KR101424802B1

KR101424802B1 - 단열 보드의 취출공정용 자동화장치

Info

Publication number: KR101424802B1
Application number: KR1020120135544A
Authority: KR
Inventors: 신택영; 박금기; 김호경; 허주호
Original assignee: 에스티엑스조선해양 주식회사
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-07-29
Also published as: KR20140070801A

Abstract

본 발명은 단열 보드의 취출공정용 자동화장치에 관한 것으로서, 단열 보드가 노출된 상태로 상부가 개방된 포장 박스가 정렬되는 로딩 스테이지와, 상기 로딩 스테이지 위에 정렬된 포장 박스로부터 단열 보드를 흡착하여 취출하기 위한 흡착 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

단열 보드의 취출공정용 자동화장치{AUTOMATIC APPARATUS FOR RAISING OF GLASS WOOL}

본 발명은 단열 보드의 취출공정용 자동화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포장 박스로부터 단열 보드를 분리 시 사람의 손을 사용하지 않고 자동으로 분리할 수 있도록 한 단열 보드의 취출공정용 자동화장치에 관한 것이다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; 이하, LNG라 함)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG는 주로 메탄(methane)으로 이루어진 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 함)를 포함한다.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.

상기 LNG 저장탱크는 대표적으로 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.

그리고, 대표적으로 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96, Mark Ⅲ 및 CS1으로 나눠지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 SPB형으로 나눠진다.

상기 독립형 LNG 저장탱크는 그 구조상 LNG 저장탱크를 선박이나 구조물 내의 선체 바닥에 얹어놓을 수 있는 지지구조가 요구된다.

여기서, 상기 LNG 저장탱크는 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예컨대 알루미늄강, 스테인레스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고 열침입을 차단할 수 있는 단열 구조가 설치된다.

이러한 단열 구조를 위하여, 합판(plywood)으로 단열 박스를 만들고 그 내부에 단열재를 채워 이를 저장탱크 내에 설치하고 있다.

지금까지는 단열재로서 펄라이트(perlite)를 사용해왔으나 최근에는 글라스울(glass wool)을 사용하고 있다.

이러한 글라스울로 이루어진 단열 보드는 포장 박스에 포장되어 운송되며, 일일이 수작업을 통해 단열 보드를 포장 박스로부터 빼내는 취출 작업을 수행하게 된다.

이러한 취출 작업은 많은 인원이 투입되어야 하고, 반복된 작업으로 인하여 작업자의 근골격계 질환을 야기할 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제0506685호(2005.07.29)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 사람의 손을 사용하지 않고 단열 보드를 포장 박스로부터 정확하게 분리하여 취출할 수 있는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 단열 보드의 취출공정용 자동화장치는, 단열 보드가 노출된 상태로 상부가 개방된 포장 박스가 정렬되는 로딩 스테이지와, 상기 로딩 스테이지 위에 정렬된 포장 박스로부터 단열 보드를 흡착하여 취출하기 위한 흡착 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 흡착 유닛은, 상기 단열 보드를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 연결되는 봉 형상의 작동부와, 상기 작동부와 연결되며 상기 흡착부의 리프팅 이동과 간격 조절이 가능하도록 작동부의 이동 방향을 제어하는 작동제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 흡착부는, 상기 단열 보드에 대응하는 대응 면을 가지며, 해당되는 상기 작동부에 의해 동일 평면상에서 길이방향을 따라 서로 반대 방향으로 안내되어 넓히거나 좁힐 수 있도록 작동하는 한 쌍의 가이드판과, 상기 가이드판의 하면에 설치되어 상기 단열 보드를 흡착하는 다수의 흡착 패드로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 가이드판의 각각을 합친 폭은 상기 단열 보드의 폭보다 같거나 작게 형성되며, 상기 가이드판의 길이는 상기 단열 보드의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 흡착 패드는 상기 가이드판의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되되, 지그재그 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 작동부는 서보 모터 또는 유공압 실린더로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 작동제어부는 상기 포장 박스의 크기, 규격 또는 단열 보드의 규격에 대한 정보를 미리 입력받아 저장하고, 그 저장된 정보에 따라 상기 작동부를 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 단열 보드의 취출공정용 자동화장치는, 상기 단열 보드의 위에 흡착유닛의 가이드판이 정 위치할 수 있도록 상기 가이드판의 위치를 미세 조정할 수 있는 선형 가이드(linear guide)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 단열 보드의 취출공정용 자동화장치에 의하면, 사람의 손을 사용하지 않고 단열 보드를 포장 박스로부터 정확하게 분리하여 취출할 수 있는 효과가 있다.

상기 단열 보드의 형태와 크기에 관계없이 적용이 가능하므로 다양한 제품에 범용으로 사용할 수 있으며, 작업 효율이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단열재를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단열 보드의 취출공정용 자동화장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단열 보드의 취출공정용 자동화장치의 흡착유닛을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 흡착유닛의 배치 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 흡착유닛의 폭을 조정하는 과정을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 선박에서 사용되는 단열재(100)는 단열 박스(110)와, 상기 단열 박스(110) 내에 적입되는 글라스 울과 같은 소재로 이루어진 단열 보드(120)로 이루어진다.

여기서, 상기 단열 보드(120)는 가로, 세로 및 높이를 갖는 사각형의 판재로서, 세로 방향으로 여러 층을 이루어 적재할 수 있으며, 작업자의 요청에 따라 높이를 달리하여 다양한 규격으로 제조할 수 있다.

상기 단열 보드(120)는, 단열 박스에 적입되기 전에 단열보드 제조공장으로부터 포장 박스(200)에 포장, 운반되어 상기 포장 박스(200)로부터 취출되는 자동 취출 공정을 거치게 된다.

본 발명의 실시예는 상기 단열 보드(120)를 포장 박스(200)로부터 자동으로 취출하기 위한 자동화장치에 관한 것이다.

상기 포장 박스(200)는, 운반 장치(미도시)에 의해 취출공정을 위한 로딩 스테이지(10)에 옮겨져 정렬되는 것이 바람직하다.

상기 포장 박스(200)의 개방 작업은 작업자가 수작업을 통해 수행하되, 상기 포장 박스(200)의 상부를 개방하여 상기 단열 보드(120)의 상면이 외부로 노출될 수 있도록 되어 있다.

상기 로딩 스테이지(10) 위에는 상기 포장 박스(200) 안에 수납되어 있는 다수의 단열 보드(120)를 흡착하여 취출하는 취출장치가 설치되어 있다.

상기 취출장치는 상기 단열 보드(120)를 흡착하여 리프팅하는 흡착유닛(20)을 포함한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 흡착유닛(20)은 상기 단열 보드(120)의 상면을 흡착하는 흡착부(21)와, 상기 흡착부(21)에 연결되는 봉 형상의 작동부(22)와, 상기 작동부(22)와 연결되며 상기 흡착부(21)의 리프팅 이동과 간격 조절이 가능하도록 작동부(22)의 이동 방향을 제어하는 작동제어부(23)와, 상기 흡착부(21)에 진공 흡입 압력을 발생시키는 진공발생부(미도시)로 이루어진다.

여기서, 상기 흡착부(21)는, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 단열 보드(120)에 대응하는 대응 면, 즉 하면이 각각 직사각형의 판재로 이루어진 한 쌍의 가이드판(21a,21b)과, 상기 가이드판(21a,21b)의 하면에 설치되어 상기 단열 보드(120)를 흡착하는 다수의 흡착 패드로(21c) 이루어져 있다.

이때, 하나의 단열 보드(120)에 대응하는 한 쌍의 가이드판(21a,21b)은 해당되는 상기 작동부(22)에 의해 동일 평면상에서 길이 방향을 따라 서로 반대 방향으로 안내되어, 길이 방향에 대한 폭을 넓히거나 좁힐 수 있도록 작동하게 된다.

한편, 서로 마주하는 상태의 상기 가이드판(21a,21b) 각각을 합친 폭은 상기 단열 보드(120)의 폭보다 같거나 작게 형성되며, 상기 가이드판(21a,21b)의 길이는 상기 단열 보드(120)의 길이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 가이드판(21a,21b) 각각은 서로 반대 방향으로 안내되어 길이방향에 대한 폭을 넓힐 수 있게 되므로 하나의 단열 보드(120)를 안정적으로 흡착하여 들어올릴 수 있게 된다.

한편, 상기 흡착 패드(21c)는 상기 가이드판(21a,21b)의 길이 방향을 따라 일렬 배치되되, 상기 단열 보드(120)에 대한 흡착 면적을 넓혀 안정적인 흡착 상태를 유지할 수 있도록 지그재그 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 단열 보드의 취출공정용 자동화장치에 대하여 설명하면, 먼저 상기 흡착유닛(20)은 각각의 가이드판(21a,21b)에 대응하는 작동부(31b)를 단열 보드(120) 위에 위치 이동시키고, 계속해서 작동제어부(31c)의 내부 작동부품의 연계적인 동작을 통해 단열 보드(120)를 안정적으로 흡착하여 리프팅하도록 제어하게 된다.

이때, 상기 작동부(31b)의 리프팅 작동은 서보 모터, 유공압 실린더 등에 의해 상하로 왕복 이동하면서 작동 가능하도록 되어 있다.

상기 작동제어부(31c)는 상기 포장 박스(200)의 크기, 규격 또는 단열 보드(120)의 규격에 대한 정보를 미리 입력받아 저장하게 되며, 이후 명령 신호가 전달되면 그 저장된 정보에 따라 상기 작동부(31b)를 개별적으로 제어하게 된다.

즉, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 상기 단열 보드(120)의 길이에 맞게 해당 각 가이드판(21a,21b)의 길이방향에 대한 폭을 조정하도록 제어하게 된다.

특히, 상기 작동제어부(23)는 포장 박스(200)에 수납된 단열 보드(120)의 위에 흡착유닛(20)의 가이드판(21a,21b)이 정 위치할 수 있도록 상기 가이드판(21a,21b)의 위치를 미세 조정할 수 있는 선형 가이드(linear guide, 미도시)를 포함되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡착유닛(20)은 상기 단열 보드(120)를 흡착하여 리프팅하는 데 있어 상기 단열 보드(120)의 중앙을 흡착하는 것이 안정성 측면에서 유리하다.

이와 같이 구성된 상기 흡착유닛(20)에 의해 포장 박스(200)로부터 리프팅된 단열 보드(120)는 단열 박스(110)에 적입할 수 있도록 이송레일(30)을 따라 적입 스테이지(미도시)로 이송된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 있게 된다.

10 : 로딩 스테이지 20 : 흡착유닛
21 : 흡착부 21a,21b : 가이드판
21c : 흡착 패드 22 : 작동부
23 : 작동제어부 30 : 이송 레일

Claims

단열 보드가 노출된 상태로 상부가 개방된 포장 박스가 정렬되는 로딩 스테이지와,
상기 로딩 스테이지 위에 정렬된 포장 박스로부터 단열 보드를 흡착하여 취출하기 위한 흡착 유닛을 포함하여 구성되되,
상기 흡착 유닛은,
상기 단열 보드를 흡착하는 흡착부와,
상기 흡착부에 연결되는 봉 형상의 작동부와,
상기 작동부와 연결되며 상기 흡착부의 리프팅 이동과 간격 조절이 가능하도록 작동부의 이동 방향을 제어하는 작동제어부를 포함하며,
상기 흡착부는,
상기 단열 보드에 대응하는 대응 면을 가지며, 해당되는 상기 작동부에 의해 동일 평면상에서 길이방향을 따라 서로 반대 방향으로 안내되어 넓히거나 좁힐 수 있도록 작동하고 직사각형의 판재로 이루어지며 하면에 다수의 흡착 패드가 설치된 한 쌍의 가이드판과,
상기 가이드판의 하면에 설치되어 상기 단열 보드를 흡착하는 다수의 흡착 패드로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치.
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제1항에 있어서,
상기 가이드판의 각각을 합친 폭은 상기 단열 보드의 폭보다 같거나 작게 형성되며,
상기 가이드판의 길이는 상기 단열 보드의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치.
제1항에 있어서,
상기 흡착 패드는 상기 가이드판의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되되, 지그재그 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치.
제1항에 있어서,
상기 작동부는 서보 모터 또는 유공압 실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치.
제1항에 있어서,
상기 작동제어부는 상기 포장 박스의 크기, 규격 또는 단열 보드의 규격에 대한 정보를 미리 입력받아 저장하고, 그 저장된 정보에 따라 상기 작동부를 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치.
제7항에 있어서,
상기 단열 보드의 취출공정용 자동화장치는, 상기 단열 보드의 위에 흡착유닛의 가이드판이 정 위치할 수 있도록 상기 가이드판의 위치를 미세 조정할 수 있는 선형 가이드(linear guide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 보드의 취출공정용 자동화장치.