KR101505621B1 - 분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치 - Google Patents

분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치는, 도료 및 압축공기를 공급하는 헤드부, 상기 헤드부에 회전 가능하게 구비된 회전유닛과, 상기 회전유닛의 양단에 각각 구비되어 관체 내면에 도료를 분사하는 제1분사유닛 및 제2분사유닛을 포함하는 분사부 및 상기 헤드부와 연결되고, 상기 관체 내면을 이동 가능하게 형성된 주행부를 포함하며, 기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛은, 수평 방향의 기준면에 대해 소정 각도를 이루도록 서로 반대 방향으로 분지된 한 쌍의 분사노즐을 포함한다.

Description

분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치{Painting Apparatus for Pipe Having Injection Part Having Divaricate Injection Unit}
본 발명은 관체의 내면을 도장하는 관체 도장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 이용하여 관체의 내면을 보다 효율적으로 도장할 수 있는 관체 도장장치에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 사용되고 있는 에너지원은 주로 화학적 에너지원이다. 화학적 에너지원이란 지구의 자원인 석유나 석탄 등을 활용한 에너지를 말하며, 이러한 화학적인 에너지원을 이용하여 전기를 생산하게 된다.
그리고 화학적인 에너지원의 가장 큰 장점은 직접적인 에너지원이며, 활용 대비 효율이 높다는 점이다. 하지만, 이들은 그 매장량에 한계가 있고, 화학적인 에너지원을 전기로 변환하는 과정에서 이산화탄소 등 환경오염물질이 배출되는 단점을 갖는다.
현대 사회에서 전기를 이용하는 전기기기 등의 사용이 갈수록 증가함에 따라 화학 에너지원이 아닌 신재생 에너지의 개발이 시급한 문제로 대두되었다. 그리고 이러한 신재생 에너지로서 태양 에너지, 바이오 에너지, 풍력 에너지, 수소 에너지, 해양 에너지 등을 이용하여 전기를 생산하는 발전에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
특히 풍력 발전기는 바람의 흐름을 전기로 변환하는 것으로, 바람의 흐름에 의해 회전력이 발생되도록 블레이드(Blade)가 구비되는 로터(Rotor), 이러한 로터의 회전력을 전기로 변환하는 발전부가 구비되는 나셀 및 로터와 나셀을 지지하는 타워(Tower)로 구성된다. 상기 타워는 다수 개의 관체들이 연결된 형태를 가지며, 하나의 관체는 일반적으로 그 길이가 대략 20m, 직경이 대략 3~4m로 형성된다.
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 필수적이다.
그리고 상기 관체는 그 크기가 일반 파이프 등의 관에 비하여 큰 편이므로 도장작업은 일반적으로 수작업에 의존해 왔으나, 이는 도장 품질이 균일하게 이루어지지 못하는 등의 문제점이 있었다.
따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 관체 내면의 도장 작업을 자동화하는 관체 도장장치가 개발되었다. 상기 관체 도장장치는 관체 내면을 따라 주행하며 관체 내면에 도료를 분사하는 구조를 가진다.
다만, 이와 같은 종래의 관체 도장장치는 도장 작업 시 소요되는 시간이 비교적 긴 편이므로 수율이 떨어지는 경향이 있으며, 무리하게 주행 속도를 증가시키는 경우에는 전체 도장 중 공백이 발생하는 등의 문제가 있었다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국공개특허 제10-2008-0006798호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 도장 효율을 향상시켜 수율을 증가시킬 수 있는 관체 도장장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치는, 도료 및 압축공기를 공급하는 헤드부, 상기 헤드부에 회전 가능하게 구비된 회전유닛과, 상기 회전유닛의 양단에 각각 구비되어 관체 내면에 도료를 분사하는 제1분사유닛 및 제2분사유닛을 포함하는 분사부 및 상기 헤드부와 연결되고, 상기 관체 내면을 이동 가능하게 형성된 주행부를 포함하며, 상기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛은, 수평 방향의 기준면에 대해 소정 각도를 이루도록 서로 반대 방향으로 분지된 한 쌍의 분사노즐을 포함한다.
그리고 상기 분사노즐은 상기 수평 방향의 기준면에 대해 이루는 각도를 가변 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 상기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛은, 상기 회전유닛에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
그리고 상기 주행부의 주행속도, 상기 회전유닛의 회전 속도 및 상기 분사노즐의 각도 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 제1분사유닛의 분사노즐 분지 방향과 상기 제2분사유닛의 분사노즐 분지 방향은 서로 교차되도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛의 각 분사노즐은 상기 수평 방향의 기준면에 대해 동일한 각도를 이룰 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 도장에 소요되는 시간이 크게 감소되어 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
둘째, 도장 속도를 향상시키면서도 도장 품질 역시 향상되는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치의 전체 모습을 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 수평 방향의 기준면에 대한 분사노즐의 분지 각도를 나타낸 평면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치가 관체 내에서 도장을 수행하는 모습을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제1분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 예시를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제2분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 예시를 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제1분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 다른 예시를 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제2분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 다른 예시를 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제1분사유닛이 회전유닛에 대해 회전되는 모습을 나타낸 사시도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치(100)의 전체 모습을 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치(100)는 헤드부(110)와, 분사부(130)와, 주행부(120)를 포함한다.
헤드부(110)는 분사부(130)에 도료 및 압축공기를 공급하는 구성요소이다. 이때 상기 도료 및 압축공기 공급원은 상기 헤드부(110) 외측에 별도로 구비될 수도 있으며, 헤드부(110) 내측에 내장될 수도 있다.
그리고 본 실시예에서 헤드부(110)의 내측에는 분사부(130)의 각 분사노즐에 도료 및 압축공기를 유동시키는 유로가 형성될 수 있다.
분사부(130)는 관체 내면에 도료를 분사하는 구성요소이며, 상기 헤드부(110)에 회전 가능하게 구비된 회전유닛(132)과, 상기 회전유닛(132)의 양단에 각각 구비되어 관체 내면에 도료를 분사하는 제1분사유닛(134) 및 제2분사유닛(136)을 포함한다.
즉 본 실시예의 경우, 제1분사유닛(134) 및 제2분사유닛(136)은 회전유닛(132)의 회전에 따라 회전되며 도료를 분사한다.
그리고 상기 제1분사유닛(134) 및 상기 제2분사유닛(136)은, 수평 방향의 기준면에 대해 소정 각도를 이루도록 서로 반대 방향으로 분지된 한 쌍의 분사노즐(134a, 134b, 136a, 136b)을 포함한다. 이에 따라 도장 수행 시 총 4개의 분사노즐(134a, 134b, 136a, 136b)에서 도료가 분사될 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 사항은 후술하도록 한다.
주행부(120)는 상기 헤드부(110)와 연결되고, 상기 관체 내면을 이동 가능하게 형성된다. 즉 관체 내면을 이동할 수 있도록 다양한 이동수단이 구비될 수 있으며, 또한 이는 바퀴, 캐터필러 등 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다. 따라서 관체 도장장치(100)는 주행부(120)의 이동과 함께 분사부(130)에서 도료를 분사하여 도장을 수행할 수 있다.
본 실시예의 경우 주행부(10)는 복수의 주행바퀴(122)를 가지며, 헤드부(110)와 지지부(140)에 의해 연결된다. 이때 지지부(140)는 기둥 형태로 형성되고, 상하 방향으로 길이가 증가 및 축소되도록 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치(100)에 있어서, 수평 방향의 기준면에 대한 분사노즐(134a, 134b, 136a, 136b)의 분지 각도를 나타낸 평면도이다.
전술한 바와 같이, 상기 제1분사유닛(134) 및 상기 제2분사유닛(136)은 수평 방향의 기준면(HL)에 대해 소정 각도를 이루도록 서로 반대 방향으로 분지된 한 쌍의 분사노즐(134a, 134b, 136a, 136b)을 포함한다
이때 수평 방향의 기준면(HL)이라 함은 관체 도장장치(100)의 좌우 방향으로 형성된 면을 뜻하며, 각 분사노즐(134a, 134b, 136a, 136b)은 이와 같은 수평 방향의 기준면(HL)과 일치되지 않고 소정 각도 비틀린 상태로 구비된다.
본 실시예의 경우, 상기 제1분사유닛(134)의 분사노즐(134a, 134b) 분지 방향과 상기 제2분사유닛(136)의 분사노즐(136a, 136b) 분지 방향은 서로 교차되도록 형성된다. 즉 상부에서 바라보았을 때 제1분사유닛(134)의 분사노즐(134a, 134b)을 연결한 연장선(CL1)과 제2분사유닛(136)의 분사노즐(136a, 136b)을 연결한 연장선(CL2)는 서로 교차하여 'X'자 형태를 이루게 된다. 이와 같이 하는 이유는 제2분사유닛(136)이 회전하여 제1분사유닛(134)의 위치에 도달하였을 때, 또는 제1분사유닛(134)이 회전하여 제2분사유닛(136)의 위치에 도달하였을 때 서로 일치된 상태를 유지하기 위해서이다.
그리고 상기 제1분사유닛(134) 및 상기 제2분사유닛(136)의 각 분사노즐(134a, 134b, 136a, 136b)은 상기 수평 방향의 기준면(HL)에 대해 동일한 각도(θ)를 이루도록 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치(100)가 관체(P) 내에서 도장을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 주행부(120)는 관체(P) 내면을 따라 이동하고, 동시에 분사부(130)가 회전하며 관체(P) 내면에 도장을 수행한다. 분사부(130)에는 복수의 분사노즐이 구비되므로 도장에 소요되는 시간이 크게 감소되어 수율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제1분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 예시를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제2분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 예시를 나타낸 도면이다.
먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 분사부가 회전함에 따라 먼저 제1분사유닛의 분사노즐(134a, 134b)이 관체 내면에 도장을 수행한다. 구체적으로 제1분사유닛의 선행 분사노즐(134a)과 후행 분사노즐(134b)에 의해 관체 내면에 도장영역(P1, P2)이 형성되며, 본 예시의 경우에는 선행 분사노즐(134a)에 의해 형성된 도장영역(P1)과 후행 분사노즐(134b)에 의해 형성된 도장영역 (P2)은 서로 소정 간격 이격되도록 도장된다.
이와 같이 각 도장영역(P1, P2)의 간격은 분사노즐(134a, 134b)이 수평 방향의 기준면(HL)에 대해 이루는 각도, 분사부의 회전속도, 주행부의 주행속도 등 다양한 요소에 의해 변화될 수 있다.
이후 도 5에 도시된 바와 같이 제2분사유닛이 회전하여 제2분사유닛의 각 분사노즐(136a, 136b)이 제1분사유닛의 분사노즐(134a, 134b)에 의해 미리 도장된 도장영역(P1, P2)을 따라 도장을 수행하게 된다. 본 예시에서는 제2분사유닛의 각 분사노즐(136a, 136b)이 제1분사유닛의 분사노즐(134a, 134b)에 의해 미리 도장된 도장영역(P1, P2) 사이의 공백 영역에 도장을 수행하고, 이에 따라 새로운 도장영역(P3, P4)이 형성된다.
이와 같이 제1분사유닛 및 제2분사유닛은 회전에 따라 교대로 관체 내면에 빈틈 없이 도장을 실시할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제1분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 다른 예시를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제2분사유닛에 의해 도장이 이루어지는 다른 예시를 나타낸 도면이다.
본 예시의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 제1분사유닛의 분사노즐(134a, 134b)에 의해 형성된 각 도장영역(P1, P2)은 이격되지 않은 상태를 유지한다. 그리고 이후 도 7에 도시된 바와 같이 제2분사유닛의 각 분사노즐(136a, 136b)이 제1분사유닛의 분사노즐(134a, 134b)에 의해 미리 도장된 도장영역(P1, P2)의 옆 부분에 도장을 수행하며, 새로운 도장영역(P3, P4)이 형성된다.
이상과 같이, 본 발명의 관체 도장장치는 각 분사노즐이 수평 방향의 기준면(HL)에 대해 이루는 각도, 분사부의 회전속도, 주행부의 주행속도를 조절하여 다양한 도장 방식을 가질 수 있다.
그리고 이를 위해, 본 실시예의 관체 도장장치는 주행부의 주행속도, 및 상기 회전유닛의 회전 속도 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관체 도장장치에 있어서, 제1분사유닛(234)이 회전유닛(232)에 대해 회전되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 분사노즐은 상기 수평 방향의 기준면에 대해 이루는 각도를 가변 가능하도록 형성될 수 있다. 구체적으로 본 실시예의 경우 제1분사유닛(234)은 상기 회전유닛(234)에 회전 가능하게 연결되며, 회전에 따라 분사노즐의 각도가 가변된다. 그리고 도시되지는 않았으나 제2분사유닛 역시 동일하게 형성될 수 있다.
또한 본 실시예에서 제어부가 더 구비되는 경우, 상기 제어부는 상기 분사노즐의 각도를 제어하도록 형성될 수 있다.
한편 분사노즐의 각도 가변 방식은 본 실시예의 경우와 다른 방식으로 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 관체 도장장치 110: 헤드부
120: 주행부 122: 주행바퀴
130: 분사부 132: 회전유닛
134: 제1분사노즐 136: 제2분사노즐
140: 지지부 P: 관체

Claims (6)

  1. 도료 및 압축공기를 공급하는 헤드부;
    상기 헤드부에 회전 가능하게 구비된 회전유닛과, 상기 회전유닛의 양단에 각각 구비되어 관체 내면에 도료를 분사하는 제1분사유닛 및 제2분사유닛을 포함하는 분사부; 및
    상기 헤드부와 연결되고, 상기 관체 내면을 이동 가능하게 형성된 주행부;
    를 포함하며,
    상기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛은,
    수평 방향의 기준면에 대해 소정 각도를 이루도록 서로 반대 방향으로 분지된 한 쌍의 분사노즐을 포함하고,
    상기 제1분사유닛의 분사노즐 분지 방향과 상기 제2분사유닛의 분사노즐 분지 방향은 서로 교차되도록 형성되는 관체 도장장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사노즐은 상기 수평 방향의 기준면에 대해 이루는 각도를 가변 가능하도록 형성된 관체 도장장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛은,
    상기 회전유닛에 회전 가능하게 연결된 관체 도장장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 주행부의 주행속도, 상기 회전유닛의 회전 속도 및 상기 분사노즐의 각도 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함하는 관체 도장장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1분사유닛 및 상기 제2분사유닛의 각 분사노즐은 상기 수평 방향의 기준면에 대해 동일한 각도를 이루는 관체 도장장치.
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KR1020130107374A KR101505621B1 (ko) 2013-09-06 2013-09-06 분지형 분사유닛이 형성된 분사부를 포함하는 관체 도장장치

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07122399B2 (ja) * 1992-10-06 1995-12-25 三井不動産建設株式会社 トンネル防水層の吹付被覆用ロボット
JPH08107747A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Kansai Shiikensu Kogyo:Kk 薬剤散布装置およびこれを搭載した自走車
KR20130043401A (ko) * 2011-10-20 2013-04-30 삼성중공업 주식회사 관체 도장 장치 및 방법

Patent Citations (3)

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