KR20120097252A

KR20120097252A - 셸 플레이트 도장장치

Info

Publication number: KR20120097252A
Application number: KR1020110016733A
Authority: KR
Inventors: 박진형; 조기용; 김은중; 권보규; 정희용; 배성준; 신영일
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-03
Also published as: KR101236841B1

Abstract

셸 플레이트 도장장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치는, 셸 플레이트에 도료를 분사하는 도장헤드와, 도장헤드가 길이방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 레일과, 일단부는 셸 플레이트의 나란한 가장자리 부분 중 일측을 따라 이동 및 분리 가능하게 결합되고 타단부는 레일의 일측에 고정 결합된 제1 이동레그와, 일단부는 셸 플레이트의 나란한 가장자리 부분 중 일측에 대향하는 타측을 따라 이동 및 분리 가능하게 결합되고 타단부에는 레일의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 및 고정 가능하게 레일의 타측에 결합된 레그 간격조절부가 형성된 제2 이동레그를 포함할 수 있다.

Description

셸 플레이트 도장장치{PAINTING APPARATUS FOR SHELL PLATE}

본 발명은 셸 플레이트 도장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선체의 부분품인 블록에 구비된 평판형 셸 플레이트를 도장하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선체의 표면에는 도막을 형성하여 선각(shell plating)의 부식 및 손상을 방지한다. 그런데, 도막의 표면이 균일하지 못할 경우에는 완성된 선박을 운항할 때 선각 및 물 사이의 마찰저항에 의해 선박의 추진효율이 낮아질 수 있다.

특히 선체의 저면은 항상 물과 접촉하게 되므로, 선각 또는 선각 일부를 구성하게 될 블록(block)의 셸 플레이트(shell plate)에 형성되는 도막은 최대한 균일한 두께를 갖도록 도장한다.

균일한 두께의 도막을 얻기 위해서는 노즐로부터 도료가 분사되는 동안 노즐과 피도장면 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있어야 하고, 노즐과 피도장면이 형성하는 각도 또한 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 또한, 도료가 분사되는 양이 일정하다는 조건 하에서 노즐의 이송속도가 일정하게 유지될 수 있어야 한다.

도 1에는 블록이 지지대에 의해 지지되는 모습이 예시되어 있다.

도 1을 참조하면, 블록(20)은 복수의 지지대(25)에 의해 작업장의 바닥면으로부터 다소 이격된 상태로 지지될 수 있다. 여기서, 도시된 블록(20)은 선체(도시되지 않음)의 일부를 구성하게 될 복수의 블록들(도시되지 않음) 중 어느 하나를 예시한 것으로, 그 형상 및 지지대(25)에 의해 지지되는 방향 등은 도시된 바와 상이할 수 있다.

블록(20)에 대한 용접, 도장 및 검사 등의 작업은 도시된 바와 같이 지지대(25)에 의해 지지된 상태로 행해질 수 있는데, 이는 작업자가 접근성을 높이는 등의 작업효율을 향상시키기 위하여 지지대(25)에 의해 블록(20)이 다양한 방향으로 지지될 수 있고, 이때 블록(20)의 작업장의 바닥면을 향한 부분 또한 작업이 행해질 수 있어야 하기 때문이다.

선체(도시되지 않음)가 완성된 후에는, 선박이 운항하는 중 선각에 해양생물이 부착되는 것을 방지하거나 극지방의 유빙 등과 충돌하여 선각이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 선각에 방오도료(antifouling paint) 및 내빙도료(ice-resistant paint)와 같은 특수도료를 이용한 마무리 도장 및 검사 등이 행해질 수 있다.

그런데, 일반적으로 블록(20)의 셸 플레이트(21)를 도장할 경우에는 작업자가 블록(20)의 하측으로 이동한 후 셸 플레이트(21)를 향하여 도료를 분사하는 상방향 도장작업이 행해지는 경우가 많다.

상방향 도장작업은 작업자가 셸 플레이트(21)를 향하여 도료가 분사되도록 노즐을 상방향으로 유지시켜야 하는 작업자세의 특성상 피로도가 높다. 즉, 셸 플레이트(21) 도장작업은 작업의 능률이 저하될 수 있고, 작업자의 경추 및 척추 등에 근골격계 질환이 유발되기도 한다.

또한, 상술한 바와 같이 두께가 균일한 고품질의 도막을 얻기 위해서는 숙련자가 필요한데, 근래에는 작업자의 고령화와 작업의 어려움 때문에 필요한 인력의 수급에 어려움을 겪고 있는 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 연구 및 개발을 통하여 셸 플레이트(21)를 도장하기 위한 다양한 장치가 개발되었는데, 그 일례가 도 2에 도시되어 있다.

도 2에는 종래의 상향 도료 분사 장치가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 상향 도료 분사 장치(1)는 우레탄 휠(17) 및 유압실린더(13)가 설치된 우레탄 휠(17')에 의해 작업장의 바닥면 상에서 평면이동이 가능하고, 상방향으로 스프레이 노즐(10)이 설치되어 도료를 분사할 수 있다.

따라서, 상향 도료 분사 장치(1)는 블록(도 1의 20)을 지지하고 있는 복수의 지지대(도 1의 25)들 사이의 공간을 평면이동 하면서 셸 플레이트(도 1의 21)에 도료를 분사할 수 있다.

상술한 바와 같이, 고품질의 도막을 얻기 위해서는 스프레이 노즐(10) 및 셸 플레이트(도 1의 21) 사이의 간격 및 각도가 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 그런데, 작업장의 바닥면에는 도시되지 않은 다양한 공구, 전원 케이블 및 유압호스 등이 놓여있을 수 있으며, 작업장의 바닥면이 고르지 못하고 일부분에는 요철부가 형성되어 작업장의 바닥면 및 셸 플레이트(도 1의 21)가 나란하게 배치되지 못하는 경우가 많다.

따라서, 상향 도료 분사 장치(1)는 블록(도 1의 20)의 하측을 이동하며 셸 플레이트(도 1의 21)를 향하여 도료를 분사할 수는 있으나, 도장 중 스프레이 노즐(10)과 셸 플레이트(도 1의 21) 사이의 간격 및 각도가 일정하게 유지되지 못할 수 있으므로, 고품질의 도막을 얻지 못할 가능성이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 블록의 셸 플레이트에 대한 도장작업을 자동화 할 수 있고, 작업효율을 높일 수 있으며, 고품질의 도막을 얻을 수 있는 셸 플레이트 도장장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 한 쌍의 나란한 가장자리 부분이 형성된 평판형 셸 플레이트를 포함하는 블록의 상기 셸 플레이트를 도장하는 장치로서, 상기 셸 플레이트에 도료를 분사하는 도장헤드와, 상기 도장헤드가 길이방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 레일과, 일단부는 상기 나란한 가장자리 부분 중 일측을 따라 이동 및 분리 가능하게 결합되고 타단부는 상기 레일의 일측에 고정 결합된 제1 이동레그와, 일단부는 상기 나란한 가장자리 부분 중 일측에 대향하는 타측을 따라 이동 및 분리 가능하게 결합되고 타단부에는 상기 레일의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 및 고정 가능하게 상기 레일의 타측에 결합된 레그 간격조절부가 형성된 제2 이동레그를 포함하는 셸 플레이트 도장장치가 제공될 수 있다.

상기 레그 간격조절부는, 상기 레일의 타측이 삽입되어 지지되는 레일 지지프레임과, 상기 레일 지지프레임에 결합되고 상기 레일에 상기 레일 지지프레임을 고정시키는 레그 고정수단을 포함할 수 있다.

상기 도장헤드는, 상기 도료를 분사하는 노즐을 구비한 도료분사부와, 상기 도료분사부를 지지하고 상기 레일에 슬라이드 이동 가능하게 결합된 헤드이송부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 노즐은 상기 레일의 길이방향에 수직한 방향으로 복수개가 배열될 수 있따.

그리고, 상기 레일에는 길이방향을 따라 래크가 형성될 수 있고, 상기 헤드이송부는, 상기 래크에 치합된 피니언과, 상기 피니언을 회전시키는 이송구동수단과, 상기 이송구동수단이 결합되고 상기 피니언의 회전방향에 따라 상기 레일의 일방향 또는 타방향으로 슬라이드 이동되는 이송베이스를 포함할 수 있다.

이때 상기 헤드이송부는, 상기 이송구동수단의 회전각을 측정하는 제1 회전각측정수단을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는, 레그본체와, 상기 레일의 길이방향과 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하도록 상기 레그본체의 일단부에 돌출 설치된 지지롤러와, 상기 레그본체의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 상기 레그본체에 설치된 슬라이더와, 상기 슬라이더에 상기 지지롤러와 나란하게 설치되고 상기 슬라이더의 이동에 따라 상기 지지롤러와의 간격이 조절되는 구동롤러와, 상기 슬라이더에 설치되고 상기 구동롤러를 회전시키는 롤러구동수단과, 상기 슬라이더에 설치되고 상기 슬라이더를 상기 레그본체에 고정시키는 슬라이더 고정수단을 각각 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는, 상기 셸 플레이트의 상기 가장자리 부분이 상기 지지롤러 및 상기 구동롤러 사이의 간격에 삽입될 경우, 상기 셸 플레이트의 상기 가장자리 부분의 측면에 구름접촉 되도록 상기 레그본체의 길이방향과 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하게 상기 슬라이더에 설치된 가이드롤러를 각각 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는, 상기 롤러구동수단의 회전각을 측정하는 제2 회전각측정수단 및 제3 회전각측정수단을 각각 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그 중 적어도 어느 하나에는, 상기 도장헤드와의 거리를 측정하는 거리센서가 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는, 상기 셸 플레이트가 상기 지지롤러 및 상기 구동롤러에 개재되었을 때 상기 구동롤러가 상기 셸 플레이트에 밀착되도록 상기 구동롤러 내에 설치된 자석모듈을 각각 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 지지롤러 및 상기 가이드롤러는 표면에 우레탄 소재의 롤러외피가 부착될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 블록의 저면에 대한 도장작업을 자동화 할 수 있고, 블록을 지지하는 다수의 작업대가 설치된 환경에서도 도장작업의 효율을 높일 수 있으며, 고품질의 도막을 형성할 수 있다.

도 1은 블록이 지지대에 의해 지지되는 모습을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 상향 도료 분사 장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치의 분해사시도.
도 4는 도 3에 A로 표시한 부분의 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치의 정면도.
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 직선에 따른 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고, 본 발명에 대한 설명에서 사용되는 '수직', '수평' 및 '나란함'은 기하학적인 '수직', '수평' 및 '나란함'을 의미하는 것이 아니라, 가공오차 및 이송오차 등을 고려한 실질적인 '수직', '수평' 및 '나란함'을 의미한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치의 분해사시도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)에는 레일(100), 도장헤드(200), 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)가 포함될 수 있다.

레일(100)에는 레일본체(110)가 포함될 수 있고, 레일본체(110)에는 가이드부(111, 112), 래크(113) 및 레그 안착부(114)가 형성될 수 있다.

도시된 바와 같이, 가이드부(111, 112)는 레일본체(110)의 길이방향을 따라 서로 나란하게 형성될 수 있고, 래크(113) 또한 레일본체(110)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.

레그 안착부(114)는 레일본체(110)의 일측에 형성될 수 있는데, 레그 안착부(114)에는 도시된 바와 같이 가이드부(111, 112) 및 래크(113)가 형성되지 않을 수 있다.

도장헤드(200)에는 도료분사부(210) 및 헤드이송부(230)가 포함될 수 있다.

도료분사부(210)에는 지지브라켓(211), 지지바(212) 및 노즐(213)이 포함될 수 있는데, 노즐(213)은 도료를 분사한다. 도료분사부(210)에 대해서는 후술하기로 한다.

헤드이송부(230)는 레일(100)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되고 도료분사부(210)를 지지할 수 있는데, 헤드이송부(230)에 대해서는 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 설명한다.

도 4에는 도 3에 A로 표시한 부분이 확대 도시되어 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 헤드이송부(230)에는 이송베이스(231), 브라켓(234, 235), 이송구동수단(232), 제1구동축(233), 제1기어(236), 제2기어(237), 제2구동축(238), 피니언(239) 및 제1 회전각측정수단(240)이 포함될 수 있다.

헤드이송부(230)의 이송베이스(231)는, 레일본체(110)의 가이드부(111, 112) 사이에 배치되어, 가이드부(111, 112)에 의해 레일본체(110)로부터 이탈되지 않으면서 레일본체(110)의 길이방향을 따라 이동되도록 가이드 될 수 있다.

이때, 이송베이스(231)의 가장자리 부분에는 플랜지(231a)가 형성되어 이송베이스(231)의 저면 및 레일본체(110)의 상면 사이에 간격이 형성될 수 있다.

이송베이스(231)의 상면에는 복수의 브라켓(234, 235)이 돌출 형성 또는 설치될 수 있다. 그 중 하나의 브라켓(234)에 의해 이송구동수단(232)이 지지될 수 있고, 다른 하나의 브라켓(235)에 의해 이송구동수단(232)에 연결된 제1 구동축(233)이 지지될 수 있다.

이송구동수단(232)은 모터와 같이 회전력을 발생시키는 장치로, 제1 구동축(233)을 일방향 또는 타방향으로 회전시킬 수 있다. 제1 구동축(233)의 단부에는 제1 기어(236)가 결합될 수 있고, 제1 기어(236)에는 제2 기어(237)가 치합될 수 있다. 여기서, 제1 기어(236) 및 제2 기어(237)로는 베벨기어가 사용될 수 있다.

제2 기어(237)에는 제2 구동축(238)의 일단부가 결합될 수 있다. 제2 구동축(238)은 이송베이스(231)를 상하방향으로 관통하는 형상으로 설치될 수 있고, 자세하게 도시되지는 않았으나, 제2 구동축(238)의 하단부에는 피니언(239)이 결합될 수 있다. 즉, 피니언(239)은 제2 구동축(238)이 이송베이스(231)의 하측으로 관통하여 돌출된 부분에 설치될 수 있다.

이때, 피니언(239)은 플랜지(231a)에 의해 이송베이스(231) 및 레일본체(110) 사이에 형성된 간격 내에 배치될 수 있다.

피니언(239)은 래크(113)에 치합될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 플랜지(231a)는 일부분이 개방되도록 형성되고, 이 개방된 부분을 통해 이송베이스(231)의 일측으로 피니언(239)이 돌출되어 래크(113)에 치합될 수 있다.

따라서, 이송베이스(231)는 이송구동수단(232)의 회전방향에 따라 레일본체(110)의 길이방향을 따라 일방향 또는 타방향으로 직선이송 될 수 있다.

이송구동수단(232)의 회전각을 측정하는 제1 회전각측정수단(240)은 이송구동수단(232)에 설치될 수 있고, 제1 회전각측정수단(240)에 의해 측정된 값을 이용하여 이송베이스(231)가 레일본체(110)의 길이방향을 따라 직선이송 된 거리를 산출할 수 있다. 즉, 회전각측정수단(240)을 이용하여 레일(100) 상의 헤드이송부(230)의 위치를 측정할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 도료분사부(210)의 지지브라켓(211)의 하단부는 이송베이스(231)의 상측에 결합될 수 있고, 지지브라켓(211)의 상단부에는 지지바(212)가 결합될 수 있다. 지지바(212)에는 복수의 노즐(213)이 결합될 수 있다.

즉, 도료분사부(210)는 헤드이송부(230)에 의해 지지되어, 헤드이송부(230)가 레일(100)의 길이방향을 따라 이송되면 도료분사부(210) 또한 레일(100)의 길이방향을 따라 이송될 수 있다.

여기서, 노즐(213)은 지지바(212)에 복수 개가 결합될 수 있는데, 도료가 분사되는 폭을 증가시켜 도장작업의 효율을 높일 수 있도록, 노즐(213)은 도시된 바와 같이 도료분사부(210)가 이송되는 방향, 즉, 레일(100)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

이때, 셸 플레이트(도 1의 21 참조)에 도포되는 도료의 양이 균일할 수 있도록, 복수의 노즐(213) 사이의 간격은 균일하게 형성될 수 있다.

참고로, 전술한 헤드이송부(230)는 도료분사부(210)를 레일(100)의 길이방향으로 이동시키기 위한 구성의 예로서, 필요에 따라 직선운동을 구현할 수 있는 다양한 다른 수단, 즉 볼 스크루(도시되지 않음), 리니어 모터(도시되지 않음) 등으로 대체될 수 있다.

전술한 바와 같이, 레일(100)은 도장헤드(200)가 레일(100)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 지지할 수 있으며, 도장헤드(200)는 셸 플레이트(도 1의 21 참조)에 도료를 분사할 수 있다.

한편, 셸 플레이트(도 1의 21 참조)에 도료가 균일하게 도포되도록 하기 위해서는 도장헤드(200)가 레일(100)을 따라 이송하는 과정에서, 셸 플레이트(도 1의 21 참조)와 노즐(213) 사이의 거리 및 셸 플레이트(도 1의 21 참조)와 노즐(213)이 형성하는 각도가 일정하게 유지될 수 있어야 한다.

따라서, 레일(100)은 셸 플레이트(도 1의 21 참조)와 나란하게 배치될 수 있어야 한다. 또한, 셸 플레이트(도 1의 21 참조)의 전반적인 면적에 대한 도장작업을 행할 수 있기 위해서는 레일(100)의 길이방향에 수직한 방향으로 도장헤드(200)가 이동될 수 있어야 한다.

이를 위하여, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)는 레일(100)이 셸 플레이트(도 1의 21 참조)와 나란하게 배치되도록 할 수 있고, 레일(100) 및 셸 플레이트(도 1의 21 참조)가 나란하게 배치된 상태를 유지하면서 레일(100)을 그 길이방향에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있어야 한다.

따라서, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)는 셸 플레이트(도 1의 21 참조)에 형성된 적어도 한 쌍의 나란한 가장자리 부분을 따라 각각 이동될 수 있고, 레일(100)의 양단부가 전술한 가장자리 부분으로부터 일정한 거리를 유지하도록 레일(100)을 지지할 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)의 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)에 대하여 설명하면 다음과 같다. 단, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)의 동일한 부분에 대해서는 제2 이동레그(400)에 대한 설명으로 제1 이동레그(300)에 대한 설명을 갈음하기로 한다.

제2 이동레그(400)에는 레그본체(410), 지지롤러(411, 412), 구동롤러(413), 롤러구동수단(414), 가이드롤러(432), 거리센서(419), 롤러 간격조절부(430) 및 레그 간격조절부(450)가 포함될 수 있다. 여기서, 롤러 간격조절부(430)에는 슬라이더(431) 및 슬라이더 고정수단(433)이 포함될 수 있다. 또한, 제2 이동레그(400)에는 제3 회전각측정수단(418)이 더 포함될 수 있다.

레그본체(410)는 소정의 길이를 갖는 기둥 형상을 가질 수 있다. 여기서, 소정의 길이란 노즐(213) 및 셸 플레이트(도 1의 21 참조) 사이의 적절한 간격을 고려하여, 레그본체(410)의 일단부는 셸 플레이트(도 1의 21 참조)의 가장자리 부분에 도달하고, 타단부는 레일(100)의 타단부에 도달할 수 있는 길이를 말한다.

지지롤러(411, 412)는 레그본체(410)의 일단부에 돌출 설치될 수 있다. 지지롤러(411, 412)는 제2 이동레그(400)가 레일(100)과 결합되었을 때, 레일(100)의 길이방향과 나란한 방향으로 레그본체(410)로부터 돌출되고, 레일(100)의 길이방향과 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하도록 설치될 수 있다.

레그본체(410)에는 도시된 바와 같이 가이드홈(434)이 형성될 수 있고, 가이드홈(434)에는 슬라이더(431)가 슬라이드 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 가이드홈(434)은 레그본체(410)의 지지롤러(411, 412)가 돌출된 방향의 면에 형성될 수 있고, 슬라이더(431)가 레그본체(410)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 형성될 수 있다.

슬라이더(431)에는 구동롤러(413) 및 롤러구동수단(414)이 설치될 수 있는데, 구동롤러(413)는 지지롤러(411, 412)와 나란한 방향으로 돌출되도록 설치될 수 있다. 그리고, 구동롤러(413)는 롤러구동수단(414)에 의해 일방향 또는 타방향으로 회전될 수 있는데, 구동롤러(413)의 회전 중심은 지지롤러(411, 412)의 회전 중심과 나란할 수 있다.

제3 회전각측정수단(418)은 롤러구동수단(414)에 설치되어, 롤러구동수단(414)의 회전각을 측정할 수 있다. 즉, 제3 회전각측정수단(418)을 이용하여 구동롤러(413)가 회전한 양을 측정할 수 있다.

참고로, 롤러구동수단(414)으로는 전기모터 등이 사용될 수 있고, 제3 회전각측정수단(418)으로는 인코더(encoder) 등이 사용될 수 있다.

술라이더(431)에 설치된 슬라이더 고정수단(433)은, 슬라이더(431)가 레그본체(410)에 고정되도록 할 수 있다. 즉, 슬라이더 고정수단(433)이 해제되면 슬라이더(431)가 레그본체(410)에 대하여 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동될 수 있고, 슬라이더 고정수단(433)이 체결되면 슬라이더(431)가 이동되지 않도록 할 수 있다.

따라서, 슬라이더(431)의 레그본체(410)에 대한 슬라이드 이동에 따라 구동롤러(413)의 위치가 변경될 수 있다. 즉, 슬라이더(431)의 위치를 변경시킴으로써 레그본체(410)의 일단부에 설치된 지지롤러(411, 412) 및 슬라이더(431)에 설치된 구동롤러(413) 사이의 간격이 조절될 수 있다.

그러므로, 롤러 간격조절부(430)는 지지롤러(411, 412) 및 구동롤러(413) 사이의 간격이 조절되도록 할 수 있다.

레그 간격조절부(450)는 레그본체(410)의 하단부에 형성된다. 레그 간격조절부(450)에는 레일 지지프레임(451) 및 레그 고정수단(453)이 포함될 수 있고, 레일 지지프레임(451)에는 체결공(452)이 형성될 수 있다.

레일 지지프레임(451)은 도시된 바와 같이 레일(100)의 타측이 삽입될 수 있도록 형성될 수 있으며, 레그 고정수단(453)은 체결공(452)에 체결되어 필요한 경우에는 레일 지지프레임(451)에 삽입된 레일(100)을 가압 고정되도록 함으로써 레일(100)에 레일 지지프레임(451)이 고정되도록 할 수 있다.

즉, 레일 지지프레임(451)은 레일(100)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있으며, 레그 고정수단(453)에 의해 레일(100)의 특정 위치에 고정될 수도 있다.

레그본체(410)에 설치된 거리센서(419)는 도장헤드(200) 및 레그본체(410) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 그리고, 가이드롤러(432)는 도시된 바와 같이 슬라이더(431)에 설치되는데, 자세히 도시되지는 않았으나 가이드롤러(432)는 레그본체(410)의 길이방향과 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.

이러한 거리센서(419) 및 가이드롤러(432)에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 도시된 바와 같은 제1 이동레그(300)의 레그본체(310), 지지롤러(311, 312) 및 구동롤러(313)는, 제2 이동레그(400)의 레그본체(410), 지지롤러(411, 412) 및 구동롤러(413)와 각각 그 구조 및 작동이 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

다만, 제1 이동레그(300)의 레그본체(310) 타단부에는 제2 이동레그(400)와 같이 레그 간격조절부(450)가 형성되지 않고, 레그본체(310)의 타단부는 레일본체(110)의 일측에 형성된 레그 안착부(114)에 고정 결합될 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)의 작동에 대해서는 도 5를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치의 정면도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)가 셸 플레이트(21)에 결합되어 있다.

제1 이동레그(300)의 일단부는 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 일측이 지지롤러(311) 및 구동롤러(313) 사이에 개재되는 형상으로 결합될 수 있고, 제2 이동레그(400)의 일단부는 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 일측과 대향하는 타측이 지지롤러(411) 및 구동롤러(413) 사이에 개재되는 형상으로 결합될 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이 제1 이동레그(300)의 타단부는 레일(100)의 일측에 고정 결합될 수 있고, 제2 이동레그(400)는 화살표로 표시한 바와 같이 레그 간격조절부(450)에 의해 레일(100)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 및 고정 가능하게 결합될 수 있다.

따라서, 레그 고정수단(453)을 해제한 후 레그 간격조절부(450)를 레일(100)의 타단부 방향으로 이동시키면 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 간격이 증가되고, 일단부 방향으로 이동시키면 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 간격이 감소될 수 있다.

즉, 셸 플레이트(21)의 폭에 따라 레그 고정수단(453)을 이용하여 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 간격을 조절함으로써 셸 플레이트 도장장치(1)를 셸 플레이트(21)에 분리 가능하게 결합시킬 수 있다.

더 상세히 설명하자면, 셸 플레이트(21)에 셸 플레이트 도장장치(1)를 설치하고자 하는 경우, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 간격을 충분히 증가시켜 제1 이동레그(300)의 지지롤러(311) 및 제2 이동레그(400)의 지지롤러(411) 사이에 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분이 위치될 수 있게 한다.

이후 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 간격을 감소시켜 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 중 일측이 제1 이동레그(300)의 지지롤러(311) 및 구동롤러(313) 사이에 개재되도록 하고, 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 중 타측이 제2 이동레그(400)의 지지롤러(411) 및 구동롤러(414) 사이에 개재되도록 하면, 셸 플레이트(21)에 셸 플레이트 도장장치(1)가 결합될 수 있다.

반대로, 이와 같이 셸 플레이트(21)에 셸 플레이트 도장장치(1)가 결합된 상태일 때 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 간격을 증가시키면, 셸 플레이트(21) 및 셸 플레이트 도장장치(1)를 분리할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 제2 이동레그(400)의 지지롤러(411) 및 구동롤러(413) 사이의 간격이 조절될 수 있고, 제1 이동레그(300)의 지지롤러(311) 및 구동롤러(313) 또한 마찬가지이다.

따라서, 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 양측이 지지롤러(311, 411) 및 구동롤러(313, 413) 사이에 각각 위치되었을 때, 슬라이더(도 3의 431 참조)를 지지롤러(311, 411) 방향으로 각각 이동시킨 후 슬라이더 고정수단(333, 433)을 각각 고정시키면, 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 양측이 지지롤러(311, 411) 및 구동롤러(313, 413) 사이에 각각 견고하게 개재될 수 있다.

이 상태에서 롤러구동수단(314, 414)을 구동시키면 구동롤러(313, 413)가 일방향 또는 타방향으로 회전되므로, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)는 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분의 양측을 따라 각각 이동될 수 있다. 이때, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)의 이동에 따라 도장헤드(도 3의 200)는 레일(100)의 길이방향에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.

이때, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)가 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 양측을 따라 이동한 거리는 제2 회전각측정수단(318) 및 제3 회전각측정수단(418)을 이용하여 각각 산출할 수 있다.

여기서, 제2 회전각측정수단(318) 및 제3 회전각측정수단(418)에 의해 측정되는 값을 이용하여 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)가 이동하는 거리가 같도록 조절하면 도장헤드(도 3의 200)가 레일(100)의 길이방향에 수직한 방향으로 이동되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)는, 도시된 바와 같이 제1 이동레그(300)에 한 쌍의 지지롤러(311, 312) 및 하나의 구동롤러(313)가 설치될 수 있고, 제2 이동레그(400)에 한 쌍의 지지롤러(411, 412) 및 하나의 구동롤러(413)가 설치될 수 있다.

이는 한 쌍의 지지롤러(311, 312) 및 하나의 구동롤러(313) 사이에 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 일측이 삼점지지 되도록 하여 제1 이동레그(300)가 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위한 것이며, 제2 이동레그(400)의 한 쌍의 지지롤러(411, 412) 및 하나의 구동롤러(413) 또한 마찬가지이다.

도시되지는 않았으나, 셸 플레이트 도장장치의 레일 폭 등을 고려하여 필요에 따라 지지롤러 및 구동롤러의 수는 가감될 수 있다.

한편, 제1 이동레그(300)의 레그본체(310)에 설치된 거리센서(319) 및 제2 이동레그(400)의 레그본체(410)에 설치된 거리센서(419)는 레일(100) 상의 도장헤드(도 3의 200)의 위치를 측정할 수 있다.

즉, 거리센서(319, 419)를 이용하여 레그본체(310, 410) 및 도장헤드(도 3의 200)의 지지브라켓(211) 또는 지지바(212) 사이의 거리를 측정함으로서 노즐(213)의 위치를 산출할 수 있다.

참고로, 거리센서(319, 419)로는 레이저 거리센서 등이 사용될 수 있는데, 노즐(213)에서 도료가 분사되고 있는 동안에는 비산되는 도료에 의해 거리센서(319, 419)가 정상적으로 작동되지 못할 가능성이 있다. 이럴 경우, 제1 회전각측정수단(도 4의 240)을 이용하여 노즐(213)의 위치를 산출할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)는 한 쌍의 거리센서(319, 419) 및 제1 회전각측정수단(도 4의 240)을 모두 이용하여 도장헤드(200), 즉 노즐(213)의 위치를 산출할 수 있는데, 필요에 따라 거리센서(319, 419)의 수는 가감될 수도 있다.

다만, 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400) 사이의 거리가 셸 플레이트(21)의 폭에 따라 변경될 수 있으므로, 한 쌍의 거리센서(319, 419)를 모두 이용하면 노즐(213)의 초기위치 등을 산출하는 도장작업의 초기화 작업을 더욱 효율적으로 수행할 수도 있다.

자세하게 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(1)를 이용하여 셸 플레이트(21)에 도장작업을 행하는 방법의 예를 들면 다음과 같다.

셸 플레이트 도장장치(1)는 노즐(213)에서 도료가 분사되도록 하면서 이송베이스(231)가 레일본체(110)의 일측으로부터 타측까지 이송되도록 하여 셸 플레이트(21)에 도료를 도포한다.

이송베이스(231)가 타측으로 이송 완료된 후에는 셸 플레이트(21)에 도료가 도포된 폭을 감안하여 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)를 소정 거리만큼 이동시킨 후 다시 노즐(213)에서 도료가 분사되도록 하면서 이송베이스(231)가 레일본체(110)의 타측으로부터 일측까지 이송되도록 하고, 이를 반복하여 셸 플레이트(21) 전반에 대한 도장작업을 수행할 수 있다.

한편, 가이드롤러(332)는 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 일측이 지지롤러(311) 및 구동롤러(313) 사이에 개재되었을 때 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 일측의 측면을 지지할 수 있다. 마찬가지로, 가이드롤러(432) 또한 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 타측의 측면을 지지할 수 있다.

이때, 가이드롤러(332, 432)는 전술한 바와 같이 레그본체(310, 410)의 길이방향에 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하게 설치되므로, 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 양측에 구름접촉 될 수 있다.

따라서, 가이드롤러(332, 432)는 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)가 셸 플레이트(21)의 가장자리 부분 양측을 따라 이동되는 동안 레일(100)의 길이방향과 나란한 방향으로 가해지는 힘을 지지함으로써, 셸 플레이트 도장장치(1)가 작동되는 중에 레일(100)이 길이방향과 나란한 방향으로 흔들리지 않도록 하여 안정성을 향상시킬 수 있다.

한편, 셸 플레이트 도장장치(1)가 작동되는 중 제1 이동레그(300) 및 제2 이동레그(400)가 이동하는 과정에서, 미세한 진동이나 흔들림이 발생되는 경우에는 노즐(213) 및 셸 플레이트(21) 사이의 간격 및 각도가 미세하게 변경되어 도막의 품질이 저하될 수 있다.

이를 방지하기 위해서는 지지롤러(311, 312, 411, 412) 및 구동롤러(313, 413)가 셸 플레이트(21)에 밀착되어 회전할 수 있도록 하고, 미끄러짐이 발생되는 것을 최소화 하는 방법 등을 사용할 수 있는데, 이에 대해서는 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에는 도 3에 표시된 Ⅵ-Ⅵ 직선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 구동롤러(도 3의 413)의 중심에는 구동축(415)이 설치될 수 있고, 구동축(415)의 외주면에는 자석모듈(416)이 설치될 수 있다. 자석모듈(416)은 셸 플레이트(도 5의 21)과 구동롤러(도 3의 413)이 근접했을 때 인력이 작용되도록 하여, 셸 플레이트(도 5의 21)의 표면에 구동롤러(도 3의 413)가 밀착되도록 할 수 있다.

또한 자석모듈(416)의 외주면, 즉 구동롤러(도 3의 413)의 표면에는 우레탄 소재의 롤러외피(417)를 부착하여, 롤러구동수단(414)의 회전력이 미끄러짐 없이 셸 플레이트(도 5의 21)의 표면으로 전달되도록 할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 전술한 자석모듈(416) 및 롤러외피(417)는 지지롤러(도 3의 311, 312, 411, 412)에도 적용될 수 있다.

이상, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(도 5의 1)는 셸 플레이트(도 5의 21)에 결합된 상태로 도장작업을 행하므로 작업장의 바닥면의 상태에 무관하게 안정적인 도장작업을 행하여 고품질의 도막을 형성할 수 있다.

또한, 블록(도 1의 20 참조)은 다양한 형상을 가질 수 있으므로, 블록의 형상에 따라서는 지지대(도 1의 25 참조)에 지지되었을 때 셸 플레이트(도 5의 21 참조)가 작업장의 바닥면과 경사각을 형성하게 될 수도 있다. 이러한 경우에도 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(도 5의 1)는 안정적인 도장작업을 행하여 고품질의 도막을 형성할 수 있다.

참고로, 자세하게 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치(도 5의 1)는 셸 플레이트(도 5의 21) 전반에 걸쳐 균일한 품질의 도막을 형성하기 위하여 적어도 한 쌍의 나란한 가장자리 부분이 형성된 평판형 셸 플레이트(도 1의 21 참조)를 포함하는 블록(도 1의 20 참조)의 도장작업에 활용될 수 있으며, 셸 플레이트에 곡면부가 형성된 경우에는 분사되는 도료의 양을 조절함으로써 균일한 두께의 도막이 형성되도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 셸 플레이트 도장장치에 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.

1: 셸 플레이트 도장장치 100: 레일
110: 레일본체 111: 가이드부
113: 래크 200: 도장헤드
210: 도료분사부 213: 노즐
230: 헤드이송부 231: 이송베이스
300: 제1 이동레그 310: 레그본체
311, 312: 지지롤러 313: 구동롤러
400: 제2 이동레그 410: 레그본체
411, 412: 지지롤러 431: 슬라이더
432: 가이드롤러 450: 레그 간격조절부

Claims

적어도 한 쌍의 나란한 가장자리 부분이 형성된 평판형 셸 플레이트를 포함하는 블록의 상기 셸 플레이트를 도장하는 장치로서,
상기 셸 플레이트에 도료를 분사하는 도장헤드;
상기 도장헤드가 길이방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 레일;
일단부는 상기 나란한 가장자리 부분 중 일측을 따라 이동 및 분리 가능하게 결합되고, 타단부는 상기 레일의 일측에 고정 결합된 제1 이동레그; 및
일단부는 상기 나란한 가장자리 부분 중 일측에 대향하는 타측을 따라 이동 및 분리 가능하게 결합되고, 타단부에는 상기 레일의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 및 고정 가능하게 상기 레일의 타측에 결합된 레그 간격조절부가 형성된 제2 이동레그를 포함하는 셸 플레이트 도장장치.
제1항에 있어서,
상기 레그 간격조절부는,
상기 레일의 타측이 삽입되어 지지되는 레일 지지프레임; 및
상기 레일 지지프레임에 결합되고, 상기 레일에 상기 레일 지지프레임을 고정시키는 레그 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도장헤드는,
상기 도료를 분사하는 노즐을 구비한 도료분사부; 및
상기 도료분사부를 지지하고, 상기 레일에 슬라이드 이동 가능하게 결합된 헤드이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제3항에 있어서,
상기 노즐은 상기 레일의 길이방향에 수직한 방향으로 복수개가 배열되는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제3항에 있어서,
상기 레일에는 길이방향을 따라 래크가 형성되고,
상기 헤드이송부는,
상기 래크에 치합된 피니언;
상기 피니언을 회전시키는 이송구동수단; 및
상기 이송구동수단이 결합되고, 상기 피니언의 회전방향에 따라 상기 레일의 일방향 또는 타방향으로 슬라이드 이동되는 이송베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제5항에 있어서,
상기 헤드이송부는,
상기 이송구동수단의 회전각을 측정하는 제1 회전각측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는,
레그본체;
상기 레일의 길이방향과 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하도록 상기 레그본체의 일단부에 돌출 설치된 지지롤러;
상기 레그본체의 길이방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 상기 레그본체에 설치된 슬라이더;
상기 슬라이더에 상기 지지롤러와 나란하게 설치되고, 상기 슬라이더의 이동에 따라 상기 지지롤러와의 간격이 조절되는 구동롤러;
상기 슬라이더에 설치되고, 상기 구동롤러를 회전시키는 롤러구동수단; 및
상기 슬라이더에 설치되고, 상기 슬라이더를 상기 레그본체에 고정시키는 슬라이더 고정수단을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는,
상기 셸 플레이트의 상기 가장자리 부분이 상기 지지롤러 및 상기 구동롤러 사이의 간격에 삽입될 경우, 상기 셸 플레이트의 상기 가장자리 부분의 측면에 구름접촉 되도록 상기 레그본체의 길이방향과 나란한 방향을 중심으로 회전 가능하게 상기 슬라이더에 설치된 가이드롤러를 각각 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는,
상기 롤러구동수단의 회전각을 측정하는 제2 회전각측정수단 및 제3 회전각측정수단을 각각 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그 중 적어도 어느 하나에는,
상기 도장헤드와의 거리를 측정하는 거리센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 이동레그 및 상기 제2 이동레그는,
상기 셸 플레이트가 상기 지지롤러 및 상기 구동롤러에 개재되었을 때 상기 구동롤러가 상기 셸 플레이트에 밀착되도록 상기 구동롤러 내에 설치된 자석모듈을 각각 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.
제11항에 있어서,
상기 지지롤러 및 상기 가이드롤러는 표면에 우레탄 소재의 롤러외피가 부착되는 것을 특징으로 하는 셸 플레이트 도장장치.