KR20000023554A - 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치 및 내부작업장치용 케이블장치 - Google Patents

Abstract

내부작업장치(10)는, 폐쇄관형 구조물(1)을 구성하는 복수의 종통골재(5)에 지지안내되는 자주식 대차(11)와, 자주식 대차(11)에 종축심(40)의 둘레로 회전이 자유롭도록 설치된 회전체(41)와, 회전체(41)에 지지안내되어 횡방향으로 출퇴이동이 자유로운 슬라이드체(60)와, 슬라이드체(60)에 설치된 작업용 로봇(70)으로 구성되어 있다. 자주식 대차(11)의 주행이동과, 회전체(41)의 양측으로의 회전이동과, 슬라이드체(60)의 횡방향 슬라이드를 적당하게 조합시켜 작동시키는 것으로서, 작업용 로봇(70)에 의한 작업범위를 순차적이고 임의적으로 변경조정할 수 있다. 주행은, 기설된 종통골재(5)를 이용하여 행한다. 폐쇄관형 구조물(1)의 외부에 대규모의 장치를 필요로 하지 않는 내부작업장치(10)를 제공할 수 있다.

Description

폐쇄관형 구조물의 내부작업장치 및 내부작업장치용 케이블장치{INTERNAL WORK SYSTEM FOR CLOSED-BOX TYPE STRUCTURE AND CABLE ARRANGEMENT FOR SAID SYSTEM}

본 발명은, 예컨대 조선, 교량, 철골 등의 철강을 이용한 폐쇄관형 구조물을 제조할 때에 채용되는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 예컨대 배의 제조에 있어서 폐쇄관형 구조물의 도장을 행할 때에, 도장용 로봇을 긴 거리(예컨대 20m 근방)에 걸쳐서 왕복주행시킬 때 등에 채용되는 내부작업장치용 케이블장치에 관한 것이다.

종래, 예컨대 폐쇄관형 구조물의 내부(내면)을 도장작업하기 위하여, 횡격벽체(橫隔壁體)에 설치된 작업용 개구부로부터 작업자나 스프레이건이나 호스 등의 도구를 내부로 들여 보내서, 복수인으로 동시에 작업을 행하는 방식이 채용되고 있다. 그러나, 이 방식에 의하면, 작업환경이 매우 나쁘고, 장시간 작업을 계속하는 것이 어렵다. 따라서, 작업자가 복수의 그룹을 형성하고, 그룹단위로 교대로 작업을 행하지만, 이것에 의하면 시간손실이 많게 된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하는 것으로서, 도장로봇을 장비한 내부작업장치에 의해 도장을 행하는 방식이 제공되고 있다. 이러한 종류의 내부작업장치로는, 예컨대 도 19, 도 20에 나타내는 구성이 제공되고 있다.

즉, 상하 한쌍의 벽체(101),(102)와, 양 벽체(101),(102) 사이에 설치되어 네 측벽을 형성하는 횡격벽체(103)와, 하위벽체(102)의 상면측에 설치된 다수체의 종통골재(縱通骨材)(104)에 의해 폐쇄관형 구조물(100)이 구성되어 있다. 이 폐쇄관형 구조물(100)의 내부에 대하여, 예컨대 도장작업 등을 행하는 내부작업장치(110)는 편지량(片持梁)방식(캔틸레버방식)으로 되어 있어서, 주행대차(111)에 아암(캔틸레버아암)(112)의 기단이 연결되어 있는 것과 동시에, 아암(112)의 선단에 작업용 로봇(113)이 설치되는 것으로 구성되어 있다.

이와 같은 내부작업장치(110)를 사용하여 내부작업을 행할 때에, 폐쇄관형 구조물(100)의 횡격벽체(103)에 단순한 개구부(105)가 형성된다. 그리고, 이 개구부(105)를 통과하여, 아암(112)을 통해 작업용 로봇(113)이 내부에 삽입되고, 주행대차(111)의 주행위치나 방향에 의해 작업용 로봇(113)의 위치를 제어하면서, 작업용 로봇(113)에 의해 소기의 작업이 수행되었다.

그러나, 상기 종래 구성에 의하면, 폐쇄관형 구조물(100)의 외부에, 내부작업장치(110)의 주행대차(111) 등 대규모의 장치를 필요로 한다. 또 아암(112)은, 작업용 로봇(113) 등의 중량물이 설치되어 있기 때문에 크게 할 필요가 있다. 이를 위해서는 큰 개구부(105)가 필요하고, 이 개구부(105)가 크게 되면, 폐쇄관형 구조물(100)의 강도상, 대규모의 보강이 필요하게 된다. 그리고 주행대차(111)에는, 선단에 설치된 작업용 로봇(113)의 중량 및 내부에서의 작업용 로봇(113)의 동작에 의한 중심이동에 부합하는 카운터웨이트(114)를, 로봇의 반대측에 설치할(탑재할) 필요가 있다.

또, 다른 종래 구성으로서, 도장용 로봇을 장비한 내부작업장치를 주행시켜 도장 등을 행하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 종류의 내부작업장치로는, 예컨대 도 21에 나타내는 구성이 제공되고 있다.

즉, 폐쇄관형 구조물(100)의 내부에 대하여 도장작업을 행하는 내부작업장치(120)는, 주행대차(121)에 작업용 로봇(122)이 설치되는 것으로 구성된다. 상기 주행대차(121)는, 외부의 고정부재(125)와 상기 종통골재(104)에 걸쳐서 주행가능하게 구성되고, 주행대차(121)와 고정부재(125)와의 사이에는, 케이블 (127)과 케이블 베어(128)로 이루어진 케이블장치(126)가 배설되어 있다.

이와 같은 내부작업장치(120)를 사용하여 내부의 도장작업을 행할 때에, 폐쇄관형 구조물(100)의 횡격벽체(103)에 형성된 개구부(105)를 통하여, 고정부재 (125)상으로부터 종통골재(104)상으로 주행대차(121)를 주행시키고, 주행대차(121)의 주행정지위치 등에 의해 작업용 로봇(122)의 위치를 제어하면서, 작업용 로봇(122)에 의해 소기의 도장작업이 수행되었다. 이 때에 내부작업장치(120)측으로의 전력공급이나 제어신호 등은 케이블장치(126)를 통하여 부여되었다.

그러나, 상기 다른 종래의 구성에 의하면, 케이블장치(126)에서의 케이블베어(128)가, 고정부재(125)의 외측 한 곳에서 구부러진 형식으로 되어 있어, 내부작업장치(120)가 고정부재(125)상의 초기위치로 복귀한 때, 수납자세의 케이블장치 (126)가 고정부재(125)의 후방으로 연장되게 되어, 이 고정부재 (125)의 후방에 기다란 불필요한 영역(S)이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 폐쇄관형 구조물의 외부에 대규모의 장치를 필요로 하지 않는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치는, 상하 한쌍의 벽체와, 양 벽체간에 설치되어 측벽을 형성하는 횡격벽체와, 하위벽체의 상면측에 설치된 다수체의 종통골재로 구성된 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서, 복수의 종통골재에 지지안내되는 자주식 대차(自走式 臺車)와, 이 자주식 대차에 종축심의 주위로 회전이 자유롭도록 설치된 회전체와, 이 회전체에 지지안내되어 횡방향으로 출퇴이동이 자유로운 슬라이드체와, 이 슬라이드체에 설치된 작업용 로봇으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한 것이다.

상기의 본 발명의 구성에 의하면, 자주식 대차의 주행이동과, 회전체의 양측으로의 회전이동과, 슬라이드체의 횡방향 슬라이드를 적당하게 조합시켜 작동시키는 것에 의해, 작업용 로봇에 의한 작업범위를 순차적이고 임의적으로 변경조정할 수 있고, 이로 인하여 폐쇄관형 구조물의 광범위한 범위, 즉 양 벽체, 각 횡격벽체, 종통골재군 등의 부분에 대한 작업용 로봇에 의한 각종 작업을, 폐쇄관형 구조물의 외부에 대규모의 장치를 필요로 하지 않고, 자동적이고 효율적으로 수행할 수 있 다. 게다가 주행은 이미 설치된 종통골재를 이용하여 행함으로서, 특별히 주행레일을 설치하지 않아도 좋다.

본 발명의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에서의 제1실시예에서는, 자주식 대차가 마그넷크롤러에 의한 주행수단을 보유한 것을 특징으로 한 것이다.

이 제1실시예에 의하면, 마그넷크롤러의 흡착력에 의해 작업용 로봇측의 편하중에 대향할 수 있고, 이로 인하여 카운터웨이트가 불필요하게 되어, 내부작업장치의 소형경량화를 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 좌우의 마그넷크롤러를 동조제어하는 것에 의해, 자주식 대차의 주행이, 미끄럼이 없고 직진성이 우수하고, 종통골재의 상면(꼭대기면)을 레일로 하여 용이하게 될 수가 있다.

본 발명의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에서의 제2실시예에서는, 작업용 로봇이 슬라이드체에 대하여 슬라이드방향으로 이동이 자유로운 것을 특징으로 한 것이다.

이 제2실시예에 의하면, 작업용 로봇을 슬라이드체에 대하여 작동시킴으로서, 작업범위를 보다 광범위하게 할 수 있다.

본 발명의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에서의 제3실시예에서는, 자주식 대차가, 주행수단을 보유한 본체부와, 이 본체부에 대하여 대차주행방향으로 이동이 자유로운 이동부로 이루어지고, 이 이동부에 회전체가 설치되어 있는 것을 특징으로 한 것이다.

이 제3실시예에 의하면, 자주식 대차를 정지시킨 상태에서, 본체부에 대하여 이동부를 대차주행방향으로 이동시킴으로서, 작업중에는, 본체부측을 주행시키지 않고, 작업용 로봇에 의한 대차주행방향측의 작업범위를 광범위하게 할 수 있는 것과 동시에, 안정한 작업을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에서의 제4실시예에서는, 내부작업장치가, 횡격벽체의 소정 개소에 형성된 개구부를 통하여 폐쇄관형 구조물의 내부에 반입가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한 것이다.

이 제4실시예에 의하면, 개구부를, 내부작업장치가 통과할 수 있는 최소한의 개구 및 위치로 하여, 폐쇄관형 구조물의 강도에 영향을 미치지 않는 상태로 형성할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 내부작업장치가 초기위치로 복귀한 때 컴팩트하게 수납할 수 있는 내부작업장치용 케이블장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 내부작업장치용 케이블장치는, 주행이 자유로운 내부작업장치와 고정부와의 사이에 설치되는 케이블과, 이 케이블의 안내수단으로 이루어진 내부작업장치용 케이블장치에 있어서, 상기 안내수단이, 그 중간부분의 적어도 한 곳에 직선형의 프레임부가 설치되는 것과 동시에, 나머지 부분을 케이블베어로서 형성시키고, 상기 프레임부를 주행방향으로 하여 상기 고정부내에 사행(蛇行)형상으로 수납되도록 구성되는 것을 특징으로 한 것이다.

상기 본 발명의 구성에 의하면, 안내수단이, 초기위치에 있는 내부작업장치의 하방으로, 그 대부분을 사행형상으로 위치시켜서 고정부내에 컴팩트하게 수납시킬 수가 있고, 따라서 수납자세의 케이블장치가 고정부의 후방으로 거의 연장하는 것이 없어서, 이 고정부의 후방에 불필요한 영역이 거의 발생하지 않게 된다. 그리고 고정부 내에 사행형상으로 수납되어 있는 안내수단을, 내부작업장치의 전진의 주행구동력에 의해서 자동적으로 인출할 수가 있고, 또 인출되어 있는 안내수단을, 내부작업장치의 후진의 주행구동력에 의해서, 고정부 내에 자동적으로 사행형상으로 수납할 수가 있으며, 안내수단을 위한 구동장치가 불필요하게 될 수 있다.

본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에서의 제1실시예에서는, 안내수단은, 그 기단이 고정부에 연결되어 내부작업장치의 후퇴방향으로 신장하는 것과 동시에, 상방과 전진방향으로 구부러짐이 가능한 기단측 케이블베어와, 그 선단이 내부작업장치에 연결되어 내부작업장치의 후퇴방향으로 신장하는 것과 동시에 하방과 전진방향으로 구부러짐이 가능한 선단측 케이블베어와, 양 케이블베어 사이에 위치되는 적어도 하나의 직선형의 프레임부와, 선단측 케이블베어 및 프레임부가 인접하는 끝부분간의 연결을 행하고 또 사행 형성방향으로 구부러짐이 가능한 중간 케이블베어로 구성되고, 상기 프레임부의 최종단 부분에 기단측 케이블베어의 선단부분이 연결되어 있는 것을 특징으로 한 것이다.

이 제1실시예에 의하면, 구부러지는 방향이 동일하게 되어 있는 기단측 케이블베어 및 선단측 케이블베어와, 이 케이블베어와는 구부러지는 방향이 다른 중간 케이블베어와, 구부러짐이 발생하지 않은 강체성의 프레임부와의 복합체로 이루어진 안내수단을 사용하는 것에 의해서, 내부작업장치의 주행구동력에 의한, 안내수단의 자동적인 인출이나, 안내수단의 자동적인 사행형상의 수납을, 항상 원활하고 확실하게 행할 수 있는 것과 동시에, 구조를 간단하게 하여 실현할 수가 있다.

본 발명의 내부작업장치의 케이블장치에서의 제2실시예에서는, 프레임부의 양측 부분에 피가이드체가 설치되고, 이 피가이드체의 안내를 행하는 가이드체가, 전진방향을 상위로 하여 경사지게 설치되어 있는 것을 특징으로 한 것이다.

이 제2실시예에 의하면, 프레임부측의 피가이드체를 가이드체에 의해 안내하는 구성에 의해서, 프레임부의 수납자세와 사용자세와의 사이에서의 이행을, 항상 원활하고 확실하게 행할 수가 있다.

본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에서의 제3실시예에서는, 중간케이블베어의 안내를 행하는 가이드체가, 전진방향측을 상위로 하여 경사지게 설치되는 것을 특징으로 한 것이다.

이 제3실시예에 의하면, 중간 케이블베어를 가이드체에 의해 안내하는 구성에 의해서, 중간 케이블베어의 수납자세와 사용자세와의 사이에서의 이행을 항상 원활하고 확실하게 행할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타내고, 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 주행수단부분에서의 일부가 잘려진 배면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 전도방지장치부분에서의 일부가 잘려진 배면도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 회전체를 제거한 상태에서의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 자주식 대차 부분의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 회전체를 제거한 상태에서의 종단측면도이다.

도 6은 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 작업시의 평면도이다.

도 7은 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 작업시의 일부가 잘려진 배면도이다.

도 8은 본 발명의 제1실시예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 개략적인 배면도이다.

도 9는 본 발명의 제1실시예의 내부작업장치에 있어서의 개략적인 측면도이다.

도 10은 본 발명의 제2실시예를 나타내고, 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 일부가 잘려진 측면도이다.

도 11은 본 발명의 제2실시예의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 일부가 잘려진 평면도이다.

도 12는 본 발명의 제2실시예의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 일부가 잘련진 정면도이다.

도 13은 본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 주요부의 측면도이다.

도 14는 본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 내부작업장치부분의 종단측면도이다.

도 15는 본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 내부작업장치부분의 평면도이다.

도 16은 본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 작업시의 측면도이다.

도 17은 본 발명의 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 동작을 설명하는 측면도이다.

도 18은 본 발명의 제3실시예를 나타내고, 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 개략적인 측면도이다.

도 19는 종래예를 나타내고, 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 개략적인 사시도이다.

도 20은 종래예의 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서의 개략적인 측면도이다.

도 21은 다른 종래예를 나타내고, 내부작업장치용 케이블장치에 있어서의 주요부의 개략적인 측면도이다.

이하에, 본 발명의 제1실시예를, 선박의 도장장치를 채용한 상태로서, 도 1 내지 도 9에 의거하여 설명한다.

도 8, 도 9에 있어서, 폐쇄관형 구조물(double hull)(1)은, 상기 한쌍의 벽체(2),(3)와, 양 벽체(2),(3)간에 설치되어 있는 네 측벽을 형성하는 횡격벽체(4)와, 하위 벽체(3)의 상면측에 설치된 다수체의 하위 종통골재(5)와, 상위벽체(2)의 하면측에 설치된 다수체의 상위 종통골재(6) 등으로 구성되어 있다. 여기에서 하위 종통골재(5)는, 상위에서 수평형상으로 위치되는 플랜지부(5A)와, 상하방향의 가장자리부(5B)로 이루어지고, 가장자리부(5B)의 하단은 하위벽체(3)에, 또 길이방향의 양단이 종격벽체(4)에, 각각 용접에 의해 고정되어 있다. 또한, 이하에서는, 하위 종통골재(5)의 길이방향을 전후방향이라고 부른다.

도 1 내지 도 7에 있어서, 예컨대 도장작업을 행하는 내부작업장치(10)는, 2체(복수체)의 하위 종통골재(5)에 지지안내되는 자주식 대차(11)와, 이 자주식 대차 (11)에 종축심(40)의 둘레로 회전이 자유롭도록 설치된 회전체(41)와, 이 회전체(41)에 지지안내되어 횡방향으로 출퇴이동이 자유로운 슬라이드체(60)와, 이 슬라이드체(60)에 설치된 작업용 볼트(70) 등으로 구성되어 있다.

상기 자주식 대차(11)는, 본체부(12)와, 이 본체부(12)에 대하여 전후방향(대차주행방향)으로 이동이 자유로운 이동부(30) 등으로 이루어지고, 이 이동부(30)에 상기 회전체(41)가 설치되어 있다.

즉, 상기 본체부(12)는, 전후방향으로 긴 평틀형상으로 형성되고, 그 양측의 전후 복수 곳(전후 4곳)에는, 상기 플랜지부(5A)상에 놓여지는 회전바퀴체(차륜) (13)이 설치되어 있다. 더욱이 본체부(12)의 전후방향 양단에 있어서 양측에는, 상기 플랜지부(5A)의 외측면에 대향되는 가이드롤러(14)가 배치되고, 이 가이드롤러 (14)는, 본체부(12)로부터의 브래킷(15)에 종축을 통하여 회전이 자유롭도록 부착되어 있다.

그리고, 가이드롤러(14)가 배치된 곳에 있어서, 본체부(12)의 하부에는 전도방지장치(16)가 설치되어 있다. 이 전도방지장치(16)는, 본체부(12)의 하부에 고정되는 실린더장치(17)와, 그 피스톤로드에 연결되어 좌우방향의 외방으로 출퇴가 자유로운 스토퍼체(18)와, 이 스토퍼체(18)의 출퇴이동을 안내해야 할 본체부(12)의 하부에 설치된 통형상의 가이드체(19) 등으로 구성되어 있다.

이 때에 스토퍼체(18)의 선단부분은 돌출이동에 의해서 상기 플랜지부(5A)의 하면에 대향되도록 구성되어 있다.

상기 본체부(12)에 있어서의 전후방향의 중간부의 양측에는, 각각 마그넷크롤러에 의한 주행수단(20)이 설치되어 있다. 즉, 각 주행수단(20)은, 본체부(12)의 측부에 전후 한쌍의 연결부(21)를 통하여 부착되어 있는 프레임(22)과, 이 프레임 (22)에 설치되어 있는 복수의 바퀴체(23)와, 이 바퀴체(23) 사이로 권회되는 마그넷크롤러 (24)와, 상기 주행 프레임(22)측에 지지되고 또 특정의 바퀴체(23)에 연동되는 주행 구동장치(25) 등으로 구성된다. 그리고, 영구자석 등으로 이루어진 마그넷크롤로 (24)는, 상기 플랜지부(5A)의 상면에 흡착하여 접하도록 구성되어 있다.

상기 본체부(12)에는, 그 내측면에 전후방향의 지지레일(26)이 좌우 한쌍으로 설치되고, 더욱이 하부에는 전후방향의 랙(27)이 부설되어 있다.

상기 이동부(30)는, 평틀형상의 이동체(31)와, 이 이동체(31)의 상부에 일체화된 직사각형 판형상의 회전지지체(37) 등으로 구성된다. 상기 이동체(31)는, 상기 지지레일(26)에 지지안내되는 것으로서, 양 지지레일(26) 상에 놓여지는 지지롤러(32)와, 지지레일(26)에 하방으로부터 대향되는 부상방지롤러(33)와, 지지레일( 26)에 내측으로부터 대향되는 횡진방지롤러(34)가, 각각 복수 곳에 회전이 자유롭도록 설치되어 있다.

그리고 이동체(31)에는, 상기 랙(27)에 맞물리는 피니온(35)과, 이 피니온 (35)에 연동되고 또 정역 구동이 자유로운 이동구동장치(36) 등이 설치되어 있다. 상기 회전지지체(37)의 중앙부분은 관통구멍이 형성되어 있고, 회전지지체(37)의 좌우방향의 양 단부에는, 실린더장치(38)의 작동에 의해 내측으로 이동이 자유로운 잠금용 부재(39)가, 전후방향의 한 곳 또는 두 곳(복수 곳)에 설치되어 있다.

상기 회전체(41)는 직사각형의 판형상으로 되어 있어서, 그 하면에 설치된 고리형 브래킷(42)이 상기 회전체(37)의 관통구멍 내에 위치한다. 그리고 고리형 브래킷(42)과 회전지지체(37)와의 사이에 회전용 축받이장치(43)가 설치됨으로서, 회전체(41)가 종축심(40)의 둘레로 회전이 자유롭도록 구성되어 있다. 더욱이 회전체(41)의 중앙부에 있어서 하면에는, 고정용 부재(44)를 통하여 종축(45)이 승강하고, 이 종축(45)은 상기 종축심(40)상에 위치한다. 또 종축(45)의 하단은, 상기 이동체(31)측에 설치된 축받이장치(46)에 회전이 자유롭도록 지지되어 있다.

상기 회전체(41)를 종축심(40)의 둘레로 회전시키기 위하여, 상기 종축(45)에는 수동치차(47)가 설치되고, 이동부(30)측에는, 상기 수동치차(47)에 치차운동기구(48)를 통하여 연동되고 또 정역 구동이 자유로운 회전구동장치(49) 등이 설치된다. 또 상기 회전체(41)의 하부에는 피당접체(50)가 설치되고, 이 피당접체(50)에 대하여 상기 잠금용 부재(39)가 접함이 자유롭도록 구성된다. 상기 회전체(41)상에는 한쌍의 프레임체(51)가 횡방향으로 배치되어 있고, 이 프레임체(51)의 내측면에는 각각 지지레일(52)이 설치되어 있다.

상기 회전체(41)측에 지지안내되어 횡방향으로 출퇴이동이 자유로운 상기 슬라이드체(60)는, 상기 지지레일(52)에 지지안내됨으로서, 양 지지레일(52) 상에 놓여지는 지지롤러(61)와, 지지레일(61)에 하방으로부터 대향되는 부상방지롤러(62)와, 프레임체(51)에 내측방으로부터 대향되는 횡진방지롤러(63)가, 각각 복수곳에 회전이 자유롭도록 설치되어 있다.

상기 슬라이드체(60)를 횡방향으로 출퇴이동시키기 위하여, 이 슬라이드체 (60)의 일측면에는 횡방향의 랙(64)이 설치되고, 회전체(41)측에는, 상기 랙(64)에 맞물리는 피니온(65)과, 이 피니온(65)에 전동기구(66)를 통하여 연동되고 정역 구동이 자유로운 출퇴구동장치(67) 등이 설치된다.

상기 슬라이드체(60)에 설치되는 작업용 로봇(70)은, 이 슬라이드체(60)에 대하여 슬라이드 방향으로 이동이 자유롭도록 구성되어 있다. 즉, 슬라이드체(60)의 내측면에는 한쌍의 지지레일(68)이 설치되는 것과 동시에, 하부에는 랙(69)이 설치되어 있다. 상기 작업용 로봇(70)은 평틀형상의 작업용 가대(架臺)(71) 상에 탑재되고, 이 작업용 가대(71)는 상기 지지레일(68)에 지지안내된다. 이 때문에 작업용 가대(71)에는 양 지지레일(68)상에 놓여지는 지지롤러(72)와, 지지레일(72)에 하방으로부터 대향되는 부상방지롤러(73)와, 슬라이드체(60)에 내측방으로부터 대향되는 횡진방지롤러(74)가, 각각 복수 곳에 회전이 자유롭도록 설치되어 있다.

상기 작업용 가대(71)를 슬라이드방향으로 이동시키기 위하여, 이 작업용 가대(71)측에는, 상기 랙(69)에 맞물리는 피니온(75)과, 이 피니온(75)에 치차전동기구(76)를 통하여 연동되고 또한 정역 구동이 자유로운 슬라이드 구동장치(77) 등이 설치되어 있다. 또 작업용 로봇(70)은, 예컨대 6축 조종기를 자동제어하면서, 도장작업을 수행하는 구성으로 되어 있다.

상기 횡격벽체(4)의 소정개소에는, 내부작업장치(10)를 폐쇄관형 구조물(1)의 내부로 반입시키기 위한 개구부(7)가 형성되어 있다. 이 때에 개구부(7)는, 그 하부가장자리가, 한쌍의 하위 종통골재(5)에서의 플랜지부(5A)의 약간 하방으로 되는 위치에 형성되어 있다. 더욱이 개구부(7)는, 프레임체(51)가 본체부(12)에 부합하도록 회전되고 또 작업용 로봇(70)이 가장 컴팩트하게 자세제어되어 있는 내부작업장치(10)가, 간격을 가장 작게 하여 반입주행할 수 있는 형상으로 되어 있다.

이 때에 개구부(7)의 개구위치는, 도 8에 나타내듯이, 횡격벽체(4)간의 중앙부근이 가장 바람직하고, 또한 선박구조의 강도를 더 고려하면, 횡격벽체(4)로부터 5번째와 6번째의 하위 종통골재(5)의 부근에 개구부(7)를 위치시키는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.

또, 폐쇄관형 구조물(1)에 의한 폐쇄형태의 실이, 하위 종통골재(5)의 길이방향에 있어서 연결형태로 복수 형성되어 있는 경우에는, 이 길이방향에서 있어서의 횡격벽체(4)의 소정 개소에 대하여 개구부(7)가 형성된다. 이로 인하여, 한쌍의 하위 종통골재(5)를 이용하여, 내부작업장치(10)를 개구부(7)로 통과시키면서 복수의 실 사이로 반입주행을 할 수 있다.

이하에, 상기 제1실시예의 작용을 설명한다.

개구부(7)를 통과시켜서 내부작업장치(10)를 반입시키기 위하여, 이 내부작업장치(10)는, 도 1, 도 2 및 도 3의 가상선 A에 나타내듯이, 프레임체(51)가 본체부(12)에 부합하도록 회전되고 또 작업용 로봇(70)이 가장 컴팩트하게 자세제어된다. 이 상태에서 주행수단(20)을 구동시켜서, 자주식 대차(11)를 주행(진입)시킨다.

즉, 양 주행구동장치(25)를 동조제어구동시키고, 마그넷크롤러(24)를 플랜지부(5A)의 상면(꼭대기면)에 흡착시키면서 회전시키는 것에 의해, 자주식 대차(11)(내부작업장치(10))를, 미끄럼이 없고 직진성이 우수한 상태로, 특별히 주행레일을 배치하지 않고, 양 하위 종통골재(5) 사이의 위로 주행시킬 수 있다.

이 때에 자주식 대차(11)의 주행은, 회전바퀴체(13)군을 플랜지부(5A) 상으로 전동시켜서, 내부작업장치(10)측의 하중의 대부분을 양 하위 종통골재(5)에 지지시킨 상태에서, 또 가이드롤러(14)군을 플랜지부(5A)의 외측면으로 안내시켜 횡진을 방지한 상태에서 행한다. 또 횡격벽체(4)에 지장이 없는 위치에서, 도 2의 가상선에 나타내듯이, 전도방지장치(16)의 스토퍼체(18)를 플랜지부(5A)의 하방으로 돌출시키는 것으로, 주행중의 내부작업장치(10)가 어떠한 사정으로 전도된다고 할때, 좌우 어느 스토퍼체(18)를 플랜지부(5A)의 하면에 접하게 하여, 그 전도를 방지할 수가 있다.

이와 같은 자주식 대차(11)의 주행은, 소망의 위치에서 정지되고, 이 때에 내부작업장치(10) 이것이 주행하는 것으로부터, 단순한 센서제어에 의해 용이하게 정지하여 위치결정이 이루어질 수 있다.

자주식 대차(11)를 정지시킨 후, 우선 회전체(41)를 회전시킨다. 이것은 회전구동장치(49)를 정 또는 역방향으로 구동시키고, 치차전동기구(48)와 수동치차 (47)를 통하여 종축(45)을 회전시킨다. 이로 인하여 회전체(41)를, 회전용 축받이장치(43)를 통하여 회전지지체(37)에 지지시킨 상태에서, 종축심(40)의 둘레로 좌측 또는 우측으로 회전, 예컨대 도 3의 가상선 B에 나타내듯이 좌측으로 회전할 수있다. 즉, 평면에서 보았을 때에, 본체부(12)에 대하여 프레임체(51)를 직각형상으로서 좌측으로 진출시킬 수 있다. 다음에 각 실린더장치(38)의 작동에 의해 잠금용 부재(39)군을 내측으로 이동시키고, 피당접체(50)에 접하게 함으로서, 회전체(41)의 회전자세의 위치결정을 행한다.

이 상태에서, 작업용 로봇(70)에 의해 도장작업을 자동적으로 수행하지만, 이 때에 작업용 로봇(70)에 의한 작업범위(작업개소) 순차적으로 변경조정된다.

즉, 이동구동장치(36)에 의해, 랙(27)에 맞물려져 있는 피니온(35)을 정역으로 회전시키는 것으로, 본체부(12)에 대하여 이동부(30)를 전후방향으로 이동할 수 있고, 이하 도 6의 가상선 D에 나타내듯이, 작업용 로봇(70)의 위치를 전후방향(하위 종통골재(5)의 길이방향)으로 이동조정할 수 있다. 이 때에 이동부(30)의 전후이동은, 지지롤러(32)군을 양 지지레일(26) 상으로 이동시켜서 하중지지를 행한 상태에서, 또한 부상방지롤러(33)군을 지지레일(26)에 하방으로부터 대향시켜서 하중반력에 의한 부상을 방지한 상태에서, 또 횡진방지롤러(34)군을 지지레일(26)에 내측방으로부터 대향시켜서 횡진을 방지한 상태에서, 원활하고 안정하게 행한다.

또한, 출퇴구동장치(67)에 의해, 랙(67)에 맞물려져 있는 피니온(65)을 정역으로 회전시킴으로서, 프레임체(51)에 대하여 슬라이드체(60)를 횡방향으로 슬라이드 할 수 있고, 이로서 작업용 로봇(70)의 위치를 횡방향(프레임체(51)의 길이방향)으로 이동조정할 수 있다. 이 때에 슬라이드체(60)의 횡이동은, 지지롤러(61)군을 양 지지레일(52)상에서 회전시켜서 하중지지를 행한 상태에서, 또한 부상방지롤러(62)군을 지지레일(52)에 하방으로부터 대향시켜서 하중반력에 의한 부상을 방지한 상태에서, 또한 횡진방지롤러(63)군을 프레임체(51)에 내측방으로부터 대향시켜서 횡진을 방지한 상태에서, 원활하고 안정하게 행한다.

또한, 슬라이드 구동장치(77)에 의해, 랙(69)에 맞물려져 있는 피니온(75)을 정역으로 회전시키는 것으로서, 슬라이드체(60)에 대하여 작업용 가대(71)를 횡방향으로 슬라이드 할 수 있고, 이로서 작업용 로봇(70)의 위치를 횡방향(슬라이드체 (60)의 길이방향)으로 이동조정할 수 있다. 이 때에 작업용 가대(71)의 횡이동은, 지지롤러(72)군을 양 지지레일(68)상으로 이동시켜서 하중지지를 행한 상태에서, 또한 부상방지롤러(73)군을 양 지지레일(68)에 하방으로부터 대향시켜서 하중반력에 의한 부상을 방지한 상태에서, 또 횡진방지롤러(74)군을 슬라이드체(60)에 내측방으로부터 대향되게 횡진을 방지한 상태에서, 원활하고 안정하게 행한다.

이로 인하여, 예컨대 도 6의 실선이나 도 7에 나타내는 상태로 할 수 있다.

이상과 같이 하여, 이동부(30)의 전후이동과, 슬라이드체(60)의 횡방향 슬라이드와, 작업용 가대(71)의 횡방향 슬라이드를 행하고, 이것을 적당하게 조합시켜 작동시키는 것에 의해, 작업용 가대(71)상의 작업용 로봇(70)에 의한 작업범위를 순차, 임의로 변경조정하여, 광범위한 부분을 효율적으로 도장할 수가 있다. 그리고, 각 동작부를 원래 위치로 복귀한 상태, 즉 상술한 반입주행시의 자세로 복귀한 상태에서, 회전체(41)를 종축심(40)의 둘레로, 예컨대 상술한 것과는 역으로 우측으로 회전시킨다. 이로 인하야, 내부작업장치(10)의 우측영역에서의 도장작업을, 상술한 것과 마찬가지로 행한다.

그 후, 각 동작부를 원래 위치로 복귀한 상태에서, 내부작업장치(10)를 후퇴주행(반출주행)시키거나, 또는 다음의 실로 전진시키면서, 내부작업장치(10)의 존재개소(중앙영역) 등의 도장을 행한다. 이 때에, 회전 이외의 작동, 즉 각부의 전후방향의 이동 등이 적당하게 이루어진다. 이러한 작업은, 내부작업장치(10)의 자주식 대차(11) 등이 해당하는 실로부터 퇴출한 후에도 계속하여 진행한다.

이상으로, 폐쇄관형 구조물(1)의 전내면, 즉 양 벽체(2),(3), 각 횡격벽체 (4), 상하의 종통골재(5),(6)군의 각 표면에 대하여 작업용 로봇(70)에 의한 도장작업을 하지 않은 상태에서 자동적으로 수행할 수 있다. 또한 도장작업중은, 마그넷크롤러(24)의 흡착력에 의해 편하중에 대처할 수 있다. 이로 인하여 카운터웨이터가 불필요하게 되어, 내부작업장치(10)의 소형경량화가 가능하게 된다.

상기 제1실시예에서는, 회전체(41)에 대하여 슬라이드체(60)가 횡방향으로 출퇴이동하고, 이 슬라이드체(60)에 대하여 작업용 가대(71)가 횡방향으로 이동하는 2단의 텔레스코픽 형식으로 되어 있지만, 이것은 2단 이상의 복수단의 텔레스코픽 형식으로 되어 있어도 좋다. 또한 작업용 가대(71)는 이동이 없는 1단의 텔레스코픽 형식으로 되어 있어도 좋다.

상기 제1실시예에서는, 슬라이드체(60)를 횡방향의 양측으로 이동시키기 위하여, 랙(64), 피니온(65), 전동기구(66), 출퇴구동장치(67) 등으로 이루어진 연동기구가 채용되고 있지만, 이것은 사이버모터에 의해 구동되는 스프로킷(sprocket)과 피니온측의 스프로킷과의 사이에 체인(chain)을 설치한 형식 등으로 되어 있어도 좋다.

상기 제1실시예에서는, 폐쇄관형 구조물(1)로서 배의 제조시에 있어서의 선박이 나타나고 있지만, 이것은 교량, 철골 등의 철강을 이용한 폐쇄관형 구조물을 제작할 때에 채용되어도 좋고, 또한 복수체의 종통골재를 조립한 폐쇄관형 구조물을 제작할 때에 채용되어도 좋다.

상기 제1실시예에서는, 작업용 로봇(70)에 의해 도장작업을 행하고 있지만, 이것은 작업용 로봇(70)의 종류에 의해서, 검사, 가공, 용점 등, 각종의 작업을 행한 것이다.

다음에, 본 발명의 제2실시예를, 도 10 내지 도 17에 의거하여 설명한다.

이 제2실시예에 있어서, 상술한 제1실시예와 동일 또는 거의 동일한 구성물에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여, 그 상세한 설명은 생략한다.

즉, 도 10, 도 16에 있어서, 부호 1은 폐쇄관형 구조물, 2는 상위벽체, 3은 하위벽체, 4는 횡격벽체, 5는 하위 종통골재(레일의 일 예), 5A는 플랜지부, 5B는 가장자리부, 6은 상위 종통골재, 7은 개구부, 10은 내부작업장치, 11은 자주식 대차, 12는 본체부, 13은 회전바퀴체(차륜), 14는 가이드롤러, 20은 주행수단, 30은 이동부, 31은 이동체, 36은 이동구동장치, 37은 회전지지체, 40은 종축심, 41은 회전체, 43은 회전용 축받이장치, 49는 회전구동장치, 51은 프레임체, 60은 슬라이드체, 70은 작업용 로봇, 71은 작업용 가대를 각각 나타낸다.

도 16에 나타내듯이, 폐쇄관형 구조물(1)에 의한 폐쇄형태의 실이, 하위 종통골재(5)의 길이방향에서 연결형으로 복수개 형성되어 있는 경우에는, 그 길이방향에서의 각 횡격벽체(4)의 소정개소에 대하여 개구부(7)가 형성된다. 이로 인하여, 한쌍의 하위 종통골재(5)를 이용하여, 내부작업장치(10)를 개구부(7)에 통과시키면서 복수의 실사이로 반입주행할 수 있다.

도 10 내지 도 13에 있어서, 상기 내부작업장치(10)와 고정부(80)와의 사이에는, 케이블(91)과, 이 케이블(91)의 안내수단(92)으로 이루어진 내부작업장치용 케이블장치(90)가 설치된다. 즉, 고정부(80)는, 좌우 한쌍의 상판체(81)와, 이 상판체(81)의 중앙하면으로부터 승접(乘接)되는 측판체(82)와, 이 측판체(82)의 하단 사이에 위치되는 저판체(83)에 의해, 단면 U자형의 틀체에 형성되어 있다. 그리고, 전후방향의 양단 부근에 있어서 내부에는 각각 종판체(84)가 설치되어 있고, 이 종판체(84)의 상면측에는 오목부(85)가 형성되어 있다.

상기 고정부(80)는, 한쌍의 하위 종통골재(5)에서의 플랜지부(5A)에 대하여 양 상판체(81)를 연결형태로 하여, 지지체(86) 등을 통하여 외부에 고정되어 있다. 이 때에 고정부(80)의 전단측은, 하위 종통골재(5)나 횡격벽체(4) 등에 대하여, 용접 등으로 고정되어도 좋다. 이로 인하여 내부작업장치(10)가 고정부(80)와 하위 종통골재(5)에 걸쳐서 주행가능하도록 구성된다.

상기 안내수단(92)은, 그 중간부분의 적어도 한 곳에 직선형의 프레임부가 설치되는 것과 동시에 나머지 부분을 케이블베어로서 형성시키고, 상기 프레임부를 주행방향(E)으로 하여 상기 고정부(80) 내에 사행형상으로 수납되도록 구성되어 있다.

즉, 안내수단(92)은, 그 기단(93a)이 고정부(80)의 저판체(83)측에 연결되어 내부작업장치(10)의 후퇴방향(F)으로 신장하는 것과 동시에 상방과 전진방향(G)으로 구부러짐이 가능한 기단측 케이블베어(93)와, 그 선단(94a)이 내부작업장치(10)에서의 자주식 대차(11)의 본체부(12)에 연결되어 내부작업장치(10)의 후퇴방향(F)으로 신장하는 것과 동시에 하방과 전진방향(G)으로 구부러짐이 가능한 선단측 케이블베어(94)와, 양 케이블베어(93),(94) 사이에 위치되는 하나(적어도 하나)의 직선형의 프레임부(95)와, 선단측 케이블베어(94)와 프레임부(95)의 인접한 단부(94b),(95a)간의 연결을 행하고 또 사행 형성방향으로 구부러짐이 가능한 케이블베어(96)로 구성되어 있다. 그리고 상기 프레임부(95)의 최종단 부분(95b)에 기단측 케이블베어(93)의 선단부분(93b)이 연결되어 있다.

이와 같이 연결되어 구성된 안내수단(92)은, 그 외폭(92W)이, 양 상판체(81)의 서로 대향된 내측면 사이의 내폭(81W)에 대하여 작은 폭협(幅狹)이 형성되고, 이로서 사행형상으로 수납된(상세하게는 후술한다) 고정부(80)내로부터 인출가능하게 구성된다.

상기 프레임부(95)는, 예컨대 알루미늄에 의해 평틀형상으로 형성되고, 그 전후단의 양측 부분에는 회전롤러(피가이드체의 일예)(97)가 설치되어 있다. 그리고 고정부(80)의 전단부분에는, 이 회전롤러(97)의 안내를 행하는 롤러가이드체 (87)가, 전진방향(G)측을 상위로 하여 경사지게 설치되어 있다.

즉, 안내수단(92)의 외폭(92) 보다도 외측에 위치되는 회전롤러(97)는, 상판체(81)의 하방에 위치되고, 판형상으로 이루어진 상기 롤러가이드체(87)도, 상판체 (81)의 하방에 추가로 위치되어 있다. 그리고 상기 롤러가이드체(87)의 상단에 대향되는 상태로, 상기 상판체(81)에는 회전롤러(97)의 통과를 허용하는 절결부(切缺部)(88)가 형성되어 있다.

이하에, 상기 제2실시예에의 작용을 설명한다.

개구부(7)를 통과시켜서 내부작업장치(10)를 반입시키기 전에, 이 내부작업장치(10)는, 도 10, 도 12에 나타내듯이, 프레임체(51)가 본체부(12)에 부합하도록 회전하고 또 작업용 로봇(70)은 가장 컴팩트하게 자세되어 있다. 이 상태에서 내부작업장치(10)는, 그 회전차륜(13)이나 주행수단(15)을 상판체(81)상에 위치시켜, 고정부(80)에 정지되게 된다.

이 때 케이블장치(90)의 안내수단(92)는, 상기 고정부(80)내에 사행형상으로 수납되어 있다. 즉, 기단측 케이블베어(93)는, 그 기단(93a)이 저판체(83)의 전단측에 연결되어 내부작업장치(10)의 후퇴방향(F)으로 신장하는 것과 동시에 상방과 전진방향으로 구부러져 있고, 프레임부(95)는, 구부러진 끝의 선단부분(93b)에 그 최종단 부분(95b)이 연결되어 기단측 케이블베어(93)의 상방에 위치되는 것과 동시에, 그 단부(95a)측의 회전롤러(97)의 롤러가이드체(87)의 후부(하위부분)에 접하여 있다.

더욱이 프레임부(95)의 단부(95a)에, 중간 케이블베어(96)를 통하여 그 단부(94b)가 연결된 선단측 케이블베어(94)가, 프레임부(95)의 상방에 위치되어 내부작업장치(10)의 후퇴방향(F)으로 신장한 후, 상방과 전진방향(G)으로 구부러져서, 자주식 대차(11)에서의 본체부(12)의 후단에 연결되게 된다.

이로 인하여 안내수단(92)은, 그 프레임부(95)를 주행방향(E)으로 하여 상기 고정부(80) 내에, 사행형상으로 컴팩트하게 수납되게 된다. 즉, 안내수단(92)의 대부분은, 초기위치에 있는 내부작업장치(10)의 하방에 사행형상으로 위치하게 된다. 따라서, 수납자세의 케이블장치(90)이 고정부(80)의 후방으로 거의 신장하는 것이 없어서, 이 고정부(80)의 후방에 불필요한 영역이 거의 발생하지 않게 된다.

이와 같은 초기위치의 상태로부터, 주행수단(20)을 구동시켜서 자주식 대차 (11)를 주행(진입)시킨다. 즉, 양 주행수단(20)을 동조제어구동시키는 것에 의해, 자주식 대차(11)를, 상판체(81)상으로부터 하위 종통골재(5) 상으로 주행시킬 수 있다. 이 때에 자주식 대차(11)의 주행은, 회전바퀴체(13)군을 플랜지부(5A) 상에서 전동시키고, 또 가이드롤러(14)군을 플랜지부(5A)의 외측면으로 안내시켜서 횡진을 방지한 상태로 행한다.

그리고 자주식 대차(11), 즉 내부작업장치(10)의 전진의 주행구동력에 의해서, 상기 고정부(80) 내에 사행형상으로 수납되어 있는 안내수단(92)이, 자동적으로 인출되게(신장되게) 된다.

즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 고정부(80) 내에 사행형상으로 수납되어 있는 안내수단(92)은, 내부작업장치(10)의 전진의 주행구동력에 의해서, 우선 도 17(a)에 나타내듯이, 선단측 케이블베어(94)이 점차적으로 인출된다. 그리고 선단측 케이블베어(94)가 충분하게 인출된 상태에서, 상술한 주행구동력이 프레임부 (95)에 작용하고, 이로서 프레임부(95)의 인출이 행해진다.

이 프레임부(95)의 인출시에, 도 17(b)에 나타내듯이, 먼저 선단측의 회전롤러(97)가 롤러가이드체(87)의 경사면으로 안내됨으로서, 그 단부(95a)가 점차적으로 들어올려지면서 전진방향(G)측으로 이동된다. 이 때 중간 케이블베어(96)는, 케이블가이드체(89)로 안내되어 들어올려지면서, 구부러짐이 점차적으로 해소되어 직선형으로 된다.

다음에 도 17(c)에 나타내듯이, 전단측의 회전롤러(97)가 오목부(85)를 통하여 상판체(81)상에 위치되고, 그 다음에는, 회전롤러(97)가 상판체(81)상으로부터 플랜지부(5A)상으로 전동하면서 프레임부(95)의 인출이 행해진다. 또 프레임부(95)의 인출이동에 수반하여, 기단측 케이블베어(93)가 반전위치(구부러지는 위치)를 전부측으로 점차적으로 이동시키면서 선단부분(93b)측으로부터 이동된다.

그리고 프레임부(95)의 인출이 끝나가게 되면, 종단측의 회전롤러(97)가 롤러가이드체(87)의 경사면으로 안내됨으로서, 그 최종단 부분(95b)이 점차적으로 들어올려지면서 전진방향(G)측으로 이동된다. 이로 인하여, 도 17(d)에 나타내듯이, 후단측의 회전롤러(97)가 오목부(85)를 통하여 상판체(81)상에 위치되고, 그 다음에는, 기단측 케이블베어(93)의 인출이 행해지고, 이로서 도 16에 나타내듯이, 안내수단(92)의 거의 전 길이(또는 필요상의 길이분)가 인출된다.

상술한 바와 같이 하여, 내부작업장치(10)의 전진의 주행구동력에 의해서, 고정부(80) 내에 사행형상으로 수납되어 있는 안내수단(92)이 자동적으로 인출되게 된다. 그리고, 인출되어 있는 안내수단(92)은, 내부작업장치(10)의 후진의 주행구동력에 의해서, 상술한 것과는 반대의 작용을 행하여 고정부(80)내에 자동적으로 사행형상으로 수납된다.

즉, 내부작업장치(10)의 후진에 수반하여, 먼저 기단측 케이블베어(93)가 반전위치를 후부측으로 점차적으로 이동시키면서 후방으로 이동되어 고정부(80) 내로 수납되어지고, 다음에 후단측의 회전롤러(97)가 오목부(85)를 통과한 후, 롤러가이드체(87)의 경사면으로 안내되어 고정부(80)내에 위치하게 됨으로서, 프레임부 (95)가 고정부(80) 내에서 후방측으로 이동된다.

그리고, 프레임부(95)의 전단측의 이동에 수반하여, 전단측의 회전롤러(97)가 오목부(85)를 통과한 후, 롤러가이드체(87)의 경사면으로 안내되어, 고정부(80) 내로 위치된다. 이 때에 중간 케이블베어(96)는, 케이블가이드체(89)로 안내되어 하강하면서 점차적으로 구부러진다. 그 후에, 내부작업장치(10)의 후진의 주행구동력에 의해서, 선단측 케이블베어(94)가 점차적으로 고정부(80) 내로 위치되고, 이 때에 반전위치가 후부측으로 점차적으로 이동형성된다.

상술한 바와 같이 하여, 내부작업장치(10)의 후진의 주행구동력에 의해서, 직선형으로 인출되어 있는 안내수단(92)이, 고정부(80)내에 대하여 자동적으로 사행형상으로 수납되게 된다.

이와 같이, 구부러지는 방향이 동일하게 되어 있는 기단측 케이블베어(93) 및 선단측 케이블베어(94)와, 이 케이블베어(93),(94)과는 구부러지는 방향이 다른 중간 케이블베어(96)와, 구부러짐이 발생하지 않은 강체성의 프레임부(95)와의 복합체로 이루어진 안내수단(92)을 사용하는 것에 의해서, 내부작업장치(10)의 전진의 주행구동력에 의해, 고정부(80)내에 사행형상으로 수납되어 있는 안내수단(92)을 자동적으로 인출하여 사용자세로 할 수 있고, 내부작업장치(10)의 전진의 주행구동력에 의해, 인출되어 있는 안내수단(92)을 고정부(80) 내에 자동적으로 사행형상으로 받아들여 수납자세로 할 수 있다.

이 때에, 프레임부(95)측의 회전롤러(97)를 롤러가이드체(87)에 의해 안내하는 구성에 의해서, 프레임부(95)의 수납자세와 사용자세와의 사이에서의 이행이 항상 원활하게 행하여지고, 또 중간 케이블베어(96)를 케이블가이드체(89)에 의해 안내하는 구성에 의해서, 중간 케이블베어(96)의 수납자세와 사용자세와의 사이에서의 이행이 항상 원활하게 행하여지게 된다.

상술한 자주식 대차(11)의 전진주행은 소망의 위치에서 정지되고, 자주식 대차(11)를 정지시킨 후, 먼저 회전구동장치(49)를 정 또는 역으로 구동시켜 회전체(41)를 회전시킨다. 이로 인하여 회전체(41)를, 회전용 축받이장치(43)를 통하여 회전지지체(37)로 지지한 상태에서, 종축심(40)의 둘레로 좌 또는 우로 회전, 예컨대 도 14나, 도 15의 실선으로 나타내듯이 좌측으로 회전할 수 있다. 즉, 평면에서 보았을 때, 본체부(12)에 대하여 프레임체(51)를 직각형으로 하여 좌측으로 진출시킬 수 있다.

이 상태에서, 작업용 로봇(70)에 의해 도장작업을 자동적으로 수행하게 되지만, 이 때에 작업용 로봇(70)에 의한 작업범위(작업개소)가 점차적으로 변경조정된다. 즉, 출퇴구동장치의 작동에 의해, 프레임체(51)에 대하여 슬라이드체(60)를 횡방향으로 슬라이드 할 수 있고, 이로서 작업용 로봇(70)의 위치를 횡방향(프레임체 (51)의 길이방향)으로 이동조정할 수 있다.

또, 슬라이드 구동장치의 작동에 의해, 슬라이드체(60)에 대하여 작업용 가대(71)를 횡방향으로 슬라이드 할 수 있고, 이로서 작업용 로봇(70)의 위치를 횡방향(슬라이드체(51)의 길이방향)으로 이동조정할 수 있다. 이로 인하여, 예컨대 도 14, 도 15의 실선에 나타내듯이, 작업용 로봇(70)을 가장 횡의 외방으로 위치시킨 상태로 할 수 있다.

더욱이, 이동구동장치(36)의 작동에 의해, 본체부(12)에 대하여 이동부(30)를 전후방향으로 이동할 수 있고, 이로서 작업용 로봇(70)의 위치를, 예컨대 도 15의 가상선으로 나타내듯이, 전후방향(하위 종통골재(5)의 길이방향)으로 이동조정할 수 있다.

이상과 같이 하여, 이동부(30)의 전후이동과, 슬라이드체(51)의 횡방향 슬라이드와, 작업용 가대(71)의 횡방향 슬라이드를 진행하고, 이것을 적당하게 조합시켜 작동시키는 것에 의해, 작업용 가대(71)상의 작업용 로봇(70)에 의한 작업범위를 순차, 임의적으로 변경조정하여, 좌측영역에서의 광범위한 부분을 효율적으로 도장할 수가 있다.

그리고, 각 동작부를 원래 위치로 복귀시킨 상태, 즉 상술한 반입주행시의 자세로 복귀한 상태에서, 회전체(41)를 종축심(40)의 둘레로, 예컨대 상술한 것과는 반대로 좌측으로 회전시킨다. 이로 인하여, 내부작업장치(10)의 좌특영역에서의 도장작업을, 상술한 것과 마찬가지로 행하게 된다.

그 후, 각 동작부를 원래 위치로 복귀한 상태에서, 내부작업장치(10)를 후퇴주행(반출주행)시키거나, 또는 다음의 실로 전진주행(반입주행)시키면서, 내부작업장치(10)의 존재개소(중앙영역) 등의 도장을 행한다. 이 때에, 회전 이외의 작동, 즉 각부의 전후방향의 이동 등이 적당하게 이루어진다. 이러한 작업은, 내부작업장치(10)의 자주식 대차(11) 등이 해당하는 실로부터 퇴출된 후에도 계속하여 진행한다.

이상과 같이, 폐쇄관형 구조물(1)의 전 내면, 즉 양 벽체(2),(3), 각 횡격벽체(4), 상하의 종통골재(5),(6)군의 각 표면에 대하여 작업용 로봇(70)에 의한 도장작업을, 도장도 하지 않은 상태에서 자동적으로 수행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3실시예를 도 18에 의거하여 설명한다.

즉, 2개(2매)의 프레임부(95)를 사용한 형식에 있어서, 양 프레임부(95) 사이에는, 선단측 케이블베어(94)와 동일하게 구부림 작용을 행하는 중계 케이블베어 (98)와는 별개의 중간 케이블베어(96)이 개재되어 있다.

이 제3실시예에서는, 2개(복수매)의 프레임부(95)를 사용함으로서, 내부작업장치(10)의 주행거리를 더 길게 할 수 있다.

상기 제2실시예 및 제3실시예에서는, 내부작업장치(10)를, 배의 제조에 있어서의 폐쇄관형 구조물(1) 내에서 주행시키는 형식이 나타나 있지만, 이것은 교량, 철골 등의 철강을 이용한 폐쇄관형 구조물(1)을 제작할 때에 채용하여도 좋고, 또 일부 개방형의 각종 구조물을 제작할 때에 채용하여도 좋다.

상기 제2실시예 및 제3실시예에서는, 폐쇄관형 구조물(1)의 하위 종통골재 (5)를 이용하여 내부작업장치(10)를 주행시키지만, 이것은 별개로 레일을 가설하여 내부작업장치(10)를 주행시키는 형식으로 하여도 좋다.

상기 제2실시예 및 제3실시예에서는, 작업용 로봇(70)에 의해 도장작업을 행하지만, 이것은 작업용 로봇(70)의 종류에 의해서, 검사, 가공, 용접 등 각종의 작업을 행하는 것이다.

상기 제2실시예 및 제3실시예에서는, 피가이드체로서 회전롤러(97), 가이드체로서 롤러가이드체(87)가 나타나 있지만, 예컨대 피가이드체로서 로드형의 돌기체를 채용한 형식 등으로 하여도 좋다.

본 발명에 의하여, 자주식 대차의 주행이동과, 회전체의 양측으로의 회전이동과, 슬라이드체의 횡방향 슬라이드를 적당하게 조합시켜 작동시키는 것에 의해, 작업용 로봇에 의한 작업범위를 순차, 임의적으로 변경조정할 수 있고, 이로 인하여 폐쇄관형 구조물의 광범위한 범위, 즉 양 벽체, 각 횡격벽체, 종통골재군 등의 부분에 대한 작업용 로봇에 의한 각종 작업을, 폐쇄관형 구조물의 외부에 대규모의 장치를 필요로 하지 않고, 자동적이고 효율적으로 수행할 수 있 다. 게다가 주행은 이미 설치된 종통골재를 이용하여 행하는 것으로, 특별히 주행레벨을 설치하지 않아도 좋다.

Claims (10)

1. 상하 한쌍의 벽체와, 양 벽체간에 설치되어 측벽을 형성하는 횡격벽체(橫隔壁體)와, 하위벽체의 상면측에 설치된 다수체의 종통골재(縱通骨材)로 구성된 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치에 있어서,

   복수의 종통골재에 지지안내되는 자주식 대차(自走式 臺車)와, 이 자주식 대차에 종축심의 둘레로 회전이 자유롭도록 설치된 회전체와, 이 회전체에 지지안내되어 횡방향으로 출퇴이동이 자유로운 슬라이드체와, 이 슬라이드체에 설치된 작업용 로봇으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치.
2. 제1항에 있어서, 자주식 대차가 마그넷크롤로에 의한 주행수단을 보유한 것을 특징으로 하는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작업용 로봇이 슬라이드체에 대하여 슬라이드 방향으로 이동이 자유롭도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자주식 대차가, 주행수단을 보유하는 본체부와, 이 본체부에 대하여 대차주행방향으로 이동이 자유로운 이동부로 이루어지고, 이 이동부에 회전체가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내부작업장치가 횡격벽체의 소정 개소에 형성된 개구부를 통하여 폐쇄관형 구조물의 내부에 반입가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 폐쇄관형 구조물의 내부작업장치.
6. 주행이 자유로운 내부작업장치와 고정부와의 사이에 설치되어 있는 케이블과, 이 케이블의 안내수단으로 이루어진 내부작업장치용 케이블장치에 있어서,

   상기 안내수단이, 그 중간부분의 적어도 한 곳에 직선형의 프레임부가 설치되는 것과 동시에, 나머지 부분을 케이블베어로서 형성시키고, 상기 프레임부를 주행방향으로 하여 상기 고정부 내에 사행(蛇行)형상으로 수납시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 내부작업장치용 케이블장치.
7. 제6항에 있어서, 안내수단은, 그 기단이 고정부에 연결되어 내부작업장치의 후퇴방향으로 신장하는 것과 동시에 상방과 전진방향으로 구부러짐이 가능한 기단측 케이블베어와, 그 선단이 주행장치에 연결되어 내부작업장치의 후퇴방향으로 신장하는 것과 동시에 하방과 전진방향으로 구부러짐이 가능한 선단측 케이블베어와, 양 케이블베어 사이에 위치되는 적어도 하나의 직선형 프레임부와, 선단측 케이블베어 및 프레임부의 인접하는 끝부분의 연결을 행하고 또한 사행 형성방향으로 구부러짐이 가능한 중간 케이블베어로 구성되며, 상기 프레임부의 최종단 부분에 기단측 케이블베어의 선단부분이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 내부작업장치용 케이블장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 프레임부의 양측부분에는 피가이드체가 설치되고, 이 피가이드체의 안내를 행하는 가이드체가 전진방향측을 상위로 하여 경사지게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부작업장치용 케이블장치.
9. 제7항에 있어서, 중간 케이블베어의 안내를 행하는 가이드체가 전진방향측을 상위로 하여 경사지게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부작업장치용 케이블 장치.
10. 제8항에 있어서, 중간 케이블베어의 안내를 행하는 가이드체가 전진방향측을 상위로 하여 경사지게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부작업장치용 케이블 장치.