KR102208713B1 - 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건 및 이를 이용한 도장 방법 - Google Patents

선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건 및 이를 이용한 도장 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건은 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이와 도장액이 분사되는 노즐을 구비한 본체; 상기 노즐의 일측에 설치되어 상기 노즐이 지시하는 부분을 실시간으로 촬영하는 영상촬영 모듈; 상기 노즐의 다른 일측에 설치되어 상기 영상촬영 모듈이 촬영하는 곳의 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명; 및 상기 영상촬영 모듈에서 수득한 실시간 영상정보를 분석하여 현위치에 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하는 제어모듈;을 포함한다.

Description

선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건 및 이를 이용한 도장 방법{Smart spray gun used for ship painting and painting method using same}
본 발명은 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건 및 이를 이용한 도장 방법에 관한 것이다.
선박는 바다라는 부식에 매우 취약한 환경에서 운행이 된다. 따라서 선박을 제조하는 과정에서 바닷물에 의한 선박의 부식을 막기 위해서 선박의 내외부를 도장하는 작업이 필수적이다.
선박도장은 일반적인 건축도장 등과는 많은 차이가 있다. 보통 일반도장은 수성도료 위주의 작업, 흔히 물을 넣어서 건축 내외부에 도색 작업을 하지만, 선박도장은 선박의 기능 향상을 위해 특수 도료를 사용하여 도장을 수행한다. 특히, 선박내의 몇몇 구역은 특수한 도료를 사용하여 해수에 대한 내수성, 내부식성, 내크랙성, 내후성 등을 유지한다.
선박 내부의 경우에는 여러가지 형태의 구조물이 있어, 작업자가 스프레이 건을 이용하여 도장하는 작업이 주를 이룬다. 선박 도장 작업은 선박의 수명과 매우 밀접한 영향을 미치기 때문에, 몇몇 업체들에서는 별도로 도장 검사원을 두어 운영하고 있다.
선박 내부의 도장작업은 작업하는 대상에 적당하고 균일한 두께로 도장을 형성시키는 것이 중요하다. 도장이 너무 얇은 경우에는 내수성이나 내부식성이 떨어지게 된다. 반대로 너무 과도한 두께로 도장을 형성할 경우 경제성이 떨어짐은 물론이고, 다른 부분과 두께차이가 있다면 그 부분의 도장이 외부 충격 등에 의해 떨어질 가능성이 높다. 이러한 도장 작업의 품질은 작업자의 숙련정도에 밀접한 영향을 받을 수밖에 없다.
따라서 작업자의 숙련도와 무관하게 균일한 품질의 도장을 형성할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
공개실용신안공보 제20-2013-0007387호
본 발명의 일 목적은 작업자의 숙련도에 무관하게 균일한 품질의 피막을 형성할 수 있는 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건 및 이를 이용한 도장 방법을 제공하는 것에 있다.
상술한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건은 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이와 도장액이 분사되는 노즐을 구비한 본체; 상기 노즐의 일측에 설치되어 상기 노즐이 지시하는 부분을 실시간으로 촬영하는 영상촬영 모듈; 상기 노즐의 다른 일측에 설치되어 상기 영상촬영 모듈이 촬영하는 곳의 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명; 및 상기 영상촬영 모듈에서 수득한 실시간 영상정보를 분석하여 현위치에 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하는 제어모듈;을 포함한다.
상술한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 예에 따른 선박 도장에 이용되는 선박의 도장방법은 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이와 도장액이 분사되는 노즐을 구비한 본체; 상기 노즐의 일측에 설치되어 상기 노즐이 지시하는 부분을 실시간으로 촬영하는 영상촬영 모듈; 상기 노즐의 다른 일측에 설치되어 상기 영상촬영 모듈이 촬영하는 곳의 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명; 및 상기 영상촬영 모듈에서 수득한 실시간 영상정보를 분석하여 현위치에 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하는 제어모듈;을 포함하는 스마트 스프레이 건을 이용하는 도장방법으로서: 상기 영상촬영 모듈이 도장완료된 일 위치에서 기준 품질을 수득하는 단계; 상기 스마트 스프레이 건을 다른 위치로 이동하여 노즐로 도장액을 분사하여 도장을 시작하는 단계; 및 상기 영상촬영 모듈이 다른 위치의 노즐이 지시하는 부분의 영상정보를 수득하고, 수득한 실시간 영상정보를 상기 제어모듈이 분석하여 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하면서 도장을 수행하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건은 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이와 도장액이 분사되는 노즐을 구비한 본체에 노즐이 지시하는 부분을 실시간으로 촬영하는 영상촬영 모듈을 구비하여, 제어모듈이 작업자가 최초에 지정한 기준 품질의 도장과 동일한 품질로 현재 작업하는 위치에 도장이 수행되도록 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절함으로써 작업자의 숙련도와 무관하게 균일한 품질로 선박 도장 작업을 수행할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건은 일측에 노즐이 지시하는 부분에 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명을 구비하여, 영상촬영 모듈로 수집되는 영상정보의 조도가 일정하도록 하여 보다 더 균일한 품질로 선박 도장 작업을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건은 손잡이의 내측에 진동모터를 구비하여 해당 위치에 충분한 양의 도장액이 도포되지 않은 상태에서 작업자가 노즐을 다른 곳으로 돌릴 경우 제어모듈은 진동모터를 구동하여 작업자에게 알릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건의 영상모듈의 개략적 투시 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 도장 방법의 개략적 플로우 차트이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건의 개략적 사시도이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건(100)(이하, “스프레이 건”이라 함)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 건(100)은 본체(10), 영상촬영 모듈(20), LED 조명 유닛(30) 및 제어모듈(50)로 구성된다.
본체(10)는 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이(11)와 도장액 탱크(80)에서 공급받은 도장액이 분사되는 노즐(12)을 구비한다. 한편, 본체(10)의 손잡이(11)에는 작업자가 감싸 쥘 수 있는 레버(13)와 적어도 하나 이상의 버튼(14)이 형성된다. 버튼(14) 중 하나 조작에 따라 노즐(12)에서 분사되는 분사액의 양이 레버(13)에 의해 제어되거나, 또는 제어모듈(50)에 의해 제어되는 것으로 변경될 수 있다. 본 발명의 스프레이 건(100)으로 도장 작업을 처음 수행할 때에는 레버(13)에 의해 분사액을 조절하는 모드(수동모드)로 일 위치에 도장액을 분사하여 기준품질을 가지는 도장을 형성하게 된다.
본 발명의 노즐(12)의 일측에는 노즐이 지시하는 부분(P)을 촬영하는 영상촬영 모듈(20)이 설치된다. 영상촬영 모듈(20)로는 디지털 카메라를 이용할 수 있으며, 노즐이 지시하는 부분(P)의 실시간 영상정보를 수득할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다. 작업자가 수동모드로 기준품질을 가지는 도장을 형성한 후 작업자는 버튼(14)을 조작하여 기준품질을 가지는 도장의 기준 영상정보를 수득하게 된다. 수득한 기준 영상정보는 제어모듈(50)로 전송된다. 또한, 이후에 다른 위치에서 제어모듈(50)이 분사액을 조절하는 모드(자동모드)로 분사 작업을 수행할 경우 영상촬영 모듈(20)이 실시간으로 노즐이 지시하는 부분(P)을 촬영하여 실시간 영상정보를 수득하며, 수득한 실시간 영상정보도 제어모듈(50)로 전송된다.
한편, 도 2에서 보듯이 영상촬영 모듈(20)의 렌즈(21)는 관형태의 가이드(22)의 소정의 깊이 안쪽에 매립되는 형태로 위치한다. 이는 비산하는 도장액이 렌즈(21)에 묻는 것을 방지하고, 동시에 수득하는 기준 영상정보 및 실시간 영상정보의 균일한 품질을 확보하기 위함이다.
수득하는 영상정보의 균일한 품질을 위해, 본 발명의 스프레이 건(100)은 노즐의 다른 일측에 설치되어 영상촬영 모듈(20)이 촬영하는 곳의 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명(30)을 더 구비한다. 후술하는 바와 같이 제어모듈(50)은 기준 영상정보와 실시간 영상정보를 서로 대비하여 동일한 색정보(색감, 명암, 밝기 등)를 가질 수 있도록 노즐(12)로 분사되는 분사액의 양을 조절하는데, 기준 영상정보의 취득시 밝기와 실시간 영상정보의 취득시의 밝기가 다르다면 실제로 동일한 품질로 도장을 얻을 수 없다. 따라서 본 발명의 스프레이 건(100)은 LED 조명(30)을 통해 외부 환경에 영향 없이 영상촬영 모듈(20)이 수득하는 영상정보가 동일한 밝기에서 수득될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 발명은 LED 조명(30)과 더불어 레이저 그리드 생성유닛(40)을 더 구비할 수 있다. 레이저 그리드 생성유닛(40)은 레이저빔으로 작업면에 가로선과 세로선이 교차하여 이루어지는 레이저 그리드(G)를 형성하는데, 이에 따라 작업자는 작업면에 돌출 또는 함몰 여부, 별도의 구조물의 존재 여부 등을 정확하게 파악하고 도장 작업을 수행하여 도장 작업의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
제어모듈(50)은 적어도 3가지 역할을 수행한다.
첫째는 영상촬영 모듈(20)에서 수득한 기준품질의 도장에 대한 영상정보인 기준 영상정보와 도장작업 중에 실시간으로 수득하는 영상정보인 실시간 영상정보를 저장하는 것이다. 둘째는 기준 영상정보와 실시간 영상정보의 색정보를 비교하여 분석하는 것이고, 셋째는 실시간 영상정보의 색정보가 기준 영상정보의 색정보가 동일해지도록 노즐(12)로 분사되는 도장액의 양을 조절하는 것이다.
선박을 도장할 때 도장은 적절한 두께로 형성되어야 한다. 도장이 너무 얇은 경우에는 내수성이나 내부식성이 떨어지게 된다. 반대로 너무 과도한 두께로 도장을 형성할 경우 경제성이 떨어짐은 물론이고, 다른 부분과 두께차이가 있다면 그 부분의 도장이 외부 충격 등에 의해 떨어질 가능성이 높다. 이러한 도장 작업의 품질은 작업자의 숙련정도에 밀접한 영향을 받을 수밖에 없다. 하지만 본 발명의 스마트 스프레이 건(100)은 작업자의 숙련도와 무관하게 스스로 기준품질과 동일한 품질이 되도록 노즐(12)로 분사되는 분사액의 양이 조절되고, 적절한 두께로 도장을 형성하기 때문에 도장 품질을 높이고 경제성을 높일 수 있다.
한편, 손잡이(11)의 내측에는 진동모터(15)가 구비된다. 만약 작업자가 현재 도장작업을 수행하고 있는 위치에 충분한 양의 도장액이 도포되지 않았는데 다른 위치로 스프레이 건(100)의 노즐(12)을 돌릴 경우 제어모듈(50)은 진동모터(15)를 동작시켜 작업자에게 그 사실을 알릴 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 도장 방법의 개략적 플로우 차트이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 도장 방법은 상술한 스마트 스프레이 건(100)을 이용하여 수행된다.
다른 예의 선박의 도장방법은 상기 영상촬영 모듈이 도장완료된 일 위치에서 기준 품질을 수득하는 단계 상기 스마트 스프레이 건을 다른 위치로 이동하여 노즐로 도장액을 분사하여 도장을 시작하는 단계 및 상기 영상촬영 모듈이 다른 위치의 노즐이 지시하는 부분의 영상정보를 수득하고, 수득한 실시간 영상정보를 상기 제어모듈이 분석하여 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하면서 도장을 수행하는 단계를 포함하여 수행된다.
본 발명의 다른 예에 따른 선박의 도장 방법은 기준품질과 동일한 품질이 되도록 노즐로 분사되는 분사액의 양이 조절되고, 적절한 두께로 도장을 형성하기 때문에 도장 품질을 높이고 경제성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한번 첨언한다.
100: 스마트 스프레이 건
10: 본체
11: 손잡이
12: 노즐
13: 손잡이
14: 버튼
20: 영상촬영 모듈
30: LED 조명
40: 레이저 그리드 생성유닛
50: 제어모듈
80: 도장액 탱크
P: 노즐 지시부
G: 레이저 그리드

Claims (2)

  1. 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이와 도장액이 분사되는 노즐을 구비한 본체;
    상기 노즐의 일측에 설치되어 상기 노즐이 지시하는 부분을 실시간으로 촬영하는 영상촬영 모듈;
    상기 노즐의 다른 일측에 설치되어 상기 영상촬영 모듈이 촬영하는 곳의 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명; 및
    상기 영상촬영 모듈에서 수득한 실시간 영상정보를 분석하여 현위치에 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하는 제어모듈;을 포함하고,
    레이저빔으로 상기 노즐이 지시하는 부분에 가로선과 세로선이 교차하여 이루어지는 레이저 그리드를 형성하는 레이저 그리드 생성유닛을 더 포함하는 선박 도장에 이용되는 스마트 스프레이 건.
  2. 작업자가 손에 쥘 수 있는 손잡이와 도장액이 분사되는 노즐을 구비한 본체; 상기 노즐의 일측에 설치되어 상기 노즐이 지시하는 부분을 실시간으로 촬영하는 영상촬영 모듈; 상기 노즐의 다른 일측에 설치되어 상기 영상촬영 모듈이 촬영하는 곳의 조도를 유지하도록 빛을 발광하는 LED 조명; 및 상기 영상촬영 모듈에서 수득한 실시간 영상정보를 분석하여 현위치에 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하는 제어모듈;을 포함하는 스마트 스프레이 건을 이용하는 도장방법으로서:
    상기 영상촬영 모듈이 도장완료된 일 위치에서 기준 품질을 수득하는 단계;
    상기 스마트 스프레이 건을 다른 위치로 이동하여 노즐로 도장액을 분사하여 도장을 시작하는 단계; 및
    상기 영상촬영 모듈이 다른 위치의 노즐이 지시하는 부분의 영상정보를 수득하고, 수득한 실시간 영상정보를 상기 제어모듈이 분석하여 기준 품질의 도장과 동일하게 도장이 될 수 있도록 상기 노즐로 분사되는 도장액의 양을 조절하면서 도장을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 스마트 스프레이 건은 레이저빔으로 상기 노즐이 지시하는 부분에 가로선과 세로선이 교차하여 이루어지는 레이저 그리드를 형성하는 레이저 그리드 생성유닛을 더 포함하는 선박의 도장방법.
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