KR20140048680A - 용접부 자동 소제 로봇 - Google Patents

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KR20140048680A
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magnetic force
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KR1020120114925A
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홍성철
이경희
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주식회사 현대미포조선
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • B25J11/0085—Cleaning
    • B08B1/12—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0608—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with magnetic holding means

Abstract

본 발명은 선체 외판 표면의 수직 용접부에 형성된 홈에 용접 전 청결을 위해 사상과 솔질을 하는 자동 소제 로봇에 있어서, 상기 용접부에 밀착하여 이동가능하게 설치되는 프레임, 상기 프레임에 회전가능하게 장착되어 소제작업을 수행하는 휠브러시, 상기 프레임의 좌측에 설치되어 상기 휠브러시를 회전시키는 구동부, 상기 프레임에 장착되어 상기 프레임을 선체 외판 표면에 선택적으로 부착시키는 마그넷블록 및 상기 마그넷블록의 자력 발생을 선택적으로 조절하도록 상기 프레임에 설치되는 스위치를 포함하는 용접부 자동 소제 로봇을 제공한다.
따라서 작업자에 의한 수작업을 대체하여 작업자의 건강과 안전을 해치지 않고, 컴팩트한 사이즈로 로봇의 탈부착이 쉽고, 무게가 적어 작업 준비 시간을 줄여, 작업의 효율을 높일 수 있다.

Description

용접부 자동 소제 로봇 {Grinding robot for removing welding-bid of shipbuilding}
본 발명은 자동 소제 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체 외판 표면의 수직 용접부에 형성된 홈에 용접 전 청결을 위해 사상과 솔질을 하는 용접부 자동 소제 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 선체 외판 표면의 수직 용접부에 형성된 홈에 용접을 하기 전, 청결을 위해 사상과 솔질을 하는데 이때 수동 그라인더를 사용하게 된다.
그러나 수동 그라인더의 무게와 진동으로 작업자의 건강과 안전을 해칠 우려가 있다.
또한 선체 외판에서의 작업은 비교적 높은 위치에서 이루어지기 때문에 곤도라를 이용하게 된다. 곤도라 위에서 사상작업을 하기 때문에 작업 환경이 열악하고 위험하여 안전에 있어서도 주의를 요하는 작업이 된다. 따라서 통상적으로 행해지는 수동 작업에는 한계가 따르게 된다.
이에 종래에는 수동 작업이 아닌 자동 소제 로봇을 이용하여 작업을 하기도 한다.
이러한 용접부 자동 소제 로봇으로는 한국공개특허 2004-0059615호의 "진공흡착식 블라스팅 장치", 일본 공개특허 2005-132192호의 "진공흡착 벽면주행장치" 등이 공개되어 있다.
상기 진공흡착식의 경우에는 장치가 진공력에 의해 선체의 외판에 부착되려면 진공 흡착부의 면적이 일정 이상으로 커야 할 뿐만 아니라 진공을 발생시키는 장치 역시 거대해져야 하는 바, 이로 인해 장치의 무게 및 부피를 증대시키는 요인이 되었으며, 진공 패드의 마모 및 부착면의 상태 등에 따라서 흡착력에 큰 차이가 발생되고, 과도한 진공흡착을 시도하는 경우 선체 외판의 도장부분에 손상을 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.
또한 진공흡착식에 의하여 선체 외판에 부착된 상태에서 장치의 이동방향을 바꾸기 위해서는 매우 복잡한 기구적 메커니즘을 필요로 하게 된다.
그리고 장치가 거대하기 때문에 곡률반경이 심한 선수미 부분은 적용이 불가능하고, 무게가 무거워 수평방향으로 진행시 중력방향으로의 처짐 현상 때문에 수직, 수평 및 사선 등 전방향의 용접선 등의 일정부분을 소제할 때에는 정밀한 위치 제어가 불가능하여 적용하기 어렵다.
본 발명은, 선체 벽면을 주행하면서 선체 벽면의 용접부 소제 작업을 자동으로 수행하고 장치의 부피 및 무게를 줄여, 작업 효율을 향상시키고 작업자의 근골격계 질환과 안전사고 등을 원천적으로 예방할 수 있는 용접부 자동 소제 로봇을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 선체 외판 표면의 수직 용접부에 형성된 홈에 용접 전 청결을 위해 사상과 솔질을 하는 자동 소제 로봇에 있어서, 상기 용접부에 밀착하여 이동가능하게 설치되는 프레임; 상기 프레임에 회전가능하게 장착되어 소제작업을 수행하는 휠브러시; 상기 프레임의 좌측에 설치되어 상기 휠브러시를 회전시키는 구동부; 상기 프레임에 장착되어 상기 프레임을 선체 외판 표면에 선택적으로 부착시키는 마그넷블록; 및 상기 마그넷블록의 자력 발생을 선택적으로 조절하도록 상기 프레임에 설치되는 스위치를 포함하는 용접부 자동 소제 로봇를 제공한다.
또한 상기 용접부의 홈에 밀착되도록 삽입되어 상기 프레임의 이탈을 방지하는 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 가이드 롤러는, 상기 프레임의 중앙 하부에서 전단 및 후단에 각각 설치되는 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 스위치는, 상기 마그넷블록의 자력 발생을 수동으로 온(On) 또는 오프(Off)하는 손잡이를 포함 할 수 있다.
또한 상기 스위치는, 상기 마그넷블록의 자력 발생을 온(On) 또는 오프(Off) 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 용접부 자동 소제 로봇에 의하면, 작업자에 의한 수작업을 대체하여 작업자의 건강과 안전을 해치지 않고, 컴팩트한 사이즈로 로봇의 탈부착이 쉽고, 무게가 적어 작업 준비 시간을 줄여, 작업의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접부 자동 소제 로봇의 평면도이다.
도 2는 도 1의 용접부 자동 소제 로봇의 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접부 자동 소제 로봇의 평면도이고, 도 2는 도 1의 용접부 자동 소제 로봇의 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용접부 자동 소제 로봇(100)은 프레임(110), 휠브러시(120), 마그넷블록(130) 및 스위치(140)를 포함한다.
상기 프레임(110)의 중앙 하부에서는 전단 및 후단에 각각 가이드롤러(111)가 설치되고, 상기 가이드롤러(111)는 용접부의 홈(2)에 밀착되도록 삽입되어 상기 프레임(110)의 이탈을 방지한다.
이때 안정성을 위해 보조휠(112)을 추가로 더 설치 할 수 있다.
상기 휠브러시(120)는 상기 프레임(110)의 중앙에 설치하는데, 상기 프레임(110)의 좌측에 설치되는 구동부(121)에 의해 상기 휠브러시(120)가 회전을 하며 용접부 홈(2)을 소제한다.
상기 구동부(121)는 내부에 모터를 더 포함 할 수 있다.
또한 상기 마그넷블록(130)은 상기 프레임(110)의 양 측면에 설치되어 선체 외판(1)에 면밀착하여 상기 프레임(110)을 부착시킨다.
진공흡착식을 택하지 않고 마그넷블록(130)을 이용하여 장치의 부피 및 무게를 줄일 수 있다.
이때 상기 마그넷블록(130)은 전자석으로 이루어져 있어 전류가 공급되면 자력이 발생 된다. 자력발생의 제어는 스위치(140) 또는 손잡이(114)로 이루어지고, 상기 손잡이(114)를 상기 마그넷블록(130)에 대해 수평으로 누르면 스위치(140)가 온(On) 상태가 되고, 상기 마그넷블록(130)에 자력이 발생하여 선체 외판(1)에 밀착한다.
또한 상기 손잡이(114)를 상기 마그넷 블록(130)에 대해 수직으로 세우면 스위치(140)가 오프(Off) 상태가 되고, 상기 마그넷블록(130)에 자력이 상실되어 선체 외판(1)에서 떨어지게 된다.
또한 상기 프레임(110)은 좌면과 우면에 바퀴(113)를 장착해 상기 프레임(110)의 이동을 돕는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 용접부 자동 소제 로봇의 작동방법에 관해 설명한다.
선체 외판(1)의 용접부 홈(2)에 가이드 롤러(111)를 삽입 시킨 뒤, 스위치(140)를 이용해 마그넷블록(130)의 자력을 발생시킨다. 상기 마그넷블록(130)에서 발생된 자력으로 용접부 자동 소제 로봇(100)이 상기 선체 외판(1)에 밀착하게 된다.
바람직하게는 프레임(110) 내부에 모터가 있어 스위치(140)를 작동시키면 상기 용접부 자동 소제 로봇(100)이 용접부 홈(2)을 따라 이동한다. 이때 구동부(121)에 의해 휠브러시(120)가 작동하여 상기 용접부 홈(2)을 소제하게 된다.
이로 인해 용접부 자동 소제 로봇(100)이 자동으로 작동하게 되며 작업자에 의한 수작업을 대체하여 작업자의 건강과 안전을 해치지 않는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 선체외판 2: 용접부 홈
100: 용접부 자동 소제 로봇 110:프레임
111: 가이드롤러 112: 보조휠
113: 바퀴 114: 손잡이
120: 휠브러시 121: 구동부
130: 마그넷블록 140: 스위치

Claims (5)

  1. 선체 외판 표면의 수직 용접부에 형성된 홈에 용접 전 청결을 위해 사상과 솔질을 하는 자동 소제 로봇에 있어서,
    상기 용접부에 밀착하여 이동가능하게 설치되는 프레임;
    상기 프레임에 회전가능하게 장착되어 소제작업을 수행하는 휠브러시;
    상기 프레임의 좌측에 설치되어 상기 휠브러시를 회전시키는 구동부;
    상기 프레임에 장착되어 상기 프레임을 선체 외판 표면에 선택적으로 부착시키는 마그넷블록; 및
    상기 마그넷블록의 자력 발생을 선택적으로 조절하도록 상기 프레임에 설치되는 스위치를 포함하는 용접부 자동 소제 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접부의 홈에 밀착되도록 삽입되어 상기 프레임의 이탈을 방지하는 가이드 롤러를 더 포함하는 용접부 자동 소제 로봇.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가이드 롤러는,
    상기 프레임의 중앙 하부에서 전단 및 후단에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 용접부 자동 소제 로봇.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 마그넷블록의 자력 발생을 수동으로 온(On) 또는 오프(Off)하는 손잡이를 포함하는 용접부 자동 소제 로봇.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 마그넷블록의 자력 발생을 온(On) 또는 오프(Off) 조절하는 제어부를 포함하는 용접부 자동 소제 로봇.
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