KR20060016661A - 승강이동형 작업유닛 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업공간 내에 평행하게 배열된 복수의 장애물들을 넘어 작업 유닛을 이송시킬 수 있는 이송장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이송장치는, 평행하게 배열된 한 쌍의 장애물(2a, 2b)들 위를 횡으로 가로질러 안착되는 기대(10)와, 기대(10)에 그의 길이방향을 따라 직선 이동함과 동시에 그에 수직한 방향으로 승강 가능하게 설치되는 구동다리(20)와, 기대(10)에 구동다리(20)와 나란하게 길이방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치되는 이동체(30)와, 이동체(30)에 기대(10)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 선단에는 작업 유닛(100)을 구비하는 매니퓰레이터(40)와, 구동다리(20)의 하단에 설치되어 모터(51)에 의해 구동됨으로써 이송장치를 이동시키는 구동바퀴(50)를 구비한다. 이러한 이송장치는, 이중 선체 구조와 같이 내부에 장애물들이 있는 작업공간에서 장애물들 위를 회전하여 건너가면서 작업 유닛을 이송하므로, 작업자가 직접 작업공간으로 들어가지 않고 용접 등의 작업을 행할 수 있다.

승강, 이송장치, 용접, 로봇, 이중선체

Description

승강이동형 작업유닛 이송장치{Elevating Type Transportation Apparatus for Operation Unit}

도 1a는 이중 선체 구조를 구성하는 오픈 타입 이너 바텀 블록(open type inner bottom block)의 사시도.

도 1b는 도 1a의 A부분의 확대도.

도 2는 이중 선체 구조를 구성하는 더블 바텀 블록(double bottom block)의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 작업 유닛의 이송장치의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 이송장치의 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 이송장치의 일부 절개 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 이송장치의 측단면도.

도 7은 구동다리의 구동 메커니즘을 나타내는 사시도.

도 8은 이동체와 매니퓰레이터의 구동 메커니즘을 나타내는 사시도.

도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 따른 이송장치의 동작을 순차적으로 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기대 12 : 피니언기어

14 : 제2모터 15 : 랙(rack)기어

20 : 구동다리 21 : 랙기어

22 : 가이드블록 24 : 벨트

26 : 제3모터 30 : 이동체

31 : 피니언기어 32 : 제4모터

38 : 제5모터 39 : 피니언기어

40 : 매니퓰레이터 41 : 랙기어

50 : 바퀴 51 : 제5모터

53 : 제6모터 60 : 볼캐스터(ball caster)

100 : 용접 유닛 120 : 종동바퀴

본 발명은 선박 건조 시에 사용되는 각종 작업 유닛을 이송하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 선박의 제조 시 선박 내부의 장애물을 통과하면서 용접 등의 작업을 할 수 있도록 작업 유닛을 이송하는 이송장치에 관한 것이다.

선박에 있어 이중 선체(double hull) 구조는 선저 또는 선측 부분이 파괴되 는 경우에 있어서, 선저 내부로의 침수를 막을 수 있고, 선저의 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공간 활용도도 좋고 배의 중심이 낮아져 선체 안정성이 증가하는 등의 이점을 가지고 있다.

이러한 이중 선체 구조의 장점 때문에, 최근 이중 선체 구조를 가지는 선박의 건조 물량이 증가하고 있다. 그러나, 이중 선체의 선저부는 복잡한 골조 구조를 가지기 때문에, 그 제작 과정을 자동화하는 데에는 여러 가지 어려움이 있게 된다.

도 1a에는 이중 선체 구조를 구성하는 이너 바텀 블록(inner bottom block)의 사시도가 도시되어 있다.

도 1a에 도시된 것과 같이, 이중 선체 구조를 구성하는 이너 바텀 블록(1)은, 넓은 철판으로 이루어진 하판(bottom plate)(3) 상에 T자 형의 단면형상을 가지는 복수 개의 론지(longi)(2)가 소정의 간격으로 서로 평행하게 용접 설치되는 구조를 가진다. 여기에 철판으로 이루어진 웹 플로어(web floor)(4) 및 거더(girder)(5)가 상기 하판(3) 상에 수직하게 설치됨으로써, 도 1a에 도시된 것과 같은 이너 바텀 블록(1)이 완성된다.

이러한 이너 버텀 블록(1)을 제작함에 있어서는, 먼저 상기 하판(3), 론지(2), 웹 플로어(4) 및 거더(5)들을 서로 가용접하여 전체적인 형태를 만든 다음, 주용접을 실시하는 방식으로 제작하는 것이 일반적이다.

즉, 가용접에 의해 이너 바텀 블록(1)의 형태를 완성한 후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 론지(2)와 웹 플로어(4) 사이의 수직용접부(6)와, 상기 하판(3)과 웹 플로어(4) 사이의 수평용접부(7)를 주용접함으로써 이너 바텀 블록(1)을 완성한다.

주용접을 위하여, 도 1a에 도시된 바와 같이 상면이 개방된 이너 바텀 블록(1)의 경우, 종래에는 크레인을 이용하여 자동 용접장치를 용접 위치(A)에 가까이 위치시킨 후 용접 작업을 수행하였다. 그리고, 한 부분의 용접 작업이 마무리되면, 다시 크레인을 사용하여 자동 용접장치를 해당 론지(2) 너머의 다른 용접 위치로 이동시킨 후 용접 작업을 수행하였다. 그러나, 이러한 방식으로 이너 바텀 쉘(1)의 용접을 수행하기 위해서는 별도의 크레인이 필요하고 작업자의 일손이 많이 필요하다는 단점이 있다.

한편, 도 2에는 도 1a에 도시된 이너 바텀 블록에 상판이 결합된 형태의 더블 바텀 블록(Double Bottom Block)의 사시도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 더블 바텀 블록(8)은 상하좌우가 모두 폐쇄되어 있다. 따라서, 더블 바텀 블록(8)에 대해서는 크레인을 사용하여 용접작업을 수행하는 것이 불가능하다. 이러한 문제 때문에, 현재는 작업자가 직접 더블 바텀 블록(8)의 내부로 들어가서 용접 작업을 수작업으로 수행하고 있다.

그러나, 더블 바텀 블록(8) 내부의 공간은 매우 어둡고, 막힌 공간 내에서 용접 작업이 이루어지므로 용접 열기와 용접 과정에서 발생되는 가스로 인해 작업자가 작업하기에 열악하다.

한편, 이중 선체 구조를 제작하는 과정에서는 상기 이너 바텀 블록(1) 및 더블 바텀 블록(8)에 대한 용접 이외에도, 그라인딩, 블라스팅, 또는 도장 등의 작업 이 수행되어야 한다.

종래에는 이러한 작업에 필요한 각종 장비를 크레인을 이용하여 상기 이너 바텀 블록(1) 내부로 투입하여야 하는 불편함이 있었다. 그리고, 상기 더블 바텀 블록(8) 내부로는 크레인을 사용하여 장비들을 투입할 수 없기 때문에 작업자가 상기 개구부를 통하여 직접 장비를 투입하고, 작업자가 직접 내부에 들어가서 수작업으로 각종 작업들을 수행할 수밖에 없었다. 그러나, 그라인딩, 블라스팅, 그리고 도장 작업에서 발생하는 각종 먼지, 가스, 냄새 등으로 인해 내부의 작업공간은 매우 열악하여 작업자의 건강을 해치기 쉽다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 이너 바텀 블록(1)은 물론 더블 바텀 블록(8) 내에서, 용접 작업, 그라인딩, 블라스팅, 그리고 도장 작업을 위한 각종 장비들이 자동으로 이동하면서 필요한 작업을 행할 수 있도록, 작업 유닛을 이송하는 장치의 개발 필요성이 대두되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 이중 선체 구조와 같이 내부에 장애물이 설치된 공간 내에서 장애물들 사이를 통과하면서 용접 등의 작업을 할 수 있도록 작업 유닛을 이송하는 이송장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 작업공간 내에 평행하게 배열된 복수의 장애물들을 넘어 작업 유닛을 이송시키는 이송장치로서, 평행하게 배열된 한 쌍의 장애물들 위를 횡으로 가로질러 안착되는 기대와, 상기 기대에 상기 기대의 길이방향을 따라 직선 이동함과 동시에 그에 수직한 방향으로 승강 가능하게 설치되는 구동다리와, 상기 기대에 상기 구동다리와 나란하게 길이방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치되는 이동체와, 상기 이동체에 상기 기대의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 선단에는 상기 작업 유닛을 구비하는 매니퓰레이터와, 상기 구동다리의 하단에 설치되어 제1모터에 의해 구동됨으로써 이송장치를 이동시키는 구동바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송장치를 제공함으로써 달성된다.

이러한 이송장치에서는, 구동다리와 매니퓰레이터가 승강이동 및 횡방향 직선이동을 하면서 장애물을 타고 넘으면서, 구동다리 하부의 구동바퀴의 구동에 의하여 장애물을 사이를 횡방향으로 이동할 수 있다.

본 발명에 따른 이송장치는, 상기 구동다리의 승강동작을 위하여, 상기 구동다리의 일면에 그 길이방향을 따라 형성된 랙기어와, 상기 구동다리가 직선 이동함에 따라 상기 랙기어와 선택적으로 결합되도록 상기 기대에 소정 간격을 두고 나란하게 설치되는 복수의 피니언기어와, 상기 피니언기어들을 동시에 회전시키는 제2모터를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 이송장치는, 상기 구동다리의 직선 이동을 가능하게 하기 위하여, 상기 기대에 길이방향을 따라 선회 가능하게 설치되는 벨트와, 상기 벨트를 구동하는 제3모터와, 일측이 상기 벨트에 고정되며 타측에는 상기 구동다리 가 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드블록을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 이송장치는, 상기 이동체의 직선 이동을 가능하게 하기 위하여, 상기 기대에 그 길이방향을 따라 형성된 랙기어와, 상기 랙기어 위를 주행하도록 상기 이동체의 하부에 설치되는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 구동하는 제4모터를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 이송장치는, 매니퓰레이터의 승강 동작을 위하여, 상기 매니퓰레이터의 일면에 길이방향을 따라 형성된 랙기어와, 상기 이동체의 일측에 회전 가능하게 설치되며 상기 랙기어와 치합되는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 회전 구동하는 제5모터를 구비한다.

한편, 상기 구동바퀴는 상기 매니퓰리에터의 하단에 그 중심선을 축으로 회전 가능하게 결합되며, 상기 매니퓰레이터에 설치되는 제6모터에 의해 회전 구동됨으로써 방향 전환이 가능하게 된다.

또한, 상기 장애물 상에서 원활하게 이동될 수 있도록, 상기 기대의 저면에는 상기 장애물과 구름 접촉하도록 다수의 볼캐스터가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작업 유닛의 하단에는 종동바퀴가 자유 회전 가능하게 설치되어, 이송장치의 이동시 상기 매니퓰레이터를 최대한 하강시켜 종동바퀴가 지면에 구름접촉하게 함으로써 그 이동을 안정적으로 행할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 작업 유닛 이송장치의 바람직한 실시예를 나타낸 도면들로서, 도 3은 작업 유닛 이송장치의 사시도이며, 도 4는 정면도이고, 도 5는 일부 절개 평면도이며, 도 6은 측단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송장치는, 평행하게 배열된 한 쌍의 론지(2a, 2b) 위를 가로질러 안착되는 기대(10)와, 상기 기대(10)에 수평방향(x축 방향)으로 이동 가능함과 동시에 수직방향(z축 방향)으로 승강 가능하게 설치되는 구동다리(20)와, 상기 기대(10)에 상기 구동다리(20)와 나란하게 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동체(30)와, 상기 이동체(30)에 수직방향으로 승강 가능하게 설치되는 매니퓰레이터(manipulator)(40)를 구비한다.

매니퓰레이터(40)의 하단에는 작업 유닛으로서 용접 유닛(100)이 회전 가능하게 설치된다. 매니퓰레이터(40)가 z축 방향을 따라 승강하고, 이동체(30)가 수평방향으로 직선이동 함으로써, 용접 유닛(100)의 선단에 구비된 용접 토치(110)는, 도 1b에 도시된 바와 같은 론지(2)와 웹 플로어(4) 사이의 수직용접부(6)와, 하판(3)과 웹 플로어(4) 사이의 수평용접부(7)를 따라 이동하면서 용접 작업을 수행하게 된다.

한편, 구동다리부(20)의 하단에는 기대(10)를 이송시킬 수 있도록 한 쌍의 구동 바퀴(50)가 구비되어 있다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 기대(10)의 저면에는 그 둘레를 따라 다수의 볼캐스터(ball caster)(60)가 설치되어 있다. 구동다리(20)가 완전히 하강하여 고정된 상태에서, 구동 바퀴(50)가 후술할 제1모터(51)(도 6)에 의해 구동되면, 볼캐스터(60)가 론지(2a, 2b) 상면과 구름 접촉하면 서 기대(10)가 론지(2a, 2b)를 가로질러 이동하게 된다. 한편, 용접 유닛(100)의 하단에도 종동 바퀴(120)가 자유 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우 기대(10)가 론지(2a, 2b)를 가로질러 이동할 때, 매니퓰레이터(40)를 완전히 하강시켜 종동 바퀴(120)가 지면에 구름 접촉하게 함으로써, 기대(10)의 안정적인 이동이 가능하게 된다.

한편, 기대(10)에는 그 길이방향을 따라 관통부(11)가 길게 형성되어 있으며, 구동다리(20)는 관통부(11)를 따라 승강운동 및 직선운동을 하게 된다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 구동다리(20)의 일면에는 길이방향을 따라 랙기어(21)가 형성되어 있으며, 기대(10)의 관통부(11)에는 랙기어(21)가 선택적으로 맞물리도록 복수의 피니언기어(12)가 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 설치되어 있다. 피니언기어(12)들은 회전바(13)에 의해 일체로 연결되어 있다. 회전바(13)는 제2모터(14)의 출력축에 연결되어, 제2모터(14)의 구동에 따라 회전함으로써 피니언기어(12)들을 연동하여 회전시킨다. 따라서, 랙기어(21)가 하나의 피니언기어(12)에 맞물린 상태에서, 제2모터(14)가 구동되면, 구동다리(20)는 기대(10)에 수직한 방향으로 상승 또는 하강하게 된다.

본 실시예에서는 기대(10)의 길이방향을 따라 3개의 피니언기어(12)가 구비되어 있으므로, 구동다리(20)는 수평방향으로 이동하면서 랙기어(21)가 각 피니언기어(12)와 맞물리는 3군데의 위치에서 상하로 승강 할 수 있다. 따라서, 피니언기어(12)의 개수를 늘리면 더욱 많은 위치에서 구동다리(20)가 승강하도록 구성할 수 있을 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 기대(10)의 관통부(11) 하부에는 큰 직경의 오목부(18)가 형성되어 있다. 구동다리(20)가 최대로 상승하면 바퀴(50)가 오목부(18) 내에 수납됨으로써, 그 상태에서 구동다리(20)가 수평방향으로 이동할 때 바퀴(50)가 론지(2a, 2b)와 충돌하지 않게 된다.

한편, 구동다리(20)의 수평방향 이동을 위하여, 기대(10)의 관통부(11) 측면에는 벨트(24)가 기대(10)의 길이방향을 따라 선회 가능하게 설치된다. 벨트(24)는 관통부(11)의 좌우에 각각 설치되는 한 쌍의 기어(25a, 25b)에 감겨지며, 하나의 기어(25a)는 제3모터(26)가 연결된다. 벨트(24)에는 구동다리(20)가 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드블록(22)이 고정된다. 따라서, 제3모터(26)가 기어(25a)를 구동시키면 벨트(24)가 선회하게 되며, 그에 따라 가이드블록(22)에 결합된 구동다리(20)는 수평방향으로 이동하게 된다.

본 실시예에서는 구동다리(20)와 가이드블록(22)의 결합구조로서, 일반적인 직선이동용 가이드레일과 가이드블록의 결합구조를 채용하였다. 즉, 가이드블록(22)과 결합되는 부분의 구동다리(20)의 양 모서리에는 그 길이방향을 따라 복수의 레일홈(27)이 형성되며, 가이드블록(22) 내에는 상기 레일홈(27)에 구름 접촉하도록 다수의 볼(28)이 구비되어 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 구동다리(20)의 하단에 설치된 한 쌍의 구동 바퀴(50)는 그들 사이에 설치된 양방향 모터인 제1모터(51)에 의해 동기적으로 구동된다. 아울러, 구동 바퀴(50)는 구동다리(20)의 하단에 구동다리(20)의 중심선을 축으로 회전 가능하게 설치된다. 즉, 구동 바퀴(50)는 구동다리(20)의 선단 부에 설치된 제6모터(53)에 의하여 방향 전환이 가능하다. 제6모터(53)의 작동에 의해 구동 바퀴(50)의 방향을 도 3의 상태에서 90도 각도만큼 변화시키면, 구동 바퀴(50)가 구동될 때 기대(10)는 론지(2a, 2b)의 길이방향을 따라 이동하게 된다. 따라서, 기대(10)를 론지(2a, 2b)의 길이방향을 따라 이동시키면서 용접 유닛(100)에 의해 용접작업을 수행할 수 있다.

한편, 이동체(30)의 직선이동을 위하여, 기대(10)에는 관통부(11)와 나란하게 그 길이방향을 따라 랙기어(15)가 설치되어 있으며, 이동체(30) 하부에는 상기 랙기어(15)에 결합되는 피니언기어(31)가 설치된다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 피니언기어(31)는 이동체(30) 내에 설치된 제4모터(32)에 의하여 구동됨으로써 랙기어(15)를 따라 주행하게 되며, 그에 따라 이동체(30)가 수평방향으로 직선이동하게 된다.

한편, 기대(10)의 상면에는 랙기어(15)를 사이에 두고 한 쌍의 가이드레일(16)이 나란하게 형성되어 있으며, 이동체(30)의 저면에는 가이드레일(16) 위에 각각 안착되도록 한 쌍의 가이드홈(33)이 형성되어 있다. 따라서, 가이드레일(16)은 이동체(30)의 직선이동을 안내한다.

이동체(30)는 기대(10)의 바깥쪽으로 연장된 연장부(37)를 구비한다. 이동체(30)의 연장부(37)에는 매니퓰레이터(40)가 삽입되는 결합구멍(37a)이 형성되어 있고, 결합구멍(37a)의 안쪽에는 제5모터(38)(도 8)의 출력축에 연결되는 피니언기어(39)가 설치되어 있다. 매니퓰레이터(40)의 일면에는 길이방향을 따라, 상기 피니언기어(39)가 치합되는 랙기어(41)가 형성된다.

제5모터(38)의 구동에 의하여 피니언기어(39)가 매니퓰레이터(40)의 랙기어(41) 상에서 회전하면서 주행함으로써, 매니퓰레이터(40)는 상대적으로 수직방향으로 승강하게 된다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 용접 유닛(100)은 매니퓰레이터(40)의 하단에서 2축 방향의 회전운동(즉, x축을 중심으로 하는 회전운동과 z축을 중심으로 하는 회전운동)이 가능하도록 구성된다. 이를 위하여, 용접 유닛(100)과 매니퓰레이터(40)는 링크(130)에 의해 연결된다. 링크(130)는 그 일단이 매니퓰레이터(40)의 하단에 z축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 타단은 용접 유닛(100)에 x축을 중심으로 회전 가능하게 연결된다. 용접 유닛(100)의 z축 회전은 매니퓰레이터(40)의 선단부에 설치되며 링크(130)의 일단과 연결되는 제7모터(42)에 의해 이루어지며, x축 회전은 용접 유닛(100)의 내부에 설치되며 링크(130)의 타단과 연결되는 제8모터(140)(도 6)에 의해 이루어진다.

한편, 용접 유닛(100)은 대략 45도의 각도를 가지는 4개의 경사표면(150)을 구비함으로써 피라미드와 같은 외형을 이루며, 경사표면(150)들이 만나는 꼭짓점에 용접토치(110)가 장착된다.

경사표면(150)들 중 2개의 경사표면은 용접 작업을 하는 동안 수직하게 접합되어야할 한 쌍의 피접합물들, 즉 도 1b에서와 같은 론지(2)와 웹 플로어(4), 또는 하판(3)과 웹 플로어(4)에 각각 접촉함으로써, 용접토치(110)와 피접합물들의 용접부(6, 7)(도 1b)와의 거리를 일정하게 유지시키는 기능을 한다. 한편, 용접유닛(100)의 원활한 이동을 위하여, 각 경사표면(150)에는 다수의 볼(160)이 회전 가능 하게 설치되어 있다. 이러한 볼(160)에 의하여, 경사표면(150)들은 피접합물(2, 3, 4)들과 미끄럼 접촉하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 용접 유닛(100)의 x축 회전이 제8모터(140)에 의하여 이루어지는 것을 예로 들었으나, 별도의 모터 없이 링크(130)의 타단이 단순히 용접 유닛(100)에 자유 회전 가능하게 결합되어도 x축 회전이 가능할 수 있다. 즉, 용접 유닛(100)이 피접합물(2, 3. 4)들에 약간 접촉한 상태에서 매니퓰레이터(40)를 승강 또는 수평 이동시키면, 용접 유닛(100)이 가압되어 링크(130)의 타단을 중심으로 x축 회전이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성을 가지는 이송장치에서는, 하나의 작업공간, 즉 한쌍의 론지(2a, 2b) 사이의 공간에서 작업이 완료되면, 기대(10)가 론지(2a, 2b)를 가로질러 다음의 작업공간으로 이동하게 된다.

이하, 도 9a 내지 도 9f를 참조하여, 본 발명에 따른 이송장치가 다른 작업공간으로 이동하는 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

한 쌍의 론지(2a, 2b) 사이의 작업공간에서의 용접 작업이 완료된 후 다음의 작업공간으로 이동하기 위하여, 먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 매니퓰레이터(40)가 최대한 상승되고, 구동다리(20)는 이송장치가 이동하여야 할 방향의 반대쪽으로 최대한 직선 이동한다.

이 상태에서, 제3모터(51)의 구동에 의하여 구동 바퀴(50)가 회전하면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 기대(10)가 론지(2a, 2b) 위를 미끄러지면서 이송장치는 새로운 론지(2c)를 향하여 다음의 작업공간 쪽으로 이동하게 된다.

다음으로, 도 9c에 도시된 바와 같이, 기대(10)가 가운데 론지(2b)에 걸쳐진 상태에서, 매니퓰레이터(40)는 종동 바퀴(120)가 바닥에 닿을 때까지 최대로 하강하고, 구동다리(20)는 론지(2b) 위쪽까지 최대로 상승한다.

이 상태에서, 도 9d 및 도 9e에 도시된 바와 같이, 구동다리(20)가 수평방향으로 이동하여 론지(2b)를 넘어선 다음(이때, 구동다리(20)의 랙기어(21)는 기대(10)의 중간부분에 위치한 피니언기어(12)와 맞물리게 된다. : 도 5 및 도 7참조), 다시 구동 바퀴(50)가 바닥 면에 닿을 때까지 하강한다.

마지막으로, 도 9f에 도시된 바와 같이, 구동 바퀴(50)의 구동에 의해 기대(10)의 일측이 새로운 론지(2c) 상에 위치할 때까지, 이송장치 전체가 수평방향으로 이동하게 된다.

이상과 같은 동작에 의하여, 기대(10)가 새로운 작업공간의 론지(2b, 2c)들 위에 안착된 후, 이동체(30)와 매니퓰레이터(40)의 이동에 따라 용접유닛(100)이 상하 좌우로 이동하면서 용접 작업을 행하게 된다.

한편, 이상에서는 매니퓰레이터(40)의 선단에 작업유닛으로서 용접유닛(100)을 설치함으로써, 이송장치를 용접로봇으로 이용하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 매니퓰레이터에 다른 작업 유닛들을 설치함으로써 이송장치를 용접 와이어 운반로봇, 도장로봇, 또는 검사로봇 등으로 이용하는 것도 가능할 것이다.

그리고, 위에서 구체적으로 언급하지는 않았으나, 이송장치를 유선 또는 무선 통신을 이용하여 원격 조정되도록 구성하거나, 소정의 작업 패턴을 미리 프로그램화 하여 그에 따라 작업 유닛이 이송장치에 의하여 작업공간 내부를 이동하면서 반복적인 작업을 수행하도록 구성하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이중 선체 구조와 같이 내부에 장애물들이 있는 작업공간에서, 구동다리와 매니퓰레이터가 승강 및 수평이동 동하면서 장애물들을 넘어가고, 기대는 장애물들 위에서 수평방향으로 이동함으로써, 작업 유닛을 원하는 위치로 이송하여 용접 등의 작업을 수행할 수 있다.

따라서, 용접, 도장 및 검사 등과 같은 여러 가지 작업을 수행하기 위하여 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 작업공간이 밀폐되어 있어 작업자가 접근하기 어렵거나 작업 위험성이 높은 경우에도, 작업자 없이 이송장치를 이용하여 자동으로 작업이 가능하다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (8)

1. 작업공간 내에 평행하게 배열된 복수의 장애물들을 넘어 작업 유닛을 이송시키는 이송장치로서,

   평행하게 배열된 한 쌍의 장애물들 위를 횡으로 가로질러 안착되는 기대;

   상기 기대에 상기 기대의 길이방향을 따라 직선 이동함과 동시에 그에 수직한 방향으로 승강 가능하게 설치되는 구동다리;

   상기 기대에 상기 구동다리와 나란하게 길이방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치되는 이동체;

   상기 이동체에 상기 기대의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 하단에는 상기 작업 유닛이 결합되는 매니퓰레이터; 및

   상기 구동다리의 하단에 설치되어 제1모터에 의해 구동됨으로써 이송장치를 이동시키는 구동바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동다리의 일면에 그 길이방향을 따라 형성된 랙기어;

   상기 구동다리가 직선 이동함에 따라 상기 랙기어와 선택적으로 결합되도록, 상기 기대에 소정 간격을 두고 나란하게 설치되는 복수의 피니언기어;

   상기 피니언기어들을 동시에 회전시키는 제2모터를 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 작업 유닛의 이송장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기대에 길이방향을 따라 선회 가능하게 설치되는 벨트와, 상기 벨트를 구동하는 제3모터와, 일측이 상기 벨트에 고정되며 타측에는 상기 구동다리가 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기대에 그 길이방향을 따라 형성된 랙기어와, 상기 랙기어 위를 주행하도록 상기 이동체의 하부에 설치되는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 구동하는 제4모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 매니퓰레이터의 일면에 길이방향을 따라 형성된 랙기어와, 상기 이동체의 일측에 회전 가능하게 설치되며 상기 랙기어와 치합되는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 회전 구동하는 제5모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 구동바퀴는 상기 매니퓰리에터의 하단에 그 중심선을 축으로 회전 가능하게 결합되며, 상기 매니퓰레이터에 설치되는 제6모터에 의해 회전 구동됨으로써 방향 전환이 가능한 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 기대의 저면에는 상기 장애물과 구름 접촉하도록 다수의 볼캐스터가 설치되는 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 작업 유닛의 하단에는 종동바퀴가 자유 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 작업 유닛의 이송장치.

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