KR100940949B1 - 작업유닛의 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작업유닛의 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선박의 제조 시 선박 내부의 장애물을 통과하면서 용접 등의 작업을 할 수 있도록 작업 유닛을 이송하는 이송장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 작업유닛의 이송장치는 복수의 장애물들이 배치된 작업공간 내로 작업유닛을 이송시키는 이송장치로서, 높이 조절이 가능한 상하이송유닛; 상기 상하이송유닛의 상부에 결합하며, 회전가능한 제 1 턴테이블; 상기 제 1 턴테이블 위로 직선이동이 가능한 카트; 및 상기 카트의 상부에 결합하며, 회전가능한 제 2 턴테이블을 포함한다. 본 발명에 따른 작업유닛의 이송장치는 작업공간 내에서 설치 및 회수가 간편하여, 무거운 작업유닛을 원하는 위치로 쉽게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
이송장치, 용접, 로봇, 회전, 이중선체

Description

작업유닛의 이송장치 {TRANSPORTATION APPARATUS FOR OPERATION UNIT}
본 발명은 작업유닛의 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선박의 제조 시 선박 내부의 장애물을 통과하면서 용접 등의 작업을 할 수 있도록 작업 유닛을 이송하는 이송장치에 관한 것이다.
선박에 있어 이중 선체(double hull) 구조는 선저 또는 선측 부분이 파괴되는 경우에 있어서, 선저 내부로의 침수를 막을 수 있고, 선저의 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공간 활용도도 좋고 배의 중심이 낮아져 선체 안정성이 증가하는 등의 이점을 가지고 있다.
이러한 이중 선체 구조의 장점 때문에, 최근 이중 선체 구조를 가지는 선박의 건조 물량이 증가하고 있다. 그러나, 이중 선체의 선저부는 복잡한 골조 구조를 가지기 때문에, 그 제작 과정을 자동화하는 데에는 여러 가지 어려움이 있게 된다.
도 1a에는 이중 선체 구조를 구성하는 이너 버텀 블록(inner bottom block)의 사시도가 도시되어 있다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 이중 선체 구조를 구성하는 이너 버텀 블록(1) 은, 넓은 철판으로 이루어진 하판(bottom plate)(3) 상에 T자 형의 단면형상을 가지는 복수 개의 론지(longi)(2)가 소정의 간격으로 서로 평행하게 용접 설치되는 구조를 가진다. 여기에 철판으로 이루어진 웹 플로어(web floor)(5) 및 거더(girder)(4)가 상기 하판(3) 상에 수직하게 설치됨으로써, 도 1a에 도시된 것과 같은 이너 버텀 블록(1)이 완성된다.
이러한 이너 버텀 블록(1)을 제작함에 있어서는, 먼저 상기 하판(3), 론지(2), 웹 플로어(5) 및 거더(4)들을 서로 가용접하여 전체적인 형태를 만든 다음, 주용접을 실시하는 방식으로 제작하는 것이 일반적이다.
즉, 가용접에 의해 이너 버텀 블록(1)의 형태를 완성한 후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 론지(2)와 웹 플로어(5) 사이의 수직용접부(6)와, 상기 하판(3)과 웹 플로어(5) 사이의 수평용접부(7)를 주용접함으로써 이너 버텀 블록(1)을 완성한다.
주용접을 위하여, 도 1a에 도시된 바와 같이 상면이 개방된 이너 버텀 블록(1)의 경우, 종래에는 크레인을 이용하여 자동 용접장치를 용접 위치(A)에 가까이 위치시킨 후 용접 작업을 수행하였다. 그리고, 한 부분의 용접 작업이 마무리되면, 다시 크레인을 사용하여 자동 용접장치를 해당 론지(2) 너머의 다른 용접 위치로 이동시킨 후 용접 작업을 수행하였다. 그러나, 이러한 방식으로 이너 버텀 블록(1)의 용접을 수행하기 위해서는 별도의 크레인이 필요하고 작업자의 일손이 많이 필요하다는 단점이 있다.
한편, 도 2에는 도 1a에 도시된 이너 버텀 블록에 상판이 결합된 형태의 더 블 버텀 블록(Double Bottom Block)의 사시도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 더블 버텀 블록(8)은 상하좌우가 모두 폐쇄되어 있다. 따라서, 더블 버텀 블록(8)에 대해서는 크레인을 사용하여 용접작업을 수행하는 것이 불가능하다. 이러한 문제 때문에, 현재는 작업자가 직접 더블 버텀 블록(8)의 내부로 들어가서 용접 작업을 수작업으로 수행하고 있다.
그러나, 더블 버텀 블록(8) 내부의 공간은 매우 어둡고, 막힌 공간 내에서 용접 작업이 이루어지므로 용접 열기와 용접 과정에서 발생되는 가스로 인해 작업자가 작업하기에 열악하다.
한편, 이중 선체 구조를 제작하는 과정에서는 상기 이너 버텀 블록(1) 및 더블 버텀 블록(8)에 대한 용접 이외에도, 그라인딩, 블라스팅, 또는 도장 등의 작업이 수행되어야 한다.
종래에는 이러한 작업에 필요한 각종 장비를 크레인을 이용하여 상기 이너 버텀 블록(1) 내부로 투입하여야 하는 불편함이 있었다. 그리고, 상기 더블 버텀 블록(8) 내부로는 크레인을 사용하여 장비들을 투입할 수 없기 때문에 작업자가 상기 개구부를 통하여 직접 장비를 투입하고, 작업자가 직접 내부에 들어가서 수작업으로 각종 작업들을 수행할 수밖에 없었다. 그러나, 그라인딩, 블라스팅, 그리고 도장 작업에서 발생하는 각종 먼지, 가스, 냄새 등으로 인해 내부의 작업공간은 매우 열악하여 작업자의 건강을 해치기 쉽다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 이너 버텀 블록(1)은 물론 더블 버텀 블록(8) 내에서, 용접 작업, 그라인딩, 블라스팅, 그리고 도장 작업을 위한 각종 장 비들이 자동으로 이동하면서 필요한 작업을 행할 수 있도록, 작업유닛을 이송하는 장치의 개발 필요성이 대두되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 용접 등의 작업을 수행할 수 있는 작업유닛을 이중 선체 구조와 같이 내부에 장애물이 설치된 공간 내로 용이하게 투입시킬 수 있는 이송장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 작업유닛의 이송장치는 복수의 장애물들이 배치된 작업공간 내로 작업유닛을 이송시키는 이송장치로서, 높이 조절이 가능한 상하이송유닛; 상기 상하이송유닛의 상부에 결합하며, 회전가능한 제 1 턴테이블; 상기 제 1 턴테이블 위로 직선이동이 가능한 카트; 및 상기 카트의 상부에 결합하며, 회전가능한 제 2 턴테이블을 포함한다.
상기 상하이송유닛은, 복수의 링크바; 및 상기 제 1 턴테이블이 배치되는 지지틀을 포함하되, 상기 링크바의 일부는 상기 지지틀 하부의 양단에 결합하며, 상기 링크바의 회동에 따라 상기 지지틀의 높이가 조절될 수 있다.
상기 작업유닛의 이송장치는, 상기 링크 바의 소정 영역에 고정되며, 유압의 제공에 따라 연접봉이 팽창 또는 수축하여 상기 링크바를 회동시키는 유압 실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 턴테이블 및 제 2 턴테이블은 각각, 하나 이상의 베어링; 및 일면이 서로 접하며, 상기 베어링을 내부에 수용하도록 상기 일면에 내측으로 형성된 홈을 갖는 한 쌍의 휠을 포함할 수 있다.
상기 카트는, 상기 제 2 턴테이블과 결합하여, 상기 제 2 턴테이블 상에 탑재되는 작업유닛의 하중을 분산시키는 지지대; 및 상기 지지대의 저면에 장착되는 복수의 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 작업유닛의 이송장치는 작업공간이 밀폐되어 있어 작업자가 접근하기 어렵거나 작업 위험성이 높은 장소에서 작업을 자동으로 수행할 수 있는 작업유닛을 용이하게 투입시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 작업유닛의 이송장치는 작업공간 내에서 설치 및 회수가 간편하여, 무거운 작업유닛을 원하는 위치로 쉽게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 작업유닛의 이송장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업유닛의 이송장치의 구성을 도시한 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시한 상하이송유닛의 정면도들이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 이송장치는 상하이송유닛(100), 제 1 턴테이블(200), 카트(300) 및 제 2 턴테이블(400)을 포함한다.
상하이송유닛(100)은 높이 조절이 가능하며, 지지틀(110), 복수의 링크바(120) 및 링크연결부(130)를 포함한다.
지지틀(110)의 상면에는 제 1 턴테이블(200)이 결합하며, 지지틀(110) 하부의 양단은 링크바(120)가 결합한다.
링크바들(120)은 링크연결부(130)에 의해 각각 연결되며, 링크연결부(130)를 중심으로 회동하여 지지틀(110)에 결합한 제 1 턴테이블(200)의 높이를 조절한다.
링크바(120)의 일부 영역에는 유압실린더(150)가 고정되며, 유압의 제공에 따라 연접봉(152)이 팽창 또는 수축하여, 링크바(120)를 회동시킨다. 즉, 유압에 의해 연접봉(152)이 팽창하면, 링크바(120)가 상부 방향으로 회동하여 제 1 턴테이블(200)의 높이가 상승하며, 연접봉(152)이 수축하면, 링크바(120)가 하부 방향으로 회동하여 제 1 턴테이블(200)의 높이가 감소된다.
상하이송유닛(100)은 하단에 바퀴(140)를 구비하여, 작업유닛을 탑재한 상태에서도 이동이 용이하도록 구성할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시한 제 1 턴테이블의 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 제 1 턴테이블(200)은 하나 이상의 베어링(210), 제 1 휠(220a) 및 제 2 휠(220b)을 포함한다. 상기 제 1 휠(220a) 및 제 2 휠(220b)은 일면이 서로 접하며, 상기 베어링(210)을 내부에 수용하도록 상기 일면에 내측으로 형성된 홈(222a, 222b)을 갖는다. 제 1 휠(220a)은 외주면의 일부 영역에서 연장하는 연장부(224)가 나사 결합에 의해 지지틀(110)에 고정된다. 제 2 휠(220b)은 제 1 휠(220a)이 고정된 상태에서 베어링(210)에 의해 상대적인 회전운동을 한다.
도 6은 도 3에 도시한 카트를 하측에서 바라본 도면이다.
도 6을 참조하면, 카트(300)는 지지대(310) 및 롤러(320)를 구비한다.
지지대(310)는 제 2 턴테이블(400)과 결합하여, 상기 제 2 턴테이블(400) 상에 탑재되는 작업유닛의 하중을 분산시킨다.
롤러(320)는 지지대(310)의 저면에 복수개 장착되며, 롤러(320)가 접촉면을 따라 회전하면서, 카트(300)가 이동하게 된다.
도 7은 도 3에 도시한 제 2 턴테이블의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 제 2 턴테이블(400)은 제 1 턴테이블(200)과 유사한 구성을 갖는다.
제 2 턴테이블(400)은 하나 이상의 베어링(410), 제 3 휠(420a) 및 제 4 휠(420b)을 포함한다.
상기 제 3 휠(420a) 및 제 4 휠(420b)은 일면이 서로 접하며, 상기 베어링(410)을 내부에 수용하도록 상기 일면의 서로 대응하는 위치에 홈(422a, 422b)이 형성된다. 제 3 휠(420a)은 외주면의 일부 영역에서 연장하는 연장부(424)가 나사 결합에 의해 카트(300)에 고정된다. 제 4 휠(420b)은 제 3 휠(420a)이 고정된 상태에서 베어링(410)에 의해 상대적인 회전운동을 한다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업유닛의 이송장치를 사용하여 작업유닛을 이송하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다. 상기 이송 과정이 명확히 인식될 수 있도록 론지(2a)의 일부분을 절취하여, 예시적으로 도시한다.
도 8a를 참조하면, 우선 복수의 론지(2a, 2b)가 배치된 작업공간(10) 내에 제 1 턴테이블(200)과 결합한 상하이송유닛(100)을 미리 배치한다.
이어서, 작업공간(10)의 외부에서 작업유닛(600)을 탑재한 상하이송장 치(500)를 웹 플로어(5)의 개구(9)로 근접시킨다. 작업공간(10) 외부에서 작업유닛(600)이 상하이송장치(500)에 의해 이동한 것으로 도면에 도시되었으나, 작업공간(10) 외부에서 작업유닛(600)의 탑재 및 이송은 일반적인 지게차가 사용될 수 있다.
도 8b 및 도 8c를 참조하면, 작업유닛(600)을 탑재한 카트(300)가 직선이동하여, 개구(9)를 통과하면서 제 1 턴테이블(200) 위로 이동한다.
도 8d 및 도 8e를 참조하면, 작업유닛(600)이 카트(300)에 고정된 상태에서, 제 1 턴테이블(200)의 제 2 휠(220b)이 회전하여, 카트(300)와 작업유닛(600)을 동시에 회전시킨다. 이에 따라, 카트(300) 및 작업유닛(600)은 평행하게 배열된 복수의 론지(2a, 2b)에 대해 대략 90도 방향으로 배치된다.
도 8f를 참조하면, 작업유닛(600)을 제 2 턴테이블(400) 상에 고정시킨 상태에서, 카트(300)를 다시 대략 90도 만큼 회전시킨다. 상기 카트(300)의 회전 시, 제 2 턴테이블(400)의 제 4 휠(420b)은 고정된 상태이며, 제 1 턴테이블(200)의 제 2 휠(220b)이 회전하여, 카트(300) 및 제 3 휠(420a)이 제 4 휠(420b)에 대해 상대적으로 회전한다.
이어서, 유압실린더(150)가 작동하여, 링크바(120)를 하부 방향으로 회동시켜서, 작업유닛(600)의 양단을 론지(2a, 2b)에 안착시킨다. 작업유닛(600)이 론지(2a, 2b)에 안착된 후, 링크바(120)를 하부방향으로 더 회동시키면, 제 2 턴테이블(400)이 작업유닛(600)과 분리되면서, 이송장치를 작업유닛(600)과 분리시킬 수 있다.
상기 론지(2a, 2b)에 안착된 작업유닛(600)을 다른 위치로 이동시키거나, 작업공간(10)으로부터 회수하고자 하는 경우, 상기한 과정을 역으로 수행할 수 있다.
상기 작업유닛(600)은 예를 들어, 용접로봇, 운반로봇, 도장로봇 또는 검사로봇 등으로 구성하여, 작업공간(10) 내에서 다양한 작업을 수행할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1a는 이중 선체 구조를 구성하는 이너 버텀 블록(inner bottom block)의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 A부분의 확대도이다.
도 2는 이중 선체 구조를 구성하는 더블 바텀 블록(double bottom block)의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업유닛의 이송장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시한 상하이송유닛의 정면도들이다.
도 5는 도 3에 도시한 제 1 턴테이블의 분해 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시한 카트를 하측에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 3에 도시한 제 2 턴테이블의 분해 사시도이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업유닛의 이송장치를 사용하여 작업유닛을 이송하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

Claims (5)

  1. 복수의 장애물들이 배치된 작업공간 내로 작업유닛을 이송시키는 이송장치로서,
    높이 조절이 가능한 상하이송유닛;
    상기 상하이송유닛의 상부에 결합하며, 회전가능한 제 1 턴테이블;
    상기 제 1 턴테이블 위로 직선이동이 가능한 카트; 및
    상기 카트의 상부에 결합하며, 회전가능한 제 2 턴테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업유닛의 이송장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상하이송유닛은,
    복수의 링크바; 및
    상기 제 1 턴테이블이 배치되는 지지틀을 포함하되,
    상기 링크바의 일부는 상기 지지틀 하부의 양단에 결합하며, 상기 링크바의 회동에 따라 상기 지지틀의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 작업유닛의 이송장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 링크 바의 소정 영역에 고정되며, 유압의 제공에 따 라 연접봉이 팽창 또는 수축하여 상기 링크바를 회동시키는 유압 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업유닛의 이송장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 턴테이블 및 제 2 턴테이블은 각각,
    하나 이상의 베어링; 및
    일면이 서로 접하며, 상기 베어링을 내부에 수용하도록 상기 일면에 내측으로 형성된 홈을 갖는 한 쌍의 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업유닛의 이송장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 카트는,
    상기 제 2 턴테이블과 결합하여, 상기 제 2 턴테이블 상에 탑재되는 작업유닛의 하중을 분산시키는 지지대; 및
    상기 지지대의 저면에 장착되는 복수의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업유닛의 이송장치.
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