KR20130102293A - 건물건축 자동화장치 - Google Patents

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KR20130102293A
KR20130102293A KR1020120023426A KR20120023426A KR20130102293A KR 20130102293 A KR20130102293 A KR 20130102293A KR 1020120023426 A KR1020120023426 A KR 1020120023426A KR 20120023426 A KR20120023426 A KR 20120023426A KR 20130102293 A KR20130102293 A KR 20130102293A
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이창근
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Abstract

본 발명의 목적은 건물의 건축이 단시간에 효율적으로 이루어질 수 있는 구조의 건축 자동화장치를 제공하는 것이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 건물건축 자동화장치는, 길이방향이 수평으로 배치되어 건축재료를 살포하여 경화시키는 헤드부와, 상기 헤드부의 길이방향에 직각인 방향으로 상기 헤드부를 수평으로 이동시키기 위한 수평이송부와, 상기 헤드부를 수직으로 이동시키기 위한 수직이송부를 포함하되, 상기 헤드부에는 상기 헤드부의 길이방향으로 설치되고 그 길이방향을 따라 슬롯이 설치되어 입자상 또는 분말상의 건축재료를 하측으로 살포할 수 있는 건축재공급장치와, 상기 건축재공급장치의 측방에서 상기 헤드부의 길이방향으로 설치되고, 상기 건축재공급장치에서 투하된 상기 건축재료를 상기 헤드부의 수평이동에 따라 평탄하게 고르기 위해 하단이 수평인 평탄화부재와, 상기 평탄화부재의 측방에서 상기 헤드부의 길이방향으로 다수개의 바인더분사기가 일렬로 설치되어 상기 헤드부의 수평이동에 따라 상기 다수개의 바인더분사기가 각각 독립적으로 상기 평탄화부재가 고른 상기 건축재료에 경화용 바인더를 배출할 수 있는 바인더공급장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

건물건축 자동화장치{Automatic apparatus for building structure}
본 발명은 건물건축 자동화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 주택 등 건물의 건축작업이 공급받은 건축재료에 의해 자동으로 이루어질 수 있도록 구성한 것으로, 인력을 대체하는 건축로봇(robot)의 기능을 하는 자동화장치에 관한 것이다.
건물 등을 시공하는 작업은 많은 인력과 시간이 소요되는 것으로, 시간과 비용을 줄이는 시공방법의 개발에 큰 노력을 쏟고 있다.
최근에는 건설현장 인력의 노령화와 임금상승으로 인하여 건설업계의 경쟁력이 약화되어 있고, 열악한 작업환경으로 인하여 건설현장 작업을 기피하는 추세이므로 업계의 어려움은 더욱 가중되고 있는 실정이다.
이에 인력을 대체하여 건설작업을 자동화하기 위한 많은 연구개발이 이루어지고 있으며, 여러 건축 및 건설분야에서 자동화를 위한 로봇(robot) 등의 개발이 가시화되고 있다.
도 1은 국제출원공개번호 WO2005/001954호에 개시된 건축 자동화장치를 도시하고 있다.
상기 자동화장치는 한 벌의 레일(1)에 의해 이동하는 양측의 지지부재(2)와, 양측의 지지부재(2)를 서로 연결하는 상부부재(3)를 포함하고, 재료용기(5)로부터 건축용재료가 공급되는 노즐어셈블리(4)가 상기 상부부재(3)에 설치되어 건축용재료를 배출하고 있다.
상기 자동화장치의 작동을 위해 제어장치는 한 벌의 레일(1)과, 양측의 지지부재(2) 및 상부부재(3)를 따라 노즐어셈블리(4)의 위치를 제어함으로써 건축용재료의 배출위치를 결정하고, 노즐어셈블리(4)에서 배출되는 건축용재료를 이용하여 건축물(6)의 벽면 등을 형성함으로서 건축물의 건축이 자동으로 이루어지도록 한다.
그러나, 상기와 같은 종래기술의 경우, 노즐어셈블리(4)가 이동하면서 노즐에서 배출되는 건축용재료가 건축물(6)의 벽체를 각각 형성하는 방식으로 건축이 이루어짐에 따라, 노즐어셈블리(4)의 단위시간당 작업량이 많지 않고, 전체 건축물을 완성하기까지 노즐어셈블리(4)의 반복적인 이동동작을 과다하게 필요로 한다.
이는, 건축과정을 자동화하였음에도 불구하고 완공을 위해 많은 시간이 소요되고 작업의 효율성도 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 건물의 건축이 단시간에 효율적으로 이루어질 수 있는 구조의 건축 자동화장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건물건축 자동화장치는, 길이방향이 수평으로 배치되고 건축재료를 살포하여 경화시키기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 길이방향에 직각인 방향으로 상기 헤드부를 수평으로 이동시키기 위한 수평이송부와, 상기 헤드부를 수직으로 이동시키기 위한 수직이송부를 포함하되, 상기 헤드부에는 상기 헤드부의 길이방향으로 설치되고 그 길이방향을 따라 슬롯이 설치되어 입자상 또는 분말상의 건축재료를 하측으로 살포할 수 있는 건축재공급장치와, 상기 건축재공급장치의 측방에서 상기 헤드부의 길이방향으로 설치되고, 상기 건축재공급장치에서 투하된 상기 건축재료를 상기 헤드부의 수평이동에 따라 평탄하게 고르기 위해 하단이 수평인 평탄화부재와, 상기 평탄화부재의 측방에서 상기 헤드부의 길이방향으로 다수개의 바인더분사기가 일렬로 설치되어 상기 헤드부의 수평이동에 따라 상기 다수개의 바인더분사기가 각각 독립적으로 상기 평탄화부재가 고른 상기 건축재료에 경화용 바인더를 배출할 수 있는 바인더공급장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 수직이송부, 수평이송부, 건축재공급장치 및 바인더공급장치의 작동을 제어하는 제어장치가 더 설치되고, 상기 제어장치는 상기 수직이송부가 단위 이송량의 수직이송이 순차적으로 이루어지도록 하고, 상기 단위이송량마다 상기 수평이송부에 의해 상기 헤드부의 수평이동이 이루어지도록 하며, 상기 헤드부의 수평이동시, 상기 건축재공급장치가 상기 건축재료를 하측으로 살포한 후, 상기 바인더공급장치가 바인더를 설정된 위치에 배출하도록 제어하는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 건축재공급장치에는 상기 제어장치의 제어에 따라 상기 헤드부의 수평이동시에만 상기 슬롯을 개방시키기 위한 개폐장치를 포함하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 건축재공급장치는 그 길이방향으로 연장되고 상기 슬롯이 하면에 설치된 용기형상 또는 원통형상의 건축재수용체와, 그 길이방향으로 상기 건축재수용체의 내부에 설치되어 상기 건축재수용체의 내부에 투입되는 상기 건축재료를 내부에서 고르게 이송시키는 이송스크류를 포함하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 평탄화부재는 하단에 수평의 모서리를 구비하는 판상체인 것으로 구성할 수 있다.
또한, 상기 헤드부에는 상기 바인더공급장치가 배출한 바인더를 건조 및 경화시키기 위하여 열풍을 배출하는 열풍공급장치가 더 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 건물건축 자동화장치는 상측방향으로 설정된 간격에 따라 다수의 층으로 건물을 분할한 데이터를 이용하여, 높이에 따라 분할된 각 층을 헤드부가 이동하면서 한 번에 완성함으로써 작업의 속도 및 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 모래 및 자갈혼합물이나 황토 등의 건축재료를 하나의 층에서 소정의 두께로 살포한 후, 바인더공급장치에 의해 배출되는 바인더가 건물의 형상을 이루도록 경화시키고, 바인더가 살포되지 않은 건축재료는 차후 흡입기에 의해 제거될 수 있도록 구성됨으로써, 건축재료를 사전에 배합하는 작업이 불필요하고, 전체적인 작업과정이 매우 간단하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 건축 자동화장치의 구조가 간단하게 구현되고, 제어장치의 제어과정이 단순하게 설계될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 건물건축 자동화장치의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치의 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치에서 헤드부의 하측구성을 도시하는 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치의 초기작업과정에 대한 설명도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치에서 헤드부의 작동과정에 대한 설명도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치의 작업완료시점에서의 작업상태도
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치의 구성을 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치는 길이방향이 수평으로 배치되고 건축재료를 살포하여 경화시키기 위한 헤드부(10)와, 상기 헤드부(10)의 길이방향에 직각인 방향으로 상기 헤드부(10)를 수평으로 이동시키기 위한 수평이송부(20)와, 상기 헤드부(10)를 수직으로 이동시키기 위한 수직이송부(30)를 포함한다.
상기 헤드부(10)는 건축재료(61)를 공급하고 건축재료(61)를 경화시켜 건물의 벽체(51)를 실질적으로 형성하는 부분이다. 상기 헤드부(10)는 수평이송부(20)와 수직이송부(30)에 의해 수평 및 수직방향으로 이송이 이루어진다.
도 2에 개략적으로 도시되는 바와 같이, 헤드부(10)는 설정된 이송량으로 순차적으로 상측으로 이동하면서 건물의 벽체(51)를 그 상측방향 이송량만큼 한번에 형성하게 된다. 이를 위해 수평이송부(20)는 설정된 이송량만큼 올라갈 때마다 헤드부(10)를 수평으로 1회 이송시켜 헤드부(10)가 건축재료(61)를 살포하고 바인더를 배출하여 경화키며 그에 따라 수직으로의 이송량만큼 건물 벽체(51)의 높이가 생성성되도록 한다.
상기 수평이송부(20)는 가이드 역할을 하는 서로 나란한 수평안내골조(21)와 수평안내골조(21)를 따라 헤드부(10)가 이동하도록 하는 수평이송구동장치(22)를 포함한다.
수평이송구동장치(22)는 외부에서 케이블을 견인할 수 있도록 헤드부(10)에 케이블을 연결하고 외부에서 케이블을 동력기가 견인함으로써 수평안내골조(21)를 따라 이동하도록 구성할 수 있고, 다른 방법으로는 헤드부(10)가 수평안내골조(21)와 만나는 부분에 전동기를 설치하여 헤드부(10)가 수평안내골조(21)를 타고 자력으로 주행하도록 구성할 수 있다.
상기 수직이송부(30)는 상기 수평이송부(20)를 수직방향으로 이송시킴으로써 헤드부(10)를 수직으로 이동시키기 위한 것으로서, 수직으로 세워진 4개의 수직안내골조(31)와, 상기 수직안내골조(31)를 따라 수평이송부(20)를 이송시키기 위한 수직이송구동장치(32)를 포함한다. 수직이송구동장치(32)도 전술한 수평이송구동장치(22)와 같이 전동기에 의해 수평이송부(20)가 자체적으로 수직안내골조(31)를 타고 주행하도록 할 수도 있으나, 그 중량을 고려하여 수직안내골조(31)의 상측 또는 외부에 설치된 동력기와 케이블(322)에 의해 견인되도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 3은 헤드부(10)의 구성을 보다 구체적으로 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 상기 헤드부(10)는 상기 헤드부(10)의 길이방향으로 설치되고 그 길이방향을 따라 슬롯(115)이 형성되어 내부에 수용되는 입자상 또는 분말상의 건축재료(61)를 하측으로 살포할 수 있는 건축재공급장치(11)와, 상기 건축재공급장치(11)의 측방에서 상기 헤드부(10)의 길이방향으로 설치되고, 상기 건축재공급장치(11)에서 투하된 건축재료(61)를 헤드부(10)의 수평이동에 따라 평탄하게 고르기 위해 하단이 수평인 평탄화부재(12)와, 평탄화부재(12)의 측방에서 헤드부(10)의 길이방향으로 다수개의 바인더분사기(132)가 일렬로 설치되어 헤드부(10)의 수평이동에 따라 다수개의 바인더분사기(132)가 각각 독립적으로 평탄화부재(12)가 고른 상기 건축재료(61)에 경화용 바인더(63)를 배출할 수 있는 바인더공급장치(13)가 설치된다.
상기 건축재공급장치(11)는 헤드부(10)의 길이방향 즉, 양측에 설치된 수평안내골조(21)를 연결하는 방향으로 헤드부(10)의 하부에 설치되고, 길이방향을 따라 슬롯(115)이 형성되어 내부에 수용되는 입자상 또는 분말상의 건축재료(61)를 하측으로 살포할 수 있다.
상기 건축재공급장치(11)는 그 길이방향으로 연장되고 슬롯(115)이 하면에 설치된 용기형상 또는 원통형상의 건축재수용체(112)와, 그 길이방향으로 건축재수용체(112)의 내부에 설치되어 건축재수용체(112)의 내부에 투입되는 건축재료(61)를 내부에서 고르게 이송시키는 이송스크류(114)와, 슬롯(115)을 개폐시키기 위한 개폐장치(16)를 포함한다.
건축재수용체(112)는 헤드부(10)의 길이방향으로 길게 연장되도록 설치되고, 내부에 건축재료(61)인 황토나, 모래와 자갈의 혼합물을 수용할 수 있도록 용기의 형상을 가진다. 상기 용기의 형상은 원통형상으로 대체될 수 있다. 건축재수용체(112)의 하면에는 슬롯(115)이 형성되어 내부에 수용된 건축재료(61)가 슬롯(115)을 통해 배출될 수 있고, 슬롯(115)이 헤드부(10)의 길이방향으로 연장되어 건축재수용체(112)의 길이로 설치되므로 슬롯(115)에서 배출되는 건축재료(61)는 일시에 소정의 폭을 가지고 배출될 수 있다.
건축재수용체(112) 내부에 설치되는 이송스크류(114)는 건축재공급호스(117)로부터 공급되는 건축재료(61)가 내부에서 이송되어 길이방향으로 건축재료(61)가 치우쳐 위치하지 않고 고르게 퍼질 수 있도록 한다. 또한, 슬롯(115)을 통해 건축재료(61)가 하측방향으로 살포되는 경우 이송스크류(114)를 회전시킴으로써 건축재료(61)를 운동시켜 보다 원활히 슬롯(115)을 통해 빠져 나가도록 한다.
건축재수용체(112)의 하부에는 상기 슬롯(115)을 개폐시기기 위한 개폐장치(16)가 설치된다. 그 개폐장치(16)는 슬롯(115)을 폐쇄 및 개방할 수 있도록 개폐구(161)를 구비하고 개폐구(161)가 폐쇄위치와 개방위치 사이에서 건축재수용체(112)의 하부표면을 따라 선회하도록 구동하는 구동기(162)를 포함한다. 개폐장치(16)는 헤드부(10)의 수평이동시에만 상기 슬롯(115)을 개방시켜 건축재료(61)가 살포되도록 하는 것이 바람직하다.
헤드부(10)의 일측부에서는 건축재공급호스(117)가 연결되어 건축재료(61)가 건축재수용체(112)로 이송되고 있다.
상기 평탄화부재(12)는 하단에 수평의 모서리(123)를 구비하는 판상체로 이루어진다. 상기 판상체는 건축재수용체(112)의 측방에서 건축재수용체(112)와 나란히 설치된다. 헤드부(10)가 수평으로 이송됨에 따라 건축재수용체(112)가 살포한 건축재의 표면을 평탄화부재(12)의 수평한 모서리(123)가 이동하면서 융기부분들을 걷어냄으로써 평탄한 면을 형성시킨다.
평탄화부재(12)는 건축재수용체(112)의 양측방에 각각 설치됨으로써 헤드부(10)의 이동방향이 어느 쪽이더라도 건축재의 표면을 항상 평탄화할 수 있다.
한편, 상기 바인더공급장치(13)는 헤드부(10)의 이동에 따라 바인더(63)를 건물의 벽체(51)가 형성될 부분에만 배출시키기 위한 장치이다.
바인더공급장치(13)는 평탄화부재(12)의 측방에 평탄화부재(12)와 나란히 설치되고, 바인더공급관(133)과 바인더공급관(133)의 하측에 다수의 바인더분사기(132)를 구비한다. 평탄화부재(12)가 건축재수용체(112)의 양측방에 각각 설치되면, 바인더공급장치(13)도 평탄화부재(12)의 외측으로 평탄화부재(12) 및 건축재수용체(112)와 나란히 각각 양측방에 설치된다.
바인더공급관(133)은 헤드부(10)의 일측부에 연결된 공급호스(137)로부터 외부에서 바인더(63)를 공급받는 부분이고 외부에서 압송되는 바인더(63)를 다수의 바인더분사기(132)로 공급하고 있다.
다수의 바인더분사기(132)는 일렬로 설치됨으로써 헤드부(10)의 길이방향을 이루는 폭방향의 어떤 부분에도 바인더(63)를 분사할 수 있다. 각 바인더분사기(132)는 서로 독립적으로 내부의 밸브체가 개방됨에 따라 바인더(63)를 분사할 수 있고, 건물의 설계데이터에 따라 헤드부(10)가 이동하면서 건물의 벽체(51)가 형성되는 부분을 지나면서 다수의 바인더분사기(132) 중 해당되는 바인더분사기(132)가 바인더(63)를 배출한다.
상기 바인더(63)는 건축재료(61)가 황토인 경우, 우뭇가사리, 녹말 등으로 제조되는 바인더(63)가 일반적으로 흔히 사용되고 있고, 건축재료(61)가 모래 및 자갈의 혼합물인 경우, 물과 시멘트를 포함한 바인더(63)가 될 수 있다. 그 외에 건축재료(61)에 따라 아교풀, 접착제 등이 사용될 수 있다.
바인더공급장치(13)의 측방에는 열풍공급장치(14)가 설치된다. 상기 열풍공급장치(14)는 건축재료(61)에 뿌려진 바인더(63)의 건조 및 경화를 촉진하기 위해 열풍을 배출하고 있다.
한편, 전술한 수직이송부(30), 수평이송부(20), 건축재공급장치(11) 및 바인더공급장치(13)의 작동을 제어하는 제어장치(미도시)가 설치된다.
상기 제어장치는 상기 수직이송부(30)가 단위 이송량의 수직이송이 순차적으로 이루어지도록 하고, 상기 단위이송량마다 상기 수평이송부(20)에 의해 상기 헤드부(10)의 수평이동이 이루어지도록 한다. 수직방향의 상기 단위 이송량(두께)은 예컨대 3㎝ 로 설정하여, 건축재료(61)를 살포하고 바인더(63)를 그 표면에 배출하는 경우 건축재료(61)와 바인더(63)가 견고하게 벽체(51)를 형성할 수 있는 적정한 이송량으로 한다. 그 이송량은 건축재료(61)에 따라 달리할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는 수직이송부(30)를 제어하여 수직방향으로 수평이송부(20)를 단위 이송량만큼 이송시키고 그 이송시마다 수평이송부(20)가 헤드부(10)를 수평이송시키도록 제어한다.
헤드부(10)의 수평이송시에는 제어부의 제어신호에 따라 건축재공급장치(11)의 개폐장치(16)가 슬롯(115)을 개방하고 이송스크류(114)를 작동시켜 슬롯(115)을 통해 건축재료(61)를 하측으로 살포시킨다. 또한 함께 이동하고 있는 바인더공급장치(13)에서 바인더(63)가 설정된 위치에 배출되도록 각 바인더분사기(132)를 각각 제어한다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 건물건축 자동화장치의 작동과정을 설명한다.
건축작업이 시작되기 전에 건물의 바닥을 형성하는 기초공사는 도 4와 같이 이루어져 있도록 하여, 수평인 바닥면(53)에서 건축작업이 시작되도록 한다.
제어장치는 먼저 외부에서 헤드부(10)의 일측부에 연결된 건축재공급호스(117)를 통해 건축재료(61)를 건축재수용체(112) 내부에 연속하여 공급한다. 또한, 바인더(63)도 공급호스(137)를 통해 바인더공급관(133)에 압송시키고 있다. 또한, 열풍공급호스(147)에서 열풍도 공급된다. 건축재료가 황토인 경우, 열풍에 의해 황토가 날리는 것을 고려하여 그 유동속도를 낮추어 조절한다.
수평인 바닥면(53)의 바로 상측에서 수평이송부(20)에 의해 헤드부(10)가 이동한다. 헤드부(10)가 이동하는 과정에서 제어장치는 개폐장치(16)를 작동하여 건축재공급장치(11)의 슬롯(115)이 개방되도록 하여, 건축재료(61)를 소정의 두께로 연속하여 살포한다.
도 5의 (a)는 헤드부(10)가 수평으로 이동하는 과정에서 건축재공급장치(11)와 평탄화부재(12), 바인더공급장치(13) 및 열풍공급장치(14)의 동작을 도시하고 있다.
헤드부(10)에 설치된 평탄화부재(12)가 같이 이동하고 있으므로 건축재공급장치(11)가 소정의 두께로 살포한 건축재료(61)의 표면을 수평으로 고르게 되어 평탄면을 형성한다. 상기 소정의 두께는 수직이송부(30)가 헤드부(10)를 단계적으로 상승시키는 이송량에 해당하는 것이므로 그에 대응하는 양 또는 그보다 약간 많은 양의 건축재료(61)가 살포되어야 한다. 약간 많은 양의 건축재료(61)가 살포되면 평탄화부재(12)가 따라가면서 초과된 양은 걷어냄으로써 평탄화부재(12)가 건축재료(61)의 적층되는 두께(h)를 결정하게 된다.
평탄화부재(12)와 함께 헤드부(10)에 설치되어 이동하고 있는 바인더공급장치(13)는 설정된 위치에 바인더(63)를 배출한다.
바인더공급장치(13)는 일렬로 배열된 각각의 바인더분사기(132)에서 바인더(63)를 배출하되, 각각의 바인더분사기(132)에서 서로 독립적으로 바인더(63)를 배출하고 바인더공급장치(13)가 이동하는 과정에서 제어장치에 의해 설정된 위치에서만 바인더(63)를 배출한다.
제어장치에는 건축하려는 건물을 상승하는 단위이송량(h)에 따라 그 수평단면의 데이터가 저장되어 있으므로, 그 수평단면 상에 벽체(51) 등 건물이 존재하는 부분에서 바인더(63)가 공급되도록 바인더분사기(132)의 개폐를 제어한다.
하나의 층의 성형작업이 완료되면, 도 5의 (b)와 같이, 제어장치는 수직이송부(30)를 제어하여 단위이송량(h)만큼 헤드부(10)를 상승시키고, 그 상승 후 수평이송부(20)를 제어하여 헤드부(10)를 다시 수평방향으로 이송시킨다.
이 때, 수평이송부(20)는 헤드부(10)를 직전의 수평이송방향과는 반대방향으로 복귀하는 방향으로 이송시키면서, 건축재공급장치(11)의 건축재료공급과정, 평탄화부재(12)의 평탄화과정, 바인더공급장치(13)의 바인더공급과정 및 열풍공급장치(14)의 열풍공급과정이 순차적으로 이루어지도록 한다. 따라서, 헤드부(10)는 일측에서 타측으로 수평이동하고 타측에서 일측으로 복귀하는 과정에서 2개의 층의 성형작업이 이루어진다.
상기와 같이 건물을 성형하는 작업이 이루어지는 과정에서 적층되는 건축재료(61)는 바인더(63)가 공급되지 않으면 주변으로 흘러내림으로써 건축작업이 원활히 진행될 수 없게 된다.
그러한 문제를 해소하기 위해서는 성형되는 건물의 주변 둘레에 도 2에서 도시하는 바와 같이, 경계벽체(52)를 형성시킴으로써 건축재공급장치(11)에서 살포되는 건축재료(61)가 주변으로 흘러내리는 현상을 방지할 수 있고, 경계벽체(52) 내부에서는 건축재료(61)가 살포된 위치를 계속 유지하여 원활한 성형작업이 이루어질 수 있다.
상기 경계벽체(52)는 건축될 건물(50)의 둘레를 포위하도록 형성되는 것으로, 건물(50)의 벽체(51)의 형성과 같이 각 층마다 건축재료(61)에 바인더(63)를 배출하여 형성시키고, 건축이 완료된 후에는 제거한다.
전술한 과정이 반복적으로 진행되어 건물의 성형작업이 완료되면, 건물의 벽체(51) 등을 이루는 부분에는 건축재료(61)와 바인더(63)가 섞여 경화된 상태이고, 나머지 부분은 건축재료(61)만 채워진 상태이다.
성형작업이 완료되면, 건물을 포위하고 있던 경계벽체(52)가 해체됨과 함께 건축재료(61)를 흡입하는 수거장치(70)에 의해 건축재료(61)를 흡입함으로써 바인더(63)에 의해 경화된 부분을 남겨두고 나머지 쌓여있던 건축재료(61)는 제거된다.
나머지 건축재료(61)의 제거 후, 성형된 건물은 인력에 의한 미장작업 등을 거쳐 건물을 완성하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 전술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하다.
10; 헤드부 11; 건축재공급장치
12; 평탄화부재 13; 바인더공급장치
14; 열풍공급장치 16; 개폐장치
20; 수평이송부 21; 수평안내골조
22; 수평이송구동장치 30; 수직이송부
31; 수직안내골조 32; 수직이송구동장치
50; 건물 51; 벽체
52; 경계벽체 53; 수평인 바닥면
61; 건축재료 63; 바인더
70; 수거장치 112; 건축재수용체
114; 이송스크류 115; 슬롯
117; 건축재공급호스 123; 수평한 모서리
132; 바인더분사기 133; 바인더공급관
137; 공급호스 147; 열풍공급호스
161; 개폐구 162; 구동기
322; 케이블

Claims (6)

  1. 길이방향이 수평으로 배치되고 건축재료를 살포하여 경화시키기 위한 헤드부(10)와,
    상기 헤드부(10)의 길이방향에 직각인 방향으로 상기 헤드부(10)를 수평으로 이동시키기 위한 수평이송부(20)와,
    상기 헤드부(10)를 수직으로 이동시키기 위한 수직이송부(30)를 포함하되,
    상기 헤드부(10)에는
    상기 헤드부(10)의 길이방향으로 설치되고 그 길이방향을 따라 슬롯(115)이 설치되어 입자상 또는 분말상의 건축재료(61)를 하측으로 살포할 수 있는 건축재공급장치(11)와,
    상기 건축재공급장치(11)의 측방에서 상기 헤드부(10)의 길이방향으로 설치되고, 상기 건축재공급장치(11)에서 살포된 상기 건축재료(61)를 상기 헤드부(10)의 수평이동에 따라 평탄하게 고르기 위해 하단이 수평인 평탄화부재(12)와,
    상기 평탄화부재(12)의 측방에서 상기 헤드부(10)의 길이방향으로 다수개의 바인더분사기(132)가 일렬로 설치되어 상기 헤드부(10)의 수평이동에 따라 상기 다수개의 바인더분사기(132)가 각각 독립적으로 상기 평탄화부재(12)가 고른 상기 건축재료(61)에 경화용 바인더(63)를 배출할 수 있는 바인더공급장치(13)가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물건축 자동화장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직이송부(30), 상기 수평이송부(20), 상기 건축재공급장치(11) 및 상기 바인더공급장치(13)의 작동을 제어하는 제어장치가 더 설치되고,
    상기 제어장치는
    상기 수직이송부(30)가 단위이송량의 수직이송이 순차적으로 이루어지도록 하고,
    상기 단위이송량마다 상기 수평이송부(20)에 의해 상기 헤드부(10)의 수평이동이 이루어지도록 하며,
    상기 헤드부(10)의 수평이동시, 상기 건축재공급장치(11)가 상기 건축재료(61)를 하측으로 살포한 후, 상기 바인더공급장치(13)가 바인더(63)를 설정된 위치에 배출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건물건축 자동화장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 건축재공급장치(11)는 상기 제어장치의 제어에 따라 상기 헤드부(10)의 수평이동시에만 상기 슬롯(115)을 개방시키기 위한 개폐장치(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물건축 자동화장치
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건축재공급장치(11)는
    그 길이방향으로 연장되고 상기 슬롯(115)이 하면에 설치된 용기형상 또는 원통형상의 건축재수용체(112)와,
    그 길이방향으로 상기 건축재수용체(112)의 내부에 설치되어 상기 건축재수용체(112)의 내부에 투입되는 상기 건축재료(61)를 내부에서 고르게 이송시키는 이송스크류(114)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물건축 자동화장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 평탄화부재(12)는 하단에 수평의 모서리(123)를 구비하는 판상체인 것을 특징으로 하는 건물건축 자동화장치
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드부(10)에는
    상기 바인더공급장치(13)가 배출한 바인더(63)를 건조 및 경화시키기 위하여 열풍을 배출하는 열풍공급장치(14)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 건물건축 자동화장치
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210019711A (ko) * 2019-08-13 2021-02-23 세종대학교산학협력단 케이블 구동 자동 조적 방법 및 시스템

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