KR101236839B1

KR101236839B1 - 도장 장치

Info

Publication number: KR101236839B1
Application number: KR1020110039023A
Authority: KR
Inventors: 박진형; 조기용; 김은중; 배성준
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2013-02-25
Also published as: KR20120121191A

Abstract

도장 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치는 도장 대상면 위를 주행하며 상기 도장 대상면을 도장하는 장치로서, 몸체; 상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체가 상기 도장 대상면 상에서 이동하도록 상기 도장 대상면 위를 주행하는 주행 바퀴를 포함하는 주행 바퀴 모듈; 상기 몸체에 설치되어 상기 도장 대상면으로 도료를 분사하는 도료 분사 노즐을 구비한 도장 모듈; 및 일측이 상기 도료 분사 노즐에 결합되고 타측이 상기 몸체에 결합되어 상기 도료 분사 노즐을 상기 몸체에 대하여 지지하며, 상기 도료 분사 노즐이 상기 몸체에 대하여 서로 수직한 세 축 방향으로 위치 이동 가능하도록 수동으로 작동 가능한 지지 구조체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

도장 장치{PAINTING APPARATUS}

본 발명은 도장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도장 대상면을 주행하며 도장하는 도장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박과 같은 대형 구조물에 있어서, 선체면 또는 블록(BLOCK)면을 도장하는 경우에 작업자에 의한 도장 작업이 이루어진다.

이러한 도장 작업은 매우 높은 선체를 대상으로 하고 있어, 측면이나 상부의 도장 작업을 수행하는 경우 고소 작업이 이루어지게 되므로 많은 위험이 존재한다. 또한, 구조물의 하부 도장 작업의 경우 위보기 작업을 수행하여야 하는데, 도 1a에서 알 수 있듯이 도장 대상면(1)이 작업자의 상부에 위치한 경우에는 작업자가 머리 위로 도장 장비를 든 채로 도장해야 하는 어려움이 있다.

이 때에는 작업자들에게 근골격계 질환이 발생할 위험이 높아질 뿐만 아니라, 도장 작업에 시간이 많이 소비되고, 도료가 낭비되며, 도장면이 균일하지 못하게 되는 등의 도장 품질 저하 문제가 자주 발생한다.

또한 측면 도장 작업에 있어서도, 도 1b에서 알 수 있듯이 작업자가 도장 보조 차량에 탑승하여 도장 작업을 수행해야 하기 때문에, 안전 사고의 위험이 있으며 도장 품질 저하 문제가 발생하게 된다.

이와 같이 사람의 접근 및 작업이 곤란한 장소에서의 보다 효율적인 도장 작업을 위해서 수직벽면이나 천장면에 부착되어 이동하면서 작업할 수 있는 무인의 도장 장치의 필요성이 대두되었고, 현재 이러한 도장 장치에 대한 제안이 많이 이루어지고 있다.

하지만, 무인의 도장 장치의 경우 주행 경로에 제한이 있을 수 있고, 균일한 도장 품질을 확보할 수 없는 문제도 있으며, 도장 대상면의 구석구석을 꼼꼼하게 도장하기가 곤란하다는 문제가 발생한다.

본 발명의 일 실시예는 도장 장치를 무인화 및 자동화함으로써 작업 시간을 단축할 수 있고 작업자의 안전 및 근골격계 질환 예방 등을 위한 도장 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 도료 분사 노즐의 위치 이동이 가능함으로써 균일한 도장 품질을 확보할 수 있으며 도료 사용량을 절약할 수 있는 도장 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 조향을 자유롭게 함으로써 도장면의 구석구석을 균일하게 작업할 수 있는 도장 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 도장 대상면 위를 주행하며 상기 도장 대상면을 도장하는 장치로서, 몸체; 상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체가 상기 도장 대상면 상에서 이동하도록 상기 도장 대상면 위를 주행하는 주행 바퀴를 포함하는 주행 바퀴 모듈; 상기 몸체에 설치되어 상기 도장 대상면으로 도료를 분사하는 도료 분사 노즐을 구비한 도장 모듈; 및 일측이 상기 도료 분사 노즐에 결합되고 타측이 상기 몸체에 결합되어 상기 도료 분사 노즐을 상기 몸체에 대하여 지지하며, 상기 도료 분사 노즐이 상기 몸체에 대하여 서로 수직한 세 축 방향으로 위치 이동 가능하도록 수동으로 작동 가능한 지지 구조체를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 지지 구조체는, 상기 도료 분사 노즐의 분사 방향에 평행한 방향으로 연장된 슬릿형의 제 1 개구가 형성되며, 상기 제 1 개구를 관통하여 상기 몸체의 일측에 제 1 체결 부재가 결합됨으로써 상기 몸체에 위치 고정되는 제 1 브라켓 부재를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제 1 브라켓 부재는, 도장 진행 방향에 평행한 방향으로 연장된 형태로 형성되되, 일단이 상기 도료 분사 노즐과 결합되며, 타단이 상기 몸체에 위치 고정될 수 있다.

이 때, 상기 지지 구조체는, 상기 제 1 브라켓 부재와 상기 도료 분사 노즐 사이에 설치된 제 2 브라켓 부재를 더 포함하되, 상기 제 2 브라켓 부재에는 도장 진행 방향에 평행한 방향으로 연장된 슬릿형의 제 2 개구가 형성되며, 상기 제 2 개구를 관통하여 상기 도료 분사 노즐의 일측에 제 2 체결 부재가 결합됨으로써 상기 도료 분사 노즐이 상기 제 2 브라켓 부재에 위치 고정될 수 있다.

이 때, 상기 제 2 브라켓 부재는, 도장 진행 방향에 수직한 방향을 따라서 위치 이동이 가능할 수 있다.

한편, 상기 도료 분사 노즐은 복수 개로 형성되고, 상기 복수 개의 도료 분사 노즐은 도장 진행 방향에 수직한 방향으로 상호 이격되게 배열될 수 있다.

이 때, 상기 복수 개의 도료 분사 노즐은 지그재그 패턴으로 배열될 수 있다.

한편, 상기 도장 대상면과 대향하는 상기 몸체의 하측면에는 자성체가 설치될 수 있다.

한편, 상기 주행 바퀴 모듈은, 주행 바퀴; 상기 주행 바퀴를 회전시키기 위한 제 1 모터; 및 상기 주행 바퀴의 방향을 전환시킬 수 있도록 상기 주행 바퀴에 연결되는 제 2 모터를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 주행 바퀴 모듈은, 상기 제 1 모터의 구동축에 결합된 베벨 기어부; 상기 베벨 기어부에 연결된 타이밍 풀리부를 포함하고, 상기 주행 바퀴는 상기 타이밍 풀리부에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이 때, 상기 주행 바퀴 모듈은, 상기 제 2 모터의 회전축에 결합된 제 1 방향 전환 기어; 및 상기 제 1 방향 전환 기어와 결합된 제 2 방향 전환 기어를 더 포함하고, 상기 제 2 방향 전환 기어는 상기 제 1 모터의 구동축을 중심으로 회전하되, 상기 타이밍 풀리부의 구동축 및 종동축을 회전 가능하게 지지하는 지지부와 결합될 수 있다.

또한, 상기 주행 바퀴는 자성체로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 장치가 작업자 없이 자동으로 수직 벽면 또는 천장면을 주행하며 도장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 장치가 조향이 자유로워 도장 대상면의 구석구석을 효율적으로 도장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 장치가 복수 개의 도료 분사 노즐 및 도료 분사 노즐을 위치 이동시킬 수 있도록 지지하는 지지 구조체를 포함하여 작업 시간을 절약하고 균일한 도장 품질을 확보할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치의 작업 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치의 주행 바퀴 모듈의 상세도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치에서 도장 모듈 및 지지 구조체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 장치에서 도장 모듈 및 지지 구조체의 평면도이다.
도 7은 도 6에서 Ⅶ-Ⅶ'의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치의 작업 경로를 나타낸 설명도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 작업 모습을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 작업자 없이 자동으로 도장 대상면(1)을 도장하도록 작동되는 도장 장치이다.

이 때, 도 2에서 도시된 화살표 방향이 도장 장치의 도장 진행 방향이다.

이 때, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 선체 블록의 수직 벽면 및 저면을 도장할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 선체 블록의 수직 벽면 및 저면 뿐 아니라, 경사 벽면 혹은 바닥면 등에 부착된 상태로 그 위를 주행하며 도장 대상면(1)을 도장할 수도 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 몸체(100), 주행 바퀴 모듈(300), 도장 모듈(200) 및 지지 구조체(400)를 포함한다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)를 설명함에 있어, 도장 대상면(1)에서 볼 때 본 실시예의 도장 장치(10)가 위치하는 방향을 상부라 지칭하여 설명한다.

몸체(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 하우징 부분으로서 각 구성 요소들이 설치되는 베이스 역할을 하는 부분이다.

본 발명의 일 실시예에서, 몸체(100)는 도면에 도시한 바와 같이 육면체 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 몸체(100)의 형태는 이에 한정되지 아니하며 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서, 몸체(100)의 하부에는 도장 장치(10)가 도장 대상면(1) 위를 주행할 수 있도록 하는 주행 바퀴(320)를 포함한 주행 바퀴 모듈(300)이 설치된다.

또한, 몸체(100)의 일측부에는 도료 분사 노즐(220)을 구비하여 도장 대상면(1)을 도장할 수 있는 도장 모듈(200)이 설치된다.

이 때, 도 3에 도시한 바와 같이 도장 모듈(200)은 지지 구조체(400)에 의해 몸체(100)와 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주행 바퀴 모듈(300), 도장 모듈(200) 및 지지 구조체(400)의 구성에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 몸체(100)의 하측면에는 자성체(120)가 설치된다.

상기 자성체(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)가 수직 벽면 또는 천장면 등을 가리지 않고 철재로 된 도장 대상면(1)에 부착된 상태로 주행할 수 있도록 하는 자기력을 제공하기 위한 구성이다.

이 때, 자성체(120)는 도장 장치(10)가 도장 대상면(1) 상에 위치할 때 도장 대상면(1)과 접촉되지 않도록, 소정 간격 이격된 채로 몸체(100)의 하측면에 설치된다. 만약, 자성체(120)가 도장 대상면(1)과 접촉하게 되면 자성체(120)의 자기력 및 자성체(120)와 도장 대상면(1)과의 마찰력으로 인하여 본 실시예에 따른 도장 장치(10)의 주행시 또는 조향시에 어려움이 발생할 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 자성체(120)는 사각형 형태인 몸체(100)의 하측면의 중앙부에 설치되되, 상기 하측면의 중앙 지점에 대하여 대칭되는 형태로 설치된다. 이에 따라, 자성체(120)의 자기력이 몸체(100)의 하측면에 균형있게 미칠 수 있다.

하지만, 몸체(100)의 하측면에 설치되는 자성체(120)의 모양은 이에 한정되지 아니하며, 십자 모양, 원 모양 등 상기 하측면의 중앙 지점에 대하여 대칭되는 형태라면 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

자성체(120)는 영구 자석 또는 전자석일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)를 도장 대상면(1)에 부착시킬 수 있을 만큼의 자기력 즉, 도장 장치(10)의 중량을 버틸 수 있을 정도의 자기력을 가진 물체라면 본 실시예의 자성체(120)를 구성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서, 몸체(100)의 하부에는 주행 바퀴 모듈(300)이 설치된다. 이하 도면을 달리하여 주행 바퀴 모듈(300)에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 주행 바퀴 모듈(300)의 상세도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 주행 바퀴 모듈(300)은 앞서 설명한 몸체(100)가 도장 대상면(1) 상에서 이동할 수 있도록 하기 위한 구성으로서, 주행 바퀴(320), 제 1 모터(340), 지지부(310) 및 제 2 모터(360)를 포함한다.

주행 바퀴(320)는 도장 대상면(1) 위를 주행하는 구성이다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행 바퀴(320)는 자성체로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 주행 바퀴(320)가 자성체로 이루어짐으로써, 몸체(100)의 하측면에 설치되는 전술한 자성체(120)에 의하여 도장 대상면(1)에 부착되는 도장 장치(10)의 몸체(100)가 보다 강하게 도장 대상면(1)에 부착되어 있을 수 있다. 또한, 도장 대상면(1)에 부착된 도장 장치(10)가 주행하는 경우 발생할 수 있는 진동을 방지하는 역할을 할 수 있다.

이 때, 주행 바퀴(320)는 철재로 이루어진 도장 대상면(1) 위에 부착된 상태로 이동하므로, 자성체는, 주행 바퀴(320)가 주행을 하거나 방향을 전환하는 경우에도 자기력이 주행 바퀴(320)의 회전이나 조향에 영향을 주지 않을 수 있는 정도의 세기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행 바퀴(320)는 제 1 모터(340)에 의하여 회전 가능하게 형성된다.

이 때, 제 1 모터(340)는 주행 바퀴(320)의 상부에 위치한다. 제 1 모터(340)의 제 1 모터 구동축(341)은 하부 방향으로 수직하게 도장 대상면(1)을 향하도록 배열된다.

그리고, 상기 제 1 모터 구동축(341)에는 베벨 기어부(342)가 결합된다.

이 때, 베벨 기어부(342)는 구동 베벨 기어(342a) 및 종동 베벨 기어(342b)로 구성된다. 구동 베벨 기어(342a)는 제 1 모터 구동축(341)에 결합되며, 종동 베벨 기어(342b)는 제 1 모터 구동축(341)에 수직한 축인 베벨 기어 종동축(343)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 구동 베벨 기어(342a)에 결합된다.

상기 베벨 기어부(342)의 종동 베벨 기어(342b)에는 타이밍 풀리부(344)가 연결된다.

이 때, 타이밍 풀리부(344)는 구동 풀리(344a), 종동 풀리(344b) 및 타이밍 벨트(344c)로 구성된다. 구동 풀리(344a)는 종동 베벨 기어(342b)와 동일한 축인 베벨 기어 종동축(343)을 중심으로 회전하며, 타이밍 벨트(344c)가 구동 풀리(344a)의 회전력을 종동 풀리(344b)로 전달한다.

이 때, 타이밍 풀리부(344)의 종동 풀리(344b)에는 주행 바퀴(320)가 회전 가능하게 결합된다.

이에 따라, 제 1 모터(340)의 회전력이 베벨 기어부(342) 및 타이밍 풀리부(344)를 거쳐 주행 바퀴(320)에 전달된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행 바퀴(320)의 상부에 위치된 제 1 모터(340)의 제 1 모터 구동축(341)은 주행 바퀴(320)의 회전축(345)과 수직하게 배열된다.

이와 같이 서로 수직한 두 회전축을 작동적으로 연결하기 위하여, 본 발명에서는 베벨 기어부(342)와 타이밍 풀리부(344)를 결합하여 제 1 모터(340)의 회전력을 주행 바퀴(320)에 전달하도록 함으로써, 제 1 모터(340) 및 주행 바퀴(320)를 포함하는 주행 바퀴 모듈(300)의 부피가 크지 않으면서도 동력 전달이 잘 될 수 있도록 구성하였다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 주행 바퀴(320)가 베벨 기어부(342) 및 타이밍 풀리부(344)와 같은 동력 전달을 위한 구성을 통해 제 1 모터(340)의 구동력을 전달받게 되나, 동력 전달 수단 및 감속 수단은 상기의 베벨 기어부(342) 및 타이밍 풀리부(344)에 한정되지 않고 평기어, 헬리컬 기어, 체인과 스프로킷 등 공지의 동력 연결 및 감속을 위한 수단이면 본 구성에 모두 포함될 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 주행 바퀴(320), 베벨 기어부(342) 및 타이밍 풀리부(344)는 지지부(310)에 의해 지지되도록 형성되며, 지지부(310)는 몸체(100)의 하부 측에 회전 가능하게 설치된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는, 주행 바퀴(320)의 방향을 전환하기 위하여 제 2 모터(360)를 포함한다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 모터(360)는 제 1 모터(340)와 나란히 설치된다.

그리고, 제 2 모터(360)의 회전축에는 제 1 방향 전환 기어(362)가 결합되며, 상기 제 1 방향 전환 기어(362)는 제 2 방향 전환 기어(364)와 결합된다.

그리고, 제 2 방향 전환 기어(364)는 지지부(310)와 결합된다.

이에 따라, 제 2 모터(360)를 구동시킴으로써, 주행 바퀴(320), 베벨 기어부(342) 및 타이밍 풀리부(344)를 포함하는 지지부(310)를 회전시킬 수 있다.

이 때, 주행 바퀴(320)는 주행 바퀴 회전축(345)을 통하여 지지부(310)와 결합되어 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 모터(360)를 구동시킴으로써 주행 바퀴(320)의 방향 전환시의 회전 중심축은 위치 변경되지 않는 상태로 주행 바퀴(320)의 방향만이 전환될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 주행 바퀴 모듈(300)은 앞서 설명한 방식으로 주행 바퀴(320)의 방향이 전환되기 때문에, 정지한 상태에서도 제자리에서 360도 방향 전환이 가능하게 된다.

이와 같은 주행 바퀴의 방향 전환 구조를 채용함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 도장 작업시 효율성을 높일 수 있게 되는데, 이러한 조향 방식의 특징을 이용한 본 실시예에 따른 도장 장치(10)의 도장 작업 방식에 대한 상세한 설명은 후술한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 도장 모듈(200) 및 지지 구조체(400)의 구성에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 도장 모듈(200) 및 지지 구조체(400)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 도장 모듈(200) 및 지지 구조체(400)의 평면도이다. 도 7은 도 6에서 Ⅶ-Ⅶ'의 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 도장 모듈(200)은 도장 대상면(1)을 도장하기 위한 구성으로서, 몸체(100)에 설치되며, 도료 분사 노즐(220)을 포함한다.

도료 분사 노즐(220)은 도료를 도장 대상면(1)으로 분사하기 위한 구성이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도료 분사 노즐(220)은 2 개로 형성되고, 2 개의 도료 분사 노즐(220)은 도장 진행 방향에 수직한 방향으로 상호 이격되게 배열된다.

하지만, 도료 분사 노즐(220)의 개수는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 도장 장치(10)는 필요에 따라 다양한 개수의 도료 분사 노즐을 포함할 수 있다.

도 6에 도시한 것과 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도료 분사 노즐(220)은 4 개로 형성될 수 있으며, 그 이상의 복수 개로 형성될 수도 있다.

이와 같이, 복수 개의 도료 분사 노즐(220)이 형성됨으로써 한꺼번에 넓은 부위를 도장할 수 있으며, 이에 따라, 도장 작업시 시간을 절약할 수 있다.

또한, 도료 분사 노즐(220)이 도장 진행 방향에 수직한 방향으로 상호 이격되게 배열됨으로써, 도장되는 면이 겹치는 것을 최소화하여 도료를 절약할 수 있다.

이 때, 상기 복수 개의 도료 분사 노즐(220)은 도 6에 도시된 바와 같이 지그재그 패턴으로 배열된다. 여기서 지그재그 패턴이란, V자형 또는 톱날 모양의 일정한 각도로 경사진 무늬가 반복되는 패턴을 의미한다.

이와 같이, 도료 분사 노즐(220)이 지그재그 패턴으로 배열됨으로써, 복수 개의 도료 분사 노즐(220)에서 도료가 분사되는 동안 도료가 도장 대상면(1)에 도달하기 전에 발생할 수 있는 도료간의 간섭을 방지할 수 있어서, 도장 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 전술한 도료 분사 노즐(220)은 지지 구조체(400)에 의하여 지지되는데, 이하에서는 지지 구조체(400)에 대하여 상세히 설명한다.

지지 구조체(400)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 도료 분사 노즐(220)을 몸체(100)에 대하여 지지하는 구성으로써, 제 1 브라켓 부재(420) 및 제 2 브라켓 부재(440)를 포함할 수 있다.

이 때, 제 1 브라켓 부재(420) 및 제 2 브라켓 부재(440)의 구성을 통해, 도료 분사 노즐(220)을 몸체(100)에 대하여 상호 수직한 3 개의 축 방향으로, 수동적인 작동을 통한 위치 이동을 시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 브라켓 부재(420)는 도료 분사 노즐(220)과 결합되며 몸체(100)의 일측에 위치 고정되는 구성으로서, 도료 분사 노즐(220)을 1 개의 축 방향으로 위치 이동이 가능하도록 한다.

상기 제 1 브라켓 부재(420)는 도장 진행 방향에 평행한 방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 이는 몸체(100)와 도료 분사 노즐(220)간의 거리를 두어, 도료 분사 노즐(220)에서 분사된 도료가 몸체(100)에 도달되지 않도록 하기 위함이다.

이 때, 제 1 브라켓 부재(420)는 대칭되는 형태의 2 개의 부재로 형성된 이중 구조를 이루며, ㄷ 자 형태로 구성될 수 있다. 하지만 이에 한정되지 아니하며 다양한 형태와 구조로 구성될 수 있다.

이 때, 제 1 브라켓 부재(420)의 일단이 도료 분사 노즐(220)과 결합되며, 타단이 몸체(100)의 일측부에 위치 고정된다.

이 때, 제 1 브라켓 부재(420)의 몸체(100)측 단부에는, 도료 분사 노즐(220)의 분사 방향에 평행한 방향으로 연장된 슬릿형의 제 1 개구(422)가 형성되며, 상기 제 1 개구(422)를 관통하여 몸체(100)의 일측에 제 1 체결 부재(424)가 결합됨으로써, 제 1 브라켓 부재(420)는 상기 몸체(100)에 위치 고정된다.

이에 따라, 상기 제 1 체결 부재(424)의 분해 및 재결합 과정을 통하여, 제 1 브라켓 부재(420)에 결합되는 도료 분사 노즐(220)은 몸체(100)에 대하여 상하부 방향 즉, 도료 분사 노즐(220)의 도료 분사 방향에 평행한 축 방향을 따라서, 수동적인 작동에 의한 위치 이동이 가능하다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제 1 개구(422)는 제 1 브라켓 부재(420)를 구성하는 2 개의 부재 상에 각각 2 개씩 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 1 개 또는 복수 개로 형성될 수 있다.

또한, 이 때의 제 1 체결 부재(424)는 제 1 개구(422) 한 개 당 3개의 볼트로 구성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 아니하며 나사, 스크류, 핀 등 결합 후 분해가 가능한 공지의 체결 수단 모두 이에 포함될 수 있다. 그리고, 제 1 체결 부재(424)의 수량 역시 제 1 브라켓 부재(420)를 몸체(100)에 효과적으로 고정시킬 수 있는 범위에서 복수 개의 다양한 개수로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 브라켓 부재(420)에는 도료 분사 노즐(220)을 위치 고정시키기 위한 복수 개의 제 2 브라켓 부재(440)가 설치된다.

이 때, 제 2 브라켓 부재(440)는 제 1 브라켓 부재(420)와 도료 분사 노즐(220)간의 거리가 서로 달라질 수 있도록 2가지 타입으로 구성된다. 보다 상세히, 도 6을 참조하면, 첫 번째 도료 분사 노즐(220a) 및 세 번째 도료 분사 노즐(220c)을 위치 고정시키기 위한 제 2 브라켓 부재(440)처럼 제 1 브라켓 부재(420)와 도료 분사 노즐(220)간의 거리가 짧은 타입과, 두 번째 도료 분사 노즐(220b) 및 네 번째 도료 분사 노즐(220d)을 위치 고정시키기 위한 제 2 브라켓 부재(440)처럼 제 1 브라켓 부재(420)와 도료 분사 노즐(220)간의 거리가 긴 타입으로 구성되어, 이웃한 제 2 브라켓 부재(440)간에 서로 다른 타입이 배치된다.

이에 따라, 도 6에서 도시한 것과 같이, 첫 번째 도료 분사 노즐(220a)과 세 번째 도료 분사 노즐(220c)이 일직선 상에 배열되고, 두 번째 도료 분사 노즐(220b)과 네 번째 도료 분사 노즐(220d)이 일직선 상에 배열되기 때문에, 전체적으로 복수 개의 도료 분사 노즐(220)은 지그재그 패턴으로 배열될 수 있다.

하지만, 제 2 브라켓 부재(440)의 타입 및 도료 분사 노즐(220)의 배치는 이에 한정되지 아니하며, 도료 분사 노즐(220)에서 분사되는 도료가 도장 대상면(1)에 도달하기 전에 분사되는 도료 간의 간섭이 발생되지 아니하는 범위에서 다양하게 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 제 2 브라켓 부재(440)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

제 2 브라켓 부재(440)는 제 1 브라켓 부재(420)와 도료 분사 노즐(220) 사이에 설치되며, 도료 분사 노즐(220)이 2 개의 축 방향으로 이동 가능하도록 지지하는 구성이다.

상기 제 2 브라켓 부재(440)에는 도장 진행 방향에 평행한 방향으로 연장된 슬릿형의 제 2 개구(442)가 형성된다.

이 때, 제 2 개구(442)는 2개일 수 있으나 이에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 1 개 또는 2 개 이상의 제 2 개구(442)가 형성될 수도 있다.

이 때, 상기 제 2 개구(442)를 관통하여 도료 분사 노즐(220)의 일측에 제 2 체결 부재(444)가 결합됨으로써 도료 분사 노즐(220)이 제 2 브라켓 부재(440)에 위치 고정된다.

이 때, 제 2 체결 부재(444)는 3개의 볼트일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 나사, 스크류, 핀 등 결합 후 분해가 가능한 공지의 체결 수단 모두 이에 포함될 수 있다. 그리고, 제 2 체결 부재(444)의 수량 역시 복수 개의 다양한 개수로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 제 2 체결 부재(444)의 분해 및 재결합 과정을 통하여, 제 2 브라켓 부재(440)에 의해 지지되는 도료 분사 노즐(220)은, 몸체(100)에 대하여 전후 방향, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 도장 진행 방향에 평행한 축 방향을 따라서, 수동적인 작동에 의한 위치 이동이 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제 2 브라켓 부재(440)는, 도장 진행 방향에 수직한 방향을 따라서 위치 이동이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 브라켓 부재(440)는 제 1 브라켓(420) 부재 상에 볼트 등의 공지의 체결 수단에 의해 위치 고정될 수 있다.

상기 결합은 전술한 결합 방법들과 동일하게, 제 2 브라켓 부재(440) 상에 형성되는 슬릿형의 개구를 관통한 볼트 등에 의한 결합일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 수동적인 작동을 통하여 제 1 브라켓 부재(420) 상에 제 2 브라켓 부재(440)를 위치 고정 및 위치 이동이 가능하도록 하는 방법이라면 다양한 방법으로 결합될 수 있다.

이에 따라, 제 2 브라켓 부재(440)와 결합되는 도료 분사 노즐(220)은 몸체(100)에 대하여 좌우 방향, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 도장 진행 방향에 수직한 축 방향을 따라서, 수동적인 작동에 의한 위치 이동이 가능하다.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 도료 분사 노즐(220)의 위치 이동이 필요한 경우에, 전술한 제 1 브라켓 부재(420) 및 제 2 브라켓 부재(440)의 특유한 구성에 의하여 도료 분사 노즐(220)을 3 개의 축 방향을 따라 위치 이동을 시킬 수 있으며 원하는 위치에 위치 고정을 시킬 수가 있다.

이를 통해, 도료 및 작업 시간의 절약을 도모하고 균일한 도장 품질을 보장할 수 있어 효율적인 도장 작업이 가능해진다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)에 의한 도장 작업의 방법 및 과정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 작업 경로를 나타낸 설명도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 도장 대상면(1) 상에서 도장을 시작할 제 1 도장 시작점에 위치한 다음, 직선 주행과 동시에 도료 분사 노즐(220)에서 도료를 도장 대상면(1)으로 분사한다.

이 때, 도장 장치(10)는 몸체(100)를 기준으로 도료 분사 노즐(220)이 있는 방향의 반대 방향으로 주행하여야 도장이 완료된 도장면을 손상시키지 않을 수 있다.

제 1 도장 시작점을 떠나 주행 및 도장 작업을 동시 진행한 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 제 1 도장 종료점에서 주행을 정지하고 동시에 도료 분사 노즐(220)을 통한 도료 분사 작업도 정지한다.

계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 도장이 필요한 인접한 부분을 도장하기 위하여 방향을 전환하게 되는데, 앞서 설명한 제 2 모터(360)가 작동되어 주행 바퀴(320)의 방향이 전환된다.

이 때, 각 주행 바퀴(320)는 개별적인 제 2 모터(360)의 작동으로 각각 작동되며, 몸체(100)는 제자리에 정지한 채로 주행 바퀴(320)만을 원하는 각도만큼 방향 전환을 할 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 대상면(1)에서 제 1 도장 작업 구역의 구석까지 도장 작업을 수행한 후, 도 8에 나타낸 바와 같이 90도 만큼 방향을 전환할 수 있다.

방향을 전환한 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는, 제 2 도장 시작점까지 도료 분사를 하지 아니하는 상태로 소정거리를 주행한다.

이 때, 주행하는 거리는 본 실시예에 따른 도장 장치(10)에서 도장 장치(10)의 크기, 도료 분사 노즐(220)의 규모 및 개수에 따라 달라지며, 도장면이 겹치는 부분을 최소한으로 할 수 있도록, 1회 주행 및 도장 작업시 도장되는 도장면의 너비를 고려하여 결정될 수 있다.

소정거리 주행 후, 제 2 도장 시작점에 도착한 본 실시예에 따른 도장 장치(10)는 제 2 도장 작업을 시작하기 전에 몸체(100)와 함께 180도 방향 전환을 한다. 이와 같은 과정은 앞으로 수행할 제 2 도장 작업에 의해 도장되는 면이 주행 바퀴(320)에 의해 손상되지 않도록 하기 위함이다.

이러한 방법으로 제 2 도장 시작점에 위치한 본 실시예의 도장 장치(10)는, 제 1 도장 작업의 반대 방향으로 주행할 수 있도록 제자리에서 주행 바퀴(320)의 방향을 작업 경로에 맞게 전환한 후, 직선 주행 및 도장 작업을 동시에 진행한다.

이 때, 제 2 도장 작업 과정 및 방법은 전술한 제 1 도장 작업 과정 및 방법과 동일하다.

이와 같이, 도장 시작점에서 도장 종료점까지 주행 및 도장 작업 동시 진행, 도장 종료점에서 주행 및 도장 작업 정지 후 주행 바퀴(320)의 방향 전환, 다음 도장 시작점까지 주행, 다음 도장 시작점에서 몸체(100)와 함께 180도 방향 전환 후 주행 바퀴(320)의 방향 전환, 다시 이전 도장 진행 방향과 반대 방향으로 다음 도장 종료점까지 주행 및 도장 작업 동시 진행의 순서를 반복하며 도장 대상면(1)의 도장이 완료될 때까지 제 n 도장 종료점까지 도장 작업을 수행한다.

전술한 과정에 따라, 도장 작업을 수행하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)의 특유한 도장 모듈(200), 주행 바퀴 모듈(300) 및 지지 구조체(400)의 구성 때문에, 도장 대상면의 구석까지 꼼꼼하게 도장할 수 있고, 도료의 낭비를 최소화할 수 있게 되며, 주행에 의한 도장면의 손상을 방지할 수 있어, 효율적인 도장 작업이 가능하다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 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.

1 도장 대상면 10 도장 장치
100 몸체 120 자성체
200 도장 모듈 220 도료 분사 노즐
300 주행 바퀴 모듈 310 지지부
320 주행 바퀴 340 제 1 모터
341 제 1 모터 구동축 342 베벨 기어부
343 베벨 기어 종동축 344 타이밍 풀리부
345 타이밍 풀리부 종동축 360 제 2 모터
362 제 1 방향 전환 기어 364 제 2 방향 전환 기어
400 지지 구조체 420 제 1 브라켓 부재
422 제 1 개구 424 제 1 체결 부재
440 제 2 브라켓 부재 442 제 2 개구
444 제 2 체결 부재

Claims

도장 대상면 위를 주행하며 상기 도장 대상면을 도장하는 장치로서,
몸체;
상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체가 상기 도장 대상면 상에서 이동하도록 상기 도장 대상면 위를 주행하는 주행 바퀴를 포함하는 주행 바퀴 모듈;
상기 몸체에 설치되어 상기 도장 대상면으로 도료를 분사하는 도료 분사 노즐을 구비한 도장 모듈; 및
일측이 상기 도료 분사 노즐에 결합되고 타측이 상기 몸체에 결합되어 상기 도료 분사 노즐을 상기 몸체에 대하여 지지하며, 상기 도료 분사 노즐이 상기 몸체에 대하여 서로 수직한 세 축 방향으로 위치 이동 가능하도록 수동으로 작동 가능한 지지 구조체를 포함하되,
상기 주행 바퀴 모듈은,
주행 바퀴;
상기 주행 바퀴를 회전시키기 위한 제 1 모터;
상기 몸체의 하부 측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 주행 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 지지부; 및
상기 주행 바퀴의 방향을 전환시킬 수 있도록 상기 지지부를 회전시키는 제 2 모터를 포함하며,
상기 주행 바퀴는,
상기 제 2 모터의 구동에 의하여, 제자리에서 0 내지 360도 방향 전환이 가능한 것을 특징으로 하는, 도장 장치.
제 1항에 있어서,
상기 지지 구조체는,
상기 도료 분사 노즐의 분사 방향에 평행한 방향으로 연장된 슬릿형의 제 1 개구가 형성되며, 상기 제 1 개구를 관통하여 상기 몸체의 일측에 제 1 체결 부재가 결합됨으로써 상기 몸체에 위치 고정되는 제 1 브라켓 부재를 포함하는, 도장 장치.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 브라켓 부재는,
도장 진행 방향에 평행한 방향으로 연장된 형태로 형성되되,
일단이 상기 도료 분사 노즐과 결합되며, 타단이 상기 몸체에 위치 고정되는, 도장 장치.
제 3항에 있어서,
상기 지지 구조체는,
상기 제 1 브라켓 부재와 상기 도료 분사 노즐 사이에 설치된 제 2 브라켓 부재를 더 포함하되,
상기 제 2 브라켓 부재에는 도장 진행 방향에 평행한 방향으로 연장된 슬릿형의 제 2 개구가 형성되며, 상기 제 2 개구를 관통하여 상기 도료 분사 노즐의 일측에 제 2 체결 부재가 결합됨으로써 상기 도료 분사 노즐이 상기 제 2 브라켓 부재에 위치 고정되는, 도장 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제 2 브라켓 부재는,
도장 진행 방향에 수직한 방향을 따라서 위치 이동이 가능한, 도장 장치.
제 1항에 있어서,
상기 도료 분사 노즐은 복수 개로 형성되고,
상기 복수 개의 도료 분사 노즐은 도장 진행 방향에 수직한 방향으로 상호 이격되게 배열되는, 도장 장치.
제 6항에 있어서,
상기 복수 개의 도료 분사 노즐은 지그재그 패턴으로 배열되는, 도장 장치.
제 1항에 있어서,
상기 도장 대상면과 대향하는 상기 몸체의 하측면에는 자성체가 설치되는, 도장 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 주행 바퀴 모듈은,
상기 제 1 모터의 구동축에 결합된 베벨 기어부; 및
상기 베벨 기어부에 연결된 타이밍 풀리부를 더 포함하고,
상기 주행 바퀴는 상기 타이밍 풀리부에 회전 가능하게 결합되며,
상기 지지부는 상기 타이밍 풀리부의 구동축 및 종동축을 회전 가능하게 지지하는, 도장 장치.
제 10항에 있어서,
상기 주행 바퀴 모듈은,
상기 제 2 모터의 회전축에 결합된 제 1 방향 전환 기어; 및
상기 제 1 방향 전환 기어와 결합된 제 2 방향 전환 기어를 더 포함하고,
상기 제 2 방향 전환 기어는 상기 제 1 모터의 구동축을 중심으로 회전하되, 상기 지지부와 결합된 것을 특징으로 하는, 도장 장치.
제 10항에 있어서,
상기 주행 바퀴는 자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는, 도장 장치.