KR20160031578A - 블록 구조물 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블록 구조물 제조 장치에 관한 것으로, 데이터 송신부로부터 재료의 분사 방법에 관한 분사정보와 상기 재료의 분사 위치에 관한 구동정보를 수신하는 데이터 수신부; 상기 재료가 토출되는 노즐을 구비하고, 상기 데이터 수신부로부터 상기 분사정보를 수신하여 외부로부터 투입된 상기 재료를 상기 노즐을 통해 상기 분사정보에 따라 토출하는 분사부; 및 상기 데이터 수신부로부터 상기 구동정보를 수신하여 상기 노즐을 상기 구동정보에 따라 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치를 제공한다. 이러한 본 발명은 블록 구조물을 제조할 때 거푸집을 이용할 필요가 없고, 재료의 토출 즉시 건조 및 양생과정을 진행하여 제조에 소요되는 시간이 절감되는 장점이 있다.

Description

블록 구조물 제조 장치{Apparatus for manufacturing of block structure}
본 발명은 블록 구조물 제조 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 노즐을 통해 콘크리트 등의 재료를 구조물의 형태에 따라 토출하여 속성으로 경화 및 양생시킴으로써 거푸집을 이용하지 않고도 콘크리트 구조물을 제조할 수 있는 블록 구조물 제조 장치에 관한 것이다.
구조물의 형상대로 제작된 거푸집에 모르타르를 주입한 후 양생하는 전통적인 콘크리트 구조물의 제조 방식에는 다음의 몇 가지 문제가 따른다.
먼저, 구조물의 형상에 곡면이 포함되어 있거나 좁은 틈과 같은 부위가 있는 경우 거푸집의 제작 자체가 불가능하거나 매우 어렵게 된다.
그리고, 최종적으로 거푸집을 완성하기까지 수 차례의 수정과 보완 작업이 이루어지게 되며, 특정 제품의 양산을 위해서는 여러 개의 거푸집이 필요하다. 이에 따라 거푸집을 제작하는데 소요되는 비용 역시 증가하게 된다.
또한, 거푸집에 콘크리트를 채워 넣은 후 콘크리트가 경화되어 거푸집을 탈형하기 전까지의 기간이 길고, 콘크리트가 완전한 강도를 나타내도록 하는 양생을 위해서는 더욱 긴 기간이 요구된다. 따라서, 양생을 위한 야적공간이 필요하게 되고, 이는 대지 임대 비용과 같은 추가적인 비용을 발생시키는 요인으로 작용한다.
마지막으로, 거푸집을 탈형하는 과정에서 거푸집을 안정적으로 탈형하기 위해 이탈제를 도포하거나, 발생된 에어포켓을 제거하는 작업 등에 소요되는 노동력이 추가로 필요하다는 문제가 있다.
이에 상기와 같은 종래의 콘크리트 구조물의 제조 방식에 수반되는 문제점을 해결하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한국공개특허 제10-2005-0008427호(2005.01.21)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 거푸집을 이용하지 않고 콘크리트 구조물을 신속하게 제조할 수 있는 블록 구조물 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 데이터 송신부로부터 재료의 분사 방법에 관한 분사정보와 상기 재료의 분사 위치에 관한 구동정보를 수신하는 데이터 수신부; 상기 재료가 토출되는 노즐을 구비하고, 상기 데이터 수신부로부터 상기 분사정보를 수신하여 외부로부터 투입된 상기 재료를 상기 노즐을 통해 상기 분사정보에 따라 토출하는 분사부; 및 상기 데이터 수신부로부터 상기 구동정보를 수신하여 상기 노즐을 상기 구동정보에 따라 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치를 제공한다.
이때, 상기 분사부는 상기 노즐에 결합되어 상기 노즐을 통해 토출되는 재료의 양생을 촉진시키는 양생 촉진부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 양생 촉진부는 상하방향으로 회동되도록 일단이 상기 노즐에 힌지결합되는 암, 상기 암과 상기 노즐 사이에 배치되어 상기 암을 상하방향으로 구동시키는 암 회동부, 및 상기 암의 타단에 결합되어 토출된 재료를 가열하여 경화를 촉진시키는 발열부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열부에는 상기 발열부와 토출된 재료에 의해 제조되는 구조물 사이의 간격에 대한 간격정보를 송출하는 거리감지센서가 구비되고, 상기 암 회동부는 상기 간격정보를 수신하고 상기 발열부와 상기 구조물 사이의 간격이 미리 정해진 간격보다 작을 경우 상기 구조물로부터 멀어지도록 상기 암을 회동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 암과 상기 발열부의 사이에는 상기 발열부를 회전시키는 회전모터가 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 분사부가 결합되어 상기 분사부를 좌우방향으로 이동시키는 좌우구동부, 상기 좌우구동부에 결합되어 상기 좌우구동부를 전후방향으로 이동시키는 전후구동부, 및 상기 전후구동부에 결합되어 상기 전후구동부를 승강시키는 승강구동부를 구비한 것으로 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부에 결합되어 상기 구동부의 위치를 이동시키는 이송부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분사정보는 상기 노즐의 위치에 따른 분사여부, 재료의 토출압력, 상기 노즐의 개도량에 대한 정보를 포함하고, 상기 노즐은 재료가 토출되는 토출구의 개도량을 조절가능하도록 구비되며, 상기 분사부는 상기 분사정보에 따라 상기 노즐을 통한 재료의 분사여부와 재료의 토출압력 및 상기 노즐의 개도량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 블록 구조물을 제조할 때 거푸집을 이용할 필요가 없고, 재료의 토출 즉시 건조 및 양생과정을 진행하여 제조에 소요되는 시간이 절감되는 장점이 있다.
또한, 노즐로부터 토출된 재료는 적층과정에서 블록 구조물의 표면에 요철을 형성하게 되어 복수의 블록 구조물들이 결속될 때 높은 결속력을 갖도록 하고, 요철이 블록 구조물의 공극율을 높여 소파블록으로 이용되는 블록 구조물의 파랑 에너지 감소 효과를 더욱 증가시키는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치의 블럭도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치의 사시도이다.
도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치의 평면도이다.
도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치의 정면도이다.
도5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치의 측면도이다.
도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치에 구비되는 분사부의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도1 내지 도5는 순서대로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치의 블럭도, 사시도, 평면도, 정면도 및 측면도이고, 도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치에 구비되는 분사부의 사시도이다.
이하, 도1 내지 도6을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치(100)는 데이터 수신부(110), 분사부(120), 구동부(150) 및 이송부(170)를 포함한다.
구체적으로 데이터 수신부(110)는 데이터 송신부(10)로부터 블록 구조물(1)을 제조하기 위한 재료의 분사 방법에 관한 분사정보와 상기 재료의 분사 위치에 관한 구동정보를 수신한다.
이때, 데이터 송신부(10)는 블록 구조물(1)위 제조를 위해 상기의 분사정보와 구동정보가 포함된 모델링 데이터를 송출하는 장치로서 데이터 수신부(110)와 유선 또는 무선으로 연결되어 데이터를 전송한다.
데이터 수신부(110)는 데이터 송신부(10)로부터 수신한 모델링 데이터를 분사부(120) 및 구동부(150)로 전송한다.
분사부(120)는 재료가 토출되는 노즐(122)을 구비하고, 데이터 수신부(110)로부터 상기 분사정보를 수신하여 외부의 재료 공급부(20)로부터 투입된 재료를 노즐(122)을 통해 분사정보에 따라 토출한다.
구체적으로 노즐(122)은 재료가 토출되는 토출구의 개도량을 조절가능하도록 구비된다.
또한, 분사정보는 노즐(122)의 위치에 따른 재료의 분사여부, 재료의 토출압력, 노즐(122)의 개도량에 대한 정보를 포함한다.
분사부(120)는 이러한 분사정보에 따라 노즐(122)을 통한 재료의 분사여부와 재료의 토출압력 및 상기 노즐(122)의 개도량을 조절함으로써 블록 구조물(1)의 형상을 이루도록 재료를 토출한다.
분사부(120)는 노즐(122)에 결합되어 노즐(122)을 통해 토출되는 재료의 양생을 촉진시키는 양생 촉진부(130)를 구비할 수 있다.
양생 촉진부(130)는 도6에 도시된 바와 같이 암(132), 암 회동부(134), 발열부(136), 거리감지센서(138) 및 회전모터(140)를 구비한다.
구체적으로 암(132)은 노즐(122)과 발열부(136)를 연결하고, 발열부(136)의 위치를 조절하기 위한 것으로, 상하방향으로 회동되도록 일단이 노즐(122)에 힌지결합된다.
암 회동부(134)는 암(132)과 노즐(122) 사이에 배치되어 노즐(122)에 힌지결합된 암(132)을 구동시켜 암(132)이 상하방향으로 움직이도록 한다.
이러한 암 회동부(134)는 전자신호 또는 전기신호에 의해 작동되는 모터 또는 엑추에이터 등의 구동수단으로 구현될 수 있다.
발열부(136)는 암(132)의 타단에 결합되어 토출된 재료를 가열하여 경화를 촉진시킨다. 이러한 발열부(136)는 고주파 발생 수단, 스팀 분사 수단, 히터, 경화촉진제 분사 수단 등으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 고주파 발생 수단으로 구현하여 콘크리트 등으로 이루어지는 재료를 별도의 분사수단 없이도 신속하게 경화시킬 수 있도록 한다.
거리감지센서(138)는 발열부(136)에 부착되어 발열부(136)와 토출된 재료에 의해 제조되는 블록 구조물(1) 사이의 간격에 대한 간격정보를 송출한다.
이때, 암 회동부(134)는 상기 간격정보를 수신하고 발열부(136)와 블록 구조물(1) 사이의 간격이 미리 정해진 간격보다 작을 경우 블록 구조물(1)로부터 멀어지도록 암(132)을 회동시킨다.
이렇게 함으로써 암 회동부(134)는 발열부(136)가 제조 중에 있는 블록 구조물(1)과 충돌하지 않도록 발열부(136)와 블록 구조물(1) 사이의 거리를 유지하게 되는 것이다.
또한, 암 회동부(134)는 거리감지센서(138)에 의한 간격정보를 이용하여 발열부(136)와 블록 구조물(1) 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 것이 가능하며, 이에 의해 발열부(136)와 블록 구조물(1) 사이의 거리가 과도하게 멀어지는 것을 방지할 수 있다.
회전모터(140)는 암(132)과 발열부(136)의 사이에 배치되어 발열부(136)를 회전시키는 역할을 한다. 발열부(136)는 회전모터(140)에 의해 회전하면서 열, 고주파, 스팀, 경화 촉진제 등을 블록 구조물(1)로 고르게 전달할 수 있게 된다.
이러한 양생 촉진부(130)는 블록 구조물(1)의 재료로 이용되는 콘크리트의 경화온도를 35℃ 이상으로 상승시켜 블록 구조물(1)을 속건시킴으로써 제조 중에 블록 구조물(1)이 노즐(122)로부터 토출되어 적층되는 재료의 자중을 견딜 수 있도록 한다.
구동부(150)는 데이터 수신부(110)로부터 구동정보를 수신하여 노즐(122)을 구동정보에 따라 이동시킨다.
구체적으로 구동부(150)는 분사부(120)가 결합되어 분사부(120)를 좌우방향으로 이동시키는 좌우구동부(152), 좌우구동부(152)에 결합되어 좌우구동부(152)를 전후방향으로 이동시키는 전후구동부(154) 및 전후구동부(154)에 결합되어 전후구동부(154)를 승강시키는 승강구동부(156)를 구비한다.
좌우구동부(152), 전후구동부(154) 및 승강구동부(156)는 구동정보에 따라 그 이동방향, 이동위치, 이동속도 등이 제어된다.
이송부(170)는 구동부(150)에 결합되어 구동부(150)의 위치를 이동시킨다. 다시 말해, 이송부(170)는 블록 구조물 제조 장치(100) 자체를 이송시키기 위한 것으로, 도2에 도시된 바와 같이 승강구동부(156)에 결합된다.
이러한 이송부(170)는 이송부(170)를 구동시키기 위한 전자신호 또는 전기신호를 송출하는 이동 제어부(30)와 유무선으로 연결되어 작동되는 구동수단으로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 구조물 제조 장치(100)는 블록 구조물(1)을 제조할 때 거푸집을 이용할 필요가 없고, 재료의 토출 즉시 건조 및 양생과정을 진행하여 제조에 소요되는 시간이 절감되는 장점이 있다.
또한, 노즐(122)로부터 토출된 재료는 적층과정에서 블록 구조물(1)의 표면에 요철을 형성하게 되어 복수의 블록 구조물(1)들이 결속될 때 높은 결속력을 갖도록 하고, 요철이 블록 구조물(1)의 공극율을 높여 소파블록으로 이용되는 블록 구조물(1)의 파랑 에너지 감소 효과를 더욱 증가시키는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 블록 구조물 10: 데이터 송신부
20: 재료 공급부 30: 이동 제어부
100: 블로 구조물 제조 장치
110: 데이터 수신부 120: 분사부
122: 노즐 130: 양생 촉진부
132: 암 134: 암 회동부
136: 발열부 138: 거리감지센서
140: 회전모터 150: 구동부
152: 좌우구동부 154: 전후구동부
156: 승강구동부 170: 이송부

Claims (8)

  1. 데이터 송신부로부터 재료의 분사 방법에 관한 분사정보와 상기 재료의 분사 위치에 관한 구동정보를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 재료가 토출되는 노즐을 구비하고, 상기 데이터 수신부로부터 상기 분사정보를 수신하여 외부로부터 투입된 상기 재료를 상기 노즐을 통해 상기 분사정보에 따라 토출하는 분사부; 및
    상기 데이터 수신부로부터 상기 구동정보를 수신하여 상기 노즐을 상기 구동정보에 따라 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사부는
    상기 노즐에 결합되어 상기 노즐을 통해 토출되는 재료의 양생을 촉진시키는 양생 촉진부를 구비한 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 양생 촉진부는
    상하방향으로 회동되도록 일단이 상기 노즐에 힌지결합되는 암,
    상기 암과 상기 노즐 사이에 배치되어 상기 암을 상하방향으로 구동시키는 암 회동부, 및
    상기 암의 타단에 결합되어 토출된 재료를 가열하여 경화를 촉진시키는 발열부를 구비하는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발열부에는
    상기 발열부와 토출된 재료에 의해 제조되는 구조물 사이의 간격에 대한 간격정보를 송출하는 거리감지센서가 구비되고,
    상기 암 회동부는
    상기 간격정보를 수신하고 상기 발열부와 상기 구조물 사이의 간격이 미리 정해진 간격보다 작을 경우 상기 구조물로부터 멀어지도록 상기 암을 회동시키는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 암과 상기 발열부의 사이에는 상기 발열부를 회전시키는 회전모터가 배치된 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 분사부가 결합되어 상기 분사부를 좌우방향으로 이동시키는 좌우구동부,
    상기 좌우구동부에 결합되어 상기 좌우구동부를 전후방향으로 이동시키는 전후구동부, 및
    상기 전후구동부에 결합되어 상기 전후구동부를 승강시키는 승강구동부를 구비한 것으로 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동부에 결합되어 상기 구동부의 위치를 이동시키는 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분사정보는
    상기 노즐의 위치에 따른 분사여부, 재료의 토출압력, 상기 노즐의 개도량에 대한 정보를 포함하고,
    상기 노즐은 재료가 토출되는 토출구의 개도량을 조절가능하도록 구비되며,
    상기 분사부는 상기 분사정보에 따라 상기 노즐을 통한 재료의 분사여부와 재료의 토출압력 및 상기 노즐의 개도량을 조절하는 것을 특징으로 하는 블록 구조물 제조 장치.
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