KR20130118530A

KR20130118530A - 원통관 도장 장치

Info

Publication number: KR20130118530A
Application number: KR1020120041472A
Authority: KR
Inventors: 송세환; 은종호
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-10-30
Also published as: KR101368841B1

Abstract

원통관 도장 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 원통관 도장 장치는 도장 대상이 되는 원통관의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 레일, 제1 레일에 장착되어 원통관을 지지하고 제1 레일을 따라 이동 가능한 지지부, 지지부와의 간섭이 방지되도록 지지부의 단부보다 외측에 위치하고 원통관의 길이 방향을 따라 주행 가능한 이동부, 이동부가 원통관의 길이 방향을 따라 주행 가능하도록 제1 레일과 이동부를 연결하는 연결부 및 이동부에 장착되어 원통관을 도장하는 도장 로봇을 포함한다.

Description

원통관 도장 장치{Painting Apparatus for Circular Pipe}

본 발명은 원통관 도장 장치에 관한 것이다.

원통관을 도장하는 방법 중 하나로 사람이 직접 수작업을 통해 원통관을 도장하는 방법은, 시간 및 비용적 측면에서 손실이 크고 균일한 도장 품질을 확보하기 어렵다는 문제점이 있다.

이로 인해, 많은 원통관 제작 과정에서 도장 로봇 등의 자동 도장 장치가 이용되고 있다. 한편, 이러한 자동 도장 장치의 경우, 도장 장치의 규모상 한계로 인해 원통관, 특히 대형 원통관을 한번에 도장하기는 어려우며 이에 따라 원통관을 이동시키거나 도장 장치를 이동시키며 도장 작업을 실시하는 것이 일반적이다.

이 경우, 원통관 도장 장치에서 도장을 위한 부분과 이동을 위한 부분간에 간섭이 발생하거나 도장 장치의 이동이 용이하지 않은 경우, 원통관의 특정 부분에 도장이 불가능한 경우가 생길 수 있는 등 도장 작업의 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0018624호(2012.03.05.)

본 발명은 각 부분간의 간섭을 최소화하고 이동이 용이하도록 하여 도장 작업의 효율을 높일 수 있는 원통관 도장 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 도장 대상이 되는 원통관의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 레일, 제1 레일에 장착되어 원통관을 지지하고 제1 레일을 따라 이동 가능한 지지부, 지지부와의 간섭이 방지되도록 지지부의 단부보다 외측에 위치하고 원통관의 길이 방향을 따라 주행 가능한 이동부, 이동부가 원통관의 길이 방향을 따라 주행 가능하도록 제1 레일과 이동부를 연결하는 연결부 및 이동부에 장착되어 원통관을 도장하는 도장 로봇을 포함하는 원통관 도장 장치가 제공된다.

여기서, 연결부는 이동부의 중앙부에서 일방향으로 돌출될 수 있다.

지지부는 단부가 제1 레일 외측으로 돌출되고, 연결부의 돌출되는 길이가 지지부에서 제1 레일 외측으로 돌출된 부분의 길이보다 길 수 있다.

이동부는 상부면에 이동부의 길이 방향을 따라 형성되는 제2 레일을 포함하고, 도장 로봇은 제2 레일에 장착되어 제2 레일을 따라 이동 가능할 수 있다.

연결부는 단부에 형성되는 주행 롤러를 포함하고, 주행 롤러가 제1 레일에 장착되어 연결부가 제1 레일을 따라 주행 가능할 수 있다.

그리고, 지지부는 원통관의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장되어 제1 레일에 장착되는 복수의 베이스 및 각각의 베이스 상부에 서로 이격되게 설치되어 원통관을 지지하고 회전시키는 복수의 회전 롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이동부가 지지부의 단부보다 외측에 위치하여 이동부와 지지부간의 간섭이 방지되고 이동부가 용이하게 이동할 수 있으므로, 원통관 도장 장치의 작업 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치에서 이동부, 연결부 및 도장 로봇을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치에서 연결부의 단부를 나타낸 도면.

본 발명에 따른 원통관 도장 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치에서 이동부, 연결부 및 도장 로봇을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치에서 연결부의 단부를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통관 도장 장치(1000)는 제1 레일(100), 지지부(200), 이동부(300), 연결부(400) 및 도장 로봇(500)을 포함한다.

제1 레일(100)은 도장 대상이 되는 원통관(10)의 길이 방향을 따라 형성되는 부분으로, 원통관(10)의 형상에 따라 이동되는 지지부(200)의 가이드 역할을 하여 도장 작업을 용이하게 위한 것이다.

구체적으로, 도장 작업 중에 지지부(200)가 원통관(10)을 안정적으로 지지하기 위해서는 원통관(10)의 길이에 따라 일정한 간격으로 지지부(200)가 원통관(10)을 지지하고 있을 필요가 있으므로, 지지부(200)를 제1 레일(100)을 따라 이동시켜 일정한 간격으로 배치되게 할 수 있다.

또한, 도장 로봇(500)을 고정한 채로 지지부(200)에 의해 지지되는 원통관(10)을 지지부(200)와 함께 제1 레일(100)을 따라 이동시키면서 도장 작업을 수행할 수도 있다.

이 경우, 제1 레일(100)은 지지부(200)가 제1 레일(100)을 따라 용이하게 이동할 수 있도록 지지부(200)와의 마찰이 작은 재질로 이루어질 수 있고, 외력에 의한 변형이나 파손이 최소화되도록 일정 이상의 강도를 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 도 1에서는 제1 레일(100)이 한 쌍으로 형성된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 하나 또는 셋 이상으로 형성될 수 있다.

지지부(200)는 원통관(10)을 지지하고 제1 레일(100)에 장착되어 제1 레일(100)을 따라 이동 가능한 부분으로, 제1 레일(100)과 원통관(10) 사이에 개재되어 원통관(10)을 지지하는 역할 및 지지부(200) 스스로가 제1 레일(100)을 따라 이동하면서 원통관(10)을 이동시키는 역할을 하기 위한 것이다.

여기서, 지지부(200)는 베이스(210) 및 회전 롤러(220)를 포함할 수 있다.

베이스(210)는 지지부(200) 중에서 제1 레일(100)에 장착되는 부분으로, 원형 단면을 갖는 원통관(10)이 단면상의 적어도 두 점에서 지지부(200)와 접촉되도록 하기 위해 원통관(10)의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있다.

이 경우, 베이스(210)는 복수일 수 있다. 이로 인해, 원통관(10)이 길이 방향의 적어도 두 위치에서 지지부(200)와 접촉되어, 지지부(200)가 원통관(10)을 보다 견고하게 지지할 수 있다.

회전 롤러(220)는 베이스(210) 상부에 서로 이격되게 설치되어 원통관(10)을 지지하고 회전시키는 부분으로, 별도의 동력원(미도시)을 통해 원형관(10)을 회전시킬 수 있다. 이로 인해, 원형관(10)의 도장 작업시 원형관 도장 장치(1000)를 원형관(10)의 일면에만 설치하여도, 원형관(10)을 회전시키며 원형관(10)의 모든 면을 도장할 수 있다.

이 경우, 회전 롤러(220)는 복수일 수 있다. 이로 인해, 원형 단면을 갖는 원통관(10)이 단면상의 적어도 두 점에서 회전 롤러(220)와 접촉되어, 회전 롤러(220)에 회전력이 발생하지 않을 때는 원형관(10)의 자중에 의해 원형관(10)을 지지할 수 있고, 회전 롤러(220)에 회전력이 발생하는 때는 원형관(10)을 회전시킬 수 있다.

이동부(300)는 지지부(200)와의 간섭이 방지되도록 지지부(200)의 단부보다 외측에 위치하고 원통관(10)의 길이 방향을 따라 주행 가능한 부분으로, 원통관(10)을 도장하는 도장 로봇(500)을 장착하여 도장 로봇(500)이 원통관(10)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이로 인해, 원통관(10)이 긴 경우에도 도장 로봇(500)을 이동시키며 도장 작업을 용이하게 실시할 수 있다. 이 경우, 이동부(300)의 하부에는 롤러 또는 바퀴 등의 장치가 설치되어 이동부(300)가 주행 가능하도록 할 수 있다.

원통관 도장 장치(1000)에서 원통관(10)의 양단부를 지지하는 지지부(200)는 안정적인 지지를 위해 원통관(10)의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있고, 이로 인해 지지부(200)의 단부가 돌출될 수 있다.

이 경우, 이동부(300)가 지지부(200)의 단부보다 내측에서 원통관(10)의 길이 방향을 따라 주행한다면 이동부(300)와 지지부(200)간에 간섭이 일어날 수 있고, 이로 인해 원통관(10)의 양단부에는 이동부(300)가 이동할 수 없어 도장을 할 수 없는 부분이 생길 수 있다.

따라서, 이동부(300)가 지지부(200)의 단부보다 외측에서 원통관(10)의 길이 방향을 따라 주행하도록 하여, 이동부(300)와 지지부(200)간에 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 이로 인해 원통관(10) 양단부의 모든 부분을 빠짐없이 도장할 수 있다.

연결부(400)는 이동부(300)가 원통관(10)의 길이 방향을 따라 주행 가능하도록 제1 레일(100)과 이동부(300)를 연결하는 부분으로, 이동부(300)가 제1 레일(100)을 기준으로 일정한 경로를 따라 주행하도록 하기 위한 것이다. 이 경우, 연결부(400)는 필요에 따라 이동부(300)와 일체로 형성되거나 이동부(300)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에는 도시하지 않았으나, 연결부(400)의 상부면에 레일이 설치되어 도장 로봇(500)이 연결부(400) 상부면의 레일을 따라 이동할 수도 있다.

여기서, 연결부(400)는 이동부(300)의 중앙부에서 일방향으로 돌출될 수 있다. 이동부(300)가 원통관(10)의 길이 방향을 따라 주행할 때 지지부(200)와의 간섭이 발생하는 부분은 주로 이동부(300)의 양단부이므로 연결부(400)가 이동부(300)의 중앙부에서 돌출되도록 할 수 있다.

또한, 도장 로봇(500)의 형상에 따라 도장 로봇(500)이 장착된 이동부(300)가 주행시 전복될 우려가 있는 등 안정성의 문제가 있을 수 있다. 따라서, 연결부(400)가 이동부(300)의 중앙부로부터 일방향으로 돌출되면 전체적인 주행 물체의 폭을 크게 할 수 있으므로 이동부(300)의 주행시 안정성을 더욱 높일 수 있다.

도장 로봇(500)은 이동부(300)에 장착되어 원통관(10)을 도장하는 부분으로, 도료 유입부, 도료 분출부 등을 구비하여 자동적으로 도장 작업을 수행할 수 있는 로봇이다. 이 경우, 도장 로봇(500)은 다수의 관절 구조를 통해 도장 높이 내지 도장 각도의 조절이 가능할 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에서는 도장 로봇(500)의 일례를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 원통관(10)을 도장하기 위한 다양한 형태의 로봇일 수 있다.

본 실시예에 따른 원통관 도장 장치(1000)에서, 지지부(200)는 단부가 제1 레일(100) 외측으로 돌출되고, 연결부(400)의 돌출되는 길이가 지지부(200)에서 제1 레일(100) 외측으로 돌출된 부분의 길이보다 길 수 있다.

즉, 제1 레일(100)과 이동부(300) 사이의 거리가 제1 레일(100) 외측으로 돌출되는 지지부(200)의 길이보다 크도록 하여 지지부(200)와 이동부(300)간에 간섭이 일어나는 것을 최소화할 수 있다.

본 실시예에 따른 원통관 도장 장치(1000)에서, 이동부(300)는 제2 레일(310)을 포함하고, 도장 로봇(500)은 제2 레일(310)에 장착되어 제2 레일(310)을 따라 이동 가능할 수 있다.

여기서, 제2 레일(310)은 이동부(300)의 상부면에 이동부(300)의 길이 방향을 따라 형성되는 레일로, 이동부(300)가 이동하지 않는 상태에서도 도장 로봇(500)이 제2 레일(310)을 따라 이동하며 원통관(10)의 길이 방향에 대한 도장 작업을 수행할 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에서는 제2 레일(310)이 랙(rack) 구조로 형성된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도장 로봇(500)이 장착되어 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능한 구조로 다양하게 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 원통관 도장 장치(1000)에서, 연결부(400)는 주행 롤러(410)를 포함하고, 주행 롤러(410)가 제1 레일(100)에 장착되어 연결부(400)가 제1 레일(100)을 따라 주행 가능할 수 있다.

여기서, 주행 롤러(410)는 연결부(400)의 단부에 형성되는 롤러로, 주행 롤러(410)가 제1 레일(100)에 장착되어 연결부(400)의 주행을 위한 별도의 부재를 설치하지 않고 제1 레일(100)을 지지부(100)와 주행 롤러(410)가 함께 사용할 수 있다. 이로 인해, 원통관 도장 장치(1000)의 구조가 단순화될 수 있고, 제1 레일(100)과 이동부(300)간의 거리를 항상 일정하게 유지할 수 있다.

한편, 도 3에서는 주행 롤러(410)가 한 쌍으로 형성된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 하나 또는 셋 이상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 원통관 도장 장치(1000)는, 별도의 센서부(미도시) 또는 제어부(미도시)를 설치하여 원통관(10)의 회전, 지지부(200)의 이동, 이동부(300)의 주행 및 도장 로봇(500)의 이동을 각각 또는 복합적으로 자동 제어할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 원통관 100: 제1 레일
200: 지지부 210: 베이스
220: 회전 롤러 300: 이동부
310: 제2 레일 400: 연결부
410: 주행 롤러 500: 도장 로봇
1000: 원통관 도장 장치

Claims

도장 대상이 되는 원통관의 길이 방향을 따라 형성되는 제1 레일;
상기 제1 레일에 장착되어 상기 원통관을 지지하고, 상기 제1 레일을 따라 이동 가능한 지지부;
상기 지지부와의 간섭이 방지되도록 상기 지지부의 단부보다 외측에 위치하고 상기 원통관의 길이 방향을 따라 주행 가능한 이동부;
상기 이동부가 상기 원통관의 길이 방향을 따라 주행 가능하도록 상기 제1 레일과 상기 이동부를 연결하는 연결부; 및
상기 이동부에 장착되어 상기 원통관을 도장하는 도장 로봇;
을 포함하는 원통관 도장 장치.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 상기 이동부의 중앙부에서 일방향으로 돌출되는 원통관 도장 장치.
제2항에 있어서,
상기 지지부는 단부가 상기 제1 레일 외측으로 돌출되고,
상기 연결부의 돌출되는 길이가 상기 지지부에서 상기 제1 레일 외측으로 돌출된 부분의 길이보다 긴 원통관 도장 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동부는
상부면에 상기 이동부의 길이 방향을 따라 형성되는 제2 레일을 포함하고,
상기 도장 로봇은 상기 제2 레일에 장착되어 상기 제2 레일을 따라 이동 가능한 원통관 도장 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결부는
단부에 형성되는 주행 롤러를 포함하고,
상기 주행 롤러가 상기 제1 레일에 장착되어 상기 연결부가 상기 제1 레일을 따라 주행 가능한 원통관 도장 장치.
제4항에 있어서,
상기 지지부는
상기 원통관의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장되어 상기 제1 레일에 장착되는 복수의 베이스 및
각각의 상기 베이스 상부에 서로 이격되게 설치되어 상기 원통관을 지지하고 회전시키는 복수의 회전 롤러를 포함하는 원통관 도장 장치.