KR102547720B1 - 시스템 비계 자동 생산 시스템 - Google Patents

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KR102547720B1
KR102547720B1 KR1020230004771A KR20230004771A KR102547720B1 KR 102547720 B1 KR102547720 B1 KR 102547720B1 KR 1020230004771 A KR1020230004771 A KR 1020230004771A KR 20230004771 A KR20230004771 A KR 20230004771A KR 102547720 B1 KR102547720 B1 KR 102547720B1
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welding
pipe
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KR1020230004771A
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구자일
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주식회사 세연시스템
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명의 일실시예는 시스템 비계 자동 생산 시스템에 있어서, 길이 방향으로 이동되어 고정된 파이프를 정해진 길이로 절단하여 단위 파이프를 형성하는 절단 장치; 단위 파이프를 상기 길이 방향에 수직한 제1 방향으로 이송시키는 제1 이송 장치; 상기 제1 이송부로부터 제공되는 상기 단위 파이프의 양단측 각 측면에 각각 홀을 형성하는 타공 장치; 상기 타공기에 의해 타공된 상기 단위 파이프를 이송하는 제2 이송 장치; 상기 제2 이송부로부터 제공된 단위 파이프의 양단부에 각각 비계 부품을 결합시킨 후 상기 비계 부품과 상기 단위 파이프를 용접시켜 비계를 형성하는 하나 이상의 용접 장치; 두 개의 상기 용접 장치가 상측에 배치되도록 Y형상을 가지고, 상기 용접 장치로부터 상기 비계를 이송시키는 제3 이송 장치; 및 상기 제3 이송 장치의 Y자 형상의 하단에 설치되어 상기 제3 이송 장치로부터 제공된 상기 비계의 양단에 형성된 용접부에 페인트를 분사하여 도장하는 비계 자동 도장 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템을 제공한다.

Description

시스템 비계 자동 생산 시스템{ System scaffolding automatic production system}
본 발명은 시스템 비계 자동 생산 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시스템 비계용 수평재 제조 과정에서 절단, 용접, 도장 등의 과정 중의 일부를 자동화하는 시스템 비계 자동 생산 시스템 에 관한 것이다.
산업현장에서 질병으로 인한 사망자를 제외하고 사고로 인해 사망한 경우 총 사망자의 50%는 건설현장에서 발생하며, 또한 건설업에서 사망자의 50%가 낙상, 즉 떨어져서 사망하며, 건설업 사망자에 가장 많은 점유율을 차지하고 있는 기인물은 비계로 나타났다. 산업현장에서 총 사망자의 9%는 비계에 의해서 발생하고 있다.
전문가들은 건설현장　추락사고를 줄이는 방안으로 ‘시스템비계’를 주목한다. 시스템비계만 제대로 설치해도 사망사고를 크게 줄일 수 있다. 비계(飛階)란 건설 현장에서 작업자가 높은 곳에서 일할 수 있도록 설치하는 임시 가설물로, 작업자가 재료를 운반하고 이동할 수 있는　통로이자 발판이다. 일반적으로 시스템 비계는 다음의 특징을 가진다. 구조적 안정성을 가지며, 부재의 역할이 다양하여 강력한 고정 및 안전부재 역할을 겸할 수 있다. 또한, 설치, 해체 작업의 안정성 확보할 수 있고, 조립식 구성으로 빠른 시공이 가능하다.
이러한 시스템 비계는 보통 절단, 용접, 도장 등 여러 단계를 거쳐 제조된다. 그러나, 종래의 시스템 비계 제조 방법은 대부분이 수동 작업을 하고, 설비의 구조나 배치가 비효율적이어서 생산성이 낮고, 도장 공정은 페인트가 비산되어 많은 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 절단, 용접 및 도장 등의 공정에 자동화 과정을 최대한 도입하고, 설비의 구조와 배치를 효율화 하여 생산성이 향상된 시스템 비계 자동 생산 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 시스템 비계 자동 생산 시스템에 있어서, 길이 방향으로 이동되어 고정된 파이프를 정해진 길이로 절단하여 단위 파이프를 형성하는 절단 장치; 단위 파이프를 상기 길이 방향에 수직한 제1 방향으로 이송시키는 제1 이송 장치; 상기 제1 이송부로부터 제공되는 상기 단위 파이프의 양단측 각 측면에 각각 홀을 형성하는 타공 장치; 상기 타공기에 의해 타공된 상기 단위 파이프를 이송하는 제2 이송 장치; 상기 제2 이송부로부터 제공된 단위 파이프의 양단부에 각각 비계 부품을 결합시킨 후 상기 비계 부품과 상기 단위 파이프를 용접시켜 비계를 형성하는 하나 이상의 용접 장치; 두 개의 상기 용접 장치가 상측에 배치되도록 Y형상을 가지고, 상기 용접 장치로부터 상기 비계를 이송시키는 제3 이송 장치; 및 상기 제3 이송 장치의 Y자 형상의 하단에 설치되어 상기 제3 이송 장치로부터 제공된 상기 비계의 양단에 형성된 용접부에 페인트를 분사하여 도장하는 비계 자동 도장 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 두 개의용접 장치는 상기 제2 이송장치에 대해 제1 각도로 배치되는 용접 장치와 상기 제1 각도와 대칭되도록 제2 각도로 배치되는 용접 장치를 포함하며, 상기 두개의 용접 장치가 상기 제3 이송 장치의 Y자 형상의 분기된 가지에 설치되며, 상기 2개의 용접장치, Y자 형상의 제3 이송 장치 및 상기 비계 자동 도장 장치가 하나의 자동 용접 도장 모듈을 이루며, 복수의 상기 자동 용접 도장 모듈이 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 비계는 비계용 수평재로서, 상기 단위 파이의 양단부에 결합되는 비계 부품은 쐐기 홀더 및 상기 쐐기 홀더에 삽입된 쐐기를 포함하고, 상기 용접 장치는 상기 단위 파이프의 양단부에 각각 쐐기가 결합된 쐐기 홀더를 결합시킨 후 상기 쐐기 홀더와 상기 단위 파이프를 용접시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 타공 장치는, 상기 단위 파이프의 양단에 각각 설치되며, 상기 단위 파이프에 수직한 방향으로 타공하는 제1 타공기 및 제2 타공기; 상기 제1 이송 장치로부터 제공된 상기 단위 파이프를 걸어서 상기 제1 타공기와 상기 제2 타공기 사이에 위치시키는 정렬 작동부; 및 상기 상기 제1 타공기와 상기 제2 타공기 사이에 상기 단위 파이프가 위치된 후, 상기 제1 타공기 및 상기 제2 타공기를 상기 단위 파이프측으로 접근시켜 상기 단위 파이프의 양단부를 각각 상기 제1 타공기 및 상기 제2 타공기의 파이프홀에 삽입시키는 수평 작동부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 비계 자동 도장 장치는 상기 Y자 형상의 제3 이송 장치의 하측에 설치되어 단부에 용접부가 형성된 비계용 수평재를 순차로 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 비계용 수평재를 회전시키는 회전 유닛; 회전되는 상기 비계용 수평재의 상기 용접부를 향해 도장용 페인트를 분사하는 분사노즐 유닛; 및 상기 페인트 분진의 비산을 감소시키도록 상기 회전부에 안착된 상기 비계용 수평재의 단부의 주변을 커버하며, 상기 분사노즐 유닛으로부터 분사된 페인트의 분진을 흡입하여 비산을 방지하는 비산방지 유닛;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 비산방지 유닛은, 상기 페인트 분진의 비산을 감소시키도록 상기 비계용 수평재의 단부의 주변을 커버하는 커버부; 상기 커버부와 연통되는 흡입구를 가지며, 페인트 분진을 흡입하는 흡입부; 및 상기 흡입된 페인트 분진을 수용하는 포집부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전 유닛은, 상기 공급 유닛으로부터 투입되는 바(bar) 형상의 비계용 수평재의 제1 단부측 하측 및 제2 단부측 하측에 각각 설치되며, 서로 인접하게 위치하는 제1 롤러 및 제2 롤러를 포함하는 지지롤러; 상기 비계용 수평재가 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러에 함께 접촉하도록 안착된 상태에서 하강하여 상기 비계용 수평재에 접촉한 후 회전하여 상기 비계용 수평재를 회전시키는 회전 구동 롤러; 및 상기 분사노즐 유닛의 페인트 분사가 완료된 후 상기 비계용 수평재를 상기 지지롤러로부터 이탈시키는 배출부;를 포함하며, 상기 분사 노즐 유닛 및 상기 비산 방지 유닛은 상기 제1 단부측 및 상기 제2 단부측에 각각 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버부는, 상기 바디부의 상단, 전방단 및 후방단을 따라 상기 가림판에 설치되어, 상기 분사 노즐이 페인트를 분사시에 에어를 분사하여 페인트 분진의 비산을 차단하는 에어커튼을 형성하는 에어분사부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 절단, 용접 및 도장 등의 공정에 자동화 과정을 최대한 도입하고, 설비의 구조와 배치를 효율화 하여 생산성이 향상된 시스템 비계 자동 생산 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 비계 자동 생산 시스템을 나타내는 사진들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 비계 자동 생산 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에서 절단 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에서 타공 장치를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7에서 용접 장치를 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12는 도 10의 용접 장치가 자동으로 용접공정을 수행하는 것을 나타내는 도면들이다.
도 13 및 도 14는 도 7에서 비계 자동 도장 장치를 나타내는 도면이다.
도 15는 회전 유닛을 보여주는 사진이다.
도 16은 비계 자동 도장 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 또 다른 예의 자동 도장 장치를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 비산방지 유닛이 이동된 후 커버부의 차단막이 내려온 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 비계 자동 생산 시스템을 나타내는 사진들이다.
시스템 비계 자동 생산 시스템 절단, 타공, 용접, 도장 공정을 통해 시스템 비계를 제조할 수 있다.
이후 수직재는 도금공장으로 출하하여 별도의　용융아연도금 공정을 진행할 수 있다. 하중을 직접 받는 만큼 내식성을 높이기 위해서다. 수평재 역시 용접부에　페인팅 공정을 통해 녹 발생 방지 공정을 거친다. 마지막으로 표면의　불순물을 제거하는 후처리 공정까지 마치고 나면 시스템비계가 완성된다.
이하, 각 과정을 더 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 비계 자동 생산 시스템을 나타내는 도면이다.
시스템 비계 자동 생산 시스템은 절단 장치(200), 제1 이송 장치(300), 타공 장치(400), 제2 이송 장치(500), 용접 장치(600), 제3 이송 장치(700) 및 비계 자동 도장 장치(100)를 포함할 수 있다.
도 8은 도 7에서 절단 장치를 나타내는 도면이다.
절단　공정은 수평재와 수직재 각각 5개로 장치화 되어 있는 길이에 맞춰 강관을 절단하는 과정이다. 절단 장치(200)는 길이 방향으로 이동되어 고정된 파이프(10)를 정해진 길이로 절단하여 단위 파이프(20)를 형성한다. 수납부(201)로부터 파이프의 길이 방향으로 파이프(10)가 이송되면, 파이프의 단부를 감지하고 일정 길이의 위치를 확인한 후 파이프 고정척(210)이 파이프를 고정시키고 절단날(220)이 하강하여 파이프를 절단하게 된다.
제1 이송 장치(300)는 일종의 컨베이어 장치로서 파이프에 대해 수직한 제1 방향으로 이송시킬 수 있다. 절단된 단위 파이프(20)가 푸셔에 의해 고정척으로부터 제1 이송 장치(300) 상으로 배출되고, 제1 이송 장치(300)에 의해 이송된다.
도 9는 도 7에서 타공 장치를 나타내는 도면이다.
타공 장치(400)는 제1 이송 장치로부터 제공되는 단위 파이프의 양단측 각 측면에 각각 홀을 형성할 수 있다. 상기 타공 장치는, 제1 타공기(410), 제2 타공기(420), 정렬 작동부(430) 및 수평 작동부(440)를 포함할 수 있다. 제1 타공기(410) 및 제2 타공기(420)는 상기 단위 파이프의 양단에 각각 설치되며, 상기 단위 파이프에 수직한 방향으로 타공할 수 있다. 정렬 작동부(430)는 상기 제1 이송 장치로부터 제공된 상기 단위 파이프를 걸어서 상기 제1 타공기와 상기 제2 타공기 사이에 위치시킬 수 있다. 수평 작동부(440)는 상기 상기 제1 타공기와 상기 제2 타공기 사이에 상기 단위 파이프가 위치된 후, 상기 제1 타공기 및 상기 제2 타공기를 상기 단위 파이프측으로 접근시켜 상기 단위 파이프의 양단부를 각각 상기 제1 타공기 및 상기 제2 타공기의 파이프홀에 삽입시킬 수 있다. 이러한 타공·노칭(notching) 공정에서는 예를 들어, 절단을 마친 수직재용 강관에는 연결핀 체결을 위해 구멍을 뚫고, 수평재용 강관에는 ‘ㄷ자’ 모양의 홈을 낼 수 있다. 타공 공정을 거친 단위 파이프는 제2 이송 장치(500)에 의해 이송된다.
도 10은 도 7에서 용접 장치를 나타내는 도면이다. 도 11 및 도 12는 도 10의 용접 장치가 자동으로 용접공정을 수행하는 것을 나타내는 도면들이다.
제2 이송 장치(500)에 의해 이송된 이후, 단위 파이프(20)가 제2 이송 장치(500)로부터 용접 장치(600)로 제공될 수 있다. 타공과 노칭이 끝난 수직재, 수평재용 강관에는 각각　브라켓(쐐기홀더)과 쐐기핀을 용접할 수 있다. 용접 장치(600)는 제2 이송 장치(500)로부터 제공된 단위 파이프(20)의 양단부에 각각 비계 부품(브라켓 또는 쐐기핀)을 결합시킨 후 상기 비계 부품과 상기 단위 파이프를 용접시켜 비계를 형성할 수 있다.
용접 장치(600)는 Y자 형상의 제3 이송 장치(700)의 상류측에 두개가 배치될 수 있다. 제3 이송 장치는 두 개의 상기 용접 장치(600)가 상측에 배치되도록 Y형상을 가지고, 상기 용접 장치(600)로부터 상기 비계를 이송시킬 수 있다.
두 개의 용접 장치(600)는 상기 제2 이송 장치(500)에 대해 제1 각도로 배치되는 용접 장치와 상기 제1 각도와 대칭되도록 제2 각도로 배치되는 용접 장치를 포함하며, 상기 두개의 용접 장치가 상기 제3 이송 장치(700)의 Y자 형상의 분기된 상류 가지에 설치될 수 있다. 상기 2개의 용접장치, Y자 형상의 제3 이송 장치(700) 및 후술되는 비계 자동 도장 장치(100)가 하나의 자동 용접 도장 모듈을 이루며, 복수의 자동 용접 도장 모듈이 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 비계는 비계용 수평재로서, 본 실시예에서는 상기 단위 파이프로 설명되고 있다. 단위 파이프(20)의 양단부에 결합되는 비계 부품은 쐐기 홀더(22) 및 상기 쐐기 홀더에 삽입된 쐐기핀(21)를 포함할 수 있다. 용접 장치(600)는 상기 단위 파이프의 양단부에 각각 쐐기가 결합된 쐐기 홀더를 결합시킨 후 상기 쐐기 홀더와 상기 단위 파이프를 용접시킬 수 있다. 용접 장치 2개가 각도를 이루고 공간 절약적으로 배치되어서 2개의 용접 장치(600)가 이루는 V자형 공간에 작업자 1인이 배치되어 2개의 장치를 관리할 수 있다.
용접 장치는 기능의 일부가 자동화될 수 있다. 예를 들어, 도 4, 도 5 및 도 10, 도 11 및 도 12를 참조하면, 단위 파이프(20)가 용접 장치에 제공되면 쐐기 홀더(22)를 단위 파이프 양측에서 기계적으로 자동으로 결합시키고, 용접 장치의 회전부(610)가 회전시켜서 단위 파이프에 비계부품이 삽입될 홀을 상측으로 향하도록 배치할 수 있다. 이를 위해 카메라(620)나 광학 센서를 사용하여 단위 파이프가 상측으로 홀이 향하도록 배치되는 것을 감지할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 카메라(620)에 의해 획득된 영상을 제어부(도시되지 않음)가 축적된 데이터로 머신러닝 방법으로 생성된 판단모델을 통해 단위 파이프의 단부에 결합된 쐐기홀더(22)의 위치 내지 회전각을 판단할 수 있다. 이를 통해 제어부가 회전부(610)의 롤러(611,612,613)를 회전시켜 단위 파이프를 회전시키면 쐐기홀더의 각도가 상측에서 쐐기핀(21)을 삽입하기에 적합하도록 배치될 수 있다. 이후, 도 12에 도시된 바와 같이, 로봇팔(630)이 쐐기핀을 상측에 정렬시키고 하강시켜서 쐐기홀더의 홀에 삽입시킬 수 있다. 이후, 도 12의 하측 그림과 같이 용접부(640)가 이동되어 쐐기홀더와 단위 파이프(20)를 또는 쐐기핀과 쐐기홀더 또는 단위 파이프 간에 접하는 부위를 용접시킬 수 있다. 이때, 회전부의 롤러(611,612)가 단위 파이프를 회전시켜서 자동으로 전체적으로 회전되도록 할 수 있다.
이렇게 자동 용접된 파이프를 푸셔를 통해 Y자형 제3 이송 장치(700)측으로 밀어 내면, 제3 이송 장치(700)가 용접 공정이 완료된 비계를 이송시켜 후술되는 비계 자동 도장 장치(100)에 제공하게 된다. 즉, 이러한 자동 용접 도장 모듈에 의해 공간 절약적으로 작업자 배치를 최소화 하면서 자동화 부분을 도입함으로써 전체 생산 공정의 효율이 현저히 향상될 수 있다.
도 13 및 도 14는 도 7에서 비계 자동 도장 장치를 나타내는 도면이다. 도 15는 회전 유닛을 보여주는 사진이다.
비계 자동 도장 장치(100)는 제3 이송 장치(700)의 Y자 형상의 하단 내지 하류에 설치되어 상기 제3 이송 장치(700)로부터 제공된 상기 비계의 양단에 형성된 용접부에 페인트를 분사하여 도장할 수 있다.
시스템 비계용 수평재, 수직재 등의 비계 자동 도장 장치(100)(이하, 자동 도장 장치)는 공급 유닛(110), 회전 유닛(120), 분사노즐 유닛(130) 및 비산방지 유닛(140)을 포함할 수 있다.
공급 유닛(110)은 설계 길이로 절단된 후 단부에 용접부가 형성된 비계용 수평재, 즉 본 실시예에서는 단위 파이프(20)를 순차로 공급할 수 있다. 공사 현장에서 사용되는 시스템 비계용 수평재는 전술한 바와 같이 절단, 천공, 부품결합 및 용접 공정을 거쳐 도장의 공정으로 투입될 수 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 수평재는 절단 및 천공 공정을 거친후 수평재의 단부에 형성된 홀에 쐐기 홀더(22)에 쐐기 형상의 부품(21: 쐐기핀)이 결합되고, 이 부품이 쐐기 홀더가 수평재의 단부에 용접되어 있다. 이러한 상태로 공급 유닛(110) 상에 순차로 다수의 수평재가 공급되며 이송된다. 공급 유닛(110)은 컨베이어부(111), 가이드 브라켓(112)들 및 컨베이어 구동부(113)를 포함할 수 있다.
컨베이어부(111)는 Y자형 제3 이송 장치의 하류에 연결되는 직선형으로 배치될 수 있다. 가이드 브라켓(112)들은 상기 컨베이어부(111) 상에 각 수평재별로 안착되는 위치를 구획해 준다. 컨베이어 구동부(113)는 상기 컨베이어부(111)를 작동시켜 수평재들을 전방으로 이송시킬 수 있다. 컨베이어 구동부(113)는 모터와 모터에 의해 구동되는 체인을 포함할 수 있다. 체인의 이동에 따라 가이드 브라켓(112)들이 이동되며, 가이드 브라켓(112)들에 안착된 수평재가 전방으로 이동될 수 있다. 컨베이어부(111)의 전방에는 회전 유닛(120)이 위치하며, 컨베이어부(111)에 의해 이송된 수평재들 중 최 전방의 수평재가 회전 유닛(120)으로 굴러서 투입될 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 회전 유닛(120)은 상기 공급 유닛(110)으로부터 공급된 상기 비계용 수평재를 회전시킬 수 있다. 회전 유닛(120)은, 지지 롤러(121,122), 회전 구동 롤러(123) 및 배출부(124)를 포함할 수 있다.
지지 롤러(121,122)는 상기 공급 유닛(110)으로부터 투입되는 바(bar) 형상의 비계용 수평재의 제1 단부측 하측 및 제2 단부측 하측에 각각 설치되며, 서로 인접하게 위치하는 제1 롤러(121) 및 제2 롤러(122)를 포함할 수 있다. 회전 구동 롤러(123)는 상기 비계용 수평재가 상기 제1 롤러(121) 및 상기 제2 롤러(122)에 함께 접촉하도록 안착된 상태에서 하강하여 상기 비계용 수평재에 접촉한 후 회전하여 상기 비계용 수평재를 회전시킬 수 있다. 즉, 제1 롤러(121) 및 제2 롤러(122)는 수동적으로 회전되며 수평재의 바 형상의 몸체를 지지하고, 회전 구동 롤러(123)가 상측으로부터 하강하여 수평재에 접촉 및 회전시킬 수 있다. 상기 분사 노즐 유닛 및 상기 비산 방지 유닛은 수평재의 상기 제1 단부측 및 상기 제2 단부측에 각각 구비될 수 있다. 배출부(124)는 상기 분사노즐 유닛(130)의 페인트 분사가 완료된 후 상기 비계용 수평재를 밀어서 상기 지지롤러로부터 전방으로 이탈시킬 수 있다. 전방에는 이렇게 페인트 공정이 완료된 수평재들이 쌓일 수 있다.
분사노즐 유닛(130)은 회전되는 상기 비계용 수평재의 상기 용접부를 향해 대각선 사선방향으로 도장용 페인트를 분사할 수 있다. 분사노즐 유닛(130)은, 분사노즐(131) 및 페인트 공급부(132)를 포함할 수 있다. 분사노즐은 페인트 공급부에 연결된 파이프의 단부에 설치될 수 있다. 분사노즐은 회전 유닛(120)에 의해 회전되고 있는 상기 제1 단부측의 용접부를 향해 페인트를 분사하되, 대각선 아래 방향으로 비산방지 유닛(140)의 흡입구를 향하도록 배치될 수 있다. 분사노즐 유닛(130)은 회전 유닛(120)의 회전에 연동되어 페인트를 수평재의 용접부를 향해 분사할 수 있다. 분사노즐 유닛(130)으로부터 페인트가 분사되는 중, 회전 유닛(120)에 의해 수평재가 회전되며, 수평재의 제1 단부 및 제2 단부에 각각 쐐기형 부품이 결합되고 용접된 부분에 페인트가 코팅될 수 있다.
비산방지 유닛(140)은 분사노즐 유닛(130)으로부터 분사시 페인트 분진의 비산을 감소시키도록 상기 회전 유닛(120)에 안착된 상기 비계용 수평재의 단부의 주변을 커버할 수 있다. 비산방지 유닛(140)은 상기 분사노즐 유닛(130)으로부터 분사된 페인트의 분진을 흡입하여 비산을 방지할 수 있다. 상기 비산방지 유닛(140)은 커버부(141), 흡입부(142) 및 포집부(143)를 포함할 수 있다. 커버부(141)는 상기 페인트 분진의 비산을 감소시키도록 상기 비계용 수평재의 단부의 주변을 커버할 수 있다. 흡입부(142)는 상기 커버부(141)와 연통되는 흡입구(1421)를 가지며, 페인트 분진을 흡입할 수 있다. 포집부(143)는 흡입된 페인트 분진을 수용할 수 있다. 커버부(141)는 상기 흡입구(1421)가 연통되며 상기 비계용 수평재의 제1 단부와 마주하는 바디부(1411)와, 상기 바디부의 상단, 전방단 및 후방단을 따라 연장되어 페인트 분진의 비산을 막는 가림판(1412)을 포함할 수 있다. 이와 같은 커버부(141)의 구조는 페인트 분진의 비산을 감소시키며, 흡입부(142)가 강한 흡입으로 공기를 흡입하고 이에 따라 페인트 분진이 흡입부(142)로 흡입될 수 있다.
도 16은 비계 자동 도장 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 16에 도시된 실시예에서 상기 커버부(141)는, 상기 바디부(1411)의 상단, 전방단 및 후방단을 따라 상기 가림판(1412)에 설치되어, 상기 분사 노즐(131)이 페인트를 분사시에 에어를 분사하여 페인트 분진의 비산을 차단하는 에어커튼을 형성하는 에어분사부(1415)를 포함한다.
에어분사부(1415)는 커버부(141)를 따라서 배열되어 있고, 분사노즐 유닛(130)이 페인트를 분사할 때, 에어를 분사하여 에어 벽 내지 에어 커튼을 형성하여 페인트 분진의 비산을 차단할 수 있다.
또한, 일부의 에어분사부(1415)는 흡입구(1421)를 향하도록 배치되어, 흡입구를 향해 에어의 흐름을 강하게 해서 흡입 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 흡입구 주변에는 페인트 분진이 흡착 및 누적됨에 따라 흡입구의 일부를 페인트 분진 덩어리들이 막는 현상이 발생될 수 있다. 이 경우, 에어분사부가 강한 에어를 흡입구를 향해 분사하여 페인트 분진 덩어리를 제거할 수 있다.
한편, 상기 커버부(141)는, 상기 상벽의 후방에지에 회전가능하게 설치되어, 상기 컨베이어의 동작시에는 상기 비계용 수평재가 상기 지지롤러에 투입될 수 있도록 회전되어 열리고, 상기 분사 노즐이 페이트 분사시에는 회전되어 닫히는 후방벽 및 상기 상벽의 전방에지에 회전가능하게 설치되어, 상기 분사 노즐이 페인트 분사시에는 닫히고, 상기 배출부(124)의 작동시 전방으로 개방되도록 회전되는 전방벽을 포함할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시스템 비계용 수평재 자동 도장 장치를 나타내는 도면이다. 도 18은 도 17에 도시된 비산방지 유닛이 이동된 후 커버부의 차단막이 내려온 상태를 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 자동 도장 장치는 공급 유닛(110), 회전 유닛(120), 분사노즐 유닛(130) 및 비산방지 유닛(140)을 포함한다.
공급 유닛의 컨베이어부(111)의 전방에는 이동레일(117)이 설치되어 있다. 비산방지 유닛(140)은 이동레일을 따라 이동될 수 있다. 비산방지 유닛의 커버부(140)의 하단에 연결부(148)가 이동레일(117)에 결합될 수 있다. 구동모터가 컨베이어부에 설치되고, 체인이나 기어 또는 벨트에 의해 커버부가 이동레일을 따라 좌우로 이동될 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이 비계용 수평재(20)의 길이가 작은 것 또는 큰 것이 있을 수 있다. 일정한 길이의 비계용 수평재(20)가 공급되는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 길이가 다른 비계용 수평재(20)가 공급될 수도 있다. 이 경우 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 커버부(141)가 이동레일(117)을 따라 이동되어 회전 유닛(120)에 안착된 비계용 수평재(20)의 단부가 커버부의 몸체 내측으로 수용될 수 있다. 이후, 회전유닛에 의해 비계용 수평재가 회전되면서 분사노즐(131)에서 페인트를 분사하고, 흡입부가 페인트가 비산되지 못하도록 흡입할 수 있다.
한편, 도 18에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 비산방지 유닛(140)은 커버부(141)의 외면 중 전방, 후방 및 축방향에 수납부(146)가 각각 설치되고, 각 수납부에는 전방 차단판(1417), 후방 차단판(1418) 및 축방향 차단판(1419)가 각각 수납되어 있다. 커버부가 이동레일을 따라 이동되어 수평재용 비계가 커버부의 흡입구(1421)에 마주하도록 배치된 후 전방 차단판(1417), 후방 차단판(1418) 및 축방향 차단판(1419)가 하강하여서 수평재용 비계(20) 주변을 감쌀 수 있다. 이후, 회전 유닛에 의해 수평재용 비계가 회전되고, 분사노즐로부터 페인트가 분사되고, 흡입구를 통해 흡입될 수 있다. 이후, 전방 차단판(1417) 및 축방향 차단판(1419)이 다시 위로 상승되어서 개방된 후 용접부가 페인팅된 수평재용 비계가 전방으로 배출될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 시스템 비계용 수평재 자동 도장 장치
110 : 공급 유닛
111 : 컨베이어부
112 : 구동부
120 : 회전 유닛
121 : 제1 롤러
122 : 제2 롤러
123 : 회전 구동 롤러
124 : 배출부
130 : 분사노즐 유닛
140 : 비산방지 유닛
141 : 커버부
142 : 흡입부
1421 : 흡입구
143 : 포집부
200 : 절단 장치
300 : 제1 이송 장치
400 : 타공 장치
500 : 제2 이송 장치
600 : 용접 장치
610 : 회전부
620 : 카메라
630 : 로봇팔
640 : 용접부
700 : 제3 이송 장치

Claims (8)

  1. 시스템 비계 자동 생산 시스템에 있어서,
    길이 방향으로 이동되어 고정된 파이프를 정해진 길이로 절단하여 단위 파이프를 형성하는 절단 장치;
    단위 파이프를 상기 길이 방향에 수직한 제1 방향으로 이송시키는 제1 이송 장치;
    상기 제1 이송 장치로부터 제공되는 상기 단위 파이프의 양단측 각 측면에 각각 홀을 형성하는 타공 장치;
    상기 타공 장치에 의해 타공된 상기 단위 파이프를 이송하는 제2 이송 장치;
    상기 제2 이송 장치로부터 제공된 단위 파이프의 양단부에 각각 비계 부품을 결합시킨 후 상기 비계 부품과 상기 단위 파이프를 용접시켜 비계를 형성하는 2개의 용접 장치;
    상기 2개의 용접 장치가 상측에 배치되도록 Y형상을 가지고, 상기 용접 장치로부터 상기 비계를 이송시키는 제3 이송 장치; 및
    상기 제3 이송 장치의 Y자 형상의 하단에 설치되어 상기 제3 이송 장치로부터 제공된 상기 비계의 양단에 형성된 용접부에 페인트를 분사하여 도장하는 비계 자동 도장 장치
    를 포함하고,
    상기 2개의 용접 장치는 상기 제2 이송 장치에 대해 제1 각도로 배치되는 용접 장치와 상기 제1 각도와 대칭되도록 제2 각도로 배치되는 용접 장치를 포함하며, 상기 2개의 용접 장치가 상기 제3 이송 장치의 Y자 형상의 분기된 가지에 설치되며,
    상기 2개의 용접장치, Y자 형상의 제3 이송 장치 및 상기 비계 자동 도장 장치가 하나의 자동 용접 도장 모듈을 이루며, 복수의 상기 자동 용접 도장 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비계는 비계용 수평재로서, 상기 단위 파이프의 양단부에 결합되는 비계 부품은 쐐기 홀더 및 상기 쐐기 홀더에 삽입된 쐐기를 포함하고,
    상기 용접 장치는 상기 단위 파이프의 양단부에 각각 쐐기가 결합된 쐐기 홀더를 결합시킨 후 상기 쐐기 홀더와 상기 단위 파이프를 용접시키는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 타공 장치는,
    상기 단위 파이프의 양단에 각각 설치되며, 상기 단위 파이프에 수직한 방향으로 타공하는 제1 타공기 및 제2 타공기;
    상기 제1 이송 장치로부터 제공된 상기 단위 파이프를 걸어서 상기 제1 타공기와 상기 제2 타공기 사이에 위치시키는 정렬 작동부; 및
    상기 제1 타공기와 상기 제2 타공기 사이에 상기 단위 파이프가 위치된 후, 상기 제1 타공기 및 상기 제2 타공기를 상기 단위 파이프측으로 접근시켜 상기 단위 파이프의 양단부를 각각 상기 제1 타공기 및 상기 제2 타공기의 파이프홀에 삽입시키는 수평 작동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 비계 자동 도장 장치는,
    상기 Y자 형상의 제3 이송 장치의 하측에 설치되어 단부에 용접부가 형성된 비계용 수평재를 순차로 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛으로부터 공급된 상기 비계용 수평재를 회전시키는 회전 유닛;
    회전되는 상기 비계용 수평재의 상기 용접부를 향해 도장용 페인트를 분사하는 분사노즐 유닛; 및
    페인트 분진의 비산을 감소시키도록 상기 회전 유닛에 안착된 상기 비계용 수평재의 단부의 주변을 커버하며, 상기 분사노즐 유닛으로부터 분사된 페인트의 분진을 흡입하여 비산을 방지하는 비산방지 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 비산방지 유닛은,
    상기 페인트 분진의 비산을 감소시키도록 상기 비계용 수평재의 단부의 주변을 커버하는 커버부;
    상기 커버부와 연통되는 흡입구를 가지며, 페인트 분진을 흡입하는 흡입부; 및
    상기 흡입된 페인트 분진을 수용하는 포집부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전 유닛은,
    상기 공급 유닛으로부터 투입되는 바(bar) 형상의 비계용 수평재의 제1 단부측 하측 및 제2 단부측 하측에 각각 설치되며, 서로 인접하게 위치하는 제1 롤러 및 제2 롤러를 포함하는 지지롤러;
    상기 비계용 수평재가 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러에 함께 접촉하도록 안착된 상태에서 하강하여 상기 비계용 수평재에 접촉한 후 회전하여 상기 비계용 수평재를 회전시키는 회전 구동 롤러; 및
    상기 분사노즐 유닛의 페인트 분사가 완료된 후 상기 비계용 수평재를 상기 지지롤러로부터 이탈시키는 배출부
    를 포함하고,
    상기 분사노즐 유닛 및 상기 비산방지 유닛은 상기 제1 단부측 및 상기 제2 단부측에 각각 구비된 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 흡입구가 연통되며 상기 비계용 수평재의 제1 단부와 마주하는 바디부;
    상기 바디부의 상단, 전방단 및 후방단을 따라 연장되어 페인트 분진의 비산을 막는 가림판; 및
    상기 바디부의 상단, 전방단 및 후방단을 따라 상기 가림판에 설치되어, 상기 분사노즐 유닛의 분사 노즐이 페인트를 분사시에 에어를 분사하여 페인트 분진의 비산을 차단하는 에어커튼을 형성하는 에어분사부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템 비계 자동 생산 시스템.
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