KR101440230B1 - 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 - Google Patents

액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치는 멤브레인 시트의 상면이 위로 향하도록 멤브레인 시트가 놓이는 제1 검사대; 상기 제1 검사대의 일측에 설치되어 상기 멤브레인 시트의 배면이 위로 향하도록 놓이는 제2 검사대; 상기 제1 검사대 또는 제2 검사대의 일측에 설치되고 상기 멤브레인 시트의 상면이 위로 향하는 상태로 적재되는 출하 적재대; 및 상기 제2 검사대의 상부에 설치되고, z축 가이드에 의하여 상하 운동이 안내되며, 최소한 하나 이상의 흡착판이 상부를 향하도록 설치되며, 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되는 턴오버 유닛을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 검사대의 일측에는 컨베이어가 상부에 설치되어 있는 이송 유닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 및 방법{Inspection Apparatus and Method of Membrane Sheet for Liquified Natural Gas Storage Tank}
본 발명은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 제작 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 새로운 레이아웃을 통해 검사를 효율 좋게 수행함으로써 생산성 및 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액화천연가스(LNG)를 운송하기 위한 LNG 선박에는 선체에 직접 단열자재를 이용하여 저장탱크를 설치하고 있다. 이러한 저장탱크는 다양한 형태가 있으나, 탱크 내벽에 멤브레인을 설치하는 방식인 마크-III(MARK-III) 방식이 널리 사용되고 있다. 이러한 마크-III 방식에서는 다수의 멤브레인 시트를 탱크 내벽의 단열재로 이루어진 제2차 방벽 위에 연속적으로 설치하여 제1차 방벽인 멤브레인을 형성한다.
도 1에는 멤브레인 시트(50)에 대하여 도시하고 있다. 이러한 멤브레인 시트에 의해 형성된 제1차 방벽은 액화천연가스와 직접 접촉하게 된다. 액화천연가스와 접촉하는 멤브레인이 받는 유체 정압(hydrostatic pressure)에 의한 소성 변형(plastic deformation)과 천연가스를 액화시키기 위하여 저온 상태로 유지할 때 발생하는 열 수축(thermal contraction)에 효과적으로 대응하기 위하여, 멤브레인 시트(50)에는 대주름부(large corrugation)(51)와 소주름부(small corrugation)(52)가 형성되어 있으며, 이들 대주름부(51)과 소주름부(52)가 만나는 부분에 교차부(53)가 형성되어 있다. 이러한 멤브레인 시트(50)를 제작하는 종래의 공정에 대하여 도 2에 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 종래의 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트(50)를 제작하는 공정을 나타낸 흐름도를 확인할 수 있다. 멤브레인 시트(50)를 제조하기 위하여, 도 3과 같은 형상의 모재 강판(60)를 준비한다(S100). 이 모재 강판(60)을 대주름부 성형을 위한 프레스에 공급하여 대주름부(51)를 형성한다(S200). 이와 같은 대주름부 성형을 위한 프레스는 대한민국특허 제10-0743472호에 개시되어 있다. 대주름부(51)가 형성된 상태의 모재 강판을 소주름부 및 교차부 성형 프레스에 공급하여, 소주름부(52)와 교차부(53)를 동시에 형성한다(S300). 이와 같은 소주름부 및 교차부 성형 프레스는 대한민국특허 제10-0763309호에 개시되어 있다. 이 후에, 컨포밍(conforming) 프레스에서 대주름부(51)와 소주름부(52)의 곡면부 등의 형상을 형성함으로써 최종적인 대주름부(51) 및 소주름부(52)의 형상을 형성한다(S400). 도 4에 컨포밍 공정에 의한 대주름부(51)의 단면 형상의 변화를 나타내고 있다. 단계 S100에 의하여 형성된 대주름부(51)의 단면 형상은 도 4의 좌측과 같은 형상을 가지며, 컨포밍 공정을 거친 후의 대주름부(51)의 단면 형상은 도 5의 우측 그림과 같은 형상을 갖는다.
다음 공정은 챔퍼링(chamfering) 및/또는 저글링(joggling) 공정(S500)인데, 챔퍼링은 멤브레인 시트의 테두리 부분을 절단해 내는 것이고 저글링은 멤브레인 시트의 겹쳐지는 부분에 단차를 주기 위한 공정으로, 요구되는 멤브레인 시트의 형상에 따라 이 두 작업 또는 어느 한 작업은 생략될 수도 있다. 이렇게 제작된 멤브레인 시트는 육안 검사 등을 수행(S600)한 다음, 이상이 없으면 최종 제품으로 출하(S700)된다.
이와 같은 과정을 통하여 멤브레인 시트를 제작하는데, 종래의 검사단계(S600)에서는 멤브레인 시트의 정면에 외관에 발생한 흠집 등과 같은 불량을 육안으로 검사하고 출하하는데, 배면에 발생할 수 있는 불량에 대하여 검사하기 위해서는, 작업자가 직접 멤브레인 시트를 뒤집지 않고서는 배면 검사가 불가능하였다. 또한, 출하되는 최종 제품은 다시 배면이 아래로 향하도록 뒤집어야 하기 때문에 실제로 사람이 직접 이러한 작업을 반복적으로 계속 수행하는 것은 불가능하기 때문에 배면 검사는 실질적으로 불가능한 상황이다.
이에 본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 검사단계에서 멤브레인 시트의 검사 위치와 배면을 위로 향하도록 뒤집는 것을 용이하게 배치함으로써 검사의 효율성 및 최종 제품의 품질 신뢰성을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 멤브레인 시트의 상면 검사와 배면 검사를 모두 수행할 수 있는 레이아웃을 갖는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최종 출하되는 멤브레인 시트의 품질을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치는
멤브레인 시트의 상면이 위로 향하도록 멤브레인 시트가 놓이는 제1 검사대;
상기 제1 검사대의 일측에 설치되어 상기 멤브레인 시트의 배면이 위로 향하도록 놓이는 제2 검사대;
상기 제1 검사대 또는 제2 검사대의 일측에 설치되고 상기 멤브레인 시트의 상면이 위로 향하는 상태로 적재되는 출하 적재대; 및
상기 제2 검사대의 상부에 설치되고, z축 가이드에 의하여 상하 운동이 안내되며, 최소한 하나 이상의 흡착판이 상부를 향하도록 설치되며, 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되는 턴오버 유닛;
을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 검사대의 일측에는 컨베이어가 상부에 설치되어 있는 이송 유닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 방법은
멤브레인 시트의 상면이 위로 향하도록 제1 검사대로 이송하는 단계;
상기 멤브레인 시트의 상면에 대한 검사를 수행하는 단계;
상기 검사가 완료된 멤브레인 시트의 배면이 위로 향하도록 뒤집는 단계;
상기 뒤집어진 멤브레인 시트를 제2 검사대로 이송하는 단계;
상기 제2 검사대에서 상기 멤브레인 시트의 배면에 대한 검사를 수행하는 단계;
상기 상기 검사가 완료된 멤브레인 시트의 상면이 위로 향하도록 뒤집는 단계; 및
상기 멤브레인 시트를 이송하여 상면이 위로 가도록 하여 다수 개를 적재하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 멤브레인 시트의 상면 검사와 배면 검사를 효율적으로 수행함으로써 최종 출하되는 멤브레인 시트의 품질을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치 및 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 일예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 멤브레인 시트를 제작하는 공정 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트를 제작하기 위한 모재 강판을 나타낸 사시도이다.
도 4는 멤브레인 시트에 대주름부의 형상을 형성하는 과정을 나타낸 개념도이다.
도 5는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 제작 장치의 전체 레이아웃을 나타낸 평면도이다.
도 7은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 제작 장치의 전단부에서 턴오버 유닛의 작동을 설명하기 위한 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치의 측면도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 제작 장치의 전체 레이아웃을 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 제작 장치는 전단부(100), 대주름부 성형부(200), 소주름부 성형부(300), 컨포밍부(400), 챔퍼링 및 저글링부(500), 및 검사부(600)로 이루어진다.
전단부(100)는 모재 강판(60)을 필요한 크기에 맞게 전단(shearing)하여 대주름부 성형부(200)로 공급하는 장치이다. 이러한 전단부(100)는 이송 유닛(110)을 중심으로 하여, 그 일측에 배치되는 공급 유닛(111), 전단 프레스(112), 턴오버 유닛(113), 버퍼 유닛(114) 및 불량 적재 유닛(115)으로 이루어진다.
이송 유닛(110)은 제1 트랜스퍼 로봇(10)이 모재 강판(60)을 각 부분으로 이송할 수 있도록 구성된다. 바람직하게, 제1 트랜스퍼 로봇(10)이 레일(11) 상에서 직선 운동을 하도록 구성된다. 도 6에서는 레일(11)이 y축 방향으로 배치되어 있으나, 제1 트랜스퍼 로봇(10)이 모재 강판(60)을 대주름부 성형부(200)로 공급할 수 있도록, 대주름부 성형부(200)의 일측에 제1 트랜스퍼 로봇(10)이 위치할 수 있다면, 이송 유닛(110)의 레일(11)을 x축 방향 또는 다른 방향으로 배치하여도 좋다. 본 명세서에서는 도 6과 같이, y축 방향으로 배치된 형태로 설명한다.
제1 트랜스퍼 로봇(10)은 레일(11) 상에서 y축 방향으로 전방 및 후방 직선운동을 하게 된다. 참고로 본 명세서에서, 도 6에 표시된 좌표를 기준으로 하여 '좌측' 및 '우측'은 '-x' 및 '+x' 방향을, '전방' 및 '후방'은 '+y' 및 '-y' 방향을, '상부' 및 '하부' 방향은 '+z' 및 '-z' 방향을 가리키는 것으로 사용한다.
공급 유닛(111)은 모재 강판(60)을 공급하는 있는 장소이며, 다수 개의 모재 강판(60)이 적재되어 있다. 제1 트랜스퍼 로봇(10)은 모재 강판을 한 장씩 픽업(pick up)하여 이송한다. 모재 강판은 제1 트랜스퍼 로봇(10)의 이동 경로 및 작업 반경 내에서 x, y, z 축 중의 어느 방향으로든지 이송될 수 있다. 공급 유닛(111)의 모재 강판은 전단 프레스(112)로 이송된다. 전단 프레스(112)에서는 모재 강판의 인접한 두 변을 절단하여, 필요한 크기로 재단한다. 재단된 모재 강판은 다시 제1 트랜스퍼 로봇(10)에 의하여 턴오버 유닛(113)으로 이송된다. 전단 프레스(112)에서 가공된 모재 강판은 하부 방향의 버(burr)를 갖는데, 이 버(burr)가 상부로 향하도록 턴오버 유닛(113)에서 뒤집어진다. 이는 멤브레인 시트의 대주름부, 소주름부 및 교차부를 형성할 때, 프레스의 펀치 형상이 하부 방향으로 돌출된 형태를 가지기 때문에 이들 주름부가 하부 방향으로 돌출되는 형상으로 가공되기 때문이다. 제1 트랜스퍼 로봇(10) 및 턴오버 유닛(113)의 자세한 구성에 대하여 도 7에 도시되어 있다.
도 7을 참조하여 설명하면, 제1 트랜스퍼 로봇(10)은 로봇 본체(101)에 xz 평면상에서 회전 가능하도록 설치되는 로봇 암(102)을 가진다. 로봇 암(102)은 그 끝 부분을 xz 평면상에서 회전 가능하도록 하는 최소한 하나 이상의 관절(105)을 포함하여도 좋다. 로봇 암(102)의 끝 부분에는 시트 흡착판(103)이 최소한 하나 이상이 설치된다. 시트 흡착판(103)은 모재 강판(60)을 흡착하여 픽업하는 역할을 한다. 이를 위하여 시트 흡착판(103) 내부를 진공 상태로 만들기 위한 공압 실린더 또는 진공 펌프 등을 포함하여도 좋다. 이 시트 흡착판(103)이 모재 강판(60)을 흡착한 상태에서 로봇 암(103)을 축으로 하는 회전이 가능하도록 하는 시트 회전 수단(104)이 로봇 암(103)에 설치된다. 로봇 본체(101)는 로봇 본체 회전 수단(106)에 의하여 z축 방향을 중심으로 하는 회전이 가능하다. 또한, 로봇 본체(106)는 레일(11) 상에서 y축 방향의 운동을 위한 y축 이동 수단(107)을 갖는다. 이와 같은 제1 트랜스퍼 로봇(10)의 구성은 제3 트랜스퍼 로봇(30) 및 제4 트랜스퍼 로봇(40)의 구성과 동일하며, 제2 트랜스퍼 로봇(20)은 y축 이동 수단을 갖지 않는 점만 제외하고는 제1 트랜스퍼 로봇(10)의 구성과 동일한 구성을 갖는다.
로봇 암(102)의 말단에 설치된 시트 흡착판(103)에 흡착되어 이송되는 모재 강판(60)은 도 7의 A 방향에 따라 턴오버 유닛(113)의 시트 홀더(1132)에 설치된 최소한 하나 이상의 시트 홀더 흡착판(1133)에 부착되고, 로봇 암(102)은 모재 강판(60)을 놓게 된다. 모재 강판(60)은 시트 홀더(1132)의 시트 홀더 흡착판(1133)에 부착된 상태로, 시트 홀더(1132)가 시트 홀더 회전 수단(1134)에 의해 B 방향으로 회전하여 모재 강판(60)을 턴오버 유닛(113)의 상판(1131) 위로 올려 놓는다. 시트 홀더(1132)는 모재 강판을 상판 위에 놓고 나서 다시 원위치로 회전한다. 이와 같은 방법으로 모재 강판(60)의 배면(60e)이 위로 향하도록 뒤집는다.
턴오버 유닛(113)에서 뒤집어진 모재 강판(60)은 제1 트랜스퍼 로봇(10)에 의하여 버퍼 유닛(114)로 이송되며, 버퍼 유닛(114)에서 모재 강판의 외관 상태를 검사하여 불량인 경우 불량 적재 유닛(115)으로 이송하고, 양품인 경우 제1 트랜스퍼 로봇(10)이 대주름부 성형부(200)로 이송한다. 이 때, 모재 강판의 긴 변(60c 또는 60e)이 전방을 향하도록 하여 대주름부 성형부(200)로 보낸다.
대주름부 성형부(200)는 대주름부 성형 프레스(200')를 포함한다. 대주름부 성형 프레스(200')는 상형과 하형에 대주름부를 형성하기 위한 펀치 및 다이 금형들을 포함한다. 이러한 금형의 형상이나 프레스의 구조 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 구성할 수 있는 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명에서, 대주름부 성형 프레스(200')에서 형성되는 대주름부는 상부에서 하부로 향하도록 형성된다. 도 4의 좌측 그림에서는 대주름부가 위를 향하게 도시되어 있지만, 실제에 있이서는 아래를 향하여 성형되며, 나중에 컨포밍부(400)에서 이를 뒤집어서 상부로 향한 상태로 곡면부(R1, R2, R3)가 가공이 된다.
대주름부 성형부(200)에서는 제1 대주름부(51a), 제2 대주름부(51b), 제3 대주름부(51c)가 순차적으로 가공된다. 일반적인 멤브레인 시트는 3개의 대주름부를 가지고 있으므로 3개의 대주름부를 형성하는 것을 기준으로 설명하지만, 반드시 3개의 대주름부에 한정되는 것은 아니다. 대주름부 성형부(200)에서 가공을 마친 모재 강판은 3개의 대주름부를 가진 상태로 소주름부 성형부(300)으로 이송된다.
소주름부 성형부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 트랜스퍼 로봇(20)을 중심으로 하여, 제1 소주름부 성형 프레스(310) 및 제2 소주름부 성형 프레스(320)가 마주보는 형태로 배열되어 있다. 이와 같이, 2 개의 소주름부 성형 프레스를 가동할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
제1 소주름부 성형 프레스(310)의 후방에는 전방 탑재대(311)가 설치되어 있으며, 제1 소주름부 성형 프레스(310)의 전방에는 후방 탑재대(312)가 설치되어 있다. 전방 탑재대(311)에 대주름부가 이미 형성된 모재 강판이 제2 트랜스퍼 로봇(20)에 의하여 이송되면, 모재 강판은 전방 탑재대(311)에 설치되어 있는 피치 이송 수단에 의하여 제1 소주름부 성형 프레스(310)로 한 피치씩 이송된다. 피치 이송 수단은 모재 강판을 인접한 두 소주름부 사이의 간격인 한 피치(pitch)씩 밀어주는 역할을 한다. 모재 강판이 한피치씩 이송되면서 제1열 소주름부(52a)로부터 제8열 소주름부(52h)의 순서로 한 열, 한 열씩 소주름부 및 교차부가 형성된다. 이를 위하여, 제1 소주름부 성형 프레스(310)는 상형과 하형에 소주름부 및 교차부를 형성하기 위한 펀치 및 다이 금형들을 포함한다. 이러한 금형의 형상이나 프레스의 구조, 피치 이송 수단 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 구성할 수 있는 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
소주름부 및 교차부가 모두 형성되면, 후방 탑재대(312) 위로 모재 강판이 위치하게 된다. 마찬가지로, 제2 소주름부 성형 프레스(320)의 후방에는 전방 탑재대(321)가 설치되어 있으며, 제2 소주름부 성형 프레스(310)의 전방에는 후방 탑재대(322)가 설치되어 있다. 이들의 작동은 제1 소주름부 성형 프레스(310)의 경우와 같다.
제2 트랜스퍼 로봇(20)은 대주름부가 성형된 모재 강판을 제1 소주름부 성형 프레스(310)의 전방 탑재대(311)와 제2 소주름부 성형 프레스(320)의 전방 탑재대(321)에 순차적으로 이송하여, 하나의 모재 강판이 제1 소주름부 성형 프레스(310)에서 작업이 이루어지는 동안에도 다른 모재 강판을 제2 소주름부 성형 프레스(320)에서 성형이 될 수 있도록 모재 강판을 공급한다.
대주름부, 소주름부 및 교차부가 형성된 모재 강판은 그 다음 공정인 컨포밍부(400)로 이송된다. 컨포밍부(400)는 도 6에서와 같이, 제1 컨포밍 프레스(410), 제2 컨포밍 프레스(420) 및 제3 트랜스퍼 로봇(31)을 포함한다.
제1 컨포밍 프레스(410)는 도 4의 좌측 그림과 같은 형상의 대주름부(51) 및 소주름부(52)의 형상을 도 4의 우측 그림과 같은 형태로 제1 내지 제3 곡면부(R1, R2, R3)을 갖도록 성형하는 프레스이다. 따라서, 상형과 하형에 그 형상에 대응하는 금형을 가지고 있다. 제1 컨포밍 프레스(410)의 전방에는 전방 탑재대(411)가, 후방에는 후방 탑재대(412)가 설치되어 있다. 전방 탑재대(411)에는 모재 강판을 한 피치씩 전방으로 이송시키는 피치 이송 수단이 설치되어 있다. 또한 전방 탑재대(411)의 일측에는 모재 강판을 뒤집기 위한 제1 컨포밍부 턴오버 유닛(413)이 설치되어 있다.
제2 컨포밍 프레스(420)도 제1 컨포밍 프레스(410)와 같은 역할을 하며, 제2 컨포밍 프레스(420)의 전방에는 전방 탑재대(421)가, 후방에는 후방 탑재대(422)가 설치되어 있다. 전방 탑재대(421)에는 모재 강판을 한 피치씩 전방으로 이송시키는 피치 이송 수단이 설치되어 있다. 또한 전방 탑재대(421)의 일측에는 모재 강판을 뒤집기 위한 제2 컨포밍부 턴오버 유닛(423)이 설치되어 있다.
제3 트랜스퍼 로봇(31)은 소주름부 성형부(300)의 제1 소주름부 성형 프레스(310)의 후방 탑재대(312) 및 제2 소주름부 성형 프레스(320)의 후방 탑재대(322)의 일측으로부터 컨포밍부(400)의 제1 컨포밍 프레스(410)의 전방 탑재대(411) 및 제2 컨포밍 프레스(420)의 전방 탑재대(421)의 일측까지 y축 방향 이송이 가능하도록 설치된 레일(31) 상에서 이동한다. 소주름부 및 교차부가 형성된 모재 강판은 제3 트랜스퍼 로봇(30)에 의하여 컨포밍부(400)로 공급된다. 이 때, 제3 트랜스퍼 로봇(30)은 모재 강판의 후방이 전방을 향하도록 방향을 변경하여 컨포밍부(400)의 전방 탑재대(411, 421)에 이송한다. 즉, 모재 강판의 제일 후방에 형성되는 제8열 소주름부(51h)가 맨 앞의 위치로 향하도록 하여 컨포밍 공정을 수행하도록 한다. 이는 소주름부 성형 시에 순차적으로 발생하는 누적 공차를 컨포밍 공정을 수행하면서 보상하도록 하여 최종 제품의 품질을 향상시키기 위한 것이다.
제1 컨포밍 프레스(410)의 전방 탑재대(411)의 일측에는 제1 컨포밍부 턴오버 유닛(413)이 설치되어 있으며, 제2 컨포밍 프레스(420)의 전방 탑재대(421)의 일측에는 제2 컨포밍부 턴오버 유닛(423)이 설치되어 있다. 제1 컨포밍부 턴오버 유닛(413) 및 제2 컨포밍부 턴오버 유닛(423)은 모재 강판을 다시 뒤집어서 컨포밍 프레스로 공급하기 위한 것으로, 앞서 설명한 전단부(100)의 턴오버 유닛(113)과 동일한 구성을 갖는다.
컨포밍부(400)에서 곡면부 가공이 완료된 모재 강판은 후방 탑재대(412, 422)에 놓여 있는데, 제4 트랜스퍼 로봇(40)에 의하여 챔퍼링 및 저글링부(500)로 이송된다. 즉, 제4 트랜스퍼 로봇(40)은 컨포밍부(400)의 후방으로부터 모재 강판을 이송한다.
챔퍼링 및 저글링부(500)는 멤브레인 시트의 형상에 따라 선택적으로 작동한다. 즉, 도 5에서와 같이, 멤브레인 시트에 챔퍼드 에지(54a, 54b)를 형성할 필요가 있는 경우, 대주름부 저글(55)이나 소주름부 저글(56)을 형성할 필요가 있는 경우, 또는 대주름부의 한 쪽 끝에 리브(57a, 57b, 57c)를 형성할 필요가 있는 경우에 챔퍼링 및 저글링부(500)에서 작업이 수행된다.
챔퍼링 및 저글링부(500)는 이를 위하여, 이송 유닛(510), 제3 컨포밍 프레스(520), 챔퍼링 프레스(530), 대주름부 저글링 프레스(540) 및 소주름부 저글링 프레스(550)로 이루어지며, 선택적으로 이형 피치 소주름부 저글링 프레스(560)를 더 포함하여도 좋다.
이송 유닛(510)은 컨포밍부(400)에서 성형 완료된 모재 강판을 이송하기 위하여 설치된 레일(41) 상에서 이동하는 제4 트랜스퍼 로봇(40)을 포함한다.
제3 컨포밍 프레스(520)는 이송 유닛(510)의 일측에 설치되어 있으며, 제3 컨포밍 프레스(520)의 일측에는 챔퍼링 프레스(530)가 설치된다. 제3 컨포밍 프레스(520)의 다른 일측에는 대주름부 저글링 프레스(540)가 설치된다.
제3 컨포밍 프레스(520)는 도 5에서와 같이, 제1열 소주름부(52a) 쪽의 대주름부에 리브(57a, 57b, 57c)가 형성될 필요가 있는 경우에 적용된다. 제4 트랜스퍼 로봇(40)이 모재 강판을 제3 컨포밍 프레스(520)로 공급하여 성형 작업이 이루어진다. 제3 컨포밍 프레스(520)는 리브 형상을 갖는 펀치와 다이 금형을 포함한다. 리브의 성형은 컨포밍 공정과 동시에 수행하는 것이며, 컨포밍 프레스의 펀치 및 다이 형상에 따라 리브를 형성할 수도, 안할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 펀치와 다이 금형은 교체하여 작동할 수 있으므로, 제1 컨포밍 프레스(410) 또는 제2 컨포밍 프레스(420)에서 리브를 형성할 수도 있다.
챔퍼링 프레스(530)는 챔퍼드 에지(54a, 54b)를 성형하기 위한 것으로, 이송 유닛(510)의 일측에 설치되며, 제4 트랜스퍼 로봇(40)이 모재 강판의 끝 부분을 챔퍼링 프레스(530)에 위치한 상태에서 펀치의 작동에 의해 모서리 부분을 절단한다.
대주름부 저글링 프레스(540)는 이송 유닛(510)의 일측에 설치되며 대주름부의 형상을 포함하는 멤브레인 시트의 말단 부분에 필요에 따라 형성되는 대주름부 저글(55)을 성형한다. 대주름부 저글링 프레스(550)는 대주름부 저글(55) 형상에 대응하는 펀치와 다이 금형을 포함한다.
소주름부 저글링 프레스(550)는 이송 유닛(510)의 일측에 설치되며 소주름부의 형상을 포함하는 멤브레인 시트의 말단 부분에 필요에 따라 형성되는 소주름부 저글(56)을 성형한다. 소주름부 저글링 프레스(550)는 소주름부 저글(56) 형상에 대응하는 펀치와 다이 금형을 포함한다.
이형 피치 소주름부 저글링 프레스(560)는 이송 유닛(510)의 일측에 설치되며 소주름부의 피치가 상이한 경우에 그 형상에 맞는 소주름부 저글을 성형한다. 이형 피치 소주름부 저글링 프레스(560)는 이형 피치를 갖는 소주름부 저글의 형상에 대응하는 펀치와 다이 금형을 포함한다.
만일, 요구되는 멤브레인 시트의 형상이 챔퍼드 에지, 저글 및 리브 중의 어느 하나의 형상도 갖지 않는 도 1과 같은 형태일 경우, 챔퍼링 및 저글링부(500)에서는 어느 하나의 가공도 이루어지지 않는다. 이 경우, 제4 트랜스퍼 로봇(40)는 컨퍼밍부(400)에서 가공이 완료된 모재 강판을 검사부(600)로 직접 이송한다.
챔퍼링 및 저글링부(500)에서의 가공이 완료된 모재 강판은 완제품으로서의 멤브레인 시트(50)가 된다. 이 멤브레인 시트(50)는 최종 출하되기 전에 검사부(600)로 이송된다.
검사부(600)는 멤브레인 시트의 검사를 수행하는 장소로서, 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치(600')를 포함한다. 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치(600')의 측면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치(600')는 하부에 설치되는 이송 유닛(610), 제1 검사대(620), 제3 검사대(630) 및 출하 적재대(640)로 이루어지고, 상부에 설치되는 트랜스퍼 유닛(650)을 포함한다..
이송 유닛(610)은 멤브레인 시트(50)를 제1 검사대(620) 쪽으로 이송하기 위한 장치이다. 이송 유닛(610)에는 컨베이어(611)가 설치되어 있으며, 컨베이어(611)의 상부에는 바람직하게 3 개 정도의 멤브레인 시트가 제1 검사대(620)로 이송되기 위하여 대기하고 있다. 즉, 이송 유닛(610)은 멤브레인 시트를 제1 검사대(620)로 이송하기 위한 버퍼의 역할을 한다.
제1 검사대(620)에서는 멤브레인 시트의 외관 상태, 피치, 가공 공차 등을 측정한다. 제1 검사대(620)의 상판은 바람직하게 인조대리석을 적용하며, 이 상판 위에 멤브레인 시트의 상면이 위로, 배면이 아래로 향하는 상태로 멤브레인 시트가 놓여 진다.
제2 검사대(630)에서는 멤브레인 시트의 배면의 외관 상태 등을 검사한다. 제2 검사대의 상판에서는 멤브레인 시트의 배면이 위로 향하고, 상면이 아래로 향하게 되므로, 멤브레인 시트의 상면이 손상되지 않도록 제2 검사대의 상판을 고무 벨트로 덮어놓는 것이 바람직하다.
제1 검사대(620) 및 제2 검사대(630)의 검사를 통과한 멤브레인 시트(50)는 출하 적재대(640)에 적재되어 최종 출하된다. 제1 검사대(620), 제2 검사대(630) 및 출하 적재대(640)로의 멤브레인 시트(50)를 이송하기 위하여, 제1 시트 홀더(660), 제2 시트 홀더(670) 및 제3 시트 홀더(680)가 포함된 트랜스퍼 유닛(650)이 장치의 상부에 설치된다.
트랜스퍼 유닛(650)는 전방 및 후방으로 이동하며, 상부 및 하부로도 이동한다. 제1 내지 제3 시트 홀더(660, 670, 680)는 트랜스퍼 유닛(650)과 함께 y 방향 및 z 방향으로 이동한다.
제1 시트 홀더(660)는 트랜스퍼 유닛(650)의 y축 이동에 따라, 컨베이어(611) 상부와 제1 검사대(620)의 상부 사이를 왕복 이동한다. 제1 시트 홀더(660)가 컨베이어(611)의 상부에 위치하면, z축 지지대(662)에 의하여 트랜스퍼 유닛(650)에 연결되어 있는 제1 시트 홀더(660)는 하부로 하강한다. 제1 시트 홀더(660)에는 최소한 한 개 이상의 흡착판(661)이 하부로 향하게 설치되어 있다. 흡착판(661)이 멤브레인 시트(50)에 닿으면, 흡착판(661) 내부는 진공이 되어 멤브레인 시트(50)를 부착하게 된다. 흡착판(661) 내부를 진공으로 만들기 위하여 공압 실린더 또는 공압 펌프 등을 이용해도 좋다. 제1 시트 홀더(660)가 흡착판(661)에 의하여 멤브레인 시트(50)를 픽업(pick up)하게 되면, 트랜스퍼 유닛(650)는 상부로 상승하고, 다시 전방으로 이동한다. 제1 시트 홀더(660)가 제1 검사대(620)의 상부에 위치하게 되면, 제1 시트 홀더(660)가 멤브레인 시트(50)를 제1 검사대(620)의 상부에 놓일 때까지 트랜스퍼 유닛(650)이 하강한다. 제1 시트 홀더(660)가 멤브레인 시트(50)를 제1 검사대(620) 위에 놓아주고 나서 다시 제1 시트 홀더(660)는 상승한다. 이 때, 제1 검사대(620) 위에 놓인 멤브레인 시트(50)의 상면에 대하여 피치의 치수 측정, 흠집여부, 작업 공차 등의 검사를 수행한다
제1 검사대(620)에서의 상면 검사가 완료되면, 트랜스퍼 유닛(650)은 후방 쪽으로 이동하여 제2 시트 홀더(670)가 제1 검사대(620) 상부에 위치하게 된다. 제1 시트 홀더(660)는 다시 이송 유닛(610)의 상부에 위치한다. 제2 시트 홀더(670)는 제1 시트 홀더(660)과 마찬가지로 하부로 향하는 최소한 한 개 이상의 흡착판(671)을 가지고 있다.
트랜스퍼 유닛(650)의 하강에 의하여 제2 시트 홀더(670)가 제1 검사대(620) 상부에 있는 멤브레인 시트(50)를 흡착하고, 다시 제2 시트 홀더(670)는 상승한다. 트랜스퍼 유닛(650)이 전방 쪽으로 이동하면, 제2 시트 홀더(670)는 제2 검사대(630)의 상부에 위치하게 된다.
제2 검사대(630)는 멤브레인 시트(50)의 배면을 검사하기 위한 곳으로, 멤브레인 시트(50)를 뒤집기 위한 턴오버 유닛(690)이 제2 검사대(630)의 상부에 설치된다. 턴오버 유닛(690)은 상부로 향하는 흡착판(691)을 최소한 하나 이상 가지고 있다. 턴오버 유닛(690)은 제2 검사대(630)의 일측에 설치되어 있는 z축 가이드(693)를 따라 상부 및 하부 방향으로 이동하며, 턴오버 유닛(690)에 설치된 회전축(694)을 중심으로 360도 회전이 가능하도록 설치된다. 180도 회전을 하면 상부 흡착판(691)이 하부를 향하게 된다.
제2 시트 홀더(670)가 멤브레인 시트(50)를 흡착한 상태로 하부로 이동하면, 턴오버 유닛(690)의 흡착판(691) 위에 멤브레인 시트(50)를 놓아 주게 된다. 턴오버 유닛(690)은 멤브레인 시트(50)를 흡착하여, 180도 회전한다. 멤브레인 시트(50)는 배면이 위로 항하게 되며, 이 상태로 턴오버 유닛(690)이 하강하여 제2 검사대(630) 위에 멤브레인 시트(50)를 내려놓는다. 멤브레인 시트(630)는 배면이 위로 향하는 상태로 제2 검사대(630) 위에 놓인다. 이후 턴오버 유닛(690)이 상승하면, 멤브레인 시트(50)의 배면에 대한 육안 검사, 코팅지 제거 등의 작업을 수행한다. 제2 검사대(630)에서의 작업이 끝나면, 턴오버 유닛(690)이 하강하여 흡착판(691)에 멤브레인 시트(50)를 흡착하여 상승하면서 180도 회전한다.
멤브레인 시트는 다시 상면이 위로 향한 상태에서 상승하여, 제3 시트 홀더(670)의 흡착판에 흡착된다. 제3 시트 홀더(670)는 이후 상승하여, 전방 쪽으로 이동하는데, 출하 적재대(640)의 상부에 위치하게 된다. 제3 시트 홀더(670)가 하강하여, 출하 적재대(640)에 멤브레인 시트(50)를 쌓아 올리게 된다. 일정 개수의 멤브레인 시트(50)가 적재되면, 출하 적재대(640)의 컨베이어(641)가 작동하여 최종 제품이 출하된다. 출하 적재대(640)에 적재되는 멤브레인 시트는 바람직하게 다수 개를 적재하며, 예를 들어 10 개씩 적재하여 이송하도록 한다. 이 때, 적재되는 멤브레인 시트의 상면을 보호하기 위하여 스티로폼이나 우레탄폼과 같은 완충재를 두 멤브레인 시트 사이에 위치하여도 좋다. 이와 같은 과정을 반복하면서 계속적으로 검사 작업을 수행한다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 하나의 실시예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여 지며, 이 범위 내에서의 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 제1 트랜스퍼 로봇 20: 제2 트랜스퍼 로봇
30: 제3 트랜스퍼 로봇 40: 제4 트랜스퍼 로봇
11, 31, 41: 레일 50: 멤브레인 시트
60: 모재 강판 100: 전단부
110: 이송 유닛 111: 공급 유닛
112: 전단 프레스 113: 턴오버 유닛
114: 버퍼 유닛 115: 불량 적재 유닛
200: 대주름부 성형부 300: 소주름부 성형부
310: 제1 소주름부 성형 프레스 320: 제2 소주름부 성형 프레스
311, 321: 전방 탑재대 312, 322: 후방 탑재대
400: 컨포밍부 410: 제1 컨포밍 프레스
420: 제2 컨포밍 프레스 411, 421: 전방 탑재대
412, 422: 후방 탑재대 413: 제1 컨포밍부 턴오버 유닛
423: 제2 컨포밍부 턴오버 유닛 500: 챔퍼링 및 저글링부
510: 이송 유닛 520: 제3 컨포밍 프레스
530: 챔퍼링 프레스 540: 대주름부 저글링 프레스
550: 소주름부 저글링 프레스
560: 이형 피치 소주름부 저글링 프레스
600: 검사부 610: 이송 유닛
611: 컨베이어 620: 제1 검사대
630: 제2 검사대 640: 출하 적재대
650: 트랜스퍼 유닛 660: 제1 시트 홀더
661, 671, 681: 흡착판 662, 672, 682: z축 지지대
690: 턴오버 유닛 691: 상부 흡착판
693: z축 가이드 694: 회전축

Claims (5)

  1. 멤브레인 시트의 상면이 위로 향하도록 멤브레인 시트가 놓이는 제1 검사대;
    상기 제1 검사대의 일측에 설치되어 상기 멤브레인 시트의 배면이 위로 향하도록 놓이는 제2 검사대;
    상기 제1 검사대 또는 제2 검사대의 일측에 설치되고 상기 멤브레인 시트의 상면이 위로 향하는 상태로 적재되는 출하 적재대; 및
    상기 제2 검사대의 상부에 설치되고, z축 가이드에 의하여 상하 운동이 안내되어 상하로 운동을 하고, 최소한 하나 이상의 흡착판이 상부를 향하도록 설치되며, 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되는 턴오버 유닛;
    을 포함하고,
    상기 제1 검사대로 상기 멤브레인 시트를 공급하도록 하부에 최소한 하나 이상의 흡착판이 설치되어 전방 및 후방으로 이동하는 제1 시트 홀더;
    상기 제1 검사대로부터 상기 턴오버 유닛으로 상기 멤브레인 시트를 이송하도록 하부에 최소한 하나 이상의 흡착판이 설치되어 전방 및 후방으로 이동하는 제2 시트 홀더;
    상기 턴오버 유닛으로부터 상기 출하 적재대로 상기 멤브레인 시트를 이송하도록 하부에 최소한 하나 이상의 흡착판이 설치되어 전방 및 후방으로 이동하는 제3 시트 홀더; 및
    상기 제1, 제2 및 제3 시트 홀더와 전방, 후방, 상부 및 하부 방향으로 연동하는 트랜스퍼 유닛;
    을 더 포함하며,
    상기 z축 가이드는 상하 운동을 하고, 상기 회전축은 상기 z축 가이드에 직각인 방향으로 설치되어 상기 멤브레인 시트가 부착된 상기 턴오버 유닛을 회전시키면서 상하 운동을 하며,
    상기 제2 시트 홀더가 이송하는 상기 멤브레인 시트는 상기 턴오버 유닛의 상부에 위치하여 상기 턴오버 유닛의 흡착판에 부착된 상태로 상기 턴오버 유닛이 상기 회전축을 따라 회전한 다음 하강하여 상기 멤브레인 시트가 상기 제2 검사대의 상부에 위치하도록 하고,
    상기 제2 검사대의 상부에 놓인 상기 멤브레인 시트의 검사가 완료된 후에 상기 턴오버 유닛이 상기 멤브레인 시트를 흡착한 상태로 상승하여 상기 회전축을 따라 회전한 다음, 상기 제3 시트 홀더가 상기 멤브레인 시트를 흡착하여 이송하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검사대의 일측에 설치되고, 상부에 설치된 컨베이어에 의하여 멤브레인 시트를 전방으로 이송하는 이송 유닛;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 시트의 검사 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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