KR102139342B1

KR102139342B1 - 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치

Info

Publication number: KR102139342B1
Application number: KR1020200014571A
Authority: KR
Inventors: 조형오; 조현우; 최동삼
Original assignee: (주)라인테크; 조형오; 조현우
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2020-07-29

Abstract

본 발명은 도로에 도색된 문자의 종류와 크기 및 선의 폭 등에 맞추어 정확하면서도 신속하게 문자를 재도색할 수 있는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치는, 소정 크기를 가지는 이송프레임; 상기 이송프레임에 설치되어 다축 회전이 가능하도록 구성되는 로봇암; 상기 로봇암의 자유단 쪽에 설치되면서 도로상에 소정 폭의 도료를 분사하는 분사장치; 상기 이송프레임에 설치되어 상기 분사장치 쪽으로 도료를 공급하는 도료공급부; 및 상기 이송프레임에 설치되어 상기 로봇암과 상기 분사장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 신규 도색 시공 시 좌표나 거리, 위치값을 이용하여 명령 입력 방식으로 문자를 도색하도록 제어하고, 재도색 시공 시에 기존 도로의 문자를 인식하여 재도색될 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭을 자동으로 설정하고, 설정된 정보에 기초하여 상기 로봇암과 상기 분사장치의 동작을 자동 제어하여 문자를 재도색하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치{Road Character Automatic Paint Apparatus using a Automation Device}

본 발명은 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로의 제한속도와 같은 정보 등을 나타내는 다양한 문자를 노면에 도색하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로에는 차량의 주행 방향 등을 안내하기 위한 차선과 도로의 정보를 나타내는 다양한 정보의 문자가 도색되는데, 이 중 문자의 경우 숙련된 작업자가 도로상에 직접 롤러나 도색장치를 이용하여 수동으로 도색하게 된다.

그러나 이와 같이 작업자에 의해 문자가 도색되는 경우에는 도로상에 밑그림을 그리는 작업이 선행될 수 있고, 또한 숙련된 작업자의 수가 많지 않기 때문에 도로상의 많은 문자를 도색하는 데에 상당한 시간이 소요되게 되는 문제가 있다.

따라서 최근에는 도로상에 필요한 문자를 쉽게 재도색할 수 있게 하는 자동 도색장치의 개발 필요성이 부각되고 있다.

상기와 같은 종래의 기술로는 등록특허공보 제1630391호의 노면표시용 문자 도색장치 및 방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 노면표시용 문자 도색장치는, 지지프레임 및 수평프레임으로 이루어지는 프레임부; 상기 수평프레임의 x축 방향으로 설치되며 이동가능하게 설치되는 이동체; 상기 수평프레임의 y축 방향으로 설치되며, y축 구동모터에 의해 이동체를 y축 방향으로 이동시키는 제1 볼스크류; 상기 이동체의 하부에 길이방향으로 설치되어 x축 구동모터에 의해 노즐어셈블리를 x축 방향으로 이동시키는 제2 볼스크류; 상기 노즐어셈블리에 설치되어 노즐회전모터에 의해 회전되고, 상기 도료저장탱크로부터 공급된 도료를 분사하는 도료분사노즐; 상기 프레임부에 설치되며, 문자를 입력받는 문자입력부; 상기 문자입력부를 통해 입력받은 문자를 도면으로 변환하며, 상기 변환된 도면에 따라 구동신호를 생성하여 제공하는 제어부; 상기 제어부의 구동신호에 따라 노즐어셈블리에서 분사되는 도료의 분사를 제어하는 노즐구동부; 상기 제어부의 구동신호에 따라 각각 x축 구동모터와 y축 구동모터를 구동하는 구동부; 및 상기 구동부의 구동신호에 근거하여 도료분사노즐의 분사각도를 산출하며, 상기 산출된 분사각도에 따라 노즐회전모터를 제어하는 노즐회전구동부를 포함하여 구성되고, 상기 도료분사노즐의 선단 단면은 직사각형 형태로 이루어지고, 상기 노즐회전구동부는 도료분사노즐의 진행방향으로 넓은 면적이 향하도록 회전되게 노즐회전모터를 제어하며, 상기 노즐회전구동부에서 산출되는 도료분사노즐의 분사각도는, x축 구동모터를 구동하는 이동신호와 y축 구동모터를 구동하는 이동신호의 크기에 의해서 산출되되, 상기 노즐회전구동부는 x축 방향의 이송신호와 y축 방향의 이송신호 각각에 대한 벡터의 합을 진행방향으로 하여 도료분사노즐을 회전시키고, 상기 노즐어셈블리는, 상기 제2 볼스크류와 평행하게 설치되는 가이드바; 상기 가이드바에 슬라이딩되게 설치되는 슬라이더; 상기 가이드바와 슬라이더를 연결하며, 그 내측에 노즐회전모터가 설치되는 브래킷; 및 상기 노즐회전모터에 의해 회전되며, 그 하부에 도료분사노즐이 설치되는 회전판을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 문자입력부를 통해 입력받은 문자를 규정에서 정한 문자 형태로 스케치하고, 상기 스케치된 문자를 도색되는 노면의 스케일로 변환하여 파일로 저장하며, 상기 스케치된 문자가 디스플레이부에서 출력되도록 제어하고, 상기 디스플레이부에서 출력되는 문자는 사용자의 조작에 의해 문자의 좌우 넓이 및 상하 길이 등을 편집할 수 있도록 구성되고, 상기 프레임부의 상부에는 함체가 설치되고, 상기 함체 내부에는, 도료가 수용되는 도료저장탱크; 상기 도료저장탱크에 열을 가하여 도료저장탱크에 수용된 도료의 용융상태를 유지시키는 히터; 상기 히터의 가열에 사용되는 연료가 저장되는 연료탱크; 글라스비드가 수용되는 비드저장탱크; 및 상기 도료분사노즐에서 분사되는 도료의 양을 제어하는 컴프레셔를 포함하여 구성된다.

그러나 상기 특허문헌에 개시된 노면표시용 문자 도색장치는 작업자가 도색될 문자를 선택하여 입력해야 하고, 이 경우 선택 입력된 문자와 도로에 도색된 기존 문자의 위치를 일치시키기 위해 도색 전에 분사 노즐의 위치를 정확하게 정렬시켜야 하는 어려움이 있다.

또한, 기존 도색된 문자와 재도색될 문자의 모양 등이 정확하게 맞지 않는 경우에는 문자의 시인성이 떨어짐과 동시에 도로 규정에 맞지 않을 수 있고, 문자가 중첩될 수 있으므로 기존 도색된 문자를 제거하는 작업을 선행해야 하고, 이 경우 기존 도색된 문자를 제거한 다음 문자가 도색될 위치를 다시 설정해야 하는 문제가 있다.

따라서 기존에 도색된 문자를 기초로 더욱 정확하면서 신속하게 문자를 자동으로 재도색할 수 있도록 구조가 개선된 문자 자동 도색장치의 개발이 요구된다.

KR 10-1630391 B1 (2016. 06. 08.) KR 10-1483009 B1 (2015. 01. 09.) KR 10-1760293 B1 (2017. 07. 17.) KR 10-1824053 B1 (2018. 01. 25.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 노면 문자 도색장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도로에 도색된 문자의 종류와 크기 및 선의 폭 등에 맞추어 정확하면서도 신속하게 문자를 재도색할 수 있는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치는, 소정 크기를 가지는 사각 틀 모양의 이송프레임; 상기 이송프레임의 일측에 설치되어 다축 회전이 가능하도록 구성되는 로봇암; 상기 로봇암의 자유단 쪽에 설치되면서 도로상에 소정 폭의 도료를 분사하는 분사장치; 상기 이송프레임에 설치되어 상기 분사장치 쪽으로 도료를 공급하는 도료공급부; 및 상기 이송프레임에 설치되어 상기 로봇암과 상기 분사장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 신규 도색 시공 시 좌표나 거리, 위치값을 이용하여 명령 입력 방식으로 문자를 도색하도록 제어하고, 재도색 시공시 기존 도로의 문자를 인식하여 재도색될 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭을 자동으로 설정하고, 설정된 정보에 기초하여 상기 로봇암과 상기 분사장치의 동작을 자동 제어하여 문자를 재도색하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 분사장치에 도로상에 도색된 기존 문자를 인식하는 조도 센서, 다중스펙트럼 센서 및 카메라 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수 개가 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 다중스펙트럼 센서가 선택된 파장을 이용하여 도로에 도색된 도로상의 문자를 인식하고, 상기 제어부는, 상기 다중스펙트럼 센서를 통해 인식된 문자의 모양을 기초로 데이터베이스에 저장된 문자 정보를 탐색하고, 탐색된 문자와 인식된 문자의 모양을 서로 스케일 매칭하여 훼손된 문자의 모양을 보완하며, 보완된 문자 정보를 통해 재도색될 문자의 종류, 문자의 위치 및 문자의 폭이 자동으로 설정되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 분사장치에 도색된 문자를 선택적으로 가열을 가하는 가열장치가 더 설치되고, 상기 제어부는, 인식된 문자와 스케일 매칭된 문자 사이의 비매칭 구간이 존재하는 경우, 상기 가열장치를 통해 기존 도색된 문자를 가열하여 제거한 다음 도로 위에 문자를 재도색하도록 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 제어부가 문자 재도색을 진행하기에 앞서, 설정된 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭을 기준으로 상기 로봇암의 동작을 제어한 다음 상기 로봇암의 이동경로와 기존 도색된 문자의 위치 정보를 매칭하고, 상기 로봇암의 이동 경로를 보정하거나 또는 상기 로봇암의 원점을 재정렬시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다관절 로봇에 분사장치가 설치되므로 제어부에서 설정한 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭에 맞추어 분사장치를 더욱 정확하게 이동 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한, 조도 센서, 다중스펙트럼 센서 및 카메라 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수 개의 구성을 통해 기존 도색된 문자 정보를 더욱 정확하게 인식할 수 있고, 이에 따라 작업자가 수동으로 정보를 입력하지 않더라도 기존 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭 등이 자동으로 설정될 수 있으며, 그 결과 문자를 더욱 빠르고 정확하게 재도색할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치의 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 로봇암이 이동대차의 도색 영역 내에서 이동되는 예를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 분사장치의 예를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 카메라를 통해 문자를 인식하는 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 조도 센서 및 다중스펙트럼 센서를 통해 문자를 인식하는 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 제어부가 동작되는 예를 보인 순서도.
도 9 내지 도 13은 기존 문자를 인식하여 재도색하는 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 도로에 도색된 문자의 종류와 크기 및 선의 폭 등에 맞추어 정확하면서도 신속하게 문자를 재도색할 수 있는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이송프레임(10), 로봇암(20), 분사장치(30), 도료공급부(40) 및 제어부(50)를 포함한다.

이송프레임(10)은 후술되는 로봇암(20), 분사장치(30), 도료공급부(40) 및 제어부(50)가 설치되면서 차량(도시하지 않음)을 통해 견인 가능하도록 하는 구성이다.

이러한 이송프레임(10)은 차량의 후방 쪽에 별도로 연결되도록 또는 적재부에 적재된 상태에서 후방 쪽으로 슬라이딩 이동 가능한 구조로 설치될 수 있다.

로봇암(20)은 이송프레임(10)의 일측에 설치되어 자유단이 다축 구성을 통해 여러 방향으로 정밀하게 이동 제어되는 구성이다.

이러한 로봇암(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이송프레임(10)의 일측에 고정 설치되면서 제어부(50)의 제어 신호를 입력받는 고정베이스(21)와, 상기 고정베이스(21)의 상면에 회전 동작 가능하도록 소정 길이를 가지는 복수 개의 암(arm)을 각각 연결하는 제1, 2, 3 회전축(22, 23, 24)을 포함한다.

그리고 자유단 쪽의 제3 회전축(24)에는 후술되는 분사장치(30)가 각도 조절 가능하게 설치되고, 이에 의해 제어부(50)의 제어를 통해 도 4에 도시된 바와 같이 제1, 2 3 회전축(22, 23, 24)이 복합적으로 회전 동작되면서 이송프레임(10)을 통해 형성되는 소정 크기의 사각 틀 내에서 x, y, z 축 방향으로 정확하게 이송될 수 있다.

여기서 로봇암(20)은 x, y, z 축 방향으로 이동되기 위해 적어도 3축의 로봇암이 사용되는 것이나, 필요에 따라 후술되는 분사장치(30)의 탈착을 위한 추가 축이 더 구성되어 5축 또는 6축 로봇암이 사용될 수 있다.

분사장치(30)는 로봇암(20)의 자유단 쪽에 설치되어 제어부(50)의 제어를 통해 도료를 도로상에 분사하는 구성이다.

이러한 분사장치(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 로봇암(20)의 제3 회전축(24)에 각도 조절이 가능하게 설치되는 소정 길이의 상부본체(31)와, 상기 상부본체(31)의 하부에 소정 크기를 가지도록 설치되는 하부본체(32)를 포함하고, 상기 하부본체(32)에는 액상의 도료가 분사되는 소정 길이의 분사노즐(N)이 설치된다.

또한, 하부본체(32)에는 제어부(50)의 제어를 통해 로봇암(20)의 자유단이 이동되면서 도로 상에 도색된 기존 문자 정보를 획득하기 위한 카메라(C), 조도 센서(S1) 및 다중스펙트럼 센서(S2)가 설치된다.

여기서 카메라(C)는 도 6에 도시된 바와 같이 로봇암(20)의 자유단이 이송프레임(10)의 위쪽으로 소정 높이 이격되도록 제어되면 카메라(C)의 촬영 범위(각도)로 인해 자연스럽게 이송프레임(10) 내의 도색 영역이 전부 촬영될 수 있고, 이렇게 촬영된 영상은 제어부(50)로 전송된 다음, 영상 내의 색상 분석을 통해 도로의 바탕과 문자 영역이 따로 인식될 수 있다.

또한, 조도 센서(S1) 및 다중스펙트럼 센서(S2)를 통해 도색 영역이 인식될 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 로봇암(20)을 통해 분사장치(30)의 설치 각도가 조절되어 이송프레임(10)의 일측 부분에서부터 타측 부분까지 순차적으로 감지되고, 이렇게 감지된 정보는 하나의 이미지로 합성된 다음, 합성된 이미지 내의 밝기 차이 또는 특성 파장을 통해 인식되는 도료 성분의 존재 여부를 이용하여 문자의 형태(종류)와 위치 등의 정보가 인식될 수 있다.

한편, 도로에 도색된 기존 문자의 크기와 위치 등이 도로 규정 등에 부합되지 않아 재도색될 문자와 정확하게 매칭되기 어려운 경우 이송프레임(10)의 이동 없이 기존 문자를 제거할 수 있도록 분사장치(30)의 일측에 가열장치(H)가 더 설치될 수 있다.

이때 가열장치(H)는 고온의 열기, 또는 불꽃을 이용하여 도로에 도색된 기존 문자에 열을 가하고, 이를 통해 도색된 기존 문자를 이루는 도료의 유리 성분을 녹여서 제거하게 되며, 그 결과 기존 문자를 제거하기 위해 한번 위치 정렬된 이송프레임(10)의 위치를 이동시킨 다음 재정렬할 필요가 없고, 따라서 기존 문자를 제거한 다음 문자를 재도색하는 일련의 과정이 더욱 신속하게 수행될 수 있다.

또한, 분사노즐(N) 쪽으로 고압의 압축공기가 선택적으로 공급되도록 구성되어 도색 완료 후 자동으로 소정 시간 동안 압축공기가 분사노즐(N)을 통해 배출되게 되고, 이에 의해 노즐 구멍에 잔존하는 도료 및 비드가 제거되어 분사노즐(N)이 막히는 문제가 근본적으로 방지된다.

도료공급부(40)는 분사장치(30) 쪽으로 도료를 공급하는 구성으로, 이러한 도료공급부(40)에는 1, 2, 4, 5종 등의 다양한 도료와 비드가 저장되는 탱크가 구비되고, 도료가 저장되는 탱크에는 주재와 경화재가 따로 저장된 다음, 제어부(50)의 제어에 의해 소정 혼합 비율로 주재와 경화제가 혼합된 다음, 설정된 분사 압력에 맞추어 분사될 수 있도록 제어부(50)에 의해 개도량이 조절되는 복수 개의 자동제어밸브(도시하지 않음)가 설치된다.

제어부(50)는 이송프레임(10)의 일측에 설치되어 로봇암(20)과 분사장치(30) 및 도료공급부(40)의 동작을 제어하는 구성이다.

이러한 제어부(50)에는 필요시 작업자가 수동 제어할 수 있는 제어패널(도면부호 없음)과, 동작 상태를 모니터링하기 위한 디스플레이(도면부호 없음)가 구비되고, 이에 더해 제어부(50)에 구비된 저장장치에 문자데이터를 저장하기 위한 외부입력 단자(도시하지 않음)가 구비된다.

이때 제어부(50)는 이송프레임(10)에 설치되는 대신, 차량의 운전석 등과 같이 작업자의 제어가 용이한 위치에 별도로 설치될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 제어부(50)의 제어를 통해 도로상에 도색된 기존 문자를 인식하여 문자를 재도색하는 과정에 대하여 설명한다.

작업자가 이송프레임(10)에 의해 형성되는 사각 틀 모양의 문자 도색영역(1) 내에 도로에 도색된 기존 문자가 위치될 수 있도록 이송프레임(10)을 이동시켜 위치 고정한 다음, 제어부(50)에 전원을 인가하여 문자 인식 또는 문자 재도색 버튼을 누르면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 카메라(C), 조도 센서(S1) 및 다중스펙트럼 센서(S2)를 통해 도색영역(1) 내에 위치된 기존 문자가 촬영 및 감지된다.

이렇게 촬영 및 감지된 정보는 제어부(50)로 전송되고, 제어부(50)는 전송된 영상과 감지된 정보를 이용하여 도로상의 문자를 인식하게 된다.

이때 카메라(C)를 통해 촬영된 영상으로부터는 도로의 배경색과 문자의 색상 차이를 이용하여 문자의 아웃라인이 추출되고, 조도 센서(S1)를 통해 감지된 이미지 정보로부터는 밝기 차이를 이용하여 문자의 아웃라인이 추출되며, 다중스펙트럼 센서(S2)를 통해 감지된 이미지 정보로부터는 특정 파장에 의해 추출되는 도료의 특정 성분의 감지되는 여부를 이용하여 문자가 인식된다.

제어부(50)는 위와 같이 카메라(C), 조도 센서(S1) 및 다중스펙트럼 센서(S2)를 통해 촬영 및 감지된 정보 중 적어도 2개 이상의 정보를 이용하여 기존 문자의 정보를 획득하게 된다.

한편, 기존 문자 정보가 획득되고 나면, 제어부(50)는 데이터베이스에 저장된 문자 정보로부터 획득된 기존 문자 정보를 탐색하여 도로규정에 맞는 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭과 같은 정보를 포함하는 최적의 문자 정보를 선택하고, 선택된 문자 정보와 기존 문자를 상호 매칭시키게 된다.

이때 탐색하여 선택된 문자 정보(3)는 인식된 기존 문자(2)를 중심으로 도 10에 도시된 바와 같이 선택된 문자 정보의 크기(스케일)와 위치를 조절하여 상호 매칭시키게 되는데, 기존 문자가 도로규정에 맞지 않는 경우 도 11에 도시된 바와 같이 이들 문자가 서로 정확하게 매칭되지 않는 비매칭 구간(4)이 존재할 수 있게 된다.

이와 같이 비매칭 구간(4)이 설정된 범위를 초과하는 경우 재도색시 문자의 폭이 불규칙하거나 새롭게 도색된 문자와 기존 문자가 서로 중복될 수 있고, 따라서 이 경우 앞서 인식된 기존 문자(2)를 로봇암(20)의 이동 경로로 설정한 다음, 로봇암(20)을 이동 제어하여 가열장치(H)를 통해 인식된 기존 문자(2)를 제거하게 된다.

한편, 인식된 기존 문자(2) 위에 문자를 재도색하거나 또는 인식된 기존 문자(2)를 재거한 다음 문자를 재도색하는 경우에는 앞서 인식된 기존 문자(2)를 통해 문자의 종류, 위치 및 선의 폭이 설정되고, 이후 로봇암(20), 분사장치(30) 및 도료공급부(40)의 동작을 제어하여 자동으로 문자를 재도색하게 되며, 이렇게 문자를 재도색하고 나면 동작을 종료하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 다관절 로봇암에 분사장치가 설치되므로 제어부에서 설정한 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭에 맞추어 분사장치의 위치가 정확하게 이동 제어될 수 있고, 또한 조도 센서, 다중스펙트럼 센서 및 카메라 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수 개의 구성을 통해 기존 도색된 문자 정보가 더욱 정확하게 인식될 수 있으며, 이에 따라 작업자가 별도로 수동 입력하는 사항 없이 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭 등이 자동으로 설정된 다음 정확한 위치에 문자가 빠르게 재도색될 수 있다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 도색영역 2: 인식된 기존 문자
3: 선택된 문자 정보 4: 비매칭 구간
5: 재도색된 문자 10: 이송프레임
11: 프레임부 11A: 고정부
11B: 이동부 12: 바퀴
13: 길이조절부 20: 로봇암
21: 고정베이스 22: 제1 회전축
23: 제2 회전축 24: 제3 회전축
30: 분사장치 31: 상부본체
32: 하부본체 40: 도료공급부
50: 제어부 C: 카메라
H: 가열장치 N: 분사노즐
S1: 조도 센서 S2: 다중스펙트럼 센서

Claims

소정 크기를 가지는 이송프레임(10);
상기 이송프레임(10)에 설치되어 다축 회전이 가능하도록 구성되는 로봇암(20);
상기 로봇암(20)의 자유단 쪽에 설치되면서 도로상에 소정 폭의 도료를 분사하는 분사장치(30);
상기 이송프레임(10)에 설치되어 상기 분사장치(30) 쪽으로 도료를 공급하는 도료공급부(40); 및
상기 이송프레임(10)에 설치되어 상기 로봇암(20)과 상기 분사장치(30)의 동작을 제어하는 제어부(50);
를 포함하고,
상기 제어부(50)는,
신규 도색 시공시 좌표나 거리, 위치값을 이용하여 명령 입력 방식으로 문자를 도색하도록 제어하고,
재도색 시공시 기존 도로의 문자를 인식하여 재도색될 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭을 자동으로 설정하고, 설정된 정보에 기초하여 상기 로봇암(20)과 상기 분사장치(30)의 동작을 자동 제어하여 문자를 재도색하며,
상기 분사장치(30)에는,
도색된 문자를 선택적으로 가열하는 가열장치(H)가 설치되고,
상기 제어부(50)는,
인식된 문자와 스케일 매칭된 문자 사이의 비매칭 구간이 존재하거나 기존의 문자를 제거해야 하는 경우, 상기 가열장치(H)를 통해 기존 도색된 문자를 가열하여 제거한 다음 도로 위에 문자를 재도색하도록 제어하며,
상기 가열장치(H)는,
고온의 열기 또는 불꽃을 이용하여 도로에 도색된 기존 문자를 가열하고, 이를 통해 도료의 유리 성분을 녹여서 기존 문자를 제거하며,
상기 분사장치(30)는,
상기 로봇암(20)에 각도 조절이 가능하게 설치되는 소정 길이의 상부본체(31); 및
상기 상부본체(31)의 하부에 소정 크기를 가지도록 설치되면서 액상의 도료가 분사되는 소정 길이의 분사노즐(N)이 설치되는 하부본체(32);
를 포함하고,
상기 분사노즐(N)에는,
선택적으로 고압의 압축공기가 공급되도록 구성되어, 도색 완료 후 자동으로 소정 시간 동안 압축공기가 배출되도록 하여 잔존하는 도료 및 비드가 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분사장치(30)에는,
도로상에 도색된 기존 문자를 인식하는 조도 센서(S1), 다중스펙트럼 센서(S2) 및 카메라(C) 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치.
청구항 2에 있어서,
상기 다중스펙트럼 센서(S2)는,
선택된 파장을 이용하여 도로에 도색된 도로상의 문자를 인식하고,
상기 제어부(50)는,
상기 다중스펙트럼 센서(S2)를 통해 인식된 문자의 모양을 기초로 데이터베이스에 저장된 문자 정보를 탐색하고, 탐색된 문자와 인식된 문자의 모양을 서로 스케일 매칭하여 훼손된 문자의 모양을 보완하며, 보완된 문자 정보를 통해 재도색될 문자의 종류, 문자의 위치 및 문자의 폭이 자동으로 설정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 제어부(50)는,
문자 재도색을 진행하기에 앞서, 설정된 문자의 종류, 문자의 크기 및 선의 폭을 기준으로 상기 로봇암(20)의 동작을 제어한 다음 상기 로봇암(20)의 이동경로와 기존 도색된 문자의 위치 정보를 매칭하고, 상기 로봇암(20)의 이동 경로를 보정하거나 또는 상기 로봇암(20)의 원점을 재정렬시키는 것을 특징으로 하는 자동화장비를 이용한 노면 문자 자동 도색장치.