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KR-20260060614-A - Construction polishing robot device

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Abstract

본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치는, 건물 외벽을 바라보고 마련되어 건물 외벽을 그라인딩하는 연마장치, 상기 연마장치를 둘러싸는 형태로 마련되어 연마공정시 생기는 분진이 외부로 새어나가는 것을 막는 비산방지부, 상기 비산방지부의 외측 중앙부에 마련되는 와이어장치부를 포함하고, 상기 와이어장치부는, 상기 비산방지부의 외측면에 마련되는 지지판, 상기 지지판 일측에 마련되는 제1와이어롤러, 상기 제1와이어롤러의 일측에 마련되는 제2와이어롤러, 상기 제2와이어롤러의 일측에 마련되는 제3와이어롤러, 상기 제3와이어롤러의 일측에 마련되는 제4와이어롤러를 포함하고, 상기 제1와이어롤러부, 제2와이어롤러부, 제3와이어롤러부, 제4와이어롤러부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Inventors

  • 김대건

Assignees

  • 동서대학교 산학협력단

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241025

Claims (5)

  1. 건물 외벽을 바라보고 마련되어 건물 외벽을 그라인딩하는 연마장치; 상기 연마장치를 둘러싸는 형태로 마련되어 연마공정시 생기는 분진이 외부로 새어나가는 것을 막는 비산방지부; 상기 비산방지부의 외측 중앙부에 마련되는 와이어장치부;를 포함하고, 상기 와이어장치부는, 상기 비산방지부의 외측면에 마련되는 지지판; 상기 지지판 일측에 마련되는 제1와이어롤러; 상기 제1와이어롤러의 일측에 마련되는 제2와이어롤러; 상기 제2와이어롤러의 일측에 마련되는 제3와이어롤러; 상기 제3와이어롤러의 일측에 마련되는 제4와이어롤러;를 포함하고, 상기 제1와이어롤러부, 제2와이어롤러부, 제3와이어롤러부, 제4와이어롤러부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 연마 로봇 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 와이어장치부는, 상기 제1와이어롤러에 감겨 있는 제1와이어; 상기 제2와이어롤러에 감겨 있는 제2와이어; 상기 제3와이어롤러에 감겨 있는 제3와이어; 상기 제4와이어롤러에 감겨 있는 제4와이어; 상기 제1와이어를 고정시키는 제1고정부; 상기 제2와이어를 고정시키는 제2고정부; 상기 제3와이어를 고정시키는 제3고정부; 및 상기 제4와이어를 고정시키는 제4고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 연마 로봇 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1와이어롤러를 제어하여 제1와이어의 길이를 조절하는 제1와이어롤러명령부; 상기 제2와이어롤러를 제어하여 제2와이어의 길이를 조절하는 제2와이어롤러명령부; 상기 제3와이어롤러를 제어하여 제3와이어의 길이를 조절하는 제3와이어롤러명령부; 및 상기 제4와이어롤러를 제어하여 제4와이어의 길이를 조절하는 제4와이어롤러명령부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 연마 로봇 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 연마장치는, 건물 외벽과 밀착하여 건물 외벽을 연마시키는 연마부; 상기 연마부 후면에 마련되어 상기 비산방지부 내부에 위치하는 고정판; 및 상기 연마부의 중심부에 마련되는 회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 연마 로봇 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연마장치는, 상기 연마장치의 일측에 마련되어 건물 외벽을 감지하는 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 연마 로봇 장치.

Description

건설 연마 로봇 장치{Construction polishing robot device} 본 발명은 건물 외벽 연마공정시에 사용되는 무인자율 로봇시스템을 갖춘 건설 연마 로봇 장치에 관한 것이다. 본 과제(결과물)은 교육부와 한국연구재단의 재원으로 지원을 받아 수행된 3단계 산학연협력 선도대학 육성사업(LINC 3.0)의 연구결과이다. 콘크리트 표면에 연마작업은 도장작업에 앞서 금속 표면에 부착된 이물질을 제거하거나 용접부를 매끈하게 다듬거나 부식 부위를 제거하는 도장 전처리 작업이다. 기존의 재래식 건설산업 외벽 연마공정은 분진으로 인해 야기되는 환경오염을 막아줄 수 있는 수단이 존재하지 않아 주변 주민들에게 그 피해가 온전히 끼칠 수 있다. 특히, 초고층 건축물 외벽 콘크리트 연마공정의 경우 더욱 피해 정도가 심각하다. 이에 관해 선행하는 한국실용신안 제20-2001-0032387호는 콘크리트 연마기에 대한 내용이 개시되어 있다. 또한, 현재 대형 구조물 작업은 고소차 또는 와이어에 의존하여 청소 작업 등을 수행하므로 안전사고 및 피로감 누적에 의한 작업효율 저하로 인한 균등한 품질을 제공하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 기존의 곤돌라 건설로봇의 경우에는 수직 혹은 수평으로 움직여야 하므로 이동 메커니즘에 있어서 비효율적이다. 도 1은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치를 나타내는 정면사시도이다. 도 2는 도 1의 측면사시도이다. 도 3은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치의 일실시예를 나타내는 흐름도이다. 도 4는 도 2에 도시된 제어부를 나타내는 구성도이다. 도 5은 도 1의 A부분 확대도이다. 도 6는 도 1의 후면도이다. 도 7는 도 4의 B부분 확대도이다. 도 8은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치가 건물 외벽에 설치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치가 건물 외벽을 이동한 위치를 나타내는 도면이다. 도 10은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치가 좌표 지정 방식으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치가 스캔 후 좌표 저장 방식으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다. 본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 또한, 명세서 전체에 기재된 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서의 단수형 표현들은 문구에서 특별히 언급하지 않는 이상 복수형도 포함한다. 이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 건설 연마 로봇 장치에 대해 설명하도록 한다. 여기서, 후술될 내용에서 연마 공정은 가공물의 표면을 갈아 맞닿는 면을 고르게 하는 작업을 의미한다. 또한, 전면은 건물 외벽에 가장 가까운 면을 의미하며, 후면은 어떤 구조물에 의해서 건물 외벽과 마주보고 있지 않는 면을 의미한다. 도 1은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치를 나타내는 정면사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 측면사시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치의 일실시예를 나타내는 흐름도이다. 그리고, 도 4는 도 2에 도시된 제어부를 나타내는 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 건설 연마 로봇 장치는 연마장치(100), 비산방지부(200), 와이퍼장치부 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 롤러가동단계(S100) 및 연마단계(S200)에 따라 상기 장치가 건물 외벽을 따라 이동 및 건물 외벽을 연마할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 상기 각 단계를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 롤러가동명령부(410) 및 연마명령부(420)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(400)는 건설 연마 로봇 장치의 구성들을 적절히 제어함으로써, 건물 외벽 연마 공정이 수행되도록 한다. 더 상세하게는, 상기 제어부(400)는 각종 공정 구성들의 온/오프, 각 공정 구성들의 이동 좌표 설정, 각 공정 구성들의 속도 설정, 그 외 다양한 제어/모니터링 기능을 수행한다. 또한, 제어부(400)는 랩탑, 데스크탑, 태블릿, PDA, 스마트 기기, 그 외 다양한 전자기기를 통해 실행/판독/기록 가능한 매체일 수 있다. 또한 제어부(400)는 유/무선 통신 수단들을 매개로 건물 외벽 연마 공정 구성들과 연결될 수 있다. 상기 롤러가동단계(S100)는 롤러가동명령부(410)가 제1와이어롤러(320), 제2와이어롤러(330), 제3와이어롤러(340), 제4와이어롤러(350), 제1수직와이어롤러(360), 제2수직와이어롤러(370)를 제어함으로써 수행될 수 있다. 또한, 롤러가동명령부(410)는 제1와이어롤러명령부(411), 제2와이어롤러명령부(412), 제3와이어롤러명령부(413), 제4와이어롤러명령부(414), 제1수직와이어롤러명령부(415) 및 제2수직와이어롤러명령부(416)를 포함할 수 있다. 연마장치(100)는 건물 외벽을 바라보고 마련될 수 있다. 또한, 연마장치(100)는 건물 외벽에 접촉할 수 있다. 또한, 연마장치(100) 일측에는 건물 외벽을 감지하는 감지센서가 마련될 수 있다. 또한, 연마장치(100)는 연마부(110), 고정판(120) 및 회전축(130)을 포함할 수 있다. 연마부(110)는 건물 외벽에 접촉하여 건물 외벽을 연마한다. 또한, 연마부(110)는 전면이 철망으로 구성될 수 있다. 또한, 연마부(110)는 콘크리트와 잘 접할 수 있게 앞뒤로 이동 및 회전할 수 있다. 고정판(120)은 연마부(110)의 후면에 마련될 수 있다. 또한, 고정판(120)은 연마부(110)와 연결되어 연마부(110)를 고정하는 역할을 할 수 있다. 회전축(130)은 연마부(110)의 중심부에 마련될 수 있다. 또한, 회전축(130)을 중심축으로 연마부(110)가 회전할 수 있다. 비산방지부(200)는 연마장치(100)를 둘러싸는 형태로 마련될 수 있다. 또한, 비산방지부(200)는 연마공정시 생기는 분진이 비산되지 않도록 막을 수 있다. 또한, 비산방지부(200) 내부에는 진공흡입기 그 외 다양한 분진을 흡입할 수 있는 수단이 마련될 수 있다. 여기서, 분진이 비산된다는 것은 분진이 날아서 흩어짐을 의미한다. 와이어장치부(300)는 비산방지부(200)의 외측 중앙부에 마련될 수 있다. 또한, 와이어장치부(300)는 지지판(310), 제1와이어롤러(320), 제2와이어롤러(330), 제3와이어롤러(340), 제4와이어롤러(350), 제1고정부(322), 제2고정부(332), 제3고정부(342) 및 제4고정부(352)를 포함할 수 있다. 지지판(310)은 비산방지부(200)의 후면에 마련될 수 있다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 제1와이어롤러(320)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제1와이어롤러(320)는 제1와이어(321)를 권취 혹은 권출할 수 있다. 제2와이어롤러(330)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제2와이어롤러(330)는 제2와이어(331)를 권취 혹은 권출할 수 있다. 제3와이어롤러(340)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제3와이어롤러(340)는 제3와이어(341)를 권취 혹은 권출할 수 있다. 제4와이어롤러(350)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제4와이어롤러(350)는 제4와이어(351)를 권취 혹은 권출할 수 있다. 제1고정부(322)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제1고정부(322)는 제1와이어(321)를 다른 와이어와 엉키지 않게 위치를 고정시킬 수 있다. 제2고정부(332)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제2고정부(332)는 제2와이어(331)를 다른 와이어와 엉키지 않게 위치를 고정시킬 수 있다. 제3고정부(342)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제3고정부(342)는 제3와이어(341)를 다른 와이어와 엉키지 않게 위치를 고정시킬 수 있다. 제4고정부(352)는 지지판(310)의 일측에 마련될 수 있다. 또한, 제4고정부(352)는 제4와이어(351)를 다른 와이어와 엉키지 않게 위치를 고정시킬 수 있다. 여기서, 모든 고정부는 와이어가 서로 엉키지 않도록 적당한 거리를 두고 마련되는 것이 바람직하다. 이하, 후술될 내용은 롤러가동단계(S100)에 대한 상세한 설명이다. 도 2을 참조하면, 롤러가동단계(S100)는 제1와이어롤러가동단계(S110), 제2와이어롤러가동단계(S120), 제3와이어롤러가동단계(S130), 제4와이어롤러가동단계(S140), 제1수직와이어롤러가동단계(S150) 및 제2수직와이어롤러가동단계(S160)를 포함할 수 있다. 상기 롤러가동단계(S100)는 롤러가동명령부(410)가 제1와이어롤러(320), 제2와이어롤러(330), 제3와이어롤러(340), 제4와이어롤러(350), 제1수직와이어롤러(360) 및 제2수직와이어롤러(370)를 제어함으로써 수행될 수 있다. 여기서, 제1수직와이어롤러(360) 및 제2수직와이어롤러(370)는 건물의 옥상부에 마련되는 것이 바람직하다.롤러가동명령부(410)는 제1와이어롤러명령부(411), 제2와이어롤러명령부(412), 제3와이어롤러명령부(413), 제4와이어롤러명령부(414), 제1수직와이어롤러명령부(415) 및 제2수직와이어롤러명령부(416)를 포함할 수 있다. 제1와이어롤러가동단계(S110), 제2와이어롤러가동단계(S120), 제3와이어롤러가동단계(S130), 제4와이어롤러가동단계(S140) 수행을 위해, 상기 제1와이어롤러명령부(411), 제2와이어롤러명령부(412), 제3와이어롤러명령부(413), 제4와이어롤러명령부(414), 제1수직와이어롤러명령부(415) 및 제2수직와이어롤러명령부(416)는 상기 제1와이어롤러(320), 제2와이어롤러(330), 제3와이어롤러(340), 제4와이어롤러(350), 제1수직와이어롤러(360) 및 제2수직와이어롤러(370)를 제어하여 상기 제1와이어(321), 제2와이어(331), 제3와이어(341), 제4와이어(351), 제1수직와이어(361), 제2수직와이어(371)를 권취 혹은 권출할 수 있다. 이에 따라, 상기 건설 연마 로봇 장치는 건물 외벽의 원하는 위치로 이동할 수 있다. 여기서, 모든 롤러가