KR101264802B1 - 지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치 - Google Patents

지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치 Download PDF

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KR101264802B1
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박종탁
유성선
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 어셈블리는, 선박용 프로펠러의 가공장치에 마련되며, 프로펠러의 재료를 형성하는 금속덩어리인 프로펠러 모재블록이 지지되는 지그 어셈블리에 있어서, 로테이션 베이스 플레이트; 프로펠러 모재블록이 척킹되는 모재블록 척킹부가 일측에 연결되는 바디 플레이트; 및 바디 플레이트와 로테이션 베이스 플레이트 사이에 배치되어 바디 플레이트를 로테이션 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 결합시키는 결합유닛을 포함한다.

Description

지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치{Gig assembly and propeller of a ship manufacturing apparatus having the same}
본 발명은, 지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가공 대상의 프로펠러 사이즈에 적응적으로 대처할 수 있음은 물론 설치 또는 유지보수의 작업 효율이 향상될 수 있어 생산성 향상에 기여할 수 있는 지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치에 관한 것이다.
선박에 결합되는 프로펠러는 선박의 운항을 위한 추진력을 제공하는 것으로서 주조 방식에 의해 제작되는 것이 보통이다. 즉 프로펠러는, 금속을 녹인 뒤 일정한 성형틀에 부어 물건을 제작하는 주조 방식에 의해 1차 반제품이 제작된 후, 표면가공을 통해 완제품으로 만들어진다.
이때, 표면가공을 위해서는 그라인딩 작업이 필수적으로 요구되는데, 이러한 그라인딩 작업을 인력에 의한 수작업에 의존할 경우, 작업자의 숙련도에 따른 가공오차로 인해 그라인딩 품질이 균일하지 못하다.
뿐만 아니라 단순 반복 작업에 의해 작업효율이 저하됨과 더불어 분진과 소음 등으로 작업 환경이 매우 열악하고 노동 강도가 높아 작업자들이 기피하는 작업으로 인식되고 있으므로 작업 인력의 확보에 어려움이 있을 뿐만 아니라 생산 효율 또한 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 소위, 로봇 그라인딩 장치라 하는 자동화 장비가 대한민국특허청 출원번호 제10-2004-0052059호에 개시된 바 있다.
하지만, 상기 문헌에 개시된 로봇 그라인딩 장치 역시, 주조 방식에 의해 반제품이 제작된 이후에 표면가공을 진행하는 장치에 불과하기 때문에 주조 작업을 생략하기는 곤란하다.
이에, 근자에 들어서는 선반이나 밀링 머신 등의 산업용 자동화 장비를 이용하여 금속덩어리인 프로펠러 모재블록을 연마 가공하여 프로펠러를 한번에 완제품으로 제작하는 방식이 도입되고 있다.
이러한 방식, 즉 선박용 프로펠러의 가공장치에 의한 프로펠러 가공 방식은 최초의 설계안 그대로의 프로펠러를 얻을 수 있기 때문에 형태 및 가공 정도에 따라 선박의 추진력을 크게 좌우하는 프로펠러의 품질 향상에 많은 도움이 된다.
선박용 프로펠러의 가공장치는 다양한 부품들로 구성되는 자동화 장치로서, 부품들의 유기적인 메커니즘에 의해 프로펠러를 가공한다. 따라서 선박용 프로펠러의 가공장치를 구성하는 다양한 부품들에 대한 개별적인 연구가 현재 활발하게 진행되고 있다.
한편, 선박용 프로펠러의 가공장치에는 프로펠러의 재료를 형성하는 금속덩어리인 프로펠러 모재블록이 지지되는 지그 어셈블리가 마련된다.
지그 어셈블리는 로테이션 베이스 플레이트에 대해 바디 플레이트가 연결되고, 바디 플레이트에 프로펠러 모재블록이 척킹되는 모재블록 척킹부가 결합되는 구조를 갖는다.
이러한 지그 어셈블리의 구조에서 바디 플레이트는 로테이션 베이스 플레이트에 대해 안정적으로 결합되어야 할 뿐만 아니라 특히, 용이하게 결합되어야 한다. 이는 프로펠러의 사이즈에 따라 혹은 청소 작업 등의 유지보수를 위해 바디 플레이트를 수시로 교체해야 할 필요성이 있기 때문이다.
하지만, 현재까지 알려진 바에 따르면, 로테이션 베이스 플레이트에 대해 바디 플레이트가 단순히 나사 결합되는 구조이거나 아예 로테이션 베이스 플레이트와 바디 플레이트가 일체로 된 구조가 제안된 정도에 불과하기 때문에 가공 대상의 프로펠러 사이즈에 적응적으로 대처하기 어려울 뿐만 아니라 유지보수의 작업 효율이 떨어지는 문제점을 야기하고 있으므로 이에 대한 개선된 구조 개발이 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2004-0052059호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가공 대상의 프로펠러 사이즈에 적응적으로 대처할 수 있음은 물론 설치 또는 유지보수의 작업 효율이 향상될 수 있어 생산성 향상에 기여할 수 있는 지그 어셈블리 및 그를 구비하는 선박용 프로펠러의 가공장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박용 프로펠러의 가공장치에 마련되며, 상기 프로펠러의 재료를 형성하는 금속덩어리인 프로펠러 모재블록이 지지되는 지그 어셈블리에 있어서, 로테이션 베이스 플레이트; 상기 프로펠러 모재블록이 척킹되는 모재블록 척킹부가 일측에 연결되는 바디 플레이트; 및 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트 사이에 배치되어 상기 바디 플레이트를 상기 로테이션 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 결합시키는 결합유닛을 포함하는 지그 어셈블리가 제공될 수 있다.
상기 결합유닛은 핀 부재(pin member)일 수 있다.
상기 핀 부재는, 상기 바디 플레이트에 결합되는 헤드부; 및 상기 헤드부보다는 작은 직경을 가지며, 상기 헤드부와 연결되고 상기 로테이션 베이스 플레이트에 결합되는 축부를 포함할 수 있다.
상기 헤드부의 외벽에는 상기 축부의 길이 방향을 따라 그루브(groove)가 더 형성될 수 있다.
상기 그루브는 비직선형 형상을 가질 수 있다.
상기 축부는 단부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 원추 형상을 가질 수 있다.
상기 바디 플레이트의 중앙 영역에는 상기 핀 부재의 헤드부가 삽입되는 헤드부 삽입홈부가 형성될 수 있으며, 상기 로테이션 베이스 플레이트에는 상기 핀 부재의 축부가 삽입되는 축부 삽입홈부가 형성될 수 있다.
상기 바디 플레이트의 배면은 상기 헤드부 삽입홈부가 형성된 면이 외곽의 면에 대해 단차진 면을 형성할 수 있다.
상기 로테이션 베이스 플레이트에는 둘레면에서 반경 방향 내측을 향해 절취되되 방사상으로 다수 개 배열되는 다수의 장공형 절취부가 더 형성될 수 있다.
상기 다수의 장공형 절취부는 단면 요철 형상을 가질 수 있으며, 상기 다수의 장공형 절취부 중에서 선택된 몇몇에는 상기 장공형 절취부의 길이 방향을 따라 이동이 가능한 이동식 결합편이 더 개재될 수 있다.
상기 바디 플레이트에는 상기 로테이션 베이스 플레이트의 장공형 절취부들에 대응되는 위치에 다수의 결합홀이 형성될 수 있으며, 상기 결합홀들 중 선택된 몇몇을 통과하여 상기 이동식 결합편의 통공에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트가 결합될 수 있다.
상기 모재블록 척킹부는, 상기 바디 플레이트에 결합되는 돔 형상(dome type)의 돔부; 일단부는 상기 돔부에 연결되고 타단부는 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트가 결합되는 방향을 따라 연장되며, 노출 단부에 암나사부가 형성되는 척킹 샤프트; 상기 척킹 샤프트의 일 영역에 형성되며, 상기 프로펠러 모재블록이 안착되는 안착부; 및 상기 프로펠러 모재블록이 상기 안착부에 안착된 상태에서 상기 프로펠러 모재블록을 사이에 두고 상기 암나사부에 체결되는 척킹 볼트를 포함할 수 있다.
상기 척킹 샤프트의 외벽에는 적어도 하나의 키홈이 형성될 수 있다.
상기 안착부에는 상기 프로펠러 모재블록에 결합되어 상기 프로펠러 모재블록의 회전을 구속시키는 적어도 하나의 회전 구속핀이 더 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 로테이션 베이스 플레이트와, 프로펠러 모재블록이 척킹되는 모재블록 척킹부가 일측에 연결되는 바디 플레이트와, 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트 사이에 개재되어 상기 바디 플레이트를 상기 로테이션 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 결합시키는 결합유닛을 구비하는 지그 어셈블리; 상기 지그 어셈블리가 회전 가능하게 결합되는 회전 모듈; 상기 회전 모듈의 양측에서 상기 지그 어셈블리의 회전 방향과 다른 회전 방향으로 상기 회전 모듈을 회전 가능하게 지지하는 모듈 지지체; 상기 모듈 지지체를 평면좌표에서 X축 방향 또는 상기 X축 방향에 교차되는 Y축 방향으로 이동시키는 평면 이동부; 및 상기 프로펠러 모재블록을 선박용 프로펠러로 가공하는 가공 툴(tool)이 일측에 결합되며, 상기 모듈 지지체의 주변에 배치되고 상하 방향인 Z축 방향으로 이동되는 가공 툴 어셈블리를 포함하는 선박용 프로펠러의 가공장치가 제공될 수 있다.
상기 평면 이동부는, 상기 모듈 지지체의 하부에 배치되어 상기 모듈 지지체를 상기 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동레일; 및 상기 X축 이동레일의 하부에 배치되어 상기 X축 이동레일을 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동레일을 포함할 수 있다.
상기 결합유닛은 핀 부재(pin member)일 수 있으며, 상기 핀 부재는, 상기 바디 플레이트에 결합되며, 외벽에 비직선형 형상의 그루브가 형성되는 헤드부; 및 상기 헤드부보다는 작은 직경을 가지며, 상기 헤드부와 연결되고 상기 로테이션 베이스 플레이트에 결합되되 단부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 원추 형상을 갖는 축부를 포함할 수 있다.
상기 바디 플레이트의 중앙 영역에는 상기 핀 부재의 헤드부가 삽입되는 헤드부 삽입홈부가 형성될 수 있으며, 상기 로테이션 베이스 플레이트에는 상기 핀 부재의 축부가 삽입되는 축부 삽입홈부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가공 대상의 프로펠러 사이즈에 적응적으로 대처할 수 있음은 물론 설치 또는 유지보수의 작업 효율이 향상될 수 있어 생산성 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 가공장치의 요부 구조도로서 선박용 프로펠러가 가공되기 전의 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 선박용 프로펠러의 가공장치를 통해 프로펠러가 가공된 이후의 도면이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 1 및 도 2의 요부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 가공장치에 적용되는 지그 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 요부 확대도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 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, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 가공장치의 요부 구조도로서 선박용 프로펠러가 가공되기 전의 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 선박용 프로펠러의 가공장치를 통해 프로펠러가 가공된 이후의 도면이며, 도 3 및 도 4는 각각 도 1 및 도 2의 요부 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 선박용 프로펠러의 가공장치는 금속덩어리인 프로펠러 모재블록(101, 도 1 및 도 3 참조)으로부터 프로펠러(102, 도 2 및 도 4 참조)를 자동으로 가공하는 장치이다.
이러한 선박용 프로펠러의 가공장치는, 프로펠러 모재블록(101)을 지지하는 지그 어셈블리(110)와, 지그 어셈블리(110)가 회전 가능하게 결합되는 회전 모듈(171)과, 회전 모듈(171)의 양측에서 지그 어셈블리(110)의 회전 방향(θ1)과 다른 회전 방향(θ2)으로 회전 모듈(171)을 회전 가능하게 지지하는 모듈 지지체(173)와, 모듈 지지체(173)를 평면좌표에서 X축 방향 또는 상기 X축 방향에 교차되는 Y축 방향으로 이동시키는 평면 이동부(175)와, 프로펠러 모재블록(101)을 선박용 프로펠러(102)로 가공하는 가공 툴(177a, tool)이 일측에 결합되며, 모듈 지지체(173)의 주변에 배치되고 상하 방향인 Z축 방향으로 이동되는 가공 툴 어셈블리(177)를 포함할 수 있다.
프로펠러 모재블록(101)을 지지하는 지그 어셈블리(110)는 도 5 및 도 6을 참조하여 자세히 후술하도록 하고, 다른 구성들에 대해 먼저 설명하도록 한다. 여기서, 지그 어셈블리(110)는 도 1 내지 도 4에 도시된 회전 방향(θ1)으로 회전되면서 가공 툴(177a)에 의해 프로펠러(102) 가공 작업에 협조한다.
회전 모듈(171)은 지그 어셈블리(110)가 회전 가능하게 결합되는 장소이다. 도시하지는 않았지만 회전 모듈(171)의 내부에는 지그 어셈블리(110)를 θ1의 회전 방향으로 회전시키기 위한 모터 혹은 실린더 등이 마련될 수 있다.
모듈 지지체(173)는 회전 모듈(171)을 지지하는 구조물로서, 회전 모듈(171)의 양측에서 지그 어셈블리(110)의 회전 방향(θ1)과 다른 회전 방향(θ2)으로 회전 모듈(171)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 한다.
모듈 지지체(173)의 내부 구조 역시 도시하지 않았지만 모듈 지지체(173)의 내부에는 회전 모듈(171)을 θ2의 회전 방향으로 회전시키기 위한 모터 혹은 실린더 등이 마련될 수 있다.
평면 이동부(175)는 모듈 지지체(173)를, 다시 말해 지그 어셈블리(110), 회전 모듈(171) 및 모듈 지지체(173) 모두를 평면좌표에서 X축 방향 또는 상기 X축 방향에 교차되는 Y축 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
세부적으로 살펴보면, 평면 이동부(175)는 모듈 지지체(173)의 하부에 배치되어 모듈 지지체(173)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동레일(175a)과, X축 이동레일(175a)의 하부에 배치되어 X축 이동레일(175a)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동레일(175b)을 포함할 수 있다.
가공 툴 어셈블리(177)는 프로펠러 모재블록(101)을 선박용 프로펠러(102)로 가공하는 가공 툴(177a, tool)이 일측에 결합되는 구조물로서, 가공 툴 어셈블리(177)의 본체(177b) 내에는 가공 툴(177a)을 상하 방향인 Z축 방향으로 이동시키기 위한 모터 혹은 실린더 등이 마련될 수 있다.
이와 같은 구조의 선박용 프로펠러의 가공장치를 살펴보면, 가공 툴(177a)이 Z축 방향으로 이동되는 한편, 상대편인 프로펠러 모재블록(101)은 X축 방향, Y축 방향, θ1 방향 및 θ2 방향으로 이동되기 때문에 총 5개의 축을 가지고 프로펠러(102)를 가공하게 된다.
따라서 자유곡선 형태의 프로펠러(102) 가공에의 효율이 높아질 수 있고 정밀한 작업을 수행할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 가공장치에 적용되는 지그 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 요부 확대도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 지그 어셈블리(110)는 프로펠러 모재블록(101)을 지지하는 것으로서, 로테이션 베이스 플레이트(120)와, 프로펠러 모재블록(101)이 척킹되는 모재블록 척킹부(140)가 일측에 연결되는 바디 플레이트(130)와, 바디 플레이트(130)와 로테이션 베이스 플레이트(120) 사이에 배치되어 바디 플레이트(130)를 로테이션 베이스 플레이트(120)에 착탈 가능하게 결합시키는 결합유닛(150)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 결합유닛(150)은 핀 부재(pin member)일 수 있다. 이하, 결합유닛(150)은 핀 부재(150)라 하여 설명한다. 물론, 도면에 도시된 형상의 핀 부재(150)는 하나의 실시예에 불과하기 때문에 도면에 도시된 핀 부재(150)와 유사한 핀 부재(pin member)가 적용될 수도 있을 것이며, 이러한 사항은 본 발명의 권리범위에 모두 속한다 하여야 할 것이다.
이처럼 본 실시예의 지그 어셈블리(110)는 간단한 구조의 핀 부재(150)를 이용하여 바디 플레이트(130)와 로테이션 베이스 플레이트(120)를 결합시키고 있기 때문에 설치 또는 유지보수의 작업 효율이 향상될 수 있어 생산성 향상에 기여할 수 있다. 특히, 가공 대상의 프로펠러(102)의 사이즈에 따라 바디 플레이트(130)를 교체해야 하는 경우, 설치 또는 유지보수가 편리하기 때문에 가공 대상의 프로펠러(102)의 사이즈에 적응적으로 대처할 수 있고, 이로써 생산성 향상에 기여할 수 있게 되는 것이다.
핀 부재(150)는 바디 플레이트(130)에 결합되는 헤드부(151)와, 헤드부(151)보다는 작은 직경을 가지며, 헤드부(151)와 연결되고 로테이션 베이스 플레이트(120)에 결합되는 축부(153)를 포함할 수 있다.
헤드부(151)의 외벽에는 축부(153)의 길이 방향을 따라 그루브(151a, groove)가 형성된다. 본 실시예에서 그루브(151a)는 비직선형의 형상을 가질 수 있다. 이러한 그루브(151a)로 인해 연마재 등의 하부 배출이 용이할 뿐만 아니라 이물이나 공기 등의 상부 유입을 차단하기에 용이하다.
그루브(151a)는 도면과 달리 영문자 S자 형상을 가질 수도 있으며, 헤드부(151)의 외벽 서로 다른 위치에 두 개 이상 형성될 수도 있다.
축부(153)는 로테이션 베이스 플레이트(120)에 결합되는 부분으로서 단부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 원추 형상을 갖는다. 이러한 형상을 가짐으로써 축부(153)와 로테이션 베이스 플레이트(120)의 결합부위와의 간격을 발생시켜 연마재 등의 하부 배출이 용이하도록 할 수 있다. 물론, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않으므로 축부(153)는 직경이 동일한 원기둥 타입일 수도 있다.
헤드부(151)와 축부(153)가 바디 플레이트(130)와 로테이션 베이스 플레이트(120)에 각각 결합되기 위해, 바디 플레이트(130)의 중앙 영역에는 핀 부재(150)의 헤드부(151)가 삽입되는 헤드부 삽입홈부(131)가 형성되고, 로테이션 베이스 플레이트(120)에는 핀 부재(150)의 축부(153)가 삽입되는 축부 삽입홈부(121)가 형성된다.
이때, 바디 플레이트(130)의 배면은 헤드부 삽입홈부(131)가 형성된 면이 외곽의 면에 대해 단차진 면을 형성할 수 있다.
로테이션 베이스 플레이트(120)에 대해 살펴보면, 로테이션 베이스 플레이트(120)에는 그 둘레면에서 반경 방향 내측을 향해 절취되되 방사상으로 다수 개 배열되는 다수의 장공형 절취부(122)가 형성된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 장공형 절취부(122)들은 단면 요철 형상을 가질 수 있다. 이러한 장공형 절취부(122)들 중에서 선택된 몇몇의 장공형 절취부(122)들에는 장공형 절취부(122)의 길이 방향을 따라 이동이 가능한 이동식 결합편(123)이 삽입된다.
로테이션 베이스 플레이트(120)에 형성되는 다수의 장공형 절취부(122)들에 대응되게 바디 플레이트(130)에는 로테이션 베이스 플레이트(120)의 장공형 절취부(122)들에 대응되는 위치에 다수의 결합홀(132)이 형성된다.
이와 같은 구조에서, 결합홀(132)들 중 선택된 몇몇의 결합홀(132)들을 통과하여 이동식 결합편(123)의 통공(123a)에 체결되는 체결볼트(125)에 의해 바디 플레이트(130)와 로테이션 베이스 플레이트(120)가 결합될 수 있다.
로테이션 베이스 플레이트(120)의 표면에는 서로 다른 종류의 바디 플레이트(130)와의 결합 위치를 표시하기 위한 결합위치 표시 패턴(P)이 원주 방향을 따라 동심적으로 다수 개 형성될 수 있다.
마지막으로, 모재블록 척킹부(140)는 실질적으로 프로펠러 모재블록(101)이 척킹되는 장소이다.
이러한 모재블록 척킹부(140)는, 바디 플레이트(130)에 결합되는 돔 형상(dome type)의 돔부(141)와, 일단부는 돔부(141)에 연결되고 타단부는 바디 플레이트(130)와 로테이션 베이스 플레이트(120)가 결합되는 방향을 따라 연장되며, 노출 단부에 암나사부(142a)가 형성되는 척킹 샤프트(142)와, 척킹 샤프트(142)의 일 영역에 형성되며, 프로펠러 모재블록(101)이 안착되는 안착부(143)와, 프로펠러 모재블록(101)이 안착부(143)에 안착된 상태에서 프로펠러 모재블록(101)을 사이에 두고 암나사부(142a)에 체결되는 척킹 볼트(144)를 포함할 수 있다.
돔부(141)로 인해 연마재 등의 외부 배출이 용이해질 수 있다. 하지만, 이곳에 반드시 돔부(141)가 형성되어야 하는 것은 아니며, 돔부(141)에 일정한 절취홈이 더 형성될 수도 있을 것이다.
척킹 샤프트(142)의 외벽에는 키홈(142b)이 형성될 수 있다. 키홈(142b)으로 인해 프로펠러 모재블록(101)을 척킹 샤프트(142)에 견고하게 고정시킬 수 있다.
안착부(143)에는 프로펠러 모재블록(101)에 결합되어 프로펠러 모재블록(101)의 회전을 구속시키는 회전 구속핀(146)이 마련된다. 본 실시예에서 회전 구속핀(146)은 서로 다른 위치에 2개 마련되고 있다. 이처럼 2개의 회전 구속핀(146)이 마련됨에 따라 프로펠러 모재블록(101)에는 2개의 회전 구속핀(146)이 끼워지는 홈(미도시)이 형성되어야 할 것이다.
척킹 볼트(144)가 체결되기 전 와셔(145)가 개재될 수 있는데, 와셔(145)는 프로펠러 모재블록(101)의 상단 융기부(101a) 상에 배치될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 선박용 프로펠러의 가공장치의 작용에 대해 설명한다.
핀 부재(150)의 헤드부(151)와 축부(153)를 각각 바디 플레이트(130)의 헤드부 삽입홈부(131)에, 그리고 로테이션 베이스 플레이트(120)의 축부 삽입홈부(121)에 삽입시키고, 체결볼트(125)를 결합홀(132)들 중 선택된 몇몇의 결합홀(132)들을 통과하여 이동식 결합편(123)의 통공(123a)에 체결되도록 함으로써 바디 플레이트(130)와 로테이션 베이스 플레이트(120)를 용이하게 결합시킬 수 있다.
조립이 완료되면, 모재블록 척킹부(140)에 프로펠러 모재블록(101)을 올려 척킹시킴으로써 도 1과 같이 준비한다.
그런 다음, 선박용 프로펠러의 가공장치를 구동시키면 프로펠러 모재블록(101)은 X축 방향, Y축 방향, θ1 방향 및 θ2 방향으로 이동되고, 또한 이와 연동되어 가공 툴(177a)이 Z축 방향으로 이동되면서 프로펠러 모재블록(101)을 가공하게 됨으로써 최종적으로 도 2와 같은 형태의 프로펠러(102) 가공이 완료된다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 가공 대상의 프로펠러(102) 사이즈에 적응적으로 대처할 수 있음은 물론 설치 또는 유지보수의 작업 효율이 향상될 수 있어 생산성 향상에 기여할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
101 : 프로펠러 모재블록 102 : 프로펠러
110 : 지그 어셈블리 120 : 로테이션 베이스 플레이트
121 : 축부 삽입홈부 122 : 장공형 절취부
123 : 이동식 결합편 130 : 바디 플레이트
131 : 헤드부 삽입홈부 132 : 결합홀
140 : 모재블록 척킹부 141 : 돔부
142 : 척킹 샤프트 143 : 안착부
144 : 척킹 볼트 145 : 와셔
146 : 회전 구속핀 150 : 결합유닛(핀 부재)
151 : 헤드부 151a : 그루브
153 : 축부 171 : 회전 모듈
173 : 모듈 지지체 175 : 평면 이동부
175a : X축 이동레일 175b : Y축 이동레일
177a : 가공 툴 177 : 가공 툴 어셈블리

Claims (18)

  1. 선박용 프로펠러의 가공장치에 마련되며, 상기 프로펠러의 재료를 형성하는 금속덩어리인 프로펠러 모재블록이 지지되는 지그 어셈블리에 있어서,
    로테이션 베이스 플레이트;
    상기 프로펠러 모재블록이 척킹되는 모재블록 척킹부가 일측에 연결되는 바디 플레이트; 및
    상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트 사이에 배치되어 상기 바디 플레이트를 상기 로테이션 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 결합시키는 결합유닛을 포함하며,
    상기 결합유닛은 핀 부재(pin member)이며,
    상기 핀 부재는,
    상기 바디 플레이트에 결합되는 헤드부; 및
    상기 헤드부보다는 작은 직경을 가지며, 상기 헤드부와 연결되고 상기 로테이션 베이스 플레이트에 결합되는 축부를 포함하는 지그 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부의 외벽에는 상기 축부의 길이 방향을 따라 그루브(groove)가 더 형성되는 지그 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그루브는 비직선형 형상을 갖는 지그 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 축부는 단부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 원추 형상을 갖는 지그 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바디 플레이트의 중앙 영역에는 상기 핀 부재의 헤드부가 삽입되는 헤드부 삽입홈부가 형성되며,
    상기 로테이션 베이스 플레이트에는 상기 핀 부재의 축부가 삽입되는 축부 삽입홈부가 형성되는 지그 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바디 플레이트의 배면은 상기 헤드부 삽입홈부가 형성된 면이 외곽의 면에 대해 단차진 면을 형성하는 지그 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 로테이션 베이스 플레이트에는 둘레면에서 반경 방향 내측을 향해 절취되되 방사상으로 다수 개 배열되는 다수의 장공형 절취부가 더 형성되는 지그 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 다수의 장공형 절취부는 단면 요철 형상을 가지며,
    상기 다수의 장공형 절취부 중에서 선택된 몇몇에는 상기 장공형 절취부의 길이 방향을 따라 이동이 가능한 이동식 결합편이 더 개재되는 지그 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 바디 플레이트에는 상기 로테이션 베이스 플레이트의 장공형 절취부들에 대응되는 위치에 다수의 결합홀이 형성되며,
    상기 결합홀들 중 선택된 몇몇을 통과하여 상기 이동식 결합편의 통공에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트가 결합되는 지그 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 모재블록 척킹부는,
    상기 바디 플레이트에 결합되는 돔 형상(dome type)의 돔부;
    일단부는 상기 돔부에 연결되고 타단부는 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트가 결합되는 방향을 따라 연장되며, 노출 단부에 암나사부가 형성되는 척킹 샤프트;
    상기 척킹 샤프트의 일 영역에 형성되며, 상기 프로펠러 모재블록이 안착되는 안착부; 및
    상기 프로펠러 모재블록이 상기 안착부에 안착된 상태에서 상기 프로펠러 모재블록을 사이에 두고 상기 암나사부에 체결되는 척킹 볼트를 포함하는 지그 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 척킹 샤프트의 외벽에는 적어도 하나의 키홈이 형성되는 지그 어셈블리.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 안착부에는 상기 프로펠러 모재블록에 결합되어 상기 프로펠러 모재블록의 회전을 구속시키는 적어도 하나의 회전 구속핀이 더 마련되는 지그 어셈블리.
  15. 로테이션 베이스 플레이트와, 프로펠러 모재블록이 척킹되는 모재블록 척킹부가 일측에 연결되는 바디 플레이트와, 상기 바디 플레이트와 상기 로테이션 베이스 플레이트 사이에 개재되어 상기 바디 플레이트를 상기 로테이션 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 결합시키는 결합유닛을 구비하는 지그 어셈블리;
    상기 지그 어셈블리가 회전 가능하게 결합되는 회전 모듈;
    상기 회전 모듈의 양측에서 상기 지그 어셈블리의 회전 방향과 다른 회전 방향으로 상기 회전 모듈을 회전 가능하게 지지하는 모듈 지지체;
    상기 모듈 지지체를 평면좌표에서 X축 방향 또는 상기 X축 방향에 교차되는 Y축 방향으로 이동시키는 평면 이동부; 및
    상기 프로펠러 모재블록을 선박용 프로펠러로 가공하는 가공 툴(tool)이 일측에 결합되며, 상기 모듈 지지체의 주변에 배치되고 상하 방향인 Z축 방향으로 이동되는 가공 툴 어셈블리를 포함하며,
    상기 결합유닛은 핀 부재(pin member)이며,
    상기 핀 부재는,
    상기 바디 플레이트에 결합되며, 외벽에 비직선형 형상의 그루브가 형성되는 헤드부; 및
    상기 헤드부보다는 작은 직경을 가지며, 상기 헤드부와 연결되고 상기 로테이션 베이스 플레이트에 결합되되 단부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 원추 형상을 갖는 축부를 포함하는 선박용 프로펠러의 가공장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 평면 이동부는,
    상기 모듈 지지체의 하부에 배치되어 상기 모듈 지지체를 상기 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동레일; 및
    상기 X축 이동레일의 하부에 배치되어 상기 X축 이동레일을 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동레일을 포함하는 선박용 프로펠러의 가공장치.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서,
    상기 바디 플레이트의 중앙 영역에는 상기 핀 부재의 헤드부가 삽입되는 헤드부 삽입홈부가 형성되며,
    상기 로테이션 베이스 플레이트에는 상기 핀 부재의 축부가 삽입되는 축부 삽입홈부가 형성되는 선박용 프로펠러의 가공장치.
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US20040120782A1 (en) 2002-12-24 2004-06-24 The Boeing Company Remote controlled indexer system and method for machining a part surface
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