KR101443882B1 - 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비 - Google Patents

노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비 Download PDF

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남형도
도창규
이수준
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Abstract

본 발명은 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비는, 노후관 내면에서 이동가능한 대차와 결합하여 노후관의 내면에 형성된 도막을 제거하는 노후관 도막 제거장비에 있어서, 회전가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축의 일단에 중심부가 수직으로 부착되며, 노후관의 직경크기가 변하는 경우에 리니어 액츄에이터 방식으로 구동하여 양단이 자바라형태의 슬라이딩 방식으로 신축되는 다층구조를 갖는 복수개의 스테이지로 형성되는 리니어 스테이지 로봇; 상기 리니어 스테이지 로봇의 일면 양측 가장자리에 서로 다른 방식을 갖는 복수개의 도막제거장치가 인접하여 배치된 상태로 쌍을 이루며 설치되게 형성되는 복수개의 도막제거유닛; 및 상기 복수개의 도막제거유닛을 구성하는 복수개의 도막제거장치 중 서로 마주보는 한 쌍의 도막제거장치에 각각 설치되어 끝단이 상기 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 노후관의 직경에 대한 길이변화를 정밀하게 측정할 수 있는 복수개의 접촉식 엔코더;를 포함한다.
따라서, 본 발명은 리니어 스테이지 로봇을 이용하여 노후관의 내면에서 이동가능한 대차에 연결되어 직진이동하는 도막제거 장비의 작업반경에 대한 가변영역 및 조정속도를 개선시킬 수 있으며, 복수개의 도막제거 장치를 구비하여 다양한 방식으로 도막을 제거할 수 있어 작업효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비 {Coating-layer removal device using linear stage robot for regenerating superannuated pipes }
본 발명은 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 리니어 스테이지 로봇을 이용하여 작업반경의 가변영역 및 조정속도를 개선할 수 있고, 서로 다른 방식의 도막제거장치를 동시에 구비하여 도막제거에 대한 작업효율을 개선시킬 수 있는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비에 관한 것이다.
일반적으로 상수도관, 하수도관, 송유관, 가스관 등 유체를 이송하는 관들은 주로 주철관, 강관, 합성수지관, 콘크리트관들이 이용된다.
이 중에서도 대형관은 주로 강철관이나 강관을 이용하게 되는데, 주철관이나 강관 등을 장시간 사용하게 되면, 내부를 통과하는 유체나 기타 이물질 등에 의해 노후화되면서 부식되거나 손상하는 문제가 발생한다.
특히, 주철관 또는 강관으로 이루어진 상수도관의 경우에는 보다 안전한 식수 공급을 위해 그 내부를 코팅하여 산화하는 것을 방지하고 있으나, 장시간 사용하게 되면 관로 내부의 코팅부가 부식되거나 벗겨지는 등의 문제점이 발생한다.
이를 해결하기 위한 방안으로 관로 전체를 교체하는 방법도 있지만 관로 전체를 교체하기 위한 굴착공사는 교통정체를 유발하고, 교체시간과 비용이 많이 소요되며, 교체된 관의 이음부의 누수가 또다시 발생할 수 있어 이로 인한 경제적 손실 및 수명도 짧아지는 문제점이 야기됨에 따라 관로를 그대로 둔 상태에서 개량하는 비굴착 갱생공법들이 적용되고 있다.
종래의 비굴착 노후관 갱생공법에 관한 선행기술로는 이동가능한 대차의 선단에 회전가능하게 설치되어 노후관의 축방향으로 미세한 절단선을 그어 노후관의 내면에 도포되어 있는 도막(스케일)을 제거하는 노후관 도막 제거장비에 관한 기술이 있다.
이러한 종래의 노후관 도막 제거장비는 노후관의 내면에서 이동가능한 대차에 연결되어 직진이동하면서 노후관의 내면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 공압방식에 의하여 작업반경의 크기를 조정하기 때문에 작업반경에 대한 조정속도가 느려 노후관의 크기가 하중을 받아 변형이 있을 경우에 필요이상의 힘이 도막 제거 장비에 가해질 수 있으며, 이를 견디기 위하여 도막 제거장비를 이동시키는 이동대차의 강성을 높이게 되면 전체적으로 무게가 무거워지고 그로 인해 대차를 이동시키기 위한 전력량이 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 노후관 도막 제거장비는 노후관의 크기가 변할 경우에 작업반경이 제한되어 도막 제거장비에 장착되는 도막 제거 장치를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 노후관 도막 제거장비는 한 가지 방식의 도막제거장치를 이용하여 도막을 벗겨내기 때문에 도막을 제거하는 작업효율에 있어서 한계가 있는 문제점이 있었다.
따라서, 노후관의 내면에서 이동가능한 대차에 연결되어 직진이동하는 도막제거 장치의 작업반경에 대한 가변영역 및 조정속도를 개선시킬 수 있으며 다양한 방식으로 도막을 제거하여 작업효율을 높일 수 있는 노후관 도막 제거장비에 관한 현실적이고도 적용이 가능한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
등록특허공보 KR 10-0927341호(공고일 2009.11.19.)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 리니어 스테이지 로봇을 이용하여 노후관의 내면에서 이동가능한 대차에 연결되어 직진이동하는 도막제거 장비의 작업반경에 대한 가변영역 및 조정속도를 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 복수개의 도막제거 장치를 구비하여 다양한 방식으로 도막을 제거할 수 있어 작업효율을 높일 수 있는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비는, 노후관 내면에서 이동가능한 대차와 결합하여 노후관의 내면에 형성된 도막을 제거하는 노후관 도막 제거장비에 있어서, 회전가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축의 일단에 중심부가 수직으로 부착되며, 노후관의 직경크기가 변하는 경우에 리니어 액츄에이터 방식으로 구동하여 양단이 자바라형태의 슬라이딩 방식으로 신축되는 다층구조를 갖는 복수개의 스테이지로 형성되는 리니어 스테이지 로봇; 상기 리니어 스테이지 로봇의 일면 양측 가장자리에 서로 다른 방식을 갖는 복수개의 도막제거장치가 인접하여 배치된 상태로 쌍을 이루며 설치되게 형성되는 복수개의 도막제거유닛; 및 상기 복수개의 도막제거유닛을 구성하는 복수개의 도막제거장치 중 서로 마주보는 한 쌍의 도막제거장치에 각각 설치되어 끝단이 상기 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 노후관의 직경에 대한 길이변화를 정밀하게 측정할 수 있는 복수개의 접촉식 엔코더;를 구비할 수 있다.
상기 리니어 스테이지 로봇은, 상기 회전축의 일단에 하부면 중심부가 직각으로 부착되며, 상기 하부면의 길이방향을 따라 양측 상부방향으로 설치되는 측면커버를 구비하며 전체적으로 직육면체 형상을 갖는 메인스테이지와; 양측면이 상기 메인스테이지의 측면커버와 결합되고, 상부면이 양측면에서 연장된 채 상기 메인스테이지의 상측으로 일정한 간격으로 이격되게 절곡되어, 상기 메인스테이지의 상부면 중심부 길이방향을 따라 내측으로 수용공간을 형성하는 메인절곡커버; 및 상기 메인절곡커버의 내측으로 형성되는 수용공간의 양단으로 직육면체 형상의 본체가 각각 자바라 구조로 출몰 가능하게 슬라이딩 결합되며 상기 메인스테이지의 상부면 길이방향 양측 가장자리에 형성되는 복수개의 서브스테이지;를 구비할 수 있다.
상기 메인스테이지는, 박스형상의 하우징; 상기 하우징의 길이방향을 따라 상기 하우징의 내부공간 상측 가장자리에 설치되는 제 1 LM가이드레일; 상기 제 1 LM가이드레일을 지지고정하기 위하여 상기 제 1 LM가이드레일의 하측수직방향으로 형성되는 제 1 LM가이드레일 서포트; 상기 하우징에 설치된 LM가이드레일의 내측으로 마련되는 롤러팔로워; 상기 하우징의 길이방향을 따라 하우징의 폭방향 중심부에 설치되고 상기 서브스테이지의 하부면과 결합되는 이동너트를 나사결합하며 관통하는 볼스크류; 타이밍벨트와 타이밍풀리를 동력전달수단으로 이용하여 상기 볼스크류를 회전시켜 상기 이동너트와 결합된 서브스테이지의 직선왕복운동을 유도하는 서보모터;를 구비할 수 있다.
상기 메인스테이지는, 상기 복수개의 서브스테이지를 상기 메인절곡커버의 내측으로 형성되는 수용공간의 양단으로 각각 자바라 구조로 출몰 가능하게 슬라이딩 결합할 수 있도록 상기 하우징의 내부 양측에 상기 제 1 LM가이드레일, 롤러팔로워, 볼스크류, 및 서보모터를 각각 쌍으로 배치할 수 있다.
상기 하우징은, 내부공간의 안쪽으로 외부의 이물질이 내부에 침입하는 것을 방지하기 위한 먼지막이 플라스틱 가이드커버를 상측 가장자리에 구비할 수 있다.
상기 하우징은, 외부에서 큰 충격을 받는 경우에 버틸 수 있도록 강도를 보강하는 메인스테이지 보강빔을 하부면상의 길이방향으로 더 구비할 수 있다.
상기 볼스크류는, 일단에 상기 이동너트의 움직임을 제한하는 이동너트 스토퍼를 구비하고, 타단에 상기 볼스크류의 본체를 지지고정하기 위한 볼스크류 서포트블럭을 구비할 수 있다.
상기 서브스테이지는, 상기 메인스테이지의 하우징에 구비되는 제 1 LM가이드레일에 대응되어 하부면 길이방향 가장자리 외측으로 형성되는 제 1 LM가이드블럭; 및 상기 메인스테이지의 하우징에 마련되는 롤러팔로워에 대응되어 하부면의 상기 제 1 LM가이드블럭의 내측 길이바향으로 형성되는 롤러팔로워 가이드레일;을 구비할 수 있다.
상기 서브스테이지는, 양측면이 직육면체 형상을 갖는 본체의 길이방향을 따라 형성되는 측면커버와 결합되고, 상부면이 상기 양측면에서 연장된 채 상기 본체의 상측으로 일정한 간격으로 이격되게 절곡되어, 상기 본체의 상부면 길이방향을 따라 내측으로 수용공간을 형성하는 서브절곡커버; 및 일측으로 도막제거유닛이 결합되고 타측이 상기 서브절곡커버의 내측으로 형성되는 수용공간의 일단으로 자바라 구조로 출몰가능하게 슬라이딩 결합되며, 하부면에 상기 슬라이딩 결합이 가능하도록 제 2 LM가이드블럭이 구비되는 도막제거유닛 고정판;을 더 구비할 수 있다.
상기 서브스테이지는, 박스형상의 본체; 상기 도막제거유닛 고정판의 하부면에 형성되는 제 2 LM가이드 블럭에 대응되어 본체의 길이방향을 따라 내부공간 상측 가장자리에 설치되는 제 2 LM가이드레일; 상기 제 2 LM가이드레일을 지지고정하기 위하여 상기 제 2 LM가이드레일의 하측수직방향으로 형성되는 제 2 LM가이드레일 서포트; 상기 본체의 길이방향을 따라 본체의 폭방향 중심부에 설치되고 상기 도막제거유닛 고정판의 하부면과 결합되는 이동너트를 나사결합하며 관통하는 볼스크류; 타이밍벨트와 타이밍풀리를 동력전달 수단으로 이용하여 상기 볼스크류를 회전시켜 상기 이동너트와 결합된 도막제거유닛 고정판의 직선왕복운동을 유도하는 서보모터;를 구비할 수 있다.
상기 본체는, 내부공간의 안쪽으로 외부의 이물질이 내부에 침입하는 것을 방지하기 위한 먼지막이 플라스틱 가이드커버를 상측 가장자리에 구비할 수 있다.
상기 볼스크류는, 일단에 상기 이동너트의 움직임을 제한하는 이동너트 스토퍼를 구비하고, 타단에 상기 볼스크류의 본체를 지지고정하기 위한 볼스크류 서포트블럭을 구비할 수 있다.
상기 복수개의 접촉식 엔코더(40)는, 상기 도막제거장치에 고정결합되며 내부에 수직구조를 갖는 중공부가 복수개 형성되는 엔코더베이스(41)와; 상기 엔코더베이스(41)의 상측 둘레를 커버하는 구조로 형성되며 상측 끝단에 노후관의 내면에 접촉후 회전하는 엔코더롤러(42)를 구비하는 엔코더케이스(43)와; 상기 엔코더케이스(43)의 내측 하부수직방향으로 봉형상을 가지며 설치되고, 둘레에 스프링(44)이 형성되어 상기 엔코더케이스(43)의 상측 끝단에 형성되는 엔코더롤러(42)가 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 탄성력을 받으며 상기 복수개의 중공부 중 어느 하나의 중공부를 통하여 상기 엔코더베이스(41)의 내측에 직선왕복운동을 하면서 출몰가능하게 결합되는 탄성가이드(45)와; 상기 탄성가이드(45)와 이웃 연동하여 상기 엔코더케이스(43)의 내부에 수직으로 형성되고, 상기 탄성가이드(45)가 상기 엔코더베이스(41)의 내측으로 직선왕복운동하는 경우의 가변길이를 측정할 수 있도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 슬릿이 수직으로 배열되는 슬릿부(47)를 구비하는 엔코더슬릿(48); 및 상기 엔코더베이스(41)의 상측에 상기 엔코더슬릿(48)에 구비된 슬릿부(47)에 형성되는 다수개의 슬릿(46)에 대한 이동거리를 감지할 수 있는 복수개의 광센서(49);를 구비할 수 있다.
상기 슬릿부(47)는, 상기 다수개의 슬릿이 하나 이상 쌍을 이루어 마주보는 구조로 형성되며, 상기 마주보며 쌍을 이루는 슬릿이 동일한 간격을 가지며 어긋나게 배치될 수 있다.
상기 슬릿부(47)에 형성된 다수개의 슬릿(46) 사이의 간격은 0.3mm인 것이 바람직하다.
상기 마주보며 쌍을 이루는 슬릿 사이의 간격은 0.15mm인 것이 바람직하다.
상기 복수개의 도막제거유닛은, 노후관의 내면 도막에 진동을 주어 박리를 유도하는 진동형 도막제거장치와; 노후관의 내면 도막에 시간차를 두고 충격을 가하여 박피를 유도하는 타격형 도막제거장치; 및 상기 진동형 도막제거장치와 타격형 도막제거장치를 인접하여 경사지게 배치시키고 상기 서브스테이지에 구비되는 도막제거유닛 고정판에 결합되는 거치대;를 구비할 수 있다.
상기 진동형 도막제거장치는, 원형 절삭롤러를 상측으로 구비하고 상기 원형절삭롤러의 중심축 방향을 따라 직선왕복운동으로 진동하며 노후관 내면의 도막을 박리하는 진동형 도막제거유닛을 적어도 하나 이상 구비하는 진동형 도막제거부와;
상기 진동형 도막제거부의 하부가 유동가능하게 결합되고, 상기 진동형 도막제거부의 직선왕복운동을 구동시키기 위한 구동부를 내부공간에 내장하는 구동하우징;을 포함할 수 있다.
상기 진동형 도막제거유닛은, 원형 절삭롤러; 상기 원형 절삭롤러 중심축을 관통하여 상기 원형 절삭롤러를 회전가능하게 지지하는 절삭롤러 지지봉과; 상기 절삭롤러 지지봉의 양단에 각각 고정결합하여 상기 원형 절삭롤러가 노후관의 내면을 향하여 탄성력을 받으며 접촉할 수 있도록 지지하며 상기 원형 절삭롤러의 중심축 하부수직방향으로 형성되는 복수개의 탄성지지부; 및 상기 복수개의 탄성지지부 하부가 승하강 동작이 가능하게 끼워지는 수직홀을 구비하며 상기 구동하우징의 상부에 고정되는 도막제거부 베이스;를 구비할 수 있다.
상기 복수개의 탄성지지부는 각각, 코일형 압축스프링, 상기 압축스프링의 내부에 위치하는 봉형상의 내부스프링가이드, 및 상기 압축스프링의 외부를 둘러싸는 원통형상의 외부스프링 가이드를 포함하여 이루어지고, 상기 도막제거부 베이스의 수직홀에 끼워져 승하강동작을 수행하는 복수개의 샤프트; 및 상기 복수개의 샤프트 상단과 결합한 상태에서 상기 절삭롤러 지지봉의 양단 중 어느 일단과 고정결합하는 샤프트커버;를 구비할 수 있다.
상기 샤프트 커버는, 상기 절삭롤러 지지봉의 어느 일단이 끼움결합되는 끼움공의 반원을 각각 중심부에 형성하는 상부블럭 및 하부블럭으로 이루어지고, 상기 상부블럭의 상기 복수개의 샤프트 상단이 위치하는 각각의 지점에 상기 복수개의 샤프트 내부에 구비되는 내부스프링 가이드의 이탈을 방지하기 위하여 이탈방지 체결볼트와 결합하는 복수개의 이탈방지 체결홀이 형성되고, 상기 하부블럭의 상기 복수개의 샤프트 하단이 위치하는 각각의 지점에 상기 복수개의 샤프트의 외주연이 관통하는 복수개의 샤프트 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 도막제거부 베이스는, 상기 복수개의 탄성지지부에 각각 구비되는 복수개의 샤프트가 끼워져 각각 승하강 동작을 수행하는 다수개의 수직홀 하측으로, 상기 복수개 형성된 샤프트의 하부방향 이탈을 방지함과 동시에 상기 샤프트를 구성하는 스프링의 탄성력을 지지하는 스프링 지지용 체결부재를 구비할 수 있다.
상기 도막제거부 베이스는, 상기 복수개의 샤프트 하강 동작에 대응되어 상기 원형의 절삭롤러가 하강할 경우 수용할 수 있는 절삭롤러 수용홈을 상부면에 형성하고, 상기 도막제거부 베이스를 상기 구동하우징의 상부에 체결고정하기 위한 직육면체형상의 베이스 체결나사 수용공간을 하측 사각 모서리에 각각 형성하여, 상기 원형의 절삭롤러 중심축 방향의 단면은 'T'자 형상을 갖고, 상기 원형의 절삭롤러 회전방향의 단면은 'Y'자 형상을 갖는 것이 바람직하다.
상기 진동형 도막제거부는, 상기 도막제거유닛 세 개를 일체로 고정하는 단일의 도막제거유닛 고정판을 이용하여 하나의 도막제거모듈을 형성하고, 상기 도막제거모듈 한 쌍을 상기 노후관의 진행방향에 대하여 길이방향을 가지며 일정한 간격으로 평행하게 상기 구동하우징의 상부에 인접배치 할 수 있다.
상기 구동하우징은, 상기 도막제거유닛 고정판이 결합된 채 평면이 직사각형상으로 형성되는 도막제거부 홀더, 및 상기 도막제거부 홀더가 길이방향으로 유동이 가능하도록 상기 도막제거부 홀더의 외부를 둘러싸는 장방형의 개구부가 형성되는 홀더 가이드를 상부면에 형성하고, 상기 도막제거부 홀더 및 상기 홀더 가이드 사이에 분진방지 고무판을 배치할 수 있다.
상기 구동하우징의 내부공간에 내장되는 구동부는, 상기 구동하우징의 내부 하부면에서 상부수직방향으로 형성된 지지패널에 상기 구동하우징의 길이방향으로 부착되는 진동접촉용 LM가이드레일과; 상기 LM가이드레일과 연동하여 직선왕복운동을 수행하는 진동접촉용 LM가이드레일블럭이 일측면 길이방향으로 형성되며 상측이 상기 도막제거부 홀더의 하부와 연결되어 상기 도막제거모듈에 직선왕복운동형태의 진동을 전달하는 진동접촉용 구동베이스; 및 구동모터에 의해 발생되는 회전력을 상기 진동접촉용 구동베이스에 전달되는 직선왕복운동으로 변환하는 진동접촉용 동력전달수단을 구비할 수 있다.
상기 진동접촉용 동력전달수단은, 회전력을 발생시키는 구동모터; 복수개의 타이밍풀리와 타이밍벨트를 이용하여 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 왕복운동으로 변환시키기 위한 캠부재; 및 상기 진동접촉용 구동베이스의 타측면 길이방향 중심부에 형성된 고정축에 일단이 축 결합되고, 상기 캠부재에 의하여 하방경사각을 갖는 각왕복운동을 하며 상기 고정축을 중심으로 선회하는 슬라이딩바;를 구비할 수 있다.
상기 캠부재는, 상기 복수개의 타이밍풀리 중 후단에 배치되는 타이밍풀리와 일단이 연결되어 회전운동을 전달받는 캠샤프트; 상기 캠샤프트의 양단이 외부로 노출되게 상기 캠샤프트를 둘러싸 지지하며 구동하우징의 하부면에 고정되는 캠샤프트 하우징; 및 상기 캠샤프트의 타단에 연결된 채 상기 슬라이딩바의 타단에 왕복으로 유동가능하게 결합되어 상기 캠샤프트에서 전달받은 회전운동을 각왕복운동으로 변환시키는 구동캠;을 구비하며,상기 구동캠의 끝단에 결합되고 상기 캠샤프트의 회전운동을 각 왕복운동으로 변환시키기 위하여 상기 슬라이딩바의 타단에 배치되는 제 1 캠팔로워; 및 상기 진동접촉용 구동베이스에 회전가능하게 고정된 채 상기 슬라이딩바의 일측 끝방향 내측에 배치되고 상기 제 1 캠팔로워의 각 왕복운동과 연동하여 상기 진동접촉용 구동베이스 직선왕복을 유도하는 제 2 캠팔로워;를 더 구비할 수 있다.
상기 슬라이딩바는, 상기 고정축에 결합되는 일측부를 커버하는 고정축 커버를 구비할 수 있다.
상기 타격형 도막제거장치는, 상측 끝단에 구비한 도막제거용 펀칭블레이드를 이용하여 도막에 충격을 가함으로써 노후관의 내면에 형성된 도막을 박리하는 봉형상의 도막 타격수단을 적어도 하나 이상 구비하는 타격형 도막제거부; 및
상기 도막 타격수단이 수직방향으로 유동가능하도록 상부면에 출몰가능하게 관통결합되고, 상기 적어도 하나 이상의 도막 타격수단 하측 끝단에 결합되어 상기 도막 타격수단의 수직운동을 유도하는 도막 펀칭용 구동부를 내부공간에 내장하는 도막 펀칭용 외부하우징;을 포함할 수 있다.
상기 봉형상의 도막 타격수단은, 체결홀을 중심부에 구비하고 다수개의 칼날이 상기 체결홀의 둘레를 따라 일정간격으로 이격되어 형성되는 펀칭블레이드와; 일단에 상기 펀칭블레이드의 체결홀과 대응되어 체결볼트가 결합되는 결합홀이 형성되며 타측 내부에 중공부를 구비하는 원통형상의 펀칭샤프트와; 상기 펀칭샤프트의 타측으로 구비되는 중공부에 끼워지는 코일형 압력스프링과; 상기 코일형 압력스프링을 누르며 상기 펀칭샤프트의 타측 중공부에 끼워지는 봉형상의 펀칭가이드 샤프트; 및 상기 원통형상의 펀칭샤프트 타단에 형성되는 플랜지부와 대응되게 고정 결합되어 일정압력 이상의 탄성력이 작용하며, 상기 펀칭가이드 샤프트가 상기 펀칭샤프트의 타측방향으로 이탈하는 것을 방지하는 고리형상의 스토퍼;를 구비할 수 있다.
상기 원통형상의 펀칭샤프트에 형성되는 플랜지부와 상기 고리형상의 스토퍼는 체결나사를 위한 체결홀을 각각 구비할 수 있다.
상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트는, 상기 원통형상의 펀칭샤프트 측면을 관통하는 펀칭 가이드용 체결볼트가 경사지게 이동할 수 있는 가이드슬롯을 측면에 구비하여 상기 펀칭 블레이드가 노후관의 내면에 접촉하여 탄성력이 작용하는 경우에 상기 가이드슬롯을 따라 상기 원통형상의 펀칭샤프트를 회전시킬 수 있다.
상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트에 구비되는 가이드슬롯에 의하여 노후관의 도막에 직선타격 및 회전타격을 동시에 가할 수 있다.
상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트는, 상기 고리형상의 스트퍼 내주연에 걸리는 걸림턱을 외주연 둘레에 형성하고, 상기 걸림턱의 형성위치를 조절하여 상기 압력스프링에 작용하는 탄성력을 조절할 수 있다.
상기 타격형 도막제거부는, 길이방향으로 인접하여 배치되는 다수개의 도막 타격수단을 적어도 두 개 이상의 열로 평행하게 배치하고, 상기 도막 펀칭용 구동부에서 구동력이 전달되는 경우에 상기의 서로 다른 열에 배치되는 다수개의 도막 타격수단은 각각 시간차를 가지며 노후관의 도막에 충격을 가할 수 있다.
상기 도막 펀칭용 구동부는, 서보모터; 상기 서보모터의 회전축에 연결되어 회전력을 전달받는 구동기어; 상기 적어도 하나 이상의 도막타격수단이 길이방향으로 인접하여 배치되어 형성되는 하나 이상의 열에 대응되어 상기 구동기어에 순차적으로 맞물려 회전력을 전달받는 하나 이상의 종동기어; 및 상기 하나 이상의 종동기어에 일대일 대응되는 구조로 회전력을 전달받아 상기 도막 타격수단의 수직운동을 유도하는 직선운동으로 변환하는 하나 이상의 도막타격용 캠샤프트 부재;를 구비할 수 있다.
상기 하나 이상의 도막타격용 캠샤프트 부재는 각각, 상기 종동기어로부터 회전력을 전달받으며 상기 하나 이상의 도막타격수단에 대응되는 하나 이상의 단위 샤프트; 각각의 양측면 중 어느 일측면에 상기 각 단위 샤프트의 일단이 결합하고, 일정간격으로 서로 이격된 채 쌍을 이루며 상기 각 단위 샤프트와 순차적으로 결합하고 상기 하나 이상의 도막타격수단에 대응되는 구동캠과 틸트캠; 및 상기 일정간격으로 서로 이격된 구동캠과 틸트캠을 연결시키며 상기 하나 이상의 도막타격수단의 하단에 축 결합되는 종동캠과 축 결합하는 하나 이상의 캠연결부재;를 구비할 수 있다.
상기 하나 이상의 도막타격수단에 대응되는 구동캠과 틸트캠은, 상기 각 단위 샤프트와 순차적으로 결합하는 순서에 따라 시간차를 두고 운동할 수 있도록 진행방향에 따라 일정 각도의 편차를 갖는 것이 바람직하다.
상기 도막 펀칭용 외부하우징은, 상기 도막 타격수단의 하측 일부가 상부면에 관통결합되는 경우에 상기 상부면을 관통하는 상기 도막 타격수단의 하측 일부지점의 둘레를 감싸는 탄성체; 및 상기 탄성체를 상부면의 상측에서 지지고정하는 지지블럭을 구비할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다층구조를 적용한 리니어 스테이지 로봇을 이용하여 노후관의 내면에서 이동가능한 대차에 연결되어 직진이동하는 도막제거 장비의 작업반경에 대한 가변영역을 개선시킬 수 있어 다양한 사이즈의 노후관에 적용할 수 있는 노후관 도막 제거장비를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 타격형 도막제거 장치로 노후관 내면의 도막을 부풀린 다음 진동형 도막제거 장치로 부풀어 오른 노후관 내면의 도막을 가공할 수 있도록 복수개의 도막제거 장치를 동시에 구비하여 다양한 방식으로 도막을 제거할 수 있어 도막작업의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공압방식으로 작업반경을 조정하는 것이 아니라 리니어 액츄에이터 방식의 리니어 스테이지 로봇으로 작업반경을 조정하고 상기 리니어 스테이지 로봇에 부착되는 도막제거 장치의 끝단에 접촉식 엔코더를 설치하여 노후관의 크기를 원하는 수준만큼 정밀하게 검출할 수 있으면서도 노후관의 크기가 변하더라도 실시간으로 작업반경을 조정할 수 있는 노후관 도막 제거장비를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자바라형태로 접히고 펼쳐지는 복수개의 스테이지 사이에 형성되는 간격의 틈으로 도막제거 공정시 발생하는 파티클과 같은 이물질이 인입되지 못하도록 먼지막이 플라스틱 가이드커버를 적소에 구비하여 장비불량을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 원형절삭롤러를 이용하여 노후관의 내면에 형성된 도막에 진동을 주어 박리를 유도하기 때문에 종래기술에 따른 칼날을 이용한 도막제거 장치에 비하여 큰 힘을 필요로 하지 않고도 도막을 제거할 수 있어 도막작업의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 진동형 도막제거장치 및 타격형 도막제거장치를 구성하는 도막제거수단들이 하나 혹은 다수의 열로 구성되어 노후관의 내면 넓은 공간을 밀도있게 가공할 수 있어 잔삭을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 도막제거장치에 탄성력을 받는 구성을 도입하여 도막제거유닛에 일정이상의 압력이 가해지더라도 도막제거장비에는 일정이상의 압력이 전달되지 않도록 할 수 있어 장비고장을 방지할 수 있기 때문에 제품의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 봉형상의 도막 타격수단을 구성하는 펀칭가이드 샤프트의 외주면의 둘레를 따라 길이방향으로 경사지게 형성되는 가이드슬롯에 의하여 노후관의 도막에 직선타격 및 회전타격을 동시에 가할 수 있는 타격형 도막제거장치를 구비하는 도막제거장비를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 타격형 도막제거장치를 구성하는데 있어서, 도막에 직접 충격을 주는 펀칭블레이드를 구성하는 다수개의 칼날 사이가 일정간격으로 이격배치되기 때문에 노후관의 내면에 형성된 도막을 펀칭블레이드가 타격하는 경우에도 박리된 도막이 칼날 사이에 형성된 간격으로 용이하게 빠져나갈 수 있어 작업효율을 높이는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 종래의 광센서로 측정하는 방식에 비해 정밀하면서도 실시간으로 작업반경을 조정함과 동시에 노후관의 도막을 제거할 수 있는 강도의 세기를 단시간 안에 만족시킬 수 있는 도막제거장치를 구비하기 때문에 결과적으로 노후관의 내면에서 도막을 제거하는 도막제거장비에 큰 힘이 가해지지 않아 종래의 장비에 비해 낮은 강성과 무게로 설계가 가능해져 장비제조비용 및 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비를 나타내는 전체구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 리니어 스테이지 로봇을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 메인스테이지의 세부구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 서브스테이지의 외부구성을 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 서브스테이지의 세부구성을 나타내는 구성도이다.
도 6은 도 1에 도시된 접촉식엔코더를 나타내기 위한 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시된 접촉식엔코더의 외부구성을 나타내는 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 접촉식엔코더의 내부구성을 나타내는 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 도 7에 도시된 접촉식엔코더의 동작을 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치의 전체구성도이다.
도 11은 도 10에 도시된 진동형 도막제거장치를 구성하는 진동형 도막제거유닛의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 진동형 도막제거유닛의 분해사시도이다.
도 13은 도 10에 도시된 진동형 도막제거장치를 구성하는 구동하우징의 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 구동하우징에 내장되는 구동부를 설명하기 위한 개략적인 분해사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 구동부의 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치의 전체구성도이다.
도 17은 도 16에 도시된 타격형 도막제거부를 구성하는 도막 타격수단의 분해사시도이다.
도 18은 도 16에 도시된 도막 펀칭용 구동부를 구성하는 도막타격용 캠샤프트 부재를 개략적으로 나타내기 위한 구성도이다.
도 19는 도 17에 도시된 도막 타격수단의 펀칭동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 도막 타격수단이 서로 다른 열에 배치되는 경우에 순차적으로 펀칭동작을 수행하는 것을 나타내기 위한 도면이다.
도 21은 인접하여 배치되는 다수개의 도막 타격수단이 순차적으로 펀칭동작을 수행하는 것을 나타내기 위한 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비를 나타내는 전체구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비(1)는, 회전축(10), 리니어 스테이지 로봇(20), 도막제거유닛(30), 및 접촉식 엔코더(40)를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 노후관 도막 제거장비(1)는, 노후관 내면에서 이동가능한 대차와 결합하여 노후관의 축방향으로 이동하면서 노후관의 내면에 형성된 도막을 제거하는 장비이다.
상기 회전축(10)은, 노후관의 진행방향으로 회전가능하게 설치되며, 상기 리니어 스테이지 로봇(20)의 길이방향 중심부가 부착될 수 있다.
상기 리니어 스테이지 로봇(20)은, 상기 회전축(10)의 일단에 중심부가 수직으로 부착되며, 노후관의 축방향으로 이동하면서 노후관의 내면에 부식이 발생하여 홈이 깊게 패여 있거나 이물질이 쌓여 있을 경우에 적층구조를 갖는 복수개의 스테이지가 자바라형태로 신축되어 노후관의 직경크기 변화에 대응하여 실시간으로 크기를 조정할 수 있다.
이때, 상기 리니오 스테이지 로봇(20)은, 노후관의 직경크기가 변하는 경우에 리니어 액츄에이터 방식으로 구동하여 상술한 바와 같이 양단이 자바라형태의 슬라이딩 방식으로 신축될 수 있는 다층구조를 가질 수 있다.
상기 도막제거유닛(30)은, 도면에 도시된 바와 같이, 노후관의 진행방향에 수직으로 배치되는 리니어 스테이지 로봇(20)의 일면 양측 가장자리에 서로 다른 방식을 갖는 복수개의 도막제거장치가 인접하여 배치된 상태로 복수개가 형성되어 쌍을 이루는 구조로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 도막제거유닛(30)은, 도면에 도시된 바와 같이, 노후관의 내면 도막에 진동을 주어 박리를 유도하는 진동형 도막제거장치(50)와, 노후관의 내면 도막에 시간차를 두고 충격을 가하여 박피를 유도하는 타격형 도막제거장치(70), 및 상기 진동형 도막제거장치(50)와 타격형 도막제거장치(70)를 인접하여 경사지게 배치시키고 상기 서브스테이지(300)에 구비되는 도막제거유닛 고정판(350)에 결합되는 거치대(60)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 접촉식 엔코더(40)는, 상기 복수개의 도막제거유닛(30)을 구성하는 복수개의 도막제거장치 중 서로 마주보는 한 쌍의 도막제거장치에 각각 설치되어 끝단이 상기 노후관의 내면에 접촉하여 노후관의 직경에 대한 길이변화를 정밀하게 측정할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 도막 제거장비는, 노후관의 내면에 형성된 도막을 제거하기 위하여 이동하는 대차에 장착되는 경우에 복수개의 스테이지로 이루어진 리니어 스테이지 로봇(20)은 리니어 액츄에이터 방식에 의해 직선왕복이동을 하고, 다음으로 상기 접촉식 엔코더(40)에 의하여 노후관의 내면에 접촉여부가 감지되면 회전축(10)이 회전을 하면서 도막제거유닛(30)에 구비된 복수개의 도막제거장치에 의하여 도막을 깨끗이 제거해 내게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비는, 자바라형태로 슬라이딩 결합하는 다층구조의 스테이지를 적용한 리니어 스테이지 로봇을 이용하여 노후관의 내면에서 이동중 도막을 제거하는 도막제거 장비의 작업반경에 대한 가변영역을 개선시킬 수 있어 다양한 사이즈의 노후관에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 도 1에 도시된 리니어 스테이지 로봇을 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하여 앞서 설명한 리니어 스테이지 로봇(20)에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시에에 따른 리니어 스테이지 로봇(20)은, 메인스테이지(100), 메인절곡커버(200), 및 서브스테이지(300)를 구비한다.
보다 상세하게는, 상기 메인스테이지(100)는, 회전축(10)의 일단에 하부면 중심부가 직각으로 부착되며, 하부면의 길이방향을 따라 양측 상부방향으로 설치되는 측면커버를 구비하고 전체적으로 직육면체 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 메인절곡커버(200)는, 양측면이 상기 메인스테이지(100)의 측면커버와 결합될 수 있다.
이때, 상기 메인절곡커버(200)의 상부면이 양측면에서 연장된 채 상기 메인스테이지(100)의 상측으로 일정한 간격으로 이격되게 절곡될 수 있다.
여기서, 상기 메인절곡커버(200)는 상기 메인스테이지(100)의 상측으로 일정한 간격으로 이격되는 지점에 의하여 상기 메인스테이지(100)의 상부면 중심부 길이방향을 따라 내측으로 수용공간을 형성할 수 있다.
상기 서브스테이지(300)는, 상기 메인스테이지(100)의 상부면 길이방향 양측 가장자리에 형성될 수 있다.
또한, 상기 서브스테이지(300)는 상기 메인절곡커버(200)의 내측으로 형성되는 수용공간의 양단으로 직육면체 형상의 본체가 각각 자바라 구조로 출몰 가능하게 슬라이딩 결합될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 메인스테이지의 세부구성을 나타내는 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 도막 제거장비에 구비되는 메인스테이지(100)는, 하우징(110), 제 1 LM가이드레일(120), 제 1 LM가이드레일 서포트(130), 롤러팔로워(140), 볼스크류(150), 서보모터(180)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 하우징(100)은, 전체적으로 박스형상을 가지며 무게를 줄여 노후관 도막 장비의 하중을 줄일 수 있는 알루미늄합금재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 LM가이드레일(120)은, 상기 하우징(110)의 길이방향을 따라 상기 하우징(110)의 내부공간 상측 가장자리에 설치될 수 있으며, 상기 제 1 LM가이드레일(120)을 지지고정하기 위하여 상기 제 1 LM가이드레일(120)의 하측수직방향으로 제 1 LM가이드레일 서포트(130)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 하우징(110)에 설치된 제 1 LM가이드레일(120)의 내측으로 롤러팔로워(140)가 마련되어 LM가이드에 의한 리니어 액츄에이터 방식의 직선운동을 효과적으로 구현 할 수 있다.
또한, 상기 볼스크류(150)는, 상기 하우징(110)의 길이방향을 따라 하우징(110)의 폭방향 중심부에 설치될 수 있다.
이때, 상기 볼스크류(150)가 상기 서브스테이지(300)의 하부면과 결합되는 이동너트(151)를 나사결합하며 관통하기 때문에 후술하는 서보모터(180)의 회전력을 직선운동으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 서보모터(180)는, 도면에 도시된 바와 같이, 타이밍벨트(160)와 타이밍풀리(170)를 동력전달수단으로 이용하여 상기 볼스크류(150)를 회전시켜 상기 이동너트(151)와 결합된 서브스테이지(300)의 직선왕복운동을 유도할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서와 같이, 상기 메인스테이지(100)는, 상기 하우징(110)의 내부 길이방향 양측으로 상기 제 1 LM가이드레일(120), 롤러팔로워(140), 볼스크류(150), 및 서보모터(180)를 각각 쌍으로 배치할 수 있다.
이와 같이 쌍으로 배치하는 것은 상기 복수개의 서브스테이지(300)를 상기 메인절곡커버(200)의 내측으로 형성되는 수용공간의 양단으로 각각 자바라 구조로 출몰 가능하게 슬라이딩 결합시키기 위함이다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 하우징(110)은, 상기 서브스테이지(300)의 하부면과 접하는 상측 가장자리에 POM재질의 먼지막이 플라스틱 가이드커버(111)를 구비하여 내부공간의 안쪽으로 외부의 이물질이 내부에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)은, 메인스테이지 보강빔(112)을 하부면상의 길이방향으로 더 구비하여 외부에서 큰 충격을 받는 경우를 대비하여 강도를 보강할 수 있다.
한편, 상기 하우징(110)의 폭방향 중심부에 설치되는 볼스크류(150)는 양단에 각각 이동너트 스토퍼(152) 및 볼스크류 서포트블럭(153)을 구비할 수 있다.
상기 이동너트 스토퍼(152)는 상기 볼스크류(150)의 일단으로 상기 이동너트(151)의 움직임을 제한 할 수 있고, 상기 볼스크류 서포트블럭(153)은 상기 볼스크류(150)의 타단으로 상기 볼스크류(150)의 본체를 지지고정할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 서브스테이지의 외부구성을 나타내는 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 도막제거 장비에 구비되는 서브스테이지(300)는, 본체(310), 제 1 LM가이드블럭(320), 서브절곡커버(330), 롤러팔로워 가이드레일(340), 및 도막제거유닛 고정판(350)을 구비할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 본체(310)는, 메인스테이지(100)의 하우징(110)에 대응되어 알루미늄합금 재질의 박스형상으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 LM가이드블럭(320)은, 상기 메인스테이지(100)의 하우징(110)에 구비되는 제 1 LM가이드레일(120)에 대응되어 하부면 길이방향 가장자리 외측으로 형성될 수 있다.
상기 서브절곡커버(330)는, 직육면체 형상을 갖는 상기 본체(310)의 길이방향을 따라 형성되는 측면커버와 양측면이 결합된다.
또한, 상기 서브절곡커버(330)는 상부면이 상기 양측면에서 연장된 채 상기 본체(310)의 상측으로 일정한 간격으로 이격되게 절곡될 수 있다.
따라서, 상기 서브스테이지(300)는 본체(310)의 상부면 길이방향을 따라 내측으로 수용공간을 형성할 수 있다.
한편, 상기 롤러팔로워 가이드레일(340)은, 상기 메인스테이지(100)의 하우징(110)에 마련되는 롤러팔로워(140)에 대응되어 서브스테이지(300)의 하부면에 상기 제 1 LM가이드블럭(320)의 내측 길이방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 도막제거유닛 고정판(350)은, 일측으로 도막제거유닛(30)이 결합될 수 있다.
상기 도막제거유닛 고정판(350)의 타측은 상기 서브절곡커버(330)의 내측으로 형성되는 수용공간의 일단으로 자바라 구조로 출몰가능하게 슬라이딩 결합될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 도막제거유닛 고정판(350)과 상기 서브절곡커버(330) 사이에는 POM재질의 먼지막이 플라스틱 가이드커버를 구비하여 자바라 구조로 출몰하는 경우에 도막제거 공정시 발생하는 파티클과 같은 이물질이 제품 내부로 인입되지 못하게 할 수 있다.
여기서, 상기 도막제거유닛 고정판(350)의 하부면에 상기 서브절곡커버(330)의 내측으로 슬라이딩 결합이 가능하도록 제 2 LM가이드블럭(351)이 구비될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 서브스테이지의 세부구성을 나타내는 구성도이다.
도 5를 참조하여 상술한 서브스테이지(300)의 내부구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용된 서브스테이지(300)는, 본체(310), 제 2 LM가이드레일(361), 제 2 LM가이드레일 서포트(360), 볼스크류(370), 및 서보모터(380)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 본체(310)는 전체적으로 박스형상을 가지며 상측 가장자리에 POM재질의 먼지막이 플라스틱 가이드커버(311)를 구비하여 메인스테이지(100)와 동일하게 내부공간의 안쪽으로 외부의 이물질이 내부에 침입하는 것을 방지하는 구성을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 LM가이드레일(361)은, 본체(310)의 길이방향을 따라 내부공간 상측 가장자리의 먼지막이 플라스틱 가이드커버(311) 안쪽으로 도막제거유닛 고정판(350)의 하부면에 형성되는 제 2 LM가이드 블럭(351)에 대응되게 형성될 수 있다.
이때, 상기 제 2 LM가이드레일(361)을 지지고정하기 위하여 상기 제 2 LM가이드레일(361)의 하측수직방향으로 제 2 LM가이드레일 서포트(360)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 볼스크류(370)는, 상기 도막제거유닛 고정판(350)의 하부면과 결합되는 이동너트(371)를 나사결합하며 관통하고, 상기 본체(310)의 길이방향을 따라 본체의 폭방향 중심부에 설치될 수 있으며, 이에 대한 동작원리는 앞서 상술한 메인스테이지(100)에 내장되는 볼스크류(150)와 동일하다.
즉, 상기 서보모터(380)는, 타이밍벨트(381)와 타이밍풀리(382)를 동력전달 수단으로 이용하여 상기 볼스크류(370)를 회전시켜 상기 이동너트(371)와 결합된 도막제거유닛 고정판(350)의 직선왕복운동을 유도할 수 있다.
또한, 상기 볼스크류(370)는, 상기 이동너트(371)의 움직임을 제한하는 이동너트 스토퍼(372)를 일단에 구비하고, 상기 볼스크류(370)의 본체를 지지고정하기 위한 볼스크류 서포트블럭(373)을 타단에 구비할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비는, 종래기술처럼 공압방식으로 작업반경을 조정하는 것이 아니라 리니어 액츄에이터 방식의 리니어 스테이지 로봇으로 작업반경을 조정하기 때문에 노후관의 내면에 형성된 도막을 제거 작업을 수행하는 과정에서 노후관의 직경 크기가 변하더라도 실시간으로 작업반경을 조정할 수 있다.
뿐만 아니라, 단일의 스테이지 대신 다층구조의 스테이지를 이용하기 때문에 노후관의 직경크기가 커지더라도 원하는 범위의 가변영역까지 스테이지의 길이를 확장할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 접촉식엔코더를 나타내기 위한 개략도이고, 도 7은 도 6에 도시된 접촉식엔코더의 외부구성을 나타내는 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용되는 접촉식 엔코더(40)는, 상기 복수개의 도막제거유닛(30)을 구성하는 복수개의 도막제거장치 중 서로 마주보는 한 쌍의 도막제거장치에 각각 설치되어 끝단이 상기 노후관의 내면에 접촉하여 노후관의 직경 크기를 측정할 수 있다.
여기서, 상기 엔코더(40)는, 외형상으로는 엔코더베이스(41), 엔코더로러(42), 및 엔코더케이스(43)를 포함하여 이루어진다.
도 8은 도 7에 도시된 접촉식엔코더의 내부구성을 나타내는 구성도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 도 7에 도시된 접촉식엔코더의 동작을 나타내는 구성도이다.
도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 적용된 접촉식엔코더(40)의 내부구성 및 동작을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용된 복수개의 접촉식 엔코더(40)는, 엔코더베이스(41), 엔코더롤러(42), 엔코더케이스(43), 스프링(44), 탄성가이드(45), 엔코더슬릿(48), 및 광센서(49)를 포함하여 이루어진다.
상기 엔코더베이스(41)는, 도막제거장치에 고정결합되어 접촉식 엔코더(40)를 고정시키고, 내부에 수직구조를 갖는 중공부가 복수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 엔코더케이스(43)는, 상기 엔코더베이스(41)의 상측 둘레를 커버하는 구조로 형성되며 상측 끝단에 노후관의 내면에 접촉후 회전하는 엔코더롤러(42)를 구비할 수 있다.
상기 탄성가이드(45)는, 상기 엔코더케이스(43)의 내측 하부수직방향으로 봉형상을 가지며 설치되고, 둘레에 스프링(44)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 탄성가이드(45)에 의하여 상기 엔코더케이스(43)의 상측 끝단에 형성되는 엔코더롤러(42)가 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 탄성력을 받으며 상기 복수개의 중공부 중 어느 하나의 중공부를 통하여 상기 엔코더베이스(41)의 내측에 직선왕복운동을 하면서 출몰가능하게 결합될 수 있다.
상기 엔코더슬릿(48)은, 상기 탄성가이드(45)와 이웃 연동하여 상기 엔코더케이스(43)의 내부에 수직으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 엔코더슬릿(48)은, 상기 탄성가이드(45)가 상기 엔코더베이스(41)의 내측으로 직선왕복운동하는 경우의 가변길이를 측정할 수 있도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 슬릿이 수직으로 배열 형성된 슬릿부(47)를 구비할 수 있다.
상기 슬릿부(47)는, 상기 다수개의 슬릿이 하나 이상 쌍을 이루어 마주보는 구조로 형성될 수 있으며 본 발명의 실시예에서는 한 쌍의 슬릿부(47)로 이루어진다.
여기서, 상기 다수개의 슬릿(46)에 대한 이동거리를 감지할 수 있는 광센서(49)를 구비하여 노후관의 직경에 대한 가변길이를 실시간으로 측정할 수 있다.
한편, 도 9의 좌측에 도시된 마주보는 한 쌍의 슬릿부(47)는 쌍을 이루는 슬릿이 동일한 간격으로 서로 일정하게 배치되며, 상기 한 쌍의 슬릿부(47)에 형성된 다수개의 슬릿(46) 사이의 간격은 광센서가 감지할 수 있는 0.3mm로 설계될 수 있다.
반면에, 도 9의 우측에 도시된 마주보는 한 쌍의 슬릿부(47)는, 마주보며 쌍을 이루는 슬릿이 광센서도에 의해 측정될 때 편차를 가지도록 동일한 간격으로 어긋나게 배치되는 것을 알 수 있다.
이때, 마주보며 쌍을 이루는 슬릿 사이의 간격은 0.15mm 로서, 종래의 일반적인 광센서가 감지할 수 있는 슬릿 사이의 간격보다 좁혀질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 이와 같이 상기 한 쌍의 슬릿부(47)에 형성된 다수개의 슬릿 사이의 간격을 0.3mm로 구현하였으나 광센서의 해상도에 따라 목표하는 사양으로 다양한 간격으로 형성하는 것이 가능하며, 쌍을 이루어 구성할 경우 엔코더의 해상도를 2배 이상 향상 시킬 수 있다. 즉, 슬릿부(47)를 다수개의 쌍으로 배열하여 한 쌍당 2배수만큼 정밀도를 향상시킬 수있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도막제거장비는, 미세간격을 구현할 수 있는 슬릿과 광센서를 내장하는 접촉식 엔코더를 구비하여 광센서가 슬릿의 이동여부를 감지하여 노후관의 접촉여부를 판단하여 도막제거장치를 작동시키게 할 수 있고, 서로 마주보며 쌍을 이루는 슬릿의 간격을 조절하여 종래의 일반적인 광센서로 측정이 어려운 미세간격까지의 길이 변화를 감지할 수 있을 뿐만 아니라 슬릿부를 다수개의 쌍으로 배열하여 한 쌍당 2배수만큼 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치의 전체구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치(50)는, 진동형 도막제거부(501), 및 구동하우징(601)을 포함하여 이루어진다.
상기 진동형 도막제거부(501)는, 원형 절삭롤러(510)를 상측으로 구비하며 상기 원형 절삭롤러(510)의 중심축의 전후 방향을 따라 직선왕복운동으로 진동하며 노후관 내면의 도막을 박리하는 진동형 도막제거유닛(500)을 적어도 하나 이상 구비할 수 있다.
여기서, 상기 진동형 도막제거유닛(500)은, 노후관의 진행방향과 중심축방향이 동일하게 형성되는 원형 절삭롤러(510)를 노후관의 내면에 근접하게 설치시키고, 상기 원형 절삭롤러(510)가 상기 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 상기 중심축 방향 전후로 진동하면서 접촉하도록 유도하여 노후관의 내면에 형성된 도막을 박리할 수 있다.
상기 구동하우징(601)은, 상기 진동형 도막제거유닛(501)의 직선왕복운동을 구동시키기 위한 구동부(600)를 내부공간에 내장할 수 있다.
또한, 상기 구동하우징(601)은 상부면상에 상기 진동형 도막제거부(501)의 하부가 노후관의 진행방향으로 유동가능하게 결합될 수 있다.
한편, 상기 진동형 도막제거부(501)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 진동형 도막제거유닛(500) 세 개를 일체로 고정하는 단일의 도막제거유닛 고정판(502)을 이용하여 하나의 도막제거모듈(51)을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 도막제거모듈(51) 한 쌍을 상기 노후관의 진행방향에 대하여 길이방향을 가지며 일정한 간격으로 평행하게 상기 구동하우징(601)의 상부에 인접배치함으로써 다수의 원형 절삭롤러(510) 칼날이 하나 혹은 다수의 열로 구성되어 노후관의 내면 넓은 공간을 밀도있게 가공할 수 있어 잔삭을 최대한 억제할 수 있다.
도 11은 도 10에 도시된 진동형 도막제거장치를 구성하는 진동형 도막제거유닛의 사시도이고, 도 12는 도 11에 도시된 진동형 도막제거유닛의 분해사시도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치(50)를 구성하는 진동형 도막제거유닛(500)을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거유닛(500)은, 원형절삭롤러(510), 절삭롤러 지지봉(520), 탄성지지부(530), 및 도막제거부 베이스(540)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 원형절삭롤러(510)의 칼날은 인조다이아몬드나 스프링강등의 고강도 탄소강으로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 원형절삭롤러(510)의 경우에 도막에 진동을 주어 박리를 유도하기 때문에 종래기술에 따른 칼날에 비하여 큰 힘을 필요로 하지 않으며, 따라서, 종래기술에 비해 다양한 재질의 칼날을 적용할 수 있다.
또한, 상기 원형절삭롤러(510)의 칼날 방향은 노후관의 축방향과 수직으로 교체하게 위치한다. 이것은 도막을 벗겨내기 위한 공정시에 칼날이 중심축 전후방향으로 일정간격으로 이격된 채 진동하기 때문에 도막이 칼날의 진동에 의하여 벌어지면서 용이하게 박리되게 할 수 있다.
상기 절삭롤러 지지봉(520)은, 상기 원형 절삭롤러(510) 중심축을 관통하여 상기 원형 절삭롤러(510)를 회전가능하게 지지할 수 있다.
상기 복수개의 탄성지지부(530)는, 상기 절삭롤러 지지봉(520)의 양단에 각각 고정결합하여 상기 원형 절삭롤러(510)가 노후관의 내면을 향하여 탄성력을 받으며 접촉할 수 있도록 지지하며 상기 원형 절삭롤러(510)의 중심축 하부수직방향으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 탄성지지부(530)에 의하여 상기 도막제거유닛(500)을 구성하는 상기 원형절삭롤러(510)에 일정이상의 압력이 가해지더라도 진동형 도막제거부(501) 전체적으로는 일정이상의 압력이 전달되지 않도록 할 수 있다.
상기 도막제거부 베이스(540)는, 상기 원형 절삭롤러(510)의 칼날이 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 상기 복수개의 탄성지지부(530) 하부가 승하강 동작이 가능하게 끼워지는 수직홀(541)을 구비하며 상기 구동하우징(601)의 상부에 고정될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 탄성지지부(530)는 각각, 복수개의 샤프트(503) 및 샤프트커버(550)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 복수개의 샤프트(503)는, 코일형 압축스프링(531), 상기 압축스프링(531)의 내부에 위치하는 봉형상의 내부스프링가이드(532), 및 상기 압축스프링(531)의 외부를 둘러싸는 원통형상의 외부스프링 가이드(533)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 복수개의 샤프트(530)는, 상기 도막제거부 베이스(540)의 수직홀(541)에 끼워져 승하강동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 샤프트커버(550)는, 상기 복수개의 샤프트(503) 상단과 결합한 상태에서 상기 절삭롤러 지지봉(520)의 양단 중 어느 일단과 고정결합할 수 있다.
여기서, 상기 샤프트 커버(550)는, 상기 절삭롤러 지지봉(520)의 어느 일단이 끼움결합되는 끼움공(553)의 반원을 각각 중심부에 형성하는 상부블럭(551) 및 하부블럭(552)을 구비할 수 있다.
상기 상부블럭(551)은, 상기 복수개의 샤프트(503) 상단이 위치하는 각각의 지점에 상기 복수개의 샤프트 내부에 구비되는 내부스프링 가이드(532)의 이탈을 방지하기 위하여 이탈방지 체결볼트(554)와 결합하는 복수개의 이탈방지 체결홀(555)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부블럭(552)은 상기 복수개의 샤프트(503) 하단이 위치하는 각각의 지점에 상기 복수개의 샤프트(503)의 외주연이 관통하는 복수개의 샤프트 관통홀(556)이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 도막제거부 베이스(540)가 상기 복수개의 탄성지지부(530)에 각각 구비되는 복수개의 샤프트(503)가 끼워져 각각 승하강 동작을 수행하는 다수개의 수직홀(541) 하측으로 상기 복수개 형성된 샤프트(503)의 하부방향 이탈을 방지함과 동시에 상기 샤프트(503)를 구성하는 스프링(531)의 탄성력을 지지하는 스프링 지지용 체결부재(542)를 구비할 수 있다.
게다가, 상기 도막제거부 베이스(540)는, 상기 복수개의 샤프트(503) 하강 동작에 대응되어 상기 원형의 절삭롤러(510)가 하강할 경우 수용할 수 있는 절삭롤러 수용홈(543)을 상부면에 형성할 수 있다.
또한, 상기 도막제거부 베이스(540)는, 상기 도막제거부 베이스(540)를 상기 구동하우징(601)의 상부에 체결고정하기 위한 직육면체형상의 베이스 체결나사 수용공간(544)을 하측 사각 모서리에 각각 형성할 수 있다.
따라서, 상기 도막제거부 베이스(540)는, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 베이스 체결나사 수용공간(544)홈에 의하여 상기 원형의 절삭롤러 중심축 방향으로 본 표면은 'T'자 형상을 갖고, 상기 절삭롤러 수용홈(543) 및 베이스 체결나사 수용공간(544)에 의하여 상기 원형의 절삭롤러 회전방향의 접선방향으로 본 표면은 'Y'자 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 도막제거부 베이스(540)의 각 단면은 상기 절삭롤러 수용홈(543) 및 베이스 체결나사 수용공간(544)의 위치와 형상에 따라 다양한 형상으로 변경될 수 있으며 본 발명의 실시예에서와 같이 한정하지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 도막제거부 베이스(540)의 단면 구조를 다수의 진동형 도막제거유닛(500)을 밀도있게 구성할 수 있게 디자인함으로써 도막을 제거하는 작업공정의 효율을 높일 수 있다.
도 13은 도 10에 도시된 진동형 도막제거장치를 구성하는 구동하우징의 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치(50)를 구성하는 구동하우징(601)은, 도막제거유닛 고정판(502)이 결합된 채 평면이 직사각형상으로 형성되는 도막제거부 홀더(602), 및 상기 도막제거부 홀더(602)가 길이방향으로 유동이 가능하도록 상기 도막제거부 홀더(602)의 외부를 둘러싸는 장방형의 개구부가 형성되는 홀더 가이드(603)를 상부면에 형성할 수 있다.
또한, 상기 구동하우징(601)은, 상기 도막제거부 홀더(602) 및 상기 홀더 가이드(603) 사이에 분진방지 고무판(604)을 배치하여 구동하우징의 내부로 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 구동하우징에 내장되는 구동부를 설명하기 위한 개략적인 분해사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 구동하우징(601)의 내부공간에 내장되는 구동부(600)는, 진동접촉용 LM가이드레일(610), 진동접촉용 구동베이스(630), 및 진동접촉용 동력전달수단(640)을 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 LM가이드레일(610)은, 상기 구동하우징(601)의 내부 하부면에서 상부수직방향으로 형성된 지지패널(605)에 상기 구동하우징(601)의 길이방향으로 부착될 수 있다.
상기 진동접촉용 구동베이스(630)는, 상기 진동접촉용 LM가이드레일(610)과 연동하여 직선왕복운동을 수행하는 진동접촉용 LM가이드레일블럭(620)이 일측면 길이방향으로 형성되며 상측이 상기 도막제거부 홀더(602)의 하부와 연결되어 상기 도막제거모듈(51)에 직선왕복운동형태의 진동을 전달할 수 있다.
상기 진동접촉용 동력전달수단(640)은, 구동모터(641)에 의해 발생되는 회전력을 상기 진동접촉용 구동베이스(630)에 전달되는 직선왕복운동으로 변환할 수 있다.
여기서, 상기 진동접촉용 동력전달수단(640)은, 회전력을 발생시키는 구동모터(641), 복수개의 타이밍풀리(642)와 타이밍벨트(643)를 이용하여 상기 구동모터(641)의 회전력을 전달받아 왕복운동으로 변환시키기 위한 캠부재(650), 및 상기 진동접촉용 구동베이스(630)의 타측면 길이방향 중심부에 형성된 고정축(631)에 일단이 축 결합되고, 상기 캠부재(650)에 의하여 하방경사각을 갖는 각왕복운동을 하며 상기 고정축(631)을 중심으로 선회하는 슬라이딩바(660)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 캠부재(650)는, 캠샤프트(651), 캠샤프트 하우징(652), 및 구동캠(651)을 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 캠샤프트(651)는, 상기 복수개의 타이밍풀리(642) 중 후단에 배치되는 타이밍풀리와 일단이 연결되어 회전운동을 전달받을 수 있다.
또한, 상기 캠샤프트 하우징(652)은, 상기 캠샤프트(651)의 양단이 외부로 노출되게 상기 캠샤프트(651)를 둘러싸 지지하며 구동하우징(601)의 하부면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 구동캠(653)은, 상기 캠샤프트(651)의 타단에 연결된 채 상기 슬라이딩바(660)의 타단에 왕복으로 유동가능하게 결합되어 상기 캠샤프트(651)에서 전달받은 회전운동을 각왕복운동으로 변환시킬 수 있다.
여기서, 상기 구동캠(653)의 끝단에 제 1 캠팔로워(654)가 결합되어 상기 캠샤프트(651)의 회전운동을 각 왕복운동으로 변환시키며, 본 발명의 실시예에서 상기 제 1 캠팔로워(654)는 슬라이딩바(660)의 타단에 배치될 수 있다.
또한, 상기 진동접촉용 구동베이스(630)에 회전가능하게 고정된 채 상기 슬라이딩바(660)의 일측 끝방향 내측에 배치되는 제 2 캠팔로워(655)를 구비하고, 상기 제 2 캠팔로워(655)가 상기 제 1 캠팔로워(654)의 각 왕복운동과 연동하여 상기 진동접촉용 구동베이스(630)의 직선왕복을 유도 할 수 있다.
한편, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 슬라이딩바(660)는, 상기 고정축(631)에 결합되는 일측부를 커버하는 고정축 커버(661)를 구비할 수 있다.
도 15는 도 14에 도시된 구동부의 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치(50)의 구동부의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 진동형 도막제거장치(50)의 구동부(600)는, 먼저, 구동모터(641)에서 발생한 회전력이 타이밍풀리(642) 및 타이밍벨트(643)를 통해 캠부재(650)를 구성하는 캠샤프트(651)로 전달된다.
다음으로, 캠샤프트(651)에 전달된 회전력이 캠에 의해 일정부분 편심이 된 상태로 회전이 전달되고, 구동캠(653)에 의해 편심된 상태의 일정반경을 가진 위성운동을 하게 된다.
즉, 상기 캠샤프트(651)의 회전에 의해 경사져서 편심회전되는 구동캠(653)의 위성운동은 슬라이딩바(660)를 제 1 캠팔로워(654)에 의하여 일정각도의 각 왕복운동으로 바꾸어 놓게 된다.
이때, 슬라이딩바(660)가 각 왕복운동을 하게 되면 제 2 캠팔로워(655)를 통하여 진동접촉용 구동베이스(630)가 직선왕복운동을 하게 된다.
따라서, 진동접촉용 구동베이스(630)의 직선왕복운동이 도막제거모듈(51)에 직선왕복운동형태의 진동으로 전달되며, 원형 절삭롤러(510)의 칼날이 노후관의 도막을 파고들 때 동시에 진동이 발생하여 노후관의 내면에서 도막의 박리가 보다 효율적으로 일어나게 된다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치의 전체구성도이다.
도막에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치는, 타격형 도막제거부(701) 및 도막 펀칭용 외부하우징(801)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 타격형 도막제거부(701)는, 노후관의 내면에 근접하게 설치되기 위하여 상측 끝단에 형성되는 도막제거용 펀칭블레이드(710)를 구비하는 봉형상의 도막 타격수단(700)을 적어도 하나 이상 포함하며, 상기 도막제거용 펀칭블레이드(710)를 이용하여 도막에 충격을 가함으로써 노후관의 내면에 형성된 도막을 박리할 수 있다.
상기 도막 펀칭용 외부하우징(801)은, 상기 도막 타격수단(700)이 수직방향으로 유동가능하도록 상기 도막 타격수단(700)의 하측 일부가 상부면에 출몰가능하게 관통결합될 수 있다.
또한, 상기 도막펀칭용 외부하우징(801)은, 내부공간에 상기 도막 타격수단(700)의 하측 끝단에 형성된 종동캠(844)과 결합하여 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 도막 펀칭용 구동부(800)를 내장하여 상기 도막 타격수단(700)의 수직운동을 유도할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 도막 펀칭용 구동부(800)는, 서보모터(810), 구동기어(820), 종동기어(830), 및 도막타격용 캠샤프트 부재(840)를 구비할 수 있다.
상기 구동기어(820)는, 상기 서보모터(810)의 회전축에 연결되어 회전력을 전달받을 수 있다.
상기 종동기어(830)는, 상기 하나 이상의 도막타격수단이 길이방향으로 인접하여 배치되어 형성되는 하나 이상의 열에 대응되어 상기 구동기어(820)에 순차적으로 맞물려 회전력을 전달받도록 하나 이상 형성 될 수 있다.
또한, 상기 도막타격용 캠샤프트 부재(840)는, 상기 하나 이상의 종동기어(830)에 일대일 대응되는 구조로 회전력을 전달받아 상기 도막 타격수단(700)의 수직운동을 유도하는 직선운동으로 변환할 수 있다.
상기 도막타격용 캠샤프트 부재(840)에 대한 설명은 하기의 도 4에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 상기 도막 펀칭용 외부하우징(801)은, 상기 도막 타격수단(700)의 하측 일부가 상부면에 관통결합되는 경우에 상기 상부면을 관통하는 상기 도막 타격수단(700)의 하측 일부지점의 둘레를 감싸는 탄성체(802) 및 상기 탄성체(802)를 상부면의 상측에서 지지고정하는 지지블럭(803)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 탄성체(802)는, 상기 도막 타격수단(700)이 수직방향으로 유동이 가능한 정도의 압력을 유지하는 연질의 합성수지로 형성될 수 있다.
도 17은 도 16에 도시된 타격형 도막제거부를 구성하는 도막 타격수단의 분해사시도이다.
도 17을 참조하여 도 16에 도시된 봉형상의 도막 타격수단(700)을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 봉형상의 도막 타격수단(700)은, 펀칭블레이드(710), 펀칭샤프트(720), 압력스프링(730), 펀칭가이드 샤프트(740), 및 스토퍼(750)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 펀칭블레이드(710)는, 상기 도 16의 체결볼트(712)에 의하여 상기 펀칭샤프트(720)와 결합되기 위한 체결홀(711)을 중심부에 구비할 수 있고, 상기 체결홀(711)의 둘레를 따라 다수개의 칼날이 일정간격으로 이격 배치되게 형성될 수 있다.
이때, 상기 다수개의 칼날 사이가 일정간격으로 이격배치되기 때문에 노후관의 내면에 형성된 도막을 상기 펀칭블레이드(710)가 타격하는 경우에도 박리된 도막이 칼날 사이에 형성된 간격으로 용이하게 빠져나갈 수 있다.
상기 펀칭샤프트(720)는, 일단에 상기 펀칭블레이드(710)의 체결홀(711)과 대응되어 체결볼트(712)가 결합되는 결합홀(721)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 펀칭샤프트(720)는 타측방향 내부에 중공부를 구비하는 원통형상으로 형성될 수 있으며, 상기 펀칭샤프트(720)의 중공부에 상기 코일형 압력스프링(730)이 끼워질 수 있다.
상기 펀칭가이드 샤프트(740)는, 전체 외관이 봉형상으로 형성되어 상기 코일형 압력스프링(730)을 누르며 상기 펀칭샤프트(720)의 타측 중공부에 끼워질 수 있다.
상기 스토퍼(750)는, 상기 펀칭가이드 샤프트(740)가 상기 펀칭샤프트(720)의 타측방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 상기 원통형상의 펀칭샤프트(720) 타단에 형성되는 플랜지부(722)와 고정 결합될 수 있는 고리형상으로 형성될 수 있다.
이때, 봉형상을 갖는 펀칭가이드 샤프트(740)의 외주연 둘레에 상기 고리형상을 갖는 스트퍼(750)의 내주연에 걸리는 걸림턱(742)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 스트퍼(750)와 상기 플랜지부(722)가 고정결합되면 상기 압력스프링(730) 및 상기 걸림턱(742)에 의하여 상기 스토퍼(750)와 상기 플랜지부(722) 사이에 일정압력 이상의 탄성력이 작용할 수 있다.
또한, 상기 걸림턱(742)의 형성위치를 조절하여 상기 압력스프링(730)에 작용하는 탄성력을 조절할 수 있다.
상기 플랜지부(722)와 상기 스토퍼(750)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 스트퍼(750)와 상기 플랜지부(722)를 체결나사(760)로 고정결합시키기 위하여 체결홀(770)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트(740)는, 상기 원통형상의 펀칭샤프트(720) 측면을 관통하는 펀칭 가이드용 체결볼트(722)가 경사지게 이동할 수 있는 가이드슬롯(741)을 측면에 구비할 수 있다.
여기서, 상기 가이드슬롯(741)은, 봉형상의 펀칭가이드 샤프트(740)의 외주면의 둘레를 따라 길이방향으로 경사지게 형성되는 슬롯으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 펀칭 블레이드(710)가 타격동작을 하면서 노후관의 내면에 접촉하여 탄성력이 작용하는 경우에 상기 펀칭 가이드용 체결볼트(722)의 끝단이 상기 가이드슬롯(741)에 끼워진 상태에서 움직일 수 있다.
이때, 상기 펀칭가이드 샤프트(740)의 외주면의 둘레를 따라 길이방향으로 경사지게 형성된 상기 가이드슬롯(741)의 진행방향에 따라 상기 원통형상의 펀칭샤프트(720)를 회전시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치는, 봉형상의 도막 타격수단을 구성하는 펀칭가이드 샤프트의 외주면의 둘레를 따라 길이방향으로 경사지게 형성되는 가이드슬롯에 의하여 노후관의 도막에 직선타격 및 회전타격을 동시에 가할 수 있다.
도 18은 도 16에 도시된 도막 펀칭용 구동부를 구성하는 도막타격용 캠샤프트 부재를 개략적으로 나타내기 위한 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 도막타격용 캠샤프트 부재(840)는, 단위 샤프트(841), 구동캠(842), 틸트캠(843),및 캠연결부재(845)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 단위 샤프트(841)는, 도 16에 도시된 종동기어(830)로부터 회전력을 전달받을 수 있으며, 상기 구동캠(842) 및 틸트캠(843)을 상기 도막타격수단(700)의 수량(N)에 일대일 대응되게 형성할 수 있도록 상기 하나 이상의 도막타격수단(700) 수량에 대응되어 N+1의 수량만큼 준비할 수 있다.
상기 구동캠(842)과 틸트캠(843)은 각각, 양측면 중 어느 일측면에 상기 각 단위 샤프트(841)의 일단이 결합하고, 일정간격으로 서로 이격된 채 쌍을 이루며 상기 각 단위 샤프트(841)와 결합할 수 있다.
이때, 상기 하나 이상의 도막타격수단(700)에 대응되는 수량만큼 상기 구동캠(842)과 틸트캠(843)이 준비될 수 있으며, 상기 하나 이상의 도막타격수단(700)은 상기 각 단위 샤프트(841)와 순차적으로 결합할 수 있다.
상기 캠연결부재(845)는, 상기 일정간격으로 서로 이격된 구동캠(842)과 틸트캠(843)을 연결시키며 상기 하나 이상의 도막타격수단(700) 하단에 축 결합되는 도 2의 종동캠(844)과 축 결합할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치는, 도막타격용 캠샤프트 부재(840)를 이용하여 서보모터(810)의 회전력을 도막타격수단(700)에서 필요로 하는 직선왕복운동으로 변환 시킬 수 있다.
한편, 상기 하나 이상의 도막타격수단에 대응되는 구동캠(842)과 틸트캠(843)은, 상기 각 단위 샤프트(841)와 순차적으로 결합하는 순서에 따라 시간차를 두고 운동할 수 있도록 진행방향에 따라 일정 각도의 편차를 줄 수 있으며, 순차적으로 수행되는 타격동작에 대하여 후술하는 도 21에서 상세한 설명을 하기로 한다.
도 19는 도 17에 도시된 도막 타격수단의 펀칭동작을 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 도 16에 도시된 타격형 도막제거장치(70)를 구성하는 타격형 도막제거부(701)의 도막 타격수단(700)은, 도 1에 도시된 서보모터(810)의 회전력을 전달받은 도막타격용 캠샤프트 부재(840)가 회전운동을 직선운동으로 변환하여 도막 펀칭용 외부하우징(801)의 상부면에 출몰하게 된다.
이때, 도 17에 도시된 펀칭블레이드(710) 및 펀칭샤프트(720)로 이루어진 조립체가 노후관의 내면에 형성된 도막에 충격을 가하게 된다.
또한, 상기 도막 타격수단(700)은, 상기 펀칭샤프트(720)의 내부 중공부에 끼워지는 코일형 압력스프링(730)에 의하여 상기 펀칭블레이드(710) 및 펀칭샤프트(720)로 이루어진 조립체가 도막에 충격을 주더라도 탄성력을 받기 때문에 상기 타격형 도막제거장치(70)로 충격이 전달되지 않아 결과적으로 고장을 방지할 수 있어 제품의 수명을 연장시킨다.
여기서, 상기 도막 타격수단(700)은, 도 17에 도시된 펀칭블레이드(710) 및 펀칭샤프트(720)가 노후관의 내면에 타격을 줄 때 펀칭가이드 샤프트(740)의 영향을 받는다.
즉, 상기 펀칭블레이드(710) 및 펀칭샤프트(720)로 이루어진 조립체가 도막에 타격을 가할 때 상기 펀칭가이드 샤프트(740)의 측면에 형성된 가이드슬롯(741)의 경로에 따라 전진 및 후퇴하면서 경사지게 이루어진 슬롯을 따라 회전하게 된다.
따라서,본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치는, 앞서 상술한 바와 같이, 펀칭가이드 샤프트의 외주면의 둘레를 따라 길이방향으로 경사지게 형성되는 가이드슬롯에 의하여 노후관의 도막에 직선타격 및 회전타격을 동시에 가할 수 있어 노후관의 도막에 필요한 타격의 세기를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치는, 도 1에 도시된 회전축(10)에 의하여 노후관의 내면에서 이동하면서 회전하기 때문에 상기 펀칭가이드 샤프트의 가이드슬롯에 의해 동시에 유도되는 직선 및 회전타격의 세기 강도를 높일 수 있어 상대적으로 도막제거에 필요한 도막제거장치의 하중을 줄이더라도 도막제거에 필요한 강성을 만족시킬 수 있다.
도 20은 도 19에 도시된 도막 타격수단이 서로 다른 열에 배치되는 경우에 순차적으로 펀칭동작을 수행하는 것을 나타내기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 도막 타격수단(700)이 노후관의 도막에 충격을 가할 때 서로 다른 열에 배치시켜 시간차를 두고 충격을 가할 수 있다.
즉, 상술한 도 1 내지 도 16을 참조하는 경우에, 타격형 도막제거부(701)는, 길이방향으로 인접하여 배치되는 다수개의 도막 타격수단(700)을 적어도 두 개 이상의 열로 평행하게 배치할 수 있다.
이때, 도막 펀칭용 구동부(800)에서 구동력이 전달되는 경우에 상기의 다른 열에 배치되는 도막 타격수단(700)은 각각 시간차를 가지며 노후관의 도막에 충격을 가할 수 있다.
도 21은 인접하여 배치되는 다수개의 도막 타격수단이 순차적으로 펀칭동작을 수행하는 것을 나타내기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 하나 이상 다수개의 도막타격수단에 대응되는 다수개의 구동캠(842)과 틸트캠(843)은, 상기 각 단위 샤프트(841)와 순차적으로 결합하는 순서에 따라 시간차를 두고 운동할 수 있도록 진행방향에 따라 일정 각도의 편차를 줄 수 있다.
즉, 인접하여 배치되는 각각의 도막타격수단(700)이 시간차를 두고 노후관의 도막에 충격을 줄 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 타격형 도막제거장치는, 도 20의 서로 다른 열에 배치되는 도막타격수단(700)이 시간차를 두고 도막에 충격을 주는 것과 동시에, 도 21의 길이방향으로 인접하여 배치되는 다수개의 도막 타격수단(700)이 각각 서로 순차적으로 시간차를 두고 도막에 충격을 줄 수 있기 때문에 종래기술에 비해 큰힘을 필요로 하지않으면서도 단시간 안에 도막제거에 필요한 충격의 세기를 만족시킬 수 있다.
본 발명은 다층구조를 적용한 리니어 스테이지 로봇을 이용하여 노후관의 내면에서 이동가능한 대차에 연결되어 직진이동하는 도막제거 장비의 작업반경에 대한 가변영역을 개선시킬 수 있어 다양한 사이즈의 노후관에 적용할 수 있는 노후관 도막 제거장비를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 타격형 도막제거 장치로 노후관 내면의 도막을 부풀린 다음 진동형 도막제거 장치로 부풀어 오른 노후관 내면의 도막을 가공할 수 있도록 복수개의 도막제거 장치를 동시에 구비하여 다양한 방식으로 도막을 제거할 수 있어 도막작업의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공압방식으로 작업반경을 조정하는 것이 아니라 리니어 액츄에이터 방식의 리니어 스테이지 로봇으로 작업반경을 조정하고 상기 리니어 스테이지 로봇에 부착되는 도막제거 장치의 끝단에 접촉식 엔코더를 설치하여 노후관의 크기를 원하는 수준만큼 정밀하게 검출할 수 있으면서도 노후관의 크기가 변하더라도 실시간으로 작업반경을 조정할 수 있는 노후관 도막 제거장비를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자바라형태로 접히고 펼쳐지는 복수개의 스테이지 사이에 형성되는 간격의 틈으로 도막제거 공정시 발생하는 파티클과 같은 이물질이 인입되지 못하도록 먼지막이 플라스틱 가이드커버를 적소에 구비하여 장비불량을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 원형절삭롤러를 이용하여 노후관의 내면에 형성된 도막에 진동을 주어 박리를 유도하기 때문에 종래기술에 따른 칼날을 이용한 도막제거 장치에 비하여 큰 힘을 필요로 하지 않고도 도막을 제거할 수 있어 도막작업의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 진동형 도막제거장치 및 타격형 도막제거장치를 구성하는 도막제거수단들이 하나 혹은 다수의 열로 구성되어 노후관의 내면 넓은 공간을 밀도있게 가공할 수 있어 잔삭을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 도막제거장치에 탄성력을 받는 구성을 도입하여 도막제거유닛에 일정이상의 압력이 가해지더라도 도막제거장비에는 일정이상의 압력이 전달되지 않도록 할 수 있어 장비고장을 방지할 수 있기 때문에 제품의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 봉형상의 도막 타격수단을 구성하는 펀칭가이드 샤프트의 외주면의 둘레를 따라 길이방향으로 경사지게 형성되는 가이드슬롯에 의하여 노후관의 도막에 직선타격 및 회전타격을 동시에 가할 수 있는 타격형 도막제거장치를 구비하는 도막제거장비를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 타격형 도막제거장치를 구성하는데 있어서, 도막에 직접 충격을 주는 펀칭블레이드를 구성하는 다수개의 칼날 사이가 일정간격으로 이격배치되기 때문에 노후관의 내면에 형성된 도막을 펀칭블레이드가 타격하는 경우에도 박리된 도막이 칼날 사이에 형성된 간격으로 용이하게 빠져나갈 수 있어 작업효율을 높이는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 종래의 광센서로 측정하는 방식에 비해 정밀하면서도 실시간으로 작업반경을 조정함과 동시에 노후관의 도막을 제거할 수 있는 강도의 세기를 단시간 안에 만족시킬 수 있는 도막제거장치를 구비하기 때문에 결과적으로 노후관의 내면에서 도막을 제거하는 도막제거장비에 큰 힘이 가해지지 않아 종래의 장비에 비해 낮은 강성과 무게로 설계가 가능해져 장비제조비용 및 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
1 : 노후관 도막 제거장비 10 : 회전축
20 : 리니어 스테이지 로봇 30 : 도막제거유닛
40 : 접촉식 엔코더 41 : 엔코더베이스
42 : 엔코더롤러 43 : 엔코더케이스
44 : 스프링 45 : 탄성가이드
46 : 슬릿 47 : 슬릿부
48 : 엔코더슬릿 49 : 광센서
50 : 진동형 도막제거장치 51 : 도막제거모듈
60 : 거치대 70 : 타격형 도막제거장치
100 : 메인스테이지 110 : 하우징
111 : 먼지막이 플라스틱 가이드커버 112 : 메인스테이지 보강빔
120 : 제 1 LM가이드레일 130 : 제 1 LM가이드레일 서포트
140 : 롤러팔로워 150 : 볼스크류
151 : 이동너트 152 : 이동너트 스토퍼
153 : 볼스크류 서포트블럭 160 : 타이밍벨트
170 : 타이밍풀리 180 : 서보모터
200 : 메인절곡커버 300 : 서브스테이지
310 : 본체 311 : 먼지막이 플라스틱 가이드커버
320 : 제 1 LM가이드블럭 330 : 서브절곡커버
340 : 롤러팔로워 가이드레일 350 : 도막제거유닛 고정판
351 : 제 2 LM가이드블럭 360 : 제 2 LM가이드레일 서포트
361 : 제 2 LM가이드레일 370 : 볼스크류
371 : 이동너트 372 : 이동너트 스토퍼
373 : 볼스크류 서포트블럭 380 : 서보모터
381 : 타이밍벨트 382 : 타이밍풀리
500 : 진동형 도막제거유닛 501 : 진동형 도막제거부
502 : 도막제거유닛 고정판 503 : 샤프트
510 : 원형절삭롤러 520 : 절삭롤러 지지봉
530 : 탄성지지부 531 : 압축스프링
532 : 내부스프링가이드 533 : 외부스프링가이드
540 : 도막제거부 베이스 541 : 수직홀
542 : 스프링 지지용 체결부재 543 : 절삭롤러 수용홈
544 : 베이스 체결나사 수용공간 550 : 샤프트커버
551 : 상부블럭 552 : 하부블럭
553 : 끼움공 554 : 이탈방지 체결볼트
555 : 이탈방지 체결홀 556 : 샤프트 관통홀
600 : 구동부 601 : 구동하우징
602 : 도막제거부 홀더 603 : 홀더 가이드
604 : 분진방지 고무판 605 : 지지패널
610 : 진동접촉용 LM가이드레일 620 : 진동접촉용 LM가이드레일블럭
630 : 진동접촉용 구동베이스 631 : 고정축
640 : 진동접촉용 동력전달수단 641 : 구동모터
642 : 타이밍풀리 643 : 타이밍벨트
650 : 캠부재 651 : 캠샤프트
652 : 캠샤프트 하우징 653 : 구동캠
660 : 슬라이딩바 661 : 고정축 커버
700 : 도막 타격수단 701 : 타격형 도막제거부
710 : 도막제거용 펀칭블레이드 711 : 체결홀
712 : 체결볼트 720 : 펀칭샤프트
721 : 결합홀 722 : 플랜지부
730 : 압력스프링 740 : 펀칭가이드 샤프트
741 : 가이드슬롯 742 : 걸림턱
730 : 압력스프링 750 : 스토퍼
760 : 체결나사 770 : 체결홀
800 : 도막 펀칭용 구동부 801 : 도막 펀칭용 외부하우징
802 : 탄성체 803 : 지지블럭
810 : 서보모터 820 : 구동기어
830 : 종동기어 840 : 도막타격용 캠샤프트 부재
841 : 단위샤프트 842 : 구동캠
843 : 틸트캠 844 : 종동캠
845 : 캠연결부재

Claims (40)

  1. 노후관 내면에서 이동가능한 대차와 결합하여 노후관의 내면에 형성된 도막을 제거하는 노후관 도막 제거장비에 있어서,
    회전가능하게 설치되는 회전축(10);
    상기 회전축(10)의 일단에 중심부가 수직으로 부착되며, 노후관의 직경크기가 변하는 경우에 리니어 액츄에이터 방식으로 구동하여 양단이 자바라형태의 슬라이딩 방식으로 신축되는 다층구조를 갖는 복수개의 스테이지로 형성되는 리니어 스테이지 로봇(20);
    상기 리니어 스테이지 로봇(20)의 일면 양측 가장자리에 노후관 내면 도막에 접촉하는 접촉방식이 서로 다른 도막제거동작을 수행하는 복수개의 도막제거장치가 인접하여 배치된 상태로 쌍을 이루며 설치되게 형성되는 복수개의 도막제거유닛(30); 및
    상기 복수개의 도막제거유닛(30)을 구성하는 복수개의 도막제거장치 중 서로 마주보는 한 쌍의 도막제거장치에 각각 설치되어 끝단이 상기 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 노후관의 직경에 대한 길이변화를 정밀하게 측정할 수 있는 복수개의 접촉식 엔코더(40);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  2. 제 1항에 있어서, 상기 리니어 스테이지 로봇(20)은,
    상기 회전축(10)의 일단에 하부면 중심부가 직각으로 부착되며, 상기 하부면의 길이방향을 따라 양측 상부방향으로 설치되는 측면커버를 구비하며 전체적으로 직육면체 형상을 갖는 메인스테이지(100)와;
    양측면이 상기 메인스테이지(100)의 측면커버와 결합되고, 상부면이 양측면에서 연장된 채 상기 메인스테이지(100)의 상측으로 일정한 간격으로 이격되게 절곡되어, 상기 메인스테이지(100)의 상부면 중심부 길이방향을 따라 내측으로 수용공간을 형성하는 메인절곡커버(200); 및
    상기 메인절곡커버(200)의 내측으로 형성되는 수용공간의 양단으로 직육면체 형상의 본체가 각각 자바라 구조로 출몰 가능하게 슬라이딩 결합되며 상기 메인스테이지(100)의 상부면 길이방향 양측 가장자리에 형성되는 복수개의 서브스테이지(300);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  3. 제 2항에 있어서, 상기 메인스테이지(100)는,
    박스형상의 하우징(110);
    상기 하우징(110)의 길이방향을 따라 상기 하우징(110)의 내부공간 상측 가장자리에 설치되는 제 1 LM가이드레일(120);
    상기 제 1 LM가이드레일(120)을 지지고정하기 위하여 상기 제 1 LM가이드레일(120)의 하측수직방향으로 형성되는 제 1 LM가이드레일 서포트(130);
    상기 하우징(110)에 설치된 제 1 LM가이드레일(120)의 내측으로 마련되는 롤러팔로워(140);
    상기 하우징(110)의 길이방향을 따라 하우징(110)의 폭방향 중심부에 설치되고 상기 서브스테이지(300)의 하부면과 결합되는 이동너트(151)를 나사결합하며 관통하는 볼스크류(150);
    타이밍벨트(160)와 타이밍풀리(170)를 동력전달수단으로 이용하여 상기 볼스크류(150)를 회전시켜 상기 이동너트(151)와 결합된 서브스테이지(300)의 직선왕복운동을 유도하는 서보모터(180);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  4. 제 3항에 있어서, 상기 메인스테이지(100)는,
    상기 복수개의 서브스테이지(300)를 상기 메인절곡커버(200)의 내측으로 형성되는 수용공간의 양단으로 각각 자바라 구조로 출몰 가능하게 슬라이딩 결합할 수 있도록 상기 하우징(110)의 내부 양측에 상기 제 1 LM가이드레일(120), 롤러팔로워(140), 볼스크류(150), 및 서보모터(180)를 각각 쌍으로 배치하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 하우징(110)은,
    내부공간의 안쪽으로 외부의 이물질이 내부에 침입하는 것을 방지하기 위한 먼지막이 플라스틱 가이드커버(111)를 상측 가장자리에 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  6. 제 5항에 있어서, 상기 하우징(110)은,
    외부에서 큰 충격을 받는 경우에 버틸 수 있도록 강도를 보강하는 메인스테이지 보강빔(112)을 하부면상의 길이방향으로 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  7. 제 3항에 있어서, 상기 볼스크류(150)는,
    일단에 상기 이동너트(151)의 움직임을 제한하는 이동너트 스토퍼(152)를 구비하고,
    타단에 상기 볼스크류(150)의 본체를 지지고정하기 위한 볼스크류 서포트블럭(153)을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  8. 제 3항에 있어서, 상기 서브스테이지(300)는,
    상기 메인스테이지(100)의 하우징(110)에 구비되는 제 1 LM가이드레일(120)에 대응되어 하부면 길이방향 가장자리 외측으로 형성되는 제 1 LM가이드블럭(320); 및
    상기 메인스테이지(100)의 하우징(110)에 마련되는 롤러팔로워(140)에 대응되어 하부면의 상기 제 1 LM가이드블럭(320)의 내측 길이바향으로 형성되는 롤러팔로워 가이드레일(340);을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  9. 제 3항에 있어서, 상기 서브스테이지(300)는,
    양측면이 직육면체 형상을 갖는 본체(310)의 길이방향을 따라 형성되는 측면커버와 결합되고, 상부면이 상기 양측면에서 연장된 채 상기 본체(310)의 상측으로 일정한 간격으로 이격되게 절곡되어, 상기 본체의 상부면 길이방향을 따라 내측으로 수용공간을 형성하는 서브절곡커버(330); 및
    일측으로 도막제거유닛(30)이 결합되고 타측이 상기 서브절곡커버(330)의 내측으로 형성되는 수용공간의 일단으로 자바라 구조로 출몰가능하게 슬라이딩 결합되며, 하부면에 상기 슬라이딩 결합이 가능하도록 제 2 LM가이드블럭(351)이 구비되는 도막제거유닛 고정판(350);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  10. 제 9항에 있어서, 상기 서브스테이지(300)는,
    박스형상의 본체(310);
    상기 도막제거유닛 고정판(350)의 하부면에 형성되는 제 2 LM가이드 블럭(351)에 대응되어 본체의 길이방향을 따라 내부공간 상측 가장자리에 설치되는 제 2 LM가이드레일(361);
    상기 제 2 LM가이드레일(361)을 지지고정하기 위하여 상기 제 2 LM가이드레일(361)의 하측수직방향으로 형성되는 제 2 LM가이드레일 서포트(360);
    상기 본체(310)의 길이방향을 따라 본체의 폭방향 중심부에 설치되고 상기 도막제거유닛 고정판(350)의 하부면과 결합되는 이동너트(371)를 나사결합하며 관통하는 볼스크류(370);
    타이밍벨트(381)와 타이밍풀리(382)를 동력전달 수단으로 이용하여 상기 볼스크류(370)를 회전시켜 상기 이동너트(371)와 결합된 도막제거유닛 고정판(350)의 직선왕복운동을 유도하는 서보모터(380);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  11. 제 10항에 있어서, 상기 본체(310)는,
    내부공간의 안쪽으로 외부의 이물질이 내부에 침입하는 것을 방지하기 위한 먼지막이 플라스틱 가이드커버(311)를 상측 가장자리에 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  12. 제 10항에 있어서, 상기 볼스크류(370)는,
    일단에 상기 이동너트(371)의 움직임을 제한하는 이동너트 스토퍼(372)를 구비하고,
    타단에 상기 볼스크류(370)의 본체를 지지고정하기 위한 볼스크류 서포트블럭(373)을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  13. 제 1항에 있어서, 상기 복수개의 접촉식 엔코더(40)는,
    상기 도막제거장치에 고정결합되며 내부에 수직구조를 갖는 중공부가 복수개 형성되는 엔코더베이스(41)와;
    상기 엔코더베이스(41)의 상측 둘레를 커버하는 구조로 형성되며 상측 끝단에 노후관의 내면에 접촉후 회전하는 엔코더롤러(42)를 구비하는 엔코더케이스(43)와;
    상기 엔코더케이스(43)의 내측 하부수직방향으로 봉형상을 가지며 설치되고, 둘레에 스프링(44)이 형성되어 상기 엔코더케이스(43)의 상측 끝단에 형성되는 엔코더롤러(42)가 노후관의 내면에 접촉하는 경우에 탄성력을 받으며 상기 복수개의 중공부 중 어느 하나의 중공부를 통하여 상기 엔코더베이스(41)의 내측에 직선왕복운동을 하면서 출몰가능하게 결합되는 탄성가이드(45)와;
    상기 탄성가이드(45)와 이웃 연동하여 상기 엔코더케이스(43)의 내부에 수직으로 형성되고, 상기 탄성가이드(45)가 상기 엔코더베이스(41)의 내측으로 직선왕복운동하는 경우의 가변길이를 측정할 수 있도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 슬릿이 수직으로 배열되는 슬릿부(47)를 구비하는 엔코더슬릿(48); 및
    상기 엔코더베이스(41)의 상측에 상기 엔코더슬릿(48)에 구비된 슬릿부(47)에 형성되는 다수개의 슬릿(46)에 대한 이동거리를 감지할 수 있는 복수개의 광센서(49);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  14. 제 13항에 있어서, 상기 슬릿부(47)는,
    상기 다수개의 슬릿이 하나 이상 쌍을 이루어 마주보는 구조로 형성되며,
    상기 마주보며 쌍을 이루는 슬릿이 동일한 간격을 가지며 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 슬릿부(47)에 형성된 다수개의 슬릿(46) 사이의 간격은 0.3mm인 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  16. 제 14항에 있어서,
    마주보며 쌍을 이루는 슬릿 사이의 간격은 0.15mm인 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  17. 제 1항에 있어서, 상기 복수개의 도막제거유닛(30)은,
    노후관의 내면 도막에 진동을 주어 박리를 유도하는 진동형 도막제거장치(50)와;
    노후관의 내면 도막에 시간차를 두고 충격을 가하여 박피를 유도하는 타격형 도막제거장치(70); 및
    상기 진동형 도막제거장치(50)와 타격형 도막제거장치(70)를 인접하여 경사지게 배치시키고 상기 리니어 스테이지 로봇(20)을 구성하는 서브스테이지(300)에 구비되는 도막제거유닛 고정판(350)에 결합되는 거치대(60);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  18. 제 17항에 있어서, 상기 진동형 도막제거장치(50)는,
    원형 절삭롤러(510)를 상측으로 구비하고 상기 원형절삭롤러(510)의 중심축 방향을 따라 왕복운동으로 진동하며 노후관 내면의 도막을 박리하는 진동형 도막제거유닛(500)을 적어도 하나 이상 구비하는 진동형 도막제거부(501)와;
    상기 진동형 도막제거부(501)의 하부가 유동가능하게 결합되고, 상기 진동형 도막제거부(501)의 왕복운동을 구동시키기 위한 구동부(600)를 내부공간에 내장하는 구동하우징(601);을 포함하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  19. 제 18항에 있어서, 상기 진동형 도막제거유닛(500)은,
    원형 절삭롤러(510);
    상기 원형 절삭롤러(510) 중심축을 관통하여 상기 원형 절삭롤러(510)를 회전가능하게 지지하는 절삭롤러 지지봉(520)과;
    상기 절삭롤러 지지봉(520)의 양단에 각각 고정결합하여 상기 원형 절삭롤러(510)가 노후관의 내면을 향하여 탄성력을 받으며 접촉할 수 있도록 지지하며 상기 원형 절삭롤러(510)의 중심축 하부수직방향으로 형성되는 복수개의 탄성지지부(530); 및
    상기 복수개의 탄성지지부(530) 하부가 승하강 동작이 가능하게 끼워지는 수직홀(541)을 구비하며 상기 구동하우징(601)의 상부에 고정되는 도막제거부 베이스(540);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  20. 제 19항에 있어서, 상기 복수개의 탄성지지부(530)는 각각,
    코일형 압축스프링(531), 상기 압축스프링(531)의 내부에 위치하는 봉형상의 내부스프링가이드(532), 및 상기 압축스프링(531)의 외부를 둘러싸는 원통형상의 외부스프링 가이드(533)를 포함하여 이루어지고, 상기 도막제거부 베이스(540)의 수직홀(541)에 끼워져 승하강동작을 수행하는 복수개의 샤프트(503); 및
    상기 복수개의 샤프트(503) 상단과 결합한 상태에서 상기 절삭롤러 지지봉(520)의 양단 중 어느 일단과 고정결합하는 샤프트커버(550);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  21. 제 20항에 있어서, 상기 샤프트 커버(550)는,
    상기 절삭롤러 지지봉(520)의 어느 일단이 끼움결합되는 끼움공(553)의 반원을 각각 중심부에 형성하는 상부블럭(551) 및 하부블럭(552)으로 이루어지고,
    상기 상부블럭(551)의 상기 복수개의 샤프트(503) 상단이 위치하는 각각의 지점에 상기 복수개의 샤프트 내부에 구비되는 내부스프링 가이드(532)의 이탈을 방지하기 위하여 이탈방지 체결볼트(554)와 결합하는 복수개의 이탈방지 체결홀(555)이 형성되고,
    상기 하부블럭(552)의 상기 복수개의 샤프트(503) 하단이 위치하는 각각의 지점에 상기 복수개의 샤프트(503)의 외주연이 관통하는 복수개의 샤프트 관통홀(556)이 형성되는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  22. 제 20항에 있어서, 상기 도막제거부 베이스(540)는,
    상기 복수개의 탄성지지부(530)에 각각 구비되는 복수개의 샤프트(503)가 끼워져 각각 승하강 동작을 수행하는 다수개의 수직홀(541) 하측으로, 상기 복수개 형성된 샤프트(503)의 하부방향 이탈을 방지함과 동시에 상기 샤프트(503)를 구성하는 스프링(531)의 탄성력을 지지하는 스프링 지지용 체결부재(542)를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  23. 제 22항에 있어서, 상기 도막제거부 베이스(540)는,
    상기 복수개의 샤프트(503) 하강 동작에 대응되어 상기 원형의 절삭롤러(510)가 하강할 경우 수용할 수 있는 절삭롤러 수용홈(543)을 상부면에 형성하고,
    상기 도막제거부 베이스(540)를 상기 구동하우징(601)의 상부에 체결고정하기 위한 직육면체형상의 베이스 체결나사 수용공간(544)을 하측 사각 모서리에 각각 형성하여,
    상기 원형의 절삭롤러 중심축 방향으로 본 표면은 'T'자 형상을 갖고,
    상기 원형의 절삭롤러 회전방향의 접선방향으로 본 표면은 'Y'자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  24. 제 19항에 있어서, 상기 진동형 도막제거부(501)는,
    상기 진동형 도막제거유닛(500) 세 개를 일체로 고정하는 단일의 도막제거유닛 고정판(502)을 이용하여 하나의 도막제거모듈(51)을 형성하고,
    상기 도막제거모듈(51) 한 쌍을 상기 노후관의 진행방향에 대하여 길이방향을 가지며 일정한 간격으로 평행하게 상기 구동하우징(601)의 상부에 인접배치하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  25. 제 24항에 있어서, 상기 구동하우징(601)은,
    상기 도막제거유닛 고정판(502)이 결합된 채 평면이 직사각형상으로 형성되는 도막제거부 홀더(602), 및 상기 도막제거부 홀더(602)가 길이방향으로 유동이 가능하도록 상기 도막제거부 홀더(602)의 외부를 둘러싸는 장방형의 개구부가 형성되는 홀더 가이드(603)를 상부면에 형성하고,
    상기 도막제거부 홀더(602) 및 상기 홀더 가이드(603) 사이에 분진방지 고무판(604)을 배치하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  26. 제 25항에 있어서, 상기 구동하우징(601)의 내부공간에 내장되는 구동부(600)는,
    상기 구동하우징(601)의 내부 하부면에서 상부수직방향으로 형성된 지지패널(605)에 상기 구동하우징(601)의 길이방향으로 부착되는 진동접촉용 LM가이드레일(610)과;
    상기 진동접촉용 LM가이드레일(610)과 연동하여 직선왕복운동을 수행하는 진동접촉용 LM가이드레일블럭(620)이 일측면 길이방향으로 형성되며 상측이 상기 도막제거부 홀더(602)의 하부와 연결되어 상기 도막제거모듈(51)에 직선왕복운동형태의 진동을 전달하는 진동접촉용 구동베이스(630); 및
    구동모터(641)에 의해 발생되는 회전력을 상기 진동접촉용 구동베이스(630)에 전달되는 직선왕복운동으로 변환하는 진동접촉용 동력전달수단(640)을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  27. 제 26항에 있어서, 상기 진동접촉용 동력전달수단(640)은,
    회전력을 발생시키는 구동모터(641);
    복수개의 타이밍풀리(642)와 타이밍벨트(643)를 이용하여 상기 구동모터(641)의 회전력을 전달받아 왕복운동으로 변환시키기 위한 캠부재(650); 및
    상기 진동접촉용 구동베이스(630)의 타측면 길이방향 중심부에 형성된 고정축(631)에 일단이 축 결합되고, 상기 캠부재(650)에 의하여 하방경사각을 갖는 각왕복운동을 하며 상기 고정축(631)을 중심으로 선회하는 슬라이딩바(660);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  28. 제 27항에 있어서, 상기 캠부재(650)는,
    상기 복수개의 타이밍풀리(642) 중 후단에 배치되는 타이밍풀리와 일단이 연결되어 회전운동을 전달받는 캠샤프트(651);
    상기 캠샤프트(651)의 양단이 외부로 노출되게 상기 캠샤프트(651)를 둘러싸 지지하며 구동하우징(601)의 하부면에 고정되는 캠샤프트 하우징(652); 및
    상기 캠샤프트(651)의 타단에 연결된 채 상기 슬라이딩바(660)의 타단에 왕복으로 유동가능하게 결합되어 상기 캠샤프트(651)에서 전달받은 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 구동캠(653);을 구비하고,
    상기 구동캠(653)의 끝단에 결합되고, 상기 캠샤프트(651)의 회전운동을 각 왕복운동으로 변환시키기 위하여 상기 슬라이딩바(660)의 타단에 배치되는 제 1 캠팔로워(654); 및
    상기 진동접촉용 구동베이스(630)에 회전가능하게 고정된 채 상기 슬라이딩바(660)의 일측 끝방향 내측에 배치되고 상기 제 1 캠팔로워(654)의 각 왕복운동과 연동하여 상기 진동접촉용 구동베이스(630)의 직선왕복을 유도하는 제 2 캠팔로워;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  29. 제 27항에 있어서, 상기 슬라이딩바(660)는,
    상기 고정축(631)에 결합되는 일측부를 커버하는 고정축 커버(661)를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  30. 제 17항에 있어서, 상기 타격형 도막제거장치(70)는,
    상측 끝단에 구비한 도막제거용 펀칭블레이드(710)를 이용하여 도막에 충격을 가함으로써 노후관의 내면에 형성된 도막을 박리하는 봉형상의 도막 타격수단(700)을 적어도 하나 이상 구비하는 타격형 도막제거부(701); 및
    상기 도막 타격수단(700)이 수직방향으로 유동가능하도록 상부면에 출몰가능하게 관통결합되고, 상기 적어도 하나 이상의 도막 타격수단(700) 하측 끝단에 결합되어 상기 도막 타격수단(700)의 수직운동을 유도하는 도막 펀칭용 구동부(800)를 내부공간에 내장하는 도막 펀칭용 외부하우징(801);을 포함하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  31. 제 30항에 있어서, 상기 봉형상의 도막 타격수단(700)은,
    체결홀(711)을 중심부에 구비하고 다수개의 칼날(712)이 상기 체결홀의 둘레를 따라 일정간격으로 이격되어 형성되는 펀칭블레이드(710)와;
    일단에 상기 펀칭블레이드(710)의 체결홀(711)과 대응되어 체결볼트(712)가 결합되는 결합홀(721)이 형성되며 타측 내부에 중공부를 구비하는 원통형상의 펀칭샤프트(720)와;
    상기 펀칭샤프트(720)의 타측으로 구비되는 중공부에 끼워지는 코일형 압력스프링(730)과;
    상기 코일형 압력스프링(730)을 누르며 상기 펀칭샤프트(720)의 타측 중공부에 끼워지는 봉형상의 펀칭가이드 샤프트(740); 및
    상기 원통형상의 펀칭샤프트(720) 타단에 형성되는 플랜지부(722)와 대응되게 고정 결합되어 일정압력 이상의 탄성력이 작용하며, 상기 펀칭가이드 샤프트(740)가 상기 펀칭샤프트(720)의 타측방향으로 이탈하는 것을 방지하는 고리형상의 스토퍼(750);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 원통형상의 펀칭샤프트(720)에 형성되는 플랜지부(722)와 상기 고리형상의 스토퍼(750)는 체결나사(760)를 위한 체결홀(770)을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  33. 제 31항에 있어서, 상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트(740)는,
    상기 원통형상의 펀칭샤프트(720) 측면을 관통하는 펀칭 가이드용 체결볼트(722)가 경사지게 이동할 수 있는 가이드슬롯(741)을 측면에 구비하여 펀칭 블레이드(710)가 노후관의 내면에 접촉하여 탄성력이 작용하는 경우에 상기 가이드슬롯(741)을 따라 상기 원통형상의 펀칭샤프트(720)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트(740)에 구비되는 가이드슬롯(741)에 의하여 노후관의 도막에 직선타격 및 회전타격을 동시에 가할 수 있는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  35. 제 31항에 있어서, 상기 봉형상의 펀칭가이드 샤프트(740)는,
    상기 고리형상의 스트퍼(750) 내주연에 걸리는 걸림턱(742)을 외주연 둘레에 형성하고,
    상기 걸림턱(742)의 형성위치를 조절하여 상기 압력스프링(730)에 작용하는 탄성력을 조절하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  36. 제 30항에 있어서, 상기 타격형 도막제거부(701)는,
    길이방향으로 인접하여 배치되는 다수개의 도막 타격수단(700)을 적어도 두 개 이상의 열로 평행하게 배치하고,
    상기 도막 펀칭용 구동부(800)에서 구동력이 전달되는 경우에 상기의 서로 다른 열에 배치되는 다수개의 도막 타격수단(700)은 각각 시간차를 가지며 노후관의 도막에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  37. 제 30항에 있어서, 상기 도막 펀칭용 구동부(800)는,
    서보모터(810);
    상기 서보모터(810)의 회전축에 연결되어 회전력을 전달받는 구동기어(820);
    상기 적어도 하나 이상의 도막타격수단이 길이방향으로 인접하여 배치되어 형성되는 하나 이상의 열에 대응되어 상기 구동기어(820)에 순차적으로 맞물려 회전력을 전달받는 하나 이상의 종동기어(830); 및
    상기 하나 이상의 종동기어(830)에 일대일 대응되는 구조로 회전력을 전달받아 상기 도막 타격수단(700)의 수직운동을 유도하는 직선운동으로 변환하는 하나 이상의 도막타격용 캠샤프트 부재(840);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  38. 제 37항에 있어서, 상기 하나 이상의 도막타격용 캠샤프트 부재(840)는 각각,
    상기 종동기어(830)로부터 회전력을 전달받으며 상기 하나 이상의 도막타격수단(700)에 대응되는 하나 이상의 단위 샤프트(841);
    각각의 양측면 중 어느 일측면에 상기 각 단위 샤프트(841)의 일단이 결합하고, 일정간격으로 서로 이격된 채 쌍을 이루며 상기 각 단위 샤프트(841)와 순차적으로 결합하고 상기 하나 이상의 도막타격수단(700)에 대응되는 구동캠(842)과 틸트캠(843); 및
    상기 일정간격으로 서로 이격된 구동캠(842)과 틸트캠(843)을 연결시키며 상기 하나 이상의 도막타격수단(700)의 하단에 축 결합되는 종동캠(844)과 축 결합하는 하나 이상의 캠연결부재(845);를 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  39. 제 38항에 있어서, 상기 하나 이상의 도막타격수단에 대응되는 구동캠(842)과 틸트캠(843)은,
    상기 각 단위 샤프트(841)와 순차적으로 결합하는 순서에 따라 시간차를 두고 운동할 수 있도록 진행방향에 따라 일정 각도의 편차를 갖는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비
  40. 제 30항에 있어서, 상기 도막 펀칭용 외부하우징(801)은,
    상기 도막 타격수단(700)의 하측 일부가 상부면에 관통결합되는 경우에 상기 상부면을 관통하는 상기 도막 타격수단(700)의 하측 일부지점의 둘레를 감싸는 탄성체(802); 및
    상기 탄성체(802)를 상부면의 상측에서 지지고정하는 지지블럭(803);을 구비하는 것을 특징으로 하는 노후관 갱생을 위하여 리니어 스테이지 로봇을 이용하는 노후관 도막 제거장비








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KR101868810B1 (ko) * 2017-12-27 2018-07-19 동명대학교산학협력단 표면 박리장치
KR102292583B1 (ko) 2021-02-26 2021-08-23 주식회사 지에프시알엔디 하수관거 갱생용 패널 및 이를 이용한 하수관거 갱생공법

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