KR101110831B1

KR101110831B1 - 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치

Info

Publication number: KR101110831B1
Application number: KR1020090030059A
Authority: KR
Inventors: 전미리; 전완열; 박영진; 이호중; 류신욱; 이주현; 김재우
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2012-02-24
Also published as: KR20100111567A

Abstract

본 발명은 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치에 관한 것으로, 와이어에 의해 작업공간 내에서 이동되는 이동플랫폼을 포함하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치로서, 이동플랫폼에 이동 가능하게 결합되는 베이스와, 베이스에 결합되는 다관절 로봇과, 다관절 로봇의 단부에 장착되는 그리트 흡입유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치를 제공함으로써, 블록 내부에 설치된 보강재 등에 구애 받지 않고 블록 내부를 신속하게 이동하며 그리트를 회수할 수 있고 완전 자동화가 가능하므로, 그리트를 회수하는데 소요되는 비용 및 시간이 절약되고 선박의 건조기간이 단축된다.

그리트, 블라스팅, 블록, 자율이동장치, 이동플랫폼

Description

자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치{GRIT REMOVING APPARATUS MOUNTED ON TENDON CONTROLLED MOBILE PLATFORM AND TENDON CONTROLLED MOBILE PLATFORM HAVE THE SAME}

본 발명은 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치에 관한 것으로, 블라스팅 작업 후 작업공간에 잔류하는 그리트를 회수하는 데 사용되는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박의 선체는, 선체의 일부분을 구성하는 블록(block) 단위로 제작된 후, 블록을 서로 조립하는 방식으로 제작되고 있다. 이러한 블록의 내부에는 부식을 방지하기 위한 도장작업이 행해져야 한다. 우수한 품질의 도막을 얻기 위해서는 도장작업이 행해질 블록 내부 표면의 녹이나 이물질을 제거하는 작업이 선행되어야 하는데, 통상적으로 블라스팅(blasting) 작업이 적용되고 있다.

블라스팅 작업을 통하여 블록 내부 표면의 녹이나 이물질을 제거한 후에는 분사되었던 그리트(grit)가 블록의 내부에 잔류하게 된다. 블록 내부 표면에 그리트가 잔류하면 도장작업을 할 수 없으므로, 블라스팅 작업 후에는 블록 내부에 잔 류하는 그리트를 회수하여야 한다.

그런데, 블록 내부는 격벽이나 셸 플레이트(shell plate) 등의 구조체에 의해 둘러싸여 있고, 선체의 구조적인 강성을 보강하기 위하여 론지(longi)나 스티프너(stiffener)와 같은 보강재가 설치된다. 이러한 보강재는 블록의 내면을 향해 돌출되도록 설치된다.

도 1에는 보강재가 설치된 블록 내부의 일 예가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 블록 내부(10)에는 다수의 보강재(15, 16)가 설치되어 있다. 블록 내부(10)는 격벽(13)에 의해 복수의 작업공간으로 구획될 수 있다. 격벽(13)에는 맨홀(17)이 형성되는데, 이를 통하여 작업자가 통행하거나 작업장비가 운반된다.

즉, 블록 내부(10)에 잔류하는 그리트를 회수하기 위해서는 작업자가 맨홀(17)을 통하여 블록 내부(10)의 작업공간(11)으로 들어가서, 잔류하는 그리트를 진공회수장치(vacuum recovery)에 연결된 흡입관으로 흡입하는 방법이 사용되고 있다.

그리트는 통상 블록 내부(10)의 바닥면(19)에 잔류하므로, 작업자는 하측의 보강재(16)를 넘어다니면서 블록 내부(10)의 바닥면(19)에 엎드리거나 허리를 굽힌 자세로 작업을 해야 하므로 작업능률이 저하되며, 흡입관의 무게 또한 무겁기 때문에 작업자에게 많은 부담이 가해진다. 그리고, 블록 내부(10)에는 블라스팅 작업시 발생된 다량의 분진이 부유하므로, 작업자의 건강에 악영향을 미친다.

따라서, 그리트를 자동으로 회수하는 자동화 장비에 대한 연구 및 개발이 지 속되고 있으나, 자동화 장비가 바닥면(19)에 설치된 보강재(16)를 자동으로 넘어서 이동하지 못하여 작업자가 자동화 장비를 직접 이동시켜야 하는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 불편을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 블록 내부에 잔류하는 그리트를 용이하게 회수할 수 있고, 그리트 회수작업을 완전히 자동화 할 수 있게 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 와이어에 의해 작업공간 내에서 이동되는 이동플랫폼을 포함하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치로서, 이동플랫폼에 이동 가능하게 결합되는 베이스와, 베이스에 결합되는 다관절 로봇과, 다관절 로봇의 단부에 장착되는 그리트 흡입유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 제공된다.

베이스는 이동플랫폼에 마련된 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더를 포함할 수 있고, 베이스는 상호 도킹된 복수의 이동플랫폼들 사이에서 이동 할 수 있다. 가이드 레일에는 길이방향을 따라 랙 기어가 설치 또는 형성되고, 슬라에더에는 랙 기어에 치합되는 복수의 피니언 기어가 포함될 수 있다. 그리고, 슬라이더에는 가이드 레일과 구름접촉 되는 복수의 롤러가 더 포함될 수 있다.

다관절 로봇은 작업공간의 바닥면에 대하여 수직한 회전축을 중심으로 서로 회동 가능하게 결합되는 복수의 암을 가지며, 상기 복수의 암은 상기 바닥면과 평 행한 회전축을 중심으로 회동 가능하게 베이스에 결합된다.

여기서, 복수의 암에는, 베이스에 결합되는 제1 암 및 제1 암에 결합되는 제2 암이 포함된다. 그리고, 다관절 로봇은 이동플랫폼의 폭 보다 좁게 접힐 수 있고, 그리트 흡입유닛은 베이스에 인접하게 접힐 수 있다.

그리트 흡입유닛은, 흡입노즐과, 흡입노즐에 대하여 상대적으로 회전 가능하게 흡입노즐의 상부에 연결되는 흡입관을 포함할 수 있다. 그리고, 흡입노즐의 하단부가 상기 작업공간의 바닥면으로부터 이격 된 거리를 감지하는 하나 이상의 근접센서가 더 포함될 수 있다.

베이스에는 탄성을 갖는 댐퍼가 더 포함될 수 있고, 그리트 흡입 유닛에는 그리트 흡입 노즐의 작업공간의 바닥면과 접촉되는 부분에 결합되는 지지롤러를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 본 발명의 일 측면에 따른 그리트 회수장치와, 그리트 회수장치가 이동 가능하게 탑재되는 이동플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 그리트 회수장치가 탑재된 자율이동장치가 제공된다.

본 발명에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그리트 회수장치가 탑재된 자율이동장치는, 블록 내부에 설치된 보강재 등에 구애 받지 않고 블록 내부를 신속하게 이동하며 그리트를 회수할 수 있고 완전 자동화가 가능하므로, 그리트를 회수하는데 소요되는 비용 및 시간이 절약되고 선박의 건조기간이 단축된 다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 탑재되지 않은 상태의 자율이동장치가 개략적으로 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 자율이동장치는 복수의 윈치(110)가 설치된 이동플랫폼(100) 및 복수의 와이어(130)로 구성되며, 이동플랫폼(100)은 블록 내부(10)의 작업공간(11)에 위치한다.

복수의 와이어(130)의 일단부는 작업공간(11) 가장자리의 보강재(도 1의 15, 16 참조) 또는 격벽(도 1의 13 참조)과 같은 구조체에 결합되고, 타단부는 복수의 윈치(110)에 각각 연결된다.

윈치(110)는 와이어(130)를 감거나 푸는 장치로, 복수의 와이어(130)는 각각에 연결된 복수의 윈치(110)에 의해 각각의 길이가 조절된다. 복수의 와이어(130) 각각의 길이가 조절됨에 따라, 작업공간(11) 내의 이동플랫폼(100)의 위치가 결정된다.

즉, 이동플랫폼(100)은 작업공간(11) 내로 돌출된 보강재(15, 16)와 같은 장애물의 유무와 상관없이 작업공간(11) 내를 자유롭게 이동할 수 있다. 따라서, 자율이동장치의 이동플랫폼(100)에 아래에서 설명할 그리트 회수장치(도 3의 300 참조)를 탑재시키면 블록 내부(10)에 잔류하는 그리트를 용이하게 회수할 수 있다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 이동플랫폼에 결합된 상태가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치(300)는, 베이스(200)와, 제1 암(321) 및 제2 암(322)을 포함하는 다관절 로봇과, 흡입노즐(310) 및 흡입관(311)을 포함하는 그리트 흡입유닛으로 대별된다.

베이스(200)는 이동플랫폼(100)에 이동 가능하게 결합된다. 이동플랫폼(100)에는 가이드 레일(150)이 마련되는데, 가이드 레일(150)은 베이스(200)가 이동플랫폼(100)으로부터 이탈되지 않게 지지하면서 베이스(200)가 슬라이딩 이동할 수 있도록 가이드 한다. 베이스(200)에 관하여는 아래에서 도 4를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

다관절 로봇은 상술한 바와 같이 제1 암(321) 및 제2 암(322)을 갖는다. 제2 암(322)의 일단부에는 그리트 흡입유닛이 장착되고, 제2 암(322)의 타단부는 제1 암(321)의 일단부에 결합된다. 이때, 제2 암(322)의 타단부는 제1 암(321)의 일단부에 작업공간(도 1의 11 참조)의 바닥면(도 1의 19 참조)에 대하여 수직한 회전축(R1)을 중심으로 회동 가능하게 결합된다. 그리고, 제1 암(321)의 타단부는 수직연결 브라켓(330)의 일단부에 작업공간(11)의 바닥면(19)에 대하여 수직한 회전축(R2)을 중심으로 회동 가능하게 결합된다.

수직연결 브라켓(330)의 타단부는 베이스(200)에 장착된 틸팅 연결부(350)에 바닥면(19)과 평행한 회전축(T1)을 중심으로 회동 가능하게 결합된다. 여기서, 수 직연결 브라켓(330)은 직사각형의 평판부재가 길이방향 축을 회전 중심으로 하여 양측이 서로 직각을 이루도록 비틀린 형상을 갖는다. 즉, 수직연결 브라켓(330)의 일측은 회전축(R2)에 수직한 평면 형상을 갖고, 타측은 회전축(T1)에 수직한 평면 형상을 갖는다.

따라서, 수직연결 브라켓(330)이 틸팅 연결부(350)에 의해 회전축(T1)을 중심으로 회동하면, 수직연결 브라켓(330)에 결합된 제1 암(321) 및 제1 암(321)에 결합된 제2 암(322) 또한 회전축(T1)을 중심으로 회동하게 되며, 제2 암(322)에 연결된 그리트 흡입유닛 또한 함께 회동하게 된다.

여기서, 틸팅 연결부(350)의 회전축(T1)의 방향은 가이드 레일(150)의 길이방향에 대하여 수직방향일 수 있다.

참고로, 본 명세서에서의 수직 및 평행은 수학적인 수직 및 평행을 지칭하는 것이 아니라, 가공 오차나 이송 오차 등 다양한 오차를 고려한 수직 및 평행을 지칭하는 것이다.

상술한 바와 같이, 제2 암(322)의 일단부에는 그리트 흡입유닛이 장착된다. 흡입노즐(310)의 하단부에는 개구부(도시되지 않음)가 형성되고, 흡입노즐(310)은 제2 암(322) 일단부의 하측에 연결된다. 흡입노즐(310)의 상부 및 제2 암(322) 사이에 구비된 회전연결부(313)에는 흡입관(311)의 일단부가 결합된다.

여기서, 회전연결부(313)는 흡입관(311)이 흡입노즐(310)에 대하여 상대적으로 회전 가능하게 연결하면서도, 흡입노즐(310)의 내부공간과 흡입관(311)의 내부공간 사이에 그리트 및 공기가 통과할 수 있게 되어 있다. 회전연결부(313)에는 회 전제한 브라켓(315)이 설치되어 흡입관(311)이 흡입노즐(310)에 대하여 회전되는 각도를 일부 제한하는데, 이에 관하여는 아래에서 도 7을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

흡입관(311)의 타단부는 도시되지 않은 진공회수장치에 연결된다. 따라서, 흡입관(311) 내의 압력은 대기압에 비해 매우 낮으므로, 흡입노즐(310)의 개구부에 인접한 위치의 그리트는 주변의 공기와 함께 흡입노즐(310)을 거쳐 흡입관(311)으로 유입된다. 흡입관(311)으로 유입된 그리트는 흡입관(311)을 따라 진공회수장치까지 이동된다. 참고로, 진공회수장치는 유입된 그리트로부터 이물질을 분리하여, 그리트를 재사용 할 수 있게 한다.

한편, 흡입노즐(310)의 하단부 양측에는 지지롤러(317)가 회전 가능하게 결합된다. 흡입노즐(310)의 하단부는 지지롤러(317)에 의해 바닥면(19)과 일정한 간격을 유지하면서 이동할 수 있다. 또한, 지지롤러(317)는 바닥면(19)에 요철부나 용접 비드(bead)가 형성되어 있더라도 흡입노즐(310)이 바닥면(19) 위를 원활이 이동할 수 있게 한다. 그리고, 흡입노즐(310)의 하단부에는 근접센서(318)가 설치되는데, 근접센서(318)는 흡입노즐(310)의 하단부 및 바닥면(19) 사이의 간격을 감지한다. 지지롤러(317) 및 근접센서(318)에 대하여는 아래에서 도 6을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 베이스 및 이동플랫폼의 결합관계를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 베이스(200)의 양측 가장자리에는 복수의 롤러(231, 도 5의 233 참조)와 피니언 기어(232)를 구비하는 슬라이더(230)가 포함된다. 그리고, 베이스(200)에는 슬라이더(230)가 구비되는 제1 패널(201) 및 제1 패널(201)과의 사이에 댐퍼(205)가 개재되는 제2 패널(202)이 포함된다.

슬라이더(230)의 피니언 기어(232)는 이동플랫폼(100)의 가이드 레일(150)에 형성 또는 설치되는 랙 기어(도 5의 159 참조)와 치합된다. 따라서, 피니언 기어(231)가 회전하면 베이스(200)가 가이드 레일(150)의 길이방향을 따라 이동한다. 즉, 베이스(200)는 슬라이더(230)에 의해 가이드 레일(150)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이에 관하여는 도 5를 참조하여 다시 설명하기로 한다.

따라서, 도 3을 참조하여 설명하였던 바와 같이, 베이스(200)에는 다관절 로봇이 결합되고, 다관절 로봇에는 그리트 흡입유닛이 장착되므로, 베이스(200)가 이동플랫폼(100)에 대하여 슬라이딩 이동됨에 따라 다관절 로봇 및 그리트 흡입유닛 또한 이동된다.

한편, 제1 패널(201) 및 제2 패널(202) 사이에 개재되는 댐퍼(205)는 탄성을 갖는다. 댐퍼(205)에 대해서는 아래에서 도 7을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 베이스와 가이드 레일의 슬라이딩 가능한 결합을 설명하기 위한 정면도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이, 제1 패널(201)의 양측에는 베이스(200) 를 가이드 레일(150)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합시키는 슬라이더(230)가 구비된다.

도시되지는 않았으나, 제1 패널(201)에는 피니언 기어(232)를 회전시키는 구동장치가 내장되어, 피니언 기어(232)를 회전시킨다. 피니언 기어(232)는 가이드 레일(150)에 형성 또는 설치된 랙 기어(159)와 치합되므로, 피니언 기어(232)의 회전 방향에 따라 베이스(200)가 가이드 레일(150)의 일단부 방향 또는 타단부 방향으로 슬라이딩 된다.

제1 패널(201)의 상면 및 하면 가장자리에 각각 설치되는 복수의 롤러(231, 233)는 제1 패널(201)이 가이드 레일(150)의 길이방향을 따라 슬라이딩 될 때에 제1 패널(201) 및 가이드 레일(150) 사이의 마찰을 최소화 시키고, 제1 패널(201)이 흔들리지 않도록 가이드 레일(150)과 구름접촉 되면서 지지한다.

따라서, 베이스(200)는 가이드 레일(150)에 의해 이동플랫폼(100)에 대하여 이동 가능하게 결합되며, 피니언 기어(232)의 회전을 제어함으로써 이동플랫폼(100) 에 대한 베이스(200)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.

참고로, 가이드 레일(150)에 대한 베이스(200)의 슬라이딩 가능한 결합은 랙 기어(159) 및 피니언 기어(232)를 이용하는 방법 외에, 도시되지 않은 볼 스크류와 너트, 체인과 스프로킷 휠과 같은 다양한 직선운동기구를 적용할 수 있다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 인접한 이동플랫폼으로 이동되는 방법을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 자율이동장치의 이동플랫폼(100)이 맨홀(17)을 통하여 인접한 다른 블록 내부(도시되지 않음)에 설치된 이동플랫폼(100a)과 도킹(docking)되어 있다. 따라서, 도시되지는 않았으나, 베이스(도 4의 200 참조)는 이동플랫폼(100)으로부터 도킹된 이동플랫폼(100a)으로 이동하거나, 그 반대로 이동할 수 있게 된다.

베이스(200)에는 상술한 바와 같이 다관절 로봇 및 그리트 흡입유닛이 함께 결합되어 있다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치(도 3의 300 참조)는 블록 내부(10)의 작업공간(11) 내의 그리트를 모두 회수한 후, 인접한 다른 블록 내부(도시되지 않음)로 이동되어 그리트 회수작업을 계속 진행할 수 있다.

이와 같이, 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치(300)가 도킹된 이동플랫폼(100, 100a) 사이를 이동할 수 있게 함으로써, 작업자가 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치(300)를 수작업으로 이동플랫폼(100)으로부터 다른 이동플랫폼(100a)으로 옮길 필요가 없으므로, 그리트 회수작업의 효율이 향상되고 그리트 회수작업을 전자동화 할 수 있게 된다.

여기서, 미설명 부호인 원치(110) 및 와이어(130)는 도 2를 참조하여 설명했던 바와 같으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 7 및 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 다관절 로봇의 작동을 설명하기 위한 정면도가 도시되어 있다. 도 7 및 도 8을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 7에는 제1 암(321)으로부터 제2 암(322)이 펼쳐진 모습이 도시되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 암(321)으로부터 제2 암(322)이 펼쳐지면, 즉, 제2 암(322)이 회전축(R1)을 중심으로 회동하여, 제2 암(322)의 길이방향 축이 제1 암(321)의 길이방향 축과 나란하게 되면, 흡입노즐(310)이 이동플랫폼(100)의 측면 보다 더 돌출된다. 따라서, 이동플랫폼(100)이 작업공간(도 2의 11 참조)의 일측의 끝까지 도달하지 못하더라도 흡입노즐(310)은 작업공간(11)의 가장자리까지 도달되므로, 작업공간(11)의 가장자리에 잔류하는 그리트를 회수할 수 있게 된다. 여기서, 제2 암(322)은 제1 암(321)에 대하여 상대적으로 회전시키지 않은 상태에서, 제1 암(321)을 회전축(R2)을 중심으로 반대 방향으로 회전시키면 작업공간(11)의 타측 가장자리에 잔류하는 그리트도 회수할 수 있다.

한편, 흡입노즐(310)의 하단부가 작업공간(11)의 바닥면(19)으로부터 이격 되면, 바닥면(19)에 작용되는 흡입노즐(310)의 흡입력이 약해진다. 따라서, 그리트를 회수하는 중에는 지지롤러(317)가 작업공간(11)의 바닥면(19)으로부터 이탈되지 않아야 한다.

이를 위하여, 이동플랫폼(100)은 그리트를 회수하는 작업 중 지지롤러(317)가 바닥면(19)에 접촉된 상태를 유지하도록 위치가 조절되면서 이동된다. 즉, 근접센서(318)를 이용하여 흡입노즐(310)의 하단부가 바닥면(19)으로부터 설정된 간격 이상으로 멀어지는 경우에는 이동플랫폼(100)을 바닥면(19) 방향으로 이동시켜 지지롤러(317)가 바닥면(19)에 접촉되도록 한다.

그런데, 바닥면(19)에는 상술한 바와 같은 요철부 또는 용접 비드 등이 형성 되거나 그리트 또는 각종 이물질이 부착되어 있을 가능성이 높다. 지지롤러(317)가 이러한 요철부, 용접 비드 및 이물질 등과 접촉되면 흡입노즐(310)이 순간적으로 바닥면(19)과 멀어질 수 있다.

이동플랫폼(100)은 바닥면(19)에 대하여 수평으로 이동되고 있는데 흡입노즐(310)이 순간적으로 바닥면(19)과 멀어지게 되는 경우에는 흡입노즐(310), 제2 암(322), 제1 암(321), 수직연결 브라켓(330) 및 각각의 연결부 등에 바닥면(19)으로부터 상방향으로 들어올려지는 힘이 가해지게 되므로, 그리트 흡입 유닛이나 다관절 로봇이 손상되거나 수명이 단축될 수 있다.

따라서, 베이스(200)에 탄성을 갖는 댐퍼(205)를 구비함으로써, 흡입노즐(310)에 가해지는 순간적인 변위 또는 충격이 흡수되도록 할 수 있다. 그리고, 흡입노즐(310)의 순간적인 변위에 대해서는 이동플랫폼(100) 및 바닥면(19) 사이의 거리가 조절되지 않게 하여 그리트 흡입 유닛이나 다관절 로봇에 지나친 힘이 가해지지 않게 할 수 있다.

한편, 도 7 및 도 8에는 제2 암(322)의 위치에 상관 없이 흡입관(311)이 일정한 방향에 위치하는 모습이 도시되어 있다. 이는 베이스(200)가 이동플랫폼(100)의 가이드 레일(150)을 따라 슬라이딩 이동되거나, 이동플랫폼(100)이 이동될 때 흡입노즐(310)에 흡입관(311)이 간섭을 일으키거나 꼬이지 않도록 하기 위한 것이다.

즉, 회전연결부(313)에 의해 흡입관(311)이 흡입노즐(310)에 대하여 자유롭게 회전할 수 있게 하되, 회전제한 브라켓(315)에 의해 흡입관(311)이 흡입노 즐(310)의 진행방향에 놓이지 않도록 흡입관(311)이 회전될 수 있는 위치를 제한한 것이다. 회전제한 브라켓(315)의 위치를 감안하여 제2 암(322)이 회전축(R1)에 대하여 회전되는 방향을 조절함으로써 흡입관(311)의 꼬임 및 간섭을 방지할 수 있다.

도 8에는 제2 암(322)이 회전축(R1)을 중심으로 제1 암(321) 방향으로 회동되어, 제2 암(322)이 제1 암(321) 하부에 겹쳐진 모습이 도시되어 있다. 이와 같이, 제2 암(322)이 제1 암(321)의 하부에 겹쳐지게 하면 흡입노즐(310)이 이동플랫폼(100)의 측방향으로 돌출되지 않거나, 돌출되는 폭을 감소시킬 수 있다.

또한, 제2 암(322)이 제1 암(321)의 하부에 겹쳐진 상태로, 제1 암(321)을 수직연결 브라켓(330)에 대하여 회전축(R2)을 중심으로 적절히 회전시키면, 다관절 로봇의 폭이 이동플랫폼(100)의 폭보다 좁게 접힐 수 있으며, 흡입노즐(310)의 가장자리 부분 또한 이동플랫폼(100)의 측방향으로 돌출되지 않게 할 수 있다.

이와 같이 다관절 로봇 및 흡입노즐(310)이 이동플랫폼(100)의 측방향으로 돌출되지 않게 함으로써, 도 6을 참조하여 설명하였던 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 다른 이동플랫폼(100a)으로 이동할 때에 맨홀(17)의 가장자리 부분과 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

도 9 내지 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 틸팅 작동을 설명하기 위한 측면도가 도시되어 있다. 도 9 내지 도 11을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면, 이동플랫폼(100)이 작업공간(도 1의 11 참조)의 가장자리 부분, 즉 격벽(13)에 근접하게 위치한 상태로 그리트(1)를 회수하고 있다.

도시된 바와 같이 격벽(13) 및 바닥면(19)의 모서리에 잔류하는 그리트(1)를 회수하기 위해서는 이동플랫폼(100)이 격벽(13) 방향으로 더 이동되거나 베이스(200)가 이동플랫폼(100)의 단부 방향으로 이동되어야 한다.

그런데, 이동플랫폼(100) 또는 베이스(200)를 격벽(13) 방향으로 더 이동시키면 이동플랫폼(100) 및 다관절 로봇이 격벽(13)과 충돌하여 손상될 수 있다. 따라서, 격벽(13) 및 바닥면(19)의 모서리 부분에 잔류하는 그리트(1)를 회수하기 위해서는 도 10에 도시된 바와 같이 틸팅 연결부(350)를 회동시켜 흡입노즐(310)의 하단부만 상술한 모서리로 이동시켜 그리트(1)가 회수되도록 할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 보강재(16) 및 바닥면(19) 사이의 모서리에 잔류하는 그리트도 같은 방법으로 회수할 수 있다. 다만, 이럴 경우에는 제1 암(321), 제2 암(322) 및 수직연결 브라켓(330)을 상대적으로 회동시켜서 흡입노즐(310)의 하단부를 보강재(16)와 나란하게 회전시킬 수 있다.

이와 같이, 틸팅 연결부(350)를 이용하여 다관절 로봇 및 그리트 흡입유닛을 베이스(200)에 대하여 틸팅 되도록 함으로써, 작업공간(11)의 각종 모서리 부분에 잔류하는 그리트(1)도 회수할 수 있으므로, 작업자가 후처리 작업을 추가로 행하지 않게 하는 것이 가능하다.

그리고, 도시되지는 않았으나, 다관절 로봇은 제1 암(321) 및 제2 암(322) 외에 더 많은 수의 암을 추가로 가질 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 회수장치(300)는 이동플랫폼(100)의 상부에 탑재될 수도 있다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 틸팅 연결부(350)를 더욱 회전시켜 다관절 로봇 및 그리트 흡입유닛이 이동플랫폼(100)의 하면에 나란히 접히도록 할 수 있다. 이럴 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 회수장치(300)가 이동플랫폼(100)의 하부로 돌출되는 거리를 최소화 할 수 있으므로, 맨홀(17)의 하단부가 바닥면(19)으로부터 다소 높은 경우에도 간섭을 일으키지 않고 다른 이동플랫폼(100)으로 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 회수장치(300)를 이동시킬 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치 및 그것이 탑재된 자율이동장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

도 1은 보강재가 설치된 블록 내부의 일 예를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 탑재되지 않은 상태의 자율이동장치를 개략적으로 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 이동플랫폼에 결합된 상태를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 베이스 및 이동플랫폼의 결합관계를 설명하기 위한 사시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 베이스와 가이드 레일의 슬라이딩 가능한 결합을 설명하기 위한 정면도.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치가 인접한 이동플랫폼으로 이동되는 방법을 설명하기 위한 사시도.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 다관절 로봇의 작동을 설명하기 위한 정면도.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치의 틸팅 작동을 설명하기 위한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 이동플랫폼 150 : 가이드 레일 110 : 윈치

130 : 와이어 200 : 베이스 300 : 그리트 회수장치

310 : 흡입노즐 321 : 제1 암 322 : 제2 암

Claims

와이어에 의해 작업공간 내에서 이동되는 이동플랫폼을 포함하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치로서,

상기 이동플랫폼에 이동 가능하게 결합되는 베이스;

상기 베이스에 결합되는 다관절 로봇; 및

상기 다관절 로봇의 단부에 장착되는 그리트 흡입유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제1항에 있어서,

상기 베이스는 상기 이동플랫폼에 마련된 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제2항에 있어서,

상기 가이드 레일에는 길이방향을 따라 랙 기어가 설치 또는 형성되고,

상기 슬라이더에는 상기 랙 기어에 치합되는 복수의 피니언 기어가 포함되는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제3항에 있어서,

상기 슬라이더에는 상기 가이드 레일과 구름접촉 되는 복수의 롤러가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제1항에 있어서,

상기 베이스는 상호 도킹된 복수의 상기 이동플랫폼 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제1항에 있어서,

상기 다관절 로봇은,

상기 작업공간의 바닥면에 대하여 수직한 회전축을 중심으로 서로 회동 가능하게 결합되는 복수의 암을 가지며,

상기 복수의 암은 상기 바닥면과 평행한 회전축을 중심으로 회동 가능하게 베이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제6항에 있어서,

상기 복수의 암에는, 상기 베이스에 결합되는 제1 암과, 상기 제1 암에 결합되는 제2 암이 포함되는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제6항에 있어서,

상기 다관절 로봇은 상기 이동플랫폼의 폭 보다 좁게 접힐 수 있고, 상기 그리트 흡입유닛은 상기 베이스에 인접하게 접힐 수 있는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제1항에 있어서,

상기 그리트 흡입유닛은,

흡입노즐; 및

상기 흡입노즐의 상부에, 상기 흡입노즐에 대하여 상대적으로 회전 가능하게 연결되는 흡입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제9항에 있어서,

상기 그리트 흡입유닛은,

상기 흡입노즐의 하단부가 상기 작업공간의 바닥면으로부터 이격 된 거리를 감지하는 하나 이상의 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제9항에 있어서,

상기 베이스에는 탄성을 갖는 댐퍼가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제11항에 있어서,

상기 그리트 흡입 유닛은,

상기 그리트 흡입 노즐의 상기 작업공간의 바닥면과 접촉되는 부분에 결합되는 지지롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율이동장치에 탑재되는 그리트 회수장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 그리트 회수장치; 및

상기 그리트 회수장치가 이동 가능하게 탑재되는 이동플랫폼을 포함하는 것 을 특징으로 하는 그리트 회수장치가 탑재된 자율이동장치.