KR20100059295A - Blasting apparatus - Google Patents

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삼성중공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A blasting apparatus is provided to improve blasting operation efficiency by securing a wide work area. CONSTITUTION: A blasting apparatus comprises a mobile robot(100). A mobile robot comprises a main body(110), a nozzle(120), and a driving device(130). The main body is carried by a drive wheel(111). The main body comprises a jetting space(112) inside. The nozzle is connected to an abrasive supply pipe(115) and sprays abrasive to the jetting space. The driving device is installed in the main body. The driving device weaves the nozzle.

Description

블라스팅 장치{blasting apparatus}Blasting apparatus

본 발명은 선체 등의 표면을 처리하는 블라스팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연마제를 분사하는 노즐이 위빙(weaving) 동작을 행하는 블라스팅 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blasting apparatus for treating a surface such as a hull, and more particularly, to a blasting apparatus in which a nozzle for spraying an abrasive performs a weaving operation.

선체 외판의 조인트부에는 용접 후, 별도의 보호 도막 등이 없으므로 쉽게 부식되어 오염된다. 따라서, 부식에 의한 오염을 막기 위해서는 이 부위에 도장을 해야 한다. 도장을 하기 위해서는 도장 작업 전, 그라인딩(Grinding)이나 연마제를 분사하는 등의 표면처리 작업을 통해 용접 부위의 오염 및 녹 등을 미리 제거해야 한다.Since the joint part of the hull shell plate does not have a separate protective coating film or the like after welding, it is easily corroded and contaminated. Therefore, in order to prevent contamination by corrosion, this area should be painted. In order to apply paint, contamination and rust of the welded part should be removed beforehand by surface treatment such as grinding or spraying abrasive.

그러나, 선체 외판에서의 이러한 작업은 비교적 높은 위치에서 이루어지기 때문에 작업 환경이 열악하고 위험하여 안전에 있어서도 주위를 요하는 작업이 된 다. 따라서, 통상적으로 행해지는 수작업에는 한계가 따르게 마련이다. 이에 종래에는 수작업이 아닌 블라스팅 장치를 이용하여 표면처리 작업을 행하기도 한다.However, since the work on the hull shell is performed at a relatively high position, the work environment is poor and dangerous, which requires attention in terms of safety. Therefore, there is a limit to the manual work usually performed. Therefore, conventionally, surface treatment is performed using a blasting apparatus rather than manual labor.

상기 블라스팅 장치에서 연마제를 고속으로 분사시켜 표면을 처리하는 노즐 이 중요하다.In the blasting apparatus, a nozzle for treating the surface by spraying the abrasive at high speed is important.

상기 블라스팅 장치에 사용되는 노즐로는 크게 고정식 노즐과, 회전식 노즐이 있다.The nozzles used in the blasting apparatus generally include a fixed nozzle and a rotary nozzle.

고정식 노즐은 구조가 간단하고 소형으로 제작할 수 있는 장점이 있는 반면 작업 영역이 넓지 않아 작업효율이 떨어지는 단점이 있다.Stationary nozzles have the advantage of being simple in structure and compact in size, but have a disadvantage in that work efficiency is low due to the large working area.

회전식 노즐은 넓은 작업 영역을 가지지만 회전식 노즐을 구성하기 위한 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 연마제가 분사되는 분사공간 내부를 완전한 진공 상태로 만들기가 어려운 문제점이 있다.The rotary nozzle has a large working area, but the structure for configuring the rotary nozzle is not only complicated, but it is also difficult to make the inside of the injection space in which the abrasive is injected is completely vacuumed.

본 발명은 구조가 간단하면서도 넓은 작업을 담당할 수 있도록 위빙 동작을 행하는 노즐을 구비하는 블라스팅 장치를 제공한다.The present invention provides a blasting apparatus having a nozzle that performs a weaving operation so that the structure is simple and can handle a wide task.

본 발명에 따른 블라스팅 장치는 이동 가능하도록 구동휠이 설치되며 내부에 분사공간이 형성된 본체와, 연마제를 공급하는 연마제 공급관와 연결되어 상기 분사공간으로 연마제를 분사하는 노즐과, 상기 본체에 설치되어 상기 노즐이 위빙(weaving) 동작을 행하도록 하는 구동수단을 가지는 이동 로봇을 구비한다.The blasting apparatus according to the present invention has a drive wheel installed to be movable and a nozzle having an injection space formed therein, a nozzle connected to an abrasive supply pipe for supplying an abrasive to inject the abrasive into the injection space, and installed in the main body and the nozzle A mobile robot having drive means for performing this weaving operation is provided.

또한, 상기 구동수단은 모터와, 편심되어 설치된 편심축을 구비하고 상기 모 터와 축결합되는 캠 플레이트와, 일측은 상기 캠 플레이트와 연결되고, 타측은 상기 노즐과 연결되어 상기 캠 플레이트의 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 캠 링크를 포함한다.In addition, the drive means has a motor, an eccentric shaft is installed eccentrically and is axially coupled to the motor, one side is connected to the cam plate, the other side is connected to the nozzle to rotate the cam plate It includes a cam link that translates into linear motion.

또한, 상기 모터의 동력을 상기 캠 플레이트로 전달할 때 회전속도를 줄이는 감속기를 더 포함한다.The apparatus may further include a speed reducer which reduces a rotation speed when transmitting power of the motor to the cam plate.

또한, 상기 노즐이 고정되며, 상기 노즐이 위빙 동작을 수행할 수 있도록 샤프트를 가지는 브라켓을 더 포함한다.In addition, the nozzle is fixed, the nozzle further comprises a bracket having a shaft to perform the weaving operation.

또한, 상기 본체의 상부에 구비되어 상기 샤프트가 회전할 수 있도록 지지대를 가지는 커버를 더 포함한다.The apparatus may further include a cover provided on an upper portion of the main body and having a support for rotating the shaft.

또한, 상기 커버와 결합되어 상기 본체 내부가 진공이 되도록 밀폐시키는 실링부재를 더 포함한다.The apparatus may further include a sealing member coupled to the cover to seal the inside of the main body to be a vacuum.

또한, 상기 분사공간으로 분사된 연마제와 상기 분사된 연마제에 의해 선체로부터 떨어진 이물질이 흡입하도록 상기 분사공간과 연결된 흡입관을 가질 수 있다.In addition, it may have a suction pipe connected to the injection space to suck the foreign matter away from the hull by the abrasive injected into the injection space and the injected abrasive.

본 발명에 따른 블라스팅 장치에 의하면 간단한 구조를 통해 노즐을 구성할 수 있어 고장을 줄일 수 있다.According to the blasting apparatus according to the invention it is possible to configure the nozzle through a simple structure can reduce the failure.

그리고, 넓은 작업 영역을 가지므로 블라스팅 작업을 행함에 있어서 높은 효율을 가질 수 있게 된다.And because it has a wide work area, it is possible to have a high efficiency in performing the blasting work.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 블라스팅 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a blasting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블라스팅 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a blasting apparatus according to an embodiment of the present invention.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 블라스팅 장치는 대형 철구조물의 외벽을 도장 작업하기 전, 도막의 부착력을 향상시키고 외벽면의 녹 및 오염물질을 제거하기 위해 블라스팅을 수행하기 위해 사용된다.As shown in this figure, the blasting apparatus according to the present invention is used to perform blasting to improve the adhesion of the coating film and to remove the rust and contaminants on the outer wall surface before painting the outer wall of the large steel structure. .

특히, 블록 사이의 조인트(Joint)부는 용접을 수행한 부위이기 때문에 부재 보호를 위한 프라이머 처리가 되어 있지 않으므로 다른 부위보다 쉽게 오염 및 녹이 슬게 된다. 따라서, 이러한 곳에는 본 발명의 블라스팅 장치를 이용하여 표면처리 작업을 행한 후, 도장 작업을 행해야 한다.In particular, since the joints between the blocks are welded sites, they are not primed to protect the members, and thus stains and rusts are more easily rusted than other sites. Therefore, in such a place, after performing the surface treatment work using the blasting apparatus of this invention, you should perform a painting work.

이처럼 본 발명의 블라스팅 장치는 대형 철구조물이면 어느 곳에나 적용가능하나, 본 실시 예에서는 선체라는 대형 철구조물을 일 예로 하여 설명하기로 한다.As described above, the blasting apparatus of the present invention may be applied to any large steel structure. However, in the present embodiment, a large steel structure called a hull will be described as an example.

상기 블라스팅 장치는 표면에 진공흡착되어 각 부위를 표면처리 작업을 행하는 이동 로봇(100)과, 내부에 연마제가 저장되는 연마제 저장 탱크(미도시) 및 상기 이동 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 제어부(미도시) 등을 가지는 장치부(10)를 포함한다.The blasting apparatus includes a mobile robot 100 which is vacuum-sucked to a surface and performs surface treatment on each part, an abrasive storage tank (not shown) in which an abrasive is stored, and an operation for controlling the operation of the mobile robot 100. It includes a device unit 10 having a control unit (not shown).

상기 이동 로봇(100)과 장치부(10)는 연마제를 공급하는 연마제 공급호스(11)와, 진공흡착을 위한 진공 흡입호스(12)와, 상기 이동 로봇(100)으로 전원 및 제어신호를 보내기 위한 케이블(13) 등으로 연결되어 있다. 이때, 상기 연마제 공급호스(11), 진공 흡입호스(12) 및 케이블(13)은 장치부(10)는 이동시키지 않고 이동 로봇(100) 만을 이동시켜 소정 범위를 작업할 수 있도록 50m 이상의 충분한 길이를 가지는 것이 바람직하다.The mobile robot 100 and the apparatus unit 10 transmit an electric power and a control signal to the abrasive supply hose 11 for supplying the abrasive, the vacuum suction hose 12 for vacuum suction, and the mobile robot 100. Is connected with a cable 13 or the like. At this time, the abrasive supply hose 11, the vacuum suction hose 12 and the cable 13 is a sufficient length of 50m or more to move only the mobile robot 100 to work a predetermined range without moving the device 10 It is preferable to have.

상기 장치부(10)에서 공급된 연마제는 상기 이동 로봇(100)에 의해 표면처리가 되어야 할 표면에 분사되고, 표면에 분사된 연마제는 표면의 녹들을 떨어뜨린 후 녹들과 같은 이물질과 함께 진공 흡입호스(12)를 통해 다시 장치부(10)로 회수된다.The abrasive supplied from the device unit 10 is sprayed on the surface to be surface treated by the mobile robot 100, and the abrasive sprayed on the surface drops the rusts on the surface and vacuum suctions with foreign substances such as rusts. The hose 12 is recovered to the apparatus 10 again.

상기 이동 로봇(100)은 선체의 표면에 달라 붙은 상태로 이동하여 선체의 표면에 부착된 녹과 같은 이물질을 제거하게 된다.The mobile robot 100 moves to adhere to the surface of the hull to remove foreign substances such as rust attached to the surface of the hull.

도 2는 상기 블라스팅 장치 중에서 이동 로봇(100)을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 이동 로봇(100)의 단면도이다.2 is an enlarged perspective view of the mobile robot 100 among the blasting apparatus, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the mobile robot 100 shown in FIG. 2.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇(100)은 본체(110)와, 상기 본체(110)의 하단에 마련되어 선체의 표면을 따라 이동가능하고 복수개의 서보모터에 의해 독립적으로 구동 가능한 복수개의 구동휠(111)을 포함한다.The mobile robot 100 according to an embodiment of the present invention includes a main body 110 and a plurality of driving units provided at a lower end of the main body 110 and movable along the surface of the hull and independently driven by a plurality of servomotors. Wheel 111.

상기 본체(110)의 내부에는 압축공기와 함께 적정 비율로 분사되는 연마제가 선체의 외벽면에 분사되어 표면처리한 후 발생되는 각종 분진 및 오염물이 대기중으로 나가지 못하도록 종형상을 가지는 분사공간(112)이 형성된다. An injection space 112 having a vertical shape in the main body 110 to prevent various dusts and contaminants generated after surface treatment by spraying abrasives injected at a proper ratio together with compressed air onto the outer wall surface of the hull. Is formed.

상기 본체(110)의 일측에는 연마제 공급호스(11)와 연결되는 연마제 공급 관(115) 및 진공 흡입호스(12)와 연결되는 흡입관(116)이 각각 마련되고, 상기 연마제 공급관(115) 및 흡입관(116)은 상기 분사공간(112)과 연결된다.One side of the main body 110 is provided with an abrasive supply pipe 115 connected to the abrasive supply hose 11 and a suction pipe 116 connected to the vacuum suction hose 12, respectively, the abrasive supply pipe 115 and the suction pipe 116 is connected to the injection space (112).

상기 본체(110)의 하부에는 상기 분사공간(112)으로 연마제를 분사할 때 상기 분사공간(112)의 내부가 진공이 되도록 상기 본체(110)의 하부를 선체의 외벽면과 밀착시키는 밀착부(117)가 구비된다.When the abrasive is injected into the injection space 112 in the lower portion of the main body 110 in close contact with the outer wall surface of the hull in close contact with the outer wall surface of the hull so that the interior of the injection space (112) ( 117 is provided.

상기 밀착부(117)는 폴리우레탄과 같이 탄성을 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 밀착부(117)의 하단부에는 테프론 패드와 같은 부재가 부착되어 진공흡착력을 더 높일 수도 있다.The adhesion part 117 is preferably formed of a material having elasticity, such as polyurethane, and a member such as a teflon pad is attached to the lower end of the adhesion part 117 to further increase the vacuum adsorption force.

상기 연마제 공급관(115)으로부터 하측으로 연장되어 상기 분사공간(112) 내부로 연마제를 고압으로 분사하는 노즐(120)이 설치된다.A nozzle 120 extending downward from the abrasive supply pipe 115 is installed to spray the abrasive at a high pressure into the injection space 112.

이때, 상기 노즐(120)이 위빙(weaving) 동작을 하면서 고압의 연마제를 분사함으로써 넓은 구역을 작업할 수 있도록 하는 구동수단(130)이 구비된다.At this time, the nozzle 120 is provided with a driving means 130 to work a large area by spraying a high pressure abrasive while weaving (weaving) operation.

상기 구동수단(130)은 모터(140)와, 편심되어 설치된 편심축(151)을 구비하고 상기 모터(140)와 축결합되는 캠 플레이트(150)와, 일측은 상기 캠 플레이트(150)와 연결되고 타측은 상기 노즐(120)과 연결되어 상기 캠 플레이트(150)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 캠 링크(160)를 포함한다. 상기 캠 링크(160)에는 상기 편심축(151)이 회전하며 왕복운동을 할 수 있도록 길이방향으로 안내홀(161)이 형성된다. 상기 안내홀(161)은 좌우로 길게 형성되어 편심축(151)이 길이 방향으로 왕복운동 하도록 한다. The drive means 130 has a motor 140, an eccentric shaft 151 is installed eccentrically and the cam plate 150 is axially coupled to the motor 140, one side is connected to the cam plate 150 And the other side is connected to the nozzle 120 includes a cam link 160 for changing the rotational movement of the cam plate 150 to a linear movement. The cam link 160 has a guide hole 161 formed in the longitudinal direction so that the eccentric shaft 151 rotates and reciprocates. The guide hole 161 is formed to the left and right to allow the eccentric shaft 151 to reciprocate in the longitudinal direction.

상기 모터(140)의 동력을 상기 캠 플레이트(150)로 전달할 때 회전속도를 줄 이는 감속기(141)를 가지는 것이 바람직하다. 이는 상기 모터(140)가 회전할 때 상기 노즐(120)뿐만 아니라 노즐(120)과 연결된 연마제 공급관(115) 및 연마제 공급호스(11)를 회전시키기 위해 큰 힘이 필요하기 때문이다. 상기 감속기(141)로는 하모닉 드라이브(Harmonic Drive), 감속 기어(Reduction Gear) 등이 사용될 수 있다.It is preferable to have a reducer 141 that reduces the rotational speed when transmitting power of the motor 140 to the cam plate 150. This is because when the motor 140 rotates, a large force is required to rotate the abrasive supply pipe 115 and the abrasive supply hose 11 connected to the nozzle 120 as well as the nozzle 120. As the reducer 141, a harmonic drive, a reduction gear, and the like may be used.

상기 노즐(120)이 위빙 동작을 수행할 수 있도록 상기 노즐(120)은 양단에 샤프트(171)가 형성된 브라켓(170)에 고정된다.The nozzle 120 is fixed to a bracket 170 having shafts 171 formed at both ends thereof so that the nozzle 120 can perform the weaving operation.

상기 본체(110)의 상부에 구비되어 상기 샤프트(171)가 회전할 수 있도록 지지대(181)를 가지는 커버(180)를 더 포함한다.The cover 180 further includes a cover 180 provided on the main body 110 and having a support 181 to rotate the shaft 171.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 커버(180)와 결합되어 상기 본체(110) 내부가 진공이 되도록 밀폐시키는 실링부재(190)를 더 포함할 수 있다. 상기 실링부재(190)는 복수개의 주름부를 가지는 벨로우즈관으로 형성될 수 있다.And, as shown in Figure 3 may be further included a sealing member 190 coupled to the cover 180 to seal the inside of the main body 110 to be a vacuum. The sealing member 190 may be formed of a bellows pipe having a plurality of corrugations.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 이동 로봇(100)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the mobile robot 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

상기 이동 로봇(100)에 설치된 모터(140)가 회전하게 되면 감속기(141)에 의해 회전속도는 줄어들지만 출력되는 힘은 커지게 된다.When the motor 140 installed in the mobile robot 100 rotates, the rotation speed is reduced by the reducer 141, but the output force is increased.

그리고, 상기 감속기(141)의 전방에 연결된 캠 플레이트(150)가 회전하게 되고, 캠 플레이트(150)에 편심되어 설치된 편심축(151)이 회전하게 된다. 상기 편심축(151)이 회전함에 따라 상기 편심축(151)과 연결된 캠 링크(160)는 상하 방향으로 왕복운동을 하게 되고, 상기 캠 링크(160)와 연결된 브라켓(170)은 샤프트(171) 를 중심으로 소정 각도의 범위에서 위빙 동작을 행하게 된다.Then, the cam plate 150 connected to the front of the reducer 141 is rotated, the eccentric shaft 151 eccentrically installed on the cam plate 150 is rotated. As the eccentric shaft 151 rotates, the cam link 160 connected to the eccentric shaft 151 reciprocates in the vertical direction, and the bracket 170 connected to the cam link 160 is the shaft 171. The weaving operation is performed in a range of a predetermined angle around the.

이에 따라 상기 브라켓(170)과 연결된 노즐(120)도 소정 각도의 범위에서 위빙 동작을 행하게 되어 소정 범위의 폭을 가지고 블라스팅 작업을 행하게 된다.Accordingly, the nozzle 120 connected to the bracket 170 also performs a weaving operation in a range of a predetermined angle, and performs a blasting operation with a width of a predetermined range.

이상에서 본 발명의 실시 예에 따른 블라스팅 장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the blasting apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention are configured within the scope of the same idea. Other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting or adding elements, but this will also fall within the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블라스팅 장치의 개념도.1 is a conceptual diagram of a blasting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 블라스팅 장치에 사용되는 이동 로봇의 사시도.2 is a perspective view of a mobile robot used in the blasting apparatus shown in FIG.

도 3은 도 2에 도시된 이동 로봇의 단면도.3 is a cross-sectional view of the mobile robot shown in FIG.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

10: 장치부 100: 이동 로봇10: device unit 100: mobile robot

110: 본체 120: 노즐110: main body 120: nozzle

130: 구동수단 140: 모터130: driving means 140: motor

141: 감속기 150: 캠 플레이트141: reducer 150: cam plate

160: 캠 링크160: cam link

Claims (7)

이동 가능하도록 구동휠이 설치되며 내부에 분사공간이 형성된 본체와, A drive wheel installed to be movable and having a spray space formed therein; 연마제를 공급하는 연마제 공급관와 연결되어 상기 분사공간으로 연마제를 분사하는 노즐과,A nozzle connected to an abrasive supply pipe for supplying an abrasive to inject the abrasive into the injection space; 상기 본체에 설치되어 상기 노즐이 위빙(weaving) 동작을 행하도록 하는 구동수단을 가지는 이동 로봇을 구비하는 블라스팅 장치.And a moving robot installed on the main body and having a driving means for allowing the nozzle to perform a weaving operation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동수단은 모터와,The driving means and the motor; 편심되어 설치된 편심축을 구비하고 상기 모터와 축결합되는 캠 플레이트와,A cam plate having an eccentric shaft installed eccentrically and axially coupled to the motor, 일측은 상기 캠 플레이트와 연결되고, 타측은 상기 노즐과 연결되어 상기 캠 플레이트의 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 캠 링크를 포함하는 블라스팅 장치.One side is connected to the cam plate, the other side is connected to the nozzle comprising a cam link for converting the rotational movement of the cam plate to linear movement. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 모터의 동력을 상기 캠 플레이트로 전달할 때 회전속도를 줄이는 감속기를 더 포함하는 블라스팅 장치.And a reducer which reduces a rotational speed when transmitting power of the motor to the cam plate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노즐이 고정되며, 상기 노즐이 위빙 동작을 수행할 수 있도록 샤프트를 가지는 브라켓을 더 포함하는 블라스팅 장치.The nozzle is fixed, the blasting apparatus further comprises a bracket having a shaft to allow the nozzle to perform the weaving operation. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 본체의 상부에 구비되어 상기 샤프트가 회전할 수 있도록 지지대를 가지는 커버를 더 포함하는 블라스팅 장치.And a cover provided on an upper portion of the main body and having a support for rotating the shaft. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 커버와 결합되어 상기 본체 내부가 진공이 되도록 밀폐시키는 실링부재를 더 포함하는 블라스팅 장치.And a sealing member coupled to the cover to seal the inside of the main body to be a vacuum. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사공간으로 분사된 연마제와 상기 분사된 연마제에 의해 선체로부터 떨어진 이물질이 흡입하도록 상기 분사공간과 연결된 흡입관을 더 구비하는 블라스팅 장치.And a suction pipe connected to the injection space so that the abrasive injected into the injection space and the foreign matter separated from the hull by the injected abrasive are sucked in.
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