KR20140124122A - 건축용 패널 이송장치 - Google Patents

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KR20140124122A
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adsorbing
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한창수
길명수
강민성
김상호
김현국
이승훈
이용석
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한양대학교 에리카산학협력단
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Abstract

본 발명에 의한 건축용 패널 이송장치는, 대차본체부; 상기 대차본체부에 연결되는 상부프레임; 상기 상부프레임에 연결되며, 건축용 패널을 흡착하는 패널흡착부; 및 상기 상부프레임과 상기 패널흡착부를 상호 연결하되, 작업자의 수동 조작에 의해 상기 패널흡착부를 상기 상부프레임에 대하여 제1 회동축을 기준으로 상대회동시키는 회동부를 포함한다. 이송 과정에서 건축용 패널의 판면을 대차본체부에 나란하게 배치하여 판면적을 줄임으로써 공사 작업 현장의 협소한 이동 경로와 다른 장애물 등의 간섭되는 현상을 최소화하여 이송작업이 효율적으로 하게 하며, 작업자의 안전사고의 발생을 감소시키고 건축용 패널이 파손되는 현상이 방지되어 이송비용을 절감할 수 있다.

Description

건축용 패널 이송장치{Trasferring apparatus for construction panel}
본 발명은 건축용 패널의 이송장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 이송 과정에서 건축용 패널의 판면적을 감소시켜 협소한 이동경로에도 간섭되지 않고 이송작업을 보다 용이하게 하는 건축용 패널 이송장치에 관한 것이다.
근래 들어, 여러 분야에 걸쳐 로봇(robot)의 이용이 증가하고 있다. 예를 들면, 산업 현장에서 사용되는 산업로봇, 군대에서 사용되는 군용로봇, 외부 탐사에 사용되는 탐사용로봇, 그리고 실제 가정에서 사용되는 가정로봇 등에 이르기까지 로봇은 현재 다방면에 사용되고 있을 뿐만 아니라 그에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
이 중에 산업로봇의 수요도 증대되고 있는데 특히, 건축 작업현장에서 건축용 자재를 운반하고 이송하는 건축용 로봇이 많이 사용되고 있다. 건축용 자재로는 고층 건물의 건축용 패널, 커튼월, 유리패널, 바닥 유리 마감재 등의 외장재 뿐만 아니라, 철문, 내장 마감재(이하, 건축용 패널이라 함.) 등으로 그 크기가 대형이고 무게가 고중량인 것이 많다.
건축 작업현장에서 작업자는 직접 마감재를 들고 설치위치까지 이송한 다음 설치위치에서 건축용 패널을 들고 설치위치에 정확히 위치시켜야 하므로 작업인력의 소모가 많고, 작업시간이 오래 걸리며 작업자의 안전에도 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 시정하기 위해 건축용 패널을 이송하는 장치 또는 매니퓰레이터가 개시된 바 있다. 이러한 이송장치는 일반적으로 다관절, 다축 로봇으로 구성되어 작업자가 원하는 위치에 건축용 패널을 이송하고 위치시키는 역할을 한다.
그러나, 통상의 건축용 패널은 판면적이 커서 이송장치를 사용하여 이송한다 하더라도 공사 작업 현장의 이동 경로가 협소하고 다른 장애물 등에 의해 간섭되어 이송작업의 효율이 저하되는 문제가 있다.
이로 인해, 작업자의 안전사고의 위험이 증가될 뿐 아니라 이송되는 동안 건축용 패널이 파손되는 등 이송비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이송 과정에서 건축용 패널의 판면을 대차본체부에 나란하게 배치하여 판면적을 줄임으로써 공사 작업 현장의 협소한 이동 경로와 다른 장애물 등의 간섭되는 현상을 최소화하여 이송작업이 효율적으로 하게 하며, 작업자의 안전사고의 발생을 감소시키고 건축용 패널이 파손되는 현상이 방지되어 이송비용을 절감할 수 있는 이송장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건축용 패널 이송장치는, 대차본체부; 상기 대차본체부에 연결되는 상부프레임; 상기 상부프레임에 연결되며, 건축용 패널을 흡착하는 패널흡착부; 및 상기 상부프레임과 상기 패널흡착부를 상호 연결하되, 작업자의 수동 조작에 의해 상기 패널흡착부를 상기 상부프레임에 대하여 제1 회동축을 기준으로 상대회동시키는 회동부를 포함할 수 있다.
상기 회동부는, 액추에이터의 구동에 의해 상기 패널흡착부를 상기 상부프레임에 대하여 상기 제1 회동축과 상이한 제2 회동축을 기준으로 상대회동시킬 수 있다.
상기 회동부는, 상기 상부프레임의 단부에 연결되는 제1 연결부재; 일단은 상기 패널흡착부와 연결되고 타단은 상기 제1 연결부재와 상기 제1 회동축을 통해 연결되는 제2 연결부재; 및 일단은 상기 패널흡착부와 연결되고 타단은 상기 제2 연결부재와 상기 제2 회동축을 통해 연결되는 제3 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재에는 각각 적어도 하나의 스토퍼홀이 형성되며, 상기 회동부는, 상기 제2 연결부재가 상기 제1 연결부재에 대하여 상대회동이 저지되도록 상기 스토퍼홀에 삽입되는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 작업자가 입력하는 신호에 기초하여 상기 건축용 패널을 배치하도록 상기 패널흡착부의 위치를 정렬시키는 정렬유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 정렬유닛은, 상기 대차본체부에 마련되어 상기 대차본체부의 폭 방향으로 상기 상부프레임을 상기 대차본체부에 대하여 상대이동시키는 제1 액추에이터; 상기 상부프레임의 일측을 상하 방향으로 상대회동하는 제2 액추에이터; 일단이 상기 상부프레임에 피봇 지지되고 타단이 상기 상부프레임의 내부에 결합되는 내부프레임에 연결되어 상기 내부프레임을 상기 상부프레임에 대하여 상대이동시키는 제3 액추에이터; 및 상기 회동부를 상하 방향으로 상대회동시키는 제4 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 대차본체부는, 대차몸체; 및 지면에 대해 상기 대차몸체를 지지하여 상기 대차몸체가 전도되는 것을 방지하는 전도방지용 지지부를 포함할 수 있다.
상기 전도방지용 지지부는, 상기 대차몸체의 일측에 마련되며, 판면에 방사상으로 일정 간격마다 형성된 로킹홈이 형성된 지지브라켓; 상기 대차몸체에 상대회동 가능하게 결합된 지지바아; 및 상기 지지바아에 상면에 마련되며 상기 로킹홈에 탄성적으로 걸림 결합되는 로커를 포함할 수 있다.
상기 대차본체부는 3개의 구동휠을 포함하며, 상기 구동휠은 패널흡착부가 배치되는 측에 2개가 배치되고, 대향 측에 1개가 배치될 수 있다.
본 발명에 의한 장치는, 이송 과정에서 건축용 패널의 판면을 대차본체부에 나란하게 배치하여 판면적을 줄임으로써 공사 작업 현장의 협소한 이동 경로와 다른 장애물 등의 간섭되는 현상을 최소화하여 이송작업이 효율적으로 하게 하며, 작업자의 안전사고의 발생을 감소시키고 건축용 패널이 파손되는 현상이 방지되어 이송비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 건축용 패널 이송장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 건축용 패널 이송장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에서 A 부분의 확대 사시도이다.
도 4는 도 1에서 B 부분의 확대 사시도이다.
도 5는 회동부가 동작하기 전의 디폴트 상태로서 패널흡착부의 판면이 대차본체부에 대하여 90도 각도를 형성한 상태의 사시도이다.
도 6은 회동부가 동작하여 패널흡착부의 판면이 대차본체부에 대하여 45도 각도를 형성한 상태의 사시도이다.
도 7은 회동부가 동작을 완료하여 패널흡착부의 판면이 대차본체부에 대하여 0도 각도를 형성한 상태의 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 장치의 실시예를 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 건축용 자재로는 고층 건물의 건축용 패널, 커튼월, 유리패널, 바닥 유리 마감재 등의 외장재 뿐만 아니라, 철문, 내장 마감재 등으로 다양한데, 이하, 건축용 패널이라 통칭하여 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 건축용 패널 이송장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 건축용 패널 이송장치의 정면도이며, 도 3은 도 1에서 A 부분의 확대 사시도이고, 도 4는 도 1에서 B 부분의 확대 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 건축용 패널 이송장치는, 대차본체부(10)와, 대차본체부(10)에 설치되는 복수의 링크절(20)와, 링크절(20)에 연결되는 상부프레임(40)과, 건설현장에 사용되는 건축용 패널(G, 도 5 참조)을 흡착하는 패널흡착부(70)와, 상부프레임(40)과 패널흡착부(70)를 상호 연결하되 건축용 패널(G)을 이송하는 동안 패널흡착부(70)를 대차본체부(10)에 대해 상대회동시키는 회동부(50)와, 작업자가 입력하는 신호에 기초하여 패널흡착부(70)를 위치 조정함으로써 건축용 패널(G)을 정렬시키는 정렬유닛(80)을 포함한다.
대차본체부(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 대차몸체(11)와, 지면에 대해 대차몸체(11)를 지지하여 대차몸체(11)가 전도되는 것을 방지하는 전도방지용 지지부(20)를 포함한다.
대차몸체(11)는 사각 형상의 프레임구조이며, 장방향의 길이가 폭 방향에 비해 상대적으로 길게 형성된다. 이러한 대차몸체(11)의 상면에는 링크지지판(13)이 마련된다. 링크지지판(13)은 링크절(30)인 제1 링크(31), 제2 링크(32)의 일단부를 각각 지지한다. 링크지지판(13)의 저면에는 로터리 모터(81)와 이에 연결된 볼 스크류(미도시) 및 링크지지판(13)의 슬라이딩 이동을 보조하는 LM가이드(미도시)가 배치된다. 로터리 모터(81)는 기어박스(미도시) 및 볼 스크류를 통해 링크지지판(13)에 연결된다. 이에 대해서는 정렬유닛(80)에 대한 설명에서 자세히 하기로 한다.
대차몸체(11)에는 구름이동 가능한 복수의 구동휠(12)이 마련되어 건축용 패널 이송장치가 원활히 이동할 수 있게 한다. 본 실시예에서의 구동휠(12)은 3개가 마련되는데, 구동휠(12)은 패널흡착부(70)가 배치되는 측(전면)에 2개가 배치되고 이에 대향되는 측(후면)에 1개가 배치되며, 전면의 2개의 구동휠(12)이 후면의 구동휠(12)보다 상대적으로 크게 마련된다. 이로써, 건축용 패널(G)을 이송하는 과정에서 건축용 패널(G)의 무게를 전면의 구동휠(12)이 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 전면의 구동휠(12)의 축은 대차몸체(11)에 고정되어 있는 반면, 후면의 구동휠(12)은 대차몸체(11)에 360도 회전가능하게 결합된다. 이를 통해, 대차본체부(10)가 회전할 때 회전반경을 최소화시킬 수 있다.
도 3에 주로 도시된 바와 같이, 대차몸체(11)의 양 측부에는 전도방지용 지지부(20)가 마련된다. 전도방지용 지지부(20)는 대차몸체(11)의 폭 방향으로의 전도를 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 전도방지용 지지부(20)는, 대차몸체(11)의 일측에 마련되며, 판면에 방사상으로 일정 간격마다 형성된 로킹홈(24)이 형성된 지지브라켓(21)과, 대차몸체(11)에 상대회동 가능하게 결합된 지지바아(22)와, 지지바아(22)에 일면에 마련되며 로킹홈(24)에 탄성적으로 걸림 결합되는 로커(23)와, 지지바아(22)의 단부에 배치되는 지지휠(25)을 포함한다.
지지브라켓(21)은 대차몸체(11)의 측부에서 폭 방향으로 연장되어 지지바아(22)의 단부를 수용할 수 있도록 마련된다. 이러한 지지브라켓(21)은 반원 형상으로 형성되며 지지브라켓(21)의 판면에는 방사상으로 일정간격마다 로킹홈(24)이 마련된다. 그리고 중앙 영역에는 지지바아(22)와 연결되는 지지회동축(26)이 마련된다.
지지바아(22)는 지지회동축(26)과 연결되어 있어 대차몸체(11)에 대하여 지지바아(22)가 상대회동 가능하게 마련된다. 지지바아(22)의 동작을 설명하면, 건축용 패널(G)을 이송하는 동안에는 지지바아(22)가 지지회동축(26)을 기준으로 접혀져 대차몸체(11)의 측부에 나란한 방향으로 배치되다가 건축용 패널 이송장치를 정지하고 고정이 필요한 경우 지지바아(22)가 대차몸체(11)로부터 펼쳐져 지지휠(25)이 지면과 접지하여 대차몸체(11)를 고정한다. 지지바아(22)는 대차몸체(11)의 양 측부에 한 쌍으로 마련되어 대차몸체(11)가 폭 방향으로 이동됨을 최소화한다.
지지바아(22)는 대차몸체(11)에서 멀어질수록 지면에 접근하도록 경사지게 형성된다. 지지바아(22)의 단부에는 도 2에 도시된 지지휠(25)이 마련되며, 지지휠(25)이 지면과 접지되어 대차몸체(11)의 횡방향으로 흔들리거나 전도됨을 방지한다. 지지휠(25)은 변형률이 적은 고탄성의 소재가 사용될 수 있다.
지지바아(22)의 상면에는 로커(23)가 마련되는데, 로커(23)는 지지브라켓(21)의 로킹홈(24)에 걸림결합된다. 즉, 건축용 패널(G)을 이송하는 동안에는 지지바아(22)가 접혀진 상태에서 로커(23)가 로킹홈(24)에 걸림결합되어 지지바아(22)가 고정되고, 마찬가지로 지지바아(22)가 대차몸체(11)로부터 펼쳐진 상태에서 지지바아(22)를 고정한다. 지지바아(22)를 보다 용이하게 로킹하고 언로킹하기 위해 도면에서 도시하지는 않았지만 지지바아(22)의 상면과 로커(23) 사이에는 스프링 등의 탄성력이 작동하는 수단이 포함된다.
링크절(30)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 링크(31)와 제2 링크(32)로 마련된다. 제1 링크(31)의 일단은 링크지지판(13)에 고정되며, 타단은 상부프레임(40)에 힌지결합된다. 또한, 제2 링크(32)의 일단은 링크지지판(13)에 힌지결합되고, 타단은 제1 링크(31)와 소정 간격 이격된 채 상부프레임(40)에 힌지결합된다. 제1 링크(31) 및 제2 링크(32)가 대차본체부(10)와 상부프레임(40)을 각각 2점에서 연결하여 4절 링크 구조가 된다. 4절 링크 구조는 고중량의 건축용 패널(G)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
제2 링크(32)는, 제1 링크(31)와 달리, 유압 또는 공압의 액추에이터(32)로 마련되며, 길이방향으로 길이 연장되거나 단축될 수 있다. 이를 통해, 대차본체부(10)에 대해 상부프레임(40)을 상하로 정렬할 수 있게 한다. 이는, 건축용 패널(G)이 이송장치를 통해 이송된 다음, 실제 설치될 위치에 정렬시킬 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는, 제2 링크(32)가 제2 액추에이터(32)로 적용되었으나, 제2 링크(32)의 길이가 고정되고 제1 링크(31)가 제2 액추에이터(미도시)로 변경될 수도 있다.
상부프레임(40)은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 링크(31)와 제2 링크(32)에 연결되어 대차본체부(10)의 상측에 배치된다.
상부프레임(40)의 내측에는 내부프레임(41)이 마련된다. 이러한 내부프레임(41)과 상부프레임(40) 사이에는, 내부프레임(41)을 상부프레임(40)에 대해 슬라이딩 이동을 보조하는 LM가이드(42)가 마련된다. 상부프레임(40)과 내부프레임(41)의 저면에는 일단이 상부프레임(40)에 피봇 지지되고 타단이 내부프레임(41)에 연결되는 제3 액추에이터(83)가 마련된다. 제3 액추에이터(83)가 동작하여 내부프레임(41)을 상부프레임(40)에 대하여 상대이동시킨다. 이를 통해, 대차본체부(10)에 대해 내부프레임(41)의 길이를 변형하고 조정할 수 있게 한다. 이는, 이송장치를 통해 이송된 다음, 실제 설치될 위치에 건축용 패널(G)을 정렬시킬 수 있다.
패널흡착부(70)는, 실질적으로 건축용 패널(G)을 흡착하는 부분이다. 이러한 패널흡착부(70)는 내부에 진공이 형성되는 흡착본체(71)와, 건축용 패널(G)의 파지면에 접촉하여 흡착본체(71)로부터 형성된 진공에 의해 파지면을 흡착하는 복수의 흡착패드(72)를 구비한다.
흡착본체(71)는 도면과 다르게 어떠한 형상과 구조를 가져도 무방하다. 본 실시예의 경우, 흡착본체(71)는 적어도 일부분에서 상호 연결되는 막대형상을 갖도록 제조된다. 따라서 무게 감소에 유리한 효과를 갖는다. 본 실시예와 같이, 흡착본체(71)가 막대형상을 갖는다면 흡착본체(71)는 바둑판식 배열구조를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
복수의 흡착패드(72)는 실질적으로 건축용 패널(G)의 파지면에 접촉되는 부분이다. 보다 강한 진공압으로 건축용 패널(G)의 파지면을 흡착할 수 있도록 복수의 흡착패드(72)는 대략 깔때기 구조를 갖는다. 뿐만 아니라 건축용 패널(G)에 스크래치가 발생되는 것을 저지하기 위해 복수의 흡착패드(72)는 고무나 실리콘과 같은 연성 재질로 제작될 수 있다.
흡착본체(71)의 판면적은 건축용 패널(G)의 판면적에 상응하는 크기를 가진다. 왜냐하면 이러한 건설용의 건축용 패널(G)을 안정적으로 이송하기 위해서는 건축용 패널(G)의 전면적을 균일하게 흡착하여야 하기 때문이다.
문제는, 이송 과정에서 건축용 패널(G)을 흡착한 패널흡착부(70)의 판면적이 커서 이송경로 상에 다른 장애물이 있으면 이에 간섭되고 이송경로가 협소한 경우 이송이 방해될 우려가 있다. 이로 인해, 건축용 패널(G)이 파손될 가능성도 있으며, 작업자의 안전이 해할 우려도 있게 된다. 이를 방지하기 위해 회동부(50)가 구비될 필요가 있다.
이를 위해, 회동부(50)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상부프레임(40)의 단부에 연결되는 제1 연결부재(51)와, 일단은 제3 연결부재(59)와 연결되고 타단은 제1 연결부재(51)와 힌지결합되는 제2 연결부재(54)와, 제1 연결부재(51)와 제2 연결부재(54) 사이에 배치되는 스토퍼(미도시)와, 패널흡착부(70)로부터 연장되며 제2 연결부재(54)에 힌지결합되는 제3 연결부재(59)를 포함한다.
제1 연결부재(51)는 내부프레임(41)의 단부에 마련된 베이스부재(43)와 연결된다. 제1 연결부재(51)의 단부는 반원 형상으로 마련된다. 제1 연결부재(51)의 판면에는 복수의 스토핑홀(52)이 방사상으로 일정 간격마다 형성된다. 그리고 제1 연결부재(51)의 중앙부에는 제2 연결부재(54)와 힌지결합되는 제1 회동축(53)이 마련된다.
제3 연결부재(59)는 패널흡착부(70)의 중앙부에서 수직으로 연장되게 마련되며, 제3 연결부재(59)의 단부 영역에는 제2 연결부재(54)와 힌지결합되는 제2 회동축(56)이 마련된다. 제2 회동축(56)의 상단에는 제1 평기어(57)가 결합된다. 제1 평기어(57)는 제2 평기어(58)와 맞물리며, 제5 액추에이터(84) 및 이에 연결된 제2 평기어(58)의 회동에 의해 회전할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 제3 연결부재(59)의 저면에는 제5 액추에이터(84), 제5 액추에이터(84)에 연결된 기어박스(85), 이에 연결된 제2 평기어(58)가 연결되어, 제4 액추에이터(84)의 동작에 의해 제2 평기어(58)가 회동하여 제1 평기어(57) 및 이에 연결된 제2 회동축(56)이 회동하게 된다. 제2 회동축(56)의 회동 동작은, 내부프레임(41)에 대해 패널흡착부(70)를 좌우로 정렬하는 동작으로서 정렬유닛(80)에 대한 설명에서 추가적으로 설명한다.
제2 연결부재(54)는 제1 연결부재(51)와 제3 연결부재(59)를 상호 상대회동 가능하게 결합한다. 즉, 제2 연결부재(54)의 일단은 제1 연결부재(51)의 제1 회동축(53)과 결합되어 상대회동 가능하게 연결되고, 제2 연결부재(54)의 타단은 제3 연결부재(59)의 단부에 제2 회동축(56)으로 상대회동 가능하게 연결된다. 그리고, 제2 연결부재(54)의 판면에는 적어도 하나의 스토핑홀(55)이 마련되며, 비록 도면에는 도시하지 않았지만 핀 타입으로 마련된 스토퍼(미도시)가 제2 연결부재(54)의 스토핑홀(55)과 제1 연결부재(51)의 스토핑홀(52)에 삽입되어 제2 연결부재(54) 및 이에 연결된 패널흡착부(70)가 상부프레임(40)에 대한 상대회동을 저지시킨다.
이와 같은 구성의 회동부(50)는 작업자가 수동으로 동작시키는 특징이 있다. 즉, 패널흡착부(70)가 건축용 패널(G)을 흡착한 다음, 이송 과정에서 편의를 도모하기 위해 패널흡착부(70)를 좌우로 정렬시킬 필요가 있고, 이를 위해 작업자는 회동부(50)를 수동으로 동작시킨다. 먼저, 스토퍼를 분리한 다음 제1 연결부재(51)에 대하여 제2 연결부재(54)를 제1 회동축(53)을 중심으로 회동시킨다. 그러면, 제2 연결부재와 연결된 패널흡착부(70)가 접혀져 상부프레임(40)의 일측에 나란하게 배치된다. 이후 스토퍼를 다시 결합시켜 패널흡착부(70)를 고정한다. 이송이 완료된 후에는 전술한 동작을 역으로 수행하여 패널흡착부(70)를 디폴트 상태로 만든 다음 건축용 패널(G)의 설치작업을 완료하게 된다. 이러한 동작은 정렬유닛(80)의 동작없이, 오로지 작업자가 패널흡착부(70)를 회전시키고 스토퍼를 착탈하는 일련의 과정으로 수행된다.
이와 같이, 작업자가 수동 조작에 의해 회동부(50)를 동작시킬 수 있고 이를 통해 건축용 패널 이송장치가 이송 과정에서 작업장의 장애물을 회피하며 이송작업을 원활히 할 수 있다.
또한, 원활한 이송작업을 수행함으로써, 건축용 패널(G)을 파손을 방지하고 이송 및 설치 작업을 수행할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 예방할 수 있으며 편의를 도모할 수 있다. 이를 통해, 건축용 패널(G)의 파손을 방지하며 결과적으로 이송비용과 설치비용을 절감시키는 효과가 있게 된다.
본 실시예에서는 베이스부재(43) 및 제1 연결부재(51)가 내부프레임(41)과 회동축(44)을 통해 상대회동 가능하게 연결되고, 제4 액추에이터(86)와 이에 연결된 동력전달부재(87)를 구비함으로써, 회동부(50)가 상하방향으로 상대회동할 수 있다. 이를 위해, 비록 도면에서 도시하고 있지 않으나, 내부프레임(41) 내부에 별도의 동력 전달수단인 체인, 기어, 스프라켓 등이 구비되며, 이러한 동력 전달수단은 내부프레임(41)의 경사진 형상에 대응하여 배치됨으로써, 건축용 패널 이송장치의 크기를 줄이는 효과가 있다.
한편, 제5 액추에이터(86)와 동력 전달수단이 생략되고, 제1 연결부재(51)가 내부프레임(41)에 대해 상하로 회동하지 않고 고정되도록 구성할 수도 있다. 이와 같은 제4 액추에이터 및 동력 전달수단을 상부프레임(40)에 직접 장착시키는 경우, 각 부품의 형상이 복잡해져 부품 제작이 어려워지고 각 부품들의 조립공정이 복잡해진다는 문제가 있을 수 있기 때문이다. 따라서 별도의 액추에이터 및 동력 전달수단의 생략 여부는 본 발명에 의한 장치의 용도 및 사용자의 요구에 따라 자유롭게 결정될 수 있다.
정렬유닛(80)은 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 대차본체부(10)에 마련되어 대차본체부(10)의 폭 방향으로 링크절(30)을 상대이동시키는 제1 액추에이터(81)와, 상부프레임(40)에 연결되어 상부프레임(40)을 상하방향으로 정렬시키는 제2 액추에이터(32)와, 내부프레임(41)을 상부프레임(40)에 대하여 상대이동시키는 제3 액추에이터(83)와, 내부프레임(41)에 수용되어 내부프레임(41)에 연결된 패널흡착부(70)를 상하방향으로 정렬시키는 제4 액추에이터(86)와, 제3 연결부재(59)에 마련되어 패널흡착부(70)를 좌우로 정렬시키는 제5 액추에이터(84)를 포함한다.
제1 액추에이터(81)는 링크지지판(13)의 저면에 배치되고, 이에 인접하게 볼 스크류가 배치되어 제1 액추에이터(81)의 동력이 링크지지판(13)에 전달된다. 링크지지판(13)의 폭은 대차몸체(11)의 폭보다 상대적으로 작게 형성되어 소정의 이격 거리를 확보하고 있다. 따라서, 링크지지판(13)이 대차몸체(11) 내측에서 횡방향으로 슬라이딩 이동이 가능하게 된다. 링크지지판(13)의 저면 양측에는 복수의 LM가이드가 배치되어 슬라이딩 이동을 보조한다. 이는, 패널흡착부(70)가 건축용 패널(G)을 흡착하는 과정 또는 이송이 완료된 건축용 패널(G)을 설치장소에 위치시키는 과정에서 건축용 패널(G)을 폭 방향으로 미세하게 위치 정렬한다.
제2 액추에이터(32)는 제2 링크(32)로 마련된다. 제2 액추에이터(32)가 동작하여 길이방향으로 길이를 연장하거나 단축하여, 대차본체부(10)에 대해 상부프레임(40)을 상하로 정렬한다.
제3 액추에이터(83)는 상부프레임(40)의 내측에 마련된 유압 또는 공압의 액추에이터(83)이며, 제3 액추에이터(83)가 동작하면, 제3 액추에이터(83)와 연결된 내부프레임(41)이 상부프레임(40)에 대해 슬라이딩 이동된다. 상부프레임(40)과 내부프레임(41) 사이에 마련된 LM가이드(42)가 내부프레임(41)의 슬라이딩 이동을 보조한다. 상부프레임(40)에 대해 내부프레임(41)의 길이를 조정하여, 이송장치를 통해 이송된 다음, 실제 건축용 패널(G)이 설치될 위치에 건축용 패널(G)을 미세하게 정렬작업을 수행할 수 있다.
제5 액추에이터(84)는 제3 연결부재(59)의 저면에 마련된 리니어 모터(84)이며, 리니어 모터(84)와 이에 연결된 기어박스(85)를 통해 제1 평기어(57)가 연결된다. 제1 평기어(57)에 맞물려 있는 제2 평기어(58)와 맞물려 제5 액추에이터(84)가 동작하면 제2 회동축(56)을 중심으로 패널흡착부(70)가 회동하게 된다. 이는 회동부(50)의 제1 회동축(53)과 상이한 제2 회동축(56)을 중심으로 회동한다.
본 실시예에서 정렬유닛(80)의 일련의 동작은 일종의 자동(active)동작이라 할 수 있다. 즉, 작업자가 입력하는 신호를 증폭하여 제1 내지 제5 액추에이터(81, 32, 83, ,86 84)가 각각 동작한다.
패널흡착부(70)를 좌우로 정렬하기 위한 방법으로 작업자는 회동부(50)를 이용하여 수동 조작을 통해 제1 회동축(53)을 기준으로 회동시키거나, 또는 작업자가 신호를 입력하여 제5 액추에이터(84)를 동작시키고 이에 연결된 제2 회동축(56)을 기준으로 패널흡착부(70)를 회동시킬 수 있다. 제5 액추에이터(84)에 의한 패널흡착부(70)의 회동은 리니어 모터(84)에 의한 회동으로서 회동부(50)의 수동 조작에 비해 정밀한 정렬은 가능하나 상대적으로 느리고 편의성이 떨어진다. 이송 과정에서 패널흡착부(70)의 즉각적인 좌우 정렬이 필요할 때 회동부(50)를 이용하면 이송의 편의성이 도모되고 이송작업이 원활한 장점이 있다.
제1 액추에이터(81) 및 제3 액추에이터(83)를 통해 패널흡착부(70)를 위치 정렬하고, 제2 액추에이터(32)는 상하로, 제5 액추에이터(84)는 좌우로 패널흡착부(70)를 정렬시켜, 패널흡착부(70)에 흡착된 건축용 패널(G)을 설치되는 정위치에 미세하게 정렬시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5는 회동부가 동작하기 전의 디폴트 상태로서 패널흡착부의 판면이 대차본체부에 대하여 90도 각도를 형성한 상태의 사시도이고, 도 6은 회동부가 동작하여 패널흡착부의 판면이 대차본체부에 대하여 45도 각도를 형성한 상태의 사시도이며, 도 7은 회동부가 동작을 완료하여 패널흡착부의 판면이 대차본체부에 대하여 0도 각도를 형성한 상태의 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 이러한 구성을 갖는 건축용 패널 이송장치의 동작에 대해 도 일련적으로 설명하면 다음과 같다.
제조사로부터 제작된 건축용 패널(G)이 적재부(미도시)에 적재되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 건축용 패널 이송장치의 정렬유닛(80)이 동작하여 흡착유닛(33)의 흡착패드(72)가 거의 90도 각도로 세워진 건축용 패널(G)의 파지면에 접촉한다. 한편, 적재부에 적재된 건축용 패널(G)은 패널흡착부(70)가 디폴트 상태에 대응하는 위치에 배치되고 90도 각도로 세워진 것을 고려하여 설명하였으나, 이와 달리 다른 위치 및 90도 이외의 각도로 적재되어 있더라도 정렬유닛(80)이 그 각도에 대응하여 정렬되고 패널흡착부(70)가 흡착될 수 있다.
그런 다음 흡착패드(72)에 진공이 형성됨으로써 건축용 패널(G)은 흡착패드(72)에 흡착된다. 이후, 추가적으로 정렬유닛(80)이 동작하여 패널흡착부(70)의 판면이 대차본체부(10)에 대하여 90도 각도를 형성한 상태인 디폴트 상태로 정렬될 수도 있다.
이러한 상태에서 도 6 및 도 7과 같이, 이송 공정을 원활히 하기 위해, 회동부(50)를 수동으로 조작한다. 보다 상세히 설명하면, 작업자는 스토퍼를 분리한 다음 제1 연결부재(51)에 대하여 제2 연결부재(54)를 제1 회동축(53)을 중심으로 회동시킨다. 그러면, 제2 연결부재(54)에 연결된 패널흡착부(70)가 회동하게 되고, 패널흡착부(70)가 접혀져 상부프레임(40)의 일측에 나란하게 배치된다. 즉, 회동부(50)의 조작을 완료하여 패널흡착부(70)의 판면이 대차본체부(10)에 대하여 0도 각도를 형성한 상태가 된 후, 스토퍼(미도시)가 제2 연결부재(54)에 대하여 제1 연결부재(51)의 회동을 저지시키고 이에 따라 패널흡착부(70)가 대차본체부(10)에 대해 0도 각도를 유지한 상태가 된다.
다음, 스토퍼(미도시)를 다시 결합시켜 패널흡착부(70)를 고정한다. 이후, 이송작업을 수행한다. 그러면, 공사 작업 현장의 협소한 이동 경로에도 건축용 패널(G)을 간섭되지 않고 원활히 이송할 수 있어 작업자의 설치작업의 효율이 증가되고 안전사고의 위험이 감소된다.
실제 시공장소에 이송된 다음, 스토퍼(미도시)를 제거하고 전술한 회동 동작을 역으로 진행하여 패널흡착부(70)를 대차본체부(10)에 대해 디폴트 상태로 복귀한다. 이후 원하는 위치 또는 장소에 부합하도록 정렬유닛(80)을 동작시켜 패널흡착부(70)의 위치를 정렬하여 건축용 패널(G)의 설치작업을 수행한다. 패널흡착부(70)가 건축용 패널(G)을 적재하고 이송 완료후 설치장소에서 건축용 패널(G)을 정위치에 배치하는 등의 미세한 정렬 작업은 정렬유닛(80)이 담당하게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 건축용 패널(G)의 판면적으로 인해 공사 작업 현장의 협소한 이동 경로 상에 이송이 원활하지 못한 문제점을 회동부(50)를 수동으로 회전시켜 건축용 패널(G)을 제1 회동축(53)을 기준으로 회동시킴으로써, 공사 작업 현장의 협소한 이동 경로에도 건축용 패널(G)을 간섭되지 않고 원활히 이송할 수 있다.
이에 따라, 작업자의 설치작업의 효율이 증가되고 안전사고의 위험이 감소되는 장점이 있다. 또한, 이송작업이 효율적이고 작업자의 안전사고의 발생을 감소시키고 건축용 패널(G)이 파손되는 현상이 방지될 수 있다. 결국 건축용 패널(G)의 이송비용을 절감하는 효과가 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10 : 대차본체부 11: 대차몸체
12 : 구동휠 13 : 링크지지판
20 : 전도방지용 지지부 21 : 지지브라켓
22 : 지지바아 23: 로커
26 : 지지회동축 30 : 링크절
31 : 제1 링크 32 : 제2 링크
40 : 상부프레임 41 : 내부프레임
42 : LM가이드 43 : 베이스부재
50 : 회동부 51 : 제1 연결부재
52 : 스토핑홀 53 : 제1 회동축
54 : 제2 연결부재 55 : 스토핑홀
56 : 제2 회동축 57 : 제1 평기어
58 : 제2 평기어 70 : 패널흡착부
80 : 정렬유닛 81 : 제1 액추에이터
83 : 제3 액추에이터 84 : 제5 액추에이터
86 : 제4 액추에이터

Claims (9)

  1. 대차본체부;
    상기 대차본체부에 연결되는 상부프레임;
    상기 상부프레임에 연결되며, 건축용 패널을 흡착하는 패널흡착부; 및
    상기 상부프레임과 상기 패널흡착부를 상호 연결하되, 작업자의 수동 조작에 의해 상기 패널흡착부를 상기 상부프레임에 대하여 제1 회동축을 기준으로 상대회동시키는 회동부를 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회동부는,
    액추에이터의 구동에 의해 상기 패널흡착부를 상기 상부프레임에 대하여 상기 제1 회동축과 상이한 제2 회동축을 기준으로 상대회동시키는 것을 특징으로 하는 건축용 패널 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회동부는,
    상기 상부프레임의 단부에 연결되는 제1 연결부재;
    일단은 상기 패널흡착부와 연결되고 타단은 상기 제1 연결부재와 상기 제1 회동축을 통해 연결되는 제2 연결부재; 및
    일단은 상기 패널흡착부와 연결되고 타단은 상기 제2 연결부재와 상기 제2 회동축을 통해 연결되는 제3 연결부재를 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재에는 각각 적어도 하나의 스토퍼홀이 형성되며,
    상기 회동부는,
    상기 제2 연결부재가 상기 제1 연결부재에 대하여 상대회동이 저지되도록 상기 스토퍼홀에 삽입되는 스토퍼를 더 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 작업자가 입력하는 신호에 기초하여 상기 건축용 패널을 배치하도록 상기 패널흡착부의 위치를 정렬시키는 정렬유닛을 더 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정렬유닛은,
    상기 대차본체부에 마련되어 상기 대차본체부의 폭 방향으로 상기 상부프레임을 상기 대차본체부에 대하여 상대이동시키는 제1 액추에이터;
    상기 상부프레임의 일측을 상하 방향으로 상대회동하는 제2 액추에이터;
    일단이 상기 상부프레임에 피봇 지지되고 타단이 상기 상부프레임의 내부에 결합되는 내부프레임에 연결되어 상기 내부프레임을 상기 상부프레임에 대하여 상대이동시키는 제3 액추에이터; 및
    상기 회동부를 상하 방향으로 상대회동시키는 제4 액추에이터를 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대차본체부는,
    대차몸체; 및
    지면에 대해 상기 대차몸체를 지지하여 상기 대차몸체가 전도되는 것을 방지하는 전도방지용 지지부를 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전도방지용 지지부는,
    상기 대차몸체의 일측에 마련되며, 판면에 방사상으로 일정 간격마다 형성된 로킹홈이 형성된 지지브라켓;
    상기 대차몸체에 상대회동 가능하게 결합된 지지바아; 및
    상기 지지바아에 상면에 마련되며 상기 로킹홈에 탄성적으로 걸림 결합되는 로커를 포함하는 건축용 패널 이송장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 대차본체부는 3개의 구동휠을 포함하며,
    상기 구동휠은 패널흡착부가 배치되는 측에 2개가 배치되고, 대향 측에 1개가 배치되는 건축용 패널 이송장치.
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