KR101346028B1 - 블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 블라스팅 자동화 시스템은, 블록 내부를 이동 가능하도록 형성된 블라스팅부; 작업영역의 종류에 따른 작업요소인자가 저장되는 데이터베이스부; 블록 내부를 작업영역의 종류에 따라 하나 이상의 작업영역으로 분할하고, 분할된 각각의 작업영역을 데이터베이스부에 저장된 작업요소인자와 매칭시켜 구동데이터를 생성하는 구동정보생성부; 및 구동데이터를 전송받아 블라스팅부를 구동 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법 {AUTOMATED SYSTEM AND CONTROLLING METHOD FOR BLASTING}

본 발명의 블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블록 내부의 블라스팅 작업을 최적화할 수 있는 블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박은 선체의 각 부분을 구성하는 블록 단위로 제작된 후, 각 블록을 조립하는 방식으로 건조되고 있다. 상기와 같은 블록은 부식 방지 등을 위하여 내외부가 도장되게 되는데, 이때, 블록 도장 작업을 위한 전처리 과정으로 블라스팅(blasting) 작업이 수행되게 된다. 블라스팅 작업은 도장면에 생성된 녹이나 이물질을 제거하는 작업으로, 도료가 도장면에 견고하게 접착되도록 하여 우수한 품질의 도막을 얻을 수 있게 한다.

일반적으로 상기와 같은 블라스팅 작업은 그리트(grit) 등의 연마재를 작업 대상면에 분사하여 녹이나 이물질을 제거하는 방식으로 이뤄진다. 따라서 블라스팅 작업 중에는 연마재나 이물질로 인한 분진이 다량 발생하게 되며, 상기와 같은 분진으로 인해 작업상 많은 어려움이 뒤따르게 된다.

특히, 블록 외부를 블라스팅하는 경우에는 분진이 대기 중으로 쉽게 비산될 수 있으나, 블록 내부를 블라스팅 하는 경우에는 발생된 분진이 블록 내부에서 빠져나가지 못하고 부유함으로써, 작업자의 호흡기 등에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 또한, 블록 내부의 경우 작업공간이 비좁기 때문에, 작업자는 장시간 불편한 자세로 작업하여야 하였으며, 이로 인해, 작업자에게 근골격계 질환 등을 유발하는 문제점이 있었다. 나아가, 고압으로 분사되는 연마재로 인해 작업자에게 상해를 입힐 위험성 또한 상존하였다.

상기와 같은 문제점으로 인해, 블록 내부의 블라스팅 작업을 자동화하기 위한 방법들이 모색되었으며, 일 예로 특허문헌 1(한국공개특허 제10-2010-0111187호)에서는 자율이동장치에 탑재되는 블라스팅 장치 및 블라스팅 장치가 탑재된 자율이동장치가 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1은 블라스팅 장치를 블록 내부에서 자율 이동 가능하도록 형성함으로써, 블록 내부의 블라스팅 작업 자동화를 도모하고 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 제10-2010-0111187호 (2010년 10월 14일 공개)

본 발명의 실시예들은 블록 내부의 블라스팅 작업을 최적화할 수 있는 블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 블록 내부를 이동 가능하도록 형성된 블라스팅부; 작업영역의 종류에 따른 작업요소인자가 저장되는 데이터베이스부; 상기 블록 내부를 상기 작업영역의 종류에 따라 하나 이상의 작업영역으로 분할하고, 상기 분할된 각각의 작업영역을 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 작업요소인자와 매칭시켜 구동데이터를 생성하는 구동정보생성부; 및 상기 구동데이터를 전송받아 상기 블라스팅부를 구동 제어하는 제어부;를 포함하는 블라스팅 자동화 시스템이 제공될 수 있다.

이때, 상기 작업영역의 종류는, 블라스팅되는 작업 대상면의 형상에 따라 분류될 수 있다.

또한, 상기 작업영역의 종류는, 평면영역, 모서리영역 및 코너영역을 포함하여 분류될 수 있다.

또한, 상기 작업요소인자는, 블라스팅 노즐의 형태, 연마재 분사량, 분사압력, 이동속도, 위빙속도, 위빙각도, 분사거리, 분사각도 및 분사자세 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동정보생성부는, 블록형상정보를 입력받는 입력부; 상기 입력받은 블록형상정보를 통해 상기 블록 내부를 하나 이상의 작업영역으로 분할하는 작업영역분할부; 및 상기 분할된 각각의 작업영역을 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 작업요소인자와 매칭시키는 매칭부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동정보생성부는, 상기 입력받은 블록형상정보를 통해 상기 블록 내부의 용접선을 추출하는 용접선추출부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동정보생성부는, 상기 입력받은 블록형상정보를 통해 상기 블라스팅부의 이동경로를 생성하는 경로생성부;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 경로생성부는, 상기 블라스팅부의 이동거리 또는 작업소요시간이 최소값이 되도록 상기 이동경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 경로생성부는, 상기 블라스팅부가 상기 블록 내부를 하측에서 상측 순으로 이동하도록 상기 이동경로를 생성할 수 있다.

한편, 상기 구동정보생성부는, 상기 생성된 이동경로에 따라 상기 블라스팅부의 이동을 시뮬레이션하고, 상기 경로생성부로 피드백하는 시뮬레이션부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 블록형상정보를 입력받는 입력단계; 상기 블록형상정보를 통해 블록 내부를 작업영역의 종류에 따라 하나 이상의 작업영역으로 분할하는 분할단계; 상기 분할된 각각의 작업영역을 상기 작업영역의 종류에 대응되는 각각의 작업요소인자와 매칭시키는 매칭단계; 및 상기 매칭된 작업요소인자에 따라 상기 분할된 각각의 작업영역을 블라스팅 작업하는 블라스팅단계;를 포함하는 블라스팅 자동화 제어방법이 제공될 수 있다.

이때, 상기 분할단계에 선행하여, 상기 블록형상정보를 통해 상기 블록 내부에서 용접선을 추출하는 용접선추출단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 매칭단계에 후행하여, 상기 블록형상정보를 통해 블라스팅부의 이동경로를 생성하는 경로생성단계;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 경로생성단계는, 상기 블라스팅부의 이동거리 또는 작업소요시간이 최소값이 되도록 상기 이동경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 경로생성단계는, 상기 블라스팅부가 상기 블록 내부를 하측에서 상측 순으로 이동하도록 상기 이동경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 경로생성단계에 후행하여, 상기 생성된 이동경로에 따라 상기 블라스팅부의 이동을 시뮬레이션하고, 상기 경로생성단계로 피드백하는 시뮬레이션단계;를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 작업영역의 종류는, 블라스팅되는 작업 대상면의 형상에 따라 분류될 수 있다.

또한, 상기 작업영역의 종류는, 평면영역, 모서리영역 및 코너영역을 포함하여 분류될 수 있다.

또한, 상기 작업요소인자는, 블라스팅 노즐의 형태, 연마재 분사량, 분사압력, 이동속도, 위빙속도, 위빙각도, 분사거리, 분사각도 및 분사자세 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 블라스팅 자동화 시스템 및 제어방법은 분할된 각각의 작업영역이 적합한 작업요소인자에 의해 블라스팅 작업되도록 함으로써, 블라스팅 작업의 효율을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템을 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅부를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스부의 데이터 저장구조를 보여주는 구조도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 자동화 제어방법을 보여주는 흐름도이다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템을 보여주는 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템(100)은, 블라스팅부(110), 데이터베이스부(120), 구동정보생성부(130) 및 제어부(140)로 구성될 수 있다.

블라스팅부(110)는 그리트(grit) 등의 연마재를 분사하여 블록 내부를 블라스팅(blasting) 작업한다. 이때, 블라스팅부(110)는 블록 내부에서 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 블라스팅부(110)는 블라스팅 작업시 연마재 분사량, 분사압력, 이동속도, 위빙(weaving)속도, 위빙각도, 분사거리, 분사각도, 분사자세 등을 조절 가능하도록 형성될 수 있다.

상기와 같은 블라스팅부(110)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 본 출원인이 기 출원한 한국공개특허 제10-2010-0111187호(2010년 10월 14일 공개)에는 자율이동장치에 탑재되는 블라스팅 장치 및 블라스팅 장치가 탑재된 자율이동장치가 개시되어 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 블라스팅부(110)가 상기 한국공개특허 제10-2010-0111187호에 개시된 형태로 구현된 경우를 중심으로 설명하기로 하며, 상기 한국공개특허 제10-2010-0111187호는 본 명세서에서 원용하기로 한다. 다만, 본 실시예에 따른 블라스팅부(110)는 상기 외에도 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 상기 예시한 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에서는 블록 내부에서 블라스팅 작업을 수행하는 것을 예로 들어 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 블록 내부를 이동하면서 수행하는 작업, 예를 들어, 도장 작업, 건조 작업 등을 모두 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅부를 보여주는 개략도이다.

도 2를 참고하면, 블라스팅부(110)는 복수개의 와이어(미표기)에 의해 지지되어 블록 내부에서 이동이 가능한 이동플랫폼(111)과, 이동플랫폼(111) 위에 탑재되는 블라스팅장치(112)로 구성될 수 있다. 또한, 블라스팅장치(112)는 이동플랫폼(111)에 슬라이딩 가능하도록 체결되는 베이스(미표기)와, 상기 베이스에 마련된 다관절로봇(미표기), 상기 다관절로봇의 단부에 마련되어 연마재를 분사하는 블라스팅노즐(미표기) 등으로 구성될 수 있다.

또한, 도 2에는 도시되지 않았지만, 블라스팅부(110)는 상기와 같은 블라스팅장치(112)로 연마재 및 압축공기를 제공하고, 구동에 필요한 전원 및 제어신호를 제공하는 블라스팅유틸(113, 도 1 참고)을 구비할 수 있다.

상기와 같은 블라스팅부(110)의 상세한 구성 및 작동은 본 발명의 기술적 요지와 무관하므로 상기 한국공개특허 제10-2010-0111187호를 원용하기로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다시 도 1을 참고하면, 데이터베이스부(120)는 블라스팅부(110)의 구동에 필요한 정보 등이 저장되는 구성으로, 작업영역의 종류에 따른 각각의 작업요소인자가 저장될 수 있다. 구체적으로, 데이터베이스부(120)는 작업요소인자가 저장되는 작업요소인자저장부(121)를 구비할 수 있으며, 상기와 같은 작업요소인자저장부(121)에는 블라스팅 작업을 수행하고자 하는 작업영역의 종류에 따라 각각 그에 적합한 작업요소인자가 분류 및 저장될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스부의 데이터 저장구조를 보여주는 구조도이다.

도 3을 참고하면, 데이터베이스부(120)에 마련된 작업요소인자저장부(121)에는 작업영역의 종류에 따라 각각 작업요소인자가 저장될 수 있다. 예를 들면, 작업영역은 종류에 따라 제 1 내지 3 작업영역(W1, W2, W3)으로 분류될 수 있으며, 분류된 제 1 내지 3 작업영역(W1, W2, W3)마다 각각 대응되는 제 1 내지 3 작업요소인자(F1, F2, F3)가 저장될 수 있다. 이때, 작업영역의 종류는 상기 예시한 개수에 한정되지는 않으며, 필요에 따라 증감될 수 있다.

한편, 작업영역의 종류는 블라스팅되는 작업 대상면의 형상에 따라 분류될 수 있다. 예를 들면, 작업영역의 종류는 작업 대상면이 평면(floor)으로 형성된 평면영역, 작업 대상면이 두 면이 만나는 경계로 형성된 모서리영역, 작업 대상면이 세 면이 만나는 접점으로 형성된 코너영역 등으로 분류될 수 있다. 즉, 상기 예시한 경우, 도 3에 도시된 제 1 작업영역(W1)은 평면영역, 제 2 작업영역(W2)은 모서리영역, 제 3 작업영역(W3)은 코너영역을 의미할 수 있다.

다만, 작업영역의 종류는 상기 예시한 경우 이외에도 다양하게 분류될 수 있다. 예를 들면, 작업영역의 종류는 블라스팅되는 용접부의 각장 길이에 따라 분류되거나, 블라스팅되는 작업 대상면의 강판 종류 또는 두께 등에 따라 분류될 수 있다. 또한, 상기 예시한 바와 같이 작업 대상면의 형상에 따라 분류되는 경우에도, 상기 평면영역의 경사도 등에 따라 보다 다양하게 세분화될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 예시한 바와 같이 작업영역의 종류가 평면영역인 제 1 작업영역(W1), 모서리영역인 제 2 작업영역(W2), 코너영역인 제 3 작업영역(W3)으로 분류된 경우를 중심으로 설명하도록 한다.

한편, 데이터베이스부(120)에는 제 1 내지 3 작업영역(W1, W2, W3)에 각각 대응되는 제 1 내지 3 작업요소인자(F1, F2, F3)가 저장된다. 이때, 작업요소인자는 블라스팅부(110)의 연마재 분사량, 분사압력, 이동속도, 위빙속도, 위빙각도, 분사거리, 분사각도 및 분사자세 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기에서 이동속도는 블라스팅 노즐이 작업 대상면을 지나가는 속도를 의미할 수 있으며, 위빙속도 및 위빙각도는 블라스팅 노즐이 좌우 또는 상하로 회동되는 속도 및 각도 범위를 의미할 수 있다. 또한, 분사거리는 블라스팅 노즐과 작업 대상면 간의 거리를 의미할 수 있으며, 블라스팅 노즐에 의해 작업 대상면에 연마재가 분사되는 각도를 의미할 수 있다. 또한, 분사자세는 다관절로봇 등에 의한 블라스팅 노즐의 자세를 의미할 수 있다.

다만, 작업요소인자는 상기 예시한 것 이외에도 블라스팅 작업에 필요한 다양한 인자들을 더 포함할 수 있으며, 상기 예시한 바에 한정되지는 않는다.

또한, 작업요소인자는 상기 예시한 각각의 인자들 중 어느 하나만을 포함하거나, 상기 예시한 각각의 인자들 중 두 개 이상이 조합되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 작업요소인자는 분사압력, 위빙속도 및 분사거리가 조합된 집합으로 형성될 수 있다.

한편, 작업요소인자는 각각의 작업영역 종류에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바에 의하면, 제 1 작업요소인자(F1)는 제 1 작업영역(W1)에 대응되고, 제 2 작업요소인자(F2)는 제 2 작업영역(W2)에 대응되며, 제 3 작업요소인자(F3)는 제 3 작업영역에 대응되도록 형성될 수 있다.

이때, 제 1 내지 3 작업요소인자(F1, F2, F3)는 각각 대응되는 제 1 내지 3 작업영역(W1, W2, W3)의 블라스팅 작업에 적합한 인자로 구성될 수 있다. 즉, 제 1 작업요소인자(F1)는 평면영역인 제 1 작업영역(W1)의 블라스팅에 적합한 분사량, 분사압력 등으로 구성될 수 있으며, 제 2 작업요소인자(F2)는 모서리영역인 제 2 작업영역(W2)의 블라스팅에 적합한 분사량, 분사압력 등으로 구성될 수 있다. 또한, 제 3 작업요소인자(F3)는 코너영역인 제 3 작업영역(W3)의 블라스팅에 적합한 분사량, 분사압력 등으로 구성될 수 있다.

이때, 각각의 작업영역 종류에 따른 적합한 작업요소인자는 테스트 시편 등을 통한 시험적인 방법으로 얻어질 수 있다. 예를 들면, 평면 형태의 테스트 시편에 대해 작업요소인자를 변화시켜 가며 블라스팅 테스트를 수행함으로써, 평면영역에 대해 최적의 블라스팅 작업이 가능한 작업요소인자를 도출해낼 수 있다. 또한, 모서리영역이나 코너영역에 대하여도 상기와 같은 테스트를 반복 수행하여 적합한 작업요소인자를 도출해낼 수 있다.

이때, 각 작업영역의 종류에 적합한 작업요소인자는 블라스팅 작업에 소요되는 작업소요시간을 기준으로 정해질 수 있다. 즉, 소정정도의 기준 품질을 만족시키는 범위 내에서 시간당 작업범위가 가장 넓은 작업요소인자의 조합을 도출하여, 각 작업영역에 적합한 작업요소인자로 선정할 수 있다.

또한, 작업요소인자는 블라스팅 작업의 작업품질을 기준으로 정해질 수도 있다. 즉, 소정정도의 작업속도를 만족시키는 범위 내에서 작업 대상면의 작업품질이 가장 우수한 작업요소인자의 조합을 도출하여, 각 작업영역에 적합한 작업요소인자로 선정할 수 있다.

다만, 각 작업영역에 적합한 작업요소인자의 선정 기준은 상기 예시한 바 이외에도 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 상기에 한정되지는 않는다.

한편, 다시 도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 데이터베이스부(120)는 실적 및 오류 저장부(122)를 더 구비할 수 있다. 실적 및 오류 저장부(122)는 블라스팅부(110)의 실제 작업실적이나 오류 등에 관련한 데이터를 저장한다.

한편, 구동정보생성부(130)는 데이터베이스부(120)에 저장된 작업요소인자에 기반하여 블라스팅부(110)를 구동 제어하기 위한 구동데이터를 생성한다.

이때, 구동정보생성부(130)는 입력부(131), 용접선추출부(132), 작업영역분할부(133), 매칭부(134), 경로생성부(135) 및 시뮬레이션부(136)로 구성될 수 있다.

입력부(131)는 블록형상정보를 입력받는다. 이때, 블록형상정보는 블라스팅 작업을 수행하고자 하는 블록 내부의 형상에 관한 정보를 담고 있는 것으로, 캐드(CAD) 데이터 등을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 입력부(131)는 작업 셀을 입력받을 수 있다. 즉, 블록이 복수개의 셀로 구획되어 있는 경우, 입력부(131)는 사용자로부터 블라스팅 작업을 수행하고자 하는 작업 셀을 입력 또는 선택받을 수 있다.

한편, 용접선추출부(132)는 입력부(131)로부터 입력받은 블록형상정보를 통해 블록 내부에서 용접선을 추출한다. 일반적으로 용접선 부위의 경우, 다른 부위에 비해 녹이나 부식이 발생되기 쉬워, 블라스팅 작업이 집중적으로 요구되기 때문이다.

작업영역분할부(133)는 입력부(131)로부터 입력받은 블록형상정보를 통해 블록 내부를 하나 이상의 작업영역으로 분할한다. 이때, 작업영역분할부(133)는 블록 내부를 작업영역의 종류에 따라 분할할 수 있다. 즉, 본 실시예의 경우, 작업영역의 종류가 평면영역, 모서리영역, 코너영역으로 분류되는 경우를 예시하였는 바, 작업영역분할부(133)는 블록 내부를 평면영역, 모서리영역, 코너영역 별로 구분하여 작업영역을 분할할 수 있다.

매칭부(134)는 상기와 같이 분할된 각각의 작업영역을 데이터베이스부(120)에 저장된 작업요소인자와 매칭시킨다. 즉, 매칭부(134)는 분할된 각 작업영역의 종류에 따라 적합한 작업요소인자를 데이터베이스부(120)에서 검색하고, 검색된 작업요소인자를 각각의 분할된 작업영역에 대응시킨다.

예를 들면, 분할된 작업영역이 평면영역일 경우, 매칭부(134)는 데이터베이스부(120)에서 평면영역에 대응되는 제 1 작업요소인자(F1, 도 3 참고)를 추출하고, 제 1 작업요소인자(F1)를 상기 분할된 작업영역에 대응시킨다. 또한, 분할된 작업영역이 코너영역일 경우, 매칭부(134)는 데이터베이스부(120)에서 코너영역에 대응되는 제 3 작업요소인자(F3, 도 3 참고)를 추출하고, 제 3 작업요소인자(F3)를 상기 분할된 작업영역에 대응시킨다.

상기와 같은 방식으로, 매칭부(134)는 각각의 분할된 작업영역마다 그에 대응되는 작업요소인자를 매칭시키게 된다.

한편, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)의 이동경로를 생성한다. 즉, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)가 상기 분할된 각각의 작업영역을 지나는 순서를 결정할 수 있다.

이때, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)가 상기 분할된 각각의 작업영역을 모두 지나가도록 이동경로를 생성할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)가 상기 분할된 작업영역 중 일부 작업영역만을 지나가가도록 이동경로를 생성할 수 있다. 예를 들면, 일부 작업영역에 대하여 블라스팅 작업이 필요없는 경우, 경로생성부(135)는 상기 일부 작업영역으로는 블라스팅부(110)가 이동하지 않도록 이동경로를 생성할 수 있다.

한편, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)의 이동거리 또는 작업소요시간이 최소값이 되도록 이동경로를 생성할 수 있다. 또한, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)가 블록 내부를 하측에서 상측 순으로 이동하도록 이동경로를 생성할 수 있다. 이는 블라스팅 작업시 분진 등이 바닥면에 적층됨을 고려하여, 블록 내부를 바닥면에서 천정면 순으로 블라스팅하기 위함이다.

다만, 경로생성부(135)는 상기 예시한 방식 이외에도 다양한 방식으로 블라스팅부(110)의 이동경로를 생성할 수 있다. 예를 들면, 경로생성부(135)는 블라스팅부(110)가 동일한 종류의 작업영역을 우선적으로 작업하도록 이동경로를 생성할 수도 있으며, 상기 예시한 바에 한정되지 않는다.

한편, 시뮬레이션부(136)는 경로생성부(135)에서 생성된 이동경로에 따라 블라스팅부(110)의 이동을 시뮬레이션하고, 그 결과를 경로생성부(135)로 피드백(feedback)한다. 즉, 시뮬레이션부(136)는 경로생성부(135)에서 생성된 이동경로에 따라 블록 내부에서 블라스팅부(110)를 가상적으로 이동시켜보고, 그에 따른 충돌여부나 작업시간을 경로생성부(135)로 다시 피드백한다.

또한, 경로생성부(135)에는 피드백 받은 결과값을 통해 기 생성된 이동경로를 수정 및 보완한다. 예를 들면, 시뮬레이션부(136)의 시뮬레이션 결과, 블라스팅부(110)와 블록 내부의 구조물 간에 충돌이 발생할 경우, 경로생성부(135)는 기 생성된 이동경로를 일부 수정 및 보완하게 된다. 상기와 같은 과정을 통해, 경로생성부(135)는 보다 최적화된 이동경로를 생성하게 되며, 이로 인해, 작업시간을 최소화 할 수 있도록 하였다.

한편, 구동정보생성부(130)는 상기와 같은 매칭부(134), 경로생성부(135) 등에서 생성된 데이터를 종합하여 블라스팅부(110)의 구동 제어에 필요한 구동데이터를 생성한다. 이때, 상기 구동데이터는 블록 내부의 용접선, 분할된 각각의 작업영역, 각 작업영역에 대응되는 작업요소인자, 블라스팅부(110)의 이동경로에 대한 데이터를 포함할 수 있다.

제어부(140)는 구동정보생성부(130)에서 생성된 구동데이터를 통해 블라스팅부(110)를 구동 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)는 블라스팅부(110)를 구동 제어하는 작업지시부(141)를 구비할 수 있으며, 상기와 같은 작업지시부(141)는 구동정보생성부(130)로부터 구동데이터를 전송받아, 블라스팅부(110)를 구동 제어한다. 이때, 블라스팅부(110)는 구동데이터에 수록된 이동경로, 작업요소인자 등에 의해 구동 제어되게 된다.

또한, 필요에 따라, 제어부(140)는 모니터링부(142)를 구비할 수 있다. 모니터링부(142)는 블라스팅부(110)의 실제 작업상황을 모니터링하며, 필요에 따라, 작업실적이나 오류를 데이터베이스부(120)로 전송하여, 실적 및 오류 저장부(122)에 저장 및 관리되도록 한다.

이하, 본 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템(100)의 작동을 설명한다.

먼저, 사용자에 의해 블록형상정보 및 작업 셀이 입력부(131)에 입력된다. 또한, 용접선추출부(132)는 상기 입력된 블록형상정보를 통해 블록 내부에서 용접선을 추출하게 되며, 작업영역분할부(133)는 블록 내부를 하나 이상의 작업공간으로 분할하게 된다. 이때, 작업영역분할부(133)는 전술한 바와 같이 작업공간의 종류에 따라 블록 내부를 분할하게 된다.

한편, 상기와 같이 블록 내부가 각각의 작업영역으로 분할되면, 매칭부(134)는 분할된 각각의 작업영역을 대응되는 작업요소인자와 매칭시킨다. 이때, 각 작업영역의 종류에 따른 작업요소인자는 데이터베이스부(120)에 기 저장될 수 있다.

또한, 경로생성부(135)는 상기 분할된 각 작업영역을 지나는 이동경로를 생성한다. 이때, 이동경로는 전술한 바와 같이 블라스팅부(110)의 이동거리, 작업소요시간, 작업방향 등을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 생성된 이동경로는 시뮬레이션부(136)를 통한 시뮬레이션 및 피드백 과정을 통해 보완 및 수정될 수 있다.

한편, 상기와 같이 작업영역 분할, 작업요소인자 매칭 및 이동경로의 생성이 완료되면, 구동정보생성부(130)는 블라스팅부(110)를 구동 제어하기 위한 구동데이터를 생성하여 제어부(140)로 전송한다. 이때, 상기 구동데이터에는 블록 내부의 용접선, 분할된 각각의 작업영역, 각 작업영역에 대응되는 작업요소인자, 블라스팅부(110)의 이동경로에 대한 데이터가 포함될 수 있다.

제어부(140)는 전송받은 구동데이터를 통해 블라스팅부(110)를 구동 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)에 마련된 작업지시부(141)는 경로생성부(135)에서 생성된 이동경로에 따라 이동플랫폼(111) 등을 이동시키며, 각각의 분할된 작업영역에 대응되는 작업요소인자에 따라 블라스팅장치(112) 등을 구동 제어하게 된다. 예를 들면, 작업영역이 모서리영역일 경우, 작업지시부(141)는 모서리영역에 대응되는 작업요소인자에 따라, 블라스팅 노즐의 분사압력, 위빙속도 등을 제어하게 된다.

따라서 본 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템(100)은 분할된 각각의 작업영역이 작업영역의 종류에 따른 적합한 작업요소인자에 의해 블라스팅 작업될 수 있으며, 이로 인해, 블라스팅 작업의 효율을 극대화시킬 수 있다.

즉, 동일한 블라스팅 작업을 수행하는 경우라도, 평면영역, 모서리영역, 코너영역 등 각각의 작업영역 종류에 따라 효율적인 블라스팅이 이뤄지는 분사압력, 분사각도 등이 상이할 수 있다. 본 실시예에 따른 블라스팅 자동화 시스템(100)은 상기와 같은 점을 감안하여, 작업영역의 종류에 따라 최적의 블라스팅 작업이 이뤄질 수 있는 작업요소인자를 마련하고, 각 작업영역의 종류에 따라 적합한 작업요소인자를 적용하게 블라스팅 작업을 수행함으로써, 작업시간을 단축하고 작업품질을 높이는 등, 블라스팅 작업의 효율을 극대화시킬 수 있다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 자동화 제어방법에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 자동화 제어방법을 보여주는 흐름도이다.

도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 블라스팅 자동화 제어방법은, 입력단계(S10), 용접선추출단계(S20), 분할단계(S30), 매칭단계(S40), 경로생성단계(S50), 시뮬레이션단계(S60) 및 블라스팅단계(S70)로 구성될 수 있다.

입력단계(S10)는 전술한 실시예에서 입력부(131)에 블록형상정보 등이 입력되는 단계와 동일 유사하며, 캐드 데이터 등의 블록형상정보가 입력될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 입력단계(S10)에서는 작업 셀의 선택 및 입력이 이뤄질 수 있다.

용접선추출단계(S20)에서는 입력된 블록형상정보를 통해 용접선을 추출하게 된다. 이는 전술한 실시예에서 용접선추출부(132)의 작동과 동일 유사하다.

한편, 분할단계(S30)에서는 블록 내부를 하나 이상의 작업영역으로 분할하게 된다. 이때, 블록 내부의 분할은 작업영역의 형상 등에 따른 작업영역 종류별로 이뤄질 수 있으며, 전술한 실시예에서 작업영역분할부(133)의 작동과 동일 유사하다.

또한, 매칭단계(S40)에서는 분할된 각 작업영역을 대응되는 각각의 작업요소인자와 매칭시킨다. 즉, 매칭단계(S40)에서는 분할된 각 작업영역 별로 적합한 작업요소인자가 매칭되게 되며, 이는 전술한 실시예에서 매칭부(134)의 작동과 동일 유사하다.

한편, 매칭단계(S40)가 완료되면, 경로생성단계(S50)가 수행될 수 있다. 경로생성단계(S50)는 분할된 각 작업영역 간의 작업순서를 결정하며, 블라스팅부(110, 도 1 참고)의 이동경로를 생성하게 된다. 이는 전술한 실시예에서 경로생성부(135)의 작동과 동일 유사하다.

또한, 생성된 이동경로는 시뮬레이션단계(S60)를 통해 검증될 수 있다. 즉, 시뮬레이션단계(S60)에서는 생성된 이동경로에 따라 블라스팅부(110)의 이동을 시뮬레이션하고, 충돌여부나 작업시간을 경로생성단계(S50)로 피드백하여 이동경로의 수정 및 보완과정을 거치게 된다. 이는 전술한 실시예에서 시뮬레이션부(136)의 작동과 동일 유사하다.

한편, 상기와 같은 과정을 통해, 작업요소인자 매칭, 이동경로 생성 등이 완료되면, 블록 내부를 블라스팅 작업하는 블라스팅단계(S70)가 수행될 수 있다. 이때, 블라스팅단계(S70)에서는 앞선 매칭단계(S40)에서 매칭된 작업요소인자에 따라 각각의 분할된 작업영역을 블라스팅 작업할 수 있다. 또한, 블라스팅단계(S70)에서는 앞선 경로생성부(135)에서 생성된 이동경로에 따라 블라스팅 작업을 수행할 수 있다. 이는 전술한 실시예에서 작업지시부(141)에 의한 블라스팅부(110)의 제어와 동일 유사하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 블라스팅 자동화 제어방법은 분할된 각각의 작업영역이 적합한 작업요소인자에 의해 블라스팅 작업되도록 함으로써, 블라스팅 작업의 효율을 극대화시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 블라스팅 자동화 시스템
110: 블라스팅부 120: 데이터베이스
130: 구동정보생성부 140: 제어부

Claims (17)

1. 블록 내부를 이동 가능하도록 형성되어, 상기 블록 내부의 블라스팅(blasting) 작업을 수행하는 블라스팅부;
   작업영역의 종류에 따른 작업요소인자가 저장되되, 상기 작업영역의 종류는 평면영역, 모서리영역 및 코너영역을 포함하여 분류되며, 상기 작업요소인자는 블라스팅 노즐의 형태, 연마재 분사량, 분사압력, 이동속도, 위빙속도, 위빙각도, 분사거리, 분사각도 및 분사자세 중 어느 하나 이상을 포함하는 데이터베이스부;
   블록형상정보를 입력 받아 상기 블록 내부를 상기 작업영역의 종류에 따라 복수개의 작업영역으로 분할하고, 상기 분할된 각각의 작업영역을 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 작업요소인자와 각각 매칭시켜 상기 블라스팅부의 구동데이터를 생성하는 구동정보생성부; 및
   상기 구동정보생성부로부터 상기 구동데이터를 전송받고, 상기 구동데이터에 따라 상기 블라스팅부가 상기 블록 내부를 블라스팅 작업하도록 상기 블라스팅부를 구동 제어하는 제어부;를 포함하는 블라스팅 자동화 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 구동정보생성부는,
   상기 블록형상정보를 입력받는 입력부;
   상기 입력받은 블록형상정보를 통해 상기 블록 내부를 복수개의 작업영역으로 분할하는 작업영역분할부; 및
   상기 분할된 각각의 작업영역을 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 작업요소인자와 각각 매칭시키는 매칭부;를 포함하는 블라스팅 자동화 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동정보생성부는,
   상기 입력받은 블록형상정보를 통해 상기 블록 내부의 용접선을 추출하는 용접선추출부;를 더 포함하는 블라스팅 자동화 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 구동정보생성부는,
   상기 입력받은 블록형상정보를 통해 상기 블라스팅부의 이동경로를 생성하는 경로생성부;를 더 포함하는 블라스팅 자동화 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 경로생성부는, 상기 블라스팅부의 이동거리 또는 작업소요시간이 최소값이 되도록 상기 이동경로를 생성하는 블라스팅 자동화 시스템.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 구동정보생성부는,
   상기 생성된 이동경로에 따라 상기 블라스팅부의 이동을 시뮬레이션하고, 상기 경로생성부로 피드백하는 시뮬레이션부;를 더 포함하는 블라스팅 자동화 시스템.
   
10. 블록형상정보를 입력받는 입력단계;
    상기 블록형상정보를 통해 블록 내부를 작업영역의 종류에 따라 복수개의 작업영역으로 분할하되, 상기 작업영역의 종류는 평면영역, 모서리영역 및 코너영역을 포함하여 분류되는 분할단계;
    상기 분할된 각각의 작업영역을 상기 작업영역의 종류에 대응되는 각각의 작업요소인자와 매칭시키되, 상기 작업요소인자는 블라스팅 노즐의 형태, 연마재 분사량, 분사압력, 이동속도, 위빙속도, 위빙각도, 분사거리, 분사각도 및 분사자세 중 어느 하나 이상을 포함하는 매칭단계; 및
    상기 매칭된 작업요소인자에 따라 상기 분할된 각각의 작업영역을 블라스팅 작업하는 블라스팅단계;를 포함하는 블라스팅 자동화 제어방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 분할단계에 선행하여, 상기 블록형상정보를 통해 상기 블록 내부에서 용접선을 추출하는 용접선추출단계;를 더 포함하는 블라스팅 자동화 제어방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 매칭단계에 후행하여, 상기 블록형상정보를 통해 블라스팅부의 이동경로를 생성하는 경로생성단계;를 더 포함하는 블라스팅 자동화 제어방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 경로생성단계는, 상기 블라스팅부의 이동거리 또는 작업소요시간이 최소값이 되도록 상기 이동경로를 생성하는 블라스팅 자동화 제어방법.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 경로생성단계에 후행하여, 상기 생성된 이동경로에 따라 상기 블라스팅부의 이동을 시뮬레이션하고, 상기 경로생성단계로 피드백하는 시뮬레이션단계;를 더 포함하는 블라스팅 자동화 제어방법.
    
15. 삭제
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