KR20200031409A

KR20200031409A - 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치

Info

Publication number: KR20200031409A
Application number: KR1020180110385A
Authority: KR
Inventors: 김진억; 조연호; 김태곤
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2020-03-24

Abstract

도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치에 관한 것으로, 도료의 분사 유량을 측정하여 유량 측정정보를 생성하는 유량 측정부; 작업자가 입력한 도료의 목표 사용량 및 유량 측정부로부터 생성된 유량 측정정보를 가공하여 모니터링 신호를 생성하는 제어부; 및 제어부에서 생성된 모니터링 신호를 수신하여 시각적으로 표시하는 표시부를 포함한다.

Description

도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치{Painting device to monitor the amount of paint usage}

본 발명은 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도료의 사용량을 작업자가 직접 모니터링 할 수 있도록 한 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치에 관한 것이다.

일반적으로 단위 공사 별 생산도면과 도료 별 목표 사용량이 포함된 도장관리도가 작업장에 배포된다. 스프레이 사수는 작업 투입 전에 작업장에 배포된 도장관리도를 확인하고 작업 공간으로 이동하게된다.

작업 공간으로 이동한 스프레이 사수는 도장기에 구비된 스프레이 건을 파지하여 작업을 준비한다. 이와는 달리, 스프레이 보조수는 단위 도장재 캔을 개봉하여 도장기에 공급하고, 단위 캔 내 도료가 모두 소진되면 작업이 끝날 때 까지 지속적으로 보충하는 역할을 한다.

이때, 스프레이 사수는 작업 중 소모되고 있는 도료의 양을 인지할 수 없고, 모든 작업을 마친 후에 사용한 도료량을 파악할 수 있다. 이로인해, 스프레이 사수가 작업을 마치기 전에 목표 사용량을 전부 소진하여 추가 도장재를 사용하게 될 수 있고, 이에따라 도료 사용량 증가에 의한 원가 상승의 요인이 작용하게 된다.

그뿐만 아니라, 스프레이 사수가 목표 사용량을 전부 소진하기 전에 작업이 마무리되어 목표 도막두께를 달성하지 못하는 경우, 저도막에 의한 재작업이 요구되어 생산성이 저하된다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0127497호 (2016.11.04. 공개)

본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 도료의 사용량을 측정하고, 측정한 도료의 사용량을 작업자가 직접 모니터링 할 수 있도록 한 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 작업자가 도료의 사용량을 직접 모니터링 하여 과도막에 의한 도장재 낭비 및 저도막에 의한 재작업을 방지하고자 한 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치는 유량 측정부, 제어부, 표시부를 포함한다. 상기 유량측정부는 도료의 분사 유량을 측정하여 유량 측정정보를 생성한다. 상기 제어부는 작업자가 입력한 도료의 목표 사용량 및 상기 유량 측정부로부터 생성된 유량 측정정보를 가공하여 모니터링 신호를 생성한다. 상기 표시부는 상기 제어부에서 생성된 모니터링 신호를 수신하여 시각적으로 표시한다.

본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치에 의하면, 작업자가 표시부를 통해 도료 사용량에 관한 지표를 쉽게 인지할 수 있어서, 도장 작업 시 과도막에 의한 도장재 낭비 및 저도막에 의한 재작업을 방지할 수 있게되고, 원가절감 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치의 블록 구성도이다.
도 3은 도 1의 표시부의 제1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 표시부의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 표시부의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 표시부의 제 4 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치(10)는 도료 저장용기(11), 도료 흡입호스(12), 스프레이 펌프(13), 온오프 밸브(14), 압력조절 게이지(15), 도료호스(16), 스프레이 건(17), 스프레이 팁(18), 입력부(20), 유량 측정부(30), 표시부(60)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치(10, 이하 도장장치)는 온오프 밸브(14)에 의해 구동이 ON/OFF 된다. 도장장치(10)의 구동이 ON된 경우 작업자는 도료를 도료 저장용기(11)에 저장한다. 이후, 작업자는 입력부(20)를 이용하여 도료 목표 사용량을 입력한다. 도료 저장용기(11)에 저장된 도료는 도료 흡입호스(12)로부터 흡입되어 스프레이 펌프(13)로 전달된다. 스프레이 펌프(13)로 전달된 도료는 압력조절 게이지(15)의 작동압력 조절에 따라 스프레이 펌프(13)와 연결된 도료호스(16)로 전달된다. 도료호스(16)로 전달된 도료는 스프레이 건(17)을 사용하는 작업자의 선택에 따라 분사된다. 이때, 스프레이 건(17) 끝단에는 분사되는 도료를 미립화 토출하는 스프레이 팁(18)이 설치된다.

한편, 도료가 스프레이 건(17)을 통해 분사되는 경우 유량 측정부(30)가 도료의 분사 유량 즉, 도료의 사용량을 측정한다. 유량 측정부(30)로부터 측정된 도료의 분사 유량은 후술할 제어부(40, 도면 미도시)에 의해 가공되어 표시부(60)에 시각적으로 표시된다. 이에따라, 작업자는 표시부(60)를 통해 도료 사용량을 인지할 수 있게된다. 이로인해, 작업자가 도료 사용량을 인지하지 못함에 따라 발생하는 과도막에 의한 도장재 낭비 또는 저도막에 의한 재작업을 방지할 수 있는 것이다.

상술한 도장장치(10)의 구성요소(11~18)는 일반적인 도장기의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 하고, 입력부(20), 유량 측정부(30) 및 표시부(60)는 다른 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치의 블록 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치(10)는 입력부(20), 유량 측정부(30), 제어부(40), 통신부(50), 표시부(60)를 포함한다.

입력부(20)는 단위 공사 별 도료 목표 사용량을 입력하기 위한 것으로, 스프레이 펌프(13)의 일측에 구비될 수 있다. 이때, 도료 목표 사용량은 각 단위 공사에 시공될 도막두께와 공사 면적 등을 바탕으로 산출되고, 해당공사 착수 시 도장관리도에 포함되어 작업장에 배포된다.

입력부(20)는 작업자가 도료의 목표 사용량을 설정하기 위한 HMI(Human-Machine Interface)로 마련될 수 있다. 여기서 HMI는 작업 공정에 연관된 데이터를 인간이 인지할 수 있는 형태로 나타내고, 이를 통해 작업자가 해당 공정을 제어할 수 있도록 돕는 것이다. 이러한 HMI는 공지 기술이기에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 입력부(20)는 후술할 통신부(50)를 통해 MES(Manufacturing Execution System, 도면 미도시)와 연동될 수 있다. 이로인해, 작업자가 MES를 이용해 도료 목표 사용량을 지정할 수도 있다. 이때, MES는 작업 현장 환경의 실시간 모니터링, 제어, 물류 및 작업내역 추적 관리, 상태파악, 불량관리 등에 초점을 맞춘 현장 시스템이다. 이러한 MES는 공지 기술이기에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와같은, 입력부(20)는 HMI 및 MES를 이용한 방식에 한정되지 않고, 작업자가 도료의 목표 사용량을 입력할 수 있는 다양한 방식으로 구현할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 유량 측정부(30)는 도료 호스(16)의 일측에 설치되고, 스프레이 건(17)에 의해 도료가 분사되는 경우 실시간으로 도료의 분사 유량을 측정하여 유량 측정정보를 생성한다.

이와같은, 유량 측정부(30)는 일반적인 날개차 유량계로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 유량 측정부(30)는 날개차 방식 뿐만 아니라 기어식, 초음파식, 펌프 왕복횟수 측정식 및 코리올리식 등 유량을 측정할 수 있는 것이면 어떠한 유량계를 사용하던 문제가 되지 않는다.

또한, 유량 측정부(30)는 도료 호스(16)의 일측에 설치되는 것이 아니라, 유량을 효율적으로 감지할 수 있는 위치이면 어느 위치이던 설치될 수 있다.

제어부(40)는 작업자가 입력부(20)를 이용해 입력한 도료의 목표 사용량 및 유량 측정부(30)로부터 생성된 유량 측정정보를 가공하여 모니터링 신호를 생성한다. 이러한 제어부(40)는 스프레이 펌프(13)에 부착 또는 내장될 수 있고, 입력부(20), 유량 측정부(30), 통신부(50) 및 표시부(60) 각각을 제어한다.

이때, 제어부(40)로부터 생성되는 모니터링 신호는 도료의 목표 사용량, 도료의 누적 사용량, 도료의 잔여 목표량, 도료의 목표 사용량 대비 사용률 및 도료의 실시간 분사 유량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 모니터링 신호는 후술할 통신부(50)를 통해 후술할 표시부(60)에 전달되고, 표시부(60)에 전달된 모니터링 신호는 표시부(60)에 시각적으로 표시된다. 이를통해, 작업자는 현재 작업의 상태를 쉽게 인지할 수 있다.

통신부(50)는 일반적인 통신모듈로서, 스프레이 펌프(13)에 내장되거나 제어부(40)에 포함될 수 있고, 제어부(40)에서 생성되는 모니터링 신호를 수신하여 표시부(60)로 송신하는 역할을 한다. 이러한 통신부(50)는 원거리 통신 모듈인 LTE, LORA 및 NB-IOT와 근거리 통신 모듈인 WIFI 및 Bluetooth 등을 이용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(60)는 스프레이 건(17)의 상부에 설치되고, 제어부(40)에서 생성된 모니터링 신호를 수신하여 시각적으로 표시하는 역할을 한다. 이러한 표시부(60)는 소형 디스플레이로 이루어지고, 전자식 게이지(Gauge) 계측 방식을 통해 모니터링 신호를 전기신호로 변환 받아 표시한다. 이때, 표시부(60)는 소형 디스플레이 뿐만 아니라, 아날로그 게이지 또는 디지털 게이지와 같이, 작업자에게 도료 사용량을 인지시켜줄 수 있는 다양한 방식으로 구성될 수 있다.

따라서, 작업자가 작업을 하는 경우 표시부(60)를 통해 도료의 목표 사용량, 도료의 누적 사용량, 도료의 잔여 목표량, 도료의 목표 사용량 대비 사용률 및 도료의 실시간 분사 유량 중 적어도 하나를 인지할 수 있는 것이다.

이와같은 표시부(60)는 다른 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 도 1의 표시부의 제1 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 표시부의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 표시부의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 표시부의 제 4 실시 예를 나타낸 도면이다.

이하에서는, 도 1 및 도 2에서 전술한 부분 또는 도 1 및 도 2를 참조하여 용이하게 이해될 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 표시부(60)는 상술한 바와 같이 제어부(40)에서 생성된 모니터링 신호를 수신하여 시각적으로 표시한다.

표시부(60)는 상부에 도료의 목표 사용량(61) 및 도료의 누적 사용량(62)을 표시한다. 그리고, 중앙부에 배터리 게이지(Battery gauge) 형태로 도료의 잔여 목표량(63) 및 도료의 목표 사용량 대비 사용률(64)을 표시한다. 그리고, 하부에는 도료의 실시간 분사 유량(65)을 표시한다.

보다 구체적으로 설명하면, 도료의 목표 사용량(61)은 작업자가 입력부(20)를 이용해 입력하는 것으로, 작업환경에 따라 수치가 다르게 입력될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 목표로 사용해야 하는 도료의 양이 100L인 경우, 표시부(60) 상부에 100L/min으로 표시될 수 있다. 여기서 L/min은 유량의 단위로서 일례일뿐, 유량을 나타낼 수 있는 단위이면 어떤것을 사용하더라도 문제가 되지 않는다.

누적 사용량(62)은 도장 작업에 따라 분사된 도료의 양을 누적하여 표시한 것이다.

도료의 잔여 목표량(63)은 배터리 게이지 형태 및 중앙에 잔여 목표량의 수치가 %로 표시된다. 도료의 잔여 목표량(63)은 도료의 목표 사용량(61)과 도료의 실시간 분사 유량(65)을 통해 쉽게 산출할 수 있다. 이때, 표시부(60)에 도료의 잔여 목표량(63)을 배터리 게이지(63) 형태로 표시하는 기술은 해당 분야의 기술자가 쉽게 구현할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

도료의 목표 사용량 대비 사용률(64)은 도료의 목표 사용량(61)과 도료의 실시간 분사 유량(65)을 대비한 값으로서, 도료의 현재 사용량을 %로 표시한다. 이때, 목표 사용량 대비 사용률(64)은 100%에서 배터리 게이지(63)에 표시되는 도료의 잔여 목표량을 뺀 나머지 즉, 차(差)를 통해 쉽게 산출할 수 있다.

도료의 실시간 분사 유량(65)은 작업자가 도장 작업을 하는 경우 분사되는 도료의 양으로서, 스프레이 건(17)에 의해 분사되는 도료 분사량을 실시간으로 표시한 것이다. 즉, 도료의 실시간 분사 유량(65)은 분당 몇리터(L/min)의 도료를 분사하는지를 수치화하여 표시하는 것이다. 이를통해, 도료의 누적 사용량(62)을 산출할 수 있다.

이와같이 구성된 표시부(60)는 설명을 위한 한 예일 뿐 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시부(60)에 구성된 화면의 형태 및 배열 위치는 작업자가 인지하기 편하도록 제작될 수 있다.

한편, 도장 작업의 경우 여러번 덧칠하는 특징이 있으므로, 작업자는 도료의 목표 사용량을 2차 도장 또는 3차 도장까지 할 수 있는 사용량으로 지정하여 입력부(20)를 통해 입력하게 되는데, 이러한 경우 표시부(60)에 표시되는 모니터링 신호는 변동될 수 있다.

예컨대, 작업자가 스프레이 건(17)을 통해 1차 도장 작업을 하는 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 도료의 목표 사용량(61), 도료의 누적 사용량(62), 도료의 잔여 목표량(63), 도료의 목표 사용량 대비 사용률(64) 및 도료의 실시간 분사 유량(65)이 각각 표시된다.

이때, 도료의 실시간 분사 유량(65)은 작업자가 스프레이 건(17)의 손잡이를 강하게 파지하는 경우 수치가 올라가게 되고, 손잡이를 약하게 파지하는 경우 수치가 낮아지게 된다.

이후, 1차 도장 작업을 끝마치게 되면 도 4에 도시된 바와 같이, 도료의 목표 사용량(61)은 동일하게 표시된다.

도료의 누적 사용량(62)은 도료의 분사 유량에 따라 증가된 것으로 표시된다.

또한, 도료의 잔여 목표량(63)은 도료의 사용량에 비례하여 줄어들게 된다.

반면에, 목표 사용량 대비 사용률(64)은 도료의 사용에 따라 증가하게된다.

또한, 도료의 실시간 분사 유량(65)은 작업자의 사용상태 및 작업조건에 따라 달라질 수 있다.

이후, 도장 작업을 모두 끝마치게 되면 도 5에 도시된 바와 같이, 도료의 목표 사용량(61)은 동일하게 표시된다. 이때, 도료의 목표 사용량(61)은 도면에 100L/min로 표시되어 있으나, 이는 도장 작업이 끝난 직후를 나타낸 것이고, 도장 작업이 종료된 후, 입력부(20)로부터 새로운 입력값이 입력되면 초기화 되어 0을 표시하는 것이 바람직하다.

또한, 도료의 누적 사용량(62)은 도료의 사용량에 따라 누적되어 표시된다.

반면에, 도료의 잔여 목표량(63)은 도장 작업 시 도료의 소진 및 도장 작업의 종료에 따라 배터리 게이지가 0%를 표시한다. 이때, 도료의 잔여 목표량(63)은 입력부(20)를 통해 도료의 목표 사용량(61)이 결정되는 경우, 도료의 목표 사용량(61)에 대응하여 100%를 표시하는 것이 바람직하다.

또한, 도료의 목표 사용량 대비 사용률(64)은 목표 대비 도료의 현재 사용량이 100% 모두 소진되었다고 표시한다. 이에따라, 작업자는 도료의 잔여 목표량(63) 및 도료의 목표 사용량 대비 사용률(64)을 통해 도장 작업의 종료를 인지한다.

도료의 실시간 분사 유량(65)은 도장 작업이 종료되어 작업자가 스프레이 건(17)을 사용하지 않으므로, 수치가 0으로 표시된다.

한편, 작업자의 실수 또는 추가 도장작업을 실시해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 도료의 목표 사용량(61)은 입력부(20)의 입력에 의해 재설정됨과 아울러 도료의 누적 사용량(62)은 작업자가 작업을 실시하는 경우 수치가 증가되어 표시된다.

또, 도료의 잔여 목표량(63)은 도료의 목표 사용량(61)에 대응하여 100%를 표시하게되고, 도장 작업이 실시됨에 따라 수치가 감소하여 표시된다.

도료의 목표 사용량 대비 사용률(64)은 100%의 작업 완료 후 추가적으로 작업을 하는 것이므로, 100%를 초과하여 표시된다. 이때, 도료의 목표 사용량 대비 사용률(64)은 입력부(20)로부터 도료의 목표 사용량(61)이 재설정 되는 경우, 동시에 초기화 되어 0%로 표시될 수도 있다.

도료의 실시간 분사 유량(65)은 작업자가 스프레이 건(17)을 사용함에 따라 수치가 변동되어 표시된다.

이와같은, 본 발명에 따른 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치(10)를 사용하는 작업자는 표시부(60)를 통해 도료 사용량에 관한 지표를 쉽게 인지할 수 있다. 이에따라, 도장 작업 시 과도막에 의한 도장재 낭비 및 저도막에 의한 재작업을 방지할 수 있게되고, 원가절감 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치
20: 입력부
30: 유량 측정부
40: 제어부
50: 통신부
60: 표시부

Claims

도료의 분사 유량을 측정하여 유량 측정정보를 생성하는 유량 측정부;
작업자가 입력한 도료의 목표 사용량 및 상기 유량 측정부로부터 생성된 유량 측정정보를 가공하여 모니터링 신호를 생성하는 제어부; 및
상기 제어부에서 생성된 모니터링 신호를 수신하여 시각적으로 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치.
청구항 1에서, 상기 모니터링 신호는,
상기 도료의 목표 사용량, 도료의 누적 사용량, 도료의 잔여 목표량, 도료의 목표 사용량 대비 사용률, 도료의 실시간 분사 유량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치.
청구항 2에서, 상기 표시부는,
스프레이 건 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 도료 사용량 모니터링이 가능한 도장장치.