KR100824208B1 - 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 철판과 보강재의 자동 취부, 용접 시스템에 관한 것으로 그 목적은 철판과 보강재의 일괄 취부 용접을 자동으로 작업하여 작업 능률을 향상시키고 작업환경을 개선하여 생산성 향상과 작업자의 작업 피로도를 저하시킬 수 있는 선박용 철판과 보강재 자동 취부, 용접 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 일 열로 나열된 다수개의 보강재 이송용 콘베이어와, 상기 콘베이어 끝단 하단부에 일 열로 다수개가 설치되어 이송된 보강재를 세우는 보강재 직립장치와, 상기 직립장치로부터 보강제를 취부하여 용접위치로 보강제를 이송하는 보강제 직립 이송장치와, 철판을 용접위치로 이송시키는 사이드 클렘프 장치와, 상기 이송된 철판을 정해진 간격으로 이송시키는 마그네트 베트장치와, 상기 이송된 철판을 특정위치에서 고정시키기 위한 스토퍼장치 및 철판 푸셔장치로 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.

철판, 용접장치, 보강재 용접

Description

선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치{INSTALLATION FOR FIT-UP ＆ WELDING PANELS FOR THE VESSEL}

도 1 은 철판과 보강재 취부 용접 공정도이고,

도 2 는 본 발명에 따른 장치의 LAY-OUT 도면이며,

도 3 은 본 발명에 따른 장치 중 철판 이송 및 셋팅 장치의 LAY-OUT 도면이고,

도 4 는 본 발명에 따른 장치 중 보강재 정열 및 직립장치의 측면도 이며,

도 5 는 본 발명에 따른 장치 중 보강재 직립장치의 측면도이고,

도 6 은 본 발명에 따른 장치 중 보강재 직립 이송 장치의 정면도이며,

도 7 은 본 발명에 따른 장치 중 보강재 직립 이송 장치의 측면도이고,

도 8 은 본 발명에 따른 장치 중 보강재 용접장치의 측면도이며,

도 9 는 본 발명에 따른 장치 중 보강재 용접장치의 정면도 및 평면도 이고,

도 10 은 본 발명에 따른 장치 중 보강재 용접장치의 확대도이며,

도 11 은 본 발명에 따른 장치 중 보강재 누름장치 확대도이고,

도 12 는 본 발명에 따른 장치 중 사이드 크램프장치 평면도이고,

도 13 은 본 발명에 따른 장치 중 사이드 크램프 장치 정면도이며,

도 14 는 본 발명에 따른 장치 중 사이드 크램프 장치 측면도이고,

도 15 는 본 발명에 따른 장치 중 마그네트 베드의 평면도이며,

도 16 은 본 발명에 따른 장치 중 마그네트 베드의 정면도이고,

도 17 은 본 발명에 따른 장치 중 마그네트 베드의 측면도이며,

도 18 은 본 발명에 따른 장치 중 철판 푸셔장치의 정면도이며,

도 19 는 본 발명에 따른 장치 중 철판 푸셔장치의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 철판 (2) : 보강재

(3) : 보강재 직립이송장치 (4) : 보강재 이송용 체인 콘베이어

(5) : 사이드 크렘프 장치 (6) : 마그네트 베드 장치

(7) : 철판 푸셔장치 (8) : 스토퍼 장치

(9) : 보강재 직립장치 (501) : 콘베이어 구동축

(502) : 클렘프 프레임 (503) : 회전용 축

(504) : 베어링 (505) : 실린더

(601) : 마그네트 프레임 (602) : 케리지 프레임

(603) : 서보모터 (604) : 레일

(605) : 승강 가이드 프레임 (606) : 모터

(701) : 가이더 바 (702) : 누름 실린더

(703) : 가이더 프레임 (705) : 와이어 페일펙

(706) : 에어 실린더 (801) : 서보모터

(802) : 렉기어 (803) : 로라

(804) : 크렘프 (805) : 크렘프 하단 프레임

(901) : 슬라이딩레일 (902) : 마그네트

(903) : 서보모터 (904) : 스프링

(905) : 프레임 (1001) : 가이드 바

(1002) : 가이드 로라 (1003) : 가이드 프레임

(1004) : 실린더

본 발명은 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철판과 보강재의 일괄 취부 용접을 자동으로 작업하여 작업 능률을 향상시키고 작업환경을 개선하여 생산성 향상과 작업자의 작업 피로도를 저하시킬 수 있는 선박용 철판과 보강재 자동 취부, 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철판의 강도를 높이기 위하여 철판에 앵글, 티바, 또는 평바등의 보강재를 용접하는 방법이 사용되고 있다.

그러나, 종래에는 철판에 보강재를 취부 용접하기 위하여 마구 흐트러진 보강재를 일정 간격으로 홈이 형성된 정렬대에 크레인으로 일일이 옮겨 꽂아서 정열시킨 다음 일일이 용접장치를 이동해 가면서 취부 용접함으로써 정밀도가 떨어지고 인력과 시간 및 많은 공간의 소비로 한 피해가 많았다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 보강재의 직립, 정돈, 이송, 배치, 지지 및 취부 용접 공정이 일괄적으로 이루어짐으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 철판과 보강재의 자동 취부, 용접 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 일열로 나열된 다수개의 보강재 이송용 콘베이어와, 상기 콘베이어 끝단 하부에 일열로 다수개가 설치되어 이송된 보강제를 세우는 보강재 직립장치와, 상기 직립장치로부터 보강재를 취부하여 용접위치로 보강재를 이송하는 보강재 직립 이송장치와, 철판을 용접위치로 이송시키는 사이드 크렘프 장치와, 상기 이송된 철판을 정해진 간격으로 이송시키는 마그네트 베트장치와, 상기 이송된 철판을 특정위치에서 고정시키기 위한 스토퍼장치 및 철판 푸셔장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강재 직립장치는 "ㄱ"자 형상의 클렘프 프레임과, 상기 클렘프 프레임의 일단부에 설치된 회전용축 및 베어링과, 상기 클렘프 프레임 측면에 설치된 실린더로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강재 직립 이송장치는 보강재 취부장치, 캐리지장치, 승강장치, 회전베어링 및 용접장치로 구성하되, 상기 보강재 취부장치는 마그네트 프레임으로 구성하여 자력으로 보강재를 취부하게 하고, 상기 캐리지장치는 케리지 프레임과 서보모터에 의하여 레일을 따라 이동함으로써 상기 보강재 직립 이송장치를 구동시키며, 상기 승강장치는 모터와 승강 가이드 프레임으로 구성하고, 상기 용접장치는 그 중앙부에 가이더바를 따라 움직이는 누름 실린더와, 하단부의 용접토치 및 상기 용접 토치를 용접하는 지점에 정확하게 인도하는 가이더 프레임으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사이드 클렘프장치는 서보모터와 렉기어 및 롤라에 의하여 구동되며, 크렘프와 크렘프 하단 프레임으로 구성 된다.

또한, 상기 마그네트 베드 장치는 슬라이딩 레일과 상기 레일위를 움직이는 마그네트 및 상기 마그네트의 동력원인 서보모터로 구성되며, 상기 마그네트의 하단부에는 프레임위에 스프링을 장착한 구조로 되어있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 장치의 LAY-OUT 도면이고, 도 3 은 본 발명에 따른 장치 중 철판 이송 및 셋팅 장치의 LAY-OUT 도면으로, 본 발명은 일열로 나열된 다수개의 보강재 이송용 콘베이어(4)와, 상기 콘베이어(4) 끝단 하부에 일열로 다수개가 설치되어 이송된 보강제를 세우는 보강재 직립장치(9)와, 상기 직립장치로부터 보강재를 취부하여 용접위치로 보강재를 이송하는 보강재 직립 이송장치(3)와, 철판을 용접위치로 이송시키는 사이드 크렘프 장치(5)와, 상기 이송된 철판을 정해진 간격으로 이송시키는 마그네트 베드장치(6)와, 상기 이송된 철판을 특정위치에서 고정시키기 위한 스토퍼장치(8) 및 철판 푸셔장치(7)로 구성되어 있다.

상기 이송용 콘베이어(4)는 콘베이어 끝단 하단부에 설치된 콘베이어 구동축(501)에 의하여 구동되도록 구성되어 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 장치 중 보강재 정열 및 직립장치의 측면도 이고, 도 5 는 본 발명에 따른 장치 중 보강재 직립장치의 측면도로서, 상기 보강재 직립장치(9)는 "ㄱ"자 형상의 클렘프 프레임(502)과, 상기 클렘프 프레임의 일단부에 설치된 회전용축(503) 및 베어링(504)과, 상기 클렘프 프레임(502) 측면에 설치된 실린더(505)로 구성되어 있다.

한편, 상기 클렘프 프레임(502)은 상기 실린더(505)이 직선운동에 의하여 회전하게 된다.

도 6 은 보강재 직립 이송 장치의 정면도이고, 도 7 은 보강재 직립 이송 장치의 측면도로서, 상기 보강재 직립 이송장치는 보강재 취부장치, 캐리지장치, 승강장치, 회전베어링 및 용접장치로 구성하되, 상기 보강재 취부장치는 마그네트 프레임(601)으로 구성하여 자력으로 보강재(2)를 취부하게 하고, 상기 캐리지장치는 케리지 프레임(602)과 서보모터(603)에 의하여 레일(604)을 따라 이동함으로써 상기 보강재 직립 이송장치를 구동시키며, 상기 승강장치는 모터(606)와 승강 가이드 프레임(605)으로 구성하고, 또한, 도 8 9 10은 각각 보강재 용접장치 측면도, 정면도, 평면도, 및 확대도로서 그림에서 보는 바와 같이, 상기 용접장치는 그 중앙부에 가이더바(701)를 따라 움직이는 누름 실린더(702)와, 하단부의 용접토치(704) 및 상기 용접 토치를 용접하는 지점에 정확하게 인도하는 가이더 프레임(703)으로 구성된다. 한편, 도 11 은 상기 누름장치 확대도이다.

도 12 는 본 발명에 따른 장치 중 사이드 크램프장치 평면도이고, 도 13 은 본 발명에 따른 장치 중 사이드 크램프 장치 정면도이며, 도 14 는 사이드 크램프 장치 측면도로서, 상기 사이드 클렘프장치(5)는 서보모터(801)와 렉기어(802) 및 로라(803)에 의하여 구동되며, 크렘프(804)와 크렘프 하단 프레임(805)으로 철판을 잡아서 이송하게 된다.

도 15 는 마그네트 베드의 평면도이고, 도 16 은 마그네트 베드의 정면도이며, 도 17 은 마그네트 베드의 측면도로서, 상기 마그네트 베드 장치는 슬라이딩 레일(901)과 상기 레일위를 움직이는 마그네트(902) 및 상기 마그네트의 동력원인 서보모터(903)로 구성되며, 상기 마그네트의 하단부에는 프레임(905)위에 스프링(904)을 장착한 구조로 되어있다.

도 18 과 19는 각각 철판 푸셔장치의 정면도와 측면도로서, 가이드 로라(1002)와 가이드 프레임(1003) 사이로 가이드 바(1001)가 고정된 형상이며, 상기 가이드 바(1001) 하부에 실린더(1004)를 장착하여 구성한다.

이하 본 발명에 따른 작동을 설명하면 다음과 같다.

보강재를 철판에 취부하기 위하여 먼저 철판정열 장치인 철판 푸셔장치(7)에서 철판을 밀어 스토퍼장치(8)에 고정시킨 다음 마그네트 베드장치(6)와 사이드 크렘프장치(5)에 의하여 철판을 취부할 위치까지 이송하게 된다.

취부할 위치 인식은 엔코드와 센서에 의해 이루어지며 연산은 전기 패널에 설치된 피엘씨(PROGRAMING LOAD CONTEOLLER)에서 행해진다.

이 때 보강재 직립이송장치에 장착된 센서에 의해 마킹선을 감지하게 되면, 마그네트 베드와 사이드 크렘프는 정지하게 된다.

철판이 정지한 후, 보강재 직립 이송장치(3)의 보강재 취부장치에 설치된 마그네트 프레임(601)으로 보강재를 취부한 후 승강장치에 의해 상기 보강재를 들어올린다. 다음 캐리지 장치에 의해 레일(604)을 따라 상기 보강재 직립 이송장치(3)가 취부 방향으로 이동하게 된다.

한편, 상기 마그네트 프레임(601)에 의해 보강재가 취부됨으로써 상기 보강재가 자화된다.

또한, 이송된 보강재를 취부할 위치의 인식은 엔코드와 센서에 의해 이루어지며 연산은 패널에 설치된 피엘씨(PROGRAMING LOAD CONTEOLLER)에 의해 행해진후 상기 보강재는 하강하게 된다.

한편, 하강하면서 보강재와 철판의 엔드 부위가 일치하여야 하는데, 조작자가 일일이 오른쪽 왼쪽을 번갈아 가면서 확인 할 수 없으므로 철판 가장 자리의 보강재 위치 부위의 엔드 부위에 설치된 CCTV와 CCD 카메라에 의해 확인한다. END 부 위가 일치 하지 않을 시에는 마그네트유니트 상부프레임 좌우에 설치된 유압 실린더와 마그네틱 유니트에 의해 좌우로 움직여 END에 보강재를 맞추도록 조절하며 보강재와 판널상에 막킹 한 보강재 배열 위치가 일치하지 않을 경우에는 수평회전장치의 회전베어링을 좌우로 회전시켜 일치시키면 된다.

이와 같이 마그네트에 의해 보강재가 철판의 마킹라인선상에 일치 해 있을 때 누름실린더(702)로 보강재를 직각으로 눌리면서 유지된 상태에서 보강재의 하단을 철판에 단단하게 밀착시키기 위하여 서포터 빔에 유압 실린더를 작동시켜 푸싱하면 베드의 슬라이드가 상승하여 철판을 상승하고 정확하게 직립 밀착되게 되면 누름실린더에 의해 보강재와 철판이 밀착되면서 용접을 위해 웰딩 토치 유니트가 실린더에 의해 보강재 가까이로 전진하다.

전진이 완료되면 아크발생과 동시에 용접이 행하여 지는데, 웰딩토치유니트가 거기에 장착된 모터, LM레일 및 스크류에 의해 동시에 이동하므로 용접을 할 수 있다.

위와 같은 행정이 반복 동작하면서 용접하게 된다.

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 철판과 보강재를 취부 용접하는 공정을 자동화 함으로써 용접의 정확도를 높임과 동시에 시간과 인력의 낭비를 줄임으로써 생산성을 높이고 각종 안전사고로부터 인명을 보호 할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 일열로 나열된 다수개의 보강재 이송용 콘베이어와, 상기 콘베이어 끝단 하부에 일열로 다수개가 설치되어 이송된 보강제를 세우는 보강재 직립장치와, 상기 직립장치로부터 보강재를 취부하여 용접위치로 보강재를 이송하는 보강재 직립 이송장치와, 철판을 용접위치로 이송시키는 사이드 크렘프 장치와, 상기 이송된 철판을 정해진 간격으로 이송시키는 마그네트 베트장치로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강재 직립장치는 "ㄱ"자 형상의 클렘프 프레임과, 상기 클렘프 프레임의 일단부에 설치된 회전용축 및 베어링과, 상기 클렘프 프레임 측면에 설치된 실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강재 직립 이송장치는 보강재 취부장치, 캐리지장치, 승강장치, 회전베어링 및 용접장치로 구성하되,

   상기 보강재 취부장치는 마그네트 프레임으로 구성하여 자력으로 보강재를 취부하게 하고, 상기 캐리지장치는 케리지 프레임과 서보모터에 의하여 레일을 따라 이동함으로써 상기 보강재 직립 이송장치를 구동시키며, 상기 승강장치는 모터와 승강 가이드 프레임으로 구성하고, 상기 용접장치는 그 중앙부에 가이더바를 따라 움직이는 누름 실린더와, 하단부의 용접토치 및 상기 용접 토치를 용접하는 지점에 정확하게 인도하는 가이더 프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이드 클렘프장치는 서보모터와 렉기어 및 롤라에 의하여 구동되며, 크렘프와 크렘프 하단 프레임으로 구성 된 것을 특징으로 하는 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 마그네트 베드 장치는 슬라이딩 레일과 상기 레일위를 움직이는 마그네트 및 상기 마그네트의 동력원인 서보모터가 설치되며, 상기 마그네트의 하단부에는 프레임위에 스프링을 장착하여 구성 된 것을 특징으로 하는 선박용 철판과 보강재의 취부 및 용접장치.

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