KR101554153B1 - 바닥면 성형장치 및 그 제어장치 - Google Patents

바닥면 성형장치 및 그 제어장치 Download PDF

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Abstract

바닥면 성형장치 및 그 제어장치가 개시된다. 본 발명의 성형장치는, 성형을 수행할 공간에서 현재 위치를 결정하는 위치확인부, 성형을 수행할 공간에 제공되는 기준점을 중심으로, 기준점 내의 공간을 스캐닝하는 레이저 센서부, 해당 공간에 대한 바닥면의 성형을 수행하는 콘크리트 연삭부, 및 제어장치로부터 수신한 성형계획과 상기 위치확인부로부터 수신하는 현재 위치를 참조로, 바닥면에 대한 성형을 수행하도록 상기 콘크리트 연삭부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

바닥면 성형장치 및 그 제어장치{APPARATUS FOR SHAPING FLOOR SURFACE AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 바닥면 성형장치 및 그 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 건축 및 토목에서 바닥 평탄화는 해당 건축 및 토목의 기초가 되는 중요한 작업이다. 종래의 건축 및 토목에서 바닥 평탄화가 잘못되어 바닥이 기울거나, 바닥 마감재가 들뜨거나, 또는 출입문이나 창문의 비틀림으로 인하여 생활에 불편을 초래하는 경우가 많다. 또한, 욕실 등에는 물빠짐을 위해서 바닥을 레벨링(leveling)하여 하수가 효율적으로 배출되도록 바닥면이 성형되어야 한다.
이와 같은 바닥 평탄화는 종래 수작업으로 진행되거나 또는 고가의 레이저 레벨기를 활용하는 방법이 있다.
그러나 수작업으로 진행되는 경우, 작업자의 숙련도에 의존할 수밖에 없는 문제점이 있으며, 고가의 레이저 레벨기를 활용하는 경우에는 비용문제가 발생하며, 이 역시 작업자의 숙련도에 의해 결과물이 결정되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 평탄화 작업 중, 아스팔트와 같은 대형 토목에서는 피니셔(finisher)와 같은 고가의 장비 의해 평탄화를 수행하지만, 소형 토목 또는 건축화에서는 이러한 고가의 장비의 사용이 어려우며, 원하는 각도로 성형이 불가능하고, 각각의 스팟(spot)별로 정확한 평탄화 작업이 수행되었는지 확인이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 3차원 공간정보를 구축하여 작업공간을 구성하고, 구성된 정보를 바탕으로 바닥면 성형을 계획하여 평탄화 또는 레벨링과 같은 성형을 수행하는 바닥면 성형장치 및 그 제어장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 바닥면 성형장치는, 성형을 수행할 공간에서 현재 위치를 결정하는 위치확인부; 성형을 수행할 공간에 제공되는 기준점을 중심으로, 기준점 내의 공간을 스캐닝하는 레이저 센서부; 해당 공간에 대한 바닥면의 성형을 수행하는 콘크리트 연삭부; 및 제어장치로부터 수신한 성형계획과 상기 위치확인부로부터 수신하는 현재 위치를 참조로, 바닥면에 대한 성형을 수행하도록 상기 콘크리트 연삭부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 바닥면 성형장치는, 상기 레이저 센서부가 출력하는 스캐닝 데이터를 상기 제어장치로 전송하고, 상기 제어장치로부터 성형계획을 수신하는 제1통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 레이저 센서부는, 사방으로 배치된 4개의 레이저 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 바닥면에 대한 성형은, 평탄화 또는 레벨링 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 바닥면 성형장치는, 바닥면에 대한 성형을 위하여, 성형계획에 따라 장치를 이동하는 이동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 제어장치는, 상기 바닥면 성형장치로부터 스캐닝 데이터를 수신하여, 해당 공간에 대한 공간정보로 변환하는 공간정보 변환부; 및 미리 저장된 평탄도 및 레벨링에 따라, 바닥면에 대한 성형계획을 스케줄링하는 스케줄링부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 제어장치는, 상기 바닥면 성형장치로부터 스캐닝 데이터를 수신하고, 성형계획을 전송하는 제2통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 제어장치는, 해당 공간에 대한 평탄도 및 레벨링를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 콘크리트 양생 후에 레이저 스캐닝을 통해 바닥면의 편평도 및 고르기에 대한 공간정보를 구성할 수 있고, 구성된 정보를 바탕으로 바닥면 성형구조를 계획하고, 계획에 맞추어 바닥면을 성형하고 확인할 수 있게 하는 통합 시스템을 구축함으로써, 균일하고 기능에 맞는 정밀한 바닥면 성형이 가능하게 하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바닥면 성형장치를 사용하는 방법을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥면 성형장치의 상세 구성도이다.
도 3은 도 1의 제어장치의 일실시예 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바닥면 성형장치와 제어장치의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바닥면 성형장치를 사용하는 방법을 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바닥면 성형장치(1)는, 바닥면 성형을 수행할 공간에 제공될 수 있다. 성형을 수행할 공간에는 기준점을 위한 마크(3A 내지 3D)가 배치될 수 있다. 예를 들어 기준점을 위한 마크(3A 내지 3D)는 성형을 수행할 공간의 각 꼭지점에 배치될 수 있으며, 이 경우 각 꼭지점이 기준점이 된다.
본 발명의 바닥면 성형장치(1)는, 기준점 마크(3A 내지 3D) 중 적어도 2개를 기준으로 레이저 센서부(30)를 통해 공간을 스캔하고, 이를 제어장치(2)에 통신을 통하여 전송한다.
제어장치(2)은 스캔 데이터를 수신하여, 공간정보로 변환하고, 해당 공간에 대한 레벨링을 스케줄링하여 다시 바닥면 성형장치(1)에 전송하면, 바닥면 성형장치(1)의 콘크리트 연삭부(40)를 이용하여 성형작업을 수행할 수 있다. 사용자는 손잡이(10)를 잡고 바퀴(50)를 이용하여 바닥면 성형장치(1)를 이동하면서 성형작업을 할 수 있다.
이하, 아래 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥면 성형장치(1)의 상세 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바닥면 성형장치(1)는, 위치확인부(20), 레이저 센서부(30), 콘크리트 연삭부(40), 이동부(55), 제1통신부(60) 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.
위치확인부(20)는, 예를 들어 고정형 위치센서일 수 있으며, 기준점을 중심으로 바닥면 성형장치(1)의 현재 위치를 결정하여 제어부(70)에 제공할 수 있다.
레이저 센서부(30)는, 예를 들어 사방으로 배치된 4개의 레이저 모듈로 구성될 수 있으며, 기준점을 중심으로 기준점 내의 공간을 레이저를 이용하여 공간 스캔(scan)을 수행한다. 레이저 센서부(30)는, 예를 들어, 기준점 내의 공간을 자동으로 스캔할 수도 있고, 또는 기준점을 기준으로 수동으로 바닥면 성형장치(1)를 움직이면서 스캔할 수도 있다.
레이저 센서부(30)는 도 1에서 도시된 바와 같이 바닥면 성형장치(1)의 전방의 외부에 배치될 수도 있고, 또는 바닥면 성형장치(1)의 바닥면에 배치될 수도 있다.
레이저를 이용한 스캔방식과 관련하여서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 널리 알려진 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(70)는 레이저 센서부(30)로부터 수신한 기준점 내의 공간의 스캐닝 데이터를 제1통신부(60)를 통해 제어장치(2)로 전송할 수 있다. 제1통신부(60)는 제어장치(2)의 통신부(추후 설명)와 유선 또는 무선 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 도 1의 설명에서는 무선 네트워크 통신을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1통신부(60)는 예를 들어 와이파이(Wi-Fi)나 블루투스(Blutooth®)와 같은 무선 네트워크 방식을 이용할 수 있다.
도 3은 도 1의 제어장치(2)의 일실시예 상세 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 제어장치(2)은 제2통신부(21), 공간정보 변환부(22) 및 스케줄링부(23)를 포함할 수 있다.
제2통신부(21)는 바닥면 성형장치(1)의 제1통신부(60)와 동일한 통신방식으로 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 제1통신부(60)가 와이파이(Wi-Fi)나 블루투스(Blutooth®) 방식으로 통신하는 경우, 제어장치(2)의 제2통신부(21) 역시 와이파이(Wi-Fi)나 블루투스(Blutooth®) 방식으로 통신할 수 있다. 다만, 동일하지 않은 경우 역시, 본 발명이 포함됨은, 자명한 사항이다.
공간정보 변환부(22)는 바닥면 성형장치(1)로부터 수신한 스캐닝 데이터를 제2통신부(21)를 통해 수신하여, 이를 3차원(3D) 공간정보로 변환할 수 있다. 즉, 콘크리트가 양생된 바닥면을 레이저 센서부(30)를 통해 스캔한 스캐닝 데이터를, 공간정보로 변환하는 것이다. 3차원(3D) 공간정보는, 바닥면의 상태 및 평탄도를 포함할 수 있다.
스케줄링부(23)는 구성된 공간정보를 바탕으로 바닥면 성형구조를 계획한다. 즉, 공간정보에서 나타난 바닥면에 대해, 공간의 기능에 맞도록 설계된 평탄도 및 레벨링에 따라, 바닥면에 대한 성형계획을 스케줄링할 수 있다. 이를 위해, 제어장치(2)은, 미리 해당 공간에 대한 평탄도 및 레벨링을 저장하는 저장부(24)를 더 포함할 수도 있다.
제어장치(2)에서, 공간정보 변환부(22) 및 스케줄링부(23)의 동작은, 사용자가 접근이 손쉬운 소정 어플리케이션을 통해 수행될 수 있다.
이후, 제어장치(2)은, 스케줄링 성형계획을 제2통신부(21)를 통해 바닥면 성형장치(1)에 전송하고, 바닥면 성형장치(1)의 제1통신부(60)를 통해 수신된 성형계획은 제어부(70)에 전달된다.
제어부(70)는 제어장치(2)로부터 수신한 성형계획을 참조로, 해당 공간에 대한 바닥면 성형을 수행하도록 이동부(55) 및 콘크리트 연삭부(40)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(70)는 위치확인부(20)가 제공하는 바닥면 성형장치(1)의 현재 위치를 참조로, 소정 위치에서의 성형계획을 위해 이동부(55)가 바퀴(50)를 통해 바닥면 성형장치(1)를 소정 위치로 이동하도록 이동부(55)를 제어할 수 있으며, 해당 위치에서의 성형계획에 따른 바닥면의 평탄화 또는 레벨링과 같은 성형을 달성하도록 콘크리트 연삭부(40)가 해당 콘크리트를 연삭하도록 제어할 수 있을 것이다. 콘크리트 연삭부(40)는 상하로 레벨링이 가능할 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 전기적인 모터 또는 기계적인 엔진에 의해 작동이 가능하다. 또한, 이동부(55)는, 바퀴(50)를 이동하는 모터일 수 있다.
도 4는 본 발명의 바닥면 성형장치와 제어장치의 동작을 설명하기 위한 일예시도로서, 각각의 동작을 상호 흐름으로 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성형장치(1)에서, 레이저 센서부(30)는 성형을 수행할 공간에 배치되는 기준점을 기준으로 해당 공간에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다(S10). 위에서 설명한 바와 같이, 레이저 센서부(30)는 사방으로 스캐닝이 가능하도록 배치된 레이저 모듈일 수 있다.
제어부(70)는 레이저 센서부(30)가 스캐닝한 공간에 대한 스캐닝 데이터를 제1통신부(60)를 통해 제어장치(2)로 전송하고(S15), 제어장치(2)의 공간정보 변환부(22)는 제2통신부(21)를 통해 이를 수신하여, 기준점 내의 공간에 대한 공간정보로 변환할 수 있다(S20).
이후, 제어장치(2)의 스케줄링부(23)는, 해당 공간에 대하여 미리 설정되어 저장부(24)에 저장되어 있는, 해당 공간에 대한 평탄도 및 레벨링을 참조로, 기준점 내의 공간에 대한 성형계획을 수립할 수 있다(S25).
제어장치(2)은 제2통신부(21)를 통해 성형계획을 성형장치(1)로 전송하고(S30), 성형장치(1)의 제어부(70)는, 위치확인부(20)를 통해 결정되는 장치(1)의 현재 위치를 참조로 바닥면에 대한 성형을 수행할 수 있다(S35). 즉, 바퀴(50)가 이동하도록 이동부(55)를 제어하고, 해당 위치에서의 성형계획을 토대로 바닥면의 평탄화 및 레벨링이 성형되도록 콘크리트 연삭부(40)를 제어할 수 있다.
이후, 제어부(70)는, 다시 레이저 센서부(30)를 통해 해당 공간을 다시 스캐닝하여 성형결과를 확인하고(S40), 성형계획대로 성형되지 않은 경우에는(S45) 다시 성형을 수행할 수 있다(S35).
본 발명은, 콘크리트 양생 후에 레이저 스캐닝을 통해 바닥면의 편평도 및 고르기에 대한 공간정보를 구성할 수 있고, 구성된 정보를 바탕으로 바닥면 성형구조를 계획하고, 계획에 맞추어 바닥면을 성형하고 확인할 수 있게 하는 통합 시스템을 구축함으로써, 균일하고 기능에 맞는 정밀한 바닥면 성형이 가능하다.
본 발명은, 바닥면 성형에서 작업도의 숙련도와 무관하게 균일하고 정밀한 바닥을 시공함으로써 추후 발생 될 수 있는 비틀림이나 들뜸 등의 문제점을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 균일한 바닥 시공을 위해 숙련된 고급인력의 사용을 대체 할 수 있으며, 일관적이고 합리적인 시공으로 인하여 공기를 단축하고 인건비를 절약할 수 있다.
또한, 본 발명은, 아파트 등과 같이 반복적 작업이 필요한 곳에 적합하며, 소규모 공사에도 활용이 가능하고, 평면 시공뿐만 아니라 기능에 맞는 레벨링 시공이 가능하여 마감작업시 작업 편리성이 증가할 수 있다.
또한, 본 발명은 평탄화 작업 이전에 공간 계획 설계가 가능하여, 추후 인테리어에 알맞도록 맞춤형 바닥 성형이 가능하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 성형장치 2: 제어장치
20: 위치확인부 30: 레이저 센서부
40: 콘크리트 연삭부 55: 이동부
60: 통신부 70: 제어부

Claims (8)

  1. 바닥면 성형 장치 및 제어장치를 포함하는 바닥면 성형 시스템에 있어서,
    상기 바닥면 성형 장치는,
    성형을 수행할 공간에서 상기 바닥면 성형 장치의 현재 위치를 결정하는 위치확인부;
    성형을 수행할 공간에 제공되는 기준점을 중심으로, 기준점 내의 공간을 스캐닝하는 레이저 센서부;
    해당 공간에 대한 바닥면의 성형을 수행하는 콘크리트 연삭부; 및
    상기 제어장치로부터 수신한 성형계획과 상기 위치확인부로부터 수신하는 현재 위치를 참조로, 바닥면에 대한 성형을 수행하도록 상기 콘크리트 연삭부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    상기 바닥면 성형장치로부터 스캐닝 데이터를 수신하여, 해당 공간에 대한 공간정보로 변환하는 공간정보 변환부; 및
    미리 저장된 평탄도 및 레벨링에 따라, 바닥면에 대한 상기 성형계획을 스케줄링하는 스케줄링부를 포함하는 바닥면 성형 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바닥면 성형 장치는,
    상기 레이저 센서부가 출력하는 스캐닝 데이터를 상기 제어장치로 전송하고, 상기 제어장치로부터 상기 성형계획을 수신하는 제1통신부를 더 포함하는 바닥면 성형 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레이저 센서부는,
    사방으로 배치된 4개의 레이저 모듈을 포함하는 바닥면 성형 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바닥면에 대한 성형은,
    평탄화 또는 레벨링 중 적어도 어느 하나를 포함하는 바닥면 성형 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바닥면 성형 장치는,
    상기 바닥면에 대한 성형을 위하여, 상기 성형계획에 따라 상기 바닥면 성형 장치를 이동하는 이동부를 더 포함하는 바닥면 성형 시스템.
  6. 성형을 수행할 공간에 제공되는 기준점을 중심으로, 기준점 내의 공간을 스캐닝하는 바닥면 성형장치로부터 스캐닝 데이터를 수신하여, 해당 공간에 대한 공간정보로 변환하는 공간정보 변환부; 및
    미리 저장된 평탄도 및 레벨링에 따라, 상기 바닥면에 대한 성형계획을 스케줄링하는 스케줄링부를 포함하는 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바닥면 성형장치로부터 스캐닝 데이터를 수신하고, 성형계획을 전송하는 제2통신부를 더 포함하는 제어장치.
  8. 제6항에 있어서,
    해당 공간에 대한 평탄도 및 레벨링를 저장하는 저장부를 더 포함하는 제어장치.
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