KR100812725B1 - 도장로봇의 위치 각도 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도장로봇의 위치 각도 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법은 평면인 제 1 구간에서, 도장로봇의 스프레이 건에 장착된 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 1 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 1 도장단계; 상기 분사노즐과 상기 제 1 구간에 직교된 평면인 제 2 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 모서리 구간의 시작지점에서 상기 모서리 구간의 중심까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 접근하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 모서리 구간의 중심방향으로 회전각속도(ω) 및 접근속도(δ)를 가지며 이동하는 제 2 도장단계; 상기 모서리 구간의 중심에서 상기 분사노즐과 상기 제 1 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 상기 모서리 구간의 끝 지점까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로부터 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 이탈하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하는 방향으로 상기 회전각속도(ω) 및 이탈속도(δ')를 가지며 이동하는 제 3 도장단계; 및 상기 제 2 구간에서, 상기 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 4 도장단계를 포함하되, 상기 제 1 구간, 상기 모서리 구간 및 상기 제 2 구간에서의 상기 분사노즐의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도가 모두 동일하게 되어, 균일한 도막 두 께 및 균일한 스프레이 폭으로 도장작업이 수행되는 것을 특징으로 한다.
선체블록, 도장로봇의 스프레이 건, 분사노즐, 분사거리, 직교형 도장 구간
Description
도 1은 종래 기술에 따른 도장로봇을 이용한 도장방법을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예를 이용한 도장작업을 설명하기 위해 도시한 작업개념도이다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 모서리 구간의 도장작업을 설명하기 위해 도시한 부분개념도이다.
도 5는 도 2에 도시된 실시예에서 모서리 구간의 도장작업을 설명하기 위해 도시한 부분도식도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 도장로봇의 스프레이 건 3 : 분사노즐
5 : 도료 7 : 불균일 스프레이 패턴
9 : 균일 스프레이 패턴 50 : 직교형 도장 구간
본 발명은 도장로봇의 위치 각도 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모서리 구간을 갖는 직교형 도장 구간에서 분사노즐이 장착된 도장로봇의 스프레이 건에 대한 위치(이동속도 등) 및 각도를 제어함으로써, 상기 분사노즐의 분사거리 및 스프레이 타겟 포인트의 진행속도를 일정하게 유지시켜 균일한 양의 도료를 피도장면에 분사할 수 있게 하는 도장로봇의 위치 각도 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 기능적으로 해수가 침수되지 않게 하는 수밀구조로 되어 있으며, 구조적으로 각종 외력에 대해 강성을 가질 수 있는 견고한 구조로 되어 있어야 한다. 또한, 해수에 의한 부식이나 오염이 생기는 것을 방지하기 위해서 방식(防蝕) 또는 방오(防汚) 기능을 가져야 한다.
이러한 이유로 선박을 구성하는 선체블록에는 론지(Longi)나 스티프너(Stiffner) 등과 같은 각종 구조보강재가 복잡하게 배치되어 있으며, 이러한 각종 구조보강재 사이에 형성된 한정 공간에는 방식 또는 방오 성능의 기능성 도료들이 도장된다.
이와 같은 선체블록 내의 복잡한 공간에서의 도장 작업은 대부분 분사노즐이 장착된 도장로봇의 스프레이 건(Spray Gun) 전용장치에 의해 수행되는데, 종래의 도장로봇을 이용한 도장방법은 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 도장로봇을 이용한 도장방법은 직교형 도장 구간(50)의 평면구간인 제 1 구간에서는 분사노즐(3)이 장착된 도장로봇의 스프레이 건(1)을 상기 제 1 구간에 대해 수직자세를 취하도록 하여 등속 이동시키며, 모서리 구간인 제 1 구간 및 제 2 구간의 교차구간에서는 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)을 상기 분사노즐(3)을 중심으로 회전만 시키고, 상기 제 1 구간에 직교된 벽면인 제 2 구간에서는 다시 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)을 상기 제 2 구간에 대해 수직자세를 취하도록 하여 등속 이동시킨다. 이러한 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)의 이동에 동조하여 상기 도장로봇의 스프레이 건(1) 하단부에 장착된 상기 분사노즐(3)은 상기 제 1 구간, 상기 모서리 구간 및 상기 제 2 구간 상에 도료(5)를 분사할 수 있게 된다.
그런데 이러한 종래의 도장로봇을 이용한 도장방법에 따르면, 상기 제 1 구간 또는 상기 제 2 구간에서의 분사거리(Z)와, 상기 모서리 구간에서의 분사거리(예를 들어, 상기 모서리 중심에서의 분사거리는 Z·Cosec 45˚가 된다.)가 서로 다른 값을 가지게 되는데, 이러한 현상으로 인해 전체 도장 구간에서 불균형한 도막이 형성되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 모서리 구간에서의 분사거리가 상기 제 1 구간 또는 상기 제 2 구간에서의 분사거리(Z)보다 멀어지는 현상에 기인하여 상기 모서리 구간에서는 상기 제 1 구간 또는 상기 제 2 구간에서의 일정한 스프레이 폭과 달리 사다리꼴 모양의 확장된 스프레이 폭을 갖게 된다. 이러한 불균일 스프레이 패턴(7)은 겹칠 도 장을 유발시킬 수 있는 형태로서, 도장제품의 품질을 저하시키고, 불필요한 도료의 남용을 초래하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여, 분사노즐이 장착된 도장로봇의 스프레이 건의 위치 및 각도를 제어함으로써, 상기 분사노즐의 분사거리 및 스프레이 타겟 포인트의 진행속도를 일정하게 유지시켜서, 도장 구간 내에 균일한 도막을 형성시키고, 균일한 스프레이 패턴을 가질 수 있는 도장로봇의 위치 각도 제어 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법은 평면인 제 1 구간에서, 도장로봇의 스프레이 건에 장착된 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 1 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 1 도장단계; 상기 분사노즐과 상기 제 1 구간에 직교된 평면인 제 2 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 모서리 구간의 시작지점에서 상기 모서리 구간의 중심까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 접근하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 모서리 구간의 중심방향으로 회전각속도(ω) 및 접근속도(δ)를 가지며 이동하는 제 2 도장단계; 상기 모서리 구간의 중심에서 상기 분사노즐과 상기 제 1 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 상기 모서리 구간의 끝 지점까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로부터 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 이탈하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하는 방향으로 상기 회전각속도(ω) 및 이탈속도(δ')를 가지며 이동하는 제 3 도장단계; 및 상기 제 2 구간에서, 상기 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 4 도장단계를 포함하되, 상기 제 1 구간, 상기 모서리 구간 및 상기 제 2 구간에서의 상기 분사노즐의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도가 모두 동일하게 되어, 균일한 도막 두께 및 스프레이 패턴으로 도장작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 도장로봇의 위치 각도 제어 방법을 제공한다.
이때, 상기 제 1 구간, 상기 모서리 구간 및 상기 제 2 구간에서의 상기 분사노즐의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도가 모두 동일하게 되어, 균일한 도막 두께 및 스프레이 패턴으로 도장작업이 수행되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법의 일실시예를 도시한 순서도이고, 도 3은 도 2에 도시된 실시예를 이용한 도장작업을 설명하기 위해 도시한 작업개념도이며, 도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 모서리 구간의 도장작업을 설명하기 위해 도시한 부분개념도이고, 도 5는 도 2에 도시된 실시 예에서 모서리 구간의 도장작업을 설명하기 위해 도시한 부분도식도이다.
도 2 내지 도 5를 병행 참조하여, 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법의 바람직한 일실시예를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 제 1 구간에서, 상기 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 1 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 1 도장 단계(S200)을 포함한다.
이때, 상기 제 1 구간이란 전체 직교형 도장 구간에서 도장작업이 시작되는 평면 도장 구간을 말하는 것이다. 이러한 제 1 구간에서의 도장작업을 보다 상세히 설명하기 위하여 도 3 및 도 5를 병행 참조하면, 제 1 도장 단계(S200)에서의 도장작업은 도료(5)를 분사하는 분사노즐(3)이 상기 제 1 구간으로부터 일정한 분사거리(Z)를 가지며, 상기 분사노즐(3)의 스프레이 타겟 포인트(Spray Target Point)의 진행속도(V₁)가 등속으로 유지되는 것이 중요하다. 따라서, 상기 분사노즐(3)이 장착된 도장로봇의 스프레이 건(1)을 상기 제 1 구간에 수직하게 세워서 전방으로 등속 이동되도록 한다. 이로 인하여, 상기 제 1 구간에서는 균일한 도막 두께와 균일한 스프레이 폭으로 도장작업이 이루어진다.
다시 도 2를 참조하여 상기 제 1 도장 단계(S200)의 다음 단계를 설명하면, 상기 분사노즐과 상기 제 2 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 상기 모서리 구간의 시작지점에서 상기 모서리 구간의 중심까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 접근하도록, 상기 도장로 봇의 스프레이 건이 상기 모서리 구간의 중심방향으로 회전각속도(ω) 및 접근속도(δ)를 가지며 이동하는 제 2 도장단계(S220)를 포함한다.
이때, 상기 제 2 구간이란 전체 직교형 도장 구간에서 상기 제 1 구간에 직교된 평면 도장 구간을 말하는 것이며, 상기 모서리 구간이란 상기 제 1 구간과 상기 제 2 구간의 사이에 형성된 모서리 부근의 도장 구간을 말하는 것이다.
상기 제 2 도장단계(S220)를 보다 상세히 설명하기 위하여 도 3 내지 도 5를 병행 참조하면, 상기 제 1 구간을 이동하면서 상기 제 1 구간에 수직된 자세로 등속 이동하던 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)은 상기 모서리 구간의 시작지점에 도달하게 되는데, 이러한 상기 모서리 구간의 시작지점이란 상기 분사노즐(3)과 상기 제 2 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 지점을 말한다. 이 지점부터는 상기 제 1 도장단계(S200)는 종료되고, 상기 제 2 도장단계(S220)가 시작되는데, 이러한 제 2 도장단계(S220)는 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)이 상기 제 2 구간에 충돌되는 것을 방지함과 동시에 상기 모서리 구간에 균일한 도막 두께 및 균일한 스프레이 폭으로 도장작업을 수행하는 단계이다.
상기 모서리 구간의 시작지점에서 상기 모서리 구간의 중심까지 이동하는 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)에는 상기 분사노즐(3)을 중심으로 축회전시키는 소정의 회전각속도(ω)와, 상기 모서리 구간의 중심방향으로 접근시키는 접근속도(δ)가 가해지는데, 이로 인하여 상기 분사노즐(3)은 상기 제 1 도장단계(S200)에서와 동일한 분사거리(Z)와 동일한 스프레이 폭을 유지할 수 있게 된다. 또한, 상기 회전각속도(ω)와 상기 접근속도(δ)를 적절히 조절하여서, 상기 제 2 도장단 계(S220)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₂)를 상기 제 1 도장단계(S200)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₁)와 동일하게 유지한다. 이로 인하여, 상기 제 1 구간에서부터 상기 모서리 구간의 중심까지 균일한 도막 두께를 가질 수 있게 된다.
이러한 상기 제 2 도장단계(S220)가 종료되면, 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)은 상기 모서리 구간의 중심을 바라보도록 45˚회전된 자세를 가지게 되며, 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)에 장착된 상기 분사노즐(3)은 (Cosec 45˚-1)×Z 만큼 상기 모서리 구간의 중심으로 접근된 위치를 가지게 된다. 또한, 이때의 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)에 장착된 상기 분사노즐(3)과 상기 제 1 구간과의 거리(H)는 Z·Sin 45˚가 된다.
이하에서, 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₂)를 상기 제 1 도장단계(S200)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₁)와 동일하게 유지하기 위한 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 대해 살펴보기로 한다.
상기 제 2 도장단계(S220)의 스프레이 타겟 구간을 다수의 구간으로 등분할 한다. 본 발명에서는 도 5에 나타난 바와 같이 4개의 구간으로 분할된 경우를 예로 하여 설명하며, 각 분할구간은 제 1 분할구간 내지 제 4 분할구간을 순차적으로 부여한다.
먼저, 분사노즐(3)의 접근속도(δ)에 대하여 살펴보면, 제 1 분할구간을 이동하는데 소요되는 시간이 t인 경우(도 5에서는 1초로 나타냄), 제 1 분할구간에서 분사노즐(3)의 접근속도는 『제 1 분할구간의 분사노즐 이동거리/t』가 된다.
따라서, 제 1 분할구간에서 x축 방향으로의 접근속도는 『제 1 분할구간의 분사노즐의 x축 방향 이동거리/t』이고, y축 방향으로의 접근속도는 『제 1 분할구간의 분사노즐의 y축 방향 이동거리/t』이다.
그리고, 제 1 분할구간에서의 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)는 『arccos(1-a/(Z×1.414))』가 된다. 여기서, 'a'는 제 1 분할구간에서 분사노즐(3)의 이동거리이다.
이후, 제 2 분할구간 내지 제 4 분할구간에 대해서도 상기와 동일한 방법으로 해당 구간에서의 분사노즐(3)에 대한 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)를 산출하며, 산출된 각 분할구간에서의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 대응하여 스프레이 건(1)의 분사노즐(3)을 제어한다.
따라서, 스프레이 타겟 구간에 대하여 균일한 도막 두께 및 스프레이 패턴으로 도장작업을 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)의 산출방법은, 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₂)를 등속도로 유지하기 위한 방법이면 당업자의 요구에 따라 다양한 방법이 제시될 수 있다.
이하에서, 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₂)를 상기 제 1 도장단계(S200)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₁)와 동일하게 유지하기 위한 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 대해 살펴보기로 한다.
상기 제 2 도장단계(S220)의 스프레이 타겟 구간을 다수의 구간으로 등분할 한다. 본 발명에서는 도 5에 나타난 바와 같이 4개의 구간으로 분할된 경우를 예로 하여 설명하며, 각 분할구간은 제 1 분할구간 내지 제 4 분할구간을 순차적으로 부여한다.
먼저, 분사노즐(3)의 접근속도(δ)에 대하여 살펴보면, 제 1 분할구간을 이동하는데 소요되는 시간이 t인 경우(도 5에서는 1초로 나타냄), 제 1 분할구간에서 분사노즐(3)의 접근속도는 『제 1 분할구간의 분사노즐 이동거리/t』가 된다.
따라서, 제 1 분할구간에서 x축 방향으로의 접근속도는 『제 1 분할구간의 분사노즐의 x축 방향 이동거리/t』이고, y축 방향으로의 접근속도는 『제 1 분할구간의 분사노즐의 y축 방향 이동거리/t』이다.
그리고, 제 1 분할구간에서의 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)는 『arccos(1-a/(Z×1.414))』가 된다. 여기서, 'a'는 제 1 분할구간에서 분사노즐(3)의 이동거리이다.
이후, 제 2 분할구간 내지 제 4 분할구간에 대해서도 상기와 동일한 방법으로 해당 구간에서의 분사노즐(3)에 대한 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)를 산출하며, 산출된 각 분할구간에서의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 대응하여 스프레이 건(1)의 분사노즐(3)을 제어한다.
따라서, 스프레이 타겟 구간에 대하여 균일한 도막 두께 및 스프레이 패턴으로 도장작업을 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)의 산출방법은, 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₂)를 등속도로 유지하기 위한 방법이면 당업자의 요구에 따라 다양한 방법이 제시될 수 있다.
다시 도 2를 참조하여, 상기 제 2 도장 단계(S220)의 다음 단계를 설명하면, 상기 모서리 구간의 중심에서 상기 분사노즐과 상기 제 1 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 상기 모서리 구간의 끝 지점까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로부터 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 이탈하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하는 방향으로 상기 회전각속도(ω) 및 이탈속도(δ')를 가지며 이동하는 제 3 도장단계(S240)을 포함한다.
상기 제 3 도장단계(S240)를 보다 상세하게 설명하기 위하여 도 3 및 도 4를 병행 참조하면, 상기 제 2 도장단계(S220)에서 상기 모서리 구간의 중심을 향하여 회전 및 접근 이동한 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)이 상기 모서리 구간의 끝 지점까지 도장작업을 수행하며 이동하는 단계이다. 이때, 상기 모서리 구간의 끝 지 점이란 상기 분사노즐(3)과 상기 제 1 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 지점을 말한다.
상기 제 3 도장단계(S240)에서의 상기 분사노즐(3)의 경로는 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 상기 분사노즐(3)의 경로와 상기 모서리 중심에서 45˚를 지나는 경사면 상에 면대칭(面對稱)되는 경로를 가진다. 따라서, 상기 제 3 도장단계(S240)에서는 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)을 상기 제 2 도장단계(S220)에서와 동일한 회전각속도(ω)와, 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 접근속도(δ)와 크기는 같고 방향만 반대인 이탈속도(δ')로 제어하여도 무방하나, 미리 예측가능한 상기 제 3 도장단계(S240)에서의 상기 분사노즐(3)의 경로 데이터를 이용하여 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)의 위치 및 각도를 제어할 수도 있다. 또한, 이러한 도장로봇의 스프레이 건(1)의 위치 및 각도 제어 시에는 상기 제 3 도장단계(S240)에서의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도가 상기 제 1 도장단계(S200)에서의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도(V₁)와, 상기 제 2 도장단계(S220)에서의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도(V₂)와 일치될 수 있도록 한다.
또한, 제 2 도장단계(S220)에서 각 분할구간에 대한 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 역순으로 대응하여, 제 3 도장단계(S240)에서 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 이탈속도(δ')를 산출할 수도 있다.
또한, 제 2 도장단계(S220)에서 각 분할구간에 대한 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 역순으로 대응하여, 제 3 도장단계(S240)에서 분사노즐(3)의 회전각속도(ω)와 이탈속도(δ')를 산출할 수도 있다.
이로 인하여, 상기 제 3 도장단계(S240)에서는 상기 제 1 도장단계(S200)와 상기 제 2 도장단계(S220)와 동일한 분사거리(Z) 및 스프레이 타겟 포인트의 진행속도를 유지할 수 있게 되어, 균일한 도막 두께 및 균일 스프레이 패턴(9)으로 도장작업이 수행될 수 있다.
다시 도 2를 참조하여 본 실시예의 마지막 단계를 설명하면, 상기 제 2 구간에서, 상기 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레 이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 4 도장단계를 포함한다.
상기 제 4 도장단계(S260)를 보다 상세하게 설명하기 위하여 도 3 및 도 4를 병행 참조하면, 상기 제 4 도장단계(S260)는 상기 제 2 도장단계(S220) 및 상기 제 3 도장단계(S240)에서 상기 모서리 구간의 도장작업을 마친 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)이 전체 직교형 도장 구간(50)의 벽면 즉, 제 2 구간에 대하여 수직자세를 취하면서 등속으로 이동하는 단계이다.
이때의 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)에 장착된 분사노즐(3)은 상기 제 1 도장단계(S200)와, 상기 제 2 도장단계(S220) 및 상기 제 3 도장단계(S240)에서와 동일한 분사거리(Z)를 가지며, 이때의 상기 도장로봇의 스프레이 건(1)의 등속 이동 속도는 상기 제 1 도장단계(S200)에서의 등속 이동 속도(V₁)와 동일하다. 이로 인하여 상기 제 4 도장단계(S260)에서는 균일한 도막 두께와 균일한 스프레이 폭으로 도장작업이 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 1 구간, 상기 모서리 구간 및 상기 제 2 구간으로 나누어 설명되어진 전체 직교형 도장 구간 내에서 분사거리(Z)가 일정하게 유지되고, 스프레이 타겟 진행속도가 일정하게 유지되어, 균일한 도막 두께와 균일한 스프레이 패턴(9)으로 도장작업이 수행될 수 있다. 이로 인하여, 도장제품의 품질 향상 및 불필요한 도료 절감으로 인한 생산비 감소의 효과를 가져다준다.
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또한, 상기와 같은 도장로봇의 위치 각도 제어 방법은 상기 직교형 도장 구간이 복수 개 나열된 사각형 구간 등에서도 적용될 수 있는데, 이때는 상기 모서리 구간의 도장작업이 끝난 상기 제 2 구간에서의 도장작업을 새로운 평면, 즉 새로운 제 1 구간에서의 도장작업으로 반복 적용함으로써 가능해진다.
이상에서 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법에 대해 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 도장로봇의 위치 각도 제어 방법에 따르면, 분사노즐이 장착된 도장로봇의 스프레이 건을 적절한 회전각속도와 접근속도 및 이탈속도로 제어하여, 직교형 도장 구간 내에서 동일한 분사거리 및 스프레이 타겟 포인트 진행속도로 도장작업을 수행할 수 있어, 도료의 낭비를 막고, 도장품질을 향상시켜, 제품 경쟁력 향상에 도움을 주는 효과가 있다.
Claims (2)
- 평면인 제 1 구간에서, 도장로봇의 스프레이 건에 장착된 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 1 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 1 도장단계;상기 분사노즐과 상기 제 1 구간에 직교된 평면인 제 2 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 모서리 구간의 시작지점에서 상기 모서리 구간의 중심까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 접근하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 모서리 구간의 중심방향으로, 스프레이 타겟 포인트 진행속도(V₂)를 등속도로 유지하는 분사노즐의 회전각속도(ω) 및 접근속도(δ)를 가지며 이동하는 제 2 도장단계;상기 모서리 구간의 중심에서 상기 분사노즐과 상기 제 1 구간 사이의 간격이 상기 분사거리(Z)와 같아지는 상기 모서리 구간의 끝 지점까지, 상기 분사노즐이 상기 모서리 구간의 중심으로부터 일정한 분사거리(Z)를 유지하며 이탈하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하는 방향으로 상기 제 2 도장단계의 회전각속도(ω)와 접근속도(δ)에 대응하는 회전각속도(ω) 및 이탈속도(δ')를 가지며 이동하는 제 3 도장단계; 및상기 제 2 구간에서, 상기 분사노즐이 일정한 분사거리(Z)를 유지하도록, 상기 도장로봇의 스프레이 건이 상기 제 2 구간에 수직자세를 취하면서 등속 이동하는 제 4 도장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도장로봇의 위치 각도 제어 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 구간, 상기 모서리 구간 및 상기 제 2 구간에서의 상기 분사노즐의 스프레이 타겟 포인트의 진행속도가 모두 동일하게 되어, 균일한 도막 두께 및 균일한 스프레이 폭으로 도장작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 도장로봇의 위치 각도 제어 방법.
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