KR101487311B1

KR101487311B1 - 관체 외주면 도장유닛

Info

Publication number: KR101487311B1
Application number: KR20130100303A
Authority: KR
Inventors: 조승호; 송세환; 이종오; 임범현; 최윤서
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-01-29

Abstract

본 발명은 타워와 같은 대형 관체의 외주면을 도장하는 관체 외주면 도장유닛에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 관체의 전체도장구간을 일정길이로 분할한 분할도장구간 내를 왕복하며, 상기 관체의 외주면에 도료를 분사하는 도장로봇이 구비된 자대차 및 상기 자대차에 구비된 도장로봇 및 상기 자대차의 이동을 제어하는 제어부가 구비되고, 상기 분할도장구간을 단위로 이동하며, 상기 분할도장구간 단위를 이동할 때에는 상기 자대차와 결합되어 상기 자대차를 이동시키며, 상기 자대차가 상기 분할도장구간 사이를 왕복할 때에는 상기 자대차와 분리되는 모대차를 포함하며, 회전되는 관체의 외주면에 상기 자대차가 분할도장구간을 왕복하면서 도장하는 관체 외주면 도장유닛이 개시된다.

Description

관체 외주면 도장유닛{Painting Unit for Tower Pipe Outer Surface}

본 발명은 도장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력 발전기의 타워와 같은 대형 관체의 외주면을 도장하는 관체 외주면 도장유닛에 관한 것이다.

풍력발전기는 바람을 이용하여 발전하는 발전기로서, 최근에 환경문제가 중요시됨에 따라 그 사용이 증대되고 있다. 상기와 같은 풍력 발전기는 다수개의 관체들이 연결된 타워에 지지되어 세워지는데, 이러한 하나의 관체는 대략 그 길이가 20m, 직경이 3~4m를 이루는 대형의 관체이다.

이러한 풍력 발전기는 해상이나 해변가 및 산 등 바람이 강하게 부는 지역에 설치되는데, 특히 해수의 염분에 의한 부식을 방지하고자 상기 타워를 이루는 관체의 내주면 및 외주면에 도장이 필히 필요하다.

상기와 같은 관체는 그 크기가 일반 파이프 등의 관에 비하여 무척 크므로 그 도장작업 일반적으로 수작업에 의존해왔는데, 그 결과 도장 품질이 균일하게 이루어지지 못하는 등 효율적이지 못하였다.

이와 같은 문제를 해결하고자 관체의 도장 작업을 자동화 하기 위하여, 등록특허 10-1271742호 등에 따르면, 누인 관체(P)의 양 단을 회전 가능하게 지지하는 제1지지대(10)및 제2지지대(20)가 구비되고, 상기 누인 관체의 양 측면에, 상기 관체의 길이방향을 따라 레일(40)이 구비되며, 상기 레일(40)을 따라 이동하면서 상기 관체(P)를 도장하는 분사유닛(30)이 구비되어 있다.

상기 제1지지대(10) 및 제2지지대(20)는 상기 관체(P)를 회전시키면서 지지하도록 제1지지롤러(12) 및 제2지지롤러(22)가 구비되며, 상기 분사유닛(30)은 상기 레일(40)을 따라 이동하는 이동대차(34)가 상기 관체(P)의 양 측에 구비된 레일(40)에 설치되고, 상기 양 단부가 상기 한 쌍의 이동대차(34)에 결합되며, 상기 관체(P)의 직경보다 큰 직경을 가지는 프레임(32)이 상기 관체(P)의 둘레를 감싸도록 구비된다. 그리고, 상기 프레임(32)의 관체(P)를 바라보는 내측 둘레에 분사노즐(36)이 일정간격으로 복수개 구비된다.

따라서, 상기 제1지지롤러(12) 및 제2지지롤러(22)에 의해 상기 관체(P)가 회전되면서 상기 분사유닛(30)의 분사노즐(36)에서 도료를 분사하여 상기 관체(P)의 외주면에 도장을 실시한다. 그리고, 상기 이동대차(34)가 레일(40)을 따라 이동하면서 상기 관체(P)의 길이방향에 걸쳐 도장을 실시한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 관체 도장장치는, 상기 프레임(32)이 관체(P)의 외주면 둘레를 감싸는 직경으로 형성되어야 하는데, 상기 관체(P)가 매우 대형이므로 프레임(32)의 크기가 매우 커져야 하며, 그에 따라 분사유닛(30)의 무게가 증가하는 문제점이 있다.

또한, 상기 분사유닛(30)의 무게가 무거우므로 분사유닛(30)의 이동을 정밀하게 제어하기 어려워 도장품질의 향상에 한계가 있다.

또한, 상기 프레임(32)의 직경은 고정된 상태이므로, 상기 프레임(32)보다 큰 직경의 관체(P)의 도장에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 타워는 하측으로 갈수록 그 직경이 크며 상측으로 갈수록 그 직경이 작아지는 것이 일반적이며 그에 따라 상기 관체(P)의 직경 또한 일정하지 않고 그 길이방향으로 갈수록 커지거나 작아지도록 원뿔대 형태를 이루는 경우도 많은데, 상기 프레임(32)의 직경이 고정되어 있으므로 상기 분사노즐(36)과 관체(P) 외주면 간의 간격을 일정하게 유지하기 어려운 문제가 있다.

또한, 종래와 같이 프레임(32)의 직경이 고정된 상태에서 분사노즐(36)과 관체(P)의 간격을 일정하게 유지시키기 위해서는 분사노즐(36)이 관체(P)를 향하여 돌출되는 거리를 조절하는 간격조절장치가 필요하며, 이러한 간격조절장치가 복수개의 분사노즐(36)마다 구비되어야 하여 설비가 복잡해지며 제작비용이 상승하는 문제점이 있다.

등록특허 10-1271742호

본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분사유닛의 무게가 비교적 가볍고 간단하여 정밀한 움직임의 제어가 가능하여 보다 효율적으로 도장품질을 향상시킬 수 있는 관체 외주면 도장유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 출원은 관체 직경의 대소에 관계없이 적용할 수 있는 관체 외주면 도장유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 관체의 전체도장구간을 일정길이로 분할한 분할도장구간 내를 왕복하며, 상기 관체의 외주면에 도료를 분사하는 도장로봇이 구비된 자대차 및 상기 자대차에 구비된 도장로봇 및 상기 자대차의 이동을 제어하는 제어부가 구비되고, 상기 분할도장구간을 단위로 이동하며, 상기 자대차가 상기 분할도장구간 사이를 왕복할 때에는 정지되는 모대차를 포함하며, 회전되는 관체의 외주면에 상기 자대차가 분할도장구간을 왕복하면서 도장하는 관체 외주면 도장유닛이 개시된다.

그리고, 상기 자대차 및 모대차가 이동하는 경로를 안내하는 레일이 더 구비될 수 있다.

상기 레일을 따라 기어치가 형성된 랙이 더 구비되며, 상기 자대차에 회전 가능하게 구비되며, 상기 랙에 치합되는 피니언 및 상기 자대차에 구비되며, 상기 피니언을 구동하는 구동부가 더 포함될 수 있다.

상기 랙은 상기 분할도장구간의 길이와 상응되는 길이를 가지며, 상기 레일에 착탈가능하게 구비될 수 있다.

상기 모대차에는 상기 랙을 착탈 가능하게 수납하는 랙 수납지그가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 자대차가 분할도장구간 사이를 왕복할 때에 상기 모대차는 고정되며, 상기 모대차에 신축 가능하게 구비되고, 끝단이 상기 자대차에 결합되며 신축하면서 상기 자대차를 밀거나 당겨 상기 자대차를 분할도장구간 사이에서 왕복시키는 붐을 포함할 수 있다.

상기 자대차가 분할도장구간 사이를 왕복할 때에 상기 모대차는 고정되며, 상기 모대차의 몸체에 신축 가능하게 구비되며, 끝단이 상기 자대차가 왕복하는 분할도장구간의 외측까지 신장되는 프레임과 상기 모대차의 몸체에 구비되며, 끝단이 상기 자대차에 고정된 제1와이어가 권취되는 제1윈치 및 상기 프레임의 단부에 구비되며, 끝단이 상기 자대차에 고정된 제2와이어가 권취되는 제2윈치를 포함하여 이루어져, 상기 제1윈치와 제2윈치의 정역 회전으로서, 상기 자대차가 분할도장구간 내에서 왕복될 수 있다.

상기 모대차와 자대차를 결합시키는 도킹부가 더 구비될 수 있다.

상기 도킹부는, 상기 모대차의 자대차와 결합되는 지점에 구비되는 후크, 상기 자대차에 구비되며, 상기 후크가 삽입되도록 형성되는 삽입부, 상기 삽입부에 후크가 삽입된 상태의 자대차가 상기 레일로부터 이격되도록 상기 삽입부에 삽입된 후크를 상승시키는 승강부를 포함할 수 있다. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에서,

그리고, 상기 모대차의 위치를 고정시키는 고정수단이 더 구비될 수 있다.

상기 고정수단은, 레일의 양 측면을 감싸는 캘리퍼, 상기 캘리퍼의 상기 레일 측면을 바라보는 면에 구비되는 패드, 상기 패드와 캘리퍼 내측면 사이에 구비되며, 신축하면서 상기 패드를 상기 레일의 측면에 압착시키는 실린더를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 관체는 풍력발전기의 타워 또는 그 일부일 수 있다.

본 출원의 관체 외주면 도장유닛에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 도장유닛이 자대차와 모대차로 분리되어 모대차에 비교적 무게가 무거운 구성요소를 구비하고, 분할도장구간을 왕복하는 자대차에 최소한의 구성품만 구비하여 질량을 최소화 함으로써 관성을 최소화 시킬 수 있어 가속 및 감속에 유리하여 보다 정밀한 위치제어가 가능하여 도장품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 도장유닛이 관체의 측면에 구비되므로 관체의 직경의 대소에 상관없이 적용할 수 있는 효과가 있다.

본 출원의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 관체 도장장치를 도시한 사시도;
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛을 도시한 사시도;
도 3은 도 2의 측면도;
도 4는 도 2의 자대차를 도시한 사시도;
도 5는 도 4의 단면도;
도 6은 도 2의 모대차를 도시한 사시도;
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 자대차와 모대차의 도킹부를 도시한 단면도;
도 8은 본 출원의 다른 실시예에 따른 자대차와 모대차를 도시한 사시도;
도 9는 본 출원의 다른 실시예에 따른 고정수단을 도시한 단면도;
도 10은 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 자대차와 모대차를 도시한 사시도 이다.

이하 본 출원의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서, 관체는 풍력발전기 등에 적용되는 타워를 구성하는 관체를 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 관의 형태를 가진 것이라면 어떠한 것이던지 적용이 가능하다.

본 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛은 도 2에 도시된 바와 같이, 자대차(150)와 모대차(140)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 도장유닛(130)은 관체(P)의 측면에 설치될 수 있다. 이 때, 상기 관체(P)는 터닝롤러(110)에 의해 누인 상태로 거치될 수 있다.

상기 터닝롤러(110)는, 누인 관체(P)의 양 단부에 각각 구비되어 상기 관체(P)를 그 길이방향을 축으로 회전 가능하게 지지하는 구성요소이다.

상기와 같은 터닝롤러(110)는 베이스(112)와 롤러(114)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 베이스(112)는 상기 롤러(114)를 설치면에 지지하는 구성요소로서, 설치면에 이동 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 설치면에는 상기 베이스(112)의 이동을 안내하는 롤러(114)이 상기 관체(P)의 길이방향과 평행하게 배치되며, 상기 베이스(112)는 상기 롤러(114)을 따라 이동가능할 수 있다.

그리고, 상기 롤러(114)는 상기 베이스에 일정간격 이격되어 한 쌍이 구비되며, 상기 관체(P)의 단부를 회전 가능하게 지지하도록 이루어질 수 있다. 상기와 같은 롤러(114)는 별도의 모터(미도시)등에 의해 회전되도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 관체(P)의 상기 터닝롤러(110)와 접촉되는 부분은 도장이 불가능하며, 또한, 상기 터닝롤러(110)의 롤러(114)와 접촉하는 부분에 과도한 응력이 작용하여 변형 및 결합이 발생하거나 흙이나 그리스 등의 이물질이 묻어 오염이 발생할 위험이 있다.

이러한 문제를 예방하기 위해서 페인트 링(180)이 구비될 수 있다.

상기 관체(P)의 단부에는 타워를 이루는 관체(P)간의 상호 결합을 위해서 일반적으로 플랜지(14)가 형성되는데, 상기 페인트 링(180)은 상기 플랜지(14)에 결합될 수 있다.

상기 페인트 링(180)은 상기 관체(P)의 외경보다 조금 큰 외경을 갖는 링 형상으로 구비되어 상기 관체(P)의 플랜지(14)에 결합되고, 그 외주면이 상기 터닝롤러(110)의 롤러(114)에 지지되도록 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 관체(P)는 상기 터닝롤러(110)와 접촉되는 부분 없이 모든 부분이 후술하는 도장로봇(160)에 노출되어 도장이 가능하며, 흙 등에 오염되는 현상이 방지될 수 있다.

물론, 상기 페인트 링(180)은 플랜지가 형성되지 않은 관체에도 적용 가능하며 이 경우 관체의 단부의 내주면 등에 결합될 수 있다.

그리고, 상기 페인트 링(180)에는 회전량 측정유닛(120)이 구비될 수 있다.

상기 회전량 측정유닛(120)은 상기 터닝롤러(110)에 의해 회전되는 관체(P)의 회전각도 및 회전속도, 회전량 등을 측정할 수 있으며, 측정된 측정치를 무선으로 송신할 수 있다.

상기 도장유닛(130)은 상기 관체(P)의 외측에 구비되어 상기 관체(P)의 길이방향을 따라 이동하며, 상기 터닝롤러(110)에 의해 회전되는 관체(P)의 외주면을 도장하는 구성요소이다.

상기 도장유닛(130) 및 상기 도장유닛(130)이 상기 관체를 도장하는 방법을 설명하기 위해, 상기 관체(P)의 외주면을 상기 관체(P)의 길이방향 전체에 걸쳐 전체도장구간(TS)으로 정의하고 상기 전체도장구간(TS)을 상기 관체의 길이방향으로 분할한 구간을 분할도장구간(DS)이라 정의하기로 한다.

예를 들어 상기 관체의 길이가 40m라면, 상기 전체도장구간은 40m이고, 상기 40m의 전체도장구간을 6m씩 분할하여 분할도장구간을 설정할 수 있다.

상기 관체(P)가 거치된 일측 지면에 상기 도장유닛(130)이 이동하는 경로를 따라 상기 도장유닛(130)의 이동을 안내하는 제2레일(170)이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 도장유닛(130)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 자대차(150)와 모대차(140)를 포함할 수 있다.

상기 자대차(150)는 상기 제2레일(170)을 따라 이동되며, 상기 관체(P)의 전체도장구간(TS)을 분할한 분할도장구간(DS) 사이를 왕복하며, 상기 관체(P)의 외주면에 도료를 분사하는 도장로봇(160)이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 모대차(140)는 상기 제2레일(170)을 따라 상기 분할도장구간(DS)을 단위로 이동하며, 상기 자대차(150)가 상기 분할도장구간(DS) 사이를 왕복할 때에는 상기 제2레일(170) 상에서 정지될 수 있다.

또한, 상기 자대차(150)를 보다 경량화 시키기 위해서 상기 모대차(140)에는 상기 자대차(150)의 이동 및 도장로봇(160)을 제어하는 제어부(144: 도 6참조)등의 각종 전장품이 구비될 수 있다. 또한, 상기 모대차(140)와 자대차(150)는 도면에 도시되지는 않았지만, 전력이나 신호를 공급하는 케이블(미도시)이나 도료를 공급하는 연질의 파이프(미도시)로 연결될 수 있다.

따라서, 상기 자대차(150)의 중량이 최소화될 수 있으며, 그에 따라 관성력이 줄어들 수 있어 자대차(150)의 가속 및 감속이나 정지 등에 있어 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 물론 상기 자대차(150)의 움직임에 소요되는 에너지가 줄어들 수도 있다.

그리고, 상기 제어부(144)는 상기 회전량 측정유닛(120)에서 측정된 상기 관체(P)의 회전속도 및 회전각도 등의 정보를 무선으로 전송받아 상기 자대차(150)의 이동속도 및 이동방향, 위치 등을 제어할 수 있고, 상기 도장로봇(160)을 제어할 수도 있다.

상기 자대차(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(152)와 휠(154) 및 도장로봇(160)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 몸체(152)의 하측에는 전술한 제2레일(170)을 따라 구름 가능하게 휠(154)이 구비될 수 있다. 그리고, 상기 몸체(152)의 상측에는 상기 관체(P)의 외주면에 도료를 분사하는 도장로봇(160)이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 자대차(150)의 정밀한 이송제어를 위하여, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 랙(159) 및 피니언(158)이 구비될 수 있다.

상기 랙(159)은 상기 제2레일(170)과는 별개로 상기 제2레일(170)을 따라 구비되며 그 상면 혹은 측면에 기어치가 형성될 수 있다. 물론, 상기 랙(159)은 상기 제2레일(170)의 일부에 기어치가 형성되어 이루어질 수도 있다.

또는, 상기 랙(159)은 상기 제2레일(170)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 이 때, 상기 랙(159)은 상기 분할도장구간(DS)의 길이만큼의 길이를 가지도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 피니언(158)은 상기 랙(159)의 기어치에 치합되도록 상기 자대차(150)의 몸체(152) 하부에 구비되며, 상기 자대차(150)에는 상기 피니언(158)을 구동하는 모터등의 구동부(156)가 구비될 수 있다.

상기 모대차(140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체(141)의 하측에 상기 제2레일(170)을 따라 구름 가능한 휠(142)이 구비되며, 그 내부에 상기 휠(142)을 구동하는 모터(미도시)등의 구동부가 구비될 수 있다. 물론, 상기 모대차(140)도 전술한 자대차(150)와 유사하게 랙(159)에 치합되는 피니언(미도시)이 구비되고 상기 모대차(140)에 구비된 구동부가 상기 피니언을 구동하여 이동하도록 이루어질 수도 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 상기 모대차(140)의 내부에는 상기 회전량 측정유닛(120)에서 측정된 관체(P)의 회전각도 및 회전속도 등의 측정치를 전송받아 상기 자대차(150)의 구동부(156) 및 도장로봇(160)을 제어하는 제어부(144)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 도장로봇(160)이 분사하는 도료를 저장하는 도료저장탱크(146)도 구비될 수 있다.

한편, 상기 자대차(150)가 상기 분할도장구간(DS) 사이를 왕복할 때에는 상기 모대차(140)는 정지된 상태에서 상기 자대차(150)가 이동하며, 해당 분할도장구간(DS)의 도장이 완료된 후에는 상기 모대차(140)와 자대차(150)가 각각 개별적으로 이동하여 다음 분할도장구간(DS)으로 이동할 수 있다. 물론, 다음 분할도장구간(DS)으로 이동한 후에는 상기 모대차(140)가 정지된 상태에서 상기 자대차(150)가 해당 분할도장구간(DS)을 왕복하면서 관체(P)의 외주면에 도장을 실시할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 모대차(140)에는 랙 수납지그(147)가 더 구비될 수 있다. 상기 랙 수납지그(147)는 상기 모대차(140)의 하측에 구비될 수 있으며, 상기 자대차(150)와 치합되는 랙(159)이 수납되도록 구비될 수 있다.

일반적으로, 상기 전체도장구간(TS)의 거리는 매우 긴 거리이므로 전 구간에 걸쳐 랙(159)을 설치하는 것은 비용적으로 불리하며, 또한 외부온도에 따른 랙(159)의 열팽창/수축 때문에 오차가 발생할 수 있는데, 이러한 오차는 랙(159)의 길이가 길어질수록 커질 수 있다.

따라서, 상기 랙(159)은 상기 자대차(150)가 왕복하는 거리인 분할도장구간(DS)의 거리에 대응하도록 구비되며, 상기 모대차(140) 및 자대차(150)가 다음 분할도장구간(DS)으로 이동될 때에는 상기 랙(159)을 상기 모대차(140)의 랙 수납지그(147)에 수납하여 상기 모대차(140)와 같이 이동되도록 하며, 모대차(140)가 다음 분할도장구간(DS)에 도착한 후에 상기 랙(159)을 상기 랙 수납지그(147)로부터 탈거하여 해당 분할도장구간(DS)에 설치할 수 있다.

그리고, 상기 모대차(140)와 자대차(150)를 결합시키는 도킹부(190)가 더 구비될 수 있다.

상기 도킹부(190)는 도 4 및 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 후크(192)와 삽입부(194) 및 승강부(196)를 포함할 수 있다.

상기 후크(192)는 상기 모대차(140)의 상기 자대차(150)와 결합되는 면에 돌출되도록 구비될 수 있다.

그리고, 상기 자대차(150)의 상기 모대차(140)와 결합되는 면에 상기 후크(192)를 수용하는 삽입부(194)가 홈 또는 구멍과 같은 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 승강부(196)는 상기 모대차(140)에 구비되며, 상기 후크(192)를 승강시키도록 구비된다.

상기 모대차와 자대차가 결합되면 상기 모대차의 후크가 상기 자대차의 삽입부에 삽입되며, 상기 승강부가 상기 삽입부에 삽입된 상태의 후크를 상승시켜 상기 자대차의 휠 또는 피니언이 상기 제2레일 또는 랙으로부터 이격되도록 상기 자대차를 상승시킨다.

상기 모대차(140)와 자대차(150)이 상기 전체도장구간(TS)의 상기 제2레일(170) 및 렉(159)에 처음 안착할 때, 무거운 중량의 자대차(150)을 급속도로 내려놓으면 서로 치합되어야 하는 피니언(158) 및 랙(159)의 정렬이 서로 맞지 않는 상태에서 충격이 가게되어 변형 또는 파손이 일어날 수 있으므로, 상기 도킹부(190)을 통해 피니언(158)이 랙(159)로부터 이격되도록 모대차(150)에 결합된 후에, 상기 모대차(140)가 먼저 제2레일(170)상에 안착된 후에 상기 자대차(150)가 천천히 내려오면서 상기 피니언(158)과 랙(159)이 치합될 때 충격이 가지 않도록 할 수 있다.

물론, 상기 모대차(140)과 자대차(150)이 도킹부(190)에 의해 결합된 상태에서는 상기 모대차(140)을 들어올리는 것으로서 상기 자대차(150)도 같이 들어올려지므로 다른 곳으로 옮기기 간편한 효과도 있다.

이하, 본 출원의 다른 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛은 전술한 실시예의 관체 외주면 도장유닛과 비교하여 자대차(150)의 구동방식에서 차이가 있으며 그 외의 부분은 전술한 실시예와 유사하므로, 본 실시예의 설명에서 설명하지 아니한 부분은 전술한 실시예의 설명으로 대신하기로 한다.

본 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛은 도 8에 도시된 바와 같이, 자대차(150)와 모대차(140)를 포함한다.

그리고, 상기 모대차(140)에는 붐(210)이 구비된다. 붐(210)은 상기 모대차(140)에 신축가능하게 구비되고, 끝단이 상기 자대차(150)에 결합되도록 구비되어, 신축하면서 상기 자대차(150)를 밀거나 당겨 상기 자대차(150)가 상기 분할도장구간(DS) 사이에서 왕복될 수 있다.

이 때, 상기 모대차(140)는 정지된 상태에서 고정될 수 있다.

즉, 상기 모대차(140)가 고정된 상태에서 상기 붐(210)이 신장되면 상기 자대차(150)가 상기 모대차(140)로부터 멀어지는 방향으로 밀려 이동되며, 상기 붐(210)이 수축되면 상기 자대차(150)가 상기 모대차(140) 쪽으로 당겨져 이동되어 상기 자대차(150)가 상기 분할도장구간(DS) 사이에서 왕복될 수 있다.

이 때, 상기 붐(210)이 신축하는 거리는 상기 분할도장구간(DS)의 거리일 수 있다.

상기 붐(210)은 유압 등에 의해 신축되도록 이루어질 수 있다. 상기 붐(210)이 신축되는 구조는 당업자에게 알려진 구조가 적용될 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 모대차(140)는 상기 모대차(140)의 휠(142)을 구동하는 구동부(미도시)가 고정되어 휠(142)의 움직임을 방지하거나 또는 상기 휠(142)을 고정시키는 별도의 고정수단(220)이 구비될 수도 있다.

또는 상기 고정수단(220)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 모대차(140)에 구비되며, 상기 모대차(140)가 얹히는 제2레일(170)을 압착하여 상기 제2레일(170)에 상기 모대차(140)를 고정하도록 이루어질 수 있다.

상기 고정수단(220)은 캘리퍼(222)와 실린더(226) 및 패드(224)를 포함할 수 있다.

상기 캘리퍼(222)는 상기 모대차(140)의 몸체(141)하측에 구비되고, 상기 제2레일(170)의 양 측면을 감싸도록 구비되며, 그 내측의 상기 제2레일(170)의 측면을 바라보는 면에 패드(224)가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 캘리퍼(222)의 내측면과 패드(224)의 사이에 실린더(226)가 구비될 수 있다.

따라서, 상기 모대차(140)가 고정될 때에는 상기 실린더(226)가 상기 패드(224)를 상기 제2레일(170)측으로 밀어 상기 패드(224)와 제2레일(170)이 압착되어 상기 모대차(140)가 고정될 수 있다. 또한, 상기 모대차(140)가 이동될 때에는 상기 실린더(226)가 수축되어 상기 패드(224)의 압착을 해제하여 상기 모대차(140)의 고정을 해제할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 자대차(150)에는 별도의 구동부가 탑재되지 않을 수도 있으며, 이러한 경우에는 상기 모대차(140)가 상기 자대차(150)를 밀거나 당겨 다음 분할도장구간(DS)으로 이동시킬 수 있다. 물론, 전술한 도킹부(190)를 이용하여 모대차(140)가 상기 자대차(150)를 다음 분할도장구간(DS)으로 이동시킬 수도 있을 것이다.

이하, 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 관체 외주면 도장유닛은 도 10에 도시된 바와 같이, 자대차(150)와 모대차(140)를 포함한다.

상기 모대차(140)에는 신축부재(310) 및 프레임(320)과 제1윈치(330) 및 제2윈치(340)가 구비될 수 있다.

상기 신축부재(310)는 상기 모대차(140)의 몸체(141)에 신축 가능하게 구비되며, 신장되면서 상기 신축부재(310)의 끝단이 상기 모대차(140)로부터 멀어지고, 수축되면서 상기 신축부재(310)의 끝단이 상기 모대차(140)와 가까워질 수 있다.

상기 신축부재(310)는 신장될 때 상기 자대차(150)가 왕복하는 분할도장구간(DS)의 외측까지 신장될 수 있다.

상기 신축부재(310)는 유압 등의 동력에 의해 신축되도록 이루어질 수 있다. 물론, 수동으로 신축되도록 이루어질 수도 있다. 이 때, 상기 신축부재(310)는 그 신축되어 길이가 조절된 상태가 유지되도록 이루어질 수 있다. 상기 신축부재(310)가 신축되는 구조는 당업자에게 알려진 구조가 적용될 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 신축부재(310)의 끝단에는 프레임(320)이 구비된다.

상기 제1윈치(330)는 상기 모대차(140)의 몸체(141)에 구비되며, 제1와이어(332)가 권취되어 상기 제1와이어(332)를 감거나 풀르도록 구비될 수 있다. 상기 제1와이어(332)의 끝단은 상기 자대차(150)의 몸체(152)에 고정될 수 있다.

그리고, 상기 제2윈치(340)는 상기 프레임(320)에 구비되며, 제2와이어(342)가 권취되어 상기 제2와이어(342)를 감거나 풀르도록 구비될 수 있다. 상기 제2와이어(342)의 끝단은 상기 자대차(150)의 몸체에 고정될 수 있다.

그리고, 상기 자대차(150)는 상기 모대차(140)의 몸체(141)와 상기 프레임(320) 사이에 위치될 수 있다. 즉, 상기 제1윈치(330)와 제2윈치(340)는 상기 자대차(150)를 사이에 두고 서로 마주보도록 위치되는 것이다.

또한, 상기 제1윈치(330) 및 제2윈치(340)는 각각 별도의 모터(미도시)등의 구동원에 의해 정역회전하도록 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 제1윈치(330)가 상기 제1와이어(332)를 감으면 상기 자대차(150)가 상기 모대차(140) 쪽으로 끌려 이동될 수 있다. 이 때, 상기 제2윈치(340)는 상기 제2와이어(342)를 풀러 상기 자대차(150)가 모대차(140) 쪽으로 이동될 수 있도록 한다.

반대로, 상기 제2윈치(340)가 상기 제2와이어(342)를 감으면 상기 자대차(150)가 상기 프레임(320) 쪽으로 끌려 이동될 수 있다. 이 때, 상기 제1윈치(330)는 상기 제1와이어(332)를 풀러 상기 자대차(150)가 프레임(320) 쪽으로 이동될 수 있도록 한다.

즉, 상기 제1윈치(330)와 제2윈치(340)는 서로 반대방향으로 회전할 수 있다.

한편, 이때 상기 모대차(140)는 정지된 상태에서 고정될 수 있다.

상기 모대차(140)는 상기 모대차(140)의 휠(142)을 구동하는 구동부(미도시)가 고정되어 휠의[] 움직임을 방지하거나 또는 상기 휠(142)을 고정시키는 별도의 고정수단(220)이 구비될 수도 있다.

또는 상기 고정수단(220)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 모대차(140)에 구비되며, 상기 모대차(140)가 얹히는 제2레일(170)을 압착하여 상기 제2레일(170)에 상기 모대차(140)를 고정하도록 이루어질 수 있으며, 상기 고정수단(220)에 관해서는 전술한 본 발명의 다른 실시예에서 설명하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 자대차(150)에는 별도의 구동부가 탑재되지 않을 수도 있으며, 이러한 경우에는 상기 모대차(140)가 상기 자대차(150)를 밀거나 당겨 다음 분할도장구간(DS)으로 이동시킬 수 있다. 물론, 전술한 도킹부(190)를 이용하여 모대차(140)가 상기 자대차(150)를 다음 분할도장구간으로 이동시킬 수도 있을 것이다.

이상과 같이 본 출원에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 출원은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

P: 관체 14: 플랜지
110: 터닝롤러 112: 베이스
114: 롤러 116: 제1레일
120: 회전량 측정유닛 122: 케이스
124: 센서 126: 스위치
128: 배터리 129: 안테나
130: 도장유닛 140: 모대차
141: 몸체 142: 휠
144: 제어부 146: 도료탱크
147: 랙 수납지그 150: 모대차
152: 몸체 154: 휠
156: 구동부 158: 피니언
159: 랙 160: 분사로봇
170: 제2레일 180: 페인트 링
190: 도킹부 192: 후크
194: 삽입부 196: 승강부
210: 붐 220: 고정수단
222: 캘리퍼 224: 패드
226: 실린더 310: 신축부재
320: 프레임 330: 제1윈치
332: 제1와이어 340: 제2윈치
342: 제2와이어

Claims

길이방향을 중심으로 회전가능하게 누운 상태로 거치되는 관체의 전체도장구간을 분할한 분할도장구간 내를 왕복하며, 상기 관체의 외주면에 도료를 분사하는 도장로봇이 구비된 자대차;
상기 자대차에 구비된 도장로봇 및 상기 자대차의 이동을 제어하는 제어부가 구비되고, 상기 분할도장구간을 단위로 이동하며, 상기 자대차가 상기 분할도장구간 사이를 왕복할 때에는 정지되는 모대차;
상기 자대차 및 모대차가 이동하는 경로를 안내하도록 관체가 거치된 지면에 구비되는 레일을 포함하며,
회전되는 관체의 외주면에 상기 자대차가 상기 모대차와 동일한 레일상에서 분할도장구간을 왕복하면서 도장하는 관체 외주면 도장유닛.
삭제
제1항에 있어서,
상기 레일을 따라 구비되며, 기어치가 형성된 랙;
상기 자대차에 회전 가능하게 구비되며, 상기 랙에 치합되는 피니언;
상기 자대차에 구비되며, 상기 피니언을 구동하는 구동부를 포함하는 관체 외주면 도장유닛.
제3항에 있어서,
상기 랙은 상기 분할도장구간의 길이와 상응되는 길이를 가지며, 상기 레일에 착탈가능하게 구비되는 관체 외주면 도장유닛.
제4항에 있어서,
상기 모대차에 상기 랙을 착탈 가능하게 수납하는 랙 수납지그가 더 구비되는 관체 외주면 도장유닛.
제1항에 있어서,
상기 자대차가 분할도장구간 사이를 왕복할 때에 상기 모대차는 고정되며,
상기 모대차에 신축 가능하게 구비되고, 끝단이 상기 자대차에 결합되며 신축하면서 상기 자대차를 밀거나 당겨 상기 자대차를 분할도장구간 사이에서 왕복시키는 붐을 포함하는 관체 외주면 도장유닛.
제1항에 있어서,
상기 자대차가 분할도장구간 사이를 왕복할 때에 상기 모대차는 고정되며,
상기 모대차의 몸체에 신축 가능하게 구비되며, 끝단이 상기 자대차가 왕복하는 분할도장구간의 외측까지 신장되는 신축부재;
상기 신축부재의 끝단에 구비되는 프레임;
상기 모대차의 몸체에 구비되며, 끝단이 상기 자대차에 고정된 제1와이어가 권취되는 제1윈치;
상기 프레임에 구비되며, 끝단이 상기 자대차에 고정된 제2와이어가 권취되는 제2윈치를 포함하여 이루어져,
상기 제1윈치와 제2윈치의 정역 회전으로서, 상기 자대차가 분할도장구간 내에서 왕복되는 관체 외주면 도장유닛.
제1항에 있어서,
상기 모대차와 자대차를 결합시키는 도킹부가 더 구비되는 관체 외주면 도장유닛.
제8항에 있어서,
상기 도킹부는,
상기 모대차의 자대차와 결합되는 지점에 구비되는 후크;
상기 자대차에 구비되며, 상기 후크가 삽입되도록 형성되는 삽입부;
상기 삽입부에 후크가 삽입된 상태의 자대차가 상기 레일로부터 이격되도록 상기 삽입부에 삽입된 후크를 상승시키는 승강부를 포함하는 관체 외주면 도장유닛.
제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에서,
상기 모대차의 위치를 고정시키는 고정수단을 더 포함하는 관체 외주면 도장유닛.
제10항에 있어서,
상기 고정수단은,
레일의 양 측면을 감싸는 캘리퍼;
상기 캘리퍼의 상기 레일 측면을 바라보는 면에 구비되는 패드;
상기 패드와 캘리퍼 내측면 사이에 구비되며, 신축하면서 상기 패드를 상기 레일의 측면에 압착시키는 실린더를 포함하는 관체 외주면 도장유닛.
제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관체는 풍력발전기의 타워 또는 그 일부인 관체 외주면 도장유닛.