KR20090070633A - 고소 작업용 도장기계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고소 작업을 위한 고소 작업용 도장기계에 있어서, 페인트 분사장치와, 페인트 분사장치와 연결되며 페인트 분사장치를 이동시켜서 도장을 가능케 하는 이동장치와, 페인트 분사장치에 인접하여 도장된 표면을 촬영하는 일반 카메라 및 적외선 카메라와, 카메라들의 촬영 정보를 전송받아 표시하는 모니터와, 페인트 분사장치 및 이동장치를 조작하는 조작기를 포함하여, 과도막 여부를 판단하고 도장 작업의 표면을 측정하여 얻은 WFT로부터 DFT를 예측할 수 있는 효과가 있다.
고소 작업, 도장, 기계, 적외선 카메라, WFT, DFT

Description

고소 작업용 도장기계{SEMI-AUTO PAINT MACHINE FOR HIGH WORKING PLACE}
본 발명은 도장 기계에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 고소 즉, 높은 부분에 페인트를 도장하고 과도막 여부를 판단하며 WFT(Wet Film Thickness)를 측정하여 DFT(Dry Film Thickness)를 예측하는 고속 작업용 도장기계에 관한 것이다.
현재, 높은 부분에 페인트를 도장할 때, 고소 작업용 기계 혹은 족장을 이용하고 있다. 그러나, 고소 작업할 때에 추락의 위험이 있으며, 페인트 작업이기 때문에 인체에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 이렇게 위험하고 열악한 환경에서는 사람이 직접하는 것보다 기계를 이용하는 것이 바람직하다.
여기서, 종래의 도장기계는 페인트 분사를 위한 분사장치에 의해 저장된 페인트를 스프레이 건(spray gun)에 의하여 도장할 대상의 표면에 분사하도록 되어 있다. 스프레이 건은 페인트 분사 장치의 일종으로 페인트를 그 도장할 대상에 분사시켜서 빠르고 효과적이며 균일하게 도장 작업이 이루어질 수 있도록 한다. 초기에는 스프레이 건을 사용자가 직접 조작하는 형태로 작업이 이루어졌지만, 상기 언급한 이유로, 사람이 직접하는 것이 바람직하지 않기 때문에 차츰 기계에 의해 도장작업이 이루어지도록 되었다.
종래의 도장기계가 도 1에 도시되어 있다. 종래의 도장기계는 페인트 분사장치(1)와 그 장치의 지지부(3)로 이루어져 있다. 페인트 분사 장치(1)는 페인트를 공중으로 분사시켜 도장시키는 장치로 일종의 스프레이건 형태를 가질 수 있다. 이러한 페인트 분사 장치(1)가 고소에서 작업하기 위해서 지지부(3)에 의해 지지되어 고소에 배치될 수 있다. 이렇게 고소에 배치된 페인트 분사 장치(1)에 의해 작업하는 경우에는 사람이 직접 위험하고 열악한 환경에 노출되지 않기 때문에 도장 작업이 더욱 안전하게 수행될 수 있지만, 사람이 직접 작업하는 것에 비해 품질이 떨어지며, 그러한 품질의 확인조차 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 고소 작업시에 기계에 의한 준자동 도장을 하면서 정확한 도장이 되어 있는지를 측정하기 위해 과도막 여부를 판단하고 측정된 WFT로부터 DFT를 예측하는 고소 작업용 도장기계를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 고소 작업을 위한 고소 작업용 도장기계는 페인트 분사장치와, 페인트 분사장치와 연결되며 페인트 분사장치를 이동시켜서 도장을 가능케 하는 이동장치와, 페인트 분사장치에 인접하여 도장된 표면을 촬영하는 일반 카메라 및 적외선 카메라와, 카메라들의 촬영 정보를 전송받아 표시하는 모니터와, 페인트 분사장치 및 이동장치를 조작하는 조작기를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계에 있어서, 적외선 카메라로부터 측정된 촬영 정보는 WFT(Wet Film Thickness)일 수 있고, WFT를 이용하여 과도막 여부를 판단하는 과도막 판단부를 더 포함할 수 있다. 여기서, WFT는 건조 전인 습윤 상태에서의 도장이 된 막, 즉, 도막의 층 두께를 말한다. 과도막 판단부에 의해 도장 작업이 균일하게 이뤄지는지를 점검하여 고소 작업용 도장기계의 의한 도장 품질을 보증할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계는 적외선 카메라로부터 측정한 WFT를 이용하여 DFT(Dry Film Thickness)를 예측하는 DFT 예측부를 더 포함할 수 있다. 여기서, DFT는 도막층이 건조되어 완전 건조된 상태에서의 두께를 의미 한다. 따라서, 건조 전인 WFT만을 측정하고 건조 후인 최종 결과인 DFT를 측정하지 않고 바로 다음 작업에 임할 수 있으므로 효율적으로 도장작업이 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계에 있어서, 이동장치는 이동본체와, 일측이 이동본체와 결합하고 타측이 페인트 분사장치와 결합되어 이동본체의 상측으로 접개할 수 있는 다관절 암과, 이동본체의 하측에 구비된 주행수단을 포함할 수 있다. 이동장치와 페인트 분사 장치는 목 부분이 자유롭게 360도 회전 가능할 수 있다.
본 발명은 고소 작업시에 기계에 의한 준자동 도장을 하면서 정확한 도장이 되어 있는지를 측정하기 위해 과도막 여부를 판단하여 미리 도막 불량을 알 수 있는 효과가 있다.
또한, 도장 작업의 표면을 측정하여 얻은 WFT로부터 DFT를 계산하여서 페인트 건조 전이라도 건조 후의 상태를 예측하고 도장 상태를 점검하여 다음 작업을 바로할 수 있어 효율적으로 작업이 가능케 되는 효과가 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계에 대하여 상세하게 설명한다. 이하의 구체적인 예는 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.
도 2는 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계를 보여주는 부분적인 개략도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계는 페인트 분사장치(11), 이동장치(13, 17, 19), 촬영부(15), 모니터(21)와 조작기(23)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
페인트 분사 장치(11)는 페인트를 분사하여 도장하는 장치로서, 공급받은 페인트를 공기 및 다른 기체를 이용하여 압력을 통해 분사할 수 있다. 페인트 분사 장치(11)는 종래의 기술인 스프레이건(spray gun)과 같은 형태가 될 수 있고, 다른 형태가 될 수 있다. 페인트 분사 장치(11)는 이동장치(13, 17, 19)와 연결되어서 광범위한 도장을 할 수 있다. 특히, 목 부분이 자유롭게 360도 회전가능하게 움직일 수 있다.
이동장치(13, 17, 19)는 페인트 분사 장치(11)가 도장 작업 중 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 장치이다. 이동장치(13, 17, 19)는 이동본체(17)를 포함할 수 있고, 이동본체(17) 없이 바로 지면이나 벽면 등에 고정될 수 있다. 이동장치(13, 17, 19)는 다관절 암(13)을 더 포함할 수 있으며, 다관절 암(13)은 일측이 이동본체(17)와 결합되고 타측이 페인트 분사장치(11)와 결합되어 이동본체(17)의 상측으로 접개될 수 있다. 다관절 암(13)의 접개에 따라 페인트 분사장치(11)는 상하로 이동될 수 있고 따라서 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계는 고소까지도 작업할 수 있다. 따라서, 사람이 직접 고소에서 작업하는 것으로 인한 추락의 위험을 방지할 수 있고, 인체에 좋지 않은 페인트와의 접촉을 최소화하면서 도장 작업을 수행할 수 있다.
아울러, 이동장치(13, 17, 19)에는 이동본체(17)의 하측에 구비된 주행수단(19)이 더 포함될 수 있다. 주행수단(19)는 바퀴, 구동륜, 스키등과 같은 주행할 수 있는 모든 수단을 포함한다. 이동본체(17)가 주행수단(19)을 구비하게 되면 고소 작업용 도장기계는 주행하면서 도장 작업을 수행할 수 있다. 따라서 더욱 광범위한 도장을 할 수 있게 된다.
페인트 분사장치(11)에 의하여 도장된 표면을 촬영하는 촬영부(15)는 페인트 분사장치(11)에 배치될 수 있다. 나아가, 촬영부(15)에는 일반카메라 및 적외선 카메라가 포함될 수 있다. 따라서, 페인트 분사장치(11)에 의해 도장 작업이 이루어지면 일반 카메라는 이를 실시간으로 촬영하여 도장 작업중인 모습을 모니터(21)에 나타낼 수 있다. 이렇게 모니터(21)에 나타난 모습을 보고 조작기(23)에 의해 페인트 분사장치(11)를 조작하여 도장을 준자동적으로 할 수 있다. 즉, 사람이 간접적으로 고소 작업용 도장기계에 의해 도장 작업을 할 수 있게 된다.
또한, 적외선 카메라에 의해 촬영된 정보로 도막층의 두께를 측정할 수 있다. 적외선 카메라는 도장된 표면으로부터 방사되는 적외선 자발광의 세기에 의해 도장된 표면의 온도(Ta)를 측정할 수 있다. 그리고 일반적으로 도장되지 않은 표면의 방사율(εb)은 이미 알려져 있다. 따라서, 도장되지 않은 표면의 온도(Tb)를 기준으로 도장된 표면의 온도(Ta)와 방사율(εb)을 이용하면 방사율(εa)을 수학식 1으로부터 구할 수 있다.
Figure 112007093822791-PAT00001
이렇게 구한 방사율(εa)과 도막층의 두께간의 관계를 이용하여 도막층의 두께를 구할 수 있다. 이렇게 구한 도막층의 두께가 너무 두꺼우면 과도막이 된 상태라고 판단할 수 있다. 이때, 도막층이 건조 전이면 이러한 도막층의 두께는 WFT이다. 이렇게 측정된 WFT의 두께에 따라 과도막 여부를 판단하는 과도막 판단부가 더 포함될 수 있다. 물론, 도막층이 건조 후이면 이러한 도막층의 두께는 DFT이고, 이를 통해서도 과도막을 판단할 수 있겠지만 건조 전에 과도막 여부를 판단하고 바로 다음 도장 작업에 임하는 것이 효율적이다. 과도막 판단 기준도 WFT일 수도 있고, DFT일 수도 있다. DFT가 판단기준이 되는 경우에는 WFT로부터 DFT를 예측하는 DFT 예측부가 필요할 수도 있다.
WFT는 건조 전의 도막층 두께이며, DFT는 건조 후의 도막층 두께이다. 따라서, 이들 간의 상관관계로부터 서로 간을 예측할 수 있다. 이러한 상관관계에 있어서 SVR(Solid Volume Ratio)라고 하는 고정형 용적비가 변수로 작용한다. WFT와 DFT의 상관관계는 수학식 2 및 3과 같다.
Figure 112007093822791-PAT00002
Figure 112007093822791-PAT00003
따라서 적외선 카메라로부터 WFT를 측정하고, 현재 도장 중인 페인트의 SVR는 그 페인트의 고유 속성이므로 이러한 SVR을 이용하면 건조 후의 최종 결과물인 DFT를 예측할 수 있다. 그리하여 바로 도장한 다음에 WFT를 적외선 카메라로부터 측정하여 DFT를 예측할 수 있는 DFT 예측부가 더 포함될 수 있고, 이러한 DFT 예측부로 인하여 도장 작업과 동시에 도막층을 바로 점검할 수 있어서 효율적으로 작업할 수 있을 뿐만 아니라, 도장 작업의 품질에 대한 확인 작업이 이루어져서 품질을 보증할 수 있다.
본 발명의 모니터(21)는 촬영부(15)로부터 촬영된 정보를 표시할 뿐만 아니라 조작기(23)에 의해 도장 작업을 준자동적으로 조작할 수 있게 해준다. 도 3에 도시된 모니터(21)는 페인트 분사장치(11)로부터 분사된 페인트가 도장되는 대상에 도장된 모습을 표시하고 있다. 또한, 모니터(21)는 도장 작업 중에 필요한 여러가지 다른 정보도 표시할 수 있다.
도 3에는 간단한 조작기(23)를 예시적으로 도시하고 있다. 조작기(23)는 조이스틱 및 버튼으로도 구성될 수 있다. 조작기(23)를 통해 도장기계의 조작자는 도장기계를 조작하여 도장 작업을 수행할 수 있다. 이때, 도장기계의 조작자는 직접 고소에서 작업하지 않으면서 페인트에 노출되지 않아서 안전하고 위생적으로 작업할 수 있다.
일반적으로 모니터(21) 및 조작기(23)는 고소 작업용 도장기계로부터 떨어지게 배치될 수 있다. 원격적으로 배치된 모니터(21) 및 조작기(23)를 통해서도 고소 작업용 도장기계의 조작을 원활히 이루어질 수 있다. 인체에 좋지 않은 페인트로부터 최대한 조작자를 노출시키지 않기 위해서 원격적으로 조작되는 고소 작업용 도장기계가 사용될 수 있다.
도 1은 종래의 고소 작업용 도장기계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 도장 작업 중인 고소 작업용 도장기계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고소 작업용 도장기계의 모니터 및 조작기를 도시한 도면이다.

Claims (4)

  1. 고소 작업을 위한 고소 작업용 도장기계에 있어서,
    페인트 분사장치와,
    상기 페인트 분사장치와 연결되며 상기 페인트 분사장치를 이동시켜서 도장을 가능케 하는 이동장치와,
    상기 페인트 분사장치에 인접하여 도장된 표면을 촬영하는 일반 카메라 및 적외선 카메라와,
    상기 카메라들의 촬영 정보를 전송받아 표시하는 모니터와,
    상기 페인트 분사장치 및 이동장치를 조작하는 조작기를 포함하는
    고소 작업용 도장 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적외선 카메라로부터 측정된 촬영 정보는 WFT(Wet Film Thickness)이고, 상기 WFT를 이용하여 과도막 여부를 판단하는 과도막 판단부를 더 포함하는
    고소 작업용 도장 기계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적외선 카메라로부터 측정한 WFT를 이용하여 DFT(Dry Film Thickness)를 예측하는 DFT 예측부를 더 포함하는
    고소 작업용 도장기계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동장치는
    이동본체와,
    일측이 상기 이동본체와 결합하고 타측이 상기 페인트 분사장치와 결합되어 상기 이동본체의 상측으로 접개할 수 있는 다관절 암과,
    상기 이동본체의 하측에 구비된 주행수단을 포함하는
    고소 작업용 도장기계.
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