KR20230060013A - 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇은, 건축물의 벽면 상에서 승강하면서 상기 벽면을 도장하기 위한 장치로, 소정의 내부공간을 제공하며, 상기 벽면을 따라 승강 가능한 프레임부; 상기 프레임부에 장착되어 상기 벽면을 따른 상기 프레임부의 안정적인 승강 이동이 가능하도록 하는 모서리 캐스터; 및 상기 벽면을 도장하기 위해, 상기 내부공간 내에서 좌우 방향으로 이동 가능하도록 상기 프레임부에 장착되는 도장부;를 포함하며, 상기 모서리 캐스터는, 상기 도장부에 의해 도장되는 상기 벽면, 및 상기 벽면과 소정의 각도로 연장되는 이웃하는 벽면에 접촉된 상태를 유지하여 상기 프레임부의 상기 벽면 상에서의 상기 좌우 방향으로의 흔들림을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇{Building painting robot with corner caster}
본 발명은 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 도장 과정에서의 외부 환경에 의한 흔들림을 방지하여 도장의 품질 저하를 미연에 방지할 수 있는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 관한 것이다.
건축물의 벽면을 도료로 도포하거나, 건축물의 이미지 등을 위하여 벽면에 도료로 그림, 문자, 기호, 로고 등 각종 이미지를 인쇄하려는 경우 또는 건축물의 벽면을 코팅제로 코팅하려는 경우, 종래에는 건물의 옥상에서 곤도라 등을 이용하여 로프에 작업대를 상하 이동 가능하게 매달아 놓고, 이러한 작업대에 작업자가 올라탄 상태로 직접 도포 작업, 이미지 작업 또는 코팅 작업을 수행하거나 또는 작업자가 옥상에 고정시킨 밧줄을 타고 내려오면서 상기와 같은 작업을 수행하여 왔다.
그러나, 상기와 같은 작업 방식은 작업자가 직접 건물의 높은 위치에서 작업을 해야만 하는 바, 항상 낙상사고의 위험에 노출되어 있으며, 바람이 다소 강하게 부는 날에는 사고의 위험성이 더욱 커지게 되는 단점이 있다.
또한, 작업자가 높은 곳에서 도포 작업 또는 이미지 작업을 하기 때문에 작업자의 움직임이 자유롭지 못하게 됨은 물론, 이로 인해 도포 작업 또는 이미지 작업이 더디어져 작업공기가 길어지는 문제점이 초래되었다.
그리고, 이러한 산업재해의 위험성 이외에도 작업자에 의해 수작업으로 이루어지는 작업의 특성상, 인건비가 불필요하게 가중되어 공사비의 상승 요인이 되어 왔다.
상기와 같은 이유로, 건축물의 벽면을 도료로 도포하거나 건축물의 이미지 등을 위하여 그림, 문자, 기호, 로고 등 각종 이미지를 자동으로 도포 또는 인쇄하는 장치가 개발되고 있는 추세이다.
종래에 개발되고 있는 도포 장치의 경우, 자동으로 건축물의 벽면을 도료로 도포할 수 있기는 하나, 도포 장치의 크기의 한계로 인하여 건축물의 벽면을 전체적으로 도포하기 위해서는 도포 장치를 폭 방향으로 이동하는 과정이 반드시 필요하였다.
도포 장치를 폭 방향으로 이동하는 과정은 단순한 과정이 아니며 옥상 등에 설치된 와이어 설치 부재를 폭 방향으로 이동시키는 과정이 반드시 수반되어야 하며, 이로 인하여 도포 작업이 더디어져 작업공기가 길어지고 공사비가 상승한다는 문제가 있다.
또한, 종래의 도포 장치는 도료를 벽면에 분사하는 과정에서 외부 환경, 즉, 바람 등에 의해 좌우로 흔들리는 경우가 종종 발생하였으며, 이로 인해 도장 품질이 저하되고 안전사고의 발생 가능성이 높아지는 등의 문제를 가지고 있다.
그러므로, 건축물의 벽면을 도포하는데 있어서 공기 단축 및 공사비 절감 등을 구현하는 동시에 도장 품질을 보장하고 안전사고의 발생 가능성을 미연에 방지할 수 있는 도포 장치 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 건축물의 벽면의 폭에 상관 없이 승강 과정 만으로 건축물의 벽면 전체를 균일한 도막 두께로 도장되도록 하고 도장 과정에서의 외부 환경에 의한 흔들림을 방지하여 도장의 품질 저하를 미연에 방지할 수 있도록 하는 모서리 캐스터를 구비하는 건축물 도장 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇은, 건축물의 벽면 상에서 승강하면서 상기 벽면을 도장하기 위한 장치로, 소정의 내부공간을 제공하며, 상기 벽면을 따라 승강 가능한 프레임부; 상기 프레임부에 장착되어 상기 벽면을 따른 상기 프레임부의 안정적인 승강 이동이 가능하도록 하는 모서리 캐스터; 및 상기 벽면을 도장하기 위해, 상기 내부공간 내에서 좌우 방향으로 이동 가능하도록 상기 프레임부에 장착되는 도장부;를 포함하며, 상기 모서리 캐스터는, 상기 도장부에 의해 도장되는 상기 벽면, 및 상기 벽면과 소정의 각도로 연장되는 이웃하는 벽면에 접촉된 상태를 유지하여 상기 프레임부의 상기 벽면 상에서의 상기 좌우 방향으로의 흔들림을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇의 상기 모서리 캐스터는, 상기 프레임부가 승강하는 경우, 상기 벽면에 접촉되고 상기 벽면과 수직인 축을 회전축으로 하여 회전되는 제1 접촉회전부, 및 상기 이웃하는 벽면에 접촉되고 상기 벽면과 수직인 축을 회전축으로 하여 회전되는 제2 접촉회전부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇의 상기 제1 접촉회전부의 회전축은, 상기 제2 접촉회전부의 회전축과 동일한 축인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇의 상기 제1 접촉회전부는, 상기 제2 접촉회전부의 직경보다 더 큰 직경을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇의 상기 제1 접촉회전부는, 상기 프레임부가 승강하는 경우, 상기 상측에서 바라볼 때, 상기 벽면에 접촉되어 형성되고 상기 회전축과 수직인 접촉 라인이 형성되도록 하며, 상기 제2 접촉회전부는, 상기 프레임부가 승강하는 경우, 상측에서 바라볼 때, 상기 이웃하는 벽면에 접촉되어 형성되고 상기 회전축과 평행한 접촉 라인이 형성되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇의 상기 프레임부는, 상기 도장부가 이동 가능하도록 장착되는 주프레임, 및 상기 모서리 캐스터가 장착되는 보조프레임을 포함하며, 상기 보조프레임은, 상기 모서리 캐스터가 상기 벽면 및 상기 이웃하는 벽면에 접촉되도록, 상기 주프레임을 기준으로 위치 이동이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 의하면, 건축물의 벽면의 폭에 상관 없이 승강 과정 만으로 건축물의 벽면 전체를 균일한 도막 두께로 도장되도록 하여 공기를 단축시키고 공사비를 절감할 수 있다.
또한, 도장 과정에서 외부 환경에 의한 흔들림을 방지하여 도장의 품질 저하를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 의해 건축물의 벽면이 도장되는 상황을 설명하기 위한 개략평면도.
도 2 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 제공될 수 있는 좌측 위치 고정 프레임, 우측 위치 고정 프레임, 폭 연장 프레임 및 컨트롤러 프레임을 설명하기 위한 개략평면도.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇을 설명하기 위한 개략정면도 및 개략측면도.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 제공되는 좌측 위치 고정 프레임의 상태 변화를 설명하기 위한 개략평면도 및 개략정면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 의해 건축물의 벽면이 도장되는 상황을 설명하기 위한 개략평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇(10, 이하 "건축물 도장 로봇"이라 함)은 건축물(ST)의 벽면(W1)을 도료로 도장하기 위한 장치일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 벽면(W1)에 잉크 또는 도료로 그림, 문자, 기호, 로고 등을 포함하는 특정 이미지를 표현하기 위한 장치로 사용될 수도 있다.
또한, 상기 건축물 도장 로봇(10)은 건축물(ST)의 벽면(W1)을 코팅하기 위한 코팅제를 분사하는 장치 또는 상기 벽면(W1)을 세척하기 위한 물 등의 세척제 등을 분사하는 장치 등으로 사용될 수도 있다.
이하에서는 상기 건축물 도장 로봇(10)이 건축물(ST)의 벽면(W1)을 도료로 도장하는 장치로 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.
상기 건축물 도장 로봇(10)은 프레임부(1000), 도장부(2000) 및 모서리 캐스터(3000A, 3000B)를 포함할 수 있다.
상기 프레임부(1000)는 상기 건축물 도장 로봇(10)의 본체를 구성하는 구성요소로, 소정의 내부공간을 제공하며 건축물(ST)의 벽면을 따라 승강 가능할 수 있다.
여기서, 상기 프레임부(1000)의 승강은 상기 프레임부(1000)에 장착되는 엔드리스 와인더부(4000)에 의해 구현될 수 있으며, 상기 엔드리스 와인더부(4000)는 건축물(ST)의 옥상 등에 설치된 와이어 설치부재로부터 내려오는 와이어(WR, 도 7참조)의 통과 위치가 조절되는 과정을 통해 상기 프레임부(1000)의 승강이 구현되도록 할 수 있다.
상기 프레임부(1000)는 상기 엔드리스 와인더부(4000)의 동작 등에 의해 상기 벽면(W1) 상에서의 상하 방향(D1, 도 8 참조)으로의 위치가 조절될 수 있으며, 소정의 위치에 고정된 상태에서 도장부(2000)에 의한 도장 작업이 진행되도록 할 수 있다.
상기 와이어 설치부재로부터 내려오는 와이어(WR)는 엔드리스 와인더부(4000)의 입구로 유입되고 출구로 배출되게 되며, 상기 출구로 배출된 와이어는 상기 프레임부(1000)의 상기 벽면(W1) 상에서의 안정적인 위치 고정을 위해 지상까지 내려오게 되어 고정되게 된다.
상기 도장부(2000)는 상기 프레임부(1000)가 상기 벽면(W1) 상의 소정의 위치에 고정된 상태에서 상기 벽면을 도장하기 위한 일종의 도료 분사 노즐로, 상기 프레임부(1000)의 내부공간 내에서 좌우 방향(D2)으로 이동 가능할 수 있다.
상기 도장부(2000)는 상기 내부공간에 설치된 이동레일(R)을 따라 좌우 방향(D2)으로 이동될 수 있으며, 이동과 동시에 도료를 상기 벽면(W1)에 분사하여 상기 벽면(W1)의 도장이 진행되도록 할 수 있다.
한편, 상기 도장부(2000)는 상기 도료를 상기 벽면(W1)에 직접 분사하는 노즐의 방식에 한정되는 것은 아니며, 상기 벽면(W1)에 접촉되어 회전되는 도포롤러에 도료를 분사하는 방식이 적용될 수도 있다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)은 상기 벽면(W1)을 도장하기 위해 도료를 상기 벽면(W1)에 직접 분사할 수도 있고, 상기 도료를 도포롤러에 분사한 후 상기 도포롤러의 회전에 의해 상기 벽면(W1)이 도장되도록 할 수도 있는 것이다.
상기 프레임부(1000)는 상기 벽면(W1) 상에서 상기 건축물 도장 로봇(10)의 위치를 고정하여 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지하기 위한 좌측 위치 고정 프레임(100)과 우측 위치 고정 프레임(200), 상기 건축물 도장 로봇(10)의 상기 좌우 방향(D3)으로의 폭을 연장하기 위한 폭 연장 프레임(300), 및 상기 건축물 도장 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(5000)가 구비된 컨트롤러 프레임(400)을 포함할 수 있다.
상기 좌측 위치 고정 프레임(100), 상기 우측 위치 고정 프레임(200), 상기 폭 연장 프레임(300) 및 상기 컨트롤러 프레임(400)은 각각 하나의 모듈로 제공될 수 있으며, 서로 연결될 수 있다.
상기 좌측 위치 고정 프레임(100), 상기 우측 위치 고정 프레임(200), 상기 폭 연장 프레임(300) 및 상기 컨트롤러 프레임(400)은 서로 연결된 후 처짐을 방지하기 위해 트러스 구조가 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)은 도장이 필요한 상기 벽면(W1)의 좌우 방향(D2)으로의 폭보다 큰 폭이 되도록 상기 좌측 위치 고정 프레임(100), 상기 우측 위치 고정 프레임(200), 상기 폭 연장 프레임(300) 및 상기 컨트롤러 프레임(400) 중 적어도 일부를 선택한 후 서로 연결되어 구현될 수 있는 것이다.
예를 들어, 도 1에 도시된 건축물(ST)의 벽면(W1)을 도장하기 위해 좌측 위치 고정 프레임(100), 우측 위치 고정 프레임(200), 2개의 폭 연장 프레임(300) 및 컨트롤러 프레임(400)을 선택하고 서로 연결하여 상기 건축물(ST)의 벽면(W1)을 도장하기 위한 건축물 도장 로봇(10)을 제작할 수 있는 것이며, 이에 대해서는 도 2 내지 도 9를 참고로 하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)에 제공되는 모서리 캐스터(3000A, 3000B)는 프레임부(1000)에 장착되어 상기 벽면(W1)을 따른 프레임부(1000)의 안정적인 승강 이동이 가능하도록 하는 일종의 바퀴로, 상기 좌측 위치 고정 프레임(100) 및 상기 우측 위치 고정 프레임(200)에 장착될 수 있다.
상기 좌측 위치 고정 프레임(100)에 장착되는 좌측 모서리 캐스터(3000A) 및 상기 우측 위치 고정 프레임(200)에 장착되는 우측 모서리 캐스터(3000B)는 상기 도장부(2000)에 의해 도장되는 상기 벽면(W1), 및 상기 벽면(W1)과 소정의 각도로 연장되는 이웃하는 벽면(W2)에 접촉된 상태를 유지하여 상기 프레임부(1000)의 상기 벽면(W1) 상에서의 상기 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지할 수 있으며, 이에 대해서는 도 2 내지 도 9를 참고로 하여 구체적으로 설명한다.
도 2 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 제공될 수 있는 좌측 위치 고정 프레임, 우측 위치 고정 프레임, 폭 연장 프레임 및 컨트롤러 프레임을 설명하기 위한 개략평면도이다.
도 2를 참조하면, 좌측 위치 고정 프레임(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이 다른 프레임과 연결되어 본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)이 제작되고, 이를 이용하여 벽면(W1)이 도장되는 경우, 상기 건축물 도장 로봇(10)의 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지하여 상기 벽면(W1)을 따른 상기 프레임부(1000)의 안정적인 승강 이동이 가능하도록 하기 위한 좌측 모서리 캐스터(3000A)가 장착될 수 있다.
상기 좌측 모서리 캐스터(3000A)는 상기 건축물 도장 로봇(10)이 와이어 설치부재로부터 내려오는 와이어(WR) 및 엔드리스 와인더부(4000)에 의해 벽면(W1) 상에서 승강하거나 소정의 위치에 고정된 경우, 상기 건축물 도장 로봇(10)의 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지할 수 있다.
상기 좌측 모서리 캐스터(3000A)는 상기 도장부(2000)에 의해 도장되는 벽면(W1), 및 상기 벽면(W1)과 소정의 각도로 연장되는 이웃하는 벽면(W2)에 접촉된 상태를 유지하여 프레임부(1000)의 상기 벽면(W1) 상에서의 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지할 수 있는 것이다.
이를 위해, 상기 좌측 모서리 캐스터(3000A)는 상기 프레임부(1000)가 승강하는 경우 상기 벽면(W1)에 접촉되고 상기 벽면(W1)과 수직인 축을 회전축(X)으로 하여 회전되는 제1 접촉회전부(3010), 및 상기 이웃하는 벽면(W2)에 접촉되고 상기 벽면(W1)과 수직인 축을 회전축(X)으로 하여 회전되는 제2 접촉회전부(3020)를 포함할 수 있다.
상기 제1 접촉회전부(3010) 및 상기 제2 접촉회전부(3020)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 접촉회전부(3010)는 상기 제2 접촉회전부(3020)의 직경보다 더 큰 직경을 구비할 수 있다.
상기 제1 접촉회전부(3010)는 상기 프레임부(1000)가 승강하는 경우, 상측에서 바라볼 때, 상기 이웃하는 벽면에 접촉되고 상기 회전축(X)과 수직인 접촉 라인(L1)이 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제2 접촉회전부(3020)는 상기 프레임부(1000)가 승강하는 경우, 상측에서 바라볼 때, 상기 이웃하는 벽면(W2)에 접촉되고 상기 회전축(X)과 평행한 접촉 라인(L2)이 형성되도록 할 수 있다.
한편, 상기 좌측 위치 고정 프레임(100)은 도장부(2000)가 이동 가능하도록 장착되는 주프레임(110), 및 상기 좌측 모서리 캐스터(3000A)가 장착되는 보조프레임(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 주프레임(220)는 도장부(2000)의 좌우 방향(D2)의 이동을 위한 이동레일(R)을 구비할 수 있다.
상기 보조프레임(120)는 상기 좌측 모서리 캐스터(3000A)가 상기 벽면(W1) 및 상기 이웃하는 벽면(W2)에 접촉되도록, 상기 주프레임(110)를 기준으로 위치 이동이 가능할 수 있으며, 이로 인해 도 2에 도시된 상태에서 도 1에 도시된 상태로 변화될 수 있다.
이에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조로 하여 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 우측 위치 고정 프레임(200)에는 도 1에 도시된 바와 같이 다른 프레임과 연결되어 본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)이 제작되고, 이를 이용하여 벽면(W1)이 도장되는 경우, 상기 건축물 도장 로봇(10)의 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지하여 상기 벽면(W1)을 따른 상기 프레임부(1000)의 안정적인 승강 이동이 가능하도록 하기 위한 우측 모서리 캐스터(3000B)가 장착될 수 있다.
상기 우측 모서리 캐스터(3000B)는 상기 건축물 도장 로봇(10)이 와이어 설치부재로부터 내려오는 와이어(WR) 및 엔드리스 와인더부(4000)에 의해 벽면(W1) 상에서 승강하거나 소정의 위치에 고정된 경우, 상기 건축물 도장 로봇(10)의 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지할 수 있다.
상기 우측 모서리 캐스터(3000B)는 상기 도장부(2000)에 의해 도장되는 벽면(W1), 및 상기 벽면(W1)과 소정의 각도로 연장되는 이웃하는 벽면(W2)에 접촉된 상태를 유지하여 프레임부(1000)의 상기 벽면(W1) 상에서의 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 우측 위치 고정 프레임(200) 및 상기 우측 모서리 캐스터(3000B)의 구조적인 측면에서의 특징은 각각 도 2를 참조로 설명한 좌측 위치 고정 프레임(100) 및 좌측 모서리 캐스터(3000A)와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 폭 연장 프레임(300)은 건축물 도장 로봇(10)의 좌우 방향(D2)으로의 폭을 연장할 때 사용되는 프레임으로, 도장부(2000)의 위치 이동을 위한 이동레일(R)을 구비할 수 있다.
도 5를 참조하면, 컨트롤러 프레임(400)은 건축물 도장 로봇(10)의 좌우 방향(D2)으로의 폭을 연장할 때 사용되는 동시에 상기 건축물 도장 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(5000)가 구비될 수 있다.
상기 컨트롤러(5000)는 엔드리스 와인더부(4000) 및 도장부(2000)의 동작 등 상기 건축물 도장 로봇(10)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
한편, 상기 좌측 위치 고정 프레임(100)과 상기 우측 위치 고정 프레임(200)은 주프레임(110) 및 보조프레임(120)을 포함하는 것으로 설명하였으나, 여기서 말하는 상기 주프레임(110)은 상기 모서리 캐스터(3000A, 3000B)가 벽면(W1) 및 이웃하는 벽면(W2)과의 접촉을 위해 보조프레임(120)이 이동되는 기준이 되는 동시에 도장부(2000)의 좌우 방향(D2)의 이동을 위한 이동레일(R)을 구비한다는 점에서 폭 연장 프레임(300) 및 컨트롤러 프레임(400)을 포함하는 개념으로 정의될 수 있음을 밝혀둔다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇을 설명하기 위한 개략정면도 및 개략측면도이며, 도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 제공되는 좌측 위치 고정 프레임의 상태 변화를 설명하기 위한 개략평면도 및 개략정면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 건축물 도장 로봇(10)은 도장이 필요한 건축물(ST)의 벽면(W1)의 좌우 방향(D2)으로의 폭보다 큰 폭이 되도록, 좌측 위치 고정 프레임(100), 우측 위치 고정 프레임(200), 폭 연장 프레임(300) 및 컨트롤러 프레임(400) 중 적어도 일부를 선택한 후 서로 연결되어 제작될 수 있다.
여기서, 좌측 위치 고정 프레임(100) 및 우측 위치 고정 프레임(200)은 도장이 필요한 벽면(W1)의 좌우 방향(D2)으로의 폭과 무관하게 선택될 수 있으며, 이는 건축물 도장 로봇(10)이 상기 벽면(W1) 상에서 승강하거나 소정의 위치에 고정된 경우, 좌우 방향(D2)으로의 흔들림을 방지하기 위함이다.
또한, 컨트롤러 프레임(400)도 상기 좌측 위치 고정 프레임(100) 및 상기 우측 위치 고정 프레임(200)과 마찬가지로 도장이 필요한 벽면(W1)의 좌우 방향(D2)으로의 폭과 무관하게 선택될 수 있으며, 이는 건축물 도장 로봇(10)의 동작 등에 대한 전체적인 제어와 관련되기 때문이다.
도장이 필요한 건축물(ST)의 벽면(W1)의 좌우 방향(D2)으로의 폭보다 큰 폭이 되도록 프레임을 선택하는 경우, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 좌측 위치 고정 프레임(100), 우측 위치 고정 프레임(200), 2개의 폭 연장 프레임(300) 및 컨트롤러 프레임(400)이 선택될 수 있다.
선택된 프레임들은 서로 연결될 수 있으며, 연결의 방식은 볼트 및 너트에 의한 연결 등 다양한 방식에 의해 구현될 수 있다.
선택된 프레임들이 서로 연결되면, 각각의 프레임에 제공되는 이동레일(R)은 서로 연결될 수 있으며, 이로 인해 도장부(2000)는 각각의 프레임 사이를 원활하게 이동될 수 있게 된다.
한편, 선택된 프레임들이 서로 연결되면, 특정 위치에 엔드리스 와인더부(4000)가 장착될 수 있으며, 상기 특정 위치는 프레임 간의 연결되는 경계 부분일 수 있다.
다시 말하면, 상기 엔드리스 와인더부(4000)는 상기 좌측 위치 고정 프레임(100), 상기 우측 위치 고정 프레임(200), 상기 폭 연장 프레임(300) 및 상기 컨트롤러 프레임(4000) 중 적어도 일부가 선택된 후, 서로 연결되는 경계 부분에 위치하여 프레임 간의 연결에 대한 고정력을 증대시키게 되는 것이다.
예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 엔드리스 와인더부(4000)는 상기 좌측 위치 고정 프레임(100)과 폭 연장 프레임(300) 사이에 장착되고, 상기 우측 위치 고정 프레임(200)과 다른 폭 연장 프레임(300) 사이에 장착될 수 있다.
물론, 상기 엔드리스 와인더부(4000)는 상기 위치 이외에 프레임 간의 경계 부분에 위치할 수도 있을 것이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 도장이 필요한 건축물(ST)의 벽면(W1)의 폭에 기초하여 프레임이 선택되고, 서로 연결되어 건축물 도장 로봇(10)의 제작이 완료되면, 이를 건축물(ST)의 벽면(W1) 상에 배치시킨 후, 좌측 모서리 캐스터(3000A) 및 우측 모서리 캐스터(3000B)가 도장이 필요한 벽면(W1) 및 이웃하는 벽면(W2)에 접촉되도록 하는 단계가 진행된다.
좌측 모서리 캐스터(3000A) 및 우측 모서리 캐스터(3000B)가 도장이 필요한 벽면(W1) 및 이웃하는 벽면(W2)에 접촉되도록 하는 단계는 좌측 위치 고정 프레임(100)의 보조프레임(120)을 상기 좌측 위치 고정 프레임(100)의 주프레임(110) 상에서 위치 이동시키는 과정, 및 우측 위치 고정 프레임(200)의 보조프레임을 상기 우측 위치 고정 프레임(200)의 주프레임 상에서 위치 이동시키는 과정을 통해 진행될 수 있으며, 위치 이동 방식은 분리 후 볼트 및 너트 등에 의한 재결합 방식 등이 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 보조프레임(120)이 주프레임(110) 상에서 슬라이딩을 통해 위치 이동되는 방식 등이 사용될 수 있는 것이다.
상기와 같은 과정을 통해 본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)은 건축물(ST)의 벽면(W1)을 도장하는 과정에서 좌우 방향(D2)으로의 흔들림이 방지되어 상기 벽면(W1)을 따른 상기 건축물 도장 로봇(10)의 안정적인 승강 이동이 가능해진다.
한편, 상기에서는 보조프레임(120)의 주프레임(110) 상에서의 위치 이동을 건축물(ST)의 벽면(W1) 상에 배치시킨 후 진행되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 벽면(W1)의 폭에 기초하여 상기 건축물 도장 로봇(10)을 상기 벽면(W1)에 배치시키기 전에 진행될 수도 있는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)은 도장이 필요한 건축물의 벽면(W1)의 폭에 기초하여 좌측 위치 고정 프레임, 상기 우측 위치 고정 프레임, 상기 폭 연장 프레임 및 상기 컨트롤러 프레임 중 적어도 일부를 선택한 후 서로 연결하여 제작됨으로써, 도장이 필요한 건축물(ST)의 벽면(W1)의 폭에 상관 없이 도장작업을 진행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건축물 도장 로봇(10)은 도장이 필요한 건축물(ST)의 벽면(W1) 전체를 프레임부(1000)의 승강 과정 만으로 균일한 도막 두께로 도장되도록 하여 공기를 단축시키고 공사비를 절감할 수 있다.
또한, 모서리 캐스터(3000A, 3000B) 등으로 인해 도장 과정에서의 외부 환경에 의한 흔들림을 방지하여 도장의 품질 저하를 미연에 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
예를 들어, 좌측 위치 고정 프레임(100), 우측 위치 고정 프레임(200), 폭 연장 프레임(300) 및 컨트롤러 프레임(400) 각각의 폭은 도면에 도시된 정도에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자의 기준에서 변경될 수 있는 것이다.
10: 폭 조절이 가능한 건축물 도장 로봇
100: 좌측 위치 고정 프레임
200: 우측 위치 고정 프레임
300: 폭 연장 프레임
400: 컨트롤러 프레임
1000: 프레임부
2000: 도장부
3000A: 좌측 모서리 캐스터
3000B: 우측 모서리 캐스터
4000: 엔드리스 와인더부
5000: 컨트롤러

Claims (6)

  1. 건축물의 벽면 상에서 승강하면서 상기 벽면을 도장하기 위한 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇에 있어서,
    소정의 내부공간을 제공하며, 상기 벽면을 따라 승강 가능한 프레임부;
    상기 프레임부에 장착되어 상기 벽면을 따른 상기 프레임부의 안정적인 승강 이동이 가능하도록 하는 모서리 캐스터; 및
    상기 벽면을 도장하기 위해, 상기 내부공간 내에서 좌우 방향으로 이동 가능하도록 상기 프레임부에 장착되는 도장부;를 포함하며,
    상기 모서리 캐스터는,
    상기 도장부에 의해 도장되는 상기 벽면, 및 상기 벽면과 소정의 각도로 연장되는 이웃하는 벽면에 접촉된 상태를 유지하여 상기 프레임부의 상기 벽면 상에서의 상기 좌우 방향으로의 흔들림을 방지하는 것을 특징으로 하는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모서리 캐스터는,
    상기 프레임부가 승강하는 경우,
    상기 벽면에 접촉되고 상기 벽면과 수직인 축을 회전축으로 하여 회전되는 제1 접촉회전부, 및 상기 이웃하는 벽면에 접촉되고 상기 벽면과 수직인 축을 회전축으로 하여 회전되는 제2 접촉회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉회전부의 회전축은,
    상기 제2 접촉회전부의 회전축과 동일한 축인 것을 특징으로 하는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉회전부는,
    상기 제2 접촉회전부의 직경보다 더 큰 직경을 구비하는 것을 특징으로 하는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉회전부는,
    상기 프레임부가 승강하는 경우,
    상기 상측에서 바라볼 때, 상기 벽면에 접촉되어 형성되고 상기 회전축과 수직인 접촉 라인이 형성되도록 하며,
    상기 제2 접촉회전부는,
    상기 프레임부가 승강하는 경우,
    상측에서 바라볼 때, 상기 이웃하는 벽면에 접촉되어 형성되고 상기 회전축과 평행한 접촉 라인이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    상기 도장부가 이동 가능하도록 장착되는 주프레임, 및
    상기 모서리 캐스터가 장착되는 보조프레임을 포함하며,
    상기 보조프레임은,
    상기 모서리 캐스터가 상기 벽면 및 상기 이웃하는 벽면에 접촉되도록, 상기 주프레임을 기준으로 위치 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 모서리 캐스터를 구비한 건축물 도장 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102140420B1 (ko) * 2020-01-30 2020-07-31 김소중 건물외벽 무인 도장장치

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