KR20150028604A - 스위핑 장치 - Google Patents

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윤원준
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치는, 프레임에 마련되는 스위핑모터와, 상기 스위핑모터에 의해 회전하여 부착면의 이물질을 제거하는 스위핑툴을 구비하는 작업부; 및 상기 프레임에 마련되는 주행모터와, 상기 주행모터에 의해 부착면을 이동하는 바퀴와, 상기 바퀴를 부착면에 탈부착시키는 스위치 자석을 구비하는 주행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스위핑 장치는, 스위핑 장치 전체를 부착면에 부착시켜야 하는 진공흡착방식을 사용하지 않아 장치의 구조가 단순해질 수 있으면서, 선체의 바닥면 뿐만 아니라 측벽을 자동으로 스위핑 작업을 할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있다.

Description

스위핑 장치{SWEEPING APPRATUS}
본 발명은 스위핑 장치에 관한 것이다.
선박의 건조현장에서, 선체블록의 조립과정이나 블록조립이 완성된 선체의 표면에 대해서는 용접, 스위핑, 도장 등의 다양한 작업이 요구된다. 선체 외판은 아래보기 자세는 물론, 측면보기 및 위보기 자세를 취하며 작업자 및 관련 장비가 배치된다.
예를 들어, 선박의 건조과정 중에서 선체 외판에 대한 도장작업 전에는 선체 외판에 부착된 이물질을 제거하는 청소작업으로서 스위핑작업을 진행하게 된다. 이는 선체 외판에 이물질이 부착된 상태에서 도장작업이 이루어질 경우, 도장면이 매끄럽지 못할 뿐만 아니라, 선체 외판에 대한 도장면의 부착율이 저하되기 때문에 도장작업 전 선체의 외판의 이물질을 제거하는 작업을 수행하게 된다. 이하 스위핑 작업에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 스위핑 장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이 일반적인 스위핑 장치(1)는 바디부(10)와, 이동을 위한 바퀴(20) 및 이물질을 제거하는 스위핑부(30)를 포함하여 이루어지며, 작업자가 바디부(10)의 손잡이(11)를 잡고 전후진을 하여 선체 외판의 이물질을 제거하는 작업을 하게 된다.
이와 같이, 바닥면을 작업하는 아래보기 작업의 경우에는 작업자가 스위핑, 도장 등의 작업을 용이하게 수행할 뿐만 아니라, 자동용접 캐리지 등을 이용하여 자동용접을 수행할 수 있다.
한편, 선체 외판의 측벽은 중력에 의해 캐리지가 이동하지 못하여, 외판의 이물질을 제거하는 등의 작업은 고소차에 구비된 작업플랫폼에 작업자가 탑승한 상태에서 작업플랫폼이 작업위치로 이동하게 되면, 작업자는 손걸레, 봉걸레, 연마지 등을 이용하여 선체 외판의 이물질을 제거하는 방식으로 작업이 진행된다.
이와 같은 수작업 방식은 작업능률이 떨어져 생산성이 저하될 뿐만 아니라 완전한 이물질 제거가 어렵고, 선체 외판에 작업자가 근접하여 이물질 제거작업을 수행하게 되므로, 제거되는 이물질이 작업자에게 전달되어 각종 질병을 유발할 뿐만 아니라, 작업 중 추락사고에 의한 인명피해가 발생할 가능성이 높다.
이를 개선하기 위해, 진공흡착식 블라스팅 장치가 개발되었으나, 진공흡착식의 경우에는 대용량의 진공을 발생시키기 위한 부대시설을 확보하여야 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. 무엇보다 큰 크기를 가지고 다양한 형태로 이루어지는 선체 외판의 경우에는 장치의 자유로운 이동성이 블라스팅 작업의 효율을 증대시킬 수 있는 가장 중요한 요소로 작용하게 되어 이를 개선할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 진공흡착방식을 사용하지 않아 장치의 구조가 단순해질 수 있으면서, 선체의 바닥면 뿐만 아니라 측벽을 자동으로 스위핑 작업할 수 있는 스위핑 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치는, 프레임에 마련되는 스위핑모터와, 상기 스위핑모터에 의해 회전하여 부착면의 이물질을 제거하는 스위핑툴을 구비하는 작업부; 및 상기 프레임에 마련되는 주행모터와, 상기 주행모터에 의해 부착면을 이동하는 바퀴와, 상기 바퀴를 부착면에 탈부착시키는 스위치 자석을 구비하는 주행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프레임에는 집진구가 마련되고, 상기 집진구를 통해 상기 작업부에 의해 부착면으로부터 이탈된 이물질을 흡입하는 집진부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바퀴는 상기 프레임의 좌우 양측에 각각 구비되고, 각각의 상기 바퀴에 상기 주행모터가 구비되어, 상기 주행모터 중 어느 하나 또는 모두 구동되어 좌우 회전 또는 주행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위치 자석은, 서로 다른 극이 마주하거나 동일한 극이 마주하여 부착면에 대하여 부착되거나 이탈되는 한 쌍의 자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스위핑 장치는, 스위핑 장치 전체를 부착면에 부착시켜야 하는 진공흡착방식을 사용하지 않아 장치의 구조가 단순해질 수 있으면서, 선체의 바닥면뿐만 아니라 측벽을 자동으로 스위핑 작업을 할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 스위핑 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치의 상부 모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치의 하부 모습을 도시한 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치의 상부 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치의 하부 모습을 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위핑 장치(100)는, 프레임(110), 작업부(120), 집진부(130) 및 주행부(140)를 포함한다.
프레임(110)은 외관을 형성하는 구성으로서, 프레임(110)에는 작업부(120)와 집진부(130) 및 주행부(140)가 설치될 수 있다. 본 실시예의 프레임(110)에는 집진구(131)가 마련될 수 있으며, 작업부(120)에 의해 부착면에서 갈려져 이탈된 이물질이 집진구(131)를 통해 집진부(130)에 의해 흡입될 수 있다. 이와 같은 집진구(131)는 프레임(110)의 하부 및 집진부(130)와 연통되는 관으로 형성되어, 이물질이 유입되도록 관통되는 홀이 형성될 수 있다.
게다가 도면에 도시하지는 않았으나, 프레임(110)에는 제어부가 마련되어 작업에 따른 주행경로가 입력되어 주행될 수 있다. 또는, 프레임(110)은 무선으로 연결되는 송수신기를 포함하여 작업자의 조작에 의해 주행이나 작업이 이루어질 수도 있다.
작업부(120)는 시간이 오래되어 재도장이 필요한 선박의 표면을 스위핑 작업하는 구성으로서, 스위핑모터(121)와 스위핑툴(122)을 구비한다.
스위핑모터(121)는 프레임(110)에 마련된다. 예를 들어, 스위핑툴(122)이 프레임의 중심 하부에 부착면과 마주하여 맞닿게 배치되고, 스위핑모터(121)가 스위핑툴(122)을 회전시키도록 스위핑모터(121)의 축이 스위핑툴(122)에 연결될 수 있다. 이러한, 스위핑모터(121)는 프레임(110)에 마련되는 배터리와 같은 전력장치(도시하지 않음)나 외부로부터 인가되는 전기를 공급받아 스위핑툴(122)을 작동하는 동력을 발생할 수 있다.
스위핑툴(122)은 스위핑모터(121)에 의해 회전하여 선체의 외판과 같은 부착면의 이물질을 제거한다. 스위핑툴(122)은 일례로 스위핑모터(121)의 축으로 회전하는 원형의 형상을 이룰 수 있으며, 바닥면 외곽의 둘레를 따라 일정간격 또는 불규칙적으로 이격된 다수의 연마부재(segment, 122A)가 마련되어 부착면의 이물질을 갈아서 제거할 수 있다.
집진부(130)는 집진구(131)를 통해 작업부(120)에 의해 부착면으로부터 이탈된 이물질을 흡입할 수 있다. 집진부(130)는 프레임(110)에 탈부착될 수 있고, 별도의 진공장치(도시하지 않음, 스위핑 장치 전체가 아닌 이물질을 흡입하는 정도의 진공력만 요구됨)를 포함하여, 작업부(120)에 의해 갈려져 부착면으로부터 이탈된 이물질을 진공으로 흡입하여 수거할 수 있다.
주행부(140)는 프레임(110)을 이동시켜 프레임(110)에 마련되는 작업부(120)가 이동되면서 부착면의 이물질을 제거하도록 할 수 있다. 주행부(140)는 주행모터(141A,141B)와, 바퀴(144A,144B)와, 스위치 자석(145A,145B)을 구비한다.
주행모터(141A,141B)는 스위핑모터(121)와 별도로 구비되어 바퀴(144A,144B)를 구동시키도록 동력을 발생하는 구성으로서, 스위핑모터(121)와 동일 또는 유사하게 전력장치나 외부로부터 전기를 공급받을 수 있고, 프레임(110)에 마련된다. 주행모터(141A,141B)는 프레임(110)의 양측에 각각 구비되어 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 한 쌍의 주행모터(141A,141B) 중 어느 하나 또는 한 쌍이 구동되어 좌우 회전 또는 전후진 주행을 이룰 수 있다.
예를 들어, 좌측 주행모터(141A)는 동작하고 우측 주행모터(141B)는 멈출 수 있어, 우측 바퀴(144B)를 기준으로 좌측 바퀴(144A)가 회전을 할 수 있다. 이와 달리, 한 쌍의 주행모터(141A)가 동시에 작동되어 바퀴(144A,144B)가 전후진될 수 있는 등 다양한 주행이 가능할 수 있다.
여기서, 주행모터(141A,141B)의 축에는 주행모터(141A,141B)의 회전수를 제어하기 위한 기어박스(142A,142B)가 구비될 수 있다. 기어박스(142A,142B)의 내부에는 서로 크기가 다른 복수의 기어(도시하지 않음)가 마련되어, 주행모터(141A,141B)에서 전달되는 회전수를 변경시켜 바퀴(144A,144B)로 전달할 수 있다.
본 실시예에서는 기어박스(142A,142B)를 통해 전달되는 구동력을 벨트(143A,143B)를 통해 바퀴(144A,144B)로 전달할 수 있다. 이와 같이, 기어박스(142A,142B)와 바퀴(144A,144B)가 프레임(110)의 측면에 앞뒤로 연결될 수 있어, 프레임(110)과 기어박스(142A,142B)와 바퀴(144A,144B)가 일직선상에 설치될 필요가 없으므로, 스위핑 장치(100)의 전체 폭이 증가되는 것을 감소시킬 수 있다.
바퀴(144A,144B)는 주행모터(141A,141B)에 의해 부착면을 이동한다. 바퀴(144A,144B)는 한 쌍의 주행모터(141A) 각각에 연결되어 회전할 수 있고, 한 쌍의 주행모터(141A) 각각에 한 쌍의 바퀴(144A,144B)가 구비될 수 있다. 좌우측 각각의 한 쌍의 바퀴(144A,144B)는 서로 연결되어 하나의 주행모터(141A)로부터 각각이 동일한 구동원(driving source)을 전달받을 수 있다.
스위치 자석(145A,145B)은 바퀴(144A,144B)를 부착면에 탈부착시킨다. 스위치 자석(145A,145B)은 한 쌍의 영구자석(도시하지 않음)이 상하 일렬로 서로 마주하게 마련될 수 있는데, 상하 한 쌍의 자석이 서로 동일한 극이 마주하면 한 쌍의 자석의 상호 작용으로 전체 자기력선이 상승되어 자석과 부착면 사이의 인력이 상승되므로 스위핑 장치(100)가 부착면에 부착될 수 있다.
이와 달리, 서로 다른 극이 마주하게 한 쌍의 자석이 마련되면, 한 쌍의 자석 사이에 인력이 발생하여 자석과 부착면 사이의 인력이 감소하여 스위핑 장치(100)가 부착면으로부터 떨어질 수 있다.
이와 같은 본 실시예의 스위치 자석(145A,145B)은 한 쌍의 자석 중 상부의 자석에 연결되는 손잡이(부호 도시하지 않음)를 포함할 수 있고, 상부 자석의 하부 자석에 대한 보기 방향을 변경시킬 수 있다. 이러한 손잡이는 작업자가 수동으로 회전시킬 수도 있으나, 별도의 모터(도시하지 않음)에 의해 회전될 수도 있다.
이와 같이 본 실시예는, 스위핑 장치(100) 전체를 부착면에 부착시켜야 하는 진공흡착방식을 사용하지 않아 장치의 구조가 단순해질 수 있으면서, 선체의 바닥면 뿐만 아니라 측벽을 자동으로 스위핑 작업을 할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1, 100: 스위핑 장치 10: 바디부
20: 바퀴 30: 스위핑부
110: 프레임 120: 작업부
121: 스위핑모터 122: 스위핑툴
122A: 연마부재 130: 집진부
131: 집진구 140: 주행부
141A,141B: 주행모터 142A,142B: 기어박스
143A,143B: 벨트 144A,144B: 바퀴
145A,145B: 스위치 자석

Claims (4)

  1. 프레임에 마련되는 스위핑모터와, 상기 스위핑모터에 의해 회전하여 부착면의 이물질을 제거하는 스위핑툴을 구비하는 작업부; 및
    상기 프레임에 마련되는 주행모터와, 상기 주행모터에 의해 부착면을 이동하는 바퀴와, 상기 바퀴를 부착면에 탈부착시키는 스위치 자석을 구비하는 주행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에는 집진구가 마련되고, 상기 집진구를 통해 상기 작업부에 의해 부착면으로부터 이탈된 이물질을 흡입하는 집진부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위핑 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바퀴는 상기 프레임의 좌우 양측에 각각 구비되고, 각각의 상기 바퀴에 상기 주행모터가 구비되어, 상기 주행모터 중 어느 하나 또는 모두 구동되어 좌우 회전 또는 주행되는 것을 특징으로 하는 스위핑 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스위치 자석은,
    서로 다른 극이 마주하거나 동일한 극이 마주하여 부착면에 대하여 부착되거나 이탈되는 한 쌍의 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위핑 장치.
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