KR101453764B1 - 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템 및 이를 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템 및 이를 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법에 관한 것으로, 교정대상 공압 토크렌치가 접속되는 토크소켓부를 포함하고, 토크소켓부로 공급되는 공압에 의해 공압 토크렌치에 비틀림 모멘트를 가하고, 그때의 토크를 측정하는 토크센서를 포함하는 토크감지기; 상기 토크감지기로 공압을 공급하는 에어공급관의 관로상에 설치되고, 공급되는 에어의 압력을 스텝별로 조절하여 제공하는 컨트롤밸브; 상기 토크센서와 연결되고, 상기 토크센서가 측정한 토크값과, 공급된 공압의 스텝별 토크에 대한 규정값을 비교하여 차이값을 표시하는 컨트롤인디케이터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 공압 토크렌치의 공압 토크값을 정확하게 진단하고 점검할 수 있어 급증하고 있는 드릴쉽과 같은 해양플랜트 건조시 볼트 조임을 정확하고 규정 토크값을 조일 수 있어 해양플랜트의 안전성이 향상되며, 자체 교정에 따른 교정시간 단축, 생산성 향상, 공기 단축 등의 효과를 얻을 수 있다.

Description

드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템 및 이를 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법{SYSTEM FOR INSPECTION TORQUE MEASUREMENT DEVICE OF DRILL SHIP AND INSPECTION TORQUE OF AIR TORQUE WRENCH METHOD USING THE SAME}

본 발명은 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템 및 이를 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 0-6500 Nm 이내의 고용량 공압 토크값이 정상적인 지시를 하는지 점검하여 장비의 오동작을 막고, 신뢰도 향상 및 정도 향상, 신속한 교정작업이 이루어질 수 있도록 개선된 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템 및 이를 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법에 관한 것이다.

선박 건조 공정 중 볼트 너트의 죔 상태를 확인하거나 혹은 부재 간을 연결하는 고정구조 등에서 필수적으로 토크(Torque)를 측정할 필요가 있다.

이는 토크렌치 등에 의해 체결된 체결력이 규정된 값을 유지하지 못할 경우, 풀림이나 체결 불량이 유발되어 불측의 사고로 이어지기 때문이다.

특히, 선박과 같은 대형 철구조물의 건조과정에서 이러한 토크의 확인은 더할 나위없이 중요한 요소이다.

통상, 이러한 토크는 규격에 따른 체결력으로 체결된 상태에서 널리 사용되고 있는 토크 측정장치를 통해 측정하게 된다.

이러한 토크 측정장치는 이를 테면, 공개특허 제2001-0105321호, 공개특허 제2008-0106627호, 공개특허 제2012-0125901호 등에 개시되어 있다.

하지만, 토크 측정장치 자체에 문제가 생겨 오차를 가지고 있는 경우 이를 보정하지 않으면 잘못된 측정값을 산출하게 되므로 규격대로 체결되었음에도 불구하고 잘못된 것으로 오판하는 문제가 생긴다.

특히, 해양 프로젝트의 급증으로 드릴쉽과 같은 해양플랜트 건조가 많아지면서 볼트 체결 수량도 급증하고 있는데, 구조상 볼트 체결 장소도 협소하고, 공압 토크렌치의 사용 증대 대비 이를 교정할 수 있는 수단이 없어 선주/선급의 클레임이 증대되고 있다.

통상, 드릴쉽의 경우 공압 토크값은 0-6500 Nm 이내의 고용량 공압 토크값을 사용범위로 하는데 이에 대한 교정 수단이 없기 때문에 결국 외부 위탁 교정을 통해 교정할 수 밖에 없고, 그 경우 위탁 교정 공백으로 인한 비용증대, 생산성 하락, 교정시간 증대, 공기 불안정 등의 요인이 되게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 공압 토크렌치의 토크 측정값과 지시값이 허용치 이내에서 정상적으로 지시하는지를 측정할 수 있는 시스템을 제공하여 오동작에 의해 공정 지연을 막고, 신뢰도 향상 및 비용절감, 교정시간 단축 등을 달성할 수 있도록 한 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템 및 이를 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 교정대상 공압 토크렌치가 접속되는 토크소켓부를 포함하고, 토크소켓부로 공급되는 공압에 의해 공압 토크렌치에 비틀림 모멘트를 가하고, 그때의 토크를 측정하는 토크센서를 포함하는 토크감지기; 상기 토크감지기로 공압을 공급하는 에어공급관의 관로상에 설치되고, 공급되는 에어의 압력을 스텝별로 조절하여 제공하는 컨트롤밸브; 상기 토크센서와 연결되고, 상기 토크센서가 측정한 토크값과, 공급된 공압의 스텝별 토크에 대한 규정값을 비교하여 차이값을 표시하는 컨트롤인디케이터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템을 제공한다.

이때, 상기 컨트롤밸브와 토크감지기 사이의 에어공급관 상에는 상기 컨트롤밸브를 통해 조절된 해당 스텝의 공압을 일정하게 유지하는 스텝 레귤레이터가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 컨트롤인디케이터에는 표시된 정보를 인쇄물 형태로 출력하거나 혹은 파일 형태로 출력하는 출력부가 더 구비된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기에 기재된 시스템을 이용하여 공압 토크렌치의 토크를 점검하는 방법에 있어서; 교정대상 공압 토크렌치를 토크감지기의 토크소켓부에 접속하는 단계; 상기 단계를 통해 교정대상 공압 토크렌치가 테스트받을 수 있는 상태에 놓이게 되면, 컨트롤밸브를 통해 공압을 스텝별로 가해 스텝별 공압 토크렌치의 토크값을 측정하는 단계; 측정된 토크값을 컨트롤인디케이터로 전송하고, 상기 컨트롤인디케이터는 상기 컨트롤밸브를 통해 제어되는 스텝별 공압에 따른 정상적인 토크값을 규정값으로 테이블화하여 저장하고 있다가 수신된 토크값과 스텝별 규정값의 차이를 비교하고, 그 결과에 따른 정상, 불량 유무를 차이값으로 표시부에 표시하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템을 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법도 제공한다.

본 발명에 따르면, 공압 토크렌치의 공압 토크값을 정확하게 진단하고 점검할 수 있어 급증하고 있는 드릴쉽과 같은 해양플랜트 건조시 볼트 조임을 정확하고 규정 토크값을 조일 수 있어 해양플랜트의 안전성이 향상되며, 자체 교정에 따른 교정시간 단축, 생산성 향상, 공기 단축 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템을 보인 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템을 이용한 점검방법을 보인 플로우챠트이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 특히, 0 ~ 6500 Nm 범위의 고용량 공압 토크렌치의 공압 토크값이 정상적인 지시를 하는지, 즉 측정값과 지시값이 허용치 이내에서 정상적으로 지시하는지를 측정하는 시스템으로, 에어를 스텝별로 컨트롤하는 스텝 레귤레이터를 사용하여 이를 달성할 수 있도록 구성한 것이다.

보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템은 토크감지기(100)를 포함한다.

상기 토크감지기(100)는 사각박스 형상의 함체로서, 전면 일측에 조임토크부(110)가 구비된다.

상기 조임토크부(110)는 토크를 가할 수 있도록 구성된 부분으로서, 상기 토크감지기(100)에 내장된다.

그리고, 상기 조임토크부(110)의 중앙에는 토크소켓부(120)가 설치된다.

상기 토크소켓부(120)는 공압 토크렌치를 접속할 수 있도록 구성된 일종의 소켓이다.

뿐만 아니라, 상기 토크소켓부(120)에는 도시되지 않았지만, 토크셀이 구성되어 있으며, 상기 토크셀에는 토크센서(미도시)가 구비되어 있어 토크셀에 가해지는 공압 토크를 실시간 측정할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 토크감지기(100)에는 에어공급관(P)이 연결되는데, 상기 에어공급관(P)을 통해 공급된 공압을 통해 상기 토크소켓부(120)에 토크를 가할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 공압은 상기 토크소켓부(120)에 비틀림 모멘트를 가하는 수단이다.

한편, 상기 에어공급관(P)의 관로 상에는 컨트롤밸브(200)가 설치된다.

상기 컨트롤밸브(200)는 공급되는 에어의 압력을 스텝별로 조절하여 공급할 수 있는 수단으로서, 스텝 레귤레이터(210)를 포함한다.

그리하여, 상기 컨트롤밸브(200)에서 공압을 스텝별로 조절하여 공급하면, 상기 스텝 레귤레이터(210)는 해당 스텝에 맞는 공압을 균일하게 유지시키는 작용을 하게 된다.

다시 말해, 상기 컨트롤밸브(200)는 공급된 공압을 스텝별로 단계적으로 승압하거나 혹은 강압할 수 있는 수단이며, 승압 또는 강압하여 일정 스텝으로 공압이 결정되면, 상기 스텝 레귤레이터(210)가 결정된 공압을 균일하게 유지하는 역할을 함으로써 토크소켓부(120)에 가해지는 스텝별 에어가 균일한 압력으로 제공되도록 하여 보다 정확한 측정이 가능하도록 하여준다.

아울러, 상기 토크소켓부(120)에 구비된 토크센서는 컨트롤인디케이터(300)와 전기적으로 연결된다.

상기 컨트롤인디케이터(300)는 표시부(310)를 포함하며, 측정된 공압 토크렌치의 측정된 토크값과, 규정값의 차이가 표시부(310)에 표시되게 함으로써 교정 여부를 쉽게 판독할 수 있도록 하여 준다.

이를 위해, 상기 컨트롤인디케이터(300)에는 CPU 형태의 제어부, 메모리, 입력용 키버튼, 조절버튼 등이 포함되며, 특히 메모리에는 측정된 토크값과 규정값의 차이를 연산할 수 있는 프로그램이 탑재된다.

여기에서, 상기 프로그램은 당해 분야에서 상용화된 프로그램을 사용하는 것이기 때문에 본 발명에서는 굳이 설명할 필요가 없어 생략하기로 한다.

그리고, 상기 컨트롤인디케이터(300)는 단순 표시 기능만 수행하도록 하고, 별도의 제어용 컨트롤러(미도시)를 더 구비할 수 있는데, 이 경우에는 제어부, 메모리, 입력용 키버튼 등의 구성이 제어용 컨트롤러에 포함되면 된다.

아울러, 상기 컨트롤인디케이터(300)에는 출력부(320)가 더 구비될 수 있는데, 상기 출력부(320)는 표시값을 인쇄하거나 혹은 USB와 같은 외부 메모리로 출력하는 용도로 활용될 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 점검방법을 통해 공압 토크렌치의 정상여부를 점검할 수 있다.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 교정대상 공압 토크렌치를 토크감지기(100)의 토크소켓부(120)에 접속하는 단계(S100)가 수행된다.

상기 단계(S100)를 통해 교정대상 공압 토크렌치가 테스트받을 수 있는 상태에 놓이게 되면, 이어 컨트롤밸브(200)를 통해 공압을 스텝별로 가해 스텝별 공압 토크렌치의 토크값을 측정하는 단계(S110)가 수행된다.

이때, 스텝별 공압 토크렌치의 토크값은 토크센서에 의해 측정되며, 측정된 토크값은 컨트롤인디케이터(300)로 전송된다.

또한, 상기 컨트롤인디케이터(300)는 상기 컨트롤밸브(200)를 통해 제어되는 스텝별 공압에 따른 정상적인 토크값을 규정값으로 테이블화하여 저장하고 있는 상태이다.

이후, 상기 컨트롤인디케이터(300)는 제어부의 제어신호에 따라 산술 연산하여 측정된 토크값과 스텝별 규정값의 차이를 비교하고, 그 결과에 따른 정상, 불량 유무를 차이값으로 표시부(310)를 통해 표시하는 단계(S120)가 수행된다.

이에 따라, 테스트자는 해당 표시값을 보고, 양,부를 판단하며, 교정여부를 즉시에 확인할 수 있게 된다.

이를 통해, 점검자는 숙련가가 아닐지라도 쉽고 편리하며 빠르게 점검할 수 있고, 점검 결과를 참조하여 공압 토크렌치를 교정할 수 있다.

따라서, 오동작이 방지되고, 정확한 토크 측정이 가능하게 되어 공정 지연을 막고, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

100: 토크감지기 200: 컨트롤밸브
300: 컨트롤인디케이터

Claims (4)

1. 교정대상 공압 토크렌치가 접속되는 토크소켓부를 포함하고, 토크소켓부로 공급되는 공압에 의해 공압 토크렌치에 비틀림 모멘트를 가하고, 그때의 토크를 측정하는 토크센서를 포함하는 토크감지기;
   상기 토크감지기로 공압을 공급하는 에어공급관의 관로상에 설치되고, 공급되는 에어의 압력을 스텝별로 조절하여 제공하는 컨트롤밸브;
   상기 토크센서와 연결되고, 상기 토크센서가 측정한 토크값과, 공급된 공압의 스텝별 토크에 대한 규정값을 비교하여 차이값을 표시하는 컨트롤인디케이터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 컨트롤밸브와 토크감지기 사이의 에어공급관 상에는 상기 컨트롤밸브를 통해 조절된 해당 스텝의 공압을 일정하게 유지하는 스텝 레귤레이터가 더 설치된 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 컨트롤인디케이터에는 표시된 정보를 인쇄물 형태로 출력하거나 혹은 파일 형태로 출력하는 출력부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 이용하여 공압 토크렌치의 토크를 점검하는 방법에 있어서;
   교정대상 공압 토크렌치를 토크감지기의 토크소켓부에 접속하는 단계;
   상기 단계를 통해 교정대상 공압 토크렌치가 테스트받을 수 있는 상태에 놓이게 되면, 컨트롤밸브를 통해 공압을 스텝별로 가해 스텝별 공압 토크렌치의 토크값을 측정하는 단계;
   측정된 토크값을 컨트롤인디케이터로 전송하고, 상기 컨트롤인디케이터는 상기 컨트롤밸브를 통해 제어되는 스텝별 공압에 따른 정상적인 토크값을 규정값으로 테이블화하여 저장하고 있다가 수신된 토크값과 스텝별 규정값의 차이를 비교하고, 그 결과에 따른 정상, 불량 유무를 차이값으로 표시부에 표시하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 드릴쉽 공압토크 토크 점검 시스템을 이용한 공압 토크렌치의 토크 점검방법.

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