KR102303325B1 - 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법 - Google Patents
미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법을 개시한다. 본 발명에 따른 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법은 대규모 바닥(12)에 콘크리트를 타설한 후 콘크리트 스크리딩(concrete screed, 펼침 작업)을 실시하는 단계와; 스크리딩된 바닥에 열화상 카메라(110)가 탑재된 로봇(100)을 함수율탐사경로(S)를 따라 주행시켜서 콘크리트의 함수율 변화를 파악하는 단계와; 바닥(12)의 콘크리트 함수율이 변화되는 영역 중에서 상대적으로 함수율이 높은 함수과다영역(12a)을 회피하도록 제1 미장로봇(200)의 1차 미장주행경로(S1)를 생성하는 단계와; 제1 미장로봇(200)이 1차 미장주행경로(S1)를 따라 주행하면서 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐(tamping) 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행하는 단계와; 제2 미장로봇(300)이 제1 미장로봇(200)과 일정한 간격을 두고 추적하면서(LiDAR 센서 이용) 표면강도 강화의 목적으로 성능개선제를 도포하고, 그 도포면에 바닥 평활도 향상을 위해 마무리 표면평활 미장을 수행하는 단계와; 1차 미장주행경로(S1)에서 배제된 함수과다영역(12a)으로 제1 미장로봇(200)을 이동시켜 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐(tamping) 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행하는 단계와; 제2 미장로봇(300)이 제1 미장로봇(200)과 일정한 간격을 유지하면서 추종하여 1차 미장주행경로(S1)에서 배제된 영역이 되는 함수율이 높은 함수과다영역(12a)에 성능개선제를 도포하고, 마무리 표면평활 미장을 수행시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 대규모 바닥의 미장방법에 관한 것으로, 특히 제1 및 제2 미장로봇의 상호 협업을 이용하여 대규모 바닥의 표면을 강화하면서 미장이 수행되도록 하여, 높은 평활도를 요구하는 공장이나 물류창고의 품질 확보가 가능하고, 공사비 절감 및 공기 단축의 효과를 볼 수 있고, 함수과다영역은 후속공정에서 제1 및 제2 미장로봇의 재투입으로 신속한 보수 보강처리가 수행되어지도록 하는 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법에 관한 것이다.
종래, 대규모 바닥 공사는 콘크리트 타설, 분말하드너 포설(표면 강화), 기초 미장 1단계, 컴비네이션 미장 2단계, 피니쉬 브레이드를 이용한 미장 3단계, 액상하드너 시공(표면 오염방지 및 강화) 등의 여러 공정을 수행해야 함으로 인력과 시공비가 많이 들고 공기가 지연되는 문제가 있다. 특히, 높은 평활도를 요구하는 공장이나 물류창고의 경우 품질을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 특2001-0009585호로서, '미장로봇을 위한 경로계획 생성방법'이 제안되어 있다. 이는 미리 입력된 작업영역에 대한 도면 데이터를 이용하여 최적의 경로를 생성한 다음 그래픽으로 표시하여 시뮬레이션을 수행함에 따라 작업의 효율성을 높이는 동시에 불측의 안전사고를 방지하도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 미장의 대상이 되는 콘크리트의 함수율 변화를 고려하지 않는 경로계획으로서, 과다한 함수율을 보이는 영역에는 미장 후 박리 등의 하자가 발생되는 문제가 있다.
본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0443595호로서, '콘크리트 바닥 미장로봇'이 제안되어 있다. 이는 별도의 구동부 없이 2개의 트로웰의 접촉마찰력을 이용하여 전방향 주행과 미장작업이 동시에 가능하도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 미장작업만 할 수 있을 뿐 표면 강화 작업을 위한 다짐, 스크래치 및 성능개선제 도포 등의 부가적인 할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 제1 및 제2 미장로봇의 상호 협업을 이용하여 대규모 바닥의 표면을 강화하면서 미장이 수행되도록 하여, 높은 평활도를 요구하는 공장이나 물류창고의 품질 확보가 가능하고, 공사비 절감 및 공기 단축의 효과를 볼 수 있고, 함수과다영역은 후속공정에서 제1 및 제2 미장로봇의 재투입으로 신속한 보수 보강처리가 수행되어지도록 하는 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 대규모 바닥에 콘크리트를 타설한 후 콘크리트 스크리딩을 실시하는 단계와; 스크리딩된 바닥에 열화상 카메라가 탑재된 로봇을 함수율탐사경로를 따라 주행시켜서 콘크리트의 함수율 변화를 파악하는 단계와; 바닥의 콘크리트 함수율이 변화되는 영역 중에서 상대적으로 함수율이 높은 함수과다영역을 회피하도록 제1 미장로봇의 1차 미장주행경로를 생성하는 단계와; 제1 미장로봇이 1차 미장주행경로를 따라 주행하면서 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행하는 단계와; 제2 미장로봇이 제1 미장로봇과 일정한 간격을 두고 추적하면서 표면강도 강화의 목적으로 성능개선제를 도포하고, 그 도포면에 바닥 평활도 향상을 위해 마무리 표면평활 미장을 수행하는 단계와; 1차 미장주행경로에서 배제된 함수과다영역으로 제1 미장로봇을 이동시켜 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행하는 단계와; 제2 미장로봇이 제1 미장로봇과 일정한 간격을 유지하면서 추종하여 1차 미장주행경로에서 배제된 영역이 되는 함수율이 높은 함수과다영역에 성능개선제를 도포하고, 마무리 표면평활 미장을 수행시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 미장로봇은 하부쪽으로 중앙에 위치되어 회전 구동되는 제1 미장날과, 제1 미장날의 주변에 상하 진동하는 진동다짐판 및 회전 구동하는 스크래치 롤러가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 성능개선제는 콘크리트용 수성 에멀전 아크릴계 피막 양생제를 사용한 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 미장로봇은 하부쪽으로 중앙에 위치되어 회전 구동되는 제2 미장날과, 제2 미장날의 주변으로 성능개선제를 바닥으로 분사시키는 성능개선제 도포노즐, 미장표면의 평활도를 높이는 표면평활도 블레이드 및 제1 미장로봇을 추적하기 위한 라이더센서가 설치되어 있는 것을 특징으로
본 발명의 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법에 따르면, 큰크리트 스크리딩 후 함수율탐사경로를 따라 대규모 바닥의 함수율이 높은 함수과다영역을 로봇을 통해 찾아내어, 1차적으로 이 함수과다영역을 회피하는 1차 미장주행 경로를 신속히 얻어낼 수 있다.
또한, 1차 미장주행 경로를 통해 주행하는 제1 미장로봇으로 진동다짐, 미장 및 스크래치를 수행하고, 이어서 일정 거리를 두고 추적하는 제2 미장로봇으로 성능개선제의 도포, 미장 및 표면 고평활도 형성을 거치게 되는 일괄적인 작업으로 공사비 및 공기를 매우 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 함수과다영역은 후속적으로 제1 미장로봇과 제2 미장로봇의 재투입으로 인해 하자가 신속히 보수됨으로써 공장이나 물류창고 등과 같은 대규모 바닥의 불량없는 미장 공사가 이루어져 양질의 품질 확보가 가능하다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 적용되는 제1 미장로봇과 제2 미장로봇의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 함수율탐사경로를 대규모 바닥에 예시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 1차 미장주행경로를 함수과다영역을 회피하여 대규모 바닥에 예시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장의 흐름도.
도 1은 본 발명에 적용되는 제1 미장로봇과 제2 미장로봇의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 함수율탐사경로를 대규모 바닥에 예시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 1차 미장주행경로를 함수과다영역을 회피하여 대규모 바닥에 예시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장의 흐름도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
먼저, 본 발명의 미장에 적용되는 제1 미장로봇(200)과 제2 미장로봇(300)의 특징적인 구성을 도 1을 참고하여 설명한다.
제1 미장로봇(200)은 하부쪽으로 중앙에 위치되어 회전 구동되는 제1 미장날(210)과, 제1 미장날(210)의 주변에 상하 진동하는 진동다짐판(220) 및 회전 구동하는 스크래치 롤러(230)가 설치되어 있다. 진동다짐판(220)은 진동다짐을 통해 콘크리트 표면의 기포와 수분을 제거시킨다. 스크래치 롤러(230)는 기포와 수분이 제거된 콘크리트 표면에 스크레치를 형성시켜 성능개선제의 흡수력을 증가시킨다. 한편, 제1 미장로봇(200)의 주행은 바닥(12)을 스스로 스캔하여 맵핑한 후 특정 기준점으로부터의 상대좌표값을 송신받아 주행되거나 또는 프로그램을 통하여 주행하는 자율주행이 될 수 있다.
제2 미장로봇(300)은 하부쪽으로 중앙에 위치되어 회전 구동되는 제2 미장날(310)과, 제2 미장날(310)의 주변으로 성능개선제를 바닥으로 분사시키는 성능개선제 도포노즐(320), 미장표면의 평활도를 높이는 표면평활도 블레이드(330) 및 제1 미장로봇(200)을 추적하기 위한 라이더센서(LiDAR Sensor)(340)가 설치되어 있다. 따라서 제2 미장로봇(300)은 라이더센서(LiDAR Sensor)(340)로 제1 미장로봇(200)을 추적하여 이동하면서 성능개선제를 도포시켜 콘크리트의 표면 강도를 강화시키고 바닥평활도를 향상시킨다.
이와 같은 특징을 갖는 제1 미장로봇(200)과 제2 미장로봇(300)을 이용한 바닥 평탄화 방법을 도 4의 흐름도를 참고하여 순차적으로 설명한다.
도 2의 대규모 바닥(12)에 콘크리트를 타설한 후 콘크리트 스크리딩(concrete screeding, 펼침 작업)을 실시한다. 예로, 레벨링 스크리드가 사용될 수 있다.(S11)
그 다음, 도 2와 같이 콘크리트 스크리딩이 이루어진 바닥면에 열화상 카메라(110)가 탑재된 로봇(100)을 초기 주행시킨다.(S12) 로봇(100)의 초기 주행이 되는 함수율탐사경로(S)의 일예로 도 2에 도시되어 있다. 함수율탐사경로(S)는 예시된 지그재그 모양에 한정되는 것은 아니다.
따라서 로봇(100)의 열화상 카메라(110)를 통해 스크리딩된 바닥 콘크리트의 함수율을 함수율탐사경로(S)상에서 파악할 수 있다. 즉, 열화상 카메라(110)로부터 바닥면의 함수율탐사경로(S)상에서 표면 온도차를 산출하여 콘크리트의 수분 함수율을 얻어낼 수 있다. 열화상 카메라(110)에 대체하여 콘크리트 함수율 측정기가 사용될 수도 있다.
여기서 얻어진 수분 함수율이 변화되는 영역 중 상대적으로 함수율이 높은 함수과다영역(12a)을 도 2와 같이 찾아낼 수 있다. 이 함수과다영역(12a)은 수분 함량의 과다로 인해 박리 등의 하자를 발생시키는 영역이 된다. 즉, 함수율이 높은 상태에서 미장작업을 하게 되면 표면박리 등 미장하자가 발생된다. 따라서 이 함수과다영역(12a)의 수분을 후속 공정에서 적절하게 제거시켜야 한다.
그 다음, 도 3과 같이 제1 미장로봇(200)의 1차 미장주행경로(S1)를 생성시키는 과정을 갖는다.(S13) 이는 바닥(12)의 콘크리트 함수율이 변화되는 영역을 감안하여 함수율이 높은 함수과다영역(12a)을 회피하도록 설계되어 제1 미장로봇(200)의 1차 미장주행경로(S1)가 생성된다. 즉, 제1 미장로봇(200)은 표면박리 등 미장하자가 발생될 수 있는 영역은 회피하여 주행되도록 제어된다.
그 다음, 도 3과 같이 제1 미장로봇(200)이 1차 미장주행경로(S1)를 따라 주행하면서 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐(tamping) 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행한다.(S14) 표면 진동다짐은 제1 미장로봇(200)의 상하 진동하는 진동다짐판(220)에 의해 이루어지고, 표면 거친면 처리는 회전 구동하는 스크래치 롤러(230)에 의해 이루어진다.
이어서, 제2 미장로봇(300)이 제1 미장로봇(200)과 일정한 간격을 두고 추적하면서 표면강도 강화 등의 목적으로 성능개선제를 도포하고, 그 도포면에 바닥 평활도 향상을 위해 마무리 표면평활 미장을 수행한다.(S15)
성능개선제를 도포는 제2 미장로봇(300)의 성능개선제 도포노즐(320)을 통해 이루어지고, 마무리 표면평활 미장은 표면평활도 블레이드(330)에 의해 이루어진다. 성능개선제는 제1 미장로봇(200)의 스크래치 롤러(230)가 형성시킨 표면에 침투하여 흡수력이 증가된다.
여기서, 성능개선제는 수분증발 억제, 표면부착력 증진, 우수한 접착력, 기계적 강도 증진 및 내마모성 향상, 표면 레이턴스 감소, 수축 및 균열 감소 등을 고려한 콘크리트용 수성 에멀전 아크릴계 피막 양생제가 바람직하다.
그 다음, 1차 미장주행경로(S1)에서 배제된 함수과다영역(12a)으로 제1 미장로봇(200)을 재투입 이동시켜 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐(tamping) 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행한다.(S16) 물론, 표면 진동다짐은 제1 미장로봇(200)의 상하 진동하는 진동다짐판(220)에 의해 이루어지고, 표면 거친면 처리는 회전 구동하는 스크래치 롤러(230)에 의해 이루어진다.
이어서 제2 미장로봇(300)이 제1 미장로봇(200)과 일정한 간격을 유지하면서 추종하여 1차 미장주행경로(S1)에서 배제된 영역이 되는 함수율이 높은 함수과다영역(12a)에 성능개선제를 도포하고, 마무리 표면평활 미장을 수행한다.(S17) 물론, 성능개선제의 도포는 제2 미장로봇(300)의 성능개선제 도포노즐(320)을 통해 이루어지고, 마무리 표면평활 미장은 표면평활도 블레이드(330)에 의해 이루어진다.
이같이 본 발명은 대규모 바닥의 함수율이 높은 영역 즉, 함수과다영역(12a)을 로봇(100)을 통해 찾아내어, 1차적으로 이 함수과다영역(12a)을 회피하는 1차 미장주행 경로를 얻어내고, 1차 미장주행 경로를 통해 주행하는 제1 미장로봇(200)으로 진동다짐, 미장 및 스크래치를 수행하고, 이어서 일정 거리를 두고 추적하는 제2 미장로봇(300)으로 성능개선제의 도포, 미장 및 표면 고평활도 형성을 거치게 되는 일괄적인 작업으로 공사비 및 공기를 단축시킬 수 있다.
또한, 함수과다영역(12a)은 후속적으로 제1 미장로봇(200)과 제2 미장로봇(300)의 재투입으로 인해 하자가 신속히 보수됨으로써 공장이나 물류창고 등과 같은 대규모 바닥의 불량없는 미장 공사가 이루어져 양질의 품질 확보가 가능하다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
100: 로봇
110: 열화상 카메라
200: 제1 미장로봇
210: 제1 미장날
220: 진동다짐판
230: 스크래치 롤러
300: 제2 미장로봇
310: 제2 미장날
320: 성능개선제 도포노즐
330: 표면평활도 블레이드
340: 라이더센서
110: 열화상 카메라
200: 제1 미장로봇
210: 제1 미장날
220: 진동다짐판
230: 스크래치 롤러
300: 제2 미장로봇
310: 제2 미장날
320: 성능개선제 도포노즐
330: 표면평활도 블레이드
340: 라이더센서
Claims (4)
- 대규모 바닥(12)에 콘크리트를 타설한 후 콘크리트 스크리딩(concrete screeding)을 실시하는 단계와;
스크리딩된 바닥에 열화상 카메라(110)가 탑재된 로봇(100)을 함수율탐사경로(S)를 따라 주행시켜서 콘크리트의 함수율 변화를 파악하는 단계와;
바닥(12)의 콘크리트 함수율이 변화되는 영역 중에서 상대적으로 함수율이 높은 함수과다영역(12a)을 회피하도록 제1 미장로봇(200)의 1차 미장주행경로(S1)를 생성하는 단계와;
제1 미장로봇(200)이 1차 미장주행경로(S1)를 따라 주행하면서 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행하는 단계와;
제2 미장로봇(300)이 제1 미장로봇(200)과 일정한 간격을 두고 추적하면서 표면강도 강화의 목적으로 성능개선제를 도포하고, 그 도포면에 바닥 평활도 향상을 위해 마무리 표면평활 미장을 수행하는 단계와;
1차 미장주행경로(S1)에서 배제된 함수과다영역(12a)으로 제1 미장로봇(200)을 이동시켜 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 표면 진동다짐 및 성능개선제 흡수력의 증가를 위해 표면 거친면 처리를 수행하는 단계와;
제2 미장로봇(300)이 제1 미장로봇(200)과 일정한 간격을 유지하면서 추종하여 1차 미장주행경로(S1)에서 배제된 영역이 되는 함수율이 높은 함수과다영역(12a)에 성능개선제를 도포하고, 마무리 표면평활 미장을 수행시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 미장로봇(200)은 하부쪽으로 중앙에 위치되어 회전 구동되는 제1 미장날(210)과, 제1 미장날(210)의 주변에 상하 진동하는 진동다짐판(220) 및 회전 구동하는 스크래치 롤러(230)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법. - 제 1항에 있어서,
성능개선제는 콘크리트용 수성 에멀전 아크릴계 피막 양생제를 사용한 것을 특징으로 하는 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법. - 제 1항에 있어서,
제2 미장로봇(300)은 하부쪽으로 중앙에 위치되어 회전 구동되는 제2 미장날(310)과, 제2 미장날(310)의 주변으로 성능개선제를 바닥으로 분사시키는 성능개선제 도포노즐(320), 미장표면의 평활도를 높이는 표면평활도 블레이드(330) 및 제1 미장로봇(200)을 추적하기 위한 라이더센서(340)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210015437A KR102303325B1 (ko) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210015437A KR102303325B1 (ko) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102303325B1 true KR102303325B1 (ko) | 2021-09-23 |
Family
ID=77926245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210015437A KR102303325B1 (ko) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102303325B1 (ko) |
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2021
- 2021-02-03 KR KR1020210015437A patent/KR102303325B1/ko active IP Right Grant
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