KR101660646B1 - 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치는 베이스 프레임(1), 및 상기 베이스 프레임(1) 상을 따라 일렬로 배치되는 복수개의 흡착 유닛 모듈(10)을 포함하고, 상기 복수개의 흡착 유닛 모듈(10) 각각은, 상기 베이스 프레임(1)을 가로지르는 상태로 결합되는 고정 프레임(100); 상기 고정 프레임(100) 상에 일측이 피봇 운동 가능하게 결합되는 액추에이터 유닛(200); 상기 고정 프레임(100)과 상기 액추에이터 유닛(200)에 회전 가능하게 결합되는 승하강 유닛(300); 및 상기 승하강 유닛(300)에 피봇 운동 가능하게 결합된 상태에서 마그네트 클램프를 통하여 하부에 결합되는 곡면 블럭에 대한 각도가 변동가능하도록 결합되는 흡착 유닛(400);을 포함하고, 상기 복수의 흡착 유닛 모듈(10) 각각을 구성하는 한 쌍의 흡착 유닛(400)에 대한 높이 및 각도 조절을 상기 액추에이터 유닛(200)과 상기 승하강 유닛(300)을 통해 가능하게 함으로써 임의의 곡률을 갖는 곡면 블럭에 대해서 안정적인 흡착을 가능하게 한다.

Description

선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치{Apparatus for transporting curved plate of steel for purpose of ship building}

본 발명은 선박 제작용으로 사용되는 곡면 블럭을 이송할 수 있는 이송장치에 관한 것이며, 구체적으로는 선박 조립에 사용되는 곡가공된 강판 블럭을 이송하는 경우에 이송되는 강판과 마그네틱 클램프의 안정된 접촉을 위하여 상기 마그네틱 클램프에 높이 및 각도 조절 기술을 적용함으로써 안전사고를 방지하고자 하는 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치에 대한 것이다.

선박을 건조하는 경우에는 수십 내지 수백개의 평블럭과 곡블럭을 용접하여 조립, 제작하는 생산 공정이 진행되야 한다. 대부분의 대형 및 중소 조선소는 이러한 다수의 블럭들을 외주 가공으로 제작하여 납품받아 선박을 건조하고 있다.

기존에는 대형 철판 등을 들어올려 이송하는 크레인에 있어서, 철판과 같은 운반체와 상기 운반체에 접촉하는 마그네틱과의 불안전한 접촉으로 인해서 운반체를 이송하는 도중에 예기치 않게 마그네틱과 운반체가 분리되는 안전 사고가 발생하는 일이 있어왔다.

한편, 강판의 크기 및 종류에 따라 발생할 수 있는 운반 상의 문제점을 해소하기 위한 종래의 기술을 제시하는 시도들이 있어왔다.

등록특허 제10-8534804호를 참조하면, 하부에는 마그네트를 구성하고, 상부에는 고정레일과 실린더가 구성된 메인 프레임이 배치되고, 측면으로는 상기 고정레일에 대응하는 이동레일이 돌출되게 구성하고, 하부에 마그네트가 설치된 가변 프레임이 구비된 상태에서, 상기 실린더의 로드가 각 가변프레임에 고정되어, 실린더의 작동으로 가변 프레임이 고정레일을 따라 이동하는 리프트 프레임을 구성한 후, 상기 실린더를 통한 리프트 프레임의 폭 조절로 다양한 크기를 가지는 강판을 적재하게 하는 방안을 제공한다.

그러나, 위 종래기술은 평블럭 뿐만 아니라 곡블럭을 안정적으로 이송해야 하는 선박 가공에 있어서 곡블럭의 변동 곡률에 대응하여 흡착하는 마그네트에 따라 유압 실린더에 작용하는 유압이 달라짐으로 인해서 곡블럭에 대한 복수의 지점을 클램핑하는 클램프 중 일부가 상기 곡블럭으로부터 이탈된다는 위험성이 여전히 상존한다는 문제가 있었다.

(특허문헌 1) KR10-8534804 B1

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 베이스 프레임을 따라 일렬로 배치된 복수의 흡착 유닛 모듈 각각을 구성하는 한 쌍의 흡착부에 대한 높이 및 각도 조절을 통해 임의의 곡률을 갖는 곡면 블럭에 대해서도 안정적으로 흡착을 가능하게 하는 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치를 제공하는 것이 목적이다.

본 발명은 흡착 유닛 모듈을 구성하는 고정 프레임 상에 힌지 결합되는 액츄에이터 유닛, 고정 프레임과 액츄에이터 유닛에 피봇 운동 가능하게 결합되는 승하강 유닛 및 승하강 유닛과 고정 프레임 상에 위치 전환 가능하게 결합되는 가이드 유닛 등을 포함한 구조를 고정 프레임 상에 대칭되는 구조로 도입함으로써 곡면 블럭에 고정되는 흡착 유닛 모듈에 적용되는 압력 변동을 최소화할 수 있는 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치를 제공하는 것이 목적이다.

또한, 본 발명은 선박 조립에 사용되는 곡가공된 강판 블럭을 이송하는 경우에 이송되는 강판과 마그네틱 클램프의 안정된 접촉을 위하여 흡착 유닛 모듈에 유압 밸런싱 기술을 적용함으로써 안전사고를 방지하고자 하는 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치를 제공하는 것이 목적이다.

본 발명에 따른 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치는 베이스 프레임(1), 및 상기 베이스 프레임(1) 상을 따라 일렬로 배치되는 복수개의 흡착 유닛 모듈(10)을 포함하고, 상기 복수개의 흡착 유닛 모듈(10) 각각은, 상기 베이스 프레임(1)을 가로지르는 상태로 결합되는 고정 프레임(100); 상기 고정 프레임(100) 상에 일측이 피봇 운동 가능하게 결합되는 액추에이터 유닛(200); 상기 고정 프레임(100)과 상기 액추에이터 유닛(200)에 회전 가능하게 결합되는 승하강 유닛(300); 및 상기 승하강 유닛(300)에 피봇 운동 가능하게 결합된 상태에서 마그네트 클램프를 통하여 하부에 결합되는 곡면 블럭에 대한 각도가 변동가능하도록 결합되는 흡착 유닛(400);을 포함하고, 상기 복수의 흡착 유닛 모듈(10) 각각을 구성하는 한 쌍의 흡착 유닛(400)에 대한 높이 및 각도 조절을 상기 액추에이터 유닛(200)과 상기 승하강 유닛(300)을 통해 가능하게 함으로써 임의의 곡률을 갖는 곡면 블럭에 대해서 안정적인 흡착을 가능하게 한다.

상기 액추에이터 유닛(200), 승하강 유닛(300) 및 흡착 유닛(400)은 상기 고정 프레임(100) 상에서 대칭적으로 배치된다.

상기 액추에이터 유닛(200)은, 상기 고정 프레임(100) 상에 결합되는 액추에이터 체결부(240), 상기 액추에이터 체결부(240) 상에 회전 가능하게 결합되는 실린더부(210), 상기 실린더부(210) 내외부로 병진운동함으로써 길이 조절을 가능하게 하는 피스톤부(220)를 포함한다.

상기 승하강 유닛(300)은 상기 고정 프레임(100)의 일 지점을 기준으로 피봇 운동을 실시한다.

상기 승하강 유닛(300)은, 굴곡진 형상의 동력 전달체(310), 상기 동력 전달체(310)의 일측에 배치된 상태에서 상기 액추에이터 유닛(200)에 회전 가능하게 결합되는 제1 동력 전달홈(320), 상기 동력 전달체(310)의 타측에 배치된 상태에서 상기 흡착 유닛(400)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 제2 동력 전달홈(330), 및 상기 고정 프레임(100) 상에 상기 동력 전달체(10)를 회전 가능하게 결합하게 하는 동력 전달체 체결부(340)를 포함한다.

상기 흡착 유닛(400)은, 상기 승하강 유닛(300)에 연결되는 복수의 회전 고리(410,420)를 포함하고, 상기 복수의 회전 고리(410,420)는 상이한 방향으로 회전한다.

상기 흡착 유닛(400)은, 상기 복수의 회전 고리(410,420)의 하단에 결합되는 체인 고리(430) 및 상기 체인 고리(430)의 하단에 결합되는 마그네트 클램프(440)를 더 포함한다.

본 발명은 선박 조립에 사용되는 곡가공된 강판 블럭을 이송하는 경우에 이송되는 복수의 흡착 유닛 모듈 각각을 구성하는 한 쌍의 흡착부에 대한 높이 및 각도 조절을 통해 임의의 곡률을 갖는 곡면 블럭에 대해서도 안정적으로 흡착을 가능하게 하여 안전사고를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 베이스 프레임에 부설된 복수의 흡착 유닛 모듈 각각을 구성하는 한쌍의 마그네틱 클램프를 액추에이터 유닛, 승하강 유닛, 흡착 유닛, 및 가이드 유닛을 포함한 구조를 통해 구성함으로써 곡면 가공된 대형 철판을 이송하는 경우에 각각의 흡착 유닛 모듈에 안정적으로 균일한 장력이 가해지게 함으로써 철판의 이송 도중에 낙하하는 현상을 방지하는 것이 가능할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치를 나타낸 개념도,
도 2는 한쌍의 액추에이터 유닛, 승하강 유닛, 흡착 유닛, 및 가이드 유닛 등을 포함하는 흡착 유닛 모듈의 구조를 구체적으로 보이는 도면,
도 3은 액추에이터 유닛, 승하강 유닛, 흡착 유닛, 및 가이드 유닛을 연쇄적으로 구동하여 흡착 유닛 모듈을 이루는 한쌍의 흡착부에 대한 위치 변동을 행한 상태를 보이는 도면, 및
도 4는 한쌍의 마그네트 클램프가 곡블럭에 부착된 상태에서 흡착 유닛 모듈의 유압을 조절하면서 곡블럭을 들어올리는 과정을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

이하 설명에서 '곡블럭' 내지 '곡면 블럭' 등의 표현은 선박 제작에 사용되는 곡가공된 철판 내지 강판 등을 지칭하는 부재를 의미하는 것으로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치는 베이스 프레임(1), 베이스 프레임(1) 상을 따라 일렬로 배치되는 복수개의 흡착 유닛 모듈(10)을 포함한다. 여기에서, 상기 베이스 프레임(1)은 그 상단에 크레인 와이어(미도시)가 연결되고, 크레인(미도시)은 결합링과 결합 후크를 통해 상기 크레인 와이어에 연결된다.

본 발명의 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치는 곡면 블럭을 들어올려 이송하는 과정에서 복수의 흡착 유닛 모듈(10)에 가해지는 하중을 조절하여 동일한 유압이 상기 복수의 흡착 유닛 모듈(10)에 일률적으로 작용하게 조절하는 과정을 통해서 하중이 불규칙하게 작용하는 것을 방지하여 곡면 블럭의 낙하를 방지한다.

흡착 유닛 모듈(10)은 베이스 프레임(1)을 가로지르는 상태로 결합되는 고정 프레임(100), 고정 프레임(100) 상에 일측이 피봇 운동 가능하게 결합되는 액추에이터 유닛(200), 고정 프레임(100)과 액추에이터 유닛(200)에 회전 가능하게 결합되는 승하강 유닛(300), 승하강 유닛(300)에 피봇 운동 가능하게 결합된 상태에서 마그네트 클램프를 통하여 하부에 결합되는 곡면 블럭에 대한 각도가 변동가능하도록 결합되는 흡착 유닛(400), 및 승하강 유닛(300)의 끝단에 결합되는 가이드 유닛(500)을 포함한다.

고정 프레임(100) 상에서 액추에이터 유닛(200), 승하강 유닛(300), 흡착 유닛(400), 및 가이드 유닛(500)은 각각 상호 대칭적으로 배치된다.

고정 프레임(100)은 베이스 프레임(1)을 기준으로 대칭적으로 배치되는 형상일 수 있는데, 베이스 프레임(1)으로부터 외측으로 연장될수록 점점 그 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.

액추에이터 유닛(200)은 고정 프레임(100) 상에 결합되는 액추에이터 체결부(240), 액추에이터 체결부(240) 상에 회전 가능하게 결합되는 실린더부(210), 실린더부(210) 내외부로 병진운동함으로써 전체적인 길이 조절을 가능하게 하는 피스톤부(220), 및 피스톤부(220)의 끝단에 결합되는 피스톤 봉(230)을 포함한다.

승하강 유닛(300)은 굴곡진 형태를 갖는 동력 전달체(310), 동력 전달체(310)의 일측에 배치된 상태에서 피스톤 봉(230)에 회전 가능하게 결합되는 제1 동력 전달홈(320), 동력 전달체(310)의 타측에 배치된 상태에서 흡착 유닛(400)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 제2 동력 전달홈(330) 및 고정 프레임(100) 상에 동력 전달체(10)를 회전 가능하게 결합하게 하는 동력 전달체 체결부(340)를 포함한다.

흡착 유닛(400)은 승하강 유닛(300)의 제2 동력 전달홈(330)을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 제1 회전 고리(410), 제1 회전 고리(410)의 하단을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 제2 회전 고리(420), 제2 회전 고리(420)의 하단 상에 결합되는 체인 고리(430) 및 체인 고리(430)의 하단에 결합되는 마그네트 클램프(440)를 포함한다.

가이드 유닛(500)은 동력 전달체(310)의 끝단에 회전 가능하게 결합되는 가이드바(510), 가이드바(510)와 동력 전달체(310)를 연결하는 탄성체(520), 및 가이드바(510)의 일측과 동력 전달체(310)의 결합 지점에 배치되는 가이드 힌지(530)를 포함한다. 가이드바(510)는 동력 전달체(310)의 움직임에 따라 가이드 힌지(530)를 중심으로 회전 운동을 하게 되는데, 상기 가이드바(510)의 회전 운동 과정에서 탄성체(520)는 동력 전달체(310)와 가이드바(510) 간에 간격을 유지하게 하는 기능을 한다. 여기에서, 상기 가이드바(510)의 타측에는 용접 방식을 통해 중량체가 부가될 수 있다. 동력 전달체(310)의 운동에 따라 가이드바(510)는 가이드 힌지(530)에 결합된 그 일측을 중심으로 회전 운동을 하게 되는데, 상기 회전 운동 과정에서 가이드바(510)의 타측에 부가된 중량체에 의해 상기 가이드바(510)의 전복이 원활하게 이루어진다. 상기 가이드바(510)는 상하가 바뀐 전복 상태에서 중량체 부분이 고정 프레임(100) 상에 놓여질 수 있게 된다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 흡착 유닛 모듈(10)의 작동을 설명한다.

먼저, 제어부는 액추에이터 유닛(200)의 실린더부(210)에 공급되는 공압 내지 유압을 조절하는 작용을 통해 피스톤부(220)의 스트로크 거리를 조절한다.

도 2에서와 같이, 피스톤부(220)가 실린더부(210)로부터 최대로 스트로크된 상태에서는 동력 전달체(310)가 동력 전달체 체결부(340)를 중심으로 하여 일 방향으로 최대로 회전한 제1 위치를 유지한다. 상기 제1 위치에서는 흡착 유닛(400)이 최저점에 배치된 상태를 유지한다.

한편, 도 3에서와 같이 피스톤부(220)가 실린더부(210)로부터 최소로 스트로크된 상태에서는 동력 전달체(310)가 동력 전달체 체결부(340)를 중심으로 하여 타 방향으로 최대로 회전한 제2 위치를 유지한다. 구체적으로, 도 3의 우측에 배치된 흡착 유닛(400)은 동력 전달체(310)가 반시계 방향으로 회전함에 따라 상승하게 되어 제1 위치에서 제2 위치로 위치 변동이 이루어진다. 이에 의해 상기 제2 위치에서는 흡착 유닛(400)이 최고점에 배치된 상태를 유지한다.

도 4를 참조하면 크레인에 와이어를 통해 연결된 베이스 프레임(1)을 하강하여 복수의 흡착 유닛 모듈(10)이 하부에 위치한 곡면 블럭 상에 흡착하는 과정을 보이고 있다.

여기에서는 흡착 유닛(400)을 구성하는 제1,2 회전 고리(410,420), 체인 고리(430) 및 마그네트 클램프(440)가 곡면 블럭이 이루는 곡률을 따라 적정 각도로 경사진 상태를 이루게 되어 안정적인 부착을 가능하게 하는 것을 확인할 수 있다.

도 3,4에서는 한쌍의 흡착 유닛(400) 중 좌측에 배치되는 제1 흡착 유닛(400a)의 직하부에 해당하는 곡면 블럭의 지점이 상대적으로 하부에 위치하고, 그 다음으로 우측에 배치되는 제2 흡착 유닛(400b)의 직하부에 해당하는 곡면 블럭의 지점이 상대적으로 상부에 위치하는 구조이다.

상기와 같은 곡면 블럭의 형상에 따라서 마그네트 클램프(440)가 하부 방향으로 상대적으로 다르게 이동한 상태를 보이고 있다.

액추에이터 유닛(200)을 조절함으로써 상대적으로 상이한 높이를 유지하는 한쌍의 흡착 유닛(400)은 각각에 연결된 고리들(410,420,430)에 의해서 마그네트(440)의 결합 각도가 가변되어짐으로 인해서 곡면 블럭의 경사도에 맞추어 정교한 흡착이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선박 조립에 사용되는 곡가공된 강판 블럭을 이송하는 경우에 복수의 흡착 유닛 모듈 각각을 구성하는 한 쌍의 흡착 유닛에 대한 높이 및 각도 조절을 통해 임의의 곡률을 갖는 곡면 블럭에 대해서도 안정적으로 흡착을 가능하게 하여 안전사고를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 베이스 프레임에 부설된 복수의 흡착 유닛 모듈 각각을 구성하는 한쌍의 마그네틱 클램프를 액추에이터 유닛, 승하강 유닛, 흡착 유닛, 및 가이드 유닛을 포함한 구조를 통해 구성함으로써 곡면 가공된 대형 철판을 이송하는 경우에 각각의 흡착 유닛 모듈에 안정적으로 균일한 장력이 가해지게 함으로써 철판의 이송 도중에 낙하하는 현상을 방지하는 것이 가능할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10 : 흡착 유닛 모듈
100 : 고정 프레임
200 : 액추에이터 유닛
300 : 승하강 유닛
400 : 흡착 유닛
500 : 가이드 유닛

Claims (7)

1. 베이스 프레임(1), 및 상기 베이스 프레임(1) 상을 따라 일렬로 배치되는 복수개의 흡착 유닛 모듈(10)을 포함하는 선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치에 있어서,
   상기 복수개의 흡착 유닛 모듈(10) 각각은,
   상기 베이스 프레임(1)을 가로지르는 상태로 결합되는 고정 프레임(100);
   상기 고정 프레임(100) 상에 일측이 피봇 운동 가능하게 결합되는 액추에이터 유닛(200);
   상기 고정 프레임(100)과 상기 액추에이터 유닛(200)에 회전 가능하게 결합되는 승하강 유닛(300); 및
   상기 승하강 유닛(300)에 피봇 운동 가능하게 결합된 상태에서 마그네트 클램프를 통하여 하부에 결합되는 곡면 블럭에 대한 각도가 변동가능하도록 결합되는 흡착 유닛(400);을 포함하고,
   상기 복수의 흡착 유닛 모듈(10) 각각을 구성하는 한 쌍의 흡착 유닛(400)에 대한 높이 및 각도 조절을 상기 액추에이터 유닛(200)과 상기 승하강 유닛(300)을 통해 가능하게 함으로써 임의의 곡률을 갖는 곡면 블럭에 대해서 안정적인 흡착을 가능하게 하는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액추에이터 유닛(200), 승하강 유닛(300) 및 흡착 유닛(400)은 상기 고정 프레임(100) 상에서 대칭적으로 배치되는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 액추에이터 유닛(200)은,
   상기 고정 프레임(100) 상에 결합되는 액추에이터 체결부(240), 상기 액추에이터 체결부(240) 상에 회전 가능하게 결합되는 실린더부(210), 상기 실린더부(210) 내외부로 병진운동함으로써 길이 조절을 가능하게 하는 피스톤부(220)를 포함하는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 승하강 유닛(300)은 상기 고정 프레임(100)의 일 지점을 기준으로 피봇 운동을 실시하는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 승하강 유닛(300)은,
   굴곡진 형상의 동력 전달체(310), 상기 동력 전달체(310)의 일측에 배치된 상태에서 상기 액추에이터 유닛(200)에 회전 가능하게 결합되는 제1 동력 전달홈(320), 상기 동력 전달체(310)의 타측에 배치된 상태에서 상기 흡착 유닛(400)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 제2 동력 전달홈(330), 및 상기 고정 프레임(100) 상에 상기 동력 전달체(10)를 회전 가능하게 결합하게 하는 동력 전달체 체결부(340)를 포함하는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 흡착 유닛(400)은,
   상기 승하강 유닛(300)에 연결되는 복수의 회전 고리(410,420)를 포함하고, 상기 복수의 회전 고리(410,420)는 상이한 방향으로 회전하는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 흡착 유닛(400)은,
   상기 복수의 회전 고리(410,420)의 하단에 결합되는 체인 고리(430) 및 상기 체인 고리(430)의 하단에 결합되는 마그네트 클램프(440)를 더 포함하는,
   선박 제작용 곡면 철판부재 이송장치.

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