KR101259096B1 - 그리트 수거장치 - Google Patents

Abstract

그리트 수거장치가 제공된다. 본 실시예에 따른 그리트 수거장치는 바닥에 쌓여진 그리트(grit)을 흡입하여 수거하는 그리트 수거장치로서, 몸체, 바닥에서 몸체를 전방향으로 이동시키는 전방향 구동부(Omnidirectional driver), 바닥의 그리트를 흡입하도록 바닥을 향하는 흡입구가 형성되어 있으며 몸체에 회전 가능하게 결합된 그리트 흡입부를 포함하여, 바닥에 쌓인 그리트가 자동으로 수거되므로 작업자의 부상을 방지할 수 있다.

Description

그리트 수거장치{Apparatus for collecting grit}

본 발명은 그리트 수거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박의 대형화에 따라 선박을 구성하는 블록을 단위 그룹별로 조립하여 대형 블록을 제작하고, 대형 블록을 조립하여 선박을 제작하게 된다.

이 때, 블록을 조립한 후에 도장작업을 실시하게 되는데, 도장작업 전에 블록의 표면에 블라스팅 작업을 하게 된다.

블라스팅 작업은 그리트(grit)를 블록에 분사하여 블록 표면에 존재하는 각종 이물질과 녹을 제거한다. 그런데, 이물질 및 녹의 제거 작업 후에는 블라스팅 작업을 위해 블록에 분사되었던 그리트가 블록의 내부에 쌓이게 되므로, 블록의 내부로부터 그리트를 깨끗이 수거해야 도장 작업을 실시할 수 있다.

이에 따라, 종래에는 작업자가 베큠 리커버리(Vacuum recovery)에 연결되는 호스를 가지고서 블록 내부로 들어가서 수작업으로 그리트를 진공으로 흡입하여 수거해야 했다.

따라서, 종래의 그리트 수거 작업은 작업자가 무거운 호스를 콘트롤하여야 하기 때문에 많은 어려움이 따르고, 장시간 앉거나 허리를 숙여서 작업을 하게 됨으로써 작업자에게 신체적인 무리를 줄뿐만 아니라 그리트의 수거 과정에서 발생하는 많은 먼지나 파티클 등이 공기 중에 부유하기 때문에 작업자의 건강을 해치는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명의 실시예들은 작업자의 수작업 없이도 자동으로 그리트를 수거하는 그리트 수거장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 바닥에 쌓여진 그리트(grit)을 흡입하여 수거하는 그리트 수거장치로서, 몸체, 상기 바닥에서, 상기 몸체를 전방향으로 이동시키는 전방향 구동부(Omnidirectional driver), 상기 바닥의 그리트를 흡입하도록 상기 바닥을 향하는 흡입구가 형성되어 있으며, 상기 몸체에 회전 가능하게 결합된 그리트 흡입부를 포함하는 그리트 수거장치가 제공된다.

상기 전방향 구동부는, 메카넘 휠(Mecanum wheel)을 포함할 수 있다.

상기 몸체에는, 상기 바닥에 대향되게 배치되며 공기를 흡입하는 흡착구가 형성되어 있고, 상기 흡착구를 둘러싸도록 상기 몸체에 결합된 밀착부재를 더 포함할 수 있다.

상기 흡착구는, 상기 그리트 흡입부와 연통될 수 있다.

상기 그리트 흡입부는, 상기 몸체의 상부에 회전 가능하게 결합된 연결암, 상기 연결암에 결합되어 있으며, 상기 바닥을 향하는 흡입구가 형성된 흡입노즐, 상기 흡입노즐과 연통된 이송관을 포함할 수 있다.

상기 이송관은, 상기 연결암의 회전 시에도 일정한 방향으로 배치되도록, 상기 연결암에 대하여 회전 가능하게 형성될 수 있다.

상기 몸체에 설치되어 있으며, 상기 몸체 대하여 상기 연결암을 회전시키는 연결암 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 몸체의 양측면 각각에는, 상기 몸체의 측면을 따라 한 쌍의 변위센서가 나란하게 설치될 수 있다.

상기 그리트 흡입부에는, 근접센서가 상기 몸체의 주행방향을 향하도록 설치될 수 있다.

상기 그리트 흡입부와 연결되어 있으며, 상기 그리트 흡입부로부터 그리트 및 공기를 흡입하는 에어펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 바닥에 쌓인 그리트가 자동으로 수거되므로, 작업자의 부상을 방지할 수 있다.

또한, 그리트 수거장치가 전방향으로 이동이 가능하므로 론지 등이 형성된 협소한 공간에서도 효율적으로 그리트를 수거할 수 있다.

또한, 그리트 흡입부의 회전 시에도 연결된 호스가 일정한 방향으로 배치되므로, 작업 중에 연결호스의 엉킴이 방지될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치에서 전방향 구동부의 동작을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치의 그리트 흡입부 동작을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치의 이동을 설명하는 도면.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치의 방향전환을 설명하는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치(100)는 바닥(5)에 쌓여진 그리트(grit)을 흡입하여 수거하는 장치로서, 몸체(110), 전방향 구동부(120) 및 그리트 흡입부(130)를 포함한다.

몸체(110)는 후술할 그리트 흡입부(130)를 탑재하는 부분이다. 그리고, 몸체(110)에는 후술할 전방향 구동부(120)가 설치되어 탑재된 그리트 흡입부(130)와 함께 이동할 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서 몸체(110)는 박스형으로 형성되며, 박스형의 네 모퉁이에는 각각 전방향 구동휠(Omnidirectional driving wheel, 125)이 설치된다. 그리고, 몸체(110)의 상부에는 그리트 흡입부(130)가 몸체와의 연결부를 축으로 회전 가능하게 탑재된다.

이 때, 도 2에 나타난 바와 같이, 몸체(110)에는 바닥(5)에 대향되게 배치되며 공기를 흡입하는 흡착구(112)가 형성되어 있고, 흡착구(112)를 둘러싸도록 밀착부재(115)가 결합될 수 있다. 즉, 바닥(5)을 향하는 몸체(110)의 하부면에 흡착구(112)가 형성되고, 흡착구(112) 주변을 밀착부재(115)가 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 흡착구(112)에서 공기를 흡입하면 몸체(110)가 바닥(5)에 밀착될 수 있다. 따라서, 그리트 수거장치(100)가 그리트를 수거하며 이동할 때 몸체(110)가 바닥(5)에 밀착되어 안정적으로 이동할 수 있다. 이 때, 밀착부재(115)는 몸체(110)와 바닥(5)과의 용이한 밀착을 위하여, 실리콘 고무와 같이 플렉서블(flexible)한 재질로 이루어질 수 있다.

전방향 구동부(Omnidirectional driver, 120)는 바닥(5) 상에서 몸체(110)를 전방향 즉, 어떤 방향으로든 이동시키는 부분이다. 본 실시예에서는 전방향 구동부(120)는 몸체(110)를 전후좌우의 사방으로 이동시킬 수 있는 전방향 구동휠(125)을 포함한다.

구체적으로, 본 실시예의 전방향 구동휠(125)은 메카넘 휠(Mecanum wheel)로서 몸체(110)에 4개가 한 세트로 설치된다. 메카넘 휠은 메인휠(126)의 외주에 복수의 서브휠(127)이 경사지게 설치된 형태를 가진다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치에서 전방향 구동부의 동작을 설명하는 도면이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 전방향 구동부(120)를 구성하는 4개의 메카넘 휠을 모두 같은 방향으로 회전시키면 메카넘 휠의 회전방향으로 몸체(110)를 이동시킬 수 있다(즉, 전진 및 후진 가능, 도 3의 a) 및 b)를 참조). 그리고, 몸체(110)의 일측에 배치된 한 쌍의 메카넘 휠을 서로 마주보는 방향으로 회전시키고 몸체(110)의 타측에 배치된 한 쌍의 메카넘 휠을 서로 멀어지는 방향으로 회전시키면, 몸체(110)는 일측, 즉 메카넘 휠을 서로 마주보는 방향으로 회전하고 있는 쪽으로 이동된다(즉, 횡으로 이동이 가능, 도 3의 c) 및 d)를 참조). 따라서, 본 실시예의 그리트 수거장치(100)는 전방향으로 이동이 가능하므로 론지 등이 형성된 협소한 공간에서도 효율적으로 그리트를 수거할 수 있다.

그러나, 전방향 구동부(120)는 본 실시예에 한정되지는 않으며 공지의 다양한 전방향 이동장치를 포함한다.

한편, 전방향 구동부(120) 및 그리트 수거장치(100)의 내부장치에 필요한 전력은 몸체(110)에 내장된 배터리(미도시) 또는 후술할 연결호스(138, 도 4참조)와 일체로 형성된 전력선을 통하여 공급될 수 있다.

그리트 흡입부(130)는 바닥(5)에 쌓인 그리트를 수거하는 부분으로, 그리트 흡입부(130)에는 바닥(5)의 그리트를 흡입하도록 바닥(5)을 향하는 흡입구가 형성되어 있다. 또한, 흡입구가 바닥(5)을 따라 이동하도록 그리트 흡입부(130)는 몸체(110)에 회전 가능하게 결합되므로, 몸체(110)의 이동방향에 맞추어 흡입구를 배치할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치의 그리트 흡입부 동작을 설명하는 도면이다.

도 4에 나타난 바와 같이, 몸체(110)의 상부에는 연결암(132)이 회전 가능하게 결합되고, 연결암(132)에는 바닥(5)을 향하는 흡입구가 형성된 흡입노즐(134)이 결합된다. 그리고, 연결암(132)은 몸체(110)에 결합된 모터와 같은 연결암 구동부(133)에 의하여 몸체(110)에 대하여 회전될 수 있다. 이에 따라, 몸체(110)의 어느 방향으로든 흡입노즐(134)을 배치할 수 있어서, 몸체(110)가 이동하는 방향 측에 항상 흡입노즐(134)을 배치할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 연결암 구동부(133)로 모터를 제시하였으나 이에 한정되지는 않으며, 연결암 구동부(133)는 연결암(132)을 회전운동 시킬 수 있는 공지의 다양한 구동수단을 포함한다.

그리고, 흡입노즐(134)에서 흡입된 그리트는 흡입노즐(134)과 연통된 이송관(136)을 통하여 블록의 외부로 배출될 수 있다. 여기서, 이송관(136)은 그리트 및 공기를 흡입하는 에어펌프(미도시)와 연결호스(138)를 통하여 연결될 수 있어서, 대량의 그리트를 연속적으로 수거할 수 있다.

이 때, 이송관(136)은 연결암(132)에 대하여 회전이 가능하게 형성되어서, 연결암(132)의 회전 시에도 일정한 방향을 향하도록 배치될 수 있다(도 5 참조). 이에 따라, 작업 중에 연결호스(138)의 엉킴이 방지될 수 있다.

구체적으로, 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 이송관(136)의 단부는 연결암(132)에 회전이 가능하게 결합되고, 결합된 단부를 축으로 이송관(136)은 연결암(132)에 대하여 회전될 수 있다.

한편, 그리트 흡입부(130)는 몸체(110)의 흡착구(112)와 연통되게 형성되어서, 몸체(110)의 바닥(5) 밀착에 필요한 흡착구(112)의 부압(負壓)을 용이하게 형성할 수 있다.

한편, 본 실시예의 그리트 수거장치(100)는 전방향 구동부(120)에 의해 이동되는 몸체(110)의 주행을 정확히 제어하기 위하여, 변위센서(140) 및 근접센서(145) 중 적어도 어느 하나를 추가로 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치의 이동을 설명하는 도면이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리트 수거장치의 방향전환을 설명하는 도면이다.

변위센서(140)는 론지와 같은 벽면(6)과의 거리를 검출하는 부분이다. 도 1 및 도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서 몸체(110)의 양측면 각각에는 몸체(110)의 측면을 따라 한 쌍의 변위센서(140)가 나란하게 설치된다. 이에 따라, 그리트 수거장치(100)가 정해진 주행경로를 이탈할 경우에, 두 변위센서(140)에서 측정된 거리의 차이를 이용하여 주행경로의 이탈을 감지할 수 있다. 그리고, 그리트 수거장치(100)가 정해진 경로로 복귀하도록 전방향 구동부(120)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 몸체(110)에 내장된 전방향 구동부(120)의 제어장치(미도시)가 변위센서(140)의 출력으로부터 주행경로 이탈을 감지하고, 전방향 구동부(120)의 제어를 수정하여 그리트 수거장치(100)를 주행경로로 복귀시킬 수 있다.

또한, 근접센서(145)는 벽면(6)으로의 접근을 감지하는 부분이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서 근접센서(145)는 그리트 수거장치(100)의 주행방향을 향하도록 설치된다. 즉, 몸체(110)가 주행할 때 몸체(110) 앞에 배치되는 흡입노즐(134)에 근접센서(145)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 그리트 수거장치(100)가 주행하다가 벽면(6)을 마주하면 이를 감지할 수 있다.

특히, 본 실시예의 그리트 수거장치(100)는 주행방향에서 벽면을 마주하면 전방향 구동부(120)의 제어장치(미도시)에 의해 자동으로 방향을 전환하도록 제어된다. 도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, 주행하던 그리트 수거장치(100)가 근접센서(145)를 통하여 벽면(6)을 감지하면, 방향전환을 위해 일단 뒤로 후퇴한다. 그리고, 도 8에 나타난 바와 같이, 그리트 수거장치(100)는 전환할 방향으로 흡입노즐(134)을 배치시킨 후에 변위센서(140)의 측정값을 이용해 후퇴한 거리만큼 이동하여 다시 원위치로 복귀한다. 이 때, 이송관(136)은 흡입노즐(134)에 대해 회전이 가능하게 형성되어 있으므로, 연결호스의 꼬임이 방지되도록 항상 일정한 방향으로 배치될 수 있다. 다음으로, 도 9에 나타난 바와 같이, 그리트 수거장치(100)는 새로이 전환된 방향으로 주행하면서 그리트를 수거한다.

따라서, 본 실시예에 따른 그리트 수거장치(100)는 바닥(5)에 쌓인 그리트를 자동으로 수거하므로, 작업자가 직접 블록 내에서 그리트 수거작업을 하지 않도록 하여 작업자의 부상을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 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.

5: 바닥
6: 벽면
100: 그리트 수거장치
110: 몸체
112: 흡착구
115: 밀착부재
120: 전방향 구동부
125: 전방향 구동휠
126: 메인휠
127: 서브휠
130: 그리트 흡입부
132: 연결암
133: 연결암 구동부
134: 흡입노즐
136: 이송관
138: 연결호스
140: 변위센서
145: 근접센서

Claims (10)

1. 바닥에 쌓여진 그리트(grit)을 흡입하여 수거하는 그리트 수거장치로서,
   몸체;
   상기 바닥에서, 상기 몸체를 전방향으로 이동시키는 전방향 구동부(Omnidirectional driver); 및
   상기 바닥의 그리트를 흡입하도록 상기 바닥을 향하는 흡입구가 형성되어 있으며, 상기 몸체에 회전 가능하게 결합된 그리트 흡입부를 포함하되,
   상기 그리트 흡입부는,
   상기 몸체의 상부에 회전 가능하게 결합된 연결암;
   상기 연결암에 결합되어 있으며, 상기 바닥을 향하는 흡입구가 형성된 흡입노즐; 및
   상기 흡입노즐과 연통된 이송관을 포함하며,
   상기 이송관은,
   상기 연결암의 회전 시에도 일정한 방향으로 배치되도록, 상기 연결암에 대하여 회전 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전방향 구동부는,
   메카넘 휠(Mecanum wheel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체에는, 상기 바닥에 대향되게 배치되며 공기를 흡입하는 흡착구가 형성되어 있고,
   상기 흡착구를 둘러싸도록 상기 몸체에 결합된 밀착부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 흡착구는, 상기 그리트 흡입부와 연통된 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 몸체에 설치되어 있으며, 상기 몸체 대하여 상기 연결암을 회전시키는 연결암 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 몸체의 양측면 각각에는,
   상기 몸체의 측면을 따라 한 쌍의 변위센서가 나란하게 설치된 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 그리트 흡입부에는,
   근접센서가 상기 몸체의 주행방향을 향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 그리트 수거장치.
   
10. 제1항 내지 제4항과 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그리트 흡입부와 연결되어 있으며, 상기 그리트 흡입부로부터 상기 그리트 및 공기를 흡입하는 에어펌프를 더 포함하는 그리트 수거장치.
    

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