KR20210129333A - An apparatus for painting assistance - Google Patents

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KR20210129333A
KR20210129333A KR1020200047133A KR20200047133A KR20210129333A KR 20210129333 A KR20210129333 A KR 20210129333A KR 1020200047133 A KR1020200047133 A KR 1020200047133A KR 20200047133 A KR20200047133 A KR 20200047133A KR 20210129333 A KR20210129333 A KR 20210129333A
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최재훈
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

The present invention provides an auxiliary device for painting, comprising: a first sensor member detecting the operating state of the painting device; a second sensor member detecting the position or motion of an operator performing painting operation; an augmented reality device displaying the calculated thickness information of a coating film to be painted on a painting target surface for each working position to the operator; and a controller calculating the thickness of the coating film to be painted on the painting surface for each working position and providing the same to the augmented reality device using the information on the position or motion of the operator and the operation status of the painting device detected through the first sensor member and the second sensor member.

Description

도장 보조 장치{AN APPARATUS FOR PAINTING ASSISTANCE}AN APPARATUS FOR PAINTING ASSISTANCE

본 발명은 도장 보조 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 도장 작업 시 증강현실기기를 통해 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 도장 보조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a painting assistance apparatus, and more particularly, to a painting assistance apparatus capable of providing real-time information on the thickness of a coating film to be painted on a painting target surface for each operation position through an augmented reality device during painting.

일반적으로 선박이나 해양 구조물 등을 건조하는 과정에서 도장 작업을 수행하는 경우, 도포 면적이 매우 넓기 때문에, 작업 능률을 높이기 위해 도료를 분사하는 스프레이 건(spray gun) 등의 도장장비가 사용된다.In general, when painting is performed in the process of drying a ship or offshore structure, since the application area is very wide, painting equipment such as a spray gun for spraying paint to increase work efficiency is used.

이와 같은 도장장비를 이용하여 도장 작업을 수행함에 있어서는, 스프레이 건을 통해 도장 대상면에 도료를 분사하여 고르게 도장되도록 해야 하는데, 대형 선박 또는 해양 구조물 등은 형태와 구조가 복잡하기 때문에 도장 작업에 자동화나 기계화에 한계가 있어, 대부분이 인력에 의존하여 수작업으로 이루어지고 있다.In performing painting work using such painting equipment, it is necessary to spray paint on the surface to be painted through a spray gun so that it is painted evenly. There is a limit to mechanization, so most of the work is done manually, depending on manpower.

특히, 선체 블록의 도장 작업에서 론지, T바 및 의장품 등의 구조물이 많은 경우 고도의 숙련도가 요구되며, 이때 도장 작업에 의한 도막 두께가 기준 두께보다 두꺼우면 도료 손실을 야기할 수 있고, 도막 두께가 기준 두께보다 너무 얇으면 도장면에 부식 등의 품질 저하 문제가 생길 수 있기 때문에 도막두께가 규정된 도막두께 이상을 유지할 수 있도록 추가 도장작업을 진행하게 된다.In particular, when there are many structures such as longi, T-bar, and equipment in the painting operation of the hull block, a high level of skill is required. If is too thin than the standard thickness, it may cause problems such as corrosion and deterioration of quality on the painted surface.

그러므로, 선행도장과정에서 형성된 평균도막두께는 항상 규정도막두께 이상이 되며 2배 이상이 되는 경우가 일반적이다.Therefore, the average film thickness formed in the preceding coating process is always equal to or greater than the specified film thickness, and it is generally more than doubled.

선체 블록 내부의 도장 작업은 도장작업자가 보호면과 보호복을 입은 채로 어두운 조명과 먼지가 많은 환경에서 도장 대상면에 대한 도장을 수행해야 함으로써, 도막 두께를 일일이 확인하기가 쉽지 않다.In the painting work inside the hull block, it is not easy to check the thickness of the coating film one by one as the painting worker must paint the painting target surface in a dark lighting and dusty environment while wearing a protective surface and protective clothing.

특히, 건조되지 않은 도막의 두께를 직접적으로 확인할 수 있는 습도막 게이지는 도장작업자가 도장 작업 중간에 도막두께를 측정할 수 있다는 장점이 있기는 하나, 어두운 조명 아래에서 도장된 표면에 위치별로 일일이 수작업으로 측정하고 눈으로 직접 확인하고 기억해야 하는 단점이 있어 도장 작업자들이 사용하기에는 상당히 번거롭고 불편하다.In particular, the humidity film gauge, which can directly check the thickness of the undried film, has the advantage that the paint worker can measure the film thickness in the middle of the painting process, but it is It is quite cumbersome and inconvenient for painting workers to use it because it has the disadvantage of measuring it with the eye and having to check and remember it directly.

따라서, 실제로 도장작업 공정에서는 도장 작업자들이 초기에 자신의 도장 패턴에 대한 도막두께를 확인하고 작업에 필요한 감을 유지하는 수준에만 머물고 있다. Therefore, in the actual painting process, painting workers only check the film thickness of their painting pattern at the beginning and maintain a sense necessary for the operation.

이러한 한계로 인하여, 현재 도장장비를 이용하여 도장 작업을 수행함에 있어서는 작업자의 숙련도에만 의존해야 함에 따라, 전반적으로 과도막을 피하기 어렵고 국부적으로는 도장품질을 저하시킬 수 있는 수준의 과도막을 유발할 수 있어, 이로 인한 불필요한 도료의 손실과 도장 품질의 저하를 피할 수 없는 문제가 있다.Due to this limitation, as it is necessary to rely only on the skill level of the operator when performing the painting work using the current painting equipment, it is difficult to avoid an excessive film overall, and it can cause an excessive film to a level that can lower the painting quality locally, Accordingly, there is an unavoidable problem of loss of unnecessary paint and deterioration of paint quality.

등록실용신한 제20-0434759호(등록일: 2006.12.27.) "습도막 게이지"Registration Utility Shinhan No. 20-0434759 (Registration date: December 27, 2006) "Moisture film gauge"

본 발명에서는 도장 보조 장치, 구체적으로는 작업자가 작업 구역 내에서 도장 작업을 수행하는 과정에서, 작업자가 착용한 증강현실기기를 통해 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 실시간으로 제공함으로써, 작업자가 도장하고 있는 도막의 두께를 인지하며 고품질의 도장 작업을 수행하도록 지원할 수 있는 도장 보조 장치를 제공하고자 한다.In the present invention, the painting auxiliary device, specifically, the thickness information of the coating film to be painted on the painting target surface for each working position is provided in real time through the augmented reality device worn by the worker in the process of performing the painting work within the work area by the worker. By doing so, it is an object of the present invention to provide a painting auxiliary device that can support the operator to perform high-quality painting while recognizing the thickness of the coating film being painted.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 도장장비의 동작 상태를 검출하는 제1 센서부재, 도장 작업을 수행하는 작업자의 위치 또는 동작을 검출하는 제2 센서부재, 작업자에게 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 계산된 두께 정보를 디스플레이하는 증강현실기기 및 제1 센서부재와 제2 센서부재를 통해 검출된 도장장비의 동작 상태와 작업자의 위치 또는 동작에 대한 정보를 이용하여, 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 증강현실기기로 제공하는 제어기를 포함하는 도장 보조 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a first sensor member for detecting the operating state of the painting equipment, a second sensor member for detecting the position or motion of the worker performing the painting work, and painting the worker for each work position An augmented reality device that displays information on the calculated thickness of the coating film to be painted on the target surface, and the operation state of the painting equipment detected through the first sensor member and the second sensor member, and information on the position or operation of the operator It provides a painting auxiliary device including a controller that calculates the thickness of the coating film to be painted on the painting target surface for each location and provides it as an augmented reality device.

또한, 제1 센서부재는 도장장비에 부착되어, 도장장비의 동작에 따른 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 중 적어도 하나를 검출하는 도장 보조 장치를 제공한다.In addition, the first sensor member is attached to the painting equipment to provide a painting auxiliary device that detects at least one of a paint injection amount according to the operation of the painting equipment, a paint injection direction, and a distance to a painting target surface.

또한, 제어기는 작업구역의 모델링 정보가 저장되는 데이터베이스부, 제1 센서부재, 제2 센서부재 및 증강현실기기와 통신하기 위한 통신부 및 작업구역의 모델링 정보를 기반으로, 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 중 적어도 하나와, 작업자의 위치를 이용하여, 작업구역 내 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 산출하는 제어부를 포함하고, 데이터베이스부는 제어부에 의해 산출된 도막의 두께 정보를 저장하는 도장 보조 장치를 제공한다.In addition, the controller includes a database unit in which modeling information of the work area is stored, a communication unit for communicating with the first sensor member, the second sensor member, and the augmented reality device, and based on the modeling information of the work area, the amount of paint spraying, the direction of spraying the paint, and a control unit that calculates and calculates the thickness of the coating film to be coated on the painting target surface for each working position in the work area using at least one of the distances from the painting target surface and the position of the operator, and the database unit calculates the To provide a coating auxiliary device for storing the thickness information of the coating film.

또한, 증강현실기기는 계산된 도막의 두께 구간에 따라 기 설정된 그래픽을 증강현실로 표시하는 도장 보조 장치를 제공한다.In addition, the augmented reality device provides a painting assistance device that displays a preset graphic in augmented reality according to the calculated thickness section of the coating film.

또한, 제2 센서부재는 작업자에 부착되는 제1 위치센서 및 도장 작업이 수행되는 작업구역 내에 설치되는 적어도 하나의 제2 위치센서를 포함하고, 제1 위치센서와 제2 위치센서의 상대 위치를 검출하여 작업구역 내 작업자의 위치 또는 동작을 검출하는 도장 보조 장치를 제공한다.In addition, the second sensor member includes a first position sensor attached to the operator and at least one second position sensor installed in the work area where the painting work is performed, and detects the relative positions of the first position sensor and the second position sensor. To provide a painting aid that detects the position or motion of the operator in the work area by detecting it.

본 발명의 실시예에 따른 도장 보조 장치는, 작업 구역 내 도장 작업을 수행할 시, 작업자의 위치, 동작, 도장장비의 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 등을 이용하여 작업 위치별로 도장면에 도장되는 도막의 두께를 산출하고, 작업자가 착용한 증강현실기기를 통해 작업 위치별 도막의 두께 정보를 실시간으로 제공함으로써, 작업자가 도장하고 있는 도막의 두께를 인지하며 도장 작업을 수행할 수 있도록 하여, 과도막 형성과 그로 인한 도료 손실을 방지할 수 있고, 도장 품질을 효과적으로 개선할 수 있다.The painting auxiliary device according to an embodiment of the present invention uses the position and operation of the operator, the amount of paint spraying of the painting equipment, the paint spraying direction, and the distance from the surface to be painted when performing the painting work in the work area. By calculating the thickness of the coating film to be painted on each painting surface, and providing real-time information on the thickness of the film for each work location through the augmented reality device worn by the operator, the operator recognizes the thickness of the coating film and performs the painting operation. By doing so, excessive film formation and loss of paint can be prevented, and the paint quality can be effectively improved.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치의 전체적인 구성을 블럭도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치를 이용하여 도장 작업을 수행하는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실기기를 통해 디스플레이되는 증강현실 화면을 예로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업구역 내 위치센서가 설치된 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치를 통해 작업자에게 도막의 두께 정보를 제공하는 과정을 순차적으로 도시한 것이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a painting auxiliary device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a state in which a painting operation is performed using a painting auxiliary device according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an augmented reality screen displayed through an augmented reality device according to an embodiment of the present invention as an example.
4 shows an example in which a position sensor is installed in a work area according to an embodiment of the present invention.
5 is a view sequentially illustrating a process of providing information on the thickness of a coating film to an operator through the painting auxiliary device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.In an embodiment of the present invention, expressions such as “or” and “at least one” may indicate one of the words listed together, or a combination of two or more.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)의 전체적인 구성을 블럭도로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)를 이용하여 도장 작업을 수행하는 모습을 도시한 것이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a painting auxiliary apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a painting operation using the painting auxiliary apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. It shows how to do it.

본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)는, 작업자가 작업 구역 내에서 도장 작업을 수행하는 과정에서, 작업자가 착용한 증강현실기기(130)를 통해 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 실시간으로 제공함으로써, 작업자가 현재 본인이 도장하고 있는 도막 두께를 인지하며 도장 작업을 수행할 수 있어, 과도막 형성과 그로 인한 도료 손실을 미연에 방지할 수 있고, 도장 품질을 효과적으로 개선할 수 있다.The painting auxiliary device 100 according to an embodiment of the present invention paints a painting target surface for each work position through the augmented reality device 130 worn by the operator while the worker performs the painting work within the work area. By providing the thickness information of the coating film to be used in real time, the operator can perform painting work while recognizing the thickness of the coating film that he or she is currently painting, thereby preventing excessive film formation and loss of coating material in advance, and coating quality can be effectively improved.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)는, 제1 센서부재(110), 제2 센서부재(120), 증강현실기기(130) 및 제어기(140)를 포함할 수 있다.1 and 2 , the painting auxiliary device 100 according to an embodiment of the present invention includes a first sensor member 110 , a second sensor member 120 , an augmented reality device 130 , and a controller ( 140) may be included.

제1 센서부재(110)는 도장장비(10)에 부착되어 도장장비(10)의 동작 상태를 검출할 수 있다.The first sensor member 110 may be attached to the painting equipment 10 to detect the operating state of the painting equipment 10 .

이때, 제1 센서부재(110)는 도료 스프레이 건(spray gun)과 같은 도료를 분사하는 도장장비(10)에 착탈 가능하게 부착될 수 있다.In this case, the first sensor member 110 may be detachably attached to the painting equipment 10 for spraying paint, such as a paint spray gun.

또한, 제1 센서부재(110)는 도장장비(10)의 도료 분사 상태, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 등을 감지할 수 있는 복수의 센서를 포함할 수 있고, 검출된 센서 정보를 제어기(140)로 전송할 수 있다.In addition, the first sensor member 110 may include a plurality of sensors capable of detecting the paint spraying state of the painting equipment 10, the paint spraying direction, and the distance to the painting target surface, and transmits the detected sensor information. may be transmitted to the controller 140 .

일 예로써, 제1 센서부재(110)는 도장장비(10)의 도료 분사 온/오프 상태 및 도료 분사량을 감지하는 제1 센서(미도시)와, 도장장비(10)의 도장 대상면에 대한 도료 분사 방향을 감지하는 제2 센서(미도시)와, 도장장비(10)와 도장 대상면과의 거리를 감지하는 제3 센서(미도시) 등의 복수의 센서를 포함할 수 있다.As an example, the first sensor member 110 includes a first sensor (not shown) that detects the paint injection on/off state and the amount of paint spraying of the painting equipment 10 , and It may include a plurality of sensors, such as a second sensor (not shown) for detecting a paint spraying direction, and a third sensor (not shown) for detecting a distance between the painting equipment 10 and the surface to be painted.

여기서, 제1 센서(미도시)는 도장장비(10)의 분사노즐로부터 도료가 분사되면 도료의 분사량을 검출할 수 있고, 제2 센서(미도시)는 자이로센서 등으로 이루어져 도장장비(10)의 분사노즐이 가리키는 방향을 검출할 수 있으며, 제3 센서(미도시)는 초음파센서 등의 거리감지센서로 이루어져 도장장비(10)의 분사노즐과 도장 대상면과의 거리를 검출할 수 있다.Here, the first sensor (not shown) can detect the spraying amount of the paint when the paint is sprayed from the spray nozzle of the painting equipment 10, and the second sensor (not shown) is composed of a gyro sensor, etc. The painting equipment 10 It is possible to detect the direction in which the injection nozzle points, and the third sensor (not shown) is composed of a distance detection sensor such as an ultrasonic sensor to detect the distance between the injection nozzle of the painting equipment 10 and the surface to be painted.

제2 센서부재(120)는 도장 작업을 수행하는 작업자의 몸에 부착되어 작업자의 위치 또는 동작을 검출할 수 있다.The second sensor member 120 may be attached to the body of the worker performing the painting work to detect the position or motion of the worker.

구체적으로, 제2 센서부재(120)는 위치센서(미도시)를 포함하여, 작업자의 머리, 몸통 또는 팔 등에 착탈 가능하게 부착될 수 있고, 검출된 작업자의 위치 정보를 제어기(140)로 전송할 수 있다.Specifically, the second sensor member 120 includes a position sensor (not shown) and may be detachably attached to the operator's head, torso, or arm, and transmits the detected operator's position information to the controller 140 . can

더불어, 제2 센서부재(120)는 작업자의 상체 동작을 감지하는 모션센서(미도시)를 추가로 포함할 수 있으며, 검출된 작업자의 모션 정보를 제어기(140)로 전송할 수 있다.In addition, the second sensor member 120 may further include a motion sensor (not shown) for detecting the upper body motion of the operator, and may transmit the detected motion information of the operator to the controller 140 .

상기와 같은 제1 센서부재(110)와 제2 센서부재(120)는 별도로 구비되어 도장장비(10)와 작업자의 몸에 각각 부착되거나, 연결부재 등에 의해 상호 일체로 연결되어 도장장비(10)와 작업자의 몸에 동시에 부착될 수 있다.The first sensor member 110 and the second sensor member 120 as described above are separately provided and attached to the painting equipment 10 and the body of the worker, respectively, or are integrally connected to each other by a connecting member to the painting equipment 10 and the worker's body at the same time.

또한, 제1 센서부재(110)와 제2 센서부재(120)는 무선 통신 모듈(미도시)을 포함하여, 검출된 센서 정보를 무선 통신을 통해 제어기(140)로 전송할 수 있다.In addition, the first sensor member 110 and the second sensor member 120 may include a wireless communication module (not shown) to transmit detected sensor information to the controller 140 through wireless communication.

증강현실기기(130)는 작업자에게 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 증강현실로 디스플레이할 수 있다.The augmented reality device 130 may display, in augmented reality, information on the thickness of the coating film to be painted on the painting target surface for each work position to the operator.

일 예로써, 증강현실기기(130)는 작업자의 두부에 착용할 수 있는 안경 타입 또는 헤드마운트 디스플레이(HMD) 타입으로 형성될 수 있고, 작업자가 증강현실기기(130)를 착용하고 도장 작업을 수행하는 경우, 작업자의 시야에 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막에 대한 두께 정보를 증강현실로 디스플레이할 수 있다.As an example, the augmented reality device 130 may be formed as a glasses type or a head mounted display (HMD) type that can be worn on the worker's head, and the worker wears the augmented reality device 130 and performs painting. In this case, thickness information about the coating film to be painted on the painting target surface for each working position in the operator's field of vision may be displayed in augmented reality.

이러한 증강현실기기(130)는 제어기(140)와 연동하여, 작업자가 도장장비(10)를 이용한 도장 작업을 수행할 시, 제어기(140)로부터 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 실시간으로 수신받을 수 있고, 이를 통해 작업자가 현재 본인이 도장하고 있는 도막의 두께를 인지하며 도장 작업을 수행할 수 있다.This augmented reality device 130 is interlocked with the controller 140, and when an operator performs a painting operation using the painting equipment 10, the thickness information of the coating film to be painted on the painting target surface from the controller 140 in real time It can be received, and through this, the worker can perform the painting work while recognizing the thickness of the coating film he is currently painting.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실기기(130)를 통해 디스플레이되는 증강현실 화면을 예로 도시한 것으로서, 도 3을 참조하면, 작업자가 도장장비(10)를 통해 도장 대상면을 향하여 도료를 분사하는 경우, 증강현실기기(130)의 디스플레이부에 도막의 두께 정보가 수치로 표시될 수 있고, 더불어 도장 대상면에 도장되는 도막 두께의 정도를 확인할 수 있는 그래픽이 증강현실로 표시될 수 있다.3 shows an example of an augmented reality screen displayed through the augmented reality device 130 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the worker faces the painting target surface through the painting equipment 10 . In the case of spraying paint, the thickness information of the coating film may be displayed numerically on the display unit of the augmented reality device 130, and a graphic that can confirm the thickness of the coating film to be painted on the surface to be painted is displayed in augmented reality. can

구체적으로, 작업자가 도장장비(10)를 이용하여 도장 대상면에 도료를 분사하는 경우, 제어기(140)에서는 제1 및 제2 센서부재(110,120)에 의해 검출된 센서 정보를 통해, 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 실시간으로 증강현실기기(130)로 전송할 수 있다.Specifically, when an operator sprays paint on a surface to be painted using the painting equipment 10, the controller 140 uses the sensor information detected by the first and second sensor members 110 and 120 for each work position. The thickness of the coating film to be painted on the surface to be painted may be calculated and transmitted to the augmented reality device 130 in real time.

이때, 일 예로써, 도장 대상면에 도료를 분사하는 과정에서, 증강현실기기(130)는 작업자의 시야에 도막의 두께에 따라 달라지는 증강현실 그래픽을 표시할 수 있는데, 기 설정된 기준 도막 두께에 비해 도막 두께가 얇은 경우 파란색 그래픽이 표시될 수 있고, 기준 도막 두께에 다다른 경우 녹색 그래픽이 표시될 수 있으며, 기준 도막 두께에 비해 도막 두께가 두꺼워지는 경우 빨간색 그래픽이 표시될 수 있다.At this time, as an example, in the process of spraying paint on the painting target surface, the augmented reality device 130 may display augmented reality graphics that vary depending on the thickness of the paint film in the operator's field of vision, compared to a preset reference film thickness. A blue graphic may be displayed when the coating film thickness is thin, a green graphic may be displayed when the reference coating film thickness is reached, and a red graphic may be displayed when the coating film thickness becomes thicker than the reference coating film thickness.

이에 따라, 작업자는 현재 본인이 도장하고 있는 도막의 두께를 쉽게 인지할 수 있어, 목표 도막 두께에 근접하게 도장 작업을 수행할 수 있으며, 과도막 형성을 방지하여 도장 품질을 개선할 수 있다.Accordingly, the operator can easily recognize the thickness of the coating film that he or she is currently painting, so that the coating operation can be performed close to the target coating film thickness, and the coating quality can be improved by preventing excessive film formation.

또한, 증강현실기기(130)는 도장장비(10)에 의해 분사되는 도료에 대해 오염방지 (汚染防止) 성능을 갖도록 기기 표면에 교체 가능한 코팅막필름이 구비되거나, 투명 커버가 구비될 수 있다.In addition, the augmented reality device 130 is provided with a replaceable coating film on the surface of the device so as to have anti-contamination (汚染防止) performance with respect to the paint sprayed by the painting equipment 10, or a transparent cover may be provided.

한편, 제어기(140)는 제1 센서부재(110)와 제2 센서부재(120)를 통해 검출된 도장장비(10)의 동작 상태와 작업자의 위치 또는 동작에 대한 정보를 이용하여, 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 증강현실기기(130)로 전송할 수 있다.On the other hand, the controller 140 uses the information on the operation state of the painting equipment 10 and the position or operation of the operator detected through the first sensor member 110 and the second sensor member 120, The thickness of the coating film to be painted on the painting target surface may be calculated and transmitted to the augmented reality device 130 .

이때, 제어기(140)는 증강현실기기(130)와 통신을 통해 연동할 수 있는 관리서버로 구성되거나, 증강현실기기(130)에 일체 또는 별도로 구비되는 제어장치로 구성될 수 있다.In this case, the controller 140 may be configured as a management server capable of interworking with the augmented reality device 130 through communication, or may be configured as a control device provided integrally or separately in the augmented reality device 130 .

도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 제어기(140)가 관리서버로 구성된 것을 예로 보여주고 있으며, 이러한 관리서버는 정보를 입력할 수 있는 입력부(141)와, 작업구역의 모델링 정보와 제어부에 의해 산출된 도막의 두께 정보가 저장되는 데이터베이스부(142)와, 외부와의 통신을 위한 통신부(143)와, 작업구역의 모델링 정보와 제1 및 제2 센서부재(110,120)로부터 전송된 센서 정보를 이용하여 작업구역 내 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 산출하는 제어부(144)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , in this embodiment, the controller 140 is configured as a management server as an example, and this management server is configured by the input unit 141 for inputting information, modeling information of the work area, and the control unit. The database unit 142 in which the calculated thickness information of the coating film is stored, the communication unit 143 for communication with the outside, modeling information of the work area, and sensor information transmitted from the first and second sensor members 110 and 120 It may include a control unit 144 that calculates and calculates the thickness of the coating film to be coated on the painting target surface for each working position in the working zone using the .

여기서, 입력부(141)를 통해 작업구역의 모델링 정보를 입력할 수 있는데, 일 예로써 선박의 선체 블록에 대해 도장 작업을 수행하는 경우, 해당 선체 블록의 형태 및 구조 등이 나타난 모델링 정보를 입력할 수 있다.Here, modeling information of the work area may be input through the input unit 141. As an example, when painting is performed on a hull block of a ship, modeling information indicating the shape and structure of the hull block may be input. can

더불어, 입력부(141)를 통해 입력된 작업구역의 모델링 정보는 데이터베이스부(142)에 저장될 수 있으며, 각종 작업구역의 모델링 정보가 축적될 수 있다.In addition, modeling information of the work area input through the input unit 141 may be stored in the database unit 142, and modeling information of various work areas may be accumulated.

또한, 입력부(141)를 통해 작업구역의 도장 대상면에 도장되는 기준 도막 두께를 설정할 수 있다.In addition, it is possible to set a standard coating film thickness to be coated on the painting target surface of the work area through the input unit 141 .

또한, 제어부(144)는 입력부(141)를 통해 도장 작업을 수행하기 위한 작업구역이 설정되면, 해당 작업구역의 모델링 정보를 기반으로, 제2 센서부재(120)로부터 전송된 센서 정보를 이용하여, 해당 작업구역 내 작업자의 위치를 인식할 수 있고, 복수의 작업자가 도장 작업을 수행하는 경우 작업자 간의 간격을 인식할 수 있다.In addition, when a work area for performing painting work is set through the input unit 141 , the control unit 144 uses the sensor information transmitted from the second sensor member 120 based on modeling information of the work area. , it is possible to recognize the position of the worker in the corresponding work area, and when a plurality of workers perform painting work, the interval between the workers can be recognized.

이때, 제2 센서부재(120)에 모션 센서가 포함되어 있는 경우, 작업자의 동작을 인식할 수 있다.In this case, when the motion sensor is included in the second sensor member 120 , the operator's operation may be recognized.

또한, 제어부(144)는 제1 센서부재(110)로부터 전송된 센서 정보를 이용하여, 작업자가 사용하는 도장장비(10)의 동작 상태를 인식할 수 있는데, 도장장비(10)의 도료 분사 온/오프 상태, 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 등을 인식할 수 있다.In addition, the control unit 144 may recognize the operating state of the painting equipment 10 used by the operator by using the sensor information transmitted from the first sensor member 110 , and the paint spraying on of the painting equipment 10 . It is possible to recognize the /off state, the amount of paint spraying, the paint spraying direction, and the distance from the surface to be painted.

이에 따라, 작업자가 도장장비(10)를 이용하여 작업구역 내 도장 대상면에 도료를 분사하게 되면, 제어부(144)는 작업구역 내 작업자의 위치 및 팔의 방향 등을 인식하는 동시에, 도장장비(10)의 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리값 등을 이용하여, 작업자의 위치에서 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 산출할 수 있고, 산출된 도막의 두께 정보를 실시간으로 작업자가 착용한 증강현실기기(130)로 전송할 수 있으며, 이러한 방법을 통해 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 연속하여 증강현실기기(130)로 전송할 수 있다.Accordingly, when the operator sprays paint on the painting target surface in the work area using the painting equipment 10, the control unit 144 recognizes the position of the operator and the direction of the arm in the work area, and at the same time, the painting equipment ( 10), the thickness of the coating film to be coated on the surface to be painted can be calculated from the operator's position by using the paint injection amount, the direction of the paint injection, and the distance to the painting target surface, and the calculated thickness information of the coating film can be displayed in real time. It can be transmitted to the augmented reality device 130 worn by the worker, and through this method, the thickness of the coating film to be painted on the painting target surface for each work position can be continuously transmitted to the augmented reality device 130 .

또한, 제어부(144)에 의해 산출된 도막의 두께 정보는 데이터베이스부(142)에 저장될 수 있다.In addition, the thickness information of the coating film calculated by the control unit 144 may be stored in the database unit 142 .

한편, 상술한 실시예에서는 제어기(140)의 입력부(141)를 통해 입력된 작업구역의 모델링 정보를 기반으로 제2 센서부재(120)로부터 수신되는 작업자의 위치 또는 동작 정보를 이용하여 작업구역 내 작업자의 위치 또는 동작을 인식하는 예에 대해 설명하였으나, 다른 예로써 작업구역에 제2 센서부재(120)와 연동하는 복수의 위치센서(122)를 설치하여 작업구역 내 작업자의 위치 또는 동작을 인식할 수도 있다.On the other hand, in the above-described embodiment, based on the modeling information of the work area input through the input unit 141 of the controller 140, using the position or operation information of the operator received from the second sensor member 120 in the work area Although an example of recognizing the position or operation of the operator has been described, as another example, a plurality of position sensors 122 interlocking with the second sensor member 120 are installed in the work area to recognize the position or movement of the operator in the work area. You may.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업구역 내 위치센서(122)가 설치된 예를 도시한 것이다.4 shows an example in which the position sensor 122 is installed in the work area according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 작업구역 내에 작업자의 몸에 부착되는 제1 위치센서(121)와 연동하는 복수의 제2 위치센서(122)를 설치하고, 제어기(140)에서는 복수의 제2 위치센서(122)와 제1 제2 위치센서(122) 간의 상대 위치를 검출함으로써 작업구역 내 작업자의 위치 또는 동작을 인식할 수 있다.4, a plurality of second position sensors 122 interlocking with the first position sensor 121 attached to the body of the worker are installed in the work zone, and the controller 140 has a plurality of second position sensors ( 122) and the first and second position sensor 122 by detecting the relative position can recognize the position or operation of the operator in the work area.

이때, 복수의 제2 위치센서(122)는 작업구역 내에서 코너 등의 작업 경계부분에 설치될 수 있다.In this case, the plurality of second position sensors 122 may be installed in a work boundary portion such as a corner within the work area.

한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)를 이용하여 도장 작업을 수행하는 과정에 대해 설명한다.Meanwhile, a process of performing a painting operation using the painting auxiliary apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)를 통해 작업자에게 도막의 두께 정보를 제공하는 과정을 순차적으로 도시한 것이다.5 is a flowchart sequentially illustrating a process of providing information on the thickness of a coating film to an operator through the painting auxiliary apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)를 이용하여 도장 작업을 수행함에 있어서는, 사전에 제어기(140)의 입력부(141)를 통해 도장 작업이 수행되는 작업구역의 모델링 정보를 입력할 수 있다(S110).Referring to FIG. 5 , in performing a painting operation using the painting auxiliary apparatus 100 according to the present embodiment, modeling information of a work area in which painting is performed through the input unit 141 of the controller 140 in advance can be input (S110).

이후, 작업자가 작업구역 내로 이동하면, 제어기(140)는 해당 작업구역의 모델링 정보를 기반으로, 작업자의 몸에 부착된 제2 센서부재(120)로부터 전송되는 센서 정보를 이용하여, 해당 작업구역 내 작업자의 위치를 인식할 수 있다(S120).Thereafter, when the worker moves into the work zone, the controller 140 uses the sensor information transmitted from the second sensor member 120 attached to the worker's body based on the modeling information of the corresponding work zone, the corresponding work zone. It is possible to recognize the position of my worker (S120).

이때, 제2 센서부재(120)에 모션센서(미도시)가 포함되어 있는 경우, 작업자의 동작을 인식할 수 있다.In this case, when a motion sensor (not shown) is included in the second sensor member 120 , the operator's operation may be recognized.

더불어, 작업자가 도장장비(10)를 작동시켜 도장 대상면에 대해 도료를 분사하여 도장 작업을 시작하면, 제어기(140)는 도장장비(10)에 부착된 제1 센서부재(110)로부터 전송된 센서 정보를 이용하여, 작업자가 사용하는 도장장비(10)의 동작 상태를 인식할 수 있다(S130).In addition, when the operator operates the painting equipment 10 to spray paint on the surface to be painted to start painting, the controller 140 transmits the transmission from the first sensor member 110 attached to the painting equipment 10 . Using the sensor information, it is possible to recognize the operating state of the painting equipment 10 used by the worker (S130).

이때에는, 도장장비(10)의 도료 분사 온/오프 상태, 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 등을 인식할 수 있다.At this time, it is possible to recognize the on/off state of the paint spraying of the coating equipment 10 , the amount of paint spraying, the direction of spraying the paint, the distance from the surface to be painted, and the like.

또한, 제어기(140)는 도장장비(10)를 통해 도장 대상면에 도료를 분사하는 동작 상태에 따라, 작업자의 위치에서 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 산출할 수 있고(S140), 산출된 도막의 두께 정보를 실시간으로 작업자가 착용한 증강현실기기(130)로 제공할 수 있다(S150).In addition, the controller 140 may calculate the thickness of the coating film to be painted on the surface to be painted at the operator's position according to the operation state of spraying the paint to the surface to be painted through the painting equipment 10 (S140), and calculate The thickness information of the applied film may be provided to the augmented reality device 130 worn by the operator in real time (S150).

즉, 제어기(140)는 작업구역 내 작업자의 위치 및 팔의 방향 등을 인식하는 동시에, 도장장비(10)의 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리값 등을 이용하여, 작업자의 위치에서 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 산출할 수 있고, 산출된 도막의 두께 정보를 실시간으로 작업자가 착용한 증강현실기기(130)로 전송할 수 있다.That is, the controller 140 recognizes the position of the operator and the direction of the arm in the work area, and at the same time, using the paint spraying amount of the painting equipment 10, the paint spraying direction, and the distance to the painting target surface, It is possible to calculate the thickness of the coating film to be painted on the surface to be painted at the location, and transmit the calculated thickness information of the coating film to the augmented reality device 130 worn by the worker in real time.

또한, 이러한 방법을 통해 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 연속하여 증강현실기기(130)로 전송할 수 있다.In addition, through this method, the thickness information of the coating film to be painted on the painting target surface for each working position may be continuously transmitted to the augmented reality device 130 .

이에 따라, 작업자가 착용한 증강현실기기(130)의 디스플레이부에 도막의 두께 정보가 실시간으로 표시될 수 있고(S160), 작업자는 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께 정보를 실시간으로 확인해가며 도장 작업을 수행할 수 있어, 현재 본인이 도장하고 있는 도막의 두께를 인지할 수 있다.Accordingly, the thickness information of the coating film may be displayed in real time on the display unit of the augmented reality device 130 worn by the operator (S160), and the operator paints while checking the thickness information of the coating film to be painted on the painting target surface in real time. It is possible to perform work, so you can recognize the thickness of the coating you are currently painting.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도장 보조 장치(100)는, 작업 구역 내 도장 작업을 수행할 시, 작업자의 위치, 동작, 도장장비의 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 등을 이용하여 작업 위치별로 도장면에 도장되는 도막의 두께를 산출하고, 작업자가 착용한 증강현실기기(130)를 통해 작업 위치별 도막의 두께 정보를 실시간으로 제공함으로써, 작업자가 도장하고 있는 도막의 두께를 인지하며 도장 작업을 수행할 수 있도록 하여, 과도막 형성과 그로 인한 도료 손실을 방지할 수 있고, 도장 품질을 효과적으로 개선할 수 있다.In this way, the painting auxiliary device 100 according to the embodiment of the present invention, when performing the painting work in the work area, the position of the operator, the operation, the amount of paint spraying of the painting equipment, the paint spraying direction, and the distance from the surface to be painted By calculating the thickness of the coating film to be painted on the painted surface by working position using the By recognizing the thickness of the coating, it is possible to prevent excessive film formation and consequent loss of paint, and effectively improve the coating quality.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.Embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided for specific examples in order to easily explain the technical contents of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived based on the technical idea of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein are included in the scope of the present invention.

10 : 도장장비 100 : 도장 보조 장치
110 : 제1 센서부재 120 : 제2 센서부재
130 : 증강현실기기 140 : 제어기
141 : 입력부 142 : 데이터베이스부
143 : 통신부 144 : 제어부10: painting equipment 100: painting auxiliary device
110: first sensor member 120: second sensor member
130: augmented reality device 140: controller
141: input unit 142: database unit
143: communication unit 144: control unit

Claims (5)

도장장비의 동작 상태를 검출하는 제1 센서부재;
도장 작업을 수행하는 작업자의 위치 또는 동작을 검출하는 제2 센서부재;
상기 작업자에게 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 계산된 두께 정보를 디스플레이하는 증강현실기기; 및
상기 제1 센서부재와 상기 제2 센서부재를 통해 검출된 상기 도장장비의 동작 상태와 상기 작업자의 위치 또는 동작에 대한 정보를 이용하여, 상기 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 상기 증강현실기기로 제공하는 제어기를 포함하는 도장 보조 장치.
A first sensor member for detecting the operating state of the painting equipment;
a second sensor member for detecting a position or motion of a worker performing a painting operation;
Augmented reality device for displaying the calculated thickness information of the coating film to be painted on the painting target surface for each working position to the worker; and
Calculate the thickness of the coating film to be coated on the painting target surface for each working position by using the information on the position or operation of the operator and the operating state of the painting equipment detected through the first sensor member and the second sensor member A painting assistance device including a controller to provide the augmented reality device.
 제 1항에 있어서,
상기 제1 센서부재는,
상기 도장장비에 부착되어, 상기 도장장비의 동작에 따른 도료 분사량, 도료 분사 방향 및 도장 대상면과의 거리 중 적어도 하나를 검출하는 도장 보조 장치.
The method of claim 1,
The first sensor member,
A painting auxiliary device that is attached to the painting equipment and detects at least one of a paint injection amount according to an operation of the painting equipment, a paint injection direction, and a distance to a painting target surface.
 제 2항에 있어서,
상기 제어기는,
작업구역의 모델링 정보가 저장되는 데이터베이스부;
상기 제1 센서부재, 상기 제2 센서부재 및 상기 증강현실기기와 통신하기 위한 통신부; 및
상기 작업구역의 모델링 정보를 기반으로, 상기 도료 분사량, 상기 도료 분사 방향 및 상기 도장 대상면과의 거리 중 적어도 하나와, 상기 작업자의 위치를 이용하여, 상기 작업구역 내 작업 위치별로 도장 대상면에 도장되는 도막의 두께를 계산하여 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 데이터베이스부는 상기 제어부에 의해 산출된 도막의 두께 정보를 저장하는 도장 보조 장치.
3. The method of claim 2,
The controller is
a database unit storing modeling information of the work area;
a communication unit for communicating with the first sensor member, the second sensor member, and the augmented reality device; and
Based on the modeling information of the work area, using at least one of the paint spraying amount, the paint spraying direction, and the distance to the painting target surface, and the position of the worker, A control unit for calculating and calculating the thickness of the coating film to be coated,
The database unit is a painting auxiliary device for storing the thickness information of the coating film calculated by the control unit.
 제 1항에 있어서,
상기 증강현실기기는,
상기 계산된 도막의 두께 구간에 따라 기 설정된 그래픽을 증강현실로 표시하는 도장 보조 장치.
The method of claim 1,
The augmented reality device,
A painting assistance device for displaying a preset graphic in augmented reality according to the calculated thickness section of the coating film.
 제 1항에 있어서,
상기 제2 센서부재는,
작업자에 부착되는 제1 위치센서; 및
도장 작업이 수행되는 작업구역 내에 설치되는 적어도 하나의 제2 위치센서를 포함하고,
상기 제1 위치센서와 상기 제2 위치센서의 상대 위치를 검출하여 작업구역 내 상기 작업자의 위치 또는 동작을 검출하는 도장 보조 장치.The method of claim 1,
The second sensor member,
a first position sensor attached to the operator; and
Comprising at least one second position sensor installed in the work area where the painting work is performed,
A painting auxiliary device for detecting the position or motion of the operator in the work area by detecting the relative positions of the first position sensor and the second position sensor.
KR1020200047133A 2020-04-20 2020-04-20 An apparatus for painting assistance KR20210129333A (en)

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