KR20180010827A

KR20180010827A - 도장 로울러 지지부재

Info

Publication number: KR20180010827A
Application number: KR1020160093584A
Authority: KR
Inventors: 함영복; 김홍욱; 윤소남; 박중호
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-31
Also published as: KR101851386B1

Abstract

본 발명은 도장 로울러 지지부재에 대한 발명으로서, 건물 외벽 작업시에 주행방향에 요철이 있더라도 로울러의 구동 및 도장액 공급이 원활하게 이뤄질 수 있도록 하는 도장 로울러 지지부재에 대한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 로울러아암이 설치되는 플랫폼; 상기 플랫폼과 힌지 연결되는 지지대, 상기 지지대의 길이방향으로 섭동하는 높이조정부, 상기 높이조정부와 연결되고 상기 도장 로울러의 일단과 타단을 지지하는 협지부를 포함하는 로울러아암; 상기 로울러아암의 일 측면을 지지하고, 상기 로울러아암의 각도를 조절하는 제1각도조절아암; 및 상기 로울러아암의 타 측면을 지지하고, 상기 제1각도조절아암과 연동하여 상기 로울러아암의 각도를 조절하는 제2각도조절아암 을 포함하되, 상기 제1각도조절아암과 제2각도조절아암은 연성부재로서 길이가 가변하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재를 제공한다.

Description

도장 로울러 지지부재{Painting Roller Supporting Device}

본 발명은 도장 로울러 지지부재에 대한 발명으로서, 건물 외벽 작업시에 주행방향에 요철이 있더라도 로울러의 구동 및 도장액 공급이 원활하게 이뤄질 수 있도록 하는 도장 로울러 지지부재에 대한 발명이다.

일반적으로 빌딩 외벽은 수십 미터의 높이를 가지므로 건물 외벽의 특정 작업부위로 작업자와 작업 설비를 안전하게 이동시킴과 동시에 작업자의 안정적인 작업을 확보할 수 있는 이동 수단이 필요하다.

이러한 이동수단으로는 작업자의 이동이 용이하도록 고소차나 사다리차가 활용되거나, 또는 곤돌라가 사용되고 있다.

곤돌라는 다수의 와이어를 이용하여 대상물을 상, 하 방향으로 승강시킬 수 있는 리프팅 장치의 하나로서, 외판 작업의 경우에는 작업자나 작업용 장비 등이 탑재된 상태에서 와이어를 감거나 풀어줌으로써, 외판을 따라 상, 하로 이동 가능하도록 하여 작업자가 용접이나 도장 작업 등을 할 수 있게 하는 것이다.

인력에 의한 로울러 도장작업은 작업자가 로울러를 직접 움직여 작업을 진행해 장애물에 대한 대응이 가능하나 고층 및 원거리 작업에 있어 안정성과 효율성 측면에서 불리한 측면이 있다.

이러한 이유로 최근에는 안전성 확보 및 작업의 효율성 증대 측면에서 건물 외벽작업에 자동화 시스템이 적용되고 있으며, 특히 도장작업을 위한 자동화 시스템이 적용된 로울러가 개발되고 있다.

현재의 자동화 시스템이 적용되는 로울러 툴은 일정 길이의 아암에 로울러를 고정하거나 단순히 힌지 구동함으로써 도장작업을 진행하고 있다.

보다 구체적으로, 도 16에는 종래 기술의 도장 로울러 장치에 의한 도장작업 실시예를 나타낸다.

종래 기술에 따르면 도장 로울러의 주행방향의 피도장면에 소정의 높이를 가진 요철이 있는 경우 로울러가 단순히 수직 고정된 형태로 벽면에 밀착되어 외벽의 요철 등 다양한 외벽형태에 대응이 어렵고 걸림현상이 발생한다.

아울러, 요철부분에 의한 반작용(FR)에 의해 로울러가 도장 장치 진행방향 후방으로 밀리게 되고, 이에 따라 로울러가 벽면에 밀착되지 않아 요철의 곡면상에 도장되지 않는 면(S)이 남게 되어 도장면(P)이 단속됨으로써 도장 품질이 나빠지는 문제가 있다.

종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 피도장면에 요철 등의 장애물이 구비되는 경우에도 도장 로울러가 원활히 구동되고, 도장면이 단속되지 않아 양호한 도장작업이 이루어질 수 있도록 하는 도장 로울러 지지부재를 제공하는 데 있다.

본 발명에서는 도장 로울러아암에 능동적인 힘을 가할 수 있은 엑츄에이터를 구비함으로써 비교적 간단한 구조로서 곡면의 도장이 원활한 장치를 제공하고자 한다.

아울러, 본 발명에서는 도장 로울러아암을 안정적으로 지지하며 능동적인 각도 조절이 가능한 탄성부를 로울러아암 측면상에 구비함으로써 비교적 간단한 구조로서 곡면의 도장이 원활한 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 건물 외벽 작업용 도장 로울러의 지지부재로서, 로울러아암; 일면에는 상기 도장 로울러와 연결되는 협지부가 형성되고, 타면에는 로울러아암과 연결되는 힌지부가 형성된 회동플레이트; 상기 로울러아암의 일 측면을 지지하도록 일단이 상기 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 회동플레이트와 연결되는 제1탄성부; 및 상기 로울러아암을 기준으로 상기 제1탄성부의 반대측에 위치하며, 상기 로울러아암의 타 측면을 지지하도록 일단이 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 회동플레이트와 연결되는 제2탄성부;를 포함하되, 상기 로울러아암은 로드케이스; 일단이 상기 힌지부와 연결되고 타단은 상기 로드케이스와 연결되어 상기 로드케이스의 내부공간을 따라 진퇴하도록 형성된 피스톤로드; 및 상기 피스톤로드의 타단측에서 상기 피스톤로드를 탄성지지하는 제3탄성부;를 포함하는 도장 로울러 지지부재를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 로울러아암과 연결되어, 상기 도장 로울러가 벽면과 밀착되도록 상기 로울러아암을 가압하거나 상기 로울러아암의 가압을 해제하도록 형성되는 엑츄에이터를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 엑츄에이터는 공압실린더 또는 유압실린더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 엑츄에이터를 제어하는 구동제어부; 및 상기 로울러아암에 도장액을 공급하는 도장액 공급제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 제1탄성부와 제2탄성부는, 상기 도장 로울러의 주행방향을 향하여 상기 회동플레이트가 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정될 수 있다.

나아가, 상기 제1탄성부와 제2탄성부에 연결되어 상기 제1탄성부와 제2탄성부의 상기 건물외벽 도장면(또는 로울러아암)에 대한 각도를 조절하는 각도조절수단 및 각도조절제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 건물 외벽 작업용 도장 로울러의 지지부재로서, 로울러아암이 설치되는 플랫폼; 상기 플랫폼과 힌지 연결되는 로드케이스; 상기 로드케이스의 내부공간을 따라 진퇴하도록 형성된 피스톤로드; 및 일측은 상기 피스톤로드와 연결되고 타측은 상기 도장 로울러를 지지하도록 형성된 협지부;를 포함하는 로울러아암; 상기 로울러아암의 일 측면을 지지하도록 일단이 상기 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 플랫폼과 연결되는 제1측부아암; 상기 로울러아암을 기준으로 상기 제1측부아암의 반대측에 위치하며, 상기 로울러아암의 타 측면을 지지하도록 일단이 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 플랫폼과 연결되는 제2측부아암; 및 상기 로드케이스 내부에 제3탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재를 제공한다.

일 실시예에 따르면 상기 로드케이스와 연결되어, 상기 도장 로울러가 벽면과 밀착되도록 상기 피스톤로드를 가압하거나 상기 피스톤로드의 가압을 해제하도록 형성되는 엑츄에이터를 더 포함할 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 도장 로울러 장치는 상기 제1측부아암과 제2측부아암은 연성부재로서 길이가 가변하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1측부아암과 제2측부아암은, 상기 도장 로울러의 주행방향을 향하여 상기 로울러아암이 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서 상기 제1측부아암과 제2측부아암의 각도고정은 상기 제1측부아암과 제2측부아암의 내부에 각각 배치되는 스프링의 장력을 조절함으로써 이루어질 수 있다.

또 다른 실시예에 따른 도장 로울러 장치는 상기 제1측부아암과 제2측부아암은 강성부재로서 각각의 길이가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면 제1측부아암과 제2측부아암의 길이가 일정하게 유지되면서도 상기 도장 로울러의 주행방향을 향하여 상기 로울러아암이 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정될 수 있다.

이를 위해서는 상기 플랫폼에 상기 제1측부아암과 제2측부아암의 포지션 변경을 위한 쉬프팅가이드가 형성될 수 있다.

여기서 상기 쉬프팅가이드는 호(arc)형으로서, 상기 플랫폼의 바닥면 측으로부터 두께방향으로 연장될 수 있고,

상기 쉬프팅가이드는 선형으로서, 상기 플랫폼의 바닥면을 따라 길이방향으로 연장될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 로울러아암 및 상기 로울러아암 일측과 타측을 지지하는 제1, 제2탄성부(또는 제1, 제2 측부아암)를 포함함에 따라 도장 로울러 장치의 도장작업중 걸림현상이 방지되고,

로드케이스 내부공간을 따라 진퇴 가능하도록 형성된 피스톤로드 및 피스톤로드와 별개로 로울러아암을 가압하는 엑츄에이터를 포함함에 따라 로울러 주행 방향에 돌출된 요철형상에 최적 대응할 수 있게 되어 도장면에 대한 박리(delamination)현상을 최소화 할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재를 나타내는 단면도이다.
도2는 도1의 로울러 지지부재의 구성을 간략히 나타낸 도면이다.
도3은 건물외벽에 요철이 있는 경우 도 1과 도 2의 로울러 지지부재의 구동모습을 나타내는 개념도이다.
도4는 도2와 다른 실시예에 따른 로울러 지지부재를 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명 로울러 지지부재의 제1측부아암과 제2측부아암의 각도 조절 모습을 나타내는 도면이다.
도6은 건물외벽에 요철이 있는 경우 도장 로울러 지지부재가 일정 각도 고정된 상태에서 도장 작업을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재의 측면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시에에 따른 도장 로울러 지지부재의 도장액 공급원리를 나타내는 도면이다.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤로드 및 로드케이스의 구성을 나타내는 도면이다.
도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1, 제2 측부아암의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도11 내지 도13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1, 제2측부아암 및 플랫폼을 포함하는 도장 로울러 지지부재에 대한 도면이다.
도14는 도11 내지 도13의 쉬프팅가이드와 제1, 제2측부아암 고정수단의 실시예를 나타내는 도면이다.
도15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타내는 도면이다.
도16은 종래의 도장 로울러 지지부재의 도장 작업 시의 구동모습을 나타내는 도면이다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로서 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

본 발명의 여러 실시 예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결과 전기적인 연결을 의미할 수 있다.

아울러, '제1, 제2, 제3' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

먼저 도1 내지 도3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재의 구성요소에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재를 나타내는 단면도이다. 도2는 도1의 로울러 지지부재의 구성을 간략히 나타낸 도면이다. 도3은 건물외벽에 요철이 있는 경우 도1과 도2의 로울러 지지부재의 구동모습을 나타내는 개념도이다.

도1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러(100, 100')의 지지부재는 로울러아암(arm); 일면에는 상기 도장 로울러(100, 100')와 연결되는 협지부(101)가 형성되고, 타면에는 로울러아암(arm)과 연결되는 힌지부(105)가 형성된 회동플레이트(10); 상기 로울러아암(arm)의 일 측면을 지지하도록 일단이 상기 로울러아암(arm)과 연결되고, 타단이 상기 회동플레이트(10)와 연결되는 제1탄성부(210); 및 상기 로울러아암(arm)을 기준으로 상기 제1탄성부(210)의 반대측에 위치하며, 상기 로울러아암(arm)의 타 측면을 지지하도록 일단이 로울러아암(arm)과 연결되고, 타단이 상기 회동플레이트(10)와 연결되는 제2탄성부(220);를 포함하되, 상기 로울러아암(arm)은 로드케이스(104); 일단이 상기 힌지부(105)와 연결되고 타단은 상기 로드케이스(104)와 연결되어 상기 로드케이스(104)의 내부공간을 따라 진퇴하도록 형성된 피스톤로드(103); 및 상기 피스톤로드(103)의 타단측에서 상기 피스톤로드를 탄성지지하는 제3탄성부(110);를 포함할 수 있다.

그리고 일 실시예에 따르면 상기 로울러아암(arm)과 연결되어, 상기 도장 로울러(100, 100')가 벽면과 밀착되도록 상기 로울러아암(arm)을 가압하거나 상기 로울러아암(arm)의 가압을 해제하도록 형성되는 엑츄에이터(410)를 더 포함할 수 있다.

도2에는 도1에서의 도장 로울러 지지부재가 다소 간략히 도시된다.

본 발명의 도장 로울러(100)는 건물 외벽 작업을 위해 겉면에 도장액이 도포되는 구성을 말하며, 자동화시스템에 적용되는 목적의 특성상 외부에서 도장액이 지속적으로 공급되어 건물에 도장 작업을 실시하게 된다. 도1에 도시된 바와 같이 본 발명 로울러 아암을 관통하는 도장액 공급라인(300)을 통해 도장액이 공급되고, 로울러(100)를 지지하는 협지부(102)에 마련된 분기관을 통해 로울러 표면에 도장액이 분사될 수 있다. 그리고 로울러가 건물외벽에 말착하며 회전주행함에 따라 도장작업이 이루어 진다.

건물 외벽의 도장 작업에 있어서 사람이 직접 수작업을 진행한다면, 팔과 근육의 자유로운 움직임 및 힘의 조절에 의해 요철부분의 도장 작업은 매우 손쉽게 할 수 있겠으나, 로봇 자동화시스템이 적용되는 도장 로울러 장치는 사람의 움직임에 비해 제한적일 수밖에 없고, 사람의 작업 정밀도를 모사하기 위해서는 상당히 복잡한 기계구성이 필요하다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재에 따르면, 로봇 자동화시스템이 적용된 도장 로울러 장치에 있어서 비교적 간단한 구성을 가지고도 요철(B)부위의 양호한 도장 성능을 확보할 수 있게 된다.

본 발명 로울러 장치의 특징에 대하여 도3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도3에는 본 발명 도장 로울러 지지부재의 모션이 도시되어 있다.

로울러아암(arm)을 기준으로 일 측과 타 측에 제1탄성부(210)가 마련되면, 요철부분의 반작용(FR)에 의해 로울러가 도장 지지부재의 진행방향 후방으로 밀리게 되는 것을 제1탄성부(210)의 탄발력에 의해 상쇄할 수 있게 되고, 나아가 제2탄성부(220) 또한 제1탄성부(210)와 연계되어 로울러아암에 탄발력을 가하게 되므로 요철의 곡면부에 대한 도장작업이 용이하게 된다. 아울러, 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220)가 로울러아암(arm)을 기준으로 반대방향에 위치하기 때문에, 로울러 작업 진행방향을 반대방향으로 급속변경하는 경우에도 효과적인 도장 작업이 가능해진다. 즉, 로울러 주행방향에 대하여 전, 후진 도장성능이 우수하게 된다

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 로울러 지지부재는 로울러아암의 길이방향 또는 도장면(P)의 수직방향에 대한 모션변동을 주어 로울러가 외벽에 밀착되어 도료가 잘 도포될 수 있도록 할 수 있다. 구체적으로, 로울러아암의 피스톤로드(103)는 제3탄성부(110)에 의해 탄지되어 로드케이스(104) 내부공간을 따라 진퇴가능하게 되는데, 이에 따라 복수의 요철로 인해 울퉁불퉁하게 형성된 경로 상에서 로울러의 수직방향 구동에 있어 자유도가 향상된다. 아울러, 본 발명 로울러 장치에는 로울러아암(arm)을 가압하는 엑츄에이터가 구비되어 로울러아암(arm)을 가압 또는 가압해제할 수 있게 되고, 피스톤로드(103)의 진퇴운동과 연쇄적인 작용에 의해 도료의 밀착 불량, 즉 박리(delamination) 현상을 최소화 할 수 있게 된다.

도 1을 다시 참조하면, 본 발명은 여러 개의 작은 플레이트(10a, 10b)들이 적층형성되어 회동플레이트(10)를 구성하는 것일 수 있다. 회동플레이트(10)의 일 측면에는 지지대(102)가 형성되어 도장 로울러(100, 100')에 도장액을 공급하는 도장액공급유로(300)를 지지할 수 있다.

로드케이스(104)는 내부에 피스톤로드(103)가 진퇴가능하도록 공간이 형성되고, 피스톤로드(103)를 탄지하는 스프링 부재인 제3탄성부(110)가 마련되는 구성으로서, 로드케이스(104) 그 자체 또한 후술하는 엑츄에이터(410)에 의해 도장면(P)에 대하여 수직방향으로 진퇴 가능하다.

엑츄에이터(410)는 엑츄에이터 하우징(400)을 따라 습동할 수 있게 형성될 수 있으며, 구체적으로 공압 엑츄에이터 또는 유압 엑츄에이터가 채택될 수 있다.

일 실시예에 따르면 로드케이스(104)의 외주면상에는 고정패널(106)이 마련되고 여기의 고정패널(106)에는 가이드로드(107)가 체결된다. 상기 가이드로드(107)는 엑츄에이터 하우징(400)에 마련된 클램퍼(401)를 관통하면서 상기 로울러아암(arm)의 길이방향과 평행한 방향으로 움직이게 되는데, 이러한 구성에 따라 엑츄에이터(410)가 로울러아암(104)을 가압함에 있어서 진동을 최소화 하고, 로울러 장치 전체의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 로울러 지지부재는 상기 엑츄에이터(410)를 제어하는 구동제어부(510); 및 상기 로울러아암에 도장액을 공급하는 도장액 공급제어부(520)를 포함할 수 있는데, 이에 대해서는 상세히 후술하기로 한다.

본 발명의 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220)는, 도장 로울러(100, 100)의 주행방향을 향하여 상기 회동플레이트(10)가 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다. 나아가 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220)에 연결되어 상기 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220)의 도장면에 대한 각도를 조절하는 각도조절수단 및 각도조절제어부를 포함할 수도 있다. 여기서 각도조절제어부의 역할은 상기 구동제어부(510)가 수행할 수 있다. 상기 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220)의 각도 조절에 관련한 사항 또한 후술하는 실시예에서 더욱 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 로울러 지지부재를 설명한다. 여기서의 로울러 장치 또한 로울러(arm)을 기준으로 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220) 및 제3탄성부(110)에 대응하는 수단을 구비하고, 경우에 따라서 일 실시예에 따른 엑츄에이터(410)와 대응하는 수단을 포함함으로써, 주행방향에 대하여 전/후진 도장 성능이 우수하고, 박리(delamination)을 최소화할 수 있다는 점에서 전술한 일 실시예와 기술적 사상을 공유한다.

도4는 도2와 다른 실시예에 따른 로울러 지지부재를 나타낸 도면이다. 도5는 본 발명 로울러 지지부재의 제1측부아암과 제2측부아암의 각도 조절 모습을 나타내는 도면이다. 도6은 건물외벽에 요철이 있는 경우 도장 로울러 지지부재가 일정 각도 고정된 상태에서 도장 작업을 수행하는 모습을 나타내는 도면이다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재의 측면도이다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재의 도장액 공급원리를 나타내는 도면이다. 도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤로드 및 로드케이스의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4 내지 도 6을 함께 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 로울러 지지부재는 로울러아암이 설치되는 플랫폼(10); 상기 플랫폼(10)과 힌지(105) 연결되는 로드케이스(104); 상기 로드케이스(104)의 내부공간을 따라 진퇴하도록 형성된 피스톤로드(103); 및 일측은 상기 피스톤로드(103)와 연결되고 타측은 상기 도장 로울러(100)를 지지하도록 형성된 협지부(101);를 포함하는 로울러아암(arm); 상기 로울러아암(arm)의 일 측면을 지지하도록 일단이 상기 로울러아암(arm)과 연결되고, 타단이 상기 플랫폼(10)과 연결되는 제1측부아암(210); 상기 로울러아암(arm)을 기준으로 상기 제1측부아암(210)의 반대측에 위치하며, 상기 로울러아암의 타 측면을 지지하도록 일단이 로울러아암(arm)과 연결되고, 타단이 상기 플랫폼과 연결되는 제2측부아암(220); 및 상기 로드케이스(104) 내부에 제3탄성부(110)를 포함할 수 있다.

여기서는 회동플레이트(10)가 아닌 로울러아암(arm) 자체가 건물외벽의 도장면에 대하여 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 로울러아암(arm)은 건물외벽 도장 작업시에 주행방향을 향하여(도장면에 대하여) 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)에 의해 소정의 각도로 기울어지고, 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)을 고정하는 고정수단에 의해 기울어진 상태에서 고정되는 것을 특징으로 한다.

도5를 참조하면 로울러아암(arm)은 도장 지지부재(또는 장치)의 주행방향에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 고정될 수 있고, 이 상태로 도장 지지부재가 주행함에 따라 도장작업이 이루어질 수 있다. 로울러의 주행방향 상에 존재하는 요철(B)에 의해 발생하는 반작용(FR)은 도장면에 대하여 경사진 로울러아암(arm)과 힌지부(105)에 작용하는 구조적인 지지력에 의해 상쇄할 수 있고, 이에 따라 로울러(100)가 도장 지지부재의 진행방향을 기준으로 후방으로 밀리게 되지 않아, 로울러(100)가 벽면에 안정적으로 밀착이 이루어질 수 있다. 따라서, 요철(B)의 곡면상을 지나면서도 도장면(P)이 연속됨으로써 양호한 도장 품질이 보장된다. 이러한 특징은 회동플레이트(10)가 도장면에 대해 경사지는 전술한 실시예에 유추적용될 수 있다.

본 발명의 도장 로울러 지지부재는 상기한 특징을 가지는 것이면, 각 구성요소의 세부적인 연결 구조, 관계 등은 어느 하나의 실시예에 제한되지 않는다. 예컨대, 도 4를 다시 참조하면, 제1측부아암(210)의 일단부(211)에 고리부(212)가 형성되어 있고 이는 로울러아암의 일 측면(107)에 훅(hook) 고정되며, 제2측부아암(220)의 일단부(221)에 고리부(222)가 형성되어 있고, 이는 로울러아암의 타 측면(106)에 훅(hook) 고정되는 구성이 도시되어 있으나 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)이 로울러아암에 연결되는 구성이면 어느 것이라도 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.

한편, 도7과 도8에 도시된 바와 같이 다른 실시예에서는 로울러아암(arm)을 관통하는 도장액 공급라인(300)을 통해 도장액이 공급되고, 로울러(100)를 지지하는 협지부(102)에 마련된 분기관(301)을 통해 로울러 표면에 도장액이 분사될 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면 본 실시예의 도장 로울러 장치는 로드케이스(104) 내부에 제3탄성부(110)를 포함할 수 있고, 로드케이스(104)와 연결되어, 상기 도장 로울러가 벽면과 밀착되도록 상기 피스톤로드(103)를 가압하거나 상기 피스톤로드(103)의 가압을 해제하도록 형성되는 엑츄에이터를 더 포함할 수 있다. 여기서의 엑츄에이터는 제3탄성부(110)의 장력 조절을 위한 가압판(111) 및 가압바(112)를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 로울러아암 길이방향을 따라 피스톤로드(103)가 이동하는 것을 자유롭게 탄성 지지토록함으로써, 로울러 지지부재가 도장 작업 중 요철(B)과 같은 장애물을 만났을 때, 걸려 막히지 않고 안정적으로 등반할 수 있도록 함과 동시에, 도장 로울러 지지부재의 접촉충격으로부터 장치를 보호하여 내구성을 확보하는 역할을 한다. 단, 상기 가압판(111) 및 가압바(112)는 후술하는 구동제어부(510)에 의해 전/후진되어 스프링(110)의 장력을 조절하는 역할도 할 수 있으며, 피스톤로드(103)의 이동도 제한하여 로울러 지지부재의 높이방향의 가변을 제한하는 역할을 할 수도 있다.

다음으로, 도 10 내지 도 11을 참조하여 제1측부아암과 제2측부아암의 제1실시예 및 제2실시예에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

도10은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1, 제2 측부아암의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도11 내지 도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1, 제2측부아암 및 플랫폼을 포함하는 도장 로울러 장치에 대한 도면이다. 도14는 도11 내지 도13의 쉬프팅가이드와 제1, 제2측부아암 고정수단의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)은 연성부재로서 길이가 가변하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재가 개시된다.

제1 실시예에 따르면 상기 로울러아암은, 건물외벽 도장 작업시에 주행방향을 향하여 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)에 의해 소정의 각도로 기울어지고, 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)을 고정하는 고정수단에 의해 기울어진 상태에서 고정되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)의 고정은 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)의 내부에 각각 배치되는 스프링(210’, 220’)의 장력을 조절함으로써 이루어질 수 있다.

본 실시예에서 연성부재는 주름판과 같은 구성요소로서 길이방향으로 압축 및 신장이 가능하다. 예컨대 도 10에서 제1측부아암(210)과 제2측부아암(210)의 최초 길이가 동일하다고 할 때, 제1측부아암(210)은 압축된 형상을 나타내고 제2측부아암(220)은 신장된 형상을 나타낸다. 연성부재 자체로 탄성력이 제공될 수도 있지만, 연성부재의 내부에 스프링(210’, 220’)을 더 포함시킴으로써 보다 크고 제어 가능한 탄성력을 제공할 수 있게 된다. 스프링(210’, 220’)은 전술한 로드케이스(104) 내부에 구비되는 제3탄성부(110)처럼 후술하는 구동제어부(510)에 의해 장력이 조절되어, 로울러아암(arm)을 도장면(P)에 대하여 원하는 각도에 맞추어 고정시키게 할 수 있다.

그러나, 상기 제1실시예에 따르면 구동제어부(410)에 의해 장력을 조절한다고 하여도 스프링의 기본적인 특성에 의해, 건물외벽에 요철이 다수 존재하는 경우 로울러아암의 각도가 심하게 요동치는 문제가 발생하여 로울러 장치의 안정적인 도장작업이 곤란해질 수 있다.

본 발명에서는 상기 제1실시예의 문제점을 보완하는 다른 실시예로서, 다음과 같은 제2실시예를 함께 제안한다.

본 발명의 제2실시예에 따르면 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)은 강성부재로서 각각의 길이가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

아울러, 상기 로울러아암은 건물외벽 도장 작업시에 주행방향을 향하여 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)에 의해 소정의 각도로 기울어지고, 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)을 고정하는 고정수단에 의해 기울어진 상태에서 고정되는 특징으로 한다.

제1실시예와 다른점은 제1측부아암(210) 및 제2측부아암(220)의 길이가 가변되지 않고 고정되며, 대신 그 포지션이 변경됨에 따라 로울러아암의 각도를 가변시킴과 동시에 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

이를 위해 본 발명의 제2실시예에서는 상기 플랫폼(10)에 상기 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)의 포지션 변경을 위한 쉬프팅가이드(11, 11', 12, 12')를 포함할 수 있다.

제2실시예의 일 측면에 따른 쉬프팅가이드(11, 12)는 도11과 도12에 도시된 바와 같이 호(arc)형으로서, 상기 플랫폼(10)의 바닥면 측으로부터 두께방향(또는 높이방향)으로 연장되는 것을 특징으로 한다. 상기 플랫폼(10)의 두께(또는 높이)를 충분히 확보할 수 있는 경우에 적합한 실시예로서, 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)의 일 단부가 플랫폼(10)의 내측부로 인입되고 인출되는 동작이 이루어진다.

제2실시예의 다른 측면에 따른 쉬프팅가이드(11', 12')는 도 13에 도시된 바와 같이 선형으로서, 상기 플랫폼(10)의 바닥면을 따라 길이방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다. 상기 플랫폼(10)의 길이를 충분히 길게 연장할 수 있는 경우에 적합한 실시예로서, 제1각도조절아암(210)과 제2각도조절아암(220)의 일 단부가 플랫폼(10)의 가장자리를 따라 이동하게 된다.

제2실시예의 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)의 고정은 도 14에 도시된 바와 같이 쉬프팅가이드(11, 11', 12, 12') 상에서 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220) 단부(214, 224)를 고정시키는 고정부(215, 216)의 구성을 통해 이루어진다.

상기와 같은 제2실시예에 따르면 제1측부아암(210)과 제2측부아암(220)의 길이가 가변되지 않고, 로울러아암의 각도가 고정되는 상태에서 고정 지지되므로 제1실시예와 달리 도장작업중에 로울러아암의 각도가 요동치는 문제가 발생하지 않는다.

한편, 상술한 도장 로울러 지지부재는 로울러 장치 일 측에 설치되는 제어부(500)의 구성에 의해 능동적으로 제어될 수 있다. 제어부(500)는 예컨대 플랫폼(10)에 구성될 수 있으며, 유압식 또는 기계식 엑츄에이터를 포함하는 구성일 수 있다. 여기서의 유압식 또는 기계식 엑츄에이터는 전술한 엑츄에이터(400)를 포함할 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이 제어부(500)는 상기 로울러아암의 높이와, 상기 제1탄성부(또는 제1측부아암, 210) 및 제2탄성부(또는 제2측부아암, 220)의 각도를 제어할 수 있는 구동제어부(510); 및 상기 로울러아암에 도장액을 공급하는 도장액 공급제어부(520)를 포함할 수 있다.

구동제어부(510)와 도장액 공급제어부(520)는 독립적으로 제어될 수 있고, 상기 구동제어부(510)에서 로울러아암의 높이와 제1, 제2탄성부(또는 제1, 제2 측부아암, 210,220)의 구동도 독립적으로 제어될 수 있되, 상기 제1탄성부(210)와 제2탄성부(220)의 구동은 서로 연동되어 제어됨이 바람직하다.

본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

즉, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지되, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 플랫폼
102 : 협지부
103: 피스톤로드
104 : 지지대
105 : 힌지부, 힌지
210 : 제1탄성부, 제1측부아암
220: 제2탄성부, 제2측부아암
300 : 도장액공급유로
301 : 분기관
400 : 엑츄에이터 하우징
410 : 엑츄에이터
510 : 구동제어부
520 : 도장액 공급제어부

Claims

건물 외벽 작업용 도장 로울러의 지지부재로서,
로울러아암;
일면에는 상기 도장 로울러와 연결되는 협지부가 형성되고, 타면에는 로울러아암과 연결되는 힌지부가 형성된 회동플레이트;
상기 로울러아암의 일 측면을 지지하도록 일단이 상기 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 회동플레이트와 연결되는 제1탄성부; 및
상기 로울러아암을 기준으로 상기 제1탄성부의 반대측에 위치하며, 상기 로울러아암의 타 측면을 지지하도록 일단이 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 회동플레이트와 연결되는 제2탄성부;
를 포함하되,
상기 로울러아암은 로드케이스; 일단이 상기 힌지부와 연결되고 타단은 상기 로드케이스와 연결되어 상기 로드케이스의 내부공간을 따라 진퇴하도록 형성된 피스톤로드; 및 상기 피스톤로드의 타단측에서 상기 피스톤로드를 탄성지지하는 제3탄성부;를 포함하는 도장 로울러 지지부재.
제1항에 있어서,
상기 로울러아암과 연결되어, 상기 도장 로울러가 벽면과 밀착되도록 상기 로울러아암을 가압하거나 상기 로울러아암의 가압을 해제하도록 형성되는 엑츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제2항에 있어서,
상기 엑츄에이터는 공압실린더 또는 유압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제2항에 있어서,
상기 엑츄에이터를 제어하는 구동제어부; 및
상기 로울러아암에 도장액을 공급하는 도장액 공급제어부를 포함하는 도장 로울러 지지부재.
제1항에 있어서,
상기 제1탄성부와 제2탄성부는,
상기 도장 로울러의 주행방향을 향하여 상기 회동플레이트가 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정되는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제5항에 있어서,
상기 제1탄성부와 제2탄성부에 연결되어 상기 제1탄성부와 제2탄성부의 건물외벽 도장면에 대한 각도를 조절하는 각도조절수단 및 각도조절제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
건물 외벽 작업용 도장 로울러의 지지부재로서,
로울러아암이 설치되는 플랫폼;
상기 플랫폼과 힌지 연결되는 로드케이스; 상기 로드케이스의 내부공간을 따라 진퇴하도록 형성된 피스톤로드; 및 일측은 상기 피스톤로드와 연결되고 타측은 상기 도장 로울러를 지지하도록 형성된 협지부;를 포함하는 로울러아암;
상기 로울러아암의 일 측면을 지지하도록 일단이 상기 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 플랫폼과 연결되는 제1측부아암;
상기 로울러아암을 기준으로 상기 제1측부아암의 반대측에 위치하며, 상기 로울러아암의 타 측면을 지지하도록 일단이 로울러아암과 연결되고, 타단이 상기 플랫폼과 연결되는 제2측부아암; 및
상기 로드케이스 내부에 제3탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제7항에 있어서,
상기 로드케이스와 연결되어, 상기 도장 로울러가 벽면과 밀착되도록 상기 피스톤로드를 가압하거나 상기 피스톤로드의 가압을 해제하도록 형성되는 엑츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제8항에 있어서,
상기 엑츄에이터를 제어하는 구동제어부; 및
상기 로울러아암에 도장액을 공급하는 도장액 공급제어부를 포함하는 도장 로울러 지지부재.
제7항에 있어서,
상기 제1측부아암과 제2측부아암은 연성부재로서 길이가 가변하는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제10항에 있어서,
상기 제1측부아암과 제2측부아암은,
상기 도장 로울러의 주행방향을 향하여 상기 로울러아암이 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정되는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제11항에 있어서,
상기 제1측부아암과 제2측부아암의 각도고정은 상기 제1측부아암과 제2측부아암의 내부에 각각 배치되는 스프링의 장력을 조절함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제7항에 있어서,
상기 제1측부아암과 제2측부아암은 강성부재로서 각각의 길이가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제13항에 있어서,
상기 제1측부아암과 제2측부아암은,
상기 도장 로울러의 주행방향을 향하여 상기 로울러아암이 소정의 각도로 기울어진 상태에서 건물외벽 도장 작업할 수 있도록 각도 조절되고, 소정의 각도에서 고정되는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제14항에 있어서,
상기 플랫폼에 상기 제1측부아암과 제2측부아암의 포지션 변경을 위한 쉬프팅가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제15항에 있어서,
상기 쉬프팅가이드는 호(arc)형으로서, 상기 플랫폼의 바닥면 측으로부터 두께방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.
제15항에 있어서,
상기 쉬프팅가이드는 선형으로서, 상기 플랫폼의 바닥면을 따라 길이방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 도장 로울러 지지부재.