KR20240016575A - Modular robot automation device for high place painting - Google Patents
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Abstract
본 발명의 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치는, 바퀴와 아웃트리거를 포함하는 모바일 로봇; 상기 모바일 로봇의 상면에 장착되는 승강장치; 상기 승강장치의 상부에 결합되어 XY 이동테이블을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 XY 이동장치; 상기 XY 이동테이블에 장착되고 벽면을 도장하는 브러쉬롤러유닛; 및 상기 XY 이동테이블에 장착되고 페인트를 스프레이분사하는 스프레이다축로봇을 포함한다.The modular robotic automation device for high-altitude painting of the present invention includes a mobile robot including wheels and outriggers; A lifting device mounted on the upper surface of the mobile robot; An XY moving device coupled to the upper part of the lifting device to move the XY moving table in the X-axis and Y-axis directions; A brush roller unit mounted on the XY moving table and painting the wall; and a multi-axis spray robot mounted on the XY moving table and spraying paint.
Description
본 발명은 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동가능한 모바일 로봇에 승강장치와 XY 이동장치를 구비하고 브러쉬롤러유닛과 스프레이다축로봇을 동시에 구비하여 높은 곳에 있는 벽면과 천장 및 그 사이의 모서리까지 도장할 수 있는 모듈형 로봇 자동화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a modular robot automation device for high-altitude painting, and more specifically, to a movable mobile robot equipped with a lifting device and an This relates to a modular robotic automation device that can paint the ceiling and even the edges in between.
고소도장작업은 위험하고 불쾌한 환경에서 반복적으로 수행하는 대표적인 3D 업종이다. 특히 작업자가 넓고 높은 벽면과 높은 천장을 도장하기 위해 비계를 발판 삼아 작업할 경우 추락사고 등 산업재해의 위험이 상존한다. 실내 페인팅의 경우 작업자가 밀폐된 공간 내에서 공정을 수행하기 때문에 장시간 작업시 호흡에 곤란을 느끼고 나아가 질식 사고가 발생하기도 한다. 이러한 작업의 위험요소로 인해 숙련된 기능공의 확보가 어렵다. 뿐만 아니라 비계의 설치 및 해체과정으로 인하여 공사기간 지연 문제와 비용 증가 문제 등 다양한 문제점이 발생한다.High-altitude painting work is a representative 3D industry that is repeatedly performed in a dangerous and unpleasant environment. In particular, when workers use scaffolding as a stepping stone to paint wide, high walls and high ceilings, there is a constant risk of industrial accidents such as falling accidents. In the case of indoor painting, workers perform the process in a closed space, so they may have difficulty breathing while working for long periods of time, and even suffocation accidents may occur. Due to the risk factors of this work, it is difficult to secure skilled workers. In addition, the process of installing and dismantling scaffolding causes various problems, such as delays in construction period and increased costs.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 해당 공정을 자동화하기 위한 로봇들이 개발되고 있다. 하지만 해당 로봇들은 주로 외벽을 대상으로 분사기를 곤돌라에 탑재하거나 일반적인 산업용 로봇을 리프트에 탑재하는 방식으로 개발되어 이용되고 있다.To solve these problems, robots have recently been developed to automate the process. However, these robots are mainly developed and used by mounting sprayers on gondolas targeting exterior walls or mounting general industrial robots on lifts.
그러나, 기존의 수직 다관절 형태의 다축 로봇팔은 작업영역이 구 형상을 띄고 있어 평면 작업이 요구되는 도장작업에 기구적으로 비효율적이며, 작업 환경에 따라 진입이 어려운 장소에는 적용이 곤란한 경우가 많다. However, the existing vertical multi-joint type multi-axis robot arm has a spherical work area, so it is mechanically inefficient for painting work that requires flat work, and is often difficult to apply in places where entry is difficult depending on the work environment. .
본 발명은 실내외의 벽면 및 천장에 대한 고소도장 작업을 로봇 자동화로 대체하여 도장 공정의 작업 효율을 높이고, 실내 또는 지하의 공간의 경우 입구가 좁아 기존의 도장 장비들이 진입하기 어려운 상황을 극복하기 위해 분해, 운반, 재조립이 가능한 모듈형 로봇 자동화 시스템을 적용하여 효과적으로 도장 작업을 할 수 있는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention improves the work efficiency of the painting process by replacing high-altitude painting work on indoor and outdoor walls and ceilings with robot automation, and overcomes the situation in which existing painting equipment has difficulty entering indoor or underground spaces due to narrow entrances. The purpose is to provide a modular robot automation device for high-altitude painting that can effectively perform painting work by applying a modular robot automation system that can be disassembled, transported, and reassembled.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치는, 바퀴와 아웃트리거를 포함하는 모바일 로봇; 상기 모바일 로봇의 상면에 장착되는 승강장치; 상기 승강장치의 상부에 결합되어 XY 이동테이블을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 XY 이동장치; 상기 XY 이동테이블에 장착되고 벽면을 도장하는 브러쉬롤러유닛; 및 상기 XY 이동테이블에 장착되고 페인트를 스프레이분사하는 스프레이다축로봇을 포함한다.The modular robot automation device for high-altitude painting of the present invention to achieve the above object includes a mobile robot including wheels and outriggers; A lifting device mounted on the upper surface of the mobile robot; An XY moving device coupled to the upper part of the lifting device to move the XY moving table in the X-axis and Y-axis directions; A brush roller unit mounted on the XY moving table and painting the wall; and a multi-axis spray robot mounted on the XY moving table and spraying paint.
상기 모바일 로봇은 모터에 의해 구동되는 바퀴와 신장되어 지면에 지지되는 아웃트리거를 각각 포함하고, 서로 분해가능하게 결합되는 복수의 본체부재로 구성될 수 있다.The mobile robot may be composed of a plurality of main body members that each include wheels driven by a motor and outriggers that are extended and supported on the ground, and are decomposably coupled to each other.
상기 승강장치는 상기 복수의 본체부재의 상면에 결합되는 베이스판과, 상기 베이스판에 장착되어 유압실린더에 의해 승강되는 제1팬터그래프와, 상기 제1팬터그래프에 연결되어 유압실린더에 의해 승강되는 제2팬터그래프와, 상기 제2팬터그래프에 연결되어 승강되는 제3팬터그래프와, 상기 제3팬터그래프의 상단에 장착되는 상부베이스를 포함할 수 있다.The lifting device includes a base plate coupled to the upper surface of the plurality of main body members, a first pantograph mounted on the base plate and raised and lowered by a hydraulic cylinder, and a second pantograph connected to the first pantograph and raised and lowered by a hydraulic cylinder. It may include a third pantograph connected to the second pantograph and raised and lowered, and an upper base mounted on the top of the third pantograph.
상기 XY 이동장치는 상기 승강장치의 상면에 결합되는 지지판과, 상기 지지판에 장착된 한 쌍의 제1가이드레일에 제1모터에 의해 이동되는 X이동블록과, 상기 X이동블록에 장착된 한 쌍의 제2가이드레일에 제2모터에 의해 이동되는 Y이동블록을 포함할 수 있다.The XY moving device includes a support plate coupled to the upper surface of the lifting device, an The second guide rail may include a Y moving block moved by a second motor.
상기 브러쉬롤러유닛은 상기 Y이동블록에 결합되는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓에 결합된 모터장착부에 장착되는 회동모터와, 상기 회동모터에 의해 회동되는 회동브라켓과, 상기 회동브라켓에 회전가능하게 장착되는 브러쉬롤러와, 상기 회동브라켓에 장착되어 상기 브러쉬롤러로 페인트를 분사하는 분사부재를 포함할 수 있다.The brush roller unit includes a fixed bracket coupled to the Y moving block, a rotating motor mounted on a motor mounting portion coupled to the fixed bracket, a rotating bracket rotated by the rotating motor, and rotatably mounted on the rotating bracket. It may include a brush roller and a spray member mounted on the rotating bracket to spray paint to the brush roller.
상기 스프레이다축로봇은 상기 Y이동블록에 결합되는 고정암과, 상기 고정암에 회동가능하게 연결되는 제1회동암과, 상기 제1회동암에 회동가능하게 연결되는 제2회동암과, 상기 제2회동암에 회동가능하게 연결되는 제3회동암과, 상기 제3회동암에 결합되어 페인트를 분사하는 스프레이부재를 포함할 수 있다.The spray multi-axis robot includes a fixed arm coupled to the Y moving block, a first rotating arm rotatably connected to the fixed arm, a second rotating arm rotatably connected to the first rotating arm, and the first rotating arm. It may include a third rotating arm rotatably connected to the second rotating arm, and a spray member coupled to the third rotating arm to spray paint.
상기한 본 발명의 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치에 의하면, 실내외의 벽면 및 천장에 대한 고소도장 작업을 로봇 자동화로 대체하여 도장 공정의 작업 효율을 높이고, 실내 또는 지하의 공간의 경우 입구가 좁아 기존의 도장 장비들이 진입하기 어려운 상황을 극복하기 위해 분해, 운반, 재조립이 가능한 모듈형 로봇 자동화 시스템을 적용하여 효과적으로 도장 작업을 할 수 있다.According to the modular robot automation device for high-altitude painting of the present invention, high-altitude painting work on indoor and outdoor walls and ceilings is replaced with robot automation to increase the work efficiency of the painting process, and in the case of indoor or underground spaces, the entrance is To overcome situations where it is difficult for existing painting equipment to enter due to narrow spaces, effective painting work can be done by applying a modular robot automation system that can be disassembled, transported, and reassembled.
또한, 높은 벽체의 경우 상승 및 하강이 가능한 리프팅 장치에 브러쉬 롤러 및 다축로봇 스프레이를 탑재하여 이중 또는 협업으로 도장 작업을 할 수 있도록 하여 작업 속도와 효율을 높일 수 있다.In addition, in the case of high walls, brush rollers and multi-axis robot sprayers are mounted on lifting devices that can rise and fall, enabling double or collaborative painting work to increase work speed and efficiency.
그리고, 넓고 평평한 벽면의 경우 자동 운전되는 브러쉬 롤러 장치로 작업하고, 벽면과 천정 사이의 코너부는 브러쉬 작업이 곤란하므로 다축로봇 스프레이 장치가 담당하도록 하여, 동시 작업이 가능케 하므로 작업 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.In addition, in the case of wide and flat walls, work is done with an automatically operated brush roller device, and since brushing the corners between the wall and the ceiling is difficult, a multi-axis robot spray device is in charge, enabling simultaneous work, greatly improving work efficiency. there is.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 승강장치가 상승된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에서 XY 이동장치와 브러쉬롤러유닛을 나타내는 일부 사시도이다.
도 4는 브러쉬롤러유닛이 벽면을 도장하고 스프레이다축로봇이 모서리 부분을 도장하는 것을 나타내는 일부 측면도이다.
도 5는 모바일 로봇과 승강장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 XY 이동장치(a)와 브러쉬롤러유닛(b)과 스프레이다축로봇(c)을 각각 나타내는 사시도이다.
도 7은 스프레이다축로봇이 벽면을 도장하는 것을 나타내는 측면도이다.
도 8은 스프레이다축로봇이 천장을 도장하는 것을 나타내는 측면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a modular robot automation device for high-altitude painting according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the lifting device in Figure 1 in an elevated state.
Figure 3 is a partial perspective view showing the XY moving device and brush roller unit in Figure 1.
Figure 4 is a partial side view showing the brush roller unit painting the wall surface and the spray multi-axis robot painting the corner portion.
Figure 5 is an exploded perspective view showing the mobile robot and the lifting device.
Figure 6 is a perspective view showing the XY moving device (a), the brush roller unit (b), and the spray multi-axis robot (c), respectively.
Figure 7 is a side view showing a multi-axis spray robot painting a wall.
Figure 8 is a side view showing the spray multi-axis robot painting the ceiling.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and explained in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, note that in the attached drawings, like components are indicated by the same symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에서 승강장치가 상승된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1에서 XY 이동장치와 브러쉬롤러유닛을 나타내는 일부 사시도이고, 도 4는 브러쉬롤러유닛이 벽면을 도장하고 스프레이다축로봇이 모서리 부분을 도장하는 것을 나타내는 일부 측면도이다. 또한, 도 5는 모바일 로봇과 승강장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 XY 이동장치(a)와 브러쉬롤러유닛(b)과 스프레이다축로봇(c)을 각각 나타내는 사시도이다.Figure 1 is a perspective view showing a modular robot automation device for high-altitude painting according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the lifting device in an elevated state in Figure 1, and Figure 3 is an XY movement device in Figure 1. and a partial perspective view showing the brush roller unit, and Figure 4 is a partial side view showing the brush roller unit painting the wall and the spray multi-axis robot painting the corner. In addition, Figure 5 is an exploded perspective view showing the mobile robot and the lifting device, and Figure 6 is a perspective view showing the XY moving device (a), the brush roller unit (b), and the spray multi-axis robot (c), respectively.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치(100)는, 바퀴(113)와 아웃트리거(115)를 포함하는 모바일 로봇(110), 모바일 로봇의 상면에 장착되는 승강장치(120), 승강장치의 상부에 결합되어 XY 이동테이블을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 XY 이동장치(170), XY 이동테이블에 장착되고 벽면을 도장하는 브러쉬롤러유닛(200), 및 XY 이동테이블에 장착되고 페인트를 스프레이분사하는 스프레이다축로봇(210)을 포함한다.As shown in Figure 1, the modular
모바일 로봇(110)은 직사각형 블록 형태로 형성되는 본체부재(111)와, 본체부재의 양측면에 장착되고 내부에 장착된 모터에 의해 회전되는 복수의 바퀴(113)와, 본체부재의 모서리에서 회동 및 신축가능하게 구비되어 모바일 로봇(110)이 전도되는 것을 방지하는 복수의 아웃트리거(115)를 포함할 수 있다.The
도 5에 도시된 바와 같이, 모바일 로봇(110)은 서로 분해가능하게 결합되는 복수의 본체부재(111)로 구성될 수 있다. 각 본체부재(111)에는 바퀴(113)와 아웃트리거(115)가 하나씩 구비될 수 있다. 복수의 본체부재(111)는 서로 결합될 수 있고, 결합된 본체부재(111)가 승강부재(120)의 베이스판(121)에 결합될 수 있다.As shown in FIG. 5, the
승강장치(120)는 복수의 본체부재(111)의 상면에 결합되는 베이스판(121)과, 베이스판에 장착되어 유압실린더에 의해 승강되는 팬터그래프(Pantograph, Pantagraph)와, 팬터그래프의 상단에 장착되는 상부베이스(160)를 포함할 수 있다.The
팬터그래프는 베이스판에 장착되어 유압실린더(137)에 의해 승강되는 제1팬터그래프(130)와, 제1팬터그래프에 연결되어 유압실린더(147)에 의해 승강되는 제2팬터그래프(140)와, 제2팬터그래프에 연결되어 승강되는 제3팬터그래프(150)로 구성될 수 있다.The pantograph includes a
제1팬터그래프(130)는 복수의 링크(131)와, 링크들의 중간에 연결되는 중간회동축(133)과, 링크들의 단부에 연결되는 단부회동축(135)과, 일측 하단의 단부회동축과 타측 상단의 단부회동축 사이에 연결되는 유압실린더(137)를 포함할 수 있다.The
제2팬터그래프(140)는 복수의 링크(141)와, 링크들의 중간에 연결되는 중간회동축(143)과, 링크들의 단부에 연결되는 단부회동축(145)과, 일측 하단의 단부회동축과 타측 상단의 단부회동축 사이에 연결되는 유압실린더(147)를 포함할 수 있다.The
제3팬터그래프(150)는 복수의 링크(151)와, 링크들의 중간에 연결되는 중간회동축(153)과, 링크들의 단부에 연결되는 단부회동축(155)을 포함할 수 있다. 제1팬터그래프(130)와 제2팬터그래프(140)와 제3팬터그래프(150)는 단부회동축끼리 순차적으로 연결될 수 있다. 제1팬터그래프(130)와 제2팬터그래프(140)에는 유압실린더가 구비되어 승강될 수 있고, 제3팬터그래프(150)에는 유압실린더가 없지만, 제1팬터그래프(130)와 제2팬터그래프(140)의 승강에 따라 승강될 수 있다.The
베이스판(121)의 상면에는 제1팬터그래프(130)의 일측 단부회동축(135)이 장착되는 회동축 장착부(122)와, 제1팬터그래프(130)의 타측 단부회동축(135)이 장착되는 축가이드(123)가 구비될 수 있다.The upper surface of the
회동축 장착부(122)는 일측 단부회동축(135)이 회전가능하게 장착되는 한 쌍의 브라켓 형태로 형성될 수 있다. 축가이드(123)는 타측 단부회동축(135)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드레일홈 형태로 형성될 수 있다.The rotating
베이스판(121)의 전면에는 복수의 조명(125)이 설치될 수 있다.A plurality of
상부베이스(160)는 제3팬터그래프(150)의 상단에 장착되어 그 위에 설치되는 장치들을 지지할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상부베이스(160)의 하면에도 제3팬터그래프(150)의 일측 단부회동축(155)이 장착되는 회동축 장착부와, 제3팬터그래프(150)의 타측 단부회동축(155)이 장착되는 축가이드가 구비될 수 있다.The
도 6(a)에 도시된 바와 같이, XY 이동장치(170)는 승강장치(120)의 상면에 결합되는 지지판(171)과, 지지판에 장착된 한 쌍의 제1가이드레일(172)에 제1모터(174)에 의해 이동되는 X이동블록(176)과, X이동블록에 장착된 한 쌍의 제2가이드레일(182)에 제2모터(184)에 의해 이동되는 Y이동블록(180)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6(a), the 1. An
지지판(171)은 승강장치(120)의 상부베이스(160)의 상면에 장착될 수 있다. 지지판(171)은 직사각형 판재의 내부에 관통형성된 절개부가 다수 형성될 수 있다.The
지지판(171)의 장변측 가장자리에 한 쌍의 제1가이드레일(172)이 고정될 수 있고, 제1모터(174)는 지지판(171)의 장변측 외측에 장착될 수 있다. 지지판(171)의 중앙부에는 장변에 평행한 방향으로 제1리드스크류(173)이 회전가능하게 장착될 수 있다. 제1리드스크류(173)의 회전축과 제1모터(174)의 회전축 사이에는 제1벨트(175)가 연결되어, 제1모터(174)가 제1리드스크류(173)를 정역회전시킬 수 있다.A pair of
X이동블록(176)은 한 쌍의 제1가이드레일(172) 상에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제1리드스크류(173)가 회전함에 따라 X이동블록(176)이 X축 방향으로 이동할 수 있도록 나사결합될 수 있다.The
X이동블록(176)의 상면에는 한 쌍의 제2가이드레일(182)이 고정되고, X이동블록(176)의 중앙부에는 Y축방향으로 제2리드스크류(183)가 회전가능하게 장착될 수 있다. 제2모터(184)는 X이동블록(176)의 외측에 장착될 수 있다.A pair of
제2리드스크류(183)의 회전축과 제2모터(184)의 회전축 사이에는 제2벨트(185)가 연결되어, 제2모터(184)가 제2리드스크류(183)를 정역회전시킬 수 있다.A
Y이동블록(180)은 한 쌍의 제2가이드레일(182) 상에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제2리드스크류(183)가 회전함에 따라 Y이동블록(180)이 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 나사결합될 수 있다.The
Y이동블록(180)의 상면에는 XY 이동테이블(190)이 결합될 수 있다. XY 이동테이블(190)은 XY 이동장치(170)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동될 수 있다. XY 이동테이블(190)의 상면에는 브러쉬롤러유닛(200)과 스프레이다축로봇(210)이 장착될 수 있다.An XY moving table 190 may be coupled to the upper surface of the
도 6(b)에 도시된 바와 같이, 브러쉬롤러유닛(200)은 Y이동블록(180)에 결합되는 고정브라켓(201)과, 고정브라켓에 결합된 모터장착부(202)에 장착되는 회동모터(203)와, 회동모터에 의해 회동되는 회동브라켓(204)과, 회동브라켓에 회전가능하게 장착되는 브러쉬롤러(205)와, 회동브라켓에 장착되어 브러쉬롤러로 페인트를 분사하는 분사부재(207)를 포함할 수 있다.As shown in Figure 6(b), the
우선, 브러쉬롤러유닛(200)은 XY 이동테이블(190) 상에 한 쌍이 나란히 장착될 수 있다.First, a pair of
고정브라켓(201)은 Y이동블록(180) 상면에 결합되는 XY 이동테이블(190)에 두 쌍이 결합될 수 있다. XY 이동테이블(190)은 두 쌍의 고정브라켓(201)과 스프레이다축로봇(210)의 베이스부가 장착될 수 있도록 Y이동블록(180)보다 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.Two pairs of fixing
한 쌍의 고정브라켓(201) 사이에는 모터장착부(202)가 결합되어 고정되고, 이 모터장착부(202)에 회동모터(203)가 결합되어 장착될 수 있다. 회동모터(203)의 회전축은 모터장착부(202)를 통과하여 회전가능하게 장착될 수 있다.A
회동모터(203)의 회전축 단부에는 회동브라켓(204)이 결합되어 회동모터(203)에 의해 정역회전될 수 있다. 회동브라켓(204)은 "ㄷ"자 모양으로 형성되어 브러쉬롤러(205)가 자유로이 회전가능하게 장착될 수 있다.A
브러쉬롤러(205)는 벽면에 접촉한 상태로 그 회전축이 이동함에 따라 벽면에 구름운동을 함으로써 회전될 수 있다. 그리고, 브러쉬롤러(205)의 회전축은 회동모터(203)가 회동브라켓(204)을 회전시킴으로써 회동되어 세로로 또는 가로로 그 자세를 바꾸어 배치될 수 있다.The
회동브라켓(204)의 상부와 하부에는 한 쌍의 결합브라켓(206)이 결합될 수 있다. 한 쌍의 결합브라켓(206)의 사이에는 한 쌍의 분사부재(207)가 장착되어 그 사이에 있는 브러쉬롤러(205)를 향해 페인트를 분사할 수 있다. 각 분사부재(207)에는 페인트가 분사되는 복수의 분사구가 형성되어 있다. 도시하지 않았으나, 펌프에 의해 펌핑되는 페인트를 공급하는 호스가 각 분사부재(207)의 내부 유로로 연결될 수 있다.A pair of
도 6(c)에 도시된 바와 같이, 스프레이다축로봇(210)은 Y이동블록(180)에 결합되는 고정암(211)과, 고정암에 회동가능하게 연결되는 제1회동암(212)과, 제1회동암에 회동가능하게 연결되는 제2회동암(214)과, 제2회동암에 회동가능하게 연결되는 제3회동암(216)과, 제3회동암에 결합되어 페인트를 분사하는 스프레이부재(218)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6(c), the
고정암(211)은 Y이동블록(180)의 상면에 결합된 XY 이동테이블(190)의 상면에 결합되어 고정될 수 있다. 고정암(211)은 하면판에서 상방으로 연장되다가 전방으로 절곡된 형태를 가질 수 있다.The fixed
제1회동암(212)은 고정암(211)의 상단에 소정 각도 범위에서 회동가능하게 연결될 수 있다. 제1회동암(212)은 고정암(211) 내부에 구비된 모터에 의해 회동될 수 있다.The first
제2회동암(214)은 제1회동암(212)의 상단에 소정 각도 범위에서 회동가능하게 연결될 수 있다. 제2회동암(214)은 제1회동암(212) 내부에 구비된 모터에 의해 회동될 수 있다.The second
제3회동암(216)은 제2회동암(214)의 상단에 소정 각도 범위에서 회동가능하게 연결될 수 있다. 제3회동암(216)은 제2회동암(214) 내부에 구비된 모터에 의해 회동될 수 있다. 제3회동암(216)은 제2회동암(214)에 비해 훨씬 작게 형성될 수 있다.The third
스프레이부재(218)는 제3회동암(216)에 결합되고, 페인트 호스가 연결되어 펌프에 의해 공급되는 페인트를 분사할 수 있다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 넓고 평평한 벽면은 브러쉬롤러유닛(200)을 사용하여 도장 작업을 진행하고, 브러쉬롤러 작업이 불가능한 모서리 부분과 천장은 스프레이다축로봇(210)을 사용하여 스프레이 방식의 도장 작업을 수행할 수 있다. 필요에 따라, 하도와 상도 등 이중으로 도장이 필요한 경우 브러쉬롤러로 하도 도장을 하고 스프레이다축로봇으로 상도 도장을 할 수도 있다.As shown in Figure 4, wide and flat walls are painted using a
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치는, 진입하기 어려운 장소 또는 좁은 통로를 지나 도장 장소에 들어가야 하는 경우에, 각 장치별로 분해하고 운반한 후 재조립해서 도장 작업을 수행할 수 있다.As shown in Figures 5 and 6, the modular robot automation device for high-altitude painting of the present invention is disassembled and transported for each device when it is necessary to enter the painting area through a difficult-to-enter place or a narrow passage. It can be reassembled and painted.
도 7은 스프레이다축로봇이 벽면을 도장하는 것을 나타내는 측면도이고, 도 8은 스프레이다축로봇이 천장을 도장하는 것을 나타내는 측면도이다.Figure 7 is a side view showing a multi-axis spray robot painting a wall, and Figure 8 is a side view showing a multi-axis spray robot painting a ceiling.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1회동암(212)은 고정암(211)에 대해 약 180도 범위에서 회동될 수 있고, 제2회동암(214)은 제1회동암(212)에 대해 약 250도 범위에서 회동될 수 있으며, 제3회동암(216)은 제2회동암(214)에 대해 약 250도 범위에서 회동될 수 있다.As shown in Figures 7 and 8, the first
도 7에는 스프레이다축로봇(210)이 벽면을 도장하는 자세와 스프레이 도장 패턴이 예시되어 있다. 벽면에서 스프레이부재(218)를 좌우로 이동시키기 위해서는 XY 이동테이블(190)을 X방향으로 이동시킬 수 있다. 벽면에서 스프레이부재(218)를 상하로 이동시키기 위해서는 승강장치(120)을 상하로 이동시킬 수 있다.Figure 7 illustrates the posture and spray painting pattern of the
도 8에는 스프레이다축로봇(210)이 천장을 도장하는 자세와 스프레이 도장 패턴이 예시되어 있다. 천장에서 스프레이부재(218)를 X방향으로 이동시키기 위해서는 XY 이동테이블(190)을 X방향으로 이동시킬 수 있다. 천장에서 스프레이부재(218)를 Y방향으로 이동시키기 위해서는 XY 이동테이블(190)을 Y방향으로 이동시킬 수 있다.Figure 8 illustrates the posture and spray painting pattern of the
이와 같이, 본 발명의 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치에 의하면, 브러쉬롤러의 장착축을 회동하여 그 자세를 바꿀 수 있고 브러쉬롤러를 X방향, Y방향 및 상하 방향으로 움직이며 벽면 도장을 할 수 있다.In this way, according to the modular robot automation device for high-altitude painting of the present invention, the posture of the brush roller can be changed by rotating the mounting axis, and the brush roller can be moved in the X direction, Y direction, and up and down directions to paint the wall. there is.
또한, 스프레이다축로봇의 복수의 회동암을 회동하여 그 자세를 바꿀 수 있고 스프레이부재가 모서리 또는 천장을 향하도록 다축로봇을 움직일 수 있으며, 다축로봇을 X방향, Y방향 및 상하 방향으로 움직이며 벽면, 천장, 모서리 부분, 복잡한 구조의 기둥과 보 등의 도장을 할 수 있다.In addition, the posture can be changed by rotating the multiple rotating arms of the spray multi-axis robot, the multi-axis robot can be moved so that the spray member faces the corner or the ceiling, and the multi-axis robot can be moved in the , ceilings, corners, and columns and beams of complex structures can be painted.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art will be able to understand the addition, change, deletion or addition of components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and this will also be included within the scope of the rights of the present invention.
100: 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치
110: 모바일 로봇
111: 본체부재
113: 바퀴
115: 아웃트리거
120: 승강장치
121: 베이스판
122: 회동축 장착부
123: 축가이드
125: 조명
130: 제1팬터그래프
131: 링크
133: 중간회동축
135: 단부회동축
137: 유압실린더
140: 제2팬터그래프
141: 링크
143: 중간회동축
145: 단부회동축
147: 유압실린더
150: 제3팬터그래프
151: 링크
153: 중간회동축
155: 단부회동축
160: 상부베이스
165: 조명
170: XY 이동장치
171: 지지판
172: 제1가이드레일
173: 제1리드스크류
174: 제1모터
175: 제1벨트
176: X이동블록
180: Y이동블록
182: 제2가이드레일
183: 제2리드스크류
184: 제2모터
185: 제2벨트
190: XY 이동테이블
200: 브러쉬롤러유닛
201: 고정브라켓
202: 모터장착부
203: 회동모터
204: 회동브라켓
205: 브러쉬롤러
206: 결합브라켓
207: 분사부재
210: 스프레이다축로봇
211: 고정암
212: 제1회동암
214: 제2회동암
216: 제3회동암
218: 스프레이부재100: Modular robotic automation device for high-altitude painting
110: Mobile robot 111: Main body member
113: wheel 115: outrigger
120: Elevating device 121: Base plate
122: Rotating shaft mounting part 123: Axial guide
125: lighting
130: First pantograph 131: Link
133: Middle rotation axis 135: End rotation axis
137: Hydraulic cylinder
140: Second pantograph 141: Link
143: middle rotation axis 145: end rotation axis
147: Hydraulic cylinder
150: Third Pantograph 151: Link
153: Middle rotation axis 155: End rotation axis
160: upper base 165: lighting
170: XY moving device 171: support plate
172: first guide rail 173: first lead screw
174: first motor 175: first belt
176: X moving block
180: Y moving block 182: 2nd guide rail
183: second lead screw 184: second motor
185: 2nd belt
190: XY moving table
200: Brush roller unit 201: Fixing bracket
202: Motor mounting part 203: Rotation motor
204: Rotating bracket 205: Brush roller
206: Coupling bracket 207: Spraying member
210: Spray multi-axis robot 211: Fixed arm
212: 1st circular arm 214: 2nd circular arm
216: Third rotating arm 218: Spray member
Claims (6)
상기 모바일 로봇의 상면에 장착되는 승강장치;
상기 승강장치의 상부에 결합되어 XY 이동테이블을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 XY 이동장치;
상기 XY 이동테이블에 장착되고 벽면을 도장하는 브러쉬롤러유닛; 및
상기 XY 이동테이블에 장착되고 페인트를 스프레이분사하는 스프레이다축로봇을 포함하는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치.Mobile robots including wheels and outriggers;
A lifting device mounted on the upper surface of the mobile robot;
An XY moving device coupled to the upper part of the lifting device to move the XY moving table in the X-axis and Y-axis directions;
A brush roller unit mounted on the XY moving table and painting the wall; and
A modular robot automation device for high-altitude painting, including a multi-axis spray robot mounted on the XY moving table and spraying paint.
상기 모바일 로봇은 모터에 의해 구동되는 바퀴와 신장되어 지면에 지지되는 아웃트리거를 각각 포함하고, 서로 분해가능하게 결합되는 복수의 본체부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치.According to paragraph 1,
The mobile robot is a modular robot automation device for high-altitude painting, characterized in that it is composed of a plurality of body members that are decomposably coupled to each other, each including a wheel driven by a motor and an outrigger that is extended and supported on the ground. .
상기 승강장치는
상기 복수의 본체부재의 상면에 결합되는 베이스판과,
상기 베이스판에 장착되어 유압실린더에 의해 승강되는 제1팬터그래프와,
상기 제1팬터그래프에 연결되어 유압실린더에 의해 승강되는 제2팬터그래프와,
상기 제2팬터그래프에 연결되어 승강되는 제3팬터그래프와,
상기 제3팬터그래프의 상단에 장착되는 상부베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치.According to paragraph 2,
The lifting device is
A base plate coupled to the upper surface of the plurality of body members,
A first pantograph mounted on the base plate and raised and lowered by a hydraulic cylinder,
A second pantograph connected to the first pantograph and raised and lowered by a hydraulic cylinder,
A third pantograph connected to the second pantograph and raised and lowered,
A modular robot automation device for high-altitude painting, comprising an upper base mounted on the top of the third pantograph.
상기 XY 이동장치는
상기 승강장치의 상면에 결합되는 지지판과,
상기 지지판에 장착된 한 쌍의 제1가이드레일에 제1모터에 의해 이동되는 X이동블록과,
상기 X이동블록에 장착된 한 쌍의 제2가이드레일에 제2모터에 의해 이동되는 Y이동블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치.According to paragraph 1,
The XY moving device is
A support plate coupled to the upper surface of the lifting device,
An X moving block moved by a first motor on a pair of first guide rails mounted on the support plate,
A modular robot automation device for high-altitude painting, comprising a Y moving block moved by a second motor on a pair of second guide rails mounted on the X moving block.
상기 브러쉬롤러유닛은
상기 Y이동블록에 결합되는 고정브라켓과,
상기 고정브라켓에 결합된 모터장착부에 장착되는 회동모터와,
상기 회동모터에 의해 회동되는 회동브라켓과,
상기 회동브라켓에 회전가능하게 장착되는 브러쉬롤러와,
상기 회동브라켓에 장착되어 상기 브러쉬롤러로 페인트를 분사하는 분사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치.According to paragraph 4,
The brush roller unit is
A fixing bracket coupled to the Y moving block,
A rotation motor mounted on the motor mounting portion coupled to the fixing bracket,
A rotating bracket rotated by the rotating motor,
A brush roller rotatably mounted on the rotating bracket,
A modular robot automation device for high-altitude painting, comprising a spray member mounted on the rotating bracket and spraying paint with the brush roller.
상기 스프레이다축로봇은
상기 Y이동블록에 결합되는 고정암과,
상기 고정암에 회동가능하게 연결되는 제1회동암과,
상기 제1회동암에 회동가능하게 연결되는 제2회동암과,
상기 제2회동암에 회동가능하게 연결되는 제3회동암과,
상기 제3회동암에 결합되어 페인트를 분사하는 스프레이부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고소 도장을 위한 모듈형 로봇 자동화 장치.According to paragraph 4,
The spray multi-axis robot is
A fixed arm coupled to the Y moving block,
A first rotating arm rotatably connected to the fixed arm,
a second rotary arm rotatably connected to the first rotary arm;
A third rotary arm rotatably connected to the second rotary arm,
A modular robot automation device for high-altitude painting, comprising a spray member coupled to the third rotating arm and spraying paint.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220094525A KR20240016575A (en) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | Modular robot automation device for high place painting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220094525A KR20240016575A (en) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | Modular robot automation device for high place painting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240016575A true KR20240016575A (en) | 2024-02-06 |
Family
ID=89858287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220094525A KR20240016575A (en) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | Modular robot automation device for high place painting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240016575A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110011186A (en) | 2009-07-28 | 2011-02-08 | 대우조선해양 주식회사 | Vertically painting apparatus |
-
2022
- 2022-07-29 KR KR1020220094525A patent/KR20240016575A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110011186A (en) | 2009-07-28 | 2011-02-08 | 대우조선해양 주식회사 | Vertically painting apparatus |
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