KR101036629B1 - 마킹 장치 및 이를 구비한 절단선 표시 장치. - Google Patents

Abstract

마킹 장치 및 이를 구비한 절단선 표시 장치가 개시된다. 부재의 절단선을 표시하는 장치로서, 부재에 잉크를 토출하여 절단선을 표시하는 마킹부와, 마킹부를 이송시키는 갠트리부 및 마킹부가 절단선을 따라 이송되도록 갠트리부를 제어하는 제어부를 포함하며, 마킹부는 일측에 개구부가 형성되는 하우징과, 하우징에 수용되는 잉크토출유닛 및 개구부를 통해 잉크토출유닛을 하우징의 외부로 이송시키는 이송유닛을 포함하는 절단선 표시 장치는, 절단 작업을 위해 부재에 절단선을 표시할 수 있다.

마킹, 절단선, 선체 외판, 갠트리, 곡가공, 열간가공

Description

마킹 장치 및 이를 구비한 절단선 표시 장치. {Marking Apparatus and Apparatus for Marking Cutting Line Having the Same}

본 발명은 마킹 장치 및 이를 구비한 절단선 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부재의 굽힘 가공 후 부재에 절단선을 표시할 수 있는 장치에 관한 것이다.

선체의 외부를 이루고 있는 외판은 선박의 추진 저항을 최소화하기 위해 다양한 형태의 복잡한 곡면으로 이루어 진다. 이러한 선체의 외판은 일정한 두께를 가지는 강판을 가공하여 제작되며, 그 가공의 정밀도는 선박 전체의 제작 능력을 좌우한다고도 할 수 있다.

선체 외판의 가공은 1차 냉간 가공과 2차 열간 가공으로 나누어 질 수 있다. 1 차 냉간 가공은 프레스 또는 롤러 등을 이용하여 기계적인 과정을 거치는 것을 말하고, 2차 열간 가공은 강판에 열을 가하여 잔류 열탄소성 변형을 이용하여 강판을 변형시키는 것을 말한다.

굽힘 가공 후 선체 외판은 각각의 설계형상에 맞게 절단 작업을 거치게 된다. 선체는 각각의 선체 외판을 접합하여 이루어지는 것으로, 각각의 선체 외판이 설계형상에 맞게 절단 하는 작업은 고도의 정밀도가 요구된다.

선체 외판 절단 작업의 정밀도를 향상을 위해서는 그 절단선의 표시에 대한 정밀도의 확보가 선결적으로 요구된다. 그러나, 종래에는 작업자가 굽힘 가공된 각각의 선체 외판을 목형 등을 이용하여 그 곡률을 검증하고, 목형에 대한 상대좌표로 설계형상 상의 윤곽선을 먹선 등을 이용하여 선체 외판에 표시하였다.

따라서, 작업자 개인의 작업 능력이나 작업자들 간의 작업능력의 차이에 따라 절단선의 표시가 달라지고, 그 작업의 정밀도가 떨어질 수 있는 문제의 소지가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 절단 작업을 위해 부재에 절단선을 표시할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 절단선 표시 작업 중에 인접한 장비와의 간섭을 피해 절단선을 표시할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 외부환경으로부터 그 내부 구성들을 보호할 수 있으면서도, 절단선을 표시할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에 개구부가 형성되는 하우징과, 하우징에 수용되는 잉크토출유닛 및 개구부를 통해 잉크토출유닛을 하우징의 외부로 이송시키는 이송유닛을 포함하는 마킹장치가 제공된다.

여기서, 이송유닛은 일단이 하우징에 결합되는 제1 실린더와, 일단이 제1 실린더의 타단에 결합되며 잉크토출유닛이 타단에 결합되는 제2 실린더를 포함할 수 있다.

그리고, 마킹 장치는 개구부를 커버하는 커버유닛을 포함할 수 있으며, 커버유닛은 제1 실린더의 타단을 커버하는 제1 커버와, 제2 실린더 및 잉크토출유닛을 커버하는 제2 커버를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 커버의 일측은 제2 커버의 일측과 힌지 결합되며, 커버유닛은 제2 커버가 제2 실린더 및 잉크토출유닛을 커버하도록 제2 커버를 가압하는 예압스프링을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 부재의 절단선을 표시하는 장치로서, 부재에 잉크를 토출하여 절단선을 표시하는 마킹부와, 마킹부를 이송시키는 갠트리부 및 마킹부가 절단선을 따라 이송되도록 갠트리부를 제어하는 제어부를 포함하며, 마킹부는 일측에 개구부가 형성되는 하우징과, 하우징에 수용되는 잉크토출유닛 및 개구부를 통해 잉크토출유닛을 하우징의 외부로 이송시키는 이송유닛을 포함하는 절단선 표시 장치가 제공된다.

여기서, 이송유닛은 일단이 하우징에 결합되는 제1 실린더와, 일단이 제1 실 린더의 타단에 결합되며 잉크토출유닛의 타단에 결합되는 제2 실린더를 포함할 수 있다.

그리고, 마킹부는 개구부를 커버하는 커버유닛을 포함할 수 있으며, 커버유닛은 제1 실린더의 타단을 커버하는 제1 커버와, 제2 실린더 및 잉크토출유닛을 커버하는 제2 커버를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 커버의 일측은 제2 커버의 일측과 힌지 결합되며, 커버유닛은 제2 커버가 제2 실린더 및 잉크토출유닛을 커버하도록 제2 커버를 가압하는 예압스프링을 포함할 수 있다.

한편, 갠트리부는 부재의 종 방향으로 이동되는 주행유닛과, 부재의 횡 방향으로 이동 가능하도록 주행유닛에 결합되는 수평슬라이드유닛과, 수평슬라이드유닛에 상하로 이동 가능하게 결합되는 수직슬라이드유닛과, 수직슬라이드유닛의 일단에 회전 가능하게 결합되는 제1 회전유닛과, 제1 회전유닛에 틸팅 가능하게 결합되는 틸트유닛 및 틸트유닛의 말단에 회전 가능하게 결합되며 일측에 마킹부가 결합되는 제2 회전유닛을 포함할 수 있다.

여기서, 주행유닛은 수평슬라이드유닛이 결합되는 수평지지구와, 수평지지구의 양측을 지지하는 수직지지구를 포함할 수 있으며, 제1 회전유닛은 수직슬라이드유닛이 이동하는 방향의 가상의 제1 회전축을 중심으로 회전할 수 있으며, 틸트유닛은 제1 회전축과 직교하는 가상의 틸트축을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 제2 회전유닛은 틸트축과 직교하는 가상의 제2 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.

본 발명은 절단 작업을 수행하기 위해 부재에 절단선을 표시할 수 있다.

또한, 본 발명은 인접한 장비와의 간섭을 회피하면서 절단선 표시 작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 고온 또는 다습한 환경으로부터 그 내부 구성들을 보호할 수 있으면서도, 절단선을 표시할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)를 나타낸 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)는, 부재에 잉크를 토출하여 절단선을 표시할 수 있는 마킹부(550)와, 마킹부(550)를 이송시키는 갠트리부(600) 및 마킹부(550)가 절단선을 따라 이송되도록 갠트리부(600)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함함으로써, 절단 작업을 위해 부재에 절단선을 표시할 수 있다.

갠트리부(600)는 주행유닛(610), 수평슬라이드유닛(620), 수직슬라이드유닛(630), 제1 회전유닛(642), 틸트유닛(646) 및 제2 회전유닛(644)을 포함함으로써, 다양한 형태의 곡률을 가지는 부재(10)에 마킹부(550)가 잉크를 토출하여 마킹 작업을 수행 가능하도록, 마킹부(550)를 이송시킬 수 있다.

주행유닛(610)은 부재(10)의 종 방향(도 1의 X-axis)으로 이동할 수 있다. 주행유닛(610)은 부재(10)의 종 방향으로 배치되는 두 개의 레일(604)을 포함한다.

주행유닛(610)은 두 개의 수직지지구(614)와, 수직지지구(614)를 수평으로 가로지며 연결시키는 수평지지구(612)를 포함한다. 수직지지구(614)는 레일(604) 상에 슬라이딩 가능하게 결합되어 부재(10)의 종 방향으로 이동할 수 있다. 부재(10)는 받침대(602) 상에 놓여진다.

수평슬라이드유닛(620)은 부재(10)의 횡 방향(도 1의 Y-axis)으로 이동 가능하도록 주행유닛(610)에 결합된다. 주행유닛(610)의 수평으로 배치되는 수평지지구(612) 상에, 수평슬라이드유닛(620)이 슬라이딩되며 이동할 수 있다. 여기서, 횡 방향이라 함은 동일 평면 상에 상술한 종 방향과 대비하여 서로 직교하는 방향을 말한다.

갠트리부(600)는 주행유닛(610)과 수평슬라이드유닛(620)을 이용하여 마킹부(550)를 부재(10)가 놓여지는 평면 상에서 X-Y방향으로 이동시킬 수 있다.

수직슬라이드유닛(630)은 수평슬라이드유닛(620)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 수평슬라이드유닛(620)의 상하로 이동할 수 있다. 수직슬라이드유닛(630)은 마킹부(550)를 부재(10)의 상하 방향(도 2의 Z-axis)으로 이동시키며, 마킹부(550)와 부재(10) 상의 이격 거리를 조절할 수 있다.

따라서, 갠트리부(600)는 주행유닛(610), 수평슬라이드유닛(620) 및 수직슬라이드유닛(630)을 이용하여 마킹부(550)의 3차원 공간 상의 위치를 변경시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)의 갠트리 부(600)의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 회전유닛(642)은 수직슬라이드유닛(630)의 일단에 회전 가능하게 결합된다. 제1 회전유닛(642)은 수직슬라이드유닛(630)이 이동되고 연장되는 방향의 가상의 제1 회전축(도 2의 A)을 중심으로 회전하도록 수직슬라이드유닛(630)의 말단에 결합된다.

틸트유닛(646)은 제1 회전유닛(642)에 틸팅(tilting) 가능하게 결합된다. 틸트유닛(646)은 제1 회전유닛(642)의 말단에 제1 회전유닛(642)의 회전축과 직교하는 축(이하, 틸트축. 도 2의 B)을 중심으로 틸팅 된다.

그리고, 제2 회전유닛(644)은 틸트유닛(646)의 말단에 회전 가능하게 결합된다. 제2 회전유닛(644)은 틸트유닛(646)의 틸트축과 직교하는 가상의 제2 회전축(도 2의 C)을 중심으로 회전할 수 있다. 제2 회전유닛(644)의 말단에는 후술할 마킹부(550)가 결합된다.

따라서, 갠트리부(600)는 제1 회전유닛(642), 틸트유닛(646) 및 제2 회전유닛(644)을 이용하여 마킹부(550)가 3차원 공간 상의 일정 위치에서 다양한 자세를 취할 수 있게 한다.

결국, 갠트리부(600)는, 마킹부(550)가 절단선을 표시하기 위해 최적의 위치와 자세를 취할 수 있도록, 마킹부(550)를 이동시키고, 그 자세를 조절시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)의 마킹부를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)의 마킹부를 나타낸 사시도이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 마킹부(550)는, 일측에 개구부(572)가 형성되는 하우징(570)과, 하우징(570)에 수용되는 잉크토출유닛(552) 및 개구부(572)를 통해 잉크토출유닛(552)을 하우징(570)의 외부로 이송시키는 이송유닛(560)을 포함함으로써, 마킹작업을 하는 경우에 잉크토출유닛(552)을 하우징(570)의 외부로 노출시켜 인접한 장비와의 간섭을 피하면서도 절단선 표시 작업을 수행할 수 있다.

하우징(570)의 상측은 제2 회전유닛(644)의 말단에 결합된다. 하우징(570)의 하측은 부재(10)를 향해 개구부(572)가 형성되어 이송유닛(560)과 잉크토출유닛(552)이 부재(10)를 향해 이송되도록 할 수 있다.

이송유닛(560)은 일단이 하우징(570)의 내부에 결합되는 제1 실린더(562)와, 일단이 제1 실린더(562)의 타단에 결합되며 잉크토출유닛(552)이 그 타단에 결합되는 제2 실린더(564)를 포함할 수 있다.

제1 실린더(562)와 제2 실린더(564)는 단계적으로 동작되어 잉크토출유닛(552)을 부재(10)를 향해 이송시킬 수 있다. 이 때, 제1 실린더(562) 및 제2 실린더(564)는 공압 실린더와 같은 선형 엑츄에이터이다.

잉크토출유닛(552)은 잉크보관탱크(미도시) 내에 그 잉크가 저장되며, 잉크보관탱크 내의 압력을 상승시켜 잉크토출유닛(552)의 노즐을 통해 잉크를 토출시킬 수 있다.

마킹부(550)는 경우에 따라서는 부재(10)의 가열 장치(미도시) 등과 인접하여 결합될 수 있고, 이 때 가열 장치로부터 많은 열과 수증기가 발생할 수 있다. 절단선 표시 장치(1000)의 마킹부(550)는 커버유닛(580)을 이용하여 이러한 열과 수증기로부터 이송유닛(560)과 잉크토출유닛(552)을 보호할 수 있다.

커버유닛(580)은 제1 실린더(562)의 타단을 커버하는 제1 커버(582)와 제2 실린더(564) 및 잉크토출유닛(552)을 커버하는 제2 커버(584)를 포함한다. 이 때, 제1 커버(582)는 제1 실린더(562)의 타단에 결합된다.

제2 커버(584)는 제1 커버(582)의 일측과 그 일측이 커버 힌지축(586)을 중심으로 힌지 결합되어, 제2 실린더(564) 및 잉크토출유닛(552)을 커버한다.

커버유닛(580)은 제2 커버(584)과 제2 실린더(564) 및 잉크토출유닛(552)을 커버하도록 제2 커버(584)를 가압하는 예압스프링(미도시)을 포함한다. 예압스프링은 커버 힌지축(586)에 감겨 있으며, 제2 커버(584)가 하우징(570)의 개구부(572) 측으로 닫힐 수 있도록 탄성적으로 제2 커버(584)를 가압한다.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)의 마킹부(550)의 동작을 나타낸 사시도이다. 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 마킹부(550)가 절단선을 표시하기 위해, 먼저 제1 실린더(562)가 신장된다.

제1 실린더(562)가 신장되면 제1 실린더(562)에 결합된 제1 커버(582)가 함께 하우징(570)으로부터 분리된다. 이 때, 제2 커버(584)는 예압스프링에 의해 제2 실린더(564) 및 잉크토출유닛(552)을 커버하고 있는 상태이다.

다음으로, 제2 실린더(564)가 신장되면 제2 실린더(564)와 함께 잉크토출유닛(552)이 부재(10)를 향해 전진하고, 제2 커버(584)는 제2 실린더(564)와 잉크토출유닛(552)에 밀려 개방된다.

제1 실린더(562) 및 제2 실린더(564)가 후퇴하면, 제2 커버(584)는 예압스프링의 탄성력에 의해 닫히게 되고 제1 커버(582)도 하우징(570)의 개구부(572)를 커버하여, 커버유닛(580)은 이송유닛(560)과 잉크토출유닛(552)을 열과 수증기로부터 보호하게 된다.

갠트리부(600)는 마킹부(550)가 절단선을 따라 이송되도록 갠트리부(600)를 제어할 수 있다. 절단선은, 이후 부재(10)의 절단 작업의 기준이 되는 선으로 부재(10)의 설계형상의 윤곽선일 수 있다.

부재(10)는 미리 설정된 위치와 자세로 배치될 수 있으며, 제어부는 부재(10)의 절단선을 포함하는 설계형상에 대한 정보를 3차원 좌표 데이터의 형태로 저장하고 있을 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치(1000)의 동작을 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부는, 마킹부(550)의 잉크토출유닛(552)이 설계형상의 윤곽선을 따라 부재(10) 상에 잉크를 토출할 수 있도록, 갠트리부(600)를 제어하여 마킹부(550)를 이송시킴으로써, 부재(10) 상에 절단선(5)을 표시할 수 있다.

한편, 절단선 표시 장치(1000)가 별도의 계측부를 구비하고 있는 경우라면, 제어부는 부재(10)를 계측하고, 그에 따라 취득된 부재(10)의 계측형상과 설계형상의 곡률 데이터를 비교할 수 있다.

제어부는 곡률데이터의 비교를 통해 계측형상과 설계형상을 정합시킬 수 있고, 그에 따라 부재 상에 상대좌표를 설정할 수 있다. 따라서, 마킹부(550)는 설계 형상의 윤곽선의 좌표정보에 따라 잉크를 토출하여 부재(10) 상에 절단선(5)을 형성할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치의 갠트리부의 일부를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치의 마킹부를 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치의 마킹부를 나타낸 사시도.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치의 마킹부의 동작을 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단선 표시 장치의 동작을 나타낸 도면.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

550: 마킹부 552: 잉크토출유닛

560: 이송유닛 580: 커버유닛

600: 갠트리(gantry)부 610: 주행유닛

620: 수평슬라이드유닛 630: 수직슬라이드유닛

642: 제1 회전유닛 644: 제2 회전유닛

646: 틸트유닛 1000: 절단선 표시 장치

Claims (15)

1. 일측에 개구부가 형성되는 하우징과;

   상기 하우징에 수용되는 잉크토출유닛; 및

   상기 개구부를 통해 상기 잉크토출유닛을 상기 하우징의 외부로 이송시키는 이송유닛을 포함하며,

   상기 이송유닛은

   일단이 상기 하우징에 결합되는 제1 실린더와;

   일단이 상기 제1 실린더의 타단에 결합되며, 상기 잉크토출유닛이 타단에 결합되는 제2 실린더를 포함하는, 마킹 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 개구부를 커버하는 커버유닛을 포함하는 마킹 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 커버유닛은

   상기 제1 실린더의 타단을 커버하는 제1 커버와;

   상기 제2 실린더 및 상기 잉크토출유닛을 커버하는 제2 커버를 포함하는 마킹 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1 커버의 일측은 상기 제2 커버의 일측과 힌지 결합되며,

   상기 커버유닛은

   상기 제2 커버가 상기 제2 실린더 및 상기 잉크토출유닛을 커버하도록, 상기 제2 커버를 가압하는 예압스프링을 더 포함하는 마킹 장치.
6. 부재의 절단선을 표시하는 장치로서,

   상기 부재에 잉크를 토출하여 상기 절단선을 표시하는 마킹부와;

   상기 마킹부를 이송시키는 갠트리부; 및

   상기 마킹부가 상기 절단선을 따라 이송되도록 상기 갠트리부를 제어하는 제어부를 포함하며,

   상기 마킹부는

   일측에 개구부가 형성되는 하우징과;

   상기 하우징에 수용되는 잉크토출유닛; 및

   상기 개구부를 통해 상기 잉크토출유닛을 상기 하우징의 외부로 이송시키도록 일단이 상기 하우징에 결합되는 제1 실린더와, 일단이 상기 제1 실린더의 타단에 결합되며 상기 잉크토출유닛이 타단에 결합되는 제2 실린더를 포함하는 이송유닛을 포함하는, 절단선 표시 장치.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,

   상기 마킹부는

   상기 개구부를 커버하는 커버유닛을 포함하는 절단선 표시 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 커버유닛은

   상기 제1 실린더의 타단을 커버하는 제1 커버와;

   상기 제2 실린더 및 상기 잉크토출유닛을 커버하는 제2 커버를 포함하는 절단선 표시 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제1 커버의 일측은 상기 제2 커버의 일측과 힌지 결합되며,

    상기 커버유닛은

    상기 제2 커버가 상기 제2 실린더 및 상기 잉크토출유닛을 커버하도록, 상기 제2 커버를 가압하는 예압스프링을 포함하는 절단선 표시 장치.
11. 제6항, 제8항, 제9항 및 제10항 가운데 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 갠트리부는

    상기 부재의 종 방향으로 이동되는 주행유닛과;

    상기 부재의 횡 방향으로 이동 가능하도록 상기 주행유닛에 결합되는 수평슬라이드유닛과;

    상기 수평슬라이드유닛에 상하로 이동 가능하게 결합되는 수직슬라이드유닛과;

    상기 수직슬라이드유닛의 일단에 회전 가능하게 결합되는 제1 회전유닛과;

    상기 제1 회전유닛에 틸팅 가능하게 결합되는 틸트유닛; 및

    상기 틸트유닛의 말단에 회전 가능하게 결합되며, 일측에 상기 마킹부가 결합되는 제2 회전유닛을 포함하는 절단선 표시 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 주행유닛은

    상기 수평슬라이드유닛이 결합되는 수평지지구와;

    상기 수평지지구의 양측을 지지하는 수직지지구를 포함하는 절단선 표시 장치.
13. 제11항에 있어서,

    상기 제1 회전유닛은 상기 수직슬라이드유닛이 이동하는 방향의 가상의 제1 회전축을 중심으로 회전하는 절단선 표시 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 틸트유닛은 상기 제1 회전축과 직교하는 가상의 틸트축을 중심으로 회전하는 절단선 표시 장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 제2 회전유닛은 상기 틸트축과 직교하는 가상의 제2 회전축을 중심으로 회전하는 절단선 표시 장치.

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