KR101886097B1

KR101886097B1 - 청소장치

Info

Publication number: KR101886097B1
Application number: KR1020160112728A
Authority: KR
Inventors: 유창국; 김승석
Original assignee: 기아자동차 주식회사
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-08-07
Also published as: US20180056946A1; KR20180025705A; CN107792023A; US10029656B2; CN107792023B

Abstract

청소장치가 개시된다. 개시된 청소장치는 ⅰ)진공 흡입부와 연결되는 아웃터 하우징과, 아웃터 하우징의 내측 면과 설정된 간격을 두고 아웃터 하우징에 고정되는 인너 하우징을 포함하는 하우징 조립체와, ⅱ)인너 하우징의 내측에 설치되고, 청소 대상물의 표면에 접촉되며 구동모터에 의해 회전하는 브러시 어셈블리와, ⅲ)아웃터 하우징 및 인너 하우징 사이의 공간과 연결되는 에어 흡입통로를 가지며 하우징 조립체에 슬라이딩 가능하게 결합되는 에어 흡입부재와, ⅳ)하우징 조립체에 장착되며, 에어 흡입부재를 탄성적으로 지지하는 완충 스프링을 포함할 수 있다.

Description

청소장치 {VEHICLE BODY CLEANING APPARATUS}

본 발명의 실시예는 청소장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 공장에서 차체에 묻어 있는 철분 등의 이물질을 제거하는 차체 청소장치에 관한 것이다.

일반적으로, 진공청소 장치는 공기의 압력 차를 이용한 기구이며, 일반 가정에서뿐만 아니라 먼지 등의 각종 오염물질이 다량으로 발생되는 산업현장에서도 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 진공청소 장치가 적용되는 일례로 차체의 생산라인 상에 설치되는 청소 시스템(vacuum system)을 예로 들 수 있다.

청소 시스템은 여러 생산라인을 거치며 제작된 차체의 표면에 묻어 있는 먼지, 철분 칩, 스패터 및 기름기 등의 각종 오염물질 제거한다. 이러한 오염물질은 차체의 도장작업 시, 도장불량의 원인이 되기 때문에, 주로 도장작업 전 청소 시스템을 통해 제거된다.

종래 기술에 따른 청소 시스템은 본 출원인에 의해 제안된 한국등록특허공보 제0520530호의「차체 먼지 흡입장치」를 예로 들 수 있다. 종래 기술에 따른 차체 먼지 흡입장치는 차체에 묻어 있는 오염물질의 부착력을 제거하고, 그 오염물질을 에어의 진공 압력으로서 흡입하는 구조로 되어 있다.

그런데, 종래 기술에서는 흡입헤드가 차체의 표면과 상호 이격된 상태에서 비 접촉 식으로 차체 표면의 오염물질을 진공 흡입함에 따라, 방청유에 의해 차체의 표면에 고착되어 있는 오염물질이 분리되지 못하는 등 오염물질의 제거 성능이 저하될 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 차체의 표면에 고착되어 있는 오염물질을 접촉 식으로 분리하고, 에어의 진공 압력으로서 오염물질을 흡입하며 제거할 수 있도록 한 청소장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 청소장치는, ⅰ)진공 흡입부와 연결되는 아웃터 하우징과, ⅱ)상기 아웃터 하우징의 내측 면과 설정된 간격을 두고 그 아웃터 하우징에 고정되는 인너 하우징과, ⅲ)상기 인너 하우징의 내측에 설치되는 구동모터와, ⅳ)상기 구동모터의 구동축에 장착되고, 청소 대상물의 표면에 접촉되며 상기 구동축에 의해 회전하는 브러시 어셈블리를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치는, 상기 아웃터 하우징과 인너 하우징 사이에 링형의 에어 흡입통로를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 아웃터 하우징은 고정 브라켓을 통해 로봇의 아암 선단에 장착될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 청소장치는, ⅰ)진공 흡입부와 연결되는 아웃터 하우징과, 상기 아웃터 하우징의 내측 면과 설정된 간격을 두고 상기 아웃터 하우징에 고정되는 인너 하우징을 포함하는 하우징 조립체와, ⅱ)상기 인너 하우징의 내측에 설치되고, 청소 대상물의 표면에 접촉되며 구동모터에 의해 회전하는 브러시 어셈블리와, ⅲ)상기 아웃터 하우징 및 인너 하우징 사이의 공간과 연결되는 에어 흡입통로를 가지며 상기 하우징 조립체에 슬라이딩 가능하게 결합되는 에어 흡입부재와, ⅳ)상기 하우징 조립체에 장착되며, 상기 에어 흡입부재를 탄성적으로 지지하는 완충 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 아웃터 하우징과 인너 하우징은 볼트 및 너트를 통해 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 브러시 어셈블리는 상기 에어 흡입부재의 에어 흡입단 외측으로 일부 돌출되게 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 완충 스프링은 상기 아웃터 하우징의 외주 측에 장착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 아웃터 하우징은 상단이 개방되고 그 상단이 상기 진공 흡입부와 연결되는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 하부와 일체로 연결되고, 상기 제1 부분 보다 큰 내경을 지니며 하단이 개방된 제2 부분을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 인너 하우징은 상단이 폐쇄되고 하단이 개방되며, 상기 제2 부분의 하단을 통해 상기 제2 부분의 내측에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 구동모터는 마운팅 브라켓을 통해 상기 인너 하우징의 내측에 고정되게 장착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 브러시 어셈블리는 상기 구동모터의 구동축에 결합되는 브러시 바디와, 상기 브러시 바디에 고정되며, 상기 에어 흡입부재의 에어 흡입단 외측으로 일부 돌출되는 브러시 모를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 에어 흡입부재는 상기 브러시 어셈블리의 외곽에서 상기 인너 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되는 내측 바디와, 상기 내측 바디와 연결되며 상기 아웃터 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 내측 바디와의 사이에 상기 에어 흡입통로를 형성하는 외측 바디를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 에어 흡입통로는 상기 내측 바디와 외측 바디 사이에 링 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 외측 바디의 상단에는 상기 아웃터 하우징의 외주 방향을 따라 복수 개의 스토핑 돌기가 상측 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 스토핑 돌기는 상기 아웃터 하우징의 외주 면에 구비된 링 형상의 스토퍼와 걸림이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 스토핑 돌기는 상기 스토퍼를 관통하며, 상기 스토핑 돌기의 상단에는 상기 스토퍼에 걸리는 후크 돌기가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 외측 바디의 하단 가장자리에는 흡입 에어를 상기 에어 흡입통로로 가이드 하는 가이드 플랜지가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 완충 스프링은 상기 외측 바디의 외주 측에 장착되며, 상기 가이드 플랜지를 탄성적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 완충 스프링은 상기 스토퍼와 가이드 플랜지를 지지하며 상기 외측 바디의 외주 측에 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 인너 하우징에는 상기 구동모터에 연결되는 전선을 상기 아웃터 하우징의 외부로 인출하며, 냉각 공기로서의 외부 공기를 상기 인너 하우징의 내부로 유입하는 덕트부재가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치에 있어서, 상기 인너 하우징에는 상기 아웃터 하우징의 내부와 연결되며, 상기 냉각 공기를 배출하는 공기 배출홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 비 접촉 식으로 에어의 진공 흡입 압력으로서 오염물질을 제거하는 종래 기술과 달리, 차체의 표면에 고착되어 있는 오염물질을 접촉 식으로 분리하고, 진공 흡입 압력으로 에어를 흡입하며 오염물질을 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 차체 조립 공정에서 도장 공정으로 투입되는 차체의 철분 유입량을 저감할 수 있고, 이로 인해 차체의 전착 도장품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 2중의 하우징 구조 및 링 형상의 에어 흡입 단면 가진 에어 흡입부재를 통해 에어의 흡입 압력을 극대화시킬 수 있고, 흡입 에어 전체를 오염물질을 빨아들이는 유효 에어로 활용함으로써 오염물질의 제거효율을 향상시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 에어의 진공 흡입 압력으로서 냉각 공기를 구동모터 측으로 유입하며 외부로 배출함에 따라, 구동모터가 과열되는 것을 방지할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 청소장치를 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 청소장치에 적용되는 에어 흡입부재의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 청소장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 청소장치를 도시한 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 청소장치(100)는 프레스 성형된 차체 부품들을 스폿 용접 또는 레이저 용접으로 조립하며, 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 제작하는 차체 조립 공정에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차체 청소장치(100)는 청소 대상물(1)로서의 차체를 차체 조립 공정에서 도장 공정으로 투입하기 전, 차체에 묻어 있는 각종 오염물질을 제거하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 청소장치(100)는 차체 조립 공정에서의 차체 용접, 레이저 각인 작업 시, 차체 표면의 유막에 고착된 철분, 스패터 등과 같은 오염물질을 진공 압력에 의한 흡입 에어로서 제거하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 보호범위가 차체에 묻어 있는 오염물질을 제거하는 것으로 국한되게 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 청소 대상물(1)이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

이하에서는 상기 청소장치(100)를 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 구성 요소들을 설명하는데, 상측을 향하는 부분이 상부 및 상단으로 정의될 수 있고, 하측을 향하는 부분이 하부 및 하단으로 정의될 수 있다.

상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 청소장치(100) 및 청소 대상물(1)의 기준 위치 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치(100)는 청소 대상물(1)의 표면에 고착되어 있는 철분을 접촉 식으로 분리하고, 에어의 진공 압력으로서 철분을 흡입하며 제거할 수 있는 구조로 이루어진다.

본 발명의 실시예는 차체 조립 공정에서 도장 공정으로 투입되는 차체의 철분 유입량을 저감할 수 있고, 이로 인해 차체의 전착 도장품질을 더욱 향상시킬 수 있는 청소장치(100)를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치(100)는 기본적으로, 하우징 조립체(10), 브러시 어셈블리(30) 및 에어 흡입부재(50)를 포함하며, 이들을 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 하우징 조립체(10)는 2중의 하우징 조립 구조로서, 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12)을 포함한다. 상기 아웃터 하우징(11)은 고정 브라켓(13)을 통해 로봇(3)의 아암 선단에 장착되며, 진공 흡입부(5)와 연결된다.

여기서, 상기 진공 흡입부(5)는 아웃터 하우징(11)에 진공 흡입력을 제공하고, 그 진공 흡입력으로서 아웃터 하우징(11)을 통해 에어를 흡입하며, 청소 대상물(1)의 오염물질을 수거하는 것으로, 호스(7)를 통해 아웃터 하우징(11)과 연결된다.

이러한 아웃터 하우징(11)은 상측 부로서의 제1 부분(15)과, 하측 부로서의 제2 부분(17)으로 이루어진다. 상기 제1 부분(15)은 상단이 개방되고 그 상단이 호스(7)를 통해 진공 흡입부(5)와 연결되는 원통 형상으로 구비된다. 상기 제2 부분(17)은 제1 부분(15)의 하부와 일체로 연결되는데, 제1 부분(15) 보다 큰 내경을 지니며 하단이 개방된 개방 단을 형성하고 있다.

상기 인너 하우징(12)은 아웃터 하우징(11)의 내측에 배치되며, 아웃터 하우징(11)의 내측 면과 설정된 간격을 두고 그 아웃터 하우징(11)에 고정된다. 상기 인너 하우징(12)은 상단이 폐쇄되고 하단이 개방된 구조로, 제2 부분(17)의 개방 단을 통해 제2 부분(17)의 내측에 배치된다.

이와 같은 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12)은 본 발명의 실시예에서 그 아웃터 하우징(11)의 내주 면과 인너 하우징(12)의 외주 면 사이에 설정된 간격을 두고 볼트(8) 및 너트(9)를 통해 상호 고정될 수 있다.

더 나아가, 상기 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12)은 그 인너 하우징(12)의 외주 면에 구비된 격벽(도면에 도시되지 않음)을 통해 아웃터 하우징(11)의 내주 면과 인너 하우징(12)의 외주 면 사이에 이격 공간(19)을 형성할 수 있다. 상기 이격 공간(19)은 진공 흡입부(5)로 흡입되는 에어의 흡입 경로이다.

본 발명의 실시예에서, 상기 브러시 어셈블리(30)는 청소 대상물(1)의 표면에 접촉된 상태로, 구동원에 의해 회전하며 그 청소 대상물(1)의 표면에 고착된 오염물질을 분리하기 위한 것이다.

상기 브러시 어셈블리(30)는 인너 하우징(12)의 내측에 설치되며, 구동원으로서의 구동모터(31)에 의해 회전 가능하게 구비된다. 여기서 상기 구동모터(31)는 마운트 브라켓(33)을 통해 인너 하우징(12)의 내측에 고정되게 장착된다. 이러한 구동모터(31)는 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 모터부(35)와, 그 모터부(35)에 연결되는 감속부(37)를 포함한다.

상기 브러시 어셈블리(30)는 감속부(37)의 구동축(39)에 장착되고, 그 구동축(39)에 의해 회전하게 된다. 이러한 브러시 어셈블리(30)는 원형 플레이트 형상의 브러시 바디(41)와, 그 브러시 바디(41)에 고정되는 브러시 모(43)를 포함한다.

상기 브러시 바디(41)는 감속부(37)의 구동축(39)에 장착된다. 상기 브러시 모(43)는 청소 대상물(1)의 표면에 실질적으로 접촉되며 그 청소 대상물(1)에 고착된 오염물질을 브러싱 하는 것으로, 예를 들면 섬유 소재로 구비될 수 있다. 이와 같은 브러시 모(43)는 후술될 에어 흡입부재(50)의 에어 흡입단 외측(도면에서의 하단 외측)으로 일부 돌출되게 구비된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 에어 흡입부재(50)는 위에서 언급한 바 있는 진공 흡입부(5)로부터 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)을 통해 인가되는 진공 흡입 압력에 의해 외부 공기를 흡입하기 위한 것이다. 즉, 상기 에어 흡입부재(50)는 브러시 어셈블리(30)에 의해 청소 대상물(1)의 표면으로부터 분리된 오염물질을 진공 흡입 압력에 의해 에어와 함께 흡입할 수 있다.

상기 에어 흡입부재(50)는 하우징 조립체(10)의 하부 측에 설치된다. 상기 에어 흡입부재(50)는 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)과 연결되는 에어 흡입통로(54)를 가지며 하우징 조립체(10)에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합된다.

이러한 에어 흡입부재(50)는 내측 바디(51) 및 외측 바디(52)를 포함한다. 상기 내측 바디(51)는 브러시 어셈블리(30)의 외곽에서 인너 하우징(12)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

상기 외측 바디(52)는 내측 바디(51)의 외측에서 그 내측 바디(51)와 설정된 간격을 두고 그 내측 바디(51)에 연결되며, 아웃터 하우징(11)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

상기 내측 바디(51)의 외주 측과 외측 바디(52)의 내주 측은 도면에 도시되지 않은 격벽을 통해 일체로 연결될 수 있다. 이에 상기 내측 바디(51)의 외주 면과 외측 바디(52)의 내주 면 사이에는 격벽에 의해 설정된 간격의 에어 흡입통로(54)를 형성한다. 상기 에어 흡입통로(54)는 내측 바디(51)와 외측 바디(52) 사이에 링 형상의 유로 단면으로 구비되며, 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)과 상호 연결된다. 여기서, 상기 에어 흡입부재(50)의 에어 흡입 단(도면에서의 하단)은 청소 대상물(1)의 평면과 일정 갭을 유지한다.

나아가, 상기 외측 바디(52)의 상단에는 아웃터 하우징(11)의 외주 방향을 따라 복수 개의 스토핑 돌기(53)가 상측 방향으로 돌출되게 형성된다. 상기 스토핑 돌기(53)는 아웃터 하우징(11)의 외주 면을 따라 상하 방향으로 슬립 가능하게 구비된다.

이러한 스토핑 돌기(53)는 아웃터 하우징(11)의 외주 면에 구비된 링 형상의 스토퍼(21)와 걸림이 이루어진다. 부연 설명하면, 상기 스토핑 돌기(53)는 도 3에서와 같이 스토퍼(21)를 관통하게 구비되며, 그 스토핑 돌기(53)의 상단에는 스토퍼(21)에 걸리는 후크 돌기(55)를 형성하고 있다.

이에 상기 에어 흡입부재(50)는 스토핑 돌기(53)와 스토퍼(21)의 걸림 구조로 인해 하우징 조립체(10)에 상하 방향으로 설정된 길이만큼 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

더 나아가, 상기 외측 바디(52)의 하단 가장자리에는 흡입 에어를 에어 흡입통로(54)로 가이드 하기 위한 가이드 플랜지(57)가 형성된다. 예를 들면, 상기 가이드 플랜지(57)는 외측 가장자리 단에서 에어 흡입통로(54)를 향해 라운드 진 가이드 면(57a)을 형성한다.

한편, 상기와 같이 구성되는 에어 흡입부재(50)는 이의 에어 흡입 단이 청소 대상물(1)의 표면에 최대한 근접하게 위치시키며, 청소 대상물(1)의 불규칙한 표면(예를 들면, 요철 부분 및 코너 부분 등)에 대해 탄성적으로 완충 가능하게 구비된다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 청소 대상물(1)의 불규칙한 표면에 에어 흡입부재(50)를 밀착시킴과 아울러, 에어 흡입부재(50)와 불규칙한 표면과의 충격을 완화시키며 청소 대상물(1)에 스크래치가 발생되는 것을 억제할 수 있다.

이를 위해 본 발명의 실시예에서는 하우징 조립체(10)에 장착되며, 에어 흡입부재(50)를 탄성적으로 지지하는 완충 스프링(70)을 포함하고 있다. 상기 완충 스프링(70)은 아웃터 하우징(11)의 외주 측에 장착되며, 에어 흡입부재(50)를 탄성적으로 지지할 수 있다.

구체적으로, 상기 완충 스프링(70)은 아웃터 하우징(11)의 외주 측을 감싸는 코일 스프링으로 구비되며, 위에서 언급한 바 있는 스토퍼(21)와 가이드 플랜지(57)를 탄성적으로 지지한다. 즉, 상기 아웃터 하우징(11)의 외주 측에서 완충 스프링(70)의 상단 부분은 스토퍼(21)에 지지되며, 완충 스프링(70)의 하단 부분은 가이드 플랜지(57)에 지지된다.

다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 청소장치(100)는 인너 하우징(12) 내측의 구동모터(31)를 공랭식으로 냉각하기 위한 덕트부재(80)를 포함하고 있다.

상기 덕트부재(80)는 구동모터(31)에 연결되는 전선(81)을 아웃터 하우징(11)의 외부로 인출함과 아울러, 냉각 공기로서의 외부 공기를 인너 하우징(12)의 내부로 유입하기 위한 것이다.

상기 덕트부재(80)는 아웃터 하우징(11)의 외부에서 그 아웃터 하우징(11) 및 인너 하우징(12)을 관통하며, 외부 공기를 인너 하우징(12)의 내부로 유입할 수 있다.

이에 더하여, 상기 인너 하우징(12)의 상단에는 아웃터 하우징(11)의 내부와 연결되며, 그 인너 하우징(12)의 내부로 유입된 냉각 공기(외부 공기)를 아웃터 하우징(11)의 내부로 배출하기 위한 공기 배출홀(29)이 형성된다. 즉, 상기 공기 배출홀(29)은 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)과 연결된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 진공 흡입부(5)에 의해 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)에 진공 흡입 압력을 인가하면, 그 진공 흡입 압력에 의해 인너 하우징(12) 내부의 공기를 공기 배출홀(29)을 통해 이격 공간(19)으로 배출할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 진공 흡입 압력에 의해 냉각 공기로서의 외부 공기를 덕트부재(80)를 통해 인너 하우징(12)의 내부로 유입시킴으로써, 구동모터(31)를 공랭식으로 냉각할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 청소장치의 작용을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 청소장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 차체 조립 공정에서 조립이 완료된 차체를 설정된 작업 공간으로 이송시킨다. 이 상태에서 본 발명의 실시예는 로봇(3)을 통해 청소장치(100)를 청소 대상물(1)인 차체의 표면 측으로 이동시킨다.

그런 다음, 본 발명의 실시예에서는 구동모터(31)에 작동 신호를 인가하여 그 구동모터(31)의 작동으로서 브러시 어셈블리(30)를 회전시키며, 그 브러시 어셈블리(30)의 브러시 모(43)를 청소 대상물(1)의 표면에 접촉시킨다. 이와 동시에, 본 발명의 실시예에서는 진공 흡입부(5)를 가동시키며, 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)으로 진공 흡입 압력을 인가하다.

이에, 본 발명의 실시예에서는 브러시 어셈블리(30)의 브러시 모(43)를 청소 대상물(1)의 표면에 접촉시키며 회전시킴에 따라, 그 브러시 모(43)에 의해 청소 대상물(1) 표면의 유막에 고착되어 있는 철분 등의 오염물질을 분리한다. 이 때, 상기 브러시 모(43)에 의해 청소 대상물(1)의 표면으로부터 분리된 오염물질은 브러시 모(43)의 외곽으로 분산된다.

그러면, 에어 흡입부재(50)는 진공 흡입부(5)로부터 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)에 인가된 진공 흡입 압력에 의해 공기와 함께 오염물질을 에어 흡입통로(54)로 흡입한다. 이 때, 흡입 공기는 에어 흡입부재(50)의 가이드 플랜지(57)를 통해 가이드 되며 에어 흡입통로(54)로 유입된다.

이렇게 에어 흡입통로(54)로 흡입된 오염물질은 흡입 공기와 함께 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)으로 유동하며, 아웃터 하우징(11)의 제1 부분(15)을 통해 배출되고, 호스(7)를 통해 진공 흡입부(5)에 포집된다.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 에어 흡입부재(50)의 에어 흡입 단을 청소 대상물(1)의 표면에 최대한 근접시킨 상태에서, 링 형상의 유로 단면을 가진 에어 흡입통로(54)를 통해 에어를 흡입할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 에어 흡입부재(50)에 링 형상의 유로 단면을 가진 에어 흡입통로(54)를 형성하므로, 동일 풍량을 기준으로 종래 기술에 따른 흡입 노즐의 에어 흡입 단면적 대비, 에어 흡입통로(54)의 에어 흡입 단면적이 상대적으로 작다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 에어 흡입부재(50)의 에어 흡입 단에서 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)으로 유입되는 에어의 흡입 압력을 극대화시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 청소 대상물(1)의 표면 측에서 흡입 에어를 에어 흡입부재(50)의 가이드 플랜지(57)를 통해 에어 흡입통로(54)로 가이드 함에 따라, 그 흡입 에어 전체를 오염물질을 빨아들이는 유효 에어로 활용함으로써 오염물질의 제거효율을 향상시킬 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 로봇(3)을 통해 청소장치(100)를 설정된 티칭 경로를 따라 청소 대상물(1)의 표면 전체로 이동시키며, 청소 대상물(1)의 표면에 고착된 오염물질을 상기한 바와 같은 작용으로 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 도 5에서와 같이, 청소 대상물(1)의 불규칙한 표면 예를 들면, 차체의 요철 부분 및 코너 부분에 묻어 있는 오염물질을 제거하는 경우, 완충 스프링(70)을 통하여 에어 흡입부재(50)를 상하 방향으로 슬라이드 이동시키며, 브러시 어셈블리(30)를 청소 대상물(1)의 표면에 밀착시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 완충 스프링(70)을 통해 에어 흡입부재(50)를 상하 방향으로 완충시키며, 에어 흡입부재(50)와 불규칙한 표면과의 충격을 완화시킬 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예에서는 청소 대상물(1)의 불규칙한 표면에 묻어 있는 오염물질을 용이하게 제거할 수 있고, 에어 흡입부재(50)와 불규칙한 표면과의 충격으로 인해 청소 대상물(1)의 표면에 스크래치가 발생되는 것을 억제할 수 있다.

다른 한편, 상기한 바와 같은 과정을 거치는 동안 구동모터(31)가 과열될 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 실시예에서는 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19)에 작용하는 진공 흡입 압력에 의해 인너 하우징(12) 내부의 공기를 공기 배출홀(29)을 통해 이격 공간(19)으로 배출한다.

그러면, 본 발명의 실시예에서는 진공 흡입 압력에 의해 냉각 공기로서의 외부 공기를 덕트부재(80)를 통하여 인너 하우징(12)의 내부로 유입함에 따라, 구동모터(31)를 공랭식으로 냉각할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 청소장치(100)에 의하면, 비 접촉 식으로 에어의 진공 흡입 압력으로서 오염물질을 제거하는 종래 기술과 달리, 차체의 표면에 고착되어 있는 오염물질을 접촉 식으로 분리하고, 진공 흡입 압력으로 에어를 흡입하며 오염물질을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 2중의 하우징 구조 및 링 형상의 에어 흡입 단면 가진 에어 흡입부재(50)를 통해 에어의 흡입 압력을 극대화시킬 수 있고, 흡입 에어 전체를 오염물질을 빨아들이는 유효 에어로 활용함으로써 오염물질의 제거효율을 향상시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 에어의 진공 흡입 압력으로서 냉각 공기를 구동모터(31) 측으로 유입하며 외부로 배출함에 따라, 구동모터(31)가 과열되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에서는 에어를 흡입하는 에어 흡입통로(54)를 하우징 조립체(10)에 별개로 설치된 에어 흡입부재(50)에 구성하는 것으로 설명하고 있다.

그러나, 본 발명은 에어 흡입통로(54)를 가진 에어 흡입부재(50)를 구비하는 것에 반드시 한정되지 않고, 아웃터 하우징(11) 및 인너 하우징(12)의 2중 하우징 구조에서, 그 아웃터 하우징(11)과 인너 하우징(12) 사이의 이격 공간(19) 자체가 에어 흡입통로로서 형성될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 청소 대상물 3... 로봇
5... 진공 흡입부 7... 호스
8... 볼트 9... 너트
10... 하우징 조립체 11... 아웃터 하우징
12... 인너 하우징 13... 고정 브라켓
15... 제1 부분 17... 제2 부분
19... 이격 공간 21... 스토퍼
29... 공기 배출홀 30... 브러시 어셈블리
31... 구동모터 33... 마운트 브라켓
35... 모터부 37... 감속부
39... 구동축 41... 브러시 바디
43... 브러시 모 50... 에어 흡입부재
51... 내측 바디 52... 외측 바디
53... 스토핑 돌기 54... 에어 흡입통로
55... 후크 돌기 57... 가이드 플랜지
70... 완충 스프링 80... 덕트부재
81... 전선

Claims

진공 흡입부와 연결되는 아웃터 하우징;
상기 아웃터 하우징의 내측 면과 설정된 간격을 두고 그 아웃터 하우징에 고정되는 인너 하우징;
상기 인너 하우징의 내측에 설치되는 구동모터;
상기 구동모터의 구동축에 장착되고, 청소 대상물의 표면에 접촉되며 상기 구동축에 의해 회전하는 브러시 어셈블리; 및
상기 아웃터 하우징 및 인너 하우징 사이의 공간과 연결되는 에어 흡입통로를 가지며 상기 아웃터 하우징 및 인너 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되는 에어 흡입부재;를 포함하며,
상기 에어 흡입부재는, 상기 브러시 어셈블리의 외곽에서 상기 인너 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되는 내측 바디와, 상기 내측 바디와 연결되며 상기 아웃터 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 내측 바디와의 사이에 상기 에어 흡입통로를 형성하는 외측 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제1 항에 있어서,
상기 아웃터 하우징과 인너 하우징 사이에 링형의 에어 흡입통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제1 항에 있어서,
상기 아웃터 하우징은 고정 브라켓을 통해 로봇의 아암 선단에 장착되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
진공 흡입부와 연결되는 아웃터 하우징과, 상기 아웃터 하우징의 내측 면과 설정된 간격을 두고 상기 아웃터 하우징에 고정되는 인너 하우징을 포함하는 하우징 조립체;
상기 인너 하우징의 내측에 설치되고, 청소 대상물의 표면에 접촉되며 구동모터에 의해 회전하는 브러시 어셈블리;
상기 아웃터 하우징 및 인너 하우징 사이의 공간과 연결되는 에어 흡입통로를 가지며 상기 하우징 조립체에 슬라이딩 가능하게 결합되는 에어 흡입부재; 및
상기 하우징 조립체에 장착되며, 상기 에어 흡입부재를 탄성적으로 지지하는 완충 스프링;을 포함하고,
상기 에어 흡입부재는, 상기 브러시 어셈블리의 외곽에서 상기 인너 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되는 내측 바디와, 상기 내측 바디와 연결되며 상기 아웃터 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 내측 바디와의 사이에 상기 에어 흡입통로를 형성하는 외측 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 아웃터 하우징과 인너 하우징은 볼트 및 너트를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 브러시 어셈블리는,
상기 에어 흡입부재의 에어 흡입단 외측으로 일부 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 완충 스프링은 상기 아웃터 하우징의 외주 측에 장착되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 아웃터 하우징은,
상단이 개방되고 그 상단이 상기 진공 흡입부와 연결되는 제1 부분과,
상기 제1 부분의 하부와 일체로 연결되고, 상기 제1 부분 보다 큰 내경을 지니며 하단이 개방된 제2 부분
을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제8 항에 있어서,
상기 인너 하우징은,
상단이 폐쇄되고 하단이 개방되며, 상기 제2 부분의 하단을 통해 상기 제2 부분의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 구동모터는 마운팅 브라켓을 통해 상기 인너 하우징의 내측에 고정되게 장착되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 브러시 어셈블리는,
상기 구동모터의 구동축에 결합되는 브러시 바디와,
상기 브러시 바디에 고정되며, 상기 에어 흡입부재의 에어 흡입단 외측으로 일부 돌출되는 브러시 모
를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
삭제
제4 항에 있어서,
상기 에어 흡입통로는 상기 내측 바디와 외측 바디 사이에 링 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 외측 바디의 상단에는 상기 아웃터 하우징의 외주 방향을 따라 복수 개의 스토핑 돌기가 상측 방향으로 돌출 형성되고,
상기 스토핑 돌기는 상기 아웃터 하우징의 외주 면에 구비된 링 형상의 스토퍼와 걸림이 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제14 항에 있어서,
상기 스토핑 돌기는 상기 스토퍼를 관통하며,
상기 스토핑 돌기의 상단에는 상기 스토퍼에 걸리는 후크 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 외측 바디의 하단 가장자리에는 흡입 에어를 상기 에어 흡입통로로 가이드 하는 가이드 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제16 항에 있어서,
상기 완충 스프링은,
상기 외측 바디의 외주 측에 장착되며, 상기 가이드 플랜지를 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제14 항에 있어서,
상기 외측 바디의 하단 가장자리에는 흡입 에어를 상기 에어 흡입통로로 가이드 하는 가이드 플랜지가 형성되며,
상기 완충 스프링은 상기 스토퍼와 가이드 플랜지를 지지하며 상기 외측 바디의 외주 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제4 항에 있어서,
상기 인너 하우징에는,
상기 구동모터에 연결되는 전선을 상기 아웃터 하우징의 외부로 인출하며, 냉각 공기로서의 외부 공기를 상기 인너 하우징의 내부로 유입하는 덕트부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 청소장치.
제19 항에 있어서,
상기 인너 하우징에는,
상기 아웃터 하우징의 내부와 연결되며, 상기 냉각 공기를 배출하는 공기 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 청소장치.