KR100526579B1 - 강교와 해양 철구조물의 보강재 취부장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 강교와 육상 및 해양이나 철구조물 보강재 형상중 Ｕ형과 Ｉ형 및 앵글류 등의 보강재를 주판에 취부할 수 있는 장치로서, 문형대차 형상의 구조와 각 형상별로 취부지그가 장착되어 주판과 보강재의 취부간격을 정확히 유지시켜주는 전용 보강재 취부 장치에 관한 것이다.

본 발명은 문형대차 형상의 2열 거더와 거더의 중앙에서 제한된 구간내에 좌우로 이동하는 취부대차 및 취부헤드를 상하구동하기 위하여 사용된 동기제어 방식의 취부헤드 상하구동 유압실린더로 구성되어 있고 여러개의 보강재를 동시에 취부할 수 있게 취부 피치 간격을 맞추어 가공된 보강재 취부지그와 보강재를 고정하기 위해 보강재 물림 유압실린더 및 보강재를 고정한 상태에서 주판 위의 취부선을 맞추기 위하여 미소 위치 조정 기능을 가지는 지그 좌우 조정실린더로 구성되어 있다.

또한, 보강재와 주판 사이의 간격을 제거하기 위하여 주판을 당기기 위한 전자석 상하이동 유압실린더와 전자석으로 구성되어 있으며, 곡직시 발생된 변형된 형상의 Ｕ형 보강재를 쉽게 교정할 수 있는 Ｕ형의 보강재 취부지그와 여러개의 보강재를 동시에 취부할 수 있는 Ｉ형 및 Ｕ형의 보강재 취부지그 장치로 되어 있다.

또한, 취부작업에 있어서 장비의 운용을 극대화하기 위하여 취부헤드 상부프레임과 취부지그를 분리할 수 있는 구조와 보강재의 Ｉ, Ｕ형 형상에 따라 형상에 맞는 보강재 지그를 설치할 수 있는 구조 및 본 장치에 사용되는 착탈식 구조의 Ｉ형 보강재와 Ｕ형 보강재 취부지그와 보강재 취부장치를 개발하였다.

Description

강교와 해양 철구조물의 보강재 취부장치{Fit-up Equipment for Panel Rib applied to Bridge and Off shore Steel structure components}

본 발명은 대형 강교와 육상 및 해양 철구조물 보강재 형상중 Ｕ형과 Ｉ형 및 앵글류 등의 보강재를 주판에 취부할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 문형대차 형상의 구조와 각 형상별로 취부 지그가 장착되어 주판과 보강재의 취부간격을 정확히 유지시켜주는 전용 보강재 취부 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강교나 해양 철구조물은 지지하중에 대한 강도를 가지기 위하여 철구조물 내부에 보강재가 설치되며, 사용되는 보강재의 형상은 여러 종류로 그중 Ｕ형과 Ｉ형을 많이 사용한다.

종래의 보강재 취부방법은 거의 대부분 수작업에 의존하여 보강재 취부작업을 하고 있다. 수작업에 있어서, Ｉ형 보강재인 경우는 주판에 그어진 취부선을 기준으로 작업자가 Ｉ형 보강재를 수직으로 세운 뒤, 간이용 지그(19)를 주판에 용접한 상태에서 유압 잭을 이용하거나 쇄기(20)를 박아 가압함으로써 주판과 보강재의 간격을 허용오차 범위내로 유지하면서 수동으로 취부용접을 하였다. 도 2 에서와 같이 Ｕ형의 보강재(21)인 경우는 곡직시 발생된 변형된 형상을 하고 있기 때문에, 기준선 정렬을 위해 보다 많은 햄머 작업과 쇄기(20) 혹은 유압잭으로 보강재(21)를 정열하면서 수동으로 취부작업을 하고 있어서 작업의 어려움이 많았다. 따라서, 이러한 수동작업은 일의 능률 및 생산성이 낮을 뿐만 아니라 보강재 정열에 따른 많은 햄머작업으로 인한 소음 발생 및 육체적 노동조건이 열악한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 강교와 해양 철구조물 보강재 취부장치는 보강재 취부작업이 용이하고 수작업에 따른 햄머작업 등을 최소화함으로써 열악한 작업환경을 개선하였으며 또한, 생산성 높은 전용 취부장치를 제공하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 의한 장치로 작업하는 대표적인 부재 형상인 Ｉ형 보강재(3)와 Ｕ형 보강재(21)가 취부되는 판넬을 나타내고 있으며, Ｉ, Ｕ형 보강재 이외에도 ??형 앵글류의 보강재도 취부할 수 있다.

도 1 은 강교와 해양의 철구조물 보강재 취부장치의 정면도를 나타낸 것으로서, 속도제어가 가능한 문형대차 형상의 2열 거더(7) 상부에 레일(22)이 설치되고 이 레일(22)상에 취부대차(10)를 설치하며 취부대차(10) 상부에 취부대차 구동모터(9)와 취부헤드 상하구동 유압실린더(11)를 설치함과 또한 취부대차(10) 상단 중앙에 유압탱크(8)를 탑재한다.

상기, 거더(7) 상단 일측부에 용접기(5)를 설치하고 용접기(5)의 전원공급은 제어반(4)을 통하여 공급하며, 상기 취부대차(10)의 하부에 취부헤드 상부프레임(16)을 설치하되, 상기 취부헤드 상부프레임(16)은 취부헤드 상하구동 유압실린더(11)에 연결되어 거더(7)의 하부에서 작동되며, 상기 취부헤드 상부프레임(16)에 취부대차 고정실린더(12)를 고정한다.

상기, 취부헤드 상부프레임(16) 하부에 다수개의 보강재 누름용 판 스프링(24)과 가공홈(23)이 형성된 보강재 취부지그(15)를 고정시키고 이 보강재 취부지그(15) 상부 일측에 지그 좌우조정 유압실린더(14)를 설치함과 보강재 취부 지그(15)의 하부에 전자석(18)을 설치하고 전자석(18) 상부에 전자석 상하이동 유압실린더(17)를 고정하며 보강재 취부지그(15) 일측에 보강재 물림 유압실린더(13)를 설치한 구성으로 되어진 것이다.

상기와 같은 구성을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하겠다.

상기, 속도제어가 가능한 문형대차 형상의 2열 거더(7)와 양쪽 거더(7)의 중앙에서 제한된 구간내에 좌우로 이동하는 취부대차(10)가 있으며, 취부대차(10)는 거더(7)에 설치된 레일(22) 위를 따라 이동하는 구조로 되어 있다. 취부헤드는 동기제어 방식의 취부헤드 상하구동 유압실린더(11)에 의해서 상하로 구동하게 되고 취부대차(10) 상부에는 본 장치에 사용되는 각종 유압장치 구동을 위한 유압탱크(8)가 탑재되어져 있다.

또한, 장치의 전원 공급방식은 지상에 설치된 케이블베어(6)를 통하여 제어반(4)에 공급되고 용접기(5)의 전원은 제어반(4)을 통하여 공급되게 되어 있다.

본 발명의 취부용접 작업은 하부에 설치되어 있는 컨베이어(1) 상부에 주판(2)이 올려져 있는 상태에서 주판(2) 위에 세워져 있는 보강재(3)를 취부 용접하는 것으로, 먼저 문형의 주행대차와 취부대차(10)가 작업시작 위치로 이동되고 작업자의 조작 스위치에 의해 취부작업을 시작하게 된다. 취부헤드는 동기제어되는 취부헤드 상하구동 유압실린더(11)에 의해 아래로 이동하여 취부작업이 가능한 위치에서 정지하며, 이어서 취부대차 고정실린더(12)가 상승하여 취부대차(10)를 고정한다. 주판(2)의 끝단만 취부용접된 보강재(3)를 취부헤드가 하강된 상태에서 보강재(3) 취부 피치 간격에 맞게 가공된 보강재 취부지그(15)가 위치하게 된다.

도 4 는 본 발명의 장치에 사용되는 Ｉ형 보강재와 Ｕ형 보강재 취부 지그를 나타낸 것으로서 Ｉ, Ｕ형 보강재 취부지그는 정확한 치수로 가공된 일정폭의 가공홈(23,23')이 있으며 이 가공홈(23,23') 사이에 있는 여러개의 보강재를 보강재 물림 유압실린더(13)가 작동하여 동시에 보강재(3)를 고정하게 된다. 이 상태에서 주판(2) 위의 취부선에 맞게 보강재(3)를 정렬하기 위하여 지그 좌우조정 유압실린더(14)에 의해 취부선 맞춤 미소 위치 조정을 한다. 그밖에 보강재의 Ｉ, Ｕ형 형상에도 장비의 운용을 극대화하기 위하여 취부헤드 상부프레임(16)과 취부지그는 분리구조로 되어 있으며, 보강재의 Ｉ, Ｕ형 형상에 따라 형상에 맞는 보강재 지그를 착탈구조로 설치하는 것으로 되어 있다.

한편, 보강재(3)와 주판(2) 사이의 간격은 후공정 용접에 있어서 아주 중요한 변수이다. 이 간격이 허용오차 내에 있을 경우는 문제가 없지만, 간격이 클 경우 용접결함으로 이어져 수정작업과 그에 따른 많은 작업공수를 투입해야 하는 문제가 발생한다. 이러한 이유 때문에 Ｉ형 보강재 취부지그(15)에는 보강재(3) 높이 오차가 있을 경우에도 보강재(3)를 가압할 수 있는 보강재 누름용 판 스프링(24) 및 주판(2)을 당길 수 있는 전자석(18)이 설치되었으며, 전자석 상하이동 유압실린더(17)에 의해 전자석(18)이 하강하여 전자석(18)에 전원이 인가되면 주판(2)을 당겨서 보강재(3) 밑면과 주판(2) 사이의 간격을 없애가며 취부작업을 하게 된다.

상기와 같이 연속적으로 진행되는 작업공정에 대한 순서를 도 5 의 보강재 작업 순서도에서 나타내고 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 종전의 간이용 지그나 유압잭을 사용하여 보강재를 가압하여 수동 취부 용접하는 작업형태에서 본 발명에서 개발된 전용장치에 의한 전용 지그를 사용하여 보강재 정렬 취부작업함으로써 햄머작업과 사상작업이 없어짐으로 인해 작업환경이 개선되었으며 그밖에 간이용 지그에 의한 단편적인 수동 취부작업에서 벗어나 전용장비를 활용하여 보강재를 취부함으로서 작업공수를 줄여 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 강교와 해양 철구조물 보강재 취부장치 정면도

도 2 는 종래의 U형 보강재 취부 방법

도 3 은 본 발명의 철구조물 보강재 및 조립형상

도 4 는 본 발명의 보강재 취부장치의 지그 장치도

도 5 는 본 발명의 보강재 취부장치의 작업 순서도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 컨베이어 (2) : 주판

(3) : Ｉ형 보강재 (4) : 제어반

(5) : 용접기 (6) : 케이블베어

(7) : 거더 (8) : 유압탱크

(9) : 취부대차 구동모터 (10) : 취부대차

(11) : 취부헤드 상하구동 유압실린더

(12) : 취부대차 고정실린더 (13) : 보강재 물림 유압실린더

(14) : 지그 좌우조정 유압실린더

(15) : Ｉ형 보강재 취부지그 (16) : 취부헤드 상부 프레임

(17) : 전자석 상하이동 유압실린더

(18) : 전자석 (19) : 간이용 지그

(20) : 쇄기 (21) : Ｕ형 보강재

(22) : 레일 (23)(23') : 가공홈

Claims (1)

1. 속도제어가 가능한 문형대차 형상의 2열 거더(7) 상부에 레일(22)이 설치되고 이 레일(22)상에 취부대차(10)를 설치하며 취부대차(10) 상부에 취부대차 구동모터(9)와 취부헤드 상하구동 유압실린더(11)를 설치함과 또한 취부대차(10) 상단 중앙에 유압탱크(8)를 탑재하며 상기, 거더(7) 상단 일측부에 용접기(5)를 설치하고 용접기(5)의 전원공급은 제어반(4)을 통하여 공급하며, 상기 취부대차(10)의 하부에 취부헤드 상부프레임(16)을 설치하되, 상기 취부헤드 상부프레임(16)은 취부헤드 상하구동 유압실린더(11)에 연결되어 거더(7)의 하부에서 작동되며, 상기 취부헤드 상부프레임(16)에 취부대차 고정실린더(12)를 고정함과 상기, 취부헤드 상부프레임(16) 하부에 다수개의 보강재 누름용 판 스프링(24)과 가공홈(23)이 형성된 보강재 취부지그(15)를 고정시키고 이 보강재 취부지그(15) 상부 일측에 지그 좌우조정 유압실린더(14)를 설치함과 상기 보강재 취부지그(15)의 하부에 전자석(18)을 설치하고, 전자석(18) 상부에 전자석 상하이동 유압실린더 (17)를 고정하며 보강재 취부지그(15) 일측에 보강재 물림 유압실린더(13)를 설치한 것을 특징으로 하는 강교와 해양 철구조물의 보강재 취부장치.