KR101315254B1 - 보강재의 직립 장치 - Google Patents

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Abstract

보강재의 직립 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치는 마그넷 베이스, 상기 마그넷 베이스의 일단부에 경사를 가지며 연결되어 있는 경사 블록, 상기 경사 블록의 개구부에 위치하며 보강재의 무게에 의해 회전하는 범퍼, 상기 범퍼의 회전에 의해 상기 범퍼의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며 상기 경사 블록을 직립시키는 푸싱 블록을 포함할 수 있다.

Description

보강재의 직립 장치{FIT UP APPARATUS OF STIFFNER}
본 발명은 보강재의 직립 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 보강 공정에 사용되는 보강재의 직립 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박을 건조할 때 보강 공정은 주판이라는 넓은 철판 위에 보강재를 붙여서 진행한다. 보강재는 종방향과 횡방향에 따라 각각 종방향(Longitudinal) 보강재, 횡방향(Transverse) 보강재가 있다. 보강 공정은 주로 종방향 강성을 유지하기 위해서 많이 이루어지므로, 종방향 보강재가 많이 사용되며, 종방향 보강재는 앵글(Angle)과 벌브 플레이트(Bulb Plate)의 두 가지 종류가 대부분을 차지한다. 보강 공정은 주판에 보강재의 위치를 맞추어 옮기는 배열 공정과 옮겨진 보강재를 정위치가 되도록 용접하여 고정시키는 핏 업(Fit up) 공정을 포함한다.
보강 공정에서는 보강재의 종류와 크기에 따라 보강재의 무게 중심이 달라서 보강재는 직립 자세를 유지하지 못하고 넘어지게 된다. 따라서, 보강재를 넘어뜨려 놓은 후 핏 업 공정을 진행하기 직전에 수작업으로 세워서 작업하고 있어 공정 효율은 매우 저조하다.
또한, 넘어진 보강재의 플렌지(flange)를 리프트 마그넷을 이용하여 흡착하여 보강재를 직립시키는 경우에도 무게 중심이 보강재의 일부로 옮겨져서 다시 보강재가 기울어지게 된다.
또한, 벌브 플레이트 보강재는 단부가 벌브의 형상이므로 리프트 마그넷을 이용하여 벌브 단부를 흡착하여 직립 자세를 유지한 상태로 이동하는 것은 불가능하다.
본 발명의 일 실시예는 보강재를 효율적이고 안정적으로 직립시킬 수 있는 보강재의 직립 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 보강재의 직립 장치는 철판 위에 'ㄱ'자 보강재를 직립시키기 위한 직립 장치로서, 상기 철판에 접하는 마그넷 베이스, 상기 마그넷 베이스의 일단부에 형성되는 경사 블록 회전축을 중심으로 회전가능하도록 연결되고 소정의 경사를 가지는 경사 블록, 상기 경사 블록의 상단부에 형성되는 범퍼 회전축을 중심으로 회전가능하도록 연결되며, 상기 보강재의 무게에 의해 회전하는 범퍼, 및 상기 경사 블록 회전축과 상기 범퍼 회전축 사이에 형성되는 푸싱 블록 회전축을 중심으로 회전가능하도록 상기 경사 블록과 연결되되, 상기 범퍼의 회전에 의해 상기 범퍼의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며 상기 경사 블록을 직립시키는 푸싱 블록을 포함할 수 있다.
상기 푸싱 블록의 일단은 상기 범퍼에 접하고, 타단은 상기 마그넷 베이스의 상부면에 접하되, 일단과 타단 사이에 상기 푸싱 블록 회전축이 형성될 수 있다.
상기 경사 블록과 상기 마그넷 베이스를 연결하는 스프링을 더 포함하고, 상기 스프링은 상기 경사 블록의 경사를 유지시키도록 탄성력을 제공할 수 있다.
상기 범퍼는 상기 경사 블록의 경사면에 대하여 소정의 각도로 돌출될 수 있다.
상기 푸싱 블록이 접하는 상기 범퍼에는 푸싱홈이 형성되어 있고, 상기 범퍼의 회전에 따라 상기 푸싱 블록이 상기 푸싱홈을 타고 미끄러져 올라갈 수 있다.
상기 푸싱 블록이 상기 푸싱홈을 타고 미끄러져 올라가면서, 상기 푸싱 블록이 회전하는 동시에 상기 푸싱 블록의 하단부가 상기 마그넷 베이스의 상부면을 푸싱하여 상기 경사 블록을 직립시킬 수 있다.
상기 마그넷 베이스는 온 오프식의 자력을 갖고, 상기 철판에 고정될 수 있다.
상기 마그넷 베이스에는 상기 푸싱 블록의 일단은 범퍼에 접하고, 상기 마그넷 베이스에는 상기 푸싱 블록의 이동을 제한하는 스토퍼가 형성될 수 있다.
상기 경사 블록에는 상기 보강재 직립시 보강재의 후면을 지지하여 보강재가 후방으로 넘어지는 것을 방지하는 스토퍼 블록이 구비될 수 있다.
상기 푸싱 블록은 상기 범퍼와 접촉을 하면서 상기 범퍼의 회전력을 푸싱블록에 전달하는 제1캠팔로워 및 상기 마그넷 베이스와 접촉을 하면서 상기 범퍼의 회전을 따라 전, 후 방향으로 이동하는 제2캠팔로워를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 경사 블록, 범퍼 및 푸싱 블록을 이용하여 보강재를 효율적이고 안정적으로 직립시킬 수 있다.
또한, 직립된 경사 블록을 이용하여 보강재가 넘어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4은 도 1의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치가 직립된 상태의 측면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치의 구동 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
도8 및 도9는 본 발명의 다른 실시예의 보강부재 직립장치의 전방 및 후방 사시도이다.
도10은 본 발명의 다른 실시예의 보강부재 직립장치의 분해사시도이다.
도11, 도12 및 도13은 본 발명의 다른 실시예의 보강재 직립장치를 통하여 보강재를 철판에 직립시키는 과정을 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 보강재의 직립 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1의 정면도이고, 도 4은 도 1의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치가 직립된 상태의 측면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치는 선박의 재료로 사용되는 철판(10) 위에 탑재된 마그넷 베이스(Magnet Base)(100), 마그넷 베이스(100)의 일단부에 경사를 가지며 연결되어 있는 경사 블록(Incline Block)(200), 경사 블록(200)에 연결되어 있으며 보강재(20)의 무게에 의해 회전하는 범퍼(Bumper)(300), 범퍼(300)의 회전에 의해 경사 블록(200)을 직립시키는 푸싱 블록(Pushing Block)(400)을 포함한다.
마그넷 베이스(100)는 자력을 가지는 마그넷을 포함하며, 마그넷은 수백kg의 흡착력을 가지는 온 오프식 마그넷일 수 있다. 이러한 마그넷은 자력으로 마그넷 베이스(100)가 하부의 철판(10)과 안정적으로 고정되게 한다.
경사 블록(200)은 그 정면부(201)와 하면부을 관통하는 개구부(210)를 가지고 있으며, 경사 블록(200)의 개구부(210)에 범퍼(300)와 푸싱 블록(400)의 일부가 위치하고 있다.
경사 블록(200)의 정면부(201)는 마그넷 베이스(100)의 상부면(101)과 20도 내지 30도의 제1 경사각(θ1)를 유지하며 경사지게 설치되어 있다.
경사 블록(200)은 마그넷 베이스(100)의 일단부와 경사 블록(200)의 하단부를 공통으로 관통하는 경사 블록 회전축(510)에 의해 마그넷 베이스(100)와 연결되어 있다. 따라서, 경사 블록(200)은 경사 블록 회전축(510)을 중심으로 회전가능하다.
경사 블록(200)은 범퍼 회전축(520)에 의해 범퍼(300)와 연결되어 있으며 범퍼 회전축(520)은 범퍼(300)의 상단부와 경사 블록(200)의 상단부를 공통으로 관통하고 있다. 따라서, 범퍼(300)는 범퍼 회전축(520)을 중심으로 회전가능하다.
또한, 경사 블록(200)은 푸싱 블록 회전축(530)에 의해 푸싱 블록(400)과 연결되어 있으며, 푸싱 블록 회전축(530)은 푸싱 블록(400)의 중앙부와 경사 블록(200)의 중앙부를 공통으로 관통하고 있다. 따라서, 경사 블록(200)은 푸싱 블록 회전축(530)을 중심으로 회전가능하다.
경사 블록(200)의 상단부와 마그넷 베이스(100)의 중앙부를 연결하는 스프링(600)이 설치되어 있다. 경사 블록(200)의 상단부에는 제1 스프링 연결부(610)가 설치되어 있고, 마그넷 베이스(100)의 중앙부에는 제2 스프링 연결부(620)가 설치되어 있다. 제1 스프링 연결부(610)와 제2 스프링 연결부(620)에는 스프링(600)의 양단부가 연결되어 있다. 스프링(600)은 경사 블록(200)이 마그넷 베이스(100)의 상부면과 제1 경사각(θ1)을 유지하도록 탄성력을 제공한다.
범퍼(300)는 경사 블록(200)의 정면부(201) 즉, 경사면 위로 돌출되어 있다. 범퍼(300)의 정면부(310)는 경사 블록(200)의 정면부(201)를 기준으로 범퍼 회전축(520)을 축으로 하여 30도 내지 40도의 제2 경사각(θ2)으로 회전하여 돌출되어 있다.
범퍼(300)의 후면부에는 푸싱 홈(301)이 형성되어 있으며, 푸싱 홈(301)은 측면에서 보았을 때, 호를 가지는 부채꼴 형상이다. 푸싱 블록(400)은 단면이 부메랑 형상으로서, 푸싱 블록(400)의 상단부와 푸싱 블록(400)의 하단부가 소정 각도를 가지며 연결되어 있다. 푸싱 블록(400)의 상단부는 범퍼(300)의 푸싱 홈(301)에 접촉되어 있으며, 푸싱 블록(400)의 하단부는 마그넷 베이스(100)의 상부면(101)과 제3 경사각(θ3)을 가지며 마그넷 베이스(100)의 상부면(101)과 접촉되어 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치의 구동 방법을 이하에서 도 6 및 도 7을 참고로 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치의 구동 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
우선, 도 6에 도시한 바와 같이, 보강재(20)는 경사진 경사 블록(200)의 정면부(201)와 접촉하며 경사 블록(200)의 정면부(201)를 타고 내려온다(S1). 보강재(20)는 수평부와 수평부보다 긴 수직부가 직각으로 연결된 'ㄱ'자 형상이며, 수직부의 저면부가 철판(10)과 접촉하게 된다.
이 때, 범퍼(300)의 정면부(310)는 경사 블록(200)의 정면부(201)를 타고 내려오는 보강재(20)와 접촉하게 되며, 범퍼(300)는 보강재(20)의 무게에 의해 범퍼 회전축(520)을 축으로 하여 경사 블록(200)의 정면부(201) 아래로 회전하여 범퍼(300)의 제2 경사각(θ2)이 0이 되도록 한다(S2).
따라서, 범퍼(300)가 경사 블록(200)의 정면부(201) 아래로 회전하여 범퍼(300)의 제2 경사각(θ2)이 0이 되는 경우, 범퍼(300)의 푸싱 홈(301)에 접촉되어 있던 푸싱 블록(400)의 상단부가 푸싱 홈(301)의 호의 하단에서 상단으로 미끄러져 올라가게 된다. 즉, 푸싱 블록(400)의 상단부는 범퍼(300)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하게 된다(S3).
이 때, 푸싱 블록(400)의 상단부와 연결된 푸싱 블록(400)의 하단부는 마그넷 베이스(100)의 상부면(101)을 푸싱하여 푸싱 블록(400)의 하단부와 마그넷 베이스(100)의 상부면(101) 사이의 제3 경사각(θ)을 증가시키게 된다(S4). 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 푸싱 블록(400)의 중앙부와 경사 블록(200)의 중앙부를 공통으로 관통하고 있는 푸싱 블록 회전축(530)을 상부로 평행 이동시키며 경사 블록(200)을 푸싱하여 경사 블록(200)을 직립시킨다(S5). 따라서, 경사 블록(200)을 따라 내려온 보강재(20)는 직립된다.
그리고, 마그넷 베이스(100)와 소정 간격 이격되어 있는 지지 마그넷(30)을 이용하여 직립된 보강재(20)를 흡착하여 고정시킨다. 따라서, 직립된 경사 블록(200)과 지지 마그넷(30)에 의해 보강재(20)는 직립상태를 견고하게 유지할 수 있다. 그리고, 보강재(20)를 용접하여 철판(10)에 고정시킨다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 직립 장치는 경사 블록(200), 범퍼(300) 및 푸싱 블록(400)을 이용하여 보강재(20)를 효율적이고 안정적으로 직립시킬 수 있다.
또한, 직립된 경사 블록(200)을 이용하여 보강재(20)가 넘어지는 것을 방지할 수 있다.
도8 및 도9는 본 발명의 다른 실시예의 보강재 직립장치의 전방 및 후방 사시도이고, 도10은 본 발명의 다른 실시예의 보강재 직립장치의 분해사시도이다.
도8 및 도9를 참조하면, 본 실시예의 보강재 직립장치의 전체적인 구성은 상기 설명한 실시예와 동일하고, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
본 실시예에서의 푸싱블록(1400)은 제1캠팔로워(Cam Follower: 1410) 및 제2캠팔로워(1420)을 포함한다.
즉 본 실시예에서 범퍼(1300)에는 상기 실시예와 같이 푸싱 홈(301)이 형성되지 않는다. 그리고 푸싱블록(1400)의 일단은 범퍼(1300)와 직접 접촉을 하지 않고, 푸싱블록(1400)에는 범퍼(1300)의 후면과 접촉하는 제1캠팔로워(Cam Follower: 1410))가 구비된다.
즉 범퍼(1300)의 회전을 따라 푸싱블록(1400)은 범퍼(1300)의 회전방향과 반대방향으로 회전을 하고, 범퍼(1300) 및 푸싱블록(1400)의 회전시 제1캠팔로워(1410)는 범퍼(1300)의 후면과 접촉을 한 상태에서 범퍼(1300)의 후면상에서 직선 이동을 하게 된다.
한편, 제1캠팔로워(1410)는 롤러 형태로 형성되어 회전을 하도록 구비될 수 있고, 도시되지는 않았지만 범퍼(1300)의 후면에는 제1캠팔로워(1410)의 이동을 안내하는 가이드 레일 등이 형성될 수 있을 것이다.
그리고 본 실시예에서의 푸싱블록(1400)의 타단은 마그넷 베이스(100)의 상면과 직접 접촉을 하지 않는다. 즉 푸싱블록(1400)의 타단에 형성된 제2캠팔로워(1420)가 마그넷 베이스(100)와 직접 접촉을 하게 된다.
즉 제1캠팔로워(1420)은 범프(1300)의 회전시 마그넷 베이스(100)에 접촉을 한 상태에서 마그넷 베이스(100)의 상면을 따라 직선이동을 하게 된다.
그리고 제2캠팔로워(1420) 역시 제1캠팔로워(1410)과 같이 롤러 형태로 형성되어 회전을 하도록 구비될 수 있고, 마그넷 베이스(100)에는 제2캠팔로워(1420)의 이동을 안내하는 가이드 레일 등이 형성될 수 있을 것이다.
그리고 본 실시예에서의 마그넷 베이스(100)에는 푸싱블록(1400)의 이동을 제한하는 스토퍼(110)가 형성된다. 구체적으로 본 실시예에서의 스토퍼(110)는 제2캠팔로워(1420)의 후방에 설치되어 제2캠팔로워(1420)의 후방으로의 이동거리를 제한한다.
즉 제2캠팔로워(1420)의 후방으로 이동거리를 제한함에 따라, 푸싱블록(1400)의 이동거리가 제한되고, 푸싱블록(1400)에 연결된 경사 블록(200)은 마그넷 베이스(100)와 설정된 각도를 유지할 수 있게 된다.
그리고 본 실시예의 경사블록(200)에는 스토퍼 블록(210)이 더 구비된다. 스토퍼 블록(200)은 보강재(20)의 직립시 보강재(20)의 후면을 지지하여 보강재(20)가 후방으로 넘어지는 것을 방지한다.
구체적으로 본 실시예에서의 스토퍼 블록(210)은 경사블록(200)에 설치되는 샤프트(211) 및 상기 샤프트(211)가 관통되면서 상기 샤프트(211)에 결합되는 스토퍼(212)을 더 포함한다.
스토퍼(212)은 보강재(20)을 안정적으로 지지할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있고, 본 실시예에서는 원통형의 형상으로 형성된다. 그리고 스토퍼(212)의 일부는 경사 블록(200)의 전방에 위치하도록 형성된다.
그리고 스토퍼(212)이 샤프트(211)에 회전 가능하게 구비되는 경우 보강재(20)가 경사 블록(200)을 따라 하부로 이동하는 경우 보강재(20)와 접촉을 한 상태에서 회전을 하면서 보강재(20)의 하부로의 이동을 안내할 수도 있을 것이다.
도11, 도12 및 도13은 본 발명의 다른 실시예의 보강재 직립장치를 통하여 보강재를 철판에 직립시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도11 내지 도13을 참조하면, 보강재(20)는 경사 블록(200)의 상부에서 하부로 이동된다. 그리고 보강재(20)가 진입하기 전에는 상기 설명한 스토퍼(110)에 의하여 푸싱블록(1400)의 후방으로의 이동이 제한된 상태이고, 이에 따라 경사 블록(200)도 마그넷 베이스(100)와 기 설정된 일정 각도를 형성하고 있다. 그리고 범퍼(1300)는 후면이 제1캠팔로워(1410)와 접촉을 한 상태에서, 전방이 경사 블록(200)의 전방에 돌출 되도록 배치된다.
보강재(20)는 하강을 하면서 범퍼(1300)와 접촉을 한다. 이 때 상기 설명한 바와 같이 스토퍼(212)가 롤러 형태로 회전 가능하게 구비되는 경우 스토퍼(212)는 보강재(20)의 후면과 접촉을 하면서 보강재(20)의 하부로의 이동을 안내할 수 있다.
그리고 보강재(20)의 하강에 따라 범퍼(1300)는 시계방향으로 회전을 하게 된다. 그리고 범퍼(1300)의 후면은 제1캠팔로워(1410)에 후방 상부로으로의 힘을 가하고, 제1캠팔로워(1410)의 후방 상부로의 이동에 따라 제2캠팔로워(1420)는 전방으로 이동을 하게 된다. 그리고 제2캠팔로워(1420)의 전방으로의 이동에 따라 경사 블록(200)의 회전을 하면서 직립하게 된다. 그리고 경사블록(200)의 직립에 따라 하강하는 보강재(20) 역시 직립하게 된다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 마그넷 베이스 200: 경사 블록
300: 범퍼 400: 푸싱 블록
600: 스프링

Claims (10)

  1. 철판 위에 'ㄱ'자 보강재를 직립시키기 위한 직립 장치로서,
    상기 철판에 접하는 마그넷 베이스,
    상기 마그넷 베이스의 일단부에 형성되는 경사 블록 회전축을 중심으로 회전가능하도록 연결되고 소정의 경사를 가지는 경사 블록,
    상기 경사 블록의 상단부에 형성되는 범퍼 회전축을 중심으로 회전가능하도록 연결되며, 상기 보강재의 무게에 의해 회전하는 범퍼, 및
    상기 경사 블록 회전축과 상기 범퍼 회전축 사이에 형성되는 푸싱 블록 회전축을 중심으로 회전가능하도록 상기 경사 블록과 연결되되, 상기 범퍼의 회전에 의해 상기 범퍼의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며 상기 경사 블록을 직립시키는 푸싱 블록
    을 포함하는 보강재의 직립 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 푸싱 블록의 일단은 상기 범퍼에 접하고, 타단은 상기 마그넷 베이스의 상부면에 접하되, 일단과 타단 사이에 상기 푸싱 블록 회전축이 형성되는 보강재의 직립 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경사 블록과 상기 마그넷 베이스를 연결하는 스프링을 더 포함하고, 상기 스프링은 상기 경사 블록의 경사를 유지시키도록 탄성력을 제공하는 보강재의 직립 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 범퍼는 상기 경사 블록의 경사면에 대하여 소정의 각도로 돌출되어 있는 보강재의 직립 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 푸싱 블록이 접하는 상기 범퍼에는 푸싱홈이 형성되어 있고, 상기 범퍼의 회전에 따라 상기 푸싱 블록이 상기 푸싱홈을 타고 미끄러져 올라가는 보강재의 직립 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 베이스는 온 오프식의 자력을 갖고, 상기 철판에 고정될 수 있는 보강재의 직립 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 베이스에는 상기 푸싱 블록의 일단은 범퍼에 접하고,
    상기 마그넷 베이스에는 상기 푸싱 블록의 이동을 제한하는 스토퍼가 형성되는 보강재의 직립 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 경사 블록에는 상기 보강재 직립시 상기 보강재의 후면을 지지하여 보강재가 후방으로 넘어지는 것을 방지하는 스토퍼 블록이 구비되는 보강재의 직립 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 푸싱 블록은 상기 범퍼와 접촉을 하면서 상기 범퍼의 회전력을 푸싱블록에 전달하는 제1캠팔로워 및 상기 마그넷 베이스와 접촉을 하면서 상기 범퍼의 회전을 따라 전, 후 방향으로 이동하는 제2캠팔로워를 더 포함하는 보강재의 직립장치.
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