KR101226023B1 - 선행 도장 장치 - Google Patents

Abstract

선행 도장 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치는 내측이 선행블록의 외판에 대응하는 프레임유닛; 상기 프레임유닛의 외부에 설치되어 각 케이블을 감거나 풀어서 상기 케이블의 길이를 개별 제어하는 적어도 4개 이상의 윈치로 구성되는 윈치유닛; 상기 프레임유닛의 내부에서, 상기 각 윈치의 케이블에 연결되는 구동수단의 일측에 도료분사수단이 구성되어 상기 선행블록의 외판에 대응하여 배치된 상태로, 상기 각 케이블의 길이제어에 의해 일정 도장패턴을 따라 위치 이동함과 동시에, 상기 구동수단에 의해 자체 구동되면서 상기 도료분사수단을 통하여 상기 외판에 도료를 분사하는 도장모듈; 및 상기 프레임유닛의 내측 상부 및 하부 양측과, 외부에 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환 및 각도변화를 안내하는 롤러유닛을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면 다수 케이블의 길이제어로 도료 분사를 위한 도장모듈의 위치 및 자세를 제어하여 선행블록의 외판에 대한 도장작업을 자동으로 수행할 수 있다.

Description

선행 도장 장치{PAINTING SYSTEM OF A HULL}

본 발명은 선체에 대한 선행 도장 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수 케이블의 길이제어로 도료 분사를 위한 도장모듈의 위치 및 자세를 제어하여 선체의 외판에 대한 도장작업을 자동으로 수행하는 선행 도장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 신조 선박에 대한 도장작업은 해수에 의한 선체의 부식 및 오염을 방지하기 위한 작업으로, 특히 대형선박에 대한 도장은 블록 단위로 제작되는 각 선체의 선행블록(즉, 대형선박의 선체를 이루도록 다수의 블록단위로 선행하여 제작되는 선체블록을 지칭함, 이하 선행블록이라 함)에 대하여 외부도장과 내부도장으로 구분된다.

상기 외부도장은 선체의 선행블록 외판에 대한 도장으로, 외판의 하부와 측면 및 상부에 대한 도장작업으로 나누어서 진행된다.

이러한 선체의 선행블록 외부도장은 먼저, 선행블록의 외판 표면을 검사하고, 검사가 이루어진 선행블록의 외판에 부식 방지를 위한 방청도료를 먼저 도장한다.

이어서, 방오도료의 부착 성능을 향상시키기 위한 이음도료를 도장한 후, 해양 생물 및 슬라임(Slime) 등의 부착을 방지하기 위한 방오도료를 도장하여 선행블록의 외판에 대한 도장을 완료한다.

이러한 선행블록의 외판에 대한 도장작업 중, 특히, 선행블록의 측면 도장작업은 고공에서 이루어지는 작업으로, 통상 도장 작업자와 고소차 운전자가 한 조를 이루어 고소차 상에서 수작업으로 진행된다.

즉, 도장 작업자와 운전자가 고소차의 바스켓에 탑승한 상태로, 도장 작업자는 스프레이 건을 이용하여 선행블록의 외판을 도장하고, 운전자는 작업 진행 속도에 맞추어 다음 도장할 위치로 고소차를 운전하게 된다.

그런데, 이러한 종래 선행블록의 외판에 대한 측면 도장작업은 스프레이 건의 작업 속도, 피도면에 대한 스프레이 건의 도장 거리, 및 스프레이 건을 통한 도료의 분사압력 등이 도장품질을 결정짓는 중요한 인자로 작용하나, 수작업의 특성상 현실적으로는 도장 작업자의 숙련도와 경험에만 의존해 왔다.

특히, 대형선박의 선행블록 외판을 도장하기 위해 대형 고소차를 운용하는 경우에는 외부영향이 도장품질에 더욱 민감하게 작용한다.

즉, 이러한 외부영향인 도장공장의 노면상태나, 바람, 작업자의 움직임 등에 의한 고소차의 흔들림 등이 균일한 도장작업을 방해하여 작업능률은 물론 도장품질을 저하시키는 원인이 된다.

또한, 작업자의 안전면에서도, 도장작업이 고공에서 진행되어 여러 가지 요인으로 인해 고소차가 흔들리는 경우, 작업자의 안전을 보장할 수 없을 뿐만 아니라, 열악한 작업환경으로 인한 작업자의 근골격계 질환을 초래한다.

이에, 최근에는 자동화 추세와 도장설비의 발달 등으로, 고소차를 기반으로 하는 도장용 로봇장치와 같은 자동화 장비가 연구 개발되어 작업자가 고소차에 직접 탑승할 필요 없이 지상에서 이를 조작하여 도장작업을 자동으로 수행하는 자동 도장 시스템이 적용되는 추세이다.

그러나 이러한 자동 도장 시스템의 경우에도 선행블록의 외판 주위에 도장작업을 위한 충분한 작업공간이 필요하며, 여전히 도장공장의 노면상태나 기타 외부환경이 도장품질을 결정짓는 요인으로 작용하는 단점은 남아있다.

이에, 협소한 작업공간에서도 외부의 영향을 최소화하여 선행블록의 외판에 대한 도장품질을 보장할 수 있는 새로운 개념의 자동화 도장 설비의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명의 실시예는 작업장의 노면상태나 외부 환경에 영향을 받지 않고 피도면에 대한 도장패턴 및 형상에 따라 선행블록의 외판에 대한 도장작업을 자동으로 수행하는 선행 도장 장치를 제공하고자 한다.

또한, 별도의 전용 구조물 없이 협소한 작업공간에서도 다른 구조물과의 간섭 없이 도장작업을 이루어 작업 안전성 및 작업장의 공간효율을 높이는 선행 도장 장치를 제공하고자 한다.

또한, 피도면에 대한 계산된 도장패턴을 따라 균일한 도막분포를 유도하여 도장품질을 보장하고, 도료의 손실을 최소화하는 선행 도장 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 작업장을 이루며, 내측이 선행블록의 외판에 대응하는 프레임유닛; 상기 프레임유닛의 내부에서, 상기 각 윈치의 케이블에 연결되는 구동수단의 일측에 도료분사수단이 구성되어 상기 선행블록의 외판에 대응하여 배치된 상태로, 상기 각 케이블의 길이제어에 의해 일정 도장패턴을 따라 위치 이동함과 동시에, 상기 구동수단에 의해 자체 구동되면서 상기 도료분사수단을 통하여 상기 외판에 도료를 분사하는 도장모듈; 및 상기 프레임유닛의 내측 상부 및 하부 양측과, 외부 바닥면에 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환 및 각도변화를 안내하는 롤러유닛을 포함하는 선행 도장 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 프레임유닛은 다수개의 수직빔과 수평빔을 연결하며 양측에 배치되는 측부 프레임; 및 상기 측부 프레임의 양측 각 수직빔의 상단을 연결하는 다수개의 가로빔과, 각 가로빔을 세로로 연결하는 다수개의 세로빔으로 구성되는 상부 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 윈치유닛은 상기 프레임유닛의 외부 바닥면 양측에 각각 2개씩 4개의 윈치 또는 4개씩 8개의 윈치가 설치될 수 있다.

또한, 상기 윈치는 상기 바닥면에 설치되는 드럼 베이스; 상기 드럼 베이스에 회전 가능하게 설치되어 상기 케이블을 감거나 푸는 케이블 드럼; 및 상기 드럼 베이스의 일측에 설치된 상태로, 상기 케이블 드럼에 회전축을 통하여 연결되어 케이블 드럼을 정역 회전 제어하는 윈치모터로 구성될 수 있다.

또한, 상기 도장모듈은 상기 각 윈치의 케이블이 적어도 4개소에서 연결된 상태로, 모터 구동에 의해 작동하는 2축 액추에이터가 상기 선행블록의 외판에 대하여 횡방향과 전후방향으로 2축 구동하도록 배치되는 구동수단; 및 상기 구동수단의 일측에 설치되어 도료호스와 에어호스를 통하여 공급되는 도료와 에어를 도장 건을 통하여 상기 선행블록의 외판에 분사하는 도료분사수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동수단은 제1모터의 구동에 의해 레일 프레임 상의 제1레일을 따라 제1슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 횡방향으로 구동되는 제1액추에이터; 상기 제1슬라이더에 설치되어 제2모터의 구동에 의해 레일 플레이트 상의 제2레일을 따라 제2슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 전후방향으로 구동되는 제2액추에이터; 및 상기 레일 프레임의 양 측부에 각각 설치되어 상기 각 윈치의 케이블이 연결되는 케이블 프레임을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1액추에이터는 양 측단 상부와 하부에 상기 각 케이블 프레임이 양 측판을 통하여 설치되며, 전면 상,하측에는 길이방향을 따라 제1레일을 구비하는 레일 프레임; 상기 레일 프레임의 전방을 커버하여 상기 양 측판을 통하여 상기 레일 프레임에 고정되는 전방 커버; 상기 레일 프레임의 후면 일측에 설치되는 제1모터; 상기 레일 프레임의 제1레일 사이에 배치되어 상기 제1모터의 회전축에 설치되는 구동풀리와 상기 레일 프레임의 타측에 설치되는 피동풀리 사이에 상호 동력전달 가능하게 연결되는 벨트; 및 상기 전방 커버에 끼워진 상태로, 상기 벨트에 연결블록을 통하여 연결된 상태로, 상기 제1레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제1슬라이더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2액추에이터는 양측에 길이방향을 따라 제2레일을 구비하는 레일 플레이트; 상기 레일 플레이트의 상부를 커버하며, 상기 제1슬라이더에 일측이 장착되는 상부 커버; 상기 레일 플레이트의 후방에 설치되는 제2모터; 상기 상부 커버의 내부에서 상기 레일 플레이트 상에 그 길이방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 일단이 상기 제2모터의 회전축에 연결되는 볼 스크루; 및 상기 볼 스크루에 스크루 하우징을 통하여 연결된 상태로, 상기 제2레일을 따라 상기 레일 플레이트의 하부 외측에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2슬라이더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 도료분사수단은 상기 도료호스 및 에어호스와 연결되는 다수개의 도장 건; 상기 다수개의 도장 건이 길이방향을 따라 설치되는 건 브라켓; 상기 건 브라켓과 상기 2축 액추에이터의 일측을 연결하는 장착 브라켓으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 롤러유닛은 상기 프레임유닛의 내측 상부 양측과 하부 양측에 각각 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환과 각도변화를 안내하는 제1롤러수단; 및 상기 프레임유닛의 외부 바닥면에 각각 구성되어 상기 제1롤러수단과 상기 각 윈치 사이의 각 케이블의 방향전환을 안내하는 제2롤러수단을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1롤러수단은 상기 프레임유닛의 내측 상부 및 하부 양측에 각각 설치되는 서포트 프레임; 상기 각 서포트 프레임의 양측부에 각각 고정 설치되는 내,외측 축 하우징; 상기 내,외측 축 하우징에 축을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전 브라켓; 상기 회전 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제1안내롤러; 및 상기 내측 축 하우징의 외측면에 설치되는 보조롤러로 구성될 수 있다.

상기 제2롤러수단은 상기 프레임유닛의 외부 바닥면에 설치되는 롤러 베이스; 상기 롤러 베이스에 설치되는 롤러 브라켓; 및 상기 롤러 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제2안내롤러로 구성될 수 있다.

또한, 상기 윈치유닛의 각 윈치를 구동 제어하여 상기 도장모듈의 위치 및 자세를 제어함과 동시에, 상기 도장모듈의 구동수단의 제어를 통하여 도료분사수단의 위치를 이동시키면서 상기 도료분사수단을 통하여 도료의 분사를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 일측이 선행블록의 외판에 대응하는 양측 프레임; 상기 각 프레임의 타 측방 바닥면에 설치되어 각 케이블을 감거나 풀어서 상기 케이블의 길이를 개별 제어하는 8개의 윈치; 상기 각 프레임 사이의 일 측방에서, 상기 각 윈치의 케이블과 연결되는 액추에이터의 일측에 도료분사수단이 설치되어 상기 선행블록의 외판에 대응하여 배치되며, 상기 각 케이블의 길이제어에 의해 일정 도장패턴을 따라 위치 이동함과 동시에, 상기 액추에이터의 자체 구동제어에 의해 상기 도료분사수단이 이동하면서 상기 외판에 도료를 분사하는 도장모듈; 상기 각 프레임의 상부 및 하부에 전후방향으로 2개씩 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환 및 각도변화를 안내하는 제1롤러수단; 및 상기 각 프레임의 타 측방 바닥면에 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환을 안내하는 제2롤러수단을 포함하는 선행 도장 장치을 제공할 수 있다.

또한, 상기 도장모듈은 제1모터의 구동에 의해 레일 프레임 상의 제1레일을 따라 제1슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 횡방향으로 구동되는 제1액추에이터; 상기 제1슬라이더에 설치되어 제2모터의 구동에 의해 레일 플레이트 상의 제2레일을 따라 제2슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 전후방향으로 구동되는 제2액추에이터; 상기 레일 프레임의 상부 및 하부 양측에 각각 전후방향으로 설치되어 상기 각 윈치의 케이블이 각 전,후측에 한 가닥씩 연결되는 케이블 프레임; 및 상기 제2액추에이터의 제2슬라이더에 설치되어 도료호스와 에어호스를 통하여 공급되는 도료와 에어를 도장 건을 통하여 상기 선행블록의 외판에 분사하는 도료분사수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1액추에이터는 상기 제1액추에이터는 양 측단 상부와 하부에 상기 각 케이블 프레임이 양 측판을 통하여 설치되며, 전면 상,하측에는 길이방향을 따라 제1레일을 구비하는 레일 프레임; 상기 레일 프레임의 전방을 커버하여 상기 양 측판을 통하여 상기 레일 프레임에 고정되는 전방 커버; 상기 레일 프레임의 후면 일측에 설치되는 제1모터; 상기 레일 프레임의 제1레일 사이에 배치되어 상기 제1모터의 회전축에 설치되는 구동풀리와 상기 레일 프레임의 타측에 설치되는 피동풀리 사이에 상호 동력전달 가능하게 연결되는 벨트; 및 상기 전방 커버에 끼워진 상태로, 상기 벨트에 연결블록을 통하여 연결된 상태로, 상기 제1레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제1슬라이더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2액추에이터는 양측에 길이방향을 따라 제2레일을 구비하는 레일 플레이트; 상기 레일 플레이트의 상부를 커버하며, 상기 제1슬라이더에 일측이 장착되는 상부 커버; 상기 레일 플레이트의 후방에 설치되는 제2모터; 상기 상부 커버의 내부에서 상기 레일 플레이트 상에 그 길이방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 일단이 상기 제2모터의 회전축에 연결되는 볼 스크루; 및 상기 볼 스크루에 스크루 하우징을 통하여 연결된 상태로, 상기 제2레일을 따라 상기 레일 플레이트의 하부 외측에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2슬라이더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 도료분사수단은 상기 도료호스 및 에어호스와 연결되는 다수개의 도장 건; 상기 다수개의 도장 건이 일정간격으로 설치되는 건 브라켓; 및 상기 건 브라켓과 상기 제2액추에이터의 제2슬라이더를 연결하는 장착 브라켓으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1롤러수단은 상기 각 프레임의 내측 상부 및 하부에 각각 설치되는 서포트 프레임; 상기 각 서포트 프레임의 양측부에 각각 고정 설치되는 내,외측 축 하우징; 상기 각 내,외측 축 하우징 사이에 축을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전 브라켓; 상기 회전 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제1안내롤러; 및 상기 내측 축 하우징의 외측면에 설치되는 보조롤러로 구성될 수 있다.

또한, 상기 각 프레임의 타 측방 바닥면에 설치되는 롤러 베이스; 상기 롤러 베이스에 설치되는 롤러 브라켓; 및 상기 롤러 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제2안내롤러로 구성될 수 있다.

또한, 상기 각 윈치를 구동 제어하여 상기 도장모듈의 위치 및 자세를 제어함과 동시에, 상기 도장모듈의 액추에이터의 제어를 통하여 도료분사수단의 위치를 이동시키면서 상기 도료분사수단을 통하여 도료의 분사를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 작업장을 이루는 프레임유닛의 내부에서 케이블의 길이제어로 도료를 분사하는 도장모듈의 위치 및 자세를 제어함으로써 작업장의 노면상태나 외부 환경에 영향을 받지 않고 피도면에 대한 도장패턴 및 그 형상에 따라 선행블록의 외판에 대한 도장작업을 자동으로 수행할 수 있다.

또한, 4가닥 또는 8가닥의 케이블을 이용하여 그 길이제어로 도장모듈의 위치 및 자세제어를 이루도록 하여 협소한 작업공간에서도 다른 구조물과의 간섭 없이 도장작업을 신속하고 안전하게 이룰 수 있으며, 이로써, 작업장의 공간효율을 높일 수 있다.

또한, 피도면에 대한 계산된 도장패턴을 따라 도장모듈의 위치 및 자세제어를 통하여 피도면에 대한 균일한 도막분포를 가능하게 하며, 이로써, 도장품질을 보장하고, 도료의 손실을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 외측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 내측 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 윈치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 도장모듈의 조립 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 도장모듈의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제1롤러수단의 조립 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제1롤러수단의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제2롤러수단의 일 예의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제2롤러수단의 다른 예의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제어 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 작동 상태도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 적용되는 윈치유닛에 의한 케이블 길이제어의 제1작동 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 적용되는 윈치유닛에 의한 케이블 길이제어의 제2작동 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 적용되는 윈치유닛에 의한 케이블 길이제어의 제3작동 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 다른 예에 의한 프레임이 적용된 선행 도장 장치의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 다른 예에 의한 윈치유닛이 적용된 선행 도장 장치의 사시도이다.

이하, 본 발명의 선행 도장 장치의 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 외측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 내측 부분 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따르는 선행 도장 장치는 도장을 위한 작업장에서 8가닥의 케이블(C1~C8)의 길이제어로 각 케이블(C1~C8)과 연결된 도장모듈(PM)의 위치 및 자세를 제어하여 선행블록(SB)의 외판에 대한 도장작업을 자동으로 수행한다.

이러한 선행 도장 장치는 도장 작업장을 이루는 프레임유닛(FU)이 구비된다.

프레임유닛(FU)은 일 측부 프레임(F1)의 내측이 피도면이 되는 선행블록(SB)의 외판에 대응하게 되는데, 이러한 프레임유닛(FU)의 전체 구성은 다수개의 수직빔(11)과 수평빔(13)을 연결하며 양측에 측부 프레임(F1; 일측 미도시)이 배치된다.

또한, 양 측부 프레임(F1)의 각 수직빔(11)의 상단을 연결하는 다수개의 가로빔(15)에 다수개의 세로빔(17)을 세로방향으로 연결하여 상부 프레임(F2)이 구성된다.

여기서, 상기 측부 프레임(F1)은 설명의 편의상 상기 선행블록(SB)의 외판에 대응하는 면이 내측면, 반대측 면을 외측면이라 한다.

이러한 구성을 갖는 프레임유닛(FU)에서, 측부 프레임(F1)의 외부에는 윈치유닛(WU)이 구성된다.

상기 윈치유닛(WU)의 구체적인 배치에 대해서는 이하, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 확대 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 윈치유닛(WU)은 일 측부 프레임(F1)의 외부 바닥면 8개의 윈치(21)가 4개씩 서로 반대방향으로 설치된다.

8개의 윈치(21)는 각 케이블(C1~C8)을 감거나 풀어서 케이블(C1~C8)의 길이를 개별 제어한다.

각 케이블(C1~C8)의 선단은 방향전환 및 각도변화를 위한 롤러유닛을 거쳐 측부 프레임의 내부에서 도장모듈(PM)과 연결되어 선행블록(SB)의 외판에 대한 도장모듈(PM)의 위치 및 자세를 제어한다.

이러한 각 윈치(21)의 구체적인 구성에 대해서는 이하, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 윈치의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 윈치(21)는 바닥면에 드럼 베이스(23)가 설치되고, 드럼 베이스(23) 상에는 케이블(C1~C8)을 감거나 푸는 케이블 드럼(25)이 회전 가능하게 설치된다.

또한, 드럼 베이스(23)의 일측에는 윈치모터(27)가 설치되며, 윈치모터의 회전축은 케이블 드럼(25)에 연결되어 케이블 드럼(25)을 정역 회전 제어한다.

여기서, 윈치모터(27)는 회전제어가 자유로운 스텝모터를 적용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 회전수 및 정역 회전 제어를 정밀하게 이룰 수 있는 모터이면, 적용할 수 있다.

또한, 상기 케이블(C1~C8)은 일반적인 스테인리스 스틸을 소재로 하는 금속 케이블을 적용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

예를 들어, 고 강성이면서 내부식성 및 내열성을 갖는 섬유 케이블로 아라미드 섬유를 소재로 하는 케블라 케이블을 적용할 수 있다.

이러한 케블라 케이블은 롤러 등을 통하여 케이블(C1~C8)의 방향전환 및 각도변화가 요구되는 경우, 금속 케이블에 비하여 상기 롤러에서의 곡률 반경을 작게 할 수 있어 제어 정밀도를 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 케블라 케이블과 같은 섬유소재의 케이블은 동일한 굵기의 사양인 경우, 스테인리스 스틸과 같은 금속소재에 비해 인장강도를 더 크게 할 수 있을 뿐만 아니라, 무게는 더 가볍게 할 수 있는 이점도 있다.

이러한 구성을 갖는 각 윈치(21)는 측부 프레임(F1)의 내부에서 케이블(C1~C8)을 통하여 도장모듈(PM)의 양측에 연결되어 각 케이블(C1~C8)의 길이제어에 의해 선행블록(SB)의 외판에 대하여 일정한 도장패턴을 따라 도장모듈(PM)의 위치 이동 및 자세를 바꾸도록 구동된다.

상기 측부 프레임(F1)의 내부에 배치되는 도장모듈(PM)에 대해서는 이하, 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 도장모듈의 조립 사시도이다.

도 5를 참조하면, 도장모듈(PM)은 모터 구동에 의해 작동하는 제1,제2액추에이터(A1,A2)가 직교방향으로 연결되어 각 윈치(21)의 8가닥의 케이블(C1~C8)이 양측 상부 및 하부 전,후측에 각각 한 가닥씩 연결된 상태로 상기 선행블록(SB)의 외판에 대하여 횡방향과 전후방향으로 2축 구동하는 구동수단(30)이 구비된다.

또한, 구동수단(30)의 제2액추에이터(A2)에는 도료분사수단(40)이 설치되어 도료호스(31)와 에어호스(32)를 통하여 공급되는 도료와 에어를 도장 건(41)을 통하여 상기 선행블록(SB)의 외판에 분사하도록 구성된다.

이러한 도장모듈(PM)의 구체적인 구성에 대해서는 이하, 도 6을 통하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 도장모듈의 분해 사시도이다.

도 6을 참조하면, 먼저, 구동수단(30)은 제1액추에이터(A1)와 제2액추에이터(A2) 및 케이블 프레임(33)으로 구성된다.

제1액추에이터(A1)는 제1모터(M1)의 구동에 의해 레일 프레임 상의 제1레일을 따라 제1슬라이더(S1)가 상기 선행블록(SB)의 외판에 대하여 횡방향으로 구동하도록 구성된다.

즉, 제1액추에이터(A1)는 레일 프레임(35)의 양 측단 상부와 하부에 각각 케이블 프레임(33)이 양 측판(36)을 통하여 설치되고, 각 케이블 프레임(33)을 통하여 각 윈치(21)의 8가닥의 케이블(C1~C8)에 연결된다.

여기서, 케이블 프레임(33)은 선행블록(SB)의 외판에 대해 전후방향으로 배치되어 레일 프레임(35)의 양 측단의 상부와 하부에 양 측판(36)을 통하여 각각 총 4개가 설치된다.

이러한 각 케이블 프레임(33)은 그 전측 및 후측에 고리(34)를 통하여 각 케이블(C1~C8)이 2개소에서 연결된다.

또한, 레일 프레임(35)의 전면 상,하측에는 길이방향을 따라 각각 제1레일(R1)이 설치된다.

상기 레일 프레임(35)의 전방에는 상기 양 측판(36)을 통하여 전방 커버(H1)가 설치되어 레일 프레임(35)의 전방을 커버한다.

상기 레일 프레임(35)의 후면 일측에는 제1모터(M1)가 설치되고, 제1모터(M1)의 회전축에는 레일 프레임(35) 사이에서 구동풀리(P1)가 설치된다.

또한, 레일 프레임(35) 사이의 타측에는 상기 구동풀리(P1)의 반대측에 피동풀리(P2)가 설치되며, 상기 구동풀리(P1)와 피동풀리(P2)는 벨트(V)로 연결된다.

상기 벨트(V)는 레일 프레임(35) 사이에 배치되어 상기 제1모터(M1)의 회전동력에 의해 구동풀리(P1) 및 피동풀리(P2)를 따라 회전한다.

제1슬라이더(S1)는 전방 커버(H1)에 끼워진 상태로, 벨트(V)에 연결블록(37)을 통하여 내측이 연결된 상태로, 상기 제1레일(R1)을 따라 상기 전방 커버(H1)의 외측에서 별도의 브라켓(38)을 통하여 제2액추에이터(A2)와 연결되어 슬라이드 이동된다.

한편, 상기 레일 프레임(35)의 후면에는 후방 커버(39)가 설치되어 레일 프레임(35)의 후방을 커버한다.

그리고 제2액추에이터(A2)는 상기 제1슬라이더(S1)의 하측에 설치되어 제2모터(M2)의 구동에 의해 레일 플레이트(RP) 상의 제2레일(R2)을 따라 제2슬라이더(S2)가 선행블록(SB)의 외판에 대하여 전후방향으로 구동하도록 구성된다.

즉, 제2액추에이터(A2)는 레일 플레이트(RP)의 양 측방에 길이방향을 따라 제2레일(R2)을 구성한다.

상기 레일 플레이트(RP)의 상부에는 상부 커버(H2)가 설치되어 레일 플레이트(RP)의 상부를 커버한다.

상부 커버(H2)는 그 상면 일측이 상기 제1슬라이더(S1)에 브라켓(38)을 통하여 설치된다.

또한, 레일 플레이트(RP)의 후방에는 제2모터(M2)가 설치된다.

상부 커버(H2)의 내부에는 상기 레일 플레이트(RP) 상에 그 길이방향을 따라 볼 스크루(BS)가 회전 가능하게 배치된 상태로 제2모터(M2)의 회전축에 일단이 연결된다.

또한, 제2슬라이더(S2)는 상부 커버(H2)의 내부에서 볼 스크루(BS)에 스크루 하우징(SH)을 통하여 연결된 상태로, 상기 제2레일(R2)을 따라 상기 레일 플레이트(RP)의 하부 외측에서 상기 도료분사수단(40)과 연결되어 슬라이드 이동된다.

한편, 상기 도료분사수단(40)은 4개의 도장 건(41)과 건 브라켓(43) 및 장착 브라켓(45)으로 구성된다.

즉, 각 도장 건(41)은 도료호스(31) 및 에어호스(32)와 연결된 상태로 건 브라켓(43)에 길이방향을 따라 설치되고, 건 브라켓(43)은 제2액추에이터(A2)의 제2슬라이더(S2)의 하부 일측에 장착 브라켓(45)을 통하여 연결된다.

한편, 상기 8개의 윈치(21)와 도장모듈(PM)을 연결하는 8가닥의 케이블(C1~C8)은 프레임유닛(FU)의 수직빔(11) 중 양측으로 2개의 수직빔(11) 내측면 상부 및 하부와 외부 바닥면에 구성되는 롤러유닛에 의해 각각 방향전환 및 각도변화 또는 방향전환을 이룬다.

상기 도 1과 도 2를 참조하면, 롤러유닛은 양측 수직빔(11)의 각 내측면 상부와 하부에 각각 제1롤러수단(RU1)이 구성되어 상기 각 윈치(21)와 도장모듈(PM)을 연결하는 각 케이블(C1~C8)의 방향전환과 각도변화를 동시에 수용하면서 안내한다.

또한, 양측 수직빔(11)의 각 외부 바닥면에 각각 제2롤러수단(RU2)이 구성되어 상기 제1롤러수단(RU1)과 상기 각 윈치(21) 사이의 각 케이블(C1~C8)의 방향전환을 수용하여 안내한다.

먼저, 상기한 제1롤러수단(RU1)의 구체적인 구성에 대해서는 이하, 도 7과 도 8을 통하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제1롤러수단의 조립 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제1롤러수단의 분해 사시도이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 상기 제1롤러수단(RU1)은 상기 각 수직빔(11)의 내측면 상부 및 하부 양측에 각각 서포트 프레임(51)이 설치된다.

각 서포트 프레임(51)은 상기 수직빔(11)에 힌지체(52)를 통하여 설치되어 사용하지 않는 동안에는 측면으로 접어두고, 사용할 경우에만 반대로 펴서 힌지체(52) 상의 고정단(53)에 볼트 체결하여 사용된다.

또한, 각 서포트 프레임(51)의 길이방향 양 측부에는 각각 내,외측 축 하우징(54,55)이 한 쌍을 이루어 설치되고, 상기 각 내,외측 축 하우징(54,55)에는 축(56)을 통하여 회전 가능하게 회전 브라켓(57)이 설치된다.

또한, 회전 브라켓(57)에는 케이블(C1~C8)을 안내하는 제1안내롤러(58)가 회전 가능하게 설치되어 케이블(C1~C8)의 방향전환을 이룬다.

또한, 각각의 내측 축 하우징(54)의 측면에는 케이블(C1~C8)의 방향전환을 보조하여 구름 지지하는 보조롤러(59)가 설치된다.

이때, 상기 내측 축 하우징(54)과 이에 설치되는 축(56) 상에는 케이블 설치홈(G)이 형성되어 상기 제1안내롤러(58)에 감긴 케이블(C1~C8)이 케이블 설치홈(G)을 통하여 상기 일측 축(56)의 내부로 안내되어 상기 보조롤러(59)에 의해 다시 안내되도록 걸쳐지게 된다.

즉, 제1롤러수단(RU1)은 제1안내롤러(58) 및 보조롤러(59)에 의해 케이블(C1~C8)의 방향전환을 안내하며, 내,외측 축 하우징(54,55)에 대한 회전 브라켓(57)의 회전 작동으로 제1안내롤러(58)에 안내되는 케이블(C1~C8)의 각도변화를 수용한다.

그리고 상기한 제2롤러수단(RU2)의 구체적인 구성에 대해서는 이하, 도 9와 도 10을 통하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제2롤러수단의 일 예의 사시도이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 적용되는 제2롤러수단의 다른 예의 사시도이다.

도 9와 도 10을 참조하면, 상기 제2롤러수단(RU2)은 상기 양측 수직빔(11)의 외부 바닥면에 각각 4개씩의 롤러 베이스(61)가 설치된다.

롤러 베이스(61)에는 롤러 브라켓(63)이 설치되며, 이 롤러 브라켓(61)에는 케이블(C1~C8)을 안내하는 제2안내롤러(65)가 회전 가능하게 설치되어 케이블(C1~C8)의 방향전환을 이룬다.

여기서, 상기 제2롤러수단(RU2)은, 도 9에서 도시한 바와 같이, 케이블(C1~C8)이 바닥면에 평행하게 연결되는 경우에 적용되는 일 예로, 롤러 브라켓(63)이 제2안내롤러(65)를 바닥면에 대하여 평행하게 설치한다.

또한, 상기 제2롤러수단(RU2)은, 도 10에서 도시한 바와 같이, 케이블(C1~C8)이 바닥면에 일정각(θ)을 가지며 연결되는 경우에 적용되는 다른 예로, 롤러 브라켓(63)이 제2안내롤러(65)를 바닥면에 대하여 일정각(θ) 경사지게 설치한다.

한편, 도 11을 참조하면, 이러한 선행 도장 장치에서, 상기 윈치유닛(WU)의 각 윈치(21)는 제어부(CU)에 의해 구동 제어되어 각 케이블(C1~C8)의 길이를 개별적으로 가변함으로써 상기 도장모듈(PM)의 위치 및 자세를 제어한다.

또한, 상기 제어부(CU)는 상기 도장모듈(PM)의 제1액추에이터(A1) 및 제2액추에이터(A2)를 개별 제어하여 도료분사수단(40)의 각 도장 건(41)의 위치를 동시에 이동시키면서 상기 도장 건(41)을 통한 도료의 분사를 제어한다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 선행 도장 장치의 작동에 대해서, 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치의 작동 상태도이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 선행 도장 장치는 프레임유닛(FU)의 외부에 구성되는 8개의 윈치(21)로 구성된 윈치유닛(WU)이 프레임유닛(FU) 내부의 도장모듈(PM)에 대각선방향으로 4개소에 2가닥씩 8가닥의 케이블(C1~C8)로 각각 연결된 상태로, 제어부(CU)의 신호에 의해 각 케이블(C1~C8)의 길이제어로 도장모듈(PM)의 위치 및 자세를 제어한다.

이때, 도장모듈(PM)은 피도면인 선행블록(SB)의 외판에 대하여 설정된 도장패턴을 따라 이동함과 동시에, 피도면의 형상에 따라 자세를 바꾸면서 도장 건(41)들을 통하여 도료를 분사하여 도장작업을 자동으로 진행한다.

상기 도장모듈(PM)의 도장패턴에는 스톱 & 스프레이(Stop & Spray) 방식과 무빙 & 스프레이(Moving & Spray) 방식으로 나눌 수 있다.

즉, 스톱 & 스프레이(Stop & Spray) 방식은 제어부(CU)가 각 윈치(21)의 케이블(C1~C8) 길이제어로 선행블록(SB)의 외판에 대한 특정위치에 도장모듈(PM)을 정지시킨 상태로, 선행블록(SB)의 외판에 대하여 횡방향으로 구동하는 제1액추에이터(A1)를 제어하여 각 도장 건(41)을 제1액추에이터(A1)의 횡방향 스트로크 범위 내에서 이동시키면서 도장작업을 진행하고, 이후, 다시 각 케이블(C1~C8)의 길이제어로 도장모듈(PM)을 다음 도장위치로 이동시켜 동일한 방법으로 도장작업을 진행하는 방식이다.

또한, 무빙 & 스프레이(Moving & Spray) 방식은 제어부(CO)가 각 윈치(21)의 케이블(C1~C8) 길이제어로 선행블록(SB)의 전체 외판에 대하여 도장모듈(PM)을 연속적으로 이동시키면서 도장 건(41)을 통하여 도료를 분사하여 도장작업을 완료하는 방식이다.

이러한 스톱 & 스프레이(Stop & Spray) 방식과 무빙 & 스프레이(Moving & Spray) 방식은 피도면의 형상에 따라 적용을 달리할 수 있는데, 스톱 & 스프레이(Stop & Spray) 방식의 경우, 피도면 형상이 복잡한 경우에 유리하며, 무빙 & 스프레이(Moving & Spray) 방식은 피도면 형상이 단순 평면일 경우에 유리하다.

한편, 상기한 윈치유닛(WU)의 케이블(C1~C8)의 길이제어를 통한 도장모듈(PM)의 제어는 피도면에 대한 설정된 도장패턴 또는 피도면에 대한 도장모듈(PM)의 도장거리에 따라 도장모듈(PM)의 위치를 이동시키는 위치제어와, 피도면의 형상에 따른 도장모듈(PM)의 자세를 변화시키는 자세제어로 구분된다.

상기 피도면에 대한 설정된 도장패턴에 따른 도장모듈(PM)의 위치제어에 대해서는 이하, 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 실시예에 적용되는 윈치유닛에 의한 케이블 길이제어의 제1작동 개념도이다.

도 13을 참조하면, 제어부(CU)에 의한 윈치유닛(WU)의 케이블 길이제어는 8개의 윈치(21)가 상호 연동하여 각 케이블 드럼(25) 상의 케이블(C1~C8)을 풀거나 감아서 도장모듈(PM)에 연결된 각 케이블(C1~C8)의 전체 길이를 가변 제어한다.

이로써, 상기 도장모듈(PM)은 피도면에 대한 설정된 도장패턴을 따라 위치제어가 이루어진다.

이때, 도장모듈(PM)이 선행블록(SB)의 외판에 평행하게 대응한 상태로, 윈치유닛(WU)의 케이블 길이제어는 다음과 같다.

즉, 도장모듈(PM)의 대각선방향의 4개소에 각 케이블 프레임(33)을 통하여 2가닥씩 연결되는 각 케이블(C1~C8) 중, 선행블록(SB)의 외판에 대한 일측방의 상부 및 하부 전,후측 케이블(C1,C2,C5,C6)을 동시에 감거나 풀고, 반대로 타측방의 상부 및 하부 전,후측 케이블(C3,C4,C7,C8)은 동시에 풀거나 감으면, 도장모듈(PM)은 수평방향으로 위치가 이동되는 원리이다.

이러한 케이블 길이제어를 통하여 도장모듈(PM)의 수평방향 이동 외에, 수직방향 및 대각선방향 등, 사방으로의 위치 이동이 가능하다.

즉, 대각선방향의 4개소에 케이블 프레임(33)을 통하여 2가닥의 케이블이 전,후측으로 연결된 도장모듈(PM)은 각 케이블(C1~C8)의 길이 변화에 따라 선행블록(SB)의 외판에 대응하는 초기위치(PT1)에서 다음위치(PT2)로 이동되어 도장을 위한 작업위치가 피도면에 대한 설정된 도장패턴을 따라 그 위치가 제어된다.

이러한 케이블 길이제어에 의한 도장모듈(PM)의 위치제어는 피도면인 선행블록(SB)의 외판에 대한 도장위치를 설정하기 위한 기본적인 작동을 이룬다.

그리고 상기 피도면에 대한 도장모듈(PM)의 도장거리에 따른 도장모듈(PM)의 위치제어에 대해서는 이하, 도 14를 참조하여 설명한다.

도 14는 본 발명의 실시예에 적용되는 윈치유닛에 의한 케이블 길이제어의 제2작동 개념도이다.

도 14를 참조하면, 피도면인 선행블록(SB)의 외판에 대한 도장모듈(PM)의 도장거리가 멀거나 가까운 경우에는 제어부(CU)에 의한 윈치유닛(WU)의 케이블 길이제어를 통하여 도장거리를 조정할 수 있다.

이때, 도장모듈(PM)이 선행블록(SB)의 외판에 평행하게 대응한 상태로, 윈치유닛(WU)의 케이블 길이제어는 다음과 같다.

즉, 도장모듈(PM)의 대각선방향의 4개소에 각 케이블 프레임(33)을 통하여 2가닥씩 연결되는 각 케이블(C1~C8) 중, 선행블록(SB)의 외판에 대한 양 측방의 상부 및 하부 전측 케이블(C1~C4) 4가닥을 동시에 감거나 풀고, 반대로 양 측방의 상부 및 하부 후측 케이블(C5~C8) 4가닥은 동시에 풀거나 감으면, 도장모듈(PM)은 상기 외판에 대하여 전후방향으로 위치가 이동되는 원리이다.

이는 도장모듈(PM)의 대각선방향의 4개소에 케이블(C1~C8)이 케이블 프레임(33)을 통하여 2가닥의 케이블이 전,후측으로 연결된 점을 이용하여 4가닥의 전측 케이블(C1~C4)과 4가닥의 후측 케이블(C5~C8)의 길이 변화를 반대로 제어한다.

이로써, 도장모듈(PM)은 선행블록(SB)의 외판에 대한 전후방향 도장거리를 소폭 조정하는 위치제어를 이룬다.

또한, 선행블록(SB)의 외판이 곡면구간인 경우와 같이, 피도면의 형상에 따른 도장모듈(PM)의 자세를 변화시키는 자세제어에 대해서는 이하, 도 15를 참조하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 실시예에 적용되는 윈치유닛에 의한 케이블 길이제어의 제3작동 개념도이다.

도 15를 참조하면, 선행블록(SB)의 외판이 곡면구간인 경우, 제어부(CU)에 의한 윈치유닛(WU)의 케이블 길이제어를 통하여 도장모듈(PM)도 일정 각도로 틀어져 상기 곡면구간에 최대한 평행하게 배치된다.

이때, 도장모듈(PM)이 선행블록(SB)의 곡면구간 외판에 평행하게 대응하도록 하기 위한 윈치유닛(WU)의 케이블 길이제어는 다음과 같다.

즉, 도장모듈(PM)의 4개소에 각 케이블 프레임(33)을 통하여 2가닥씩 연결되는 각 케이블(C1~C8) 중, 선행블록(SB)의 외판에 대한 일측방의 상부 및 하부 후측 케이블(C5,C6)과 타측방의 상부 및 하부 전측 케이블(C3,C4)은 감아서 당기고, 반대로 일측방의 상부 및 하부 전측 케이블(C1,C2)과 타측방의 상부 및 하부 후측 케이블(C7,C8)은 풀어 주면, 선행블록(SB)의 외판에 대한 도장모듈(PM)의 자세가 일정각 틀어지는 원리이다.

이는 도장모듈(PM)의 대각선방향의 4개소에 케이블(C1~C8)이 케이블 프레임(33)을 통하여 2가닥의 케이블이 전,후측으로 연결된 점을 이용한다.

즉, 일측방의 2가닥의 전측 케이블(C1,C2)과 타측방의 2가닥의 후측 케이블(C7,C8)과, 일측방의 2가닥의 후측 케이블(C5,C6)과 타측방의 2가닥의 전측 케이블(C3,C4)의 길이 변화를 서로 반대로 제어하여 선행블록(SB)의 곡면구간 외판에 대응하는 도장모듈(PM)의 대응 각도를 일정 각도로 틀어서 자세제어를 이룬다.

이로써, 도장모듈(PM)은 상기 선행블록(SB)의 곡면구간 외판에 최대한 평행하게 대응하도록 그 자세가 일정 각도로 틀어진 상태로 도장작업을 진행할 수 있다.

지금까지, 도 1 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시예 중, 제어부(CU)의 제어신호에 따라 8개의 윈치(21)를 적용하는 윈치유닛(WU)이 8가닥 케이블(C1~C8)의 길이제어로 도장모듈(PM)의 위치 및 자세제어를 이루는 선행 도장 장치의 제1실시예를 설명하였다. 그러나 이는 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.

예를 들어, 도 1과 도 2에 도시된 프레임유닛(FU)의 다른 예로 일정거리 이격된 양측에 수직방향으로 세워지는 2개의 프레임(101,103))만을 적용할 수 있다.

이러한 프레임유닛(FU)의 적용 가능한 다른 예에 대해서는 이하, 도 16을 참조하여 설명한다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 다른 예에 의한 프레임이 적용된 선행 도장 장치의 사시도이다.

도 16을 참조하면, 상기 프레임유닛(FU)의 다른 예에 따른 구성으로, 선행블록(SB)의 외판에 일측이 대응하도록 바닥면 양측에 각각 프레임(101,103)이 세워져 설치된다.

여기서, 양측 프레임(101,103)은 설명의 편의상 상기 선행블록(SB)의 외판에 대응하는 면이 내측면, 반대측 면을 외측면이라 한다.

즉, 이러한 양측 프레임(101,103)의 외측방으로는 윈치유닛(WU)이 구성되고, 내측방으로는 도장모듈(PM)이 배치된다.

상기 도장모듈(PM)은 윈치유닛(WU)의 각 윈치(21)의 케이블(C1~C8)에 연결되어 각 케이블(C1~C8)의 길이제어에 의해 도장모듈(PM)의 위치 및 자세제어를 이루는 작동원리는 상기 제1실시예와 동일하다.

또한, 도 1과 도 2에 도시된 윈치유닛(WU)의 다른 예로 4개의 윈치(21)를 적용할 수 있다.

이러한 윈치유닛(WU)의 적용 가능한 다른 예에 대해서는 이하, 도 17을 참조하여 설명한다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 선행 도장 장치에 다른 예에 의한 윈치유닛이 적용된 선행 도장 장치의 사시도이다.

도 17을 참조하면, 상기 윈치유닛(WU)의 다른 예에 따른 구성으로, 제1실시예에서는 8개의 윈치(21)를 통한 8가닥 케이블(C1~C8)의 길이제어로 도장모듈(PM)의 위치 및 자세제어를 이루었으나, 다른 예에 따른 윈치유닛(WU)은 4개의 윈치(121)로 구성된다.

즉, 4개의 윈치(21)가 적용됨에 따라 도장모듈(PM)은 4가닥 케이블(C1~C4)의 길이제어로 피도면에 대한 설정된 도장패턴에 따라 위치제어만 가능하다.

단, 제1실시예와 같이, 피도면에 대한 도장모듈(PM)의 도장거리에 따른 위치제어와, 피도면의 형상에 따른 도장모듈(PM)의 자세를 변화시키는 자세제어는 구현하지 못하는 단점이 있으나, 제어가 쉽고, 설비구현이 용이하여 피도면이 평평한 면인 경우에 적용상의 이점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

C1~C8: 케이블 PM: 도장모듈
SB; 선행블록 FU: 프레임유닛
F1: 측부 프레임 F2: 상부 프레임
101,103: 프레임 11: 수직빔
13: 수평빔 15: 가로빔
17: 세로빔 WU: 윈치유닛
21: 윈치 23: 드럼 베이스
25: 케이블 드럼 27: 윈치모터
A1,A2: 제1,제2액추에이터 30: 구동수단
31: 도료호스 32: 에어호스
33: 케이블 프레임 34: 고리
35: 레일 프레임 36: 측판
37: 연결블록 38: 브라켓
39: 후방 커버 40: 도료분사수단
41: 도장 건 M1,M2: 제1,제2모터
H1: 전방 커버 H2: 상부 커버
S1,S2: 제1,제2슬라이더 R1,R2: 제1,제2레일
P1,P2: 구동 및 피동풀리 V: 벨트
BS: 볼 스크루 SH: 스크루 하우징
43: 건 브라켓 45: 장착 브라켓
RU1,RU2: 제1,제2롤러수단 51: 서포트 프레임
52: 힌지체 53: 고정단
54,55: 내,외측 축 하우징 56: 축
57: 회전 브라켓 58: 제1안내롤러
59: 보조롤러 G: 케이블 설치홈
61: 롤러 베이스 63: 롤러 브라켓
65: 제2안내롤러 CU: 제어부

Claims (21)

1. 내측이 선행블록의 외판에 대응하는 프레임유닛;
   상기 프레임유닛의 외부에 설치되어 각 케이블을 감거나 풀어서 상기 케이블의 길이를 개별 제어하는 적어도 4개 이상의 윈치로 구성되는 윈치유닛;
   상기 프레임유닛의 내부에서, 상기 각 윈치의 케이블에 연결되는 구동수단의 일측에 도료분사수단이 구성되어 상기 선행블록의 외판에 대응하여 배치된 상태로, 상기 각 케이블의 길이제어에 의해 일정 도장패턴을 따라 위치 이동함과 동시에, 상기 구동수단에 의해 자체 구동되면서 상기 도료분사수단을 통하여 상기 외판에 도료를 분사하는 도장모듈; 및
   상기 프레임유닛의 내측 상부 및 하부 양측과, 외부에 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환 및 각도변화를 안내하는 롤러유닛을 포함하며,
   상기 윈치유닛의 각 윈치를 구동 제어하여 상기 도장모듈의 위치 및 자세를 제어함과 동시에, 상기 도장모듈의 구동수단의 제어를 통하여 도료분사수단의 위치를 이동시키면서 상기 도료분사수단을 통하여 도료의 분사를 제어하는 제어부를 더 포함하는 선행 도장 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프레임유닛은
   다수개의 수직빔과 수평빔을 연결하며 양측에 배치되는 측부 프레임; 및
   상기 측부 프레임의 양측 각 수직빔의 상단을 연결하는 다수개의 가로빔과, 각 가로빔을 세로로 연결하는 다수개의 세로빔으로 구성되는 상부 프레임을 포함하는 선행 도장 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 윈치유닛은
   상기 프레임유닛의 외부 바닥면 양측에 각각 2개씩 4개의 윈치 또는 4개씩 8개의 윈치가 설치되는 선행 도장 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 윈치는
   상기 바닥면에 설치되는 드럼 베이스;
   상기 드럼 베이스에 회전 가능하게 설치되어 상기 케이블을 감거나 푸는 케이블 드럼; 및
   상기 드럼 베이스의 일측에 설치된 상태로, 상기 케이블 드럼에 회전축을 통하여 연결되어 케이블 드럼을 정역 회전 제어하는 윈치모터로 구성되는 선행 도장 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 도장모듈은
   상기 각 윈치의 케이블이 적어도 4개소에서 연결된 상태로, 모터 구동에 의해 작동하는 2축 액추에이터가 상기 선행블록의 외판에 대하여 횡방향과 전후방향으로 2축 구동하도록 배치되는 구동수단; 및
   상기 구동수단의 일측에 설치되어 도료호스와 에어호스를 통하여 공급되는 도료와 에어를 도장 건을 통하여 상기 선행블록의 외판에 분사하는 도료분사수단을 포함하는 선행 도장 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동수단은
   제1모터의 구동에 의해 레일 프레임 상의 제1레일을 따라 제1슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 횡방향으로 구동되는 제1액추에이터;
   상기 제1슬라이더에 설치되어 제2모터의 구동에 의해 레일 플레이트 상의 제2레일을 따라 제2슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 전후방향으로 구동되는 제2액추에이터; 및
   상기 레일 프레임의 양 측부에 각각 설치되어 상기 각 윈치의 케이블이 연결되는 케이블 프레임을 포함하는 선행 도장 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1액추에이터는
   양 측단 상부와 하부에 상기 각 케이블 프레임이 양 측판을 통하여 설치되며, 전면 상,하측에는 길이방향을 따라 제1레일을 구비하는 레일 프레임;
   상기 레일 프레임의 전방을 커버하여 상기 양 측판을 통하여 상기 레일 프레임에 고정되는 전방 커버;
   상기 레일 프레임의 후면 일측에 설치되는 제1모터;
   상기 레일 프레임의 제1레일 사이에 배치되어 상기 제1모터의 회전축에 설치되는 구동풀리와 상기 레일 프레임의 타측에 설치되는 피동풀리 사이에 상호 동력전달 가능하게 연결되는 벨트; 및
   상기 전방 커버에 끼워진 상태로, 상기 벨트에 연결블록을 통하여 연결된 상태로, 상기 제1레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제1슬라이더로 구성되는 선행 도장 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2액추에이터는
   양측에 길이방향을 따라 제2레일을 구비하는 레일 플레이트;
   상기 레일 플레이트의 상부를 커버하며, 상기 제1슬라이더에 일측이 장착되는 상부 커버;
   상기 레일 플레이트의 후방에 설치되는 제2모터;
   상기 상부 커버의 내부에서 상기 레일 플레이트 상에 그 길이방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 일단이 상기 제2모터의 회전축에 연결되는 볼 스크루; 및
   상기 볼 스크루에 스크루 하우징을 통하여 연결된 상태로, 상기 제2레일을 따라 상기 레일 플레이트의 하부 외측에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2슬라이더로 구성되는 선행 도장 장치.
9. 제5항에 있어서,
   상기 도료분사수단은
   상기 도료호스 및 에어호스와 연결되는 다수개의 도장 건;
   상기 다수개의 도장 건이 길이방향을 따라 설치되는 건 브라켓; 및
   상기 건 브라켓과 상기 2축 액추에이터의 일측을 연결하는 장착 브라켓으로 구성되는 선행 도장 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 롤러유닛은
    상기 프레임유닛의 내측 상부 양측과 하부 양측에 각각 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환과 각도변화를 안내하는 제1롤러수단; 및
    상기 프레임유닛의 외부 바닥면에 각각 구성되어 상기 제1롤러수단과 상기 각 윈치 사이의 각 케이블의 방향전환을 안내하는 제2롤러수단을 포함하는 선행 도장 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1롤러수단은
    상기 프레임유닛의 내측 상부 및 하부 양측에 각각 설치되는 서포트 프레임;
    상기 각 서포트 프레임의 양측부에 각각 고정 설치되는 내,외측 축 하우징;
    상기 내,외측 축 하우징에 축을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전 브라켓;
    상기 회전 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제1안내롤러; 및
    상기 내측 축 하우징의 측면에 설치되는 보조롤러로 구성되는 선행 도장 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제2롤러수단은
    상기 프레임유닛의 외부 바닥면에 설치되는 롤러 베이스;
    상기 롤러 베이스에 설치되는 롤러 브라켓; 및
    상기 롤러 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제2안내롤러로 구성되는 선행 도장 장치.
13. 삭제
14. 일측이 선행블록의 외판에 대응하는 양측 프레임;
    상기 각 프레임의 타 측방 바닥면에 설치되어 각 케이블을 감거나 풀어서 상기 케이블의 길이를 개별 제어하는 8개의 윈치;
    상기 각 프레임 사이의 일 측방에서, 상기 각 윈치의 케이블과 연결되는 액추에이터의 일측에 도료분사수단이 설치되어 상기 선행블록의 외판에 대응하여 배치되며, 상기 각 케이블의 길이제어에 의해 일정 도장패턴을 따라 위치 이동함과 동시에, 상기 액추에이터의 자체 구동제어에 의해 상기 도료분사수단이 이동하면서 상기 외판에 도료를 분사하는 도장모듈;
    상기 각 프레임의 상부 및 하부에 전후방향으로 2개씩 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환 및 각도변화를 안내하는 제1롤러수단; 및
    상기 각 프레임의 타 측방 바닥면에 구성되어 상기 각 윈치와 도장모듈을 연결하는 각 케이블의 방향전환을 안내하는 제2롤러수단을 포함하며,
    상기 각 윈치를 구동 제어하여 상기 도장모듈의 위치 및 자세를 제어함과 동시에, 상기 도장모듈의 액추에이터의 제어를 통하여 도료분사수단의 위치를 이동시키면서 상기 도료분사수단을 통하여 도료의 분사를 제어하는 제어부를 더 포함하는 선행 도장 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 도장모듈은
    제1모터의 구동에 의해 레일 프레임 상의 제1레일을 따라 제1슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 횡방향으로 구동되는 제1액추에이터;
    상기 제1슬라이더에 설치되어 제2모터의 구동에 의해 레일 플레이트 상의 제2레일을 따라 제2슬라이더가 상기 선행블록의 외판에 대하여 전후방향으로 구동되는 제2액추에이터;
    상기 레일 프레임의 상부 및 하부 양측에 각각 전후방향으로 설치되어 상기 각 윈치의 케이블이 각 전,후측에 한 가닥씩 연결되는 케이블 프레임; 및
    상기 제2액추에이터의 제2슬라이더에 설치되어 도료호스와 에어호스를 통하여 공급되는 도료와 에어를 도장 건을 통하여 상기 선행블록의 외판에 분사하는 도료분사수단을 포함하는 선행 도장 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1액추에이터는
    양 측단 상부와 하부에 상기 각 케이블 프레임이 양 측판을 통하여 설치되며, 전면 상,하측에는 길이방향을 따라 제1레일을 구비하는 레일 프레임;
    상기 레일 프레임의 전방을 커버하여 상기 양 측판을 통하여 상기 레일 프레임에 고정되는 전방 커버;
    상기 레일 프레임의 후면 일측에 설치되는 제1모터;
    상기 레일 프레임의 제1레일 사이에 배치되어 상기 제1모터의 회전축에 설치되는 구동풀리와 상기 레일 프레임의 타측에 설치되는 피동풀리 사이에 상호 동력전달 가능하게 연결되는 벨트; 및
    상기 전방 커버에 끼워진 상태로, 상기 벨트에 연결블록을 통하여 연결된 상태로, 상기 제1레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제1슬라이더로 구성되는 선행 도장 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제2액추에이터는
    양측에 길이방향을 따라 제2레일을 구비하는 레일 플레이트;
    상기 레일 플레이트의 상부를 커버하며, 상기 제1슬라이더에 일측이 장착되는 상부 커버;
    상기 레일 플레이트의 후방에 설치되는 제2모터;
    상기 상부 커버의 내부에서 상기 레일 플레이트 상에 그 길이방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 일단이 상기 제2모터의 회전축에 연결되는 볼 스크루; 및
    상기 볼 스크루에 스크루 하우징을 통하여 연결된 상태로, 상기 제2레일을 따라 상기 레일 플레이트의 하부 외측에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제2슬라이더로 구성되는 선행 도장 장치.
18. 제15항에 있어서,
    상기 도료분사수단은
    상기 도료호스 및 에어호스와 연결되는 다수개의 도장 건;
    상기 다수개의 도장 건이 일정간격으로 설치되는 건 브라켓; 및
    상기 건 브라켓과 상기 제2액추에이터의 제2슬라이더를 연결하는 장착 브라켓으로 구성되는 선행 도장 장치.
19. 제14항에 있어서,
    상기 제1롤러수단은
    상기 각 프레임의 내측 상부 및 하부에 각각 설치되는 서포트 프레임;
    상기 각 서포트 프레임의 양측부에 각각 고정 설치되는 내,외측 축 하우징;
    상기 각 내,외측 축 하우징 사이에 축을 통하여 회전 가능하게 설치되는 회전 브라켓;
    상기 회전 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제1안내롤러; 및
    상기 내측 축 하우징의 외측면에 설치되는 보조롤러로 구성되는 선행 도장 장치.
20. 제14항에 있어서,
    상기 제2롤러수단은
    각 프레임의 타 측방 바닥면에 설치되는 롤러 베이스;
    상기 롤러 베이스에 설치되는 롤러 브라켓; 및
    상기 롤러 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 제2안내롤러로 구성되는 선행 도장 장치.
21. 삭제

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