립링(56)을 경유하여 권취롤러(54)에 권취된 전원케이블(40)에 공급한다. 전원입력단자(58)는, 소켓과 같은 형태로 구현됨으로써 외부전원과 연결되는 전선의 탈부착이 용이할 수 있다.

권취모듈(50)은, 일단이 상기 권취롤러(54)의 회전축에 결합되고 타단은 상기 몸체부(52)의 내측에 결합되는 태엽스프링(spiral spring, 60)을 더 포함할 수 있다.

태엽스프링(60)은, 얇은 띠 모양의 금속을 나선형으로 감은 스프링으로서, 태엽스프링(60)을 단단히 감아서 탄성(彈性) 에너지를 축적하고 이것이 풀리려고 하는 힘을 동력으로 이용한다. 태엽스프링(60)을 사용함으로써, 전원케이블(40)에 일정한 장력이 걸리게 되어 전원케이블(40)이 처져서 바닥에 끌리는 현상을 방지할 수 있다.

권취모듈(50)은, 몸체부(52)에 결합되며, 권취롤러(54)에 권취된 전원케이블(40)을 가압하는 아이들러(59)를 더 포함할 수 있다.

아이들러(59)는, 원통형의 튜브형태를 가지는 롤러일 수 있으며, 아이들러(59)의 회전축이 몸체부(52)의 내측벽에 결합된다. 아이들러(59)는, 권취롤러(54)가 회전함에 따라 권취롤러(54)의 외주면에 권취되는 전원케이블(40)를 가압함으로써, 전원케이블(40)이 흐트러짐 없이 감기도록 돕는 역할을 한다. 아이들러(59)는, 전원케이블(40)을 탄성적으로 가압하도록 고무 재질로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서는 케이블 공급장치(100)에 3개의 권취모듈(50)이 탑재된 형태를 제시하지만, 권취모듈(50)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다.

파워모듈(70)은, 자율이동장치의 모터와 상기 유틸리티 호스 공급모듈(10)의 구동부(20)에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 즉, 파워모듈(70)은 로봇의 모터 구동 및 제어용 전원을 공급할 수 있으며, 유틸리티 호스 공급모듈(10)의 구동에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 공급장치(100)는, 개별적으로 운용되던 장비들을 통합함으로써, 운용비용을 절감할 수 있으며, 장비의 유지보수에 있어서도 효율적일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

10 : 케이블 공급장치 12 : 프레임
12a : 패널 12b : 베이스 패널
14 : 구동롤러 15 : 안착홈
16 : 가압프레임 16a : 레일
16b : 바(bar) 18 : 가압롤러
18a : 가압홈 18b : 회전축
20 : 구동부 20a : 토크리미트 클러치
20b : 유성기어부 20c : 모터
22 : 래치(latch) 24 : 후크
26 : 걸쇠 32 : 가이드홈
34 : 슬라이더 36 : 가압스크류
38 : 핸들(handle) 40 : 전원케이블
50 : 권취모듈 52 : 몸체부
54 : 권취롤러 56 : 슬립링
58 : 전원입력단자 59 : 아이들러
60 : 태엽스프링 70 : 파워모듈
80 : 이동대차 82 : 바이스(vise)

Claims (9)

1. 유틸리티 호스를 공급하는 유틸리티 호스 공급모듈로서,
   프레임과;
   상기 프레임에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 상기 유틸리티 호스가 안착되도록 안착홈이 형성되는 구동롤러와;
   일단이 상기 프레임에 힌지 결합되는 가압프레임과;
   상기 가압프레임에 양단이 회전가능하게 결합되며, 상기 구동롤러의 안착홈에 안착된 상기 유틸리티 호스를 가압하는 가압롤러와;
   상기 구동롤러에 회전력을 공급하는 구동부와;
   상기 가압롤러의 회전축이 상기 가압롤러의 가압 방향으로 이동하도록 상기 가압프레임에는 형성되는 가이드홈과;
   상기 가압롤러의 회전축의 양단에 각각 결합되며, 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 가이드홈을 따라 이동하는 슬라이더와;
   상기 슬라이더에 결합되어 회전에 따라 상기 슬라이더를 이동시키는 가압스크류(pressure screw)를 포함하는 유틸리티 호스 공급모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 프레임에 상기 가압프레임을 고정하는 래치(latch)를 더 포함하는 유틸리티 호스 공급모듈.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동롤러에는 상기 유틸리티 호스의 직경에 따라 서로 다른 크기의 복수 개의 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유틸리티 호스 공급모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 가압롤러에는,
   상기 구동롤러의 안착홈에 상응하여 상기 유틸리티 호스가 안착되도록 외주를 따라 가압홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유틸리티 호스 공급모듈.
   
6. 와이어의 길이를 컨트롤하여 위치를 제어하는 자율이동장치에 유틸리티 호스와 전선을 포함하는 케이블을 공급하기 위한 장치로서,
   이동대차와;
   상기 이동대차에 결합되는 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 따른 유틸리티 호스 공급 모듈과;
   상기 이동대차에 결합되며, 상기 전선이 권취되는 권취모듈을 포함하는 케이블 공급 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 권취모듈은,
   몸체부와;
   상기 몸체부에 양단이 회전가능하게 결합되며, 외주를 따라 전원케이블이 권취되는 권취롤러와;
   상기 전원케이블과 전기적으로 연결되며, 상기 권취롤러의 회전축에 결합되는 슬립링과;
   상기 슬립링에 전기적으로 연결되며, 상기 몸체부에 형성되는 전원입력단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 공급장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 권취모듈은,
   일단이 상기 권취 롤러의 회전축에 결합되고 타단은 상기 몸체부의 내측에 결합되는 태엽스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 공급장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 권취모듈은,
   상기 몸체부에 결합되며, 상기 권취 롤러에 권취된 상기 전원케이블을 가압하는 아이들러(idler)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 공급장치.

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