KR100809534B1 - 멤브레인 절단 장비 및 절단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일; 상기 레일 상을 움직이는 캐리어; 상기 캐리어 상에서 상하로 이동 가능한 승강부; 상기 레일 및 승강부의 이동 경로와 수직되는 방향으로 이동 가능한 횡행부; 상기 횡행부의 단부에 형성되어 멤브레인을 절단하는 절단부를 포함하는 멤브레인 절단 장비를 제공한다.

본 발명은 레일을 따라 캐리어 등이 이동하면서 X, Y, Z 축 방향을 따라 멤브레인을 절단할 수 있는 자동화된 멤브레인 절단 장비 및 상기 멤브레인 절단 장비를 이용한 멤브레인 절단 방법을 제공한다.

멤브레인, 절단, 레일, 캐리어

Description

멤브레인 절단 장비 및 절단 방법{Membrane cutting device and cutting method}

도 1은 종래 멤브레인 절단 과정을 도시한 플로우 차트이다.

도 2는 본 발명의 멤브레인 절단 장비를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 멤브레인 절단 장비를 통한 멤브레인 절단 과정을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 레일 200 : 캐리어

300 : 승강부 310 : 승강 가이드

320 : 센싱부 400 : 횡행부

410 : 횡행 가이드 500 : 절단부

600 : 회전부

본 발명은 레일을 따라 캐리어, 승강부, 횡행부, 회전부를 작동시키면서 X, Y, Z 축 방향을 따라 멤브레인을 절단할 수 있는 자동화된 멤브레인 절단 장비 및 상기 멤브레인 절단 장비를 이용한 멤브레인 절단 방법에 관한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 종래기술 및 종래기술이 지닌 문제점을 설명한다.

도 1은 종래의 멤브레인 리페어 패치(Repair patch) 작업 공정을 도시한 플로우 차트이다.

도 1을 참조하면, 종래의 멤브레인 리페어 패치(Repair patch) 작업은 수작업으로 이루어졌다. 때문에 세부 공정의 수가 비교적 많이 존재한다. 보다 상세히 살펴보면, 멤브레인 리페어 패치(Repair patch) 작업은 멤브레인에 구멍을 내는 단계(S10)와, 상기 구멍이 뚫린 멤브레인의 절단 작업이 이루어지는 단계(S20)와, 상기 절단이 이루어진 부위를 따내는 단계(S30)와, 절단이 이루어진 절단면을 브러싱하는 단계(S40)와, 상기 절단된 면의 용접 시 과도한 열 방지를 위한 방열재 삽입 단계(S50)와, 용접이 이루어지는 단계(S60)를 포함한다.

상기 멤브레인에 구멍을 내는 단계는 절단하고자 하는 부분의 4군데 모서리 부위에 구멍을 뚫는 단계이다. 절단 작업을 위한 사전 작업으로 드릴을 이용하여 구멍을 뚫게 된다. 상기 작업 시 구멍을 필요 이상으로 넓게 뚫는 경우 멤브레인 시트에 손상을 유발하며, 깊이 조절 실패 시에도 보온재(IP : 인슐레이션 패널)의 손상을 유발한다. 또한 상기 공정 후 절단기를 투입하기 어렵다는 문제점이 있다.

상기 구멍이 뚫린 멤브레인의 절단 작업이 이루어지는 단계는 그라인더형 절 단기를 이용하여 이루어진다. 상기 절단 작업 시 그라인더 사용에 의한 안전 사고 발생의 위험이 크며, 현재 그라인더 날 보호막(grinder blade protector)을 이용하고 있으나 이것이 완전한 예방책이라고는 볼 수 없다. 또한 상기 작업 시 멤브레인으로부터 분진이 발생할 수 있으며, 이를 막기 위해 궁여지책으로 하단 멤브레인 위에 비닐을 덮어 상기 분진이 아래로 떨어지는 것을 막고 작업을 수행하고 있다.

상기 절단이 이루어진 부위를 따내는 단계는 망치와 끌을 이용하여 작업자가 직접 수행하고 있다.

상기 절단이 이루어진 절단면을 브러싱하는 단계는 3종류의 소형 그라인더 브러싱을 이용하여 전체 절단 부위를 부드럽게 브러싱 한다. 브러싱 작업 역시 상기 절단작업과 마찬가지로 분진이 발생하여 밑으로 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.

상기 방열재 삽입 단계는 절단이 이루어진 4군데 모서리 부위에 4조각을 삽입하여 용접 시 발생하는 과도한 열을 방지하는 단계이나, 상기 방열재의 삽입이 용이치 않다는 문제점이 있다.

이런 종래의 멤브레인 리페어 패치 작업 공정은 앞서 설명한 S10 내지 S60단계로서 전체 화물창 제작 공정 중 주요 지연 원인과 같이 병목(Bottleneck)으로 작용하고 있어서, 상기 작업 공정의 속도를 높이는 것이 전체 화물창 제작 시간을 앞당길 수 있다는 점에서, 상기 작업 공정의 시간을 줄일 수 있는 방안의 개발이 요구된다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 레일을 따라 캐리어가 이동하면서 X, Y, Z 축 방향을 따라 멤브레인을 절단할 수 있는 자동화된 멤브레인 절단 장비 및 상기 멤브레인 절단 장비를 이용한 멤브레인 절단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 레일; 상기 레일을 지지기반으로 상기 레일을 따라 이동하는 이동장치를 갖는 캐리어; 상기 캐리어 상에서 상하 방향을 따라 이동되도록 결합된 승강부; 상기 레일 및 승강부의 이동 경로와 수직되는 방향을 따라 이동되도록 결합된 횡행부; 상기 횡행부의 단부에 형성되어 멤브레인을 절단하도록 결합된 절단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 절단 장비를 제공한다.

또한, 회전부는 상기 절단부와 횡행부가 연결되는 곳에 개재(介在)되어서, 상기 절단부를 360°회전시킬 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명은 레일을 따라 캐리어를 이동시키면서 주행축(예 : X축)을 따라 멤브레인을 절단하는 단계; 횡행부를 이동시키면서 전후진축(예 : Y축)을 따라 상기 멤브레인을 절단하는 단계; 승강부를 이동시키면서 상하축(예 : Z축)을 따라 상기 멤브레인을 절단하는 단계를 포함하는 멤브레인 절단 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상하축을 따라 상기 멤브레인의 절단 시 센싱부를 통하여 자동으로 깊이 제어를 수행한다.

본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 멤브레인 절단 장비를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 멤브레인 절단 장비는 멤브레인(10)의 상부에 파지되도록 구성된 파지장치(101)를 갖는 레일(100)을 제공한다.

레일(100)을 멤브레인(10)의 상부에 지지 및 파지하도록 사용 가능한 파지장치(101)는 본 출원인에 의해 출원된 특허출원번호 "제10-2004-0075206호의 엘엔지씨 멤브레인 자동 용접 장치의 클램핑 방법", "제10-2004-0075207호의 자동이송용접로봇 및 그 로봇의 이동방법", "제10-2006-0129844호의 자동이송용접로봇용 클램핑 장치" 등에 개시되거나 상세히 설명되어 있으므로, 본 설명에서는 파지장치(101)에 대한 기능 및 목적 달성에 대한 설명만으로도 파지장치(101)의 구성이 이해될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 멤브레인 절단 장비는 상기 레일(100) 상을 움직이는 모터 구동 방식의 캐리어(200)와 상기 캐리어(200) 상에서 상하로 이동 가능한 승강 부(300)와, 상기 레일(100) 및 승강부(300)의 이동 경로와 수직되는 방향으로 이동 가능한 횡행부(400)와, 상기 횡행부(400)의 단부에 형성되어 멤브레인(10)을 절단하는 절단부(500)를 포함한다.

캐리어(200)는 주지의 DC 서보 모터 구동 방식으로 레일(100)을 따라 이동하도록, LM가이드/볼 스크류, 랙/피니언, 풀리/타이밍벨트 중 어느 하나와 같은 주지의 선형 이동 구조를 갖는 이동장치(도시 안됨)를 갖는다.

예컨대, 캐리어(200)가 레일(100) 상을 이동하는 경로를 주행축(예 : X축)이라고 하면, 상기 캐리어(200)는 랙(Rack)과 피니언(Pinion) 구동을 통하여 휠과 레일(100) 가이드를 이용하여 DC 서보 모터로부터 제공되는 구동력을 통하여 상기 레일(100) 상을 이동할 수 있다.

캐리어(200)와 레일(100)의 사이에는 이동장치가 게재되어 있다. 여기서 이동장치는 레일(100)을 기반으로 캐리어(200)에게 레일(100)을 따라 이동하는 이동력을 제공하기 때문에, 결국 캐리어(200)로 하여금 상기 레일(100) 상에 슬라이딩 작동 가능하게 해준다.

캐리어(200)의 상부에는 한 쌍의 승강 가이드(310)가 설치되어 있다.

여기서, 승강부(300)가 이동하는 경로를 상하축(예 : Z축)이라고 할 수 있다.,

승강부(300)는 승강 가이드(310)를 따라 상승 또는 하강 가능하게 상기 승강 가이드(310)에 결합된 승강블록과; 상기 승강블록에게 앞서 설명한 레일(100)과 캐리어(200)의 이동장치와 같은 방식으로, 상승 또는 하강용 작동력을 제공하도록 상 기 승강블록에 결합된 승하강장치를 갖는다. 여기서, 승하강장치는 상기 승강블록 및 그 곳에 설치된 횡행부(400)를 상승 또는 하강시키기 위해 상하로 직선 왕복 운동을 수행하는 주지의 선형 이동 구조로 제작되어도 무방하다.

승강부(300)의 승강블록의 측면에는 한 쌍의 횡행 가이드(410)가 설치되어 있다.

여기서 횡행부(400)가 이동하는 경로를 전후진축(예 : Y축)이라 할 수 있다.

횡행부(400)는 횡행 가이드(410)를 따라 전진 또는 후진 가능하게 상기 횡행 가이드(410)에 결합된 이송블록과; 상기 이송블록에게 앞서 설명한 캐리어(200) 또는 승강부(300)의 이동장치와 같은 방식으로 전진 또는 후진용 작동력을 제공하도록 상기 이송블록에 결합된 전후진장치를 갖는다. 여기서, 전후진장치는 상기 이송블록 및 그 하부에 설치될 회전부(600) 및 절단부(500)를 전진 또는 후진시키기 위해 직선 왕복 운동을 수행하는 주지의 선형 이동 구조로 제작되어도 무방하다.

주지의 선형 이동 구조란 앞서 설명한 바와 같이 LM가이드/볼 스크류, 랙/피니언, 풀리/타이밍벨트 등을 의미한다.

회전부(600)는 횡행부(400)의 이송블록의 저부에 설치된다. 회전부(600)는 횡행부(400)의 이송블록의 아래에 위치한 절단부(500)를 360°회전시킬 수 있도록, 회전 모터를 이용한 주지의 팬(pan) 방식 등의 작동 구조(mechanism)를 갖는다.

상기 회전부(600)가 회전하는 회전샤프트는 감속기 출력단과 직결구조로 이루어지며, 수동 조작이 가능하다.

상기 절단부(500)는 출력670W 모터를 이용하여 멤브레인(10)을 절단할 수 있 으며, 속도 조절 장치를 구비하고 손쉬운 디스크 교환을 위하여 스핀들 잠금장치가 형성될 수 있다.

상기 멤브레인 절단 장비를 통한 멤브레인 절단 과정을 살펴보고자 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 레일(100)을 따라 상기 캐리어(200)를 이동시키면서 주행축(예 : X축)을 따라 절단부(500)가 상기 멤브레인(10)을 절단하는 단계가 수행된다. 이때, 주로 절단 부위의 긴 축부재를 주행축으로 설정하고 주행축을 따라 절단되도록 속도 안정성에 대응한 자동 절단을 위해서 서보 모터 제어를 수행한다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 횡행부(400)를 이동시키면서 전후진축(예 : Y축)을 따라 상기 멤브레인(10)을 절단하는 단계가 수행된다.

이를 위해서, 회전부(600)는 횡행부(400)의 이송블록을 기준으로 절단부(500)를 90°회전시킨다. 이후, 횡행부(400)의 전진 또는 후진과 함께 작동을 시작한 절단부(500)에 의해 멤브레인(10)의 절단이 수행된다.

예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 승강부(300)를 이동시키면서 상기 상하축(예 : Z축)을 따라 상기 멤브레인(10)을 절단하는 단계가 수행된다.

상하축을 따라 절단 시 자동 깊이 제어를 위하여 깊이를 센싱하는 통상의 레이저 거리 측정기와 같이, 수광소자와 발광소자를 갖는 센싱부(320)(도 2 또는 도 5참조)가 구비된다.

센싱부(320)의 측정한 거리값에 대응하게 승강부(300)의 모터(330) 작동 및 정지 제어를 수행함에 따라, 자동 깊이 제어를 수행하면서 상기 절단부(500)를 상 하로 이동 및 정지시키고, 이 과정에서 절단부(500)가 작동하여 멤브레인(10)을 절단 또는 절개하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명의 멤브레인 절단 장비 및 절단 방법은 레일을 따라 캐리어, 승강부, 횡행부, 회전부를 작동시키면서 X, Y, Z 축 방향을 따라 멤브레인을 오차 없이 정밀하게 절단할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 레일;

   상기 레일을 지지기반으로 상기 레일을 따라 이동하는 이동장치를 갖는 캐리어;

   상기 캐리어 상에서 상하 방향을 따라 이동되도록 결합된 승강부;

   상기 레일 및 승강부의 이동 경로와 수직되는 방향을 따라 이동되도록 결합된 횡행부;

   상기 횡행부의 단부에 형성되어 멤브레인을 절단하도록 결합된 절단부;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 절단 장비.
2. 제1항에 있어서,

   상기 승강부는

   상기 캐리어의 상부에 형성된 승강 가이드를 따라 상승 또는 하강 가능하게 상기 승강 가이드에 결합된 승강블록;

   상기 승강블록에게 상승 또는 하강용 작동력을 제공하도록 상기 승강블록에 결합된 승하강장치;를

   포함하며, 상기 승하강장치는 LM가이드/볼 스크류, 랙/피니언 및 풀리/타이밍벨트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 멤브레인 절단 장비.
3. 제1항에 있어서,

   상기 횡행부는

   상기 승강부에 구비된 승강블록의 측면에 형성된 횡행 가이드를 따라 전진 또는 후진 가능하게 상기 횡행 가이드에 결합된 이송블록;

   상기 이송블록에게 전진 또는 후진용 작동력을 제공하도록 상기 이송블록에 결합된 전후진장치;를

   포함하며, 상기 전후진장치는 LM가이드/볼 스크류, 랙/피니언 및 풀리/타이밍벨트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 멤브레인 절단 장비.
4. 제1항에 있어서,

   상기 절단부와 횡행부의 사이에는 회전부가 더 개재되어 상기 절단부를 회전시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 절단 장비.
5. 레일을 따라 이동하는 캐리어; 상기 캐리어 상에 설치된 승강부; 상기 승강부에 결합된 횡행부; 상기 횡행부에 결합된 회전부; 상기 회전부에 결합된 절단부를 갖는 멤브레인 절단 장비를 이용한 멤브레인 절단 방법에 있어서,

   상기 레일을 따라 캐리어를 이동시키면서 주행축을 따라 상기 절단부로 멤브레인을 절단하는 단계;

   상기 횡행부를 이동시키면서 전후진축을 따라 상기 절단부로 상기 멤브레인을 절단하는 단계;

   상기 승강부를 이동시키면서 상하축을 따라 상기 절단부로 상기 멤브레인을 절단하는 단계;를

   포함하는 멤브레인 절단 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상하축을 따라 상기 멤브레인의 절단 시 센싱부를 통하여 자동으로 깊이 제어를 수행하는 멤브레인 절단 방법.

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