KR100466758B1 - 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 도장전에 실시하는 드레인홀의 사상작업이 기구장치에 의해 보다 신속하게 이루어질 수 있게한 드레인홀 사상장치에 관한 것으로,

종래에는 드레인홀의 모서리사상 작업이 수작업으로 이루어지므로써 작업 공수가 상당히 소요되고, 그 작업 또한 힘이 들어 장시간 작업시 작업자에게 근-골격계 질환 등을 유발하게 되는 문제점이 있다.

본 발명에서는 공구(A)가 결합되는 공구대(20), 상기 공구대(20)를 X-Y축방향으로 이송 제어하는 세팅용 모터(33)와 콘트롤러에 의해 공구(A)를 절삭면에 접촉시키는 이송장치(30), 상기 이송장치(30)를 지지하는 메인프레임(40), 상기 메인프레임(40)을 주행레일(55)의 상면을 따라 이동시키는 주행모터(50), 상기 주행레일(55)이 움직이지 않도록 형강(10)에 고정시키는 마그네틱척(60)으로 구성되고, 상기 공구대(20)와 이송장치(30) 사이에는 신축부재(35)가 삽입되어 상기 신축부재(35)에 의해 공구대(20)의 공구(A)는 항상 일정 압력이상으로 드레인홀(12)의 절삭면에 긴밀하게 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 함.

Description

작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치{drain hall drilling machine}

본 발명은 선박 도장전에 실시하는 드레인홀의 모서리면 사상작업이 작업궤도를 따라 이동하도록 기구장치에 의해 보다 신속하게 절삭 가공할 수 있게하여 생산성과 작업 효율을 크게 높일 수 있도록 개선된 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치에 관한 것이다.

선박의 경우 구조재의 내부나 위부에 고인 유체를 배출시키기 위해 소망하는 크기로 되는 드레인홀(drain hall)을 설치하고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이 드레인홀(12)은 드릴 또는 전용절단기 등을 이용하여 형강(10)에 일정한 형태와 모양으로 되는 구멍을 뚫게 되었다.

하지만 형강(10)에 형성되는 드레인홀(12)이 뚫려지는 부위 특히, 모서리면(13)은 매끄럽지 않고 그 면이 다소 거칠어 그대로 도장을 실시하게 되면 도장 불량 요인이 되기도 한다.

그러므로 이들 부위는 도 2에 나타낸 바와 같이 도장 작업전에 연마기 또는 전용 공구를 이용하여 그 모서리면(13)이 원만한 각을 가지도록 보다 매끄럽게 면취 가공하는 별도의 사상작업이 요구되었다.

하지만 드레인홀(12)의 도장 불량을 해소하기 위해 실시하게 되는 는 모서리면(13) 사상작업이 매우 까다로움에도 불구하고 그 대상은 점차 확대되는 추세이다.

종래에는 드레인홀 사상작업이 작업자에 의존한 수작업 즉, R-3 정도의 형상을 갖는 공구(A)를 직접 조작하는 방법으로 드레인홀(12)의 모서리면(13)을 절삭 가공하게 되므로 힘이 들뿐만 아니라, 드레인홀(12)의 크기가 작거나 공구 진입이 불가능한 경우에는 별도의 베이비 그라인더를 이용하여야만 하는 번거러움이 있었다.

이처럼 종래에는 형강(10)의 드레인홀(12) 모서리면을 매끄럽게하는 사상작업이 수작업인 관계로 작업 공수가 상당히 소요되고, 그 작업 또한 힘이 들어 장시간 작업을 진행하는 경우 작업자에게 근/골격계 질환을 유발하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점은 드레인홀의 모서리면 사상작업이 모두 작업자에 의존한 수작업으로 이루어지므로써 비롯되었던 것이다.

이에 본 발명은 도장의 품질을 저하시키는 것을 예방하고자 도장전에 실시하는 드레인홀 사상작업이 일정한 작업궤적으로 이동하도록 된 기구장치에 의해 보다 신속하게 절삭 가공할 수 있는 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에서는 가공하고자 하는 드레인홀의 크기가 작은 경우에는 기구장치의 세팅 위치를 변화시키는 것만으로 절삭 가공이 가능하고, 보다 정확하고 빠른 절삭을 위하여 작업선 생성과 장비세팅은 작업자에 의한 수동으로 하고, 실제 작업선 생성은 미리 기억된 대략의 궤도를 그려내는 대신 신축부와 공구의 조합으로 궤도오차를 상쇄시키며 절삭 가공할 수 있게하여 생산성과 작업성을 높일 수 있는 드레인홀 사상장치를 제공함에 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참고하여 그 구성 및 작용 효과 등을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 작업 대상인 드레인홀의 모서리면 절삭 가공전의 단면도,

도 2는 작업 대상인 드레인홀의 모서리면 절삭 가공후의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 드레인홀 사상장치의 구성을 나타낸 예시도,

도 4는 본 발명의 공구대에 의해 가공되는 것을 나타낸 참고도,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예도,

도 6과 도 7은 본 발명의 드레인 홀 사상장치를 이용하여 폭이 좁고 길이가 긴 타원형 드레인홀의 가공상태를 나타낸 다른 실시 예도,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 형강 12: 드레인홀

20 : 공구대 26 : 회전베어링

30 : 이송부재 33 : 모터

35 : 신축부재 40 : 메인프레임

50 : 주행모터 55 : 주행레일

60 : 마그네틱척 A : 공구

도 3은 본 발명이 적용된 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치의 구성을 나타낸 예시도이다,

도시된 바와 같이 형강(10)의 드레인홀(12)의 모서리면(13)을 절삭 가공하는 공구(A)가 결합되는 공구대(20), 상기 공구대(20)를 X-Y축방향으로 이송 제어하는 세팅용 모터(33)와 이를 제어하는 콘트롤러가 구비되는 이송장치(30), 상기 이송장치(30)를 지지하는 메인프레임(40), 상기 메인프레임(40)을 형강(10)위에 설치되는 주행레일(55)의 상면을 따라 회전 일주시키는 주행모터(50), 상기 주행레일(55)이 움직이지 않도록 형강(10)에 고정시키는 마그네틱척(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어, 드레인홀(12)을 절삭 가공하는 공구(A)가 결합되는 공구대(20)와 상기 공구대(20)를 연결하는 이송장치(30) 사이의 연결부에는 신축이 가능한 스프링으로 구성되는 신축부재(35)가 설치된다.

상기 신축부재(35)의 신축작용과 X-Y축방향으로 공구대(20)의 이송을 제어하게 되는 세팅용 모터(33)에 의해서 공구(A)는 항상 일정 압력이상으로 드레인홀(12)의 절삭면에 긴밀하게 접촉하도록 되어 있다.

공구대(20)에는 공구(A)를 회전 운동시키는 구동장치가 내장되고,공구대(20)의 저부에는 도 4에 나타낸 바와 같이 형강(10)의 상면을 따라 구름운동하도록 된 회전베어링(26)이 설치되어 상기 회전베어링(26)에 의해 공구(A)에 의해 가공되는 절삭 깊이를 제어하도록 되어 있다.

마그네틱척(60)은 메인프레임(40)을 안내하도록 된 주행레일(55)에 고정되고, 상기 마그네틱척(60)은 주행레일(55)을 형강에 안정적으로 고정되게 세팅될 수 있도록 서로 마주하도록 대향되는 위치에 고정되어 있다.

상기 마그네틱척(60)에는 자력을 제어하는 on/off스위치가 구비되어 작업시에는 형강(10)과 흡착되는 자력이 작용할 수 있도록 "on" 에 위치하게 하고, 작업후에는 자력이 제거될 수 있도록 "off" 에 위치하도록 되어 있다.

또한, 본 발명에서는 수동 세팅을 원할히 하기 위해 장치의 무게와 평형을 이루도록 세팅되며, 전,후,좌,우로 자유롭게 움직일 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 먼저, 작업하고자 하는 형강(10)의 드레인홀(12) 중심부에 공구(A)가 위치하게 한 후 미리 작업영역으로 세팅된 주행레일(55)이 고정될 수 있도록 마그네틱척(60)의 on/off 스위치를 "on" 위치로 조작하여 주행레일(55)을 형강(10)에 고정시킨다.

그런 다음 이송장치(30)의 세팅용 모터(33)를 구동시켜 공구대(20)의 공구(A)를 X, Y축 방향으로 이동시켜 드레인홀(12)의 중앙부에 위치한 공구(A)가 드레인홀(12)의 절삭면에 당접되도록 밀착시킨다. 이때 절삭면에 접촉하는 공구(A)는 X-Y축방향으로 슬라이딩되는 것을 제어하는 세팅용 모터(33)와 신축부재(35)에 의해 공구는 모서리면에 항상 일정이상의 압력을 유지하면서 접촉하게 된다.

절삭면에 접촉하는 공구(A)의 절삭 깊이는 공구대(20)의 저부에 설치되는 회전베어링(26)이 형강(10)의 상면에 접촉하고 있어 공구(A)에 의해 절삭 가공되는 모서리면(13)은 항상 균일한 깊이로 가공되게 된다.

이 상태에서 주행모터(50)를 작동시키면 메인프레임(40)과 함께 이송장치(30)는 주행레일(55)의 작업궤도를 따라 서서히 일주하게 되고, 이때 이송장치(30)와 공구대(20) 사이에 삽입된 신축부재(35)의 신축작용으로 공구(A)는 항상 긴밀하게 접촉된 상태에서 드레인홀(12)의 절삭면을 균일하게 절삭시키게 된다.

이와 같은 방법으로 형강(10)에 설치한 드레인홀(12) 사상작업을 모두 끝마쳤으면 마그네틱척(60)의 on/off스위치를 "off" 위치로 조작하여 자력을 해지시킨 후 형강(10)의 드레인홀(12)로 진입하였던 공구(A)를 후퇴시킨 후 작업을 끝마친 형강은 그 반대쪽면을 가공하기 위해 뒤집은 다음 앞서 설명한 바와 같은 동일한 수순으로 그 반대쪽 드레인홀(12)도 마저 가공할 수 있게된다.

도 5는 공구의 절삭라인을 안내하는 주행레일의 구성을 달리하는 또 다른 예시도를 나타내고 있다.

이에 도시된 바와 같이 공구(A)에 의해 절삭되는 작업물 즉, 드레인홀(12)의 형태와 모양에 따라 이를 안내하도록 된 주행레일은 앞서 설명한 완전한 원형으로 되는 주행레일(55)이 아닌 타원 형태로 되는 타원형 주행레일(55')로 형성할 수 있는 것이다.

이처럼 메인프레임(40)을 안내하는 주행레일은 작업 대상물에 따라 그 형태나 모양을 임의로 변경하게 되면 다양하게 이용할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에서는 한번의 세팅만으로 드레인홀의 절삭 작업이 이루어지는 것을 설명하였으나, 도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이 공구대를 X-Y축방향으로 슬라이딩시키기 위한 별도의 세팅용 모터가 구비되지 않은 경우에는 한번의 세팅만으로 가공하는데 어려움이 있을 수 있다.

그리고 드레인홀이 크기가 작거나, 폭이 좁고 길이가 긴 타원형인 경우 단일 이송장치에 의해 운용되는 공구의 이동궤적이 가공하고자 하는 드레인홀의 크기를 벗어나는 경우에 해당되는 것이라 할 수 있다.

따라서 이 경우에는 드레인홀의 절삭 가공은 한번이상으로 분할하여 세팅하게 되면 비록 작은 크기로 된 타원형의 드레인홀도 작업이 가능한 것이다.

이 경우에는 드레인홀 사상장치를 세팅할 때 가공하고자 하는 드레인홀에 있어서 초기에 세팅되는 공구의 절삭위치(B) 및 종료위치(B')가 최소한 드레인홀의 절반(½)이상 또는 ¾ 이상에서 1차로 절삭 가공할 수 있도록 세팅한다.

그런 다음 1차 가공을 통해 절삭되지 않은 나머지 보류구간(도면에서 화살표로 표시하였음)을 가공할 수 있도록 드레인홀 사상장치의 세팅위치를 변경하여 나머지 보류구간도 마저 가공되어질 수 있도록 세팅하되면 폭이 작고 길이가 긴 타원형의 경우에도 용이하게 절삭 가공도 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 작업물에 뚫고 있는 드레인홀(drain hall)의 모서리면의 절삭을 위해 도장전에 실시하는 드레인홀 사상작업이 미리 세팅된 작업 주행레일을 따라 절삭작업이 행해질 수 있는 기구장치를 제공함으로써 드레인홀 사상작업이 보다 간편하고 신속하게 이루어질 수 있는 이점이 있게 된다.

또한, 드레인홀의 사상작업이 수작업이 아닌 기구장치를 이용한 균일한 절삭가공으로 생산성과 작업성이 증대되고, 작업자가 힘들여 작업하지 않아도 되므로 종래와 같은 근/골격계 질환 등도 방지할 수 있게되는 등의 작용 효과를 가지는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 형강(10)에 설치한 드레인홀(12)의 모서리면(13)을 공구(A)로 절삭 가공하는 것에 있어서,

   상기 공구(A)가 장착되는 공구대(20)와, 상기 공구대(20)를 고정하는 이송장치(30)와, 상기 이송장치(30)를 지지하는 메인프레임(40)과, 상기 메인프레임(40)이 형강(10)위에 세팅되는 주행레일(55)을 따라 이동시키는 주행모터(50)와, 상기 주행레일(55)이 움직이지 않도록 형강(10)에 고정시키는 마그네틱척(60)으로 구성되고, 상기 공구대(20)와 이송장치(30) 사이의 연결부에는 신축부재(35)가 설치되어 상기 신축부재(35)에 의해 공구대(20)의 공구(A)가 드레인홀(12)의 절삭면에 접촉시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이송장치(30)에는 공구대(20)를 X-Y축방향으로 이송시키는 세팅용 모터(33)와 이를 제어하는 콘트롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공구대(20)에는 형강(10)의 상면과 접촉하도록 된 회전베어링(26)이 설치되어 상기 회전베어링(26)이 공구(A)의 절삭 깊이를 제어하도록 되고, 상기 주행레일(55)의 대향되는 위치에 마그네틱척(60)이 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 작업궤도를 이용한 드레인홀 사상장치.