KR20120105831A

KR20120105831A - 도장 장치

Info

Publication number: KR20120105831A
Application number: KR1020110023504A
Authority: KR
Inventors: 박진형; 조기용; 김은중; 권보규; 정희용; 배성준; 신영일
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-09-26
Also published as: KR101245763B1

Abstract

도장 장치가 개시된다. 도장 장치는, 바닥면에 제1 방향으로 설치되는 레일을 따라 구동모터의 구동력으로 이동되는 이동체와, 이동체 상에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동하는 슬라이더와, 슬라이더에 장착되어 상측 방향으로 도료를 분사하는 도장건과, 슬라이더에 구동력을 제공하는 구동부와, 이동체와 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

도장 장치{PAINTING APPARATUS}

본 발명은 도장 장치에 관한 것으로서, 선박 블록의 하부면을 자동으로 도장하는 도장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 블록의 하부면에 대한 도장 작업은 작업자의 수작업에 의해 진행된다.

즉, 선박 블록을 작업 공간의 지면에 고정하고, 작업자가 선박 블록의 하측에서 수작업으로 선박 블록의 하부면에 도장 작업을 실시한다.

그러나, 작업자가 선박 블록의 하부면을 육안으로 확인하면서 수작업으로 도장 작업을 하는 것은, 작업자의 숙련도에 따라 도장 품질이 차이가 날 수 있는 문제점이 있다. 또한, 작업자가 상측을 바라보며 도장 작업을 수행하므로, 작업자는 반복적인 도장 작업에 따라 근골격계 질환이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예는, 선박 블록의 하부면에 대한 도장 작업을 자동으로 실시할 수 있도록 하는 도장 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치는, 바닥면에 제1 방향으로 설치되는 레일을 따라 구동모터의 구동력으로 이동되는 이동체와, 이동체 상에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동하는 슬라이더와, 슬라이더에 장착되어 상측 방향으로 도료를 분사하는 도장건과, 슬라이더에 구동력을 제공하는 구동부와, 이동체와 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

이동체는, 레일에 안착되는 다수개의 휠이 설치되어 제1 방향을 따라 이동하는 이동 몸체와, 이동 몸체 상에서 상기 제2 방향을 따라 돌출되는 가이드 돌부를 포함할 수 있다.

슬라이더는, 가이드 돌부를 따라 이동 가능하게 설치되는 이동 플레이트와, 이동 플레이트의 측면에 설치되는 지지부와, 지지부에 설치되는 승강 레일과, 승강 레일을 따라 승강 가능하게 설치되며 도장건이 장착되는 브라켓부재를 포함할 수 있다.

구동부는, 슬라이더가 가이드 돌부를 따라 상기 제2 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부와, 브라켓부재가 지지부를 따라 상승 또는 하강하는 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함할 수 있다.

제1 구동부는, 가이드 돌부 상에 설치되며 제1 구동모터의 구동력으로 회전되는 제1 볼 스크류와, 제1 볼 스크류의 회전에 따라 직선 왕복 운동되며 이동 플레이트에 결합되는 제1 슬라이드 블록을 포함할 수 있다.

제2 구동부는, 지지부에 설치되며 제2 구동모터의 구동력으로 회전되는 제2 볼 스크류와, 제2 볼 스크류의 회전에 따라 직선 왕복 운동되며 브라켓부재에 결합되는 제2 슬라이드 블록을 포함할 수 있다.

슬라이더에는 선박 블록의 표면과의 거리를 측정하는 거리 계측 센서가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박 블록의 하부면의 도장 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 도장 작업 품질의 향상이 가능하고, 작업자 안전사고 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 블록 도장장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 선박 블록 도장장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 가이드 돌부의 내부에 설치되는 제1 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.
도 5는 지지부의 내부에 설치되는 제2 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 도장 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 블록 도장장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 선박 블록 도장장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 가이드 돌부의 내부에 설치되는 제1 구동부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라서 본 도면이며, 도 5는 지지부의 내부에 설치되는 제2 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(100)는, 바닥면에 제1 방향(x축)으로 설치되는 레일(13)을 따라 구동모터(미도시)의 구동력으로 이동되는 이동체(10)와, 이동체(10) 상에서 제1 방향(x축)과 교차하는 제2 방향(y축)으로 이동하는 슬라이더(20)와, 슬라이더(20)에 장착되어 상측으로 도료를 분사하는 도장건(30)과, 슬라이더(20)에 구동력을 제공하는 구동부(40)와, 이동체(10)와 구동부(40)를 제어하는 제어부(60)를 포함한다.

선박 블록(11)은 선박을 구성하는 일부분이다. 선박 블록(11)은 표면을 도장하기 위해 작업 공간에서 다수개의 캐리어(12)를 이용하여 지지된다. 선박 블록(11)의 하부 지면에는 레일(13)이 설치된다.

레일(13)은 2개의 라인이 한 조를 이루며, 작업 공간에서 다수개의 조로 설치될 수 있다. 이하에서 레일(13)이 설치되는 방향을 제1 방향으로 정의한다. 레일(13)에는 선박 블록(11)의 표면의 도장을 위한 도장 장치(100)의 이동체(10)가 이동 가능하게 설치된다.

이동체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 휠(14)이 설치되는 이동 몸체(16)와, 이동 몸체(16) 상에서 제2 방향을 따라 돌출되는 가이드 돌부(18)를 포함한다. 이하에서 제1 방향과 제2 방향은 서로 간에 교차 하는 방향으로 각각 x축과 y축으로 정의한다.

이동 몸체(16)는 다수개의 휠(14)이 설치되어 레일(13)을 따라 제1 방향(x축)으로 이동될 수 있다. 이동 몸체(16)의 이동을 위한 휠(14)의 회전 구동력은 이동 몸체(16)의 내부에 설치되는 구동모터(미도시)에 의해 제공받을 수 있다.

가이드 돌부(18)는 이동 몸체(16)의 상부에서 제2 방향(y축)을 따라서 긴 길이를 가지도록 돌출된다. 이러한 가이드 돌부(18)에는 슬라이더(20)가 슬라이딩 가능하게 설치된다.

슬라이더(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 돌부(18)를 따라 이동 가능하게 설치되는 이동 플레이트(21)와, 이동 플레이트(21)의 측면에 설치되는 지지부(23)와, 지지부(23)에 설치되는 승강 레일(27)과, 승강 레일(27)을 따라 승강 가능하게 설치되며 도장건(30)이 장착되는 브라켓부재(29)를 포함한다.

이동 플레이트(21)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 터치부(211)가 돌출되고 이 터치부(211)가 리미트 스위치(213)에 선택적으로 접촉되어 이동 작동이 제어될 수 있다. 즉, 리미트 스위치(213)는 가이드 돌부(18) 상측의 LM 레일(417) 양측단에 각각 장착될 수 있어 이동 플레이트(21)의 과도한 이동을 방지하도록 제어할 수 있다.

지지부(23)는 이동 플레이트(21)의 측면에 결합되어 이동 플레이트(21)의 이동과 함께 이동된다. 지지부(23)는 이동 플레이트(21)의 일 측 또는 양 측에 각각 설치될 수 있다. 지지부(23)의 높이 방향(z축)으로는 승강 레일(27)이 설치된다.

승강 레일(27)은 지지부(23)의 돌출된 높이 방향으로 설치되며, LM 가이드로 설치될 수 있다. 승강 레일(27)에는 브라켓부재(29)가 선택적으로 상승 또는 하강된다.

브라켓부재(29)는 이동 플레이트(21)의 일 측에 결합된 지지부(23)에 연결되는 제1 브라켓(29a)과, 이동 플레이트(21)의 타 측에 결합된 지지부(23)에 연결되는 제2 브라켓(29b)과, 제1 브라켓(29a)과 제2 브라켓(29b)을 연결하면서 도장건(30)을 장착하는 제3 브라켓(29c)을 포함한다.

제1 브라켓(29a)과 제2 브라켓(29b)은 승강 레일(27)에 연결되어, 승강 레일(27)을 따라 지지부(23)의 상측 또는 하측 방향으로 선택적으로 이동될 수 있다. 제1 브라켓(29a)과 제2 브라켓(29b)의 이동을 위한 구동력은 후술하는 구동부(40)로부터 제공되며, 이는 구동부(40)를 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다. 제3 브라켓(29c)은 제1 브라켓(29a)과 제2 브라켓(29b)을 연결하면서 도장건(30)을 장착한다.

도장건(30)은 제3 브라켓(29c)에 장착되어 선박 블록(11)의 표면으로 도료를 분사한다. 도장건(30)은 제3 브라켓(29c)에 다수개로 장착될 수 있으며, 도료의 분사시 간섭을 방지하고자 제3 브라켓(29c)의 길이 방향에 대하여 지그재그 방향으로 설치될 수 있다. 도장건(30)에는 도료호스(31)가 도료 매니폴드(33)에 연결되어 도료를 공급받는다. 또한, 도장건(30)은 솔레노이드 밸브(35)에 연결된 에어호스(37)를 통해 에어를 공급받아 도료 분사 작동이 이루어진다.

전술한 슬라이더(20)의 구동력은 구동부(40)에 의해 선택적으로 작동되는 것이 가능하다.

구동부(40)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이더(20)가 가이드 돌부(18)를 따라 제2 방향(y축)으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부(41)와, 브라켓부재(29)가 지지부(23)의 높이 방향(z축)을 따라 상승 또는 하강하는 구동력을 제공하는 제2 구동부(43)를 포함한다.

제1 구동부(41)는 가이드 돌부(18) 상에 설치되며 제1 구동모터(411)의 구동력으로 회전되는 제1 볼 스크류(413)와, 제1 볼 스크류(413)의 회전에 따라 직선 왕복 운동되며 이동 플레이트(21)에 결합되는 제1 슬라이드 블록(415)을 포함한다.

제1 볼 스크류(413)는 가이드 돌부(18)를 따라서 제2 방향(Y축 방향)으로 설치된다.

제1 슬라이드 블록(415)은 제1 볼 스크류(413)의 회전에 따라 제1 볼 스크류(413)의 길이 방향을 따라 왕복 이동될 수 있다. 이러한 제1 슬라이드 블록(415)은 이동 플레이트(21)에 결합되어 함께 이동되는 것이 가능하다. 따라서, 제1 구동모터(411)의 구동에 따라 슬라이더(20)는 가이드 돌부(18)를 따라 왕복 이동될 수 있다. 참조번호 417은 이동 플레이트(21)의 이동을 가이드하는 LM 레일을 말한다.

제2 구동부(43)는, 지지부(23)에 설치되며 제2 구동모터(431)의 구동력으로 회전되는 제2 볼 스크류(433)와, 제2 볼 스크류(433)의 회전에 따라 직선 왕복 운동되며 제1 브라켓부재(29a)에 결합되는 제2 슬라이드 블록(435)을 포함한다.

제2 볼 스크류(433)는 지지부(23)의 높이 방향(z축)으로 설치된다. 제2 볼 스크류(433)는 제2 구동모터(431)에 타이밍 벨트(437)로 연결되어 회전 구동력을 전달받을 수 있다.

제2 슬라이드 블록(435)은 제2 볼 스크류(433)의 회전에 따라 제2 볼 스크류(433)의 길이 방향을 따라 왕복 이동될 수 있다. 제2 슬라이드 블록(435)은 브라켓부재(29)의 제1 브라켓(29a)에 결합된다. 따라서, 제2 구동모터(431)의 구동에 따라 브라켓부재(29)는 지지부(23)의 높이 방향(z축)을 따라서 상승 또는 하강 작동이 이루어진다.

한편, 브라켓부재(29)에는 거리 계측 센서(50, 도 2 도시)가 장착된다. 거리 계측 센서(50)는 레이저 거리 센서로 장착될 수 있으며, 선박 블록(11)의 표면과 도장 장치(100) 사이의 거리를 측정한다. 이러한 거리 계측 센서(50)는 선박 블록(11)과 도장 장치(100) 사이의 거리가 항상 일정 거리를 유지하도록 구동부(40)를 제어할 수 있도록 한다. 따라서, 도장건(30)으로부터 분사되는 도료가 선박 블록(11)의 표면에 원활하게 도포될 수 있도록 한다.

제어부(60)는 거리 계측 센서(50)의 센싱 신호를 전달받아 선박 블록(11)의 하부 표면과의 거리가 설정된 거리를 벗어나는지 여부를 판단한다. 이러한 제어부(60)는 선박 블록(11)의 하부 표면의 거리가 설정된 거리를 벗어난 것으로 판단하면, 제2 구동모터(431)를 구동하여 도장건(30)의 수직 위치를 적절하게 조절하여 선박 블록(11)에 도료 분사 작용이 원활하게 이루어지도록 한다.

상기 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치의 작용을 이하에서 설명한다.

먼저, 선박 블록(11)을 캐리어(12)를 이용하여 작업 공간의 지면 상에 고정한다.

다음, 도장 장치(100)를 도장 작업 시작 위치의 레일(13) 상에 안착시킨다. 본 실시예에서 레일(13)은 선박 블록(11)의 하부에 복수개의 조(組)로 설치되어, 복수개의 도장 작업 시작 위치가 마련된다.

이어서, 거리 계측 센서(50)는 선박 블록(11)의 도장면과 도장건(30) 사이의 거리를 센싱하여, 설정된 거리를 벗어나는지 여부를 판단한다. 만약, 선박 블록(11)의 도장면과 도장건(30) 사이의 거리가 설정된 거리를 벗어난 것으로 판단하면, 제2 구동모터(431)를 구동하여 브라켓부재(29)의 높이를 변경하여 도장건(30)의 위치를 조절한다.

다음, 제1 구동모터(411)를 구동하여 도장장치(100)의 이동체(10) 상에서 도장건(30)이 가이드 돌부(18)를 따라 y축 방향으로 이동하면서 선박 블록(11) 표면을 도장하는 제1 도장 작업을 실시한다.

이어서, 제1 도장 작업이 완료되면, 도장장치(100)의 이동체(10)는 x축 방향을 따라 일정 거리 이동하여 제2 도장 작업을 실시한다. 여기서 제2 도장 작업은 제1 도장 작업과 동일한 방법으로 도장건(30)이 가이드 돌부(18)를 따라 이동하여 도장 작업을 실시한다. 이동체(10)가 x축 방향으로 이동되는 거리는 제1 도장 작업에 의해 선박 블록(11)의 도장되는 면적이 제2 도장 작업에 의해 선박 블록(11)의 도장되는 면적과 일부분 미세하게 겹치는 정도로 위치 이동될 수 있다.

다음, 전술한 도장 작업을 수차례 반복하여 한 조(組)의 레일(13)을 따라 선박 블록(11) 표면의 도장작업을 완료하면, 도장장치(100)를 다른 조(組)의 레일의 도장 작업 시작 위치로 위치 이동시켜 전술한 도장 작업을 반복적으로 실시한다. 이러한 도장 작업의 반복으로 복수개 조(組) 레일의 모두에서 도장작업이 완료되어 선박 블록(11)의 도장작업이 완료된다.

이와 같은 본 실시예의 도장 장치(100)의 작동에 따라서 선박 블록(11)의 도장을 자동으로 실시하여 효율적이고 안전한 도장 작업 진행이 가능하게 된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.

10...이동체 11...선박 블록
12...캐리어 13...레일
14...휠 16...이동 몸체
18...가이드 돌부 20...슬라이더
21...이동 플레이트 23...지지부
27...승강 레일 29...브라켓부재
29a..제1 브라켓 29b..제2 브라켓
29c..제3 브라켓 30...도장건
40...구동부 41...제1 구동부
43...제2 구동부 411..제1 구동모터
413..제1 볼 스크류 415..제1 슬라이드 블록
431..제2 구동모터 433..제2 볼 스크류
435..제2 슬라이드 블록 50...거리 계측 센서
60...제어부

Claims

바닥면에 제1 방향으로 설치되는 레일을 따라 구동모터의 구동력으로 이동되는 이동체;
상기 이동체 상에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동하는 슬라이더;
상기 슬라이더에 장착되어 상측 방향으로 도료를 분사하는 도장건;
상기 슬라이더에 구동력을 제공하는 구동부; 및
상기 이동체와 상기 구동부를 제어하는 제어부;
를 포함하는 도장 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동체는,
상기 레일에 안착되는 다수개의 휠이 설치되어 상기 제1 방향을 따라 이동하는 이동 몸체; 및
상기 이동 몸체 상에서 상기 제2 방향을 따라 돌출되는 가이드 돌부;
를 포함하는 도장 장치.
제2항에 있어서,
상기 슬라이더는,
상기 가이드 돌부를 따라 이동 가능하게 설치되는 이동 플레이트;
상기 이동 플레이트의 측면에 설치되는 지지부;
상기 지지부에 설치되는 승강 레일; 및
상기 승강 레일을 따라 승강 가능하게 설치되며 상기 도장건이 장착되는 브라켓부재;
를 포함하는 도장 장치.
제3항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 슬라이더가 상기 가이드 돌부를 따라 상기 제2 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부; 및
상기 브라켓부재가 상기 지지부를 따라 상승 또는 하강하는 구동력을 제공하는 제2 구동부;
를 포함하는 도장 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 가이드 돌부 상에 설치되며 제1 구동모터의 구동력으로 회전되는 제1 볼 스크류; 및
상기 제1 볼 스크류의 회전에 따라 직선 왕복 운동되며 상기 이동 플레이트에 결합되는 제1 슬라이드 블록;
을 포함하는 도장 장치.
재4항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 지지부에 설치되며 제2 구동모터의 구동력으로 회전되는 제2 볼 스크류; 및
상기 제2 볼 스크류의 회전에 따라 직선 왕복 운동되며 상기 브라켓부재에 결합되는 제2 슬라이드 블록;
을 포함하는 도장 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이더에는 상기 선박 블록의 표면과의 거리를 측정하는 거리 계측 센서가 설치되는 도장 장치.