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KR101444392B1 - 도막 형성 로봇 - Google Patents

도막 형성 로봇 Download PDF

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KR101444392B1
KR101444392B1 KR1020130027953A KR20130027953A KR101444392B1 KR 101444392 B1 KR101444392 B1 KR 101444392B1 KR 1020130027953 A KR1020130027953 A KR 1020130027953A KR 20130027953 A KR20130027953 A KR 20130027953A KR 101444392 B1 KR101444392 B1 KR 101444392B1
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KR
South Korea
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cooling plate
control unit
control
plate
attached
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김은중
조기수
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 도막 형성 로봇에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 도막 형성 로봇은 몸체; 일단이 상기 몸체에 연결되어, 상하로 회전되는 암; 및 상기 몸체에 탈착 가능하게 제공되는 제어 유닛을 포함하되, 상기 제어 유닛은, 제어판; 및 상기 제어판이 부착되는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 몸체에는 상기 제어판이 삽입되는 홀이 형성되되, 상기 제어 유닛이 상기 몸체에 부착되면 상기 냉각 플레이트는 상기 몸체로부터 노출될 수 있다.

Description

도막 형성 로봇{Paint film forming robot}
본 발명은 도막 형성 로봇에 관한 것이다.
선박은 부식과 손상을 방지할 목적으로 그 표면에 도막이 형성된다. 선체 외면의 도막 두께가 균일하지 않으면, 선박이 운항할 때 물과의 마찰저항이 커서 추진효율이 낮아질 수 있다. 선체의 도막 두께가 균일하지 않으면 도막의 박리가 발생하여 선박이 부식된다. 따라서 선박을 구성하는 각각의 블록은 내면 및 외면 모두에 도막 두께가 균일하게 형성되어야 한다.
도막의 두께를 균일하게 하기 위해 로봇이 사용된다. 로봇에는 로봇의 제어를 위한 제어판이 포함된다. 제어판은 오작동 또는 파손의 방지를 위해, 동작 중 발생되는 열을 외부로 방출하여야 한다. 또한, 제어판은 파손이 발생된 경우 교체를 하여한다. 그러나, 제어판은 로봇의 내부에 제공되어 냉각 또는 교체 작업이 복잡한 문제가 있다.
본 발명은 제어판이 효과적으로 냉각되는 도막 형성 로봇을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 제어판의 교체가 간단한 도막 형성 로봇을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 몸체; 및 일단이 상기 몸체에 연결되어, 상하로 회전되는 암; 및 상기 몸체에 탈착 가능하게 제공되는 제어 유닛을 포함하되, 상기 제어 유닛은, 제어판; 및 상기 제어판이 부착되는 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 몸체에는 상기 제어판이 삽입되는 홀이 형성되되, 상기 제어 유닛이 상기 몸체에 부착되면 상기 냉각 플레이트는 상기 몸체로부터 노출되는 도막 형성 로봇이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛의 일측을 상기 몸체에 대해 회전 가능하게 고정시키는 힌지는, 상기 냉각 플레이트 또는 상기 몸체에서 상기 홀과 인접한 곳의 일 측에 제공되는 힌지 로드; 및 상기 힌지 로드에 대응되게 상기 냉각 플레이트 또는 상기 몸체에서 상기 홀과 인접한 곳의 타측에 제공되되, 상기 힌지 로드가 삽입되어 상기 힌지를 이루는 고정 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛의 타측을 상기 몸체에 대해 고정시키는 스냅 패스너 및 상기 스냅 패스너와 결합되는 고리 중 하나는 상기 몸체에서 상기 홀과 인접한 곳에 제공되고, 다른 하나는 상기 플레이트의 측면에 제공될 수 있다.
또한, 상기 스냅 패스너 및 상기 고리는 상기 힌지의 반대쪽에 위치될 수 있다.
또한, 상기 냉각 플레이트에는 상기 제어판이 부착되는 면의 반대쪽에 위치되는 외면에 홈이 형성되고, 상기 냉각 유닛은 상기 외면에 부착되는 덮개를 더 포함하고, 상기 덮개와 상기 홈 사이에는 냉매가 흐르는 냉매 유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 냉각 플레이트의 측면에 돌출되게 제공되고 상기 냉매 유로와 연통되는 연결관이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 도막 형성 로봇의 제어판이 효과적으로 냉각될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 도막 형성 로봇은 제어판의 유지 보수가 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도막 형성 로봇의 사시도이고, 도 2는 도 1의 도막 형성 로봇의 측면도이다.
도 3은 제어 유닛이 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 제어 유닛에서 덮개가 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 제어 유닛이 구동 유닛에 부착되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도막 형성 로봇의 사시도이고, 도 2는 도 1의 도막 형성 로봇의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도막 형성 로봇(10)은 몸체(100), 암(300), 받침부재(400) 및 작업유닛(500)을 포함한다.
이하 몸체(100)에서 회전되지 않는 하부의 길이방향을 제 1 방향(1), 상부에서 보았을 때 제 1 방향(1)에 수직한 방향을 제 2 방향(2), 제 1 방향(1) 및 제 2 방향(2)에 수직한 방향을 제 3 방향(3)이라 한다. 그리고, 제 1 방향(1)에서 암(300) 및 받침부재(400)가 위치되는 방향을 전방이라 하고, 그 반대편을 후방이라 한다.
몸체(100)는 지면 또는 크레인 등으로 제공되는 설치면(B)에 위치되어, 도막 형성 로봇(10)을 고정시킨다. 몸체(100)에는 후술할 제어 유닛(600)이 탈착가능하게 부착된다. 몸체(100)는 주행유닛(110) 및 구동유닛(120)을 포함한다. 주행유닛(110)은 구동유닛(120) 및 암(300)을 제 1 방향(1)으로 이동시킨다. 본 실시예에서는, 주행유닛(110)이 육면체 형상으로 제공되는 것으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 아니한다. 주행유닛(110)의 하면에는 양측에 복수의 롤러어셈블리(111)가 제공된다. 복수의 롤러어셈블리(111)는 제 1 방향(1)을 따라 나란히 위치된다. 롤러어셈블리(111)는 주행유닛(110)의 이동을 가이드 한다. 주행유닛(110)의 일 측면에는 고정부재(112)가 제공된다. 고정부재(112)는 도막을 형성하는 각 공정에 사용되는 관을 고정한다. 고정부재(112)는 주행유닛(110)의 하면에 고정되어, 그 단부가 주행유닛(110)의 후방으로 노출된다. 또 다른 실시 예로 고정부재(112)는 일단이 주행유닛(110)의 측면에 제공될 수 있다.
구동유닛(120)은 주행유닛(110)의 상면에 설치된다. 구동유닛(120)은 주행유닛(110)에 대해 제 3 방향(3)에 평행한 축을 기준으로 회전가능하게 제공된다. 구동유닛(120)의 전방에는 제 1 결합부재(210) 및 제 2 결합부재(220)가 제공된다. 제 1 결합부재(210) 및 제 2 결합부재(220)는 주행유닛(110)의 측면보다 외측에 위치되게 제공된다. 제 2 결합부재(220)는 제 1 결합부재(210)의 하부에 위치된다. 제 2 결합부재(220)의 단부는 제 1 결합부재(210)의 단부보다 전방에 위치된다.
암(300)의 일단은 구동유닛(120)에 제 2 방향(2)에 평행한 축을 기준으로 회전 가능하게 결합된다. 암(300)은 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320)를 포함한다. 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320)는 그 길이가 동일하게 제공된다. 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320)는 구동유닛(120)에 회전 가능하게 결합된다. 제 1 링크(310)의 일단은 제 1 축핀(A1)에 의해 제 1 결합부재(210)와 결합된다. 제 2 링크(320)는 제 1 링크(310)와 평행하게 제 1 링크(310)의 하부에 위치된다. 제 2 링크(320)의 일단은 제 2 축핀(A2)에 의해 제 2 결합부재(220)와 결합된다. 제 1 축핀(A1)과 제 2 축핀(A2)을 연결하는 가상선인 제 1 라인(L1)은 전방으로 하향 경사지게 형성된다. 제 1 링크(310)의 중앙과 제 2 링크(320)의 중앙에는 보강링크(330)가 제공된다. 보강링크(330)는 암(300)의 강도를 향상 시킨다. 보강링크(330)는 제 5 축핀(A5)에 의해 제 1 링크(310)와 결합되고, 제 6 축핀(A6)에 의해 제 2 링크(320)와 결합된다. 제 1 축핀(A1)에서 제 5 축핀(A5)까지의 거리는 제 2 축핀(A2)에서 제 6 축핀(A6)까지의 거리와 동일하게 제공된다. 따라서, 제 3 링크(330)는 제 1 라인(L1)과 평행하다. 제 1 결합부재(210) 또는 제 2 결합부재(220)에는 암(300)을 상하로 이동시키는 동력을 제공하는 모터(미도시)가 제공될 수 있다.
받침부재(400)는 암(300)의 타단에 결합된다. 받침부재(400)는 결합부(410) 및 받침부(420)를 포함한다. 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320)의 타단은 각각 제 3 축핀(A3) 및 제 4 축핀(A4)에 의해 결합부(410)에 힌지 결합 된다. 제 3 축핀(A3) 및 제 4 축핀(A4)을 연결하는 가상선인 제 2 라인(L2)은 제 1 라인(L1)과 동일한 길이로 형성된다. 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320)는 그 길이가 동일한 길이로 평행하게 제공되므로, 제 2 라인(L2)은 제 1 라인(L1)과 평행하다. 받침부(420)는 결합부(410)와 일정 각도를 이루게 제공된다. 받침부(420)에는 작업유닛(500)이 위치된다. 작업유닛(500)은 지지부재(510) 및 노즐부재(520)를 포함한다. 작업유닛(500)은 받침부(420)에 탈착 가능하게 제공된다. 노즐부재(520)는 도료를 분사하는 도장건 또는 연마재를 분사하는 블라스팅건으로 제공될 수 있다. 도장건 및 블라스팅건은 지지부재(510)에 교체 가능하게 제공된다.
도 3은 제어 유닛이 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
이하에서는 제어 유닛(600)이 구동 유닛(120)에 탈착되는 경우를 예로 들어 설명하나, 구동 유닛(120)은 주행 유닛(110)에 탈착가능하게 제공될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제어 유닛(600)은 냉각 플레이트(610) 및 제어판(620)을 포함한다. 제어판(620)은 냉각 플레이트(610)의 일측에 부착된다. 제어판(620)에는 도막 형성 로봇(10)을 제어하는 회로 또는 전자소자들이 제공된다. 또한, 제어판(620)은 외부의 제어 장치에 연결될 수 있다. 작업자가 제어 장치를 통해 도막 형성 로봇(10)의 제어 값을 인가하면, 제어판(620)은 제어 값에 상응되도록 도막 형성 로봇(10)을 제어 할 수 있다.
구동 유닛(120)에는 제어판(620)의 면적에 대응하는 홀(121)이 형성된다. 홀(121)의 면적은 냉각 플레이트(610)의 면적보다 작게 형성된다. 따라서, 제어 유닛(600)이 구동 유닛(120)에 부착되면, 제어판(620)은 홀에 삽입되고, 냉각 플레이트(610)는 구동 유닛(120)의 측면에 노출된다. 구동 유닛(120)의 측면은 냉각 플레이트(610)와 접하는 부분이 오목하게 들어간 단차부(122)가 형성된다. 따라서, 냉각 플레이트(610)의 측면은 일부가 단차부(122)로 삽입되어 항상 정 위치에 결합될 수 있다. 냉각 플레이트(610)와 구동 유닛(120)의 일면이 접하는 부분에는 패킹(123)이 위치된다. 패킹(123)은 냉각 플레이트(610) 또는 구동 유닛(120)의 일면에 제공된다. 패킹(123)은 구동 유닛(120)에서 제어 유닛(600)으로 전달되는 진동을 흡수한다. 따라서, 진동으로 인해 제어판(620)이 파손되거나 제어 시 오류가 발생되는 것이 방지된다.
도 4는 도 3의 제어 유닛에서 덮개가 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 냉각 플레이트(610)에는 제어판(620)이 부착되는 면의 반대쪽 면에 냉매 유로를 이루면 홈(612)이 형성될 수 있다. 홈(612)은 냉매 유로의 길이가 길게 형성되도록 상하 또는 좌우로 왕복되도록 절곡되어 형성될 수 있다. 냉각 플레이트(610)의 외면에 덮개(611)가 부착되면, 홈(612)과 덮개(611) 사이에 냉매 유로가 형성된다. 냉각 플레이트(610)의 외면에는 홈(612)이 형성되지 않은 부분에 제 1 고정홀(613a)이 형성되고, 덮개(611)에는 제 1 고정홀(613a)에 대응하는 곳에 제 2 고정홀(613b)이 형성될 수 있다. 덮개(611)는 제 1 고정홀(613a) 및 제 2 고정홀(613b)에 볼트 등을 삽입하여 냉각 플레이트(610)의 외면에 고정된다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 냉각 플레이트(610)에 냉각 유로가 간단하게 형성될 수 있다. 냉각 플레이트(610)의 일측면에는 냉매 유로와 연통되는 연결관(614)이 형성된다. 연결관(614)은 냉각 플레이트(610)의 측면보다 돌출되게 제공된다. 또한, 제어 유닛(600)이 구동 유닛(120)에 부착되었을 때 외부로 노출되게 제공될 수 있다. 따라서, 냉매를 공급하는 관을 연결관(614)에 용이하게 연결할 수 있다.
냉각 플레이트(610)의 일 측면에는 고정 부재(615)가 제공되고, 타 측면에는 고리(616)가 제공된다. 구동 유닛(120)의 측면에는 홀(121)과 인접한 곳에 힌지 로드(124) 및 스냅 패스너(125)가 제공된다. 힌지 로드(124)는 고정 부재(615)에 대응하는 곳에 위치되고, 스냅 패스너(125)는 고리(616)에 대응하는 곳에 위치된다. 고정 부재(615)에는 힌지 로드(124)가 삽입되는 삽입홀이 형성된다.
다른 실시 예로, 고정 부재(615)는 구동 유닛(120)의 측면에 위치되고, 힌지 로드(124)는 냉각 플레이트(610)의 측면에 위치될 수 있다.
또 다른 실시 예로, 고리(616)는 구동 유닛(120)의 측면에 위치되고, 스냅 패스너(125)는 냉각 플레이트(610)의 측면에 위치될 수 있다.
도 5 및 도 6은 제어 유닛이 구동 유닛에 부착되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 힌지 로드(124)와 고정 부재(615)가 정렬되도록 제어 유닛(600)을 위치시킨 상태에서, 제어 유닛(600)을 아래로 이동 시키면, 고정 부재(615)의 삽입홀에 힌지 로드(124)가 삽입되어 힌지를 이룬다. 제어 유닛(600)을 구동 유닛(120)의 홀 방향으로 회전 시키면, 제어판(620)이 구동 유닛(120)의 홀로 삽입되고, 냉각 플레이트(610)는 구동 유닛(120)의 측면과 접하게 된다. 이 후, 스냅 패스너(125)를 고리(616)에 걸어 고정 시키면, 제어 유닛(600)은 구동 유닛(120)에 완전히 결합된다. 또한, 제어 유닛(600)은 상술한 과정과 반대 과정을 통해 구동 유닛(120)에서 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 도막 형성 로봇(10)은 제어 유닛(600)의 탈착 과정이 간단하여 제어판(620)의 교체 또는 보수가 용이하다. 또한, 냉각 플레이트(610)가 몸체(100)의 외부로 노출되도록 제공되어, 냉각 효율이 향상된다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 몸체 110: 주행 유닛
120: 구동 유닛 210: 결합부재
300: 암 400: 받침부재
410: 결합부 420: 받침부
510: 지지부재 600: 제어 유닛
610: 냉각 플레이트 620: 제어판

Claims (6)

  1. 몸체;
    일단이 상기 몸체에 연결되어, 상하로 회전되는 암; 및
    상기 몸체에 탈착 가능하게 제공되는 제어 유닛을 포함하되,
    상기 제어 유닛은,
    제어판; 및
    상기 제어판이 부착되어 상기 제어판을 냉각시키는 냉각 플레이트를 포함하고,
    상기 몸체에는 상기 제어판이 삽입되는 홀이 형성되되, 상기 제어 유닛이 상기 몸체에 부착되면 상기 냉각 플레이트는 상기 몸체로부터 노출되는 도막 형성 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛의 일측을 상기 몸체에 대해 회전 가능하게 고정시키는 힌지는,
    상기 냉각 플레이트 또는 상기 몸체에서 상기 홀과 인접한 곳의 일 측에 제공되는 힌지 로드; 및
    상기 힌지 로드에 대응되게 상기 냉각 플레이트 또는 상기 몸체에서 상기 홀과 인접한 곳의 타측에 제공되되, 상기 힌지 로드가 삽입되어 상기 힌지를 이루는 고정 부재를 포함하는 도막 형성 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 유닛의 타측을 상기 몸체에 대해 고정시키는 스냅 패스너 및 상기 스냅 패스너와 결합되는 고리 중 하나는 상기 몸체에서 상기 홀과 인접한 곳에 제공되고, 다른 하나는 상기 플레이트의 측면에 제공되는 도막 형성 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스냅 패스너 및 상기 고리는 상기 힌지의 반대쪽에 위치되는 도막 형성 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트에는 상기 제어판이 부착되는 면의 반대쪽에 위치되는 외면에 홈이 형성되고,
    상기 냉각 유닛은 상기 외면에 부착되는 덮개를 더 포함하고,
    상기 덮개와 상기 홈 사이에는 냉매가 흐르는 냉매 유로가 형성되는 도막 형성 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트의 측면에 돌출되게 제공되고 상기 냉매 유로와 연통되는 연결관이 제공되는 도막 형성 로봇.
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