KR101291253B1 - 도장 작업 자동화 장치와 이를 이용한 도장 방법 - Google Patents
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Abstract
도장 작업 자동화 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 도료를 분사하기 위한 도장 건을 포함하며, 도장 건을 회전시키기 위한 회전축을 구비한 도장 유닛과, 도장 유닛을 전후진시키기 위한 주행축을 구비하는 주행 유닛과, 회전축의 회전, 도장 건의 도료 분사 및 주행 유닛의 주행축 중 하나 이상을 제어하는 제어기를 포함한다.
Description
본 발명은 도장 작업에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도장 작업 자동화 장치와 이를 이용한 도장 방법에 관한 것이다.
일반적으로 론지를 갖춘 형상의 프레임은 각종 대형 구조물의 골격으로서 널리 적용 및 활용된다. 이는 프레임이 구조 역학적으로 안정되고, 하중 및 외부 충격에 대한 분산 효과가 우수하기 때문이다.
한편, 물과 접촉이 빈번한 해양 구조물, 특히 선박이나 해양 플랜트 등과 같이 해류와 기상 변화에 따른 강한 자연력을 지속적으로 받는 대형 구조물의 경우엔 보다 안정된 구조와 방재 효과를 담보하기 위해 론지를 갖춘 프레임의 적용이 필수적으로 이루어진다.
그런데, 이러한 해양 구조물은 상대적으로 산화 및 침식 작용이 우수한 해수와 직접 접하므로, 철제 성분의 프레임은 지속적인 해수와의 접촉에 의해 부식되면서 구조물 전체의 붕괴 및 파손을 초래할 수 있다.
따라서, 해양 구조물에 적용되는 프레임의 경우에는 해수에 의한 부식 및 침식을 최소화하기 위해 프레임 표면에 대한 완벽한 도장 처리가 반드시 적용된다.
일반적으로 해양 구조물은 대형이고, 이에 따라 프레임의 형상 또한 충분한 크기를 가지며, 'T' 또는 'I' 형상으로서의 절곡된 론지를 갖는 프레임의 형상적인 제약으로 인해, 당해 프레임의 도장 작업은 통상 수작업으로 이루어진다.
즉, 종래 도장 작업의 수작업 진행을 도료를 보관하는 통을 작업자가 운반하면서 섬유 재질의 롤러 또는 붓에 도료를 묻혀서 프레임에 바르는 방식이었다. 결국, 상대적으로 거대한 프레임을 바닥에 높은 상태에서 길이 방향을 따라 론지의 저면 및 프레임의 전체 외면에 도료를 일일이 발라야 하고, 특히 론지의 저면을 바르기 위해서는 작업자가 허리를 구부리면서 절곡 부분까지 치밀하게 도장해야 하는 수고를 감수해야 하기 때문에 작업자는 도장 작업에 적지 않은 수고와 시간을 소비해야 할뿐만 아니라 작업자의 숙련도에 따라 도장 작업 후 균일도 차이가 심화되는 문제점이 있다.
이후, 작업장에서 스프레이를 이용해 도료를 프레임에 분사해서 처리하는 도장 방식이 적용되었다. 그러나, 이 또한 론지의 저면 및 절곡 부분까지 치밀하게 도장하기 위해 도료가 분사되는 분사관의 출구를 작업자가 허리를 구부려 조준해야 하고, 하중을 갖는 분사관을 프레임의 길이만큼 들고 다녀야 하는 수고가 있으므로, 이 또한 작업자에게 고된 일이 아닐 수 없을 뿐만 아니라 작업자의 숙련도에 따라 도장 작업 후 균일도 차이가 심화되는 문제점이 있다.
특히, 종래의 도장 작업 중 훌이기 작업의 경우에는 작업자의 숙련도에 따라 도장 작업 후 균일도의 차이가 심하기 때문에 도장 작업의 어려움이 있다. 여기에서, 훌이기 작업은 도장 스프레이 작업 시작 시점에서 소정 각도까지 스프레이를 분사하지 않고, 작업자의 판단 하에 소정 각도까지 이동했을 때 스프레이 작업을 실시하는 것이기 때문에 작업자의 숙련도에 의존할 수 밖에 없다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 도장 작업 시작 시 훌이기 작업과 같은 부분의 자동화를 통해 도장 작업 후 도장면의 균일도를 향상시킬 수 있는 도장 작업 자동화 장치와 이를 이용한 도장 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 도료를 분사하기 위한 도장 건을 포함하며, 상기 도장 건을 회전시키기 위한 회전축을 구비한 도장 유닛과, 상기 도장 유닛을 전후진시키기 위한 주행축을 구비하는 주행 유닛과, 상기 회전축의 회전, 상기 도장 건의 도료 분사 및 상기 주행 유닛의 주행축 중 하나 이상을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 도장 작업 시작 지령이 입력되는 경우, 상기 도장 유닛을 제어하여 상기 도장 건을 지정된 제 1 각도까지 가속 모드로 회전시킨 후, 상기 제 1 각도에서 지정된 제 2 각도까지 감속 모드로 회전시키는 것을 특징으로 하는 도장 작업 자동화 장치을 제공한다.
또한, 상기 도장 건이 제1 각도에 도달하면, 상기 제어기는 상기 주행축의 회전을 제어하여 상기 주행 유닛을 가속 모드로 가속시키고, 상기 도장 건을 턴온(turn on)하여 상기 도료를 도장면에 분사시킬 수 있다.
또한, 상기 도장 건이 제2 각도에 도달하면, 상기 제어기는 상기 주행축의 회전을 제어하여 상기 주행 유닛을 설정된 작업 속도로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 회전축을 제어하는 회전축 제어부와, 상기 주행 유닛에 구동 신호 또는 구동 정지 신호를 제공하는 동기화부와, 상기 도장 건의 도료 분사를 턴온(turn on) 또는 턴오프(turn off) 시키는 도장 건 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 회전축을 감속 모드로 동작시켜 상기 도장 건을 제 2 각도까지 회전시키는데 걸리는 시간과 상기 주행축을 가속 모드로 동작시켜 상기 주행 유닛의 이동 속도를 상기 작업 속도로 가속시키는데 걸리는 시간이 같도록 상기 회전축과 주행축을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 도장 작업 종료 지령이 입력되는 경우, 상기 도장 유닛을 제어하여 상기 도장 건을 상기 제 2 각도에서 지정된 제 3 각도까지 가속 모드로 회전시킨 후, 상기 제 3 각도에서 지정된 제 4 각도까지 감속 모드로 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 도장 건이 상기 제3 각도에 도달하면, 상기 제어기는 상기 주행축의 회전을 제어하여 상기 주행 유닛을 감속 모드로 감속시키고, 상기 도장 건을 턴오프(turn off)하여 상기 도료의 분사를 종료할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 회전축을 가속 모드로 동작시켜 상기 도장 건을 제 3 각도까지 회전시키는 시간과 상기 주행축을 감속 모드로 동작시켜 상기 주행 유닛의 구동을 중지시키는 시간이 같도록 상기 회전축과 주행축을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 도료를 분사하기 위한 도장 건과 상기 도장 건을 회전시키기 위한 회전축을 구비한 도장 유닛 및 상기 도장 유닛을 전후진시키기 위한 주행축을 구비하는 주행 유닛을 구비한 외곽 도장 장치의 도장 방법으로서, 도장 작업 시작 지령에 따라 상기 회전축의 구동을 통해 상기 도장 건을 가속 모드로 제 1 각도까지 회전시키는 단계와, 상기 도장 건의 회전이 상기 제 1 각도에 도달하면, 상기 도장 건을 이용하여 상기 도료를 분사하면서 상기 도장 건을 상기 제 1 각도에서 상기 제 2 각도까지 감속 모드로 회전시키고 상기 주행축을 구동시켜 가속 모드로 상기 주행 유닛을 지정된 작업 속도까지 가속시키는 단계와, 상기 도장 건이 제 2 각도에 도달하면, 상기 작업 속도로 상기 주행 유닛을 주행시켜 상기 도장 유닛을 이동시키는 단계를 포함하는 도장 작업 자동화 장치를 이용한 도장 방법이 제공된다.
또한, 도장 작업 종료 지령에 따라 상기 회전축을 구동시켜 상기 도장 건을 제 2 각도에서 제 3 각도까지 가속 모드로 회전시킴과 더불어 상기 주행축의 제어를 통해 상기 주행 유닛을 감속 모드로 감속시키는 단계와, 상기 도장 건이 상기 제 3 각도에 도달하면 상기 도장 건의 도료 분사를 중지시킴과 더불어 상기 회전축의 구동을 통해 상기 도장 건을 제 3 각도에서 상기 제 4 각도까지 감속 모드로 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도장 방법에 따르면, 도장 작업 시작 시 훌이기 작업과 같은 부분의 자동화를 통해 도장 작업 후 도장면의 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 주행축과 회전축의 제어를 동기화시켜 회전 및 이동시킬 수 있는 모션 제어를 제공함으로써, 도장 작업을 효율을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도장 작업 자동화 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도장 작업을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도장 건의 회전과 주행 유닛의 이동 속도 변화를 시간의 변화에 따라 도시한 그래프이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도장 작업 자동화 장치를 이용하여 도장 후 도장면의 균일도를 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도장 작업을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도장 건의 회전과 주행 유닛의 이동 속도 변화를 시간의 변화에 따라 도시한 그래프이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도장 작업 자동화 장치를 이용하여 도장 후 도장면의 균일도를 측정한 그래프이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도장 작업 자동화 장치를 도시한 도면으로서, 로봇 제어기(100), 주행 유닛(110), 도장 유닛(120), 모션 센서부(130) 등을 포함할 수 있다. 여기에서 도장 유닛(120)은 도장 작업 자동화 장치와 연결된 도료 탱크(미도시됨)에 저장된 도료를 분사하기 위한 도장 건(122) 및 도장 건(122)을 회전시키기 위한 회전축(124) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도장 작업 자동화 장치는 론지를 갖춘 'ㄱ' 형상, 'T' 형상 또는 'I' 형상의 프레임을 도장하기 위한 것이다.
로봇 제어기(100)는 바퀴가 지면에 주행가능 하게 밀착 설치되고 상부에 전원공급용 발전기와, 제어기, 서보모터 드라이브, 인터페이스가 내장되어 주행 유닛(110) 및 도장 유닛(120)을 제어하며, 모션 센서부(130)의 센싱 신호에 의거하여 도장 유닛(120)을 제어한다.
도장 유닛(120)을 제어하기 위한 로봇 제어기(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 도장 유닛(120) 내 회전축(124)의 제어를 통해 도장 건(122)을 회전시키기 위한 회전축 제어부(102), 도장 건(122)이 가감속 모드 회전 시 구동 신호 또는 구동 중지 신호를 발생시켜 주행 유닛(110)에 제공하는 동기화부(104) 및 도장 건(122)의 도료 분사를 온 또는 오프시키는 도장 건 제어부(106)를 포함할 수 있다.
회전축 제어부(102)는 도장 작업 시작 지령 시 도장 건(122)을 제 1 각도까지 가속 모드로 회전시키고 제 1 각도에서 제 2 각도까지 감속 모드로 회전시키기 위해 회전축(124)을 제어한다. 여기에서, 제 1 각도는 40∼50도이고, 제 2 각도는 90도일 수 있다.
또한, 회전축 제어부(102)는 도장 작업 종료 지령 시 도장 건(122)을 제 3 각도까지 가속 모드로 회전시키고 제 3 각도에서 제 4 각도까지 감속 모드로 회전시키기 위해 회전축(124)을 제어한다. 여기에서, 제 1 각도는 130∼135도이고, 제 2 각도는 180도일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 회전축 제어부(102)는 가속 모드 시 회전축(124)의 회전 속도가 작업 속도에 도달하도록 가속 모드로 회전축(124)을 제어한다. 여기에서, 작업 속도는 대략 90m/sec ∼ 110m/sec 정도이다. 다시 말해서, 제 1 및 제 3 각도에 도달할 때의 도장 건(122)의 회전 속도는 작업 속도에 도달하며, 제 2 및 제 4 각도에 도달할 때의 도장 건의 회전 속도는 0m/sec가 되어 도장 건(122)은 정지 상태가 된다.
동기화부(104)는 도장 건(122)이 제 1 각도까지 회전함에 따라 구동 신호를 발생시켜 주행 유닛(110)에 제공하며, 도장 건(122)이 제 3 각도까지 회전함에 따라 구동 중지 신호를 발생시켜 주행 유닛(110)에 제공한다. 이에 따라, 주행 유닛(110)은 주행축의 구동을 통해 도장 작업 자동화 장치를 이동시키거나 구동을 중지시키는데, 즉 도장 건(122)이 제 2 각도까지 감속 모드로 회전을 시작할 때 도장 작업 자동화 장치는 작업 속도까지 가속 모드로 이동하게 되며, 도장 건(122)이 제 3 각도에 도달할 때 도장 작업 자동화 장치에서 생성되는 구동 중지 신호에 의거하여 이동을 중지하게 된다. 또한, 도장 건(122)이 제 2 각도에 도달하면, 도장 작업 자동화 장치는 작업 속도를 이동 속도로 하여 정속 모드로 이동하게 된다.
도장 건 제어부(106)는 도장 건(122)이 제 1 각도까지 회전한 후 제 2 각도까지 감속 모드로 회전을 시작할 때 도료 탱크에 저장된 도료를 분사하도록 도장 건(122)을 턴온(turn on)시키고, 작업 종료 지령에 따라 도장 건(122)이 제 3 각도에 도달할 때 도장 건(122)의 도료 분사를 중지시키기 위해 턴오프(turn off)시킨다.
모션 센서부(130)는 도장 건(122)이 제 1 각도까지 회전함에 따라 이를 감지하여 센싱 신호를 회전축 제어부(102), 동기화부(104) 및 도장 건 제어부(106)에 제공한다. 이러한 센싱 신호에 의거하여 회전축 제어부(102)는 회전축(124)의 구동을 제어하여 도장 건(122)을 제 2 각도까지 감속 모드로 회전시키며, 동기화부(104)는 주행 유닛(110)의 구동을 위한 구동 신호를 발생시켜 주행 유닛(110)에 제공한다. 도장 건 제어부(106)는 센싱 신호에 의거하여 도장 건(122)을 통해 도료 탱크에 저장된 도료를 분사한다.
한편, 도장 건(122)이 제 3 각도에 도달한 경우 모션 센서부(130)는 이를 센싱하여 센싱 신호를 발생시켜 회전축 제어부(102), 동기화부(104) 및 도장 건 제어부(106)에 제공한다. 이러한 센싱 신호에 의거하여 회전축 제어부(102)는 도장 유닛(120)의 회전축(124)을 제어하여 제 4 각도까지 도장 건(122)을 감속 모드로 회전시키면서 도장 건 제어부(106)는 센싱 신호에 따라 도장 건(122)이 제 3 각도의 위치에 있을 때 도장 건(122)의 제어를 통해 도료 분사를 종료하게 된다. 이러한 감속 모드로 회전 동작을 시작할 때 동기화부(104)는 센싱 신호에 응답하여 주행 유닛(110)에 구동 중지 신호를 제공한다. 이에 따라, 주행 유닛(110)은 구동 중지 신호에 따라 주행축의 구동을 중지시켜 도장 건(122)의 이동을 중지시킨다.
도장 유닛(120)은 주행 유닛(110)에 의해 전후진 이동하며, 회전축 제어부(102)의 제어에 따라 회전축(124)을 구동시켜 도장 건(122)을 회전시키면서 도장 작업을 수행한다.
상기와 같은 구성을 갖는 도장 작업 자동화 장치가 도장 작업을 수행하는 과정에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도장 작업을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 로봇 제어기(100)의 회전축 제어부(102)는 작업 시작 지령에 따라 도장 유닛(120)의 도장 건(122)이 제 1 각도까지 가속 모드로 회전되도록 회전축(124)을 구동시킨다(S200).
그런 다음, 모션 센서부(130)는 도장 건(122)이 제 1 각도에 도달하는지를 판단(S202)하여 제 1 각도에 도달할 경우 센싱 신호를 발생시켜 동기화부(104), 회전축 제어부(102) 및 도장 건 제어부(106)에 제공한다. 즉, 도장 건(122)이 제 1 각도까지 가속 모드로 회전되어 작업 속도에 도달하였는지를 판단하여 제 1 각도까지 도달한 경우 모션 센서부(130)는 센싱 신호를 발생시킨다.
S202의 판단 결과, 도장 건(122)이 제 1 각도에 도달한 경우 회전축 제어부(102)는 도장 유닛(120)의 회전축(124)을 제어하여 제 2 각도까지 도장 건(122)을 감속 모드로 회전(S204)시키면서 도장 건 제어부(106)의 센싱 신호에 따른 제어에 의해 제 1 각도의 위치에서 도장 건(122)을 이용하여 도료 분사를 시작(S204)하게 되며, 이러한 감속 모드로 회전 동작을 시작할 때 동기화부(104)는 센싱 신호에 응답하여 주행 유닛(110)에 구동 신호를 제공한다. 이에 따라, 주행 유닛(110)은 구동 신호에 따라 주행축을 구동시켜 작업 속도까지 가속 모드로 주행(S206)을 시작하며, 작업 속도에 도달한 경우 정속 모드로 주행시킨다. 다시 말해서, 센싱 신호가 발생되는 경우에는 도장 건(122)이 감속 모드로 제 2 각도까지 회전함과 더불어 주행 유닛(110)이 주행을 시작하며, 이에 따라 도장 건(122)은 제 2 각도까지 회전함과 더불어 주행 유닛(110)에 의해 정속 모드로 전진하면서 도료를 외곽에 분사(S208)한다. 이러한 회전축 제어부(102)의 제어에 의해 도장 건(122)이 제 1 각도까지 가속 모드로 회전하게 됨에 따라 제 1 각도의 위치에서 작업 속도에 도달하게 되며, 제 2 각도까지 감속 모드로 회전하게 됨에 따라 제 2 각도의 위치에서 도장 건(122) 회전속도는 거의 0m/sec, 즉 정지상태가 된다.
즉, 도장 건(122)은 도장 건 제어부(106)의 제어에 따라 제 1 각도의 위치에서 분사를 시작하며, 제 2 각도에 위치할 때 회전이 중지됨과 더불어 분사 상태를 유지하게 된다. 이에 따라, 도장 건(122)은 제 2 각도의 위치에서 주행 유닛(110)의 주행에 따라 전진하면서 외곽에 대한 도장 작업을 실시할 수 있다.
이와 같이, 직업 시작 지령에 따라 도장 건(122)을 제 1 각도까지 가속 모드로 회전시키고, 제 1 각도에 도착함에 따라 도장 건(122)을 감속 모드로 제 2 각도까지 회전시킴과 더불어 주행 유닛(110)의 제어를 통해 가속 모드로 도장 유닛(120)을 이동시키면서 도장 작업을 실시함으로써, 훌이기 작업을 자동화시킬 수 있다.
이후, 로봇 제어기(100)는 도장 작업 종료 지령이 수신되는지를 판단한다(S210).
S210의 판단 결과, 도장 작업 종료 지령이 수신되면, 회전축 제어부(102)는 회전축(124)을 제어하여 도장 건(122)을 가속 모드로 제 3 각도까지 회전시킴과 더불어 동기화부(104)에서 발생된 구동 중지 신호에 의해 주행 유닛(110)은 감속 모드로 주행을 시작한다(S212).
이러한 도장 건(122)을 제 3 각도까지 회전시키면서 모션 센서부(130)는 도장 건(122)이 제 3 각도에 도달하는지를 판단(S214)하여 제 3 각도에 도달할 경우 센싱 신호를 발생시켜 동기화부(104), 회전축 제어부(102) 및 도장 건 제어부(106)에 제공한다. 즉, 도장 건(122)이 제 3 각도까지 가속 모드로 회전되었는지를 판단하여 제 3 각도까지 도달한 경우 모션 센서부(130)는 센싱 신호를 발생시킨다.
S214의 판단 결과, 도장 건(122)이 제 3 각도에 도달한 경우 회전축 제어부(102)는 도장 유닛(120)의 회전축(124)을 제어하여 제 4 각도까지 도장 건(122)을 감속 모드로 회전시키면서 도장 건 제어부(106)의 센싱 신호에 따른 제어에 의해 제 3 각도의 위치에서 도장 건(122)을 이용하여 도료 분사를 종료(S216)하게 되며, 이러한 감속 모드로 회전 동작을 시작할 때 동기화부(104)는 센싱 신호에 응답하여 주행 유닛(110)에 구동 중지 신호를 제공한다. 이에 따라, 주행 유닛(110)은 구동 중지 신호에 따라 주행축의 구동을 중지시켜 도장 건(122)의 이동을 중지시킨다. 다시 말해서, 센싱 신호가 발생되는 경우에는 도장 건(122)이 감속 모드로 제 4 각도까지 회전함과 더불어 주행 유닛(110)이 주행은 감속모드로 주행되어 결국 중지되며, 이에 따라 도장 건(122)은 제 4 각도까지 회전함과 더불어 주행 유닛(110)에 의해 전진하게 된다. 이러한 회전축 제어부(102)의 제어에 의해 도장 건(122)이 제 3 각도까지 가속 모드로 회전하게 됨에 따라 제 3 각도의 위치에서 작업 속도, 예컨대 100m/sec에 도달하게 되며, 제 4 각도까지 감속 모드로 회전하게 됨에 따라 제 4 각도의 위치에서 도장 건(122)은 그 속도가 0m/sec, 즉 정지상태가 된다.
이와 같이, 도장 건(122)의 회전 및 이동을 통해 시간에 따른 속도 변화에 그에 따른 외곽에 대한 도장을 실시한 후 그 외곽에 도장 균일도에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 작업 시작 지령에 따라 도장 건(122)은 중지된 위치, 즉 0도에서 제 1 각도로 가속하여 회전하게 된다. 여기에서, 제 1 각도에 도달하는데 까지 도 3에 도시된 바와 같이 시간은 대략 1초 정도 걸리며 도장 건(122)의 속도는 100m/sec에 도달한다. 이후, 제 1 각도에서 도장 건(122)은 제 2 각도로 감속하여 회전하게 되고, 주행 유닛(110)은 주행축의 구동을 통해 가속하여 도장 건(122)을 전진시킨다. 이때, 제 1 각도에서 제 2 각도로 회전을 시작할 때 도장 건(122)은 외부의 도료 탱크에 저장된 도료를 분사하게 된다.
도장 건(122)이 제 2 각도에 도달할 때 도장 건(122)은 회전이 중지된 상태, 즉 속도가 0m/sec 상태이며, 주행 유닛(110)은 주행축의 구동을 통해 100m/sec로 전진함으로써, 도장 건(122)을 100m/sec로 전진시킨다.
이후, 작업 종료 지령이 수신되면, 즉 7.12초 시간이 되면, 도장 건(122)은 중지된 위치, 즉 제 2 각도에서 제 3 각도로 가속하여 회전하게 되는데, 제 3 각도에 도달하는데 까지 도 3에 도시된 바와 같이, 시간은 대략 1초 정도 걸리며 도장 건(122)의 속도는 100m/sec에 도달한다. 도장 건(122)이 제 2 각도에서 제 3 각도로 가속하여 회전할 때 주행 유닛(110)은 대략 1초 동안 속도를 감속시킴으로써, 주행 유닛(110)의 주행을 중지시킨다.
이후, 제 3 각도에서 도장 건(122)은 제 4 각도로 감속하여 회전하게 되는데, 이때 제 3 각도에서 제 4 각도로 회전을 시작할 때 도장 건(122)은 도료 분사를 중지하게 된다.
도장 건(122)이 제 4 각도에 도달할 때 도장 건(122)은 회전이 중지된 상태, 즉 속도가 0m/sec 상태이다.
이와 같은 과정을 통해 도장 건(122)을 회전 및 이동시키면서 도장 작업을 실시한 경우 도 4에 도시된 바와 같이 외곽면에 대한 도장 균일도가 향상되는 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시 형태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설명된 실시형태들을 변경 또는 변형할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 각 기능 블록들 또는 수단들은 프로그램 형식으로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에서 별개인 것으로 설명된 모듈 등의 구성요소는 단순히 기능상 구별된 것으로 물리적으로는 하나의 수단으로 구현될 수 있으며, 단일한 것으로 설명된 수단 등의 구성요소도 수개의 구성요소의 결합으로 이루어질 수 있다. 또한 본 명세서에서 설명된 각 방법 단계들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 그 순서가 변경될 수 있고, 다른 단계가 부가될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 명세서에서 설명된 다양한 실시형태들은 각각 독립하여서뿐만 아니라 적절하게 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정해져야 한다.
100 : 로봇 제어기
110 : 주행 유닛
120 : 도장 유닛
130 : 모션 센서부
110 : 주행 유닛
120 : 도장 유닛
130 : 모션 센서부
Claims (10)
- 도료를 분사하기 위한 도장 건을 포함하며, 상기 도장 건을 회전시키기 위한 회전축을 구비한 도장 유닛과,
상기 도장 유닛을 전후진시키기 위한 주행축을 구비하는 주행 유닛과,
상기 회전축의 회전, 상기 도장 건의 도료 분사 및 상기 주행 유닛의 주행축 중 하나 이상을 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 제어기는,
도장 작업 시작 지령이 입력되는 경우, 상기 도장 유닛을 제어하여 상기 도장 건을 지정된 제 1 각도까지 가속 모드로 회전시킨 후, 상기 제 1 각도에서 지정된 제 2 각도까지 감속 모드로 회전시키는 도장 작업 자동화 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 도장 건이 제1 각도에 도달하면, 상기 제어기는
상기 주행축의 회전을 제어하여 상기 주행 유닛을 가속 모드로 가속시키고,
상기 도장 건을 턴온(turn on)하여 상기 도료를 도장면에 분사시키는 도장 작업 자동화 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 도장 건이 제2 각도에 도달하면, 상기 제어기는
상기 주행축의 회전을 제어하여 상기 주행 유닛을 설정된 작업 속도로 이동시키는 도장 작업 자동화 장치.
- 제1항 또는 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 회전축을 제어하는 회전축 제어부와,
상기 주행 유닛에 구동 신호 또는 구동 정지 신호를 제공하는 동기화부와,
상기 도장 건의 도료 분사를 턴온(turn on) 또는 턴오프(turn off) 시키는 도장 건 제어부를 포함하는 도장 작업 자동화 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 회전축을 감속 모드로 동작시켜 상기 도장 건을 제 2 각도까지 회전시키는데 걸리는 시간과 상기 주행축을 가속 모드로 동작시켜 상기 주행 유닛의 이동 속도를 상기 작업 속도로 가속시키는데 걸리는 시간이 같도록 상기 회전축과 주행축을 제어하는 도장 작업 자동화 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어기는,
도장 작업 종료 지령이 입력되는 경우, 상기 도장 유닛을 제어하여 상기 도장 건을 상기 제 2 각도에서 지정된 제 3 각도까지 가속 모드로 회전시킨 후, 상기 제 3 각도에서 지정된 제 4 각도까지 감속 모드로 회전시키는 도장 작업 자동화 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 도장 건이 상기 제3 각도에 도달하면, 상기 제어기는
상기 주행축의 회전을 제어하여 상기 주행 유닛을 감속 모드로 감속시키고,
상기 도장 건을 턴오프(turn off)하여 상기 도료의 분사를 종료하는 도장 작업 자동화 장치.
- 제7 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 회전축을 가속 모드로 동작시켜 상기 도장 건을 제 3 각도까지 회전시키는 시간과 상기 주행축을 감속 모드로 동작시켜 상기 주행 유닛의 구동을 중지시키는 시간이 같도록 상기 회전축과 주행축을 제어하는 도장 작업 자동화 장치.
- 도료를 분사하기 위한 도장 건과 상기 도장 건을 회전시키기 위한 회전축을 구비한 도장 유닛 및 상기 도장 유닛을 전후진시키기 위한 주행축을 구비하는 주행 유닛을 구비한 외곽 도장 장치의 도장 방법으로서,
도장 작업 시작 지령에 따라 상기 회전축의 구동을 통해 상기 도장 건을 가속 모드로 제 1 각도까지 회전시키는 단계와,
상기 도장 건의 회전이 상기 제 1 각도에 도달하면, 상기 도장 건을 이용하여 상기 도료를 분사하면서 상기 도장 건을 상기 제 1 각도에서 제 2 각도까지 감속 모드로 회전시키고 상기 주행축을 구동시켜 가속 모드로 상기 주행 유닛을 지정된 작업 속도까지 가속시키는 단계와,
상기 도장 건이 제 2 각도에 도달하면, 상기 작업 속도로 상기 주행 유닛을 주행시켜 상기 도장 유닛을 이동시키는 단계를 포함하는
도장 작업 자동화 장치를 이용한 도장 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 도장 유닛을 이동시키는 단계를 수행하는 도중 도장 작업 종료 지령이 수신될 때, 상기 회전축을 구동시켜 상기 도장 건을 제 2 각도에서 제 3 각도까지 가속 모드로 회전시킴과 더불어 상기 주행축의 제어를 통해 상기 주행 유닛을 감속 모드로 감속시키는 단계와,
상기 도장 건이 상기 제 3 각도에 도달하면 상기 도장 건의 도료 분사를 중지시킴과 더불어 상기 회전축의 구동을 통해 상기 도장 건을 상기 제 3 각도에서 제 4 각도까지 감속 모드로 회전시키는 단계를 포함하는
도장 작업 자동화 장치를 이용한 도장 방법..
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| KR1020100054541A KR101291253B1 (ko) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | 도장 작업 자동화 장치와 이를 이용한 도장 방법 |
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