KR101745936B1 - 프로펠러 가공용 지그세트 - Google Patents

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양춘근
김형진
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주식회사 신라금속
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Abstract

가공오차를 줄이고 고정도의 가공작업을 가능케 하는 프로펠러 가공용 지그세트가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 소정넓이의 판 형태로 형성되어 바닥면에 배치되는 베이스; 프로펠러의 플랜지 가공을 위한 것으로, 상기 베이스에 설치되어 상기 프로펠러를 고정 지지하는 플랜지 가공지그; 상기 프로펠러의 블레이드 가공을 위한 것으로, 상기 베이스에 설치되어 상기 블레이드 일면을 접촉 지지하는 블레이드 가공지그; 상기 블레이드 가공시 상기 베이스에 설치되어 상기 플랜지와 결합되는 바닥지그;를 포함하되, 상기 플랜지 가공지그는, 상기 베이스 일측에 체결되는 제1힌지브라켓; 상기 제1힌지브라켓과 소정간격 이격되어 상기 베이스에 체결되는 제2힌지브라켓; 일단이 상기 제1힌지브라켓의 제1힌지에 힌지 결합되는 제1고정바; 일단이 상기 제1힌지브라켓의 제2힌지에 힌지 결합되며, 상기 제1고정바와의 사이에 상기 블레이드가 끼움 고정되는 제2고정바; 및 일단이 상기 제2힌지브라켓의 제4힌지에 힌지 결합되며, 타단이 상기 제1고정바의 저면에 마련된 제5힌지에 힌지 결합되어 상기 제1고정바를 하방에서 지지하되, 길이가 신축 가능하도록 형성된 가변서포트;를 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트가 제공될 수 있다.

Description

프로펠러 가공용 지그세트 {JIG SET FOR MACHINING PROPELLER}
본 발명은 프로펠러 가공용 지그세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박용 프로펠러의 플랜지 및 블레이드 가공을 위한 프로펠러 가공용 지그세트에 관한 것이다.
해양을 운항하는 선박의 경우, 일반적으로 엔진의 회전력을 추력으로 전환하기 위해 프로펠러를 사용하고 있다. 이러한 프로펠러는 유선형의 곡면을 구비한 입체적 형상으로 형성되고, 선박의 항해성능이나 효율에 미치는 영향이 크기 때문에 정밀한 가공이 요구되며, 설계형상에 대비하여 가공오차를 최소화하여야 한다.
프로펠러를 설계함에 있어 주요 인자 중 하나로 고려되는 것은 캐비테이션(cavitation) 현상이다. 캐비테이션 현상은 급격한 압력 변화로 인해 유체 내에 공동(일종의 증기 기포)이 생성되는 것으로, 프로펠러에 파손을 초래할 수 있으며, 함정 등 특수선의 경우 수중방사소음을 발생시켜 위치를 노출시키는 문제 등을 일으킬 수 있다. 이와 같은 캐비테이션 현상은 설계단계에서 프로펠러 디자인 결정에 고려되고 있으나, 가공오차 등으로 인해 실질적으로 대부분의 프로펠러에서 발생되고 있다.
캐비테이션이 특히 문제되는 경우는 프로펠러의 각 블레이드마다 발생량이나 발생부위가 다르게 나타나는 경우이다. 이와 같은 경우, 회전수나 선속을 통해 캐비테이션 제어에 어려움이 있기 때문이다. 각 블레이드마다 캐비테이션 현상이 달리 나타나는 이유는 대부분 가공오차로 인해 각 블레이드 형상이 설계형상과 일부 상이하게 제작 가공되는데 기인한다. 즉, 프로펠러의 각 블레이드는 동일한 설계형상을 가지고 있으나, 가공중 발생되는 오차나 변형에 의해 실제 형상이 상이하게 형성됨으로써, 복잡한 형태의 캐비테이션 현상이 발생되는 것이다. 특히, 각 블레이드의 피치각을 조절할 수 있는 가변 피치 프로펠러의 경우, 프로펠러의 각 부분(블레이드)이 별도로 가공 후 조립되기 때문에 보다 높은 정도(精度)의 가공작업이 요구된다.
그러나 종래 이와 같은 프로펠러 가공을 위한 전용지그 등이 마련되어 있지 않아 다축 공작기계 등의 성능에 가공정도를 의존하고 있는 실정이며, 가공 중 인가되는 외력에 의해 프로펠러나 블레이드가 변형되어 가공오차를 발생시키는 경우가 빈번하게 발생되고 있다.
본 발명의 실시예들은 프로펠러 가공시 프로펠러를 견고하게 고정 지지할 수 있는 프로펠러 가공용 지그세트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소정넓이의 판 형태로 형성되어 바닥면에 배치되는 베이스; 프로펠러의 플랜지 가공을 위한 것으로, 상기 베이스에 설치되어 상기 프로펠러를 고정 지지하는 플랜지 가공지그; 상기 프로펠러의 블레이드 가공을 위한 것으로, 상기 베이스에 설치되어 상기 블레이드 일면을 접촉 지지하는 블레이드 가공지그; 상기 블레이드 가공시 상기 베이스에 설치되어 상기 플랜지와 결합되는 바닥지그;를 포함하되, 상기 플랜지 가공지그는, 상기 베이스 일측에 체결되는 제1힌지브라켓; 상기 제1힌지브라켓과 소정간격 이격되어 상기 베이스에 체결되는 제2힌지브라켓; 일단이 상기 제1힌지브라켓의 제1힌지에 힌지 결합되는 제1고정바; 일단이 상기 제1힌지브라켓의 제2힌지에 힌지 결합되며, 상기 제1고정바와의 사이에 상기 블레이드가 끼움 고정되는 제2고정바; 및 일단이 상기 제2힌지브라켓의 제4힌지에 힌지 결합되며, 타단이 상기 제1고정바의 저면에 마련된 제5힌지에 힌지 결합되어 상기 제1고정바를 하방에서 지지하되, 길이가 신축 가능하도록 형성된 가변서포트;를 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 프로펠러 가공용 지그세트는 베이스, 플랜지 가공지그, 블레이드 가공지그 및 바닥지그를 구비하고, 플랜지 및 블레이드를 포함하는 프로펠러에 대한 일련의 가공과정 중 프로펠러를 견고하게 고정 지지할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 프로펠러 가공용 지그세트는 가공 중 발생될 수 있는 흔들림이나 이로 인한 가공오차를 최소화할 수 있으며, 고정도의 프로펠러 가공을 수행할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 가공용 지그세트에 있어서, 베이스 및 플랜지 가공지그의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플랜지 가공지그의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프로펠러 가공용 지그세트에 있어서, 블레이드 가공지그 및 바닥지그의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 블레이드 가공지그의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 바닥지그의 일 예를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 프로펠러 가공용 지그세트는 선박용 프로펠러의 고정도(高精度) 가공을 위한 것으로, 베이스(100), 플랜지 가공지그(200), 블레이드 가공지그(300) 및 바닥지그(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스(100)는 가공에 필요한 기본적인 작업공간을 제공할 수 있으며, 플랜지 가공지그(200)는 프로펠러 허브와 결합되는 플랜지 부위의 가공에 사용될 수 있다. 블레이드 가공지그(300) 및 바닥지그(400)는 공작기계를 통한 블레이드 가공에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 지그세트는 가변 피치 프로펠러(10)의 제작에 효과적으로 사용될 수 있으며, 가공시 프로펠러에 견고한 고정 지지력을 제공하여 가공 정도(精度)를 향상시키는데 기여할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 지그세트를 구성하는 베이스(100), 플랜지 가공지그(200), 블레이드 가공지그(300) 및 바닥지그(400)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 가공용 지그세트에 있어서, 베이스(100) 및 플랜지 가공지그(200)의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 플랜지 가공지그(200)의 개략적인 측면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지그세트는 베이스(100)를 포함할 수 있다.
베이스(100)는 프로펠러(10) 가공에 필요한 소정의 작업공간을 제공하는 것으로, 바닥면에 놓여진 소정넓이의 판(plate) 형태로 형성될 수 있다. 베이스(100) 상면에는 결합홈(110)이 형성될 수 있다. 결합홈(110)은 후술할 플랜지 가공지그(200) 등을 베이스(100)에 장착 고정시키기 위한 것으로, 베이스(100) 상면에 일 방향으로 길게 연장 형성될 수 있다. 바람직하게, 결합홈(110)은 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개의 결합홈(110)은 소정간격 이격되어 나란하게 연장 형성될 수 있다. 따라서 작업자는 작업상태에 따라 적정한 위치의 결합홈(110)에 플랜지 가공지그(200) 등을 장착 고정시키고 프로펠러(10) 가공작업을 수행할 수 있다.
한편, 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지그세트는 플랜지 가공지그(200)를 포함할 수 있다.
플랜지 가공지그(200)는 제작중인 프로펠러(10)의 블레이드(11) 부위를 고정 지지하여 블레이드(11) 일단의 플랜지(12)에 대한 가공을 수행할 수 있도록 한다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 플랜지 가공지그(200)는 제1힌지브라켓(210)을 포함할 수 있다.
제1힌지브라켓(210)은 베이스(100) 상면에 장착될 수 있으며, 제1, 2힌지(211,212)를 구비할 수 있다. 제1, 2힌지(211,212)는 전후로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 제1힌지(211)에는 후술할 제1고정바(230)의 일단이 체결되고, 제2힌지(212)에는 후술할 제2고정바(240)의 일단이 체결될 수 있다.
또한, 제2힌지(212)는 제1힌지(211)보다 소정정도 높게 형성될 수 있다. 이는 제1, 2고정바(230,240) 사이에 배치되는 블레이드(11)의 두께를 고려한 것이다. 보다 바람직하게, 제1힌지(211) 및 제2힌지(212) 중 적어도 하나는 높이 조절이 가능하도록 형성될 수 있다. 이는 블레이드(11) 두께에 대응하여 제1, 2힌지(211,212) 간 간격(즉, 블레이드(11) 두께에 대응되는 직선거리)을 조절하기 위함으로, 본 실시예의 경우, 제2힌지(212)가 높이 조절 가능하게 형성된 경우를 예시하고 있다. 좀 더 구체적으로, 제1힌지브라켓(210)은 제2힌지(212)를 지지하는 제1, 2힌지블록(213,214)을 구비할 수 있으며, 제1, 2힌지블록(213,214)은 소정정도 겹쳐진 상태로 볼트, 핀 등의 고정수단에 의해 결합되도록 형성될 수 있다. 제1, 2힌지블록(213,214)에는 이와 같이 고정수단을 통해 결합 가능하도록 각각 복수개의 제1, 2힌지홀(213a,214a)이 형성될 수 있으며, 복수개의 제1, 2힌지홀(213a,214a)은 각각 제1, 2힌지블록(213,214)에 높이방향으로 이격 배치될 수 있다. 제2힌지(212)는 제2힌지블록(214) 상단에 형성될 수 있으며, 제2힌지블록(214)을 이동시켜 겹침 범위를 조정하고 대응되는 제1, 2힌지홀(213a,214a)에 고정수단을 삽입 체결함으로써, 제2힌지(212)의 높이가 조절될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 플랜지 가공지그(200)는 제2힌지브라켓(220)을 포함할 수 있다.
제2힌지브라켓(220)은 제1힌지브라켓(210)으로부터 일 방향으로 소정간격 이격 배치되도록 베이스(100) 상면에 장착될 수 있다. 예컨대, 제2힌지브라켓(220)은 결합홈(110) 방향을 따라 제1힌지브라켓(210)으로부터 소정간격 이격 배치될 수 있다. 또한, 제2힌지브라켓(220)은 제3, 4힌지(221,222)를 구비할 수 있다. 제3, 4힌지(221,222)는 각각 후술할 제1턴버클(260) 및 가변서포트(250)의 체결을 위한 것으로, 일 방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 플랜지 가공지그(200)는 제1고정바(230) 및 제2고정바(240)를 포함할 수 있다.
제1, 2고정바(230,240)는 프로펠러(10)의 블레이드(11)를 사이에 두고 블레이드(11)를 클램핑하여 프로펠러(10)를 고정 지지하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1고정바(230)는 길이방향으로 소정정도 연장 형성되어 일단이 제1힌지(211)에 힌지 결합될 수 있다. 따라서 제1고정바(230)는 제1힌지(211)를 축으로 소정정도 회동 동작될 수 있으며, 도시된 바와 같이 소정각도 비스듬한 자세로 배치될 수 있다. 또한, 제1고정바(230)의 타측은 후술할 가변서포트(250)에 의해 하방에서 지지될 수 있다. 한편, 제2고정바(240)는 제1고정바(230)에 대응되도록 길이방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있으며, 일단이 제2힌지(212)에 힌지 결합될 수 있다. 따라서 제2고정바(240)는 제2힌지(212)를 축으로 소정정도 회동 동작될 수 있다. 또한, 제2고정바(240)는 제1고정바(230)의 상측에서 대략 제1고정바(230)와 나란한 방향으로 비스듬하게 배치될 수 있다.
상기와 같은 제1, 2고정바(230,240)는 서로 마주보는 각 대향면에 프로펠러(10)의 블레이드(11) 부위가 접촉 가압되어 플랜지(12) 가공시 프로펠러(10)를 고정 지지하게 된다. 보다 바람직하게, 제1, 2고정바(230,240)는 플랜지(12)와 인접한 블레이드(11)의 기단 부위를 클램핑하여 프로펠러(10)를 고정 지지하도록 형성될 수 있다.
또한, 제1, 2고정바(230,240)는 사이에 배치된 블레이드(11)를 고정 지지할 수 있도록 각각 복수개의 제1, 2클램핑홀(231,241)을 구비할 수 있다. 제1클램핑홀(231)은 제1고정바(230)의 길이방향과 대략 직교하는 방향으로 관통 형성될 수 있으며, 복수개가 제1고정바(230)의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 또한, 이와 같은 제1클램핑홀(231)은 블레이드(11)가 배치되는 위치를 고려하여 제1힌지(211)의 반대측 영역(즉, 제1고정바(230)의 상측부 또는, 도시된 바를 기준으로 제1고정바(230)의 좌측부)에 배치될 수 있다. 제2클램핑홀(241)은 제1클램핑홀(231)과 유사하게 제2고정바(240)에 관통 형성될 수 있으며, 복수개가 제2고정바(240)의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 또한, 블레이드(11) 배치 위치를 고려하여 제2힌지(212) 반대측 영역에 배치될 수 있다. 대응되는 제1, 2클램핑홀(231,241)에는 볼트, 핀 등의 고정수단이 삽입 체결될 수 있으며, 이를 통해 블레이드(11)를 고정시키기 위한 클램핑력이 제공될 수 있다.
한편, 제1, 2고정바(230,240)에는 각각 복수개의 제1, 2파지홀(232,242)이 구비될 수 있다. 제1파지홀(232)은 제1고정바(230)에 관통 형성될 수 있으며, 복수개가 제1고정바(230)의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 이때, 제1파지홀(232)은 블레이드(11) 표면을 접촉 파지하는 파지볼트의 체결을 위한 것으로, 전술한 제1클램핑홀(231)과 달리 블레이드(11)의 배치 영역에 마련될 수 있다. 즉, 제1고정바(230)에는 제1힌지(211) 부위를 기점으로 블레이드(11)가 배치되는 영역에 대응되도록 제1파지홀(232)이 구비될 수 있으며, 그 외의 영역(즉, 제1고정바(230)의 상측부)에는 클램핑력을 제공하기 위한 제1클램핑홀(231)이 구비될 수 있다. 한편, 제2파지홀(242)은 제2고정바(240)에 관통 형성될 수 있으며, 복수개가 제2고정바(240) 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 또한, 제2파지홀(242)도 제1파지홀(232)과 유사하게 블레이드(11)의 배치 영역에 마련될 수 있다. 상기와 같은 제1, 2파지홀(232,242)에는 각각 파지볼트가 체결될 수 있다. 즉, 제1파지홀(232)에 하나의 파지볼트가 체결되어 블레이드(11) 저면 부위를 접촉 파지하는 한편, 제2파지홀(242)에도 다른 하나의 파지볼트가 체결되어 블레이드(11) 상면 부위를 접촉 파지할 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 파지볼트는 블레이드(11) 표면에 접촉되는 볼트 형태의 부재로, 통상의 볼트 부재와 유사하게 형성되되 블레이드(11)에 접촉되는 단부가 반구형이나 완만한 곡면으로 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 플랜지 가공지그(200)는 가변서포트(250)를 포함할 수 있다.
가변서포트(250)는 제1고정바(230)를 하방에서 지지하기 위한 것으로, 하단이 제2힌지브라켓(220)에 힌지 결합되고, 상단이 제1고정바(230) 저면에 힌지 결합될 수 있다. 즉, 가변서포트(250)는 하단이 제4힌지(222)에 힌지 결합되고, 상단이 제1고정바(230) 저면에 마련된 제5힌지(233)에 힌지 결합될 수 있다.
또한, 가변서포트(250)는 길이방향으로 소정정도 신축 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 가변서포트(250)의 길이에 따라 제1고정바(230)의 기울기가 조절될 수 있다.
구체적으로, 가변서포트(250)는 제1, 2서포트블록(251,252)으로 구성될 수 있다. 제1서포트블록(251)은 하단이 제4힌지(222)에 힌지 결합될 수 있으며, 제2서포트블록(252)은 상단이 제5힌지(233)에 힌지 결합될 수 있다. 또한, 제1, 2서포트블록(251,252)은 대향면이 서로 접하는 형태로 제1서포트블록(251)의 상부측 일부와 제2서포트블록(252)의 하부측 일부가 겹쳐지도록 상호 결합될 수 있다. 즉, 제1서포트블록(251)의 상부측은 제2서포트블록(252)의 하부측과 소정정도 겹쳐져 마주보는 대향면이 접촉되도록 배치될 수 있으며, 이와 같은 배치상태에서 볼트, 핀 등의 고정수단을 통해 제1, 2서포트블록(251,252)이 결합 고정될 수 있다. 이를 위해, 제1, 2서포트블록(251,252)에는 각각 제1, 2고정홀(251a,252a)이 형성될 수 있다. 또한, 제1, 2고정홀(251a,252a)은 각각 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개의 제1고정홀(251a) 또는 복수개의 제2고정홀(252a)은 각각 제1서포트블록(251) 또는 제2서포트블록(252)의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 따라서 작업자는 제1, 2서포트블록(251,252)의 겹침 길이, 즉, 가변서포트(250)의 길이에 따라, 대응되는 제1, 2고정홀(251a,252a)에 고정수단을 체결함으로써, 가변서포트(250)의 길이 및 제1고정바(230)의 기울기를 조절 가능하게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 플랜지 가공지그(200)는 제1, 2턴버클(260,270)을 포함할 수 있다.
제1, 2턴버클(260,270)은 각각 제1고정바(230)와 베이스(100) 사이에 설치되어 플랜지(12) 가공시 제1고정바(230) 내지 프로펠러(10)의 고정력을 보조하게 된다. 이와 같은 제1, 2턴버클(260,270)은 가변서포트(250)를 사이에 두고 이격 배치될 수 있다.
제1턴버클(260)은 가변서포트(250)로부터 일측으로 소정간격 이격 배치되어 하단이 제3힌지(221)에 힌지 결합될 수 있으며, 상단이 제1고정바(230) 저면에 마련된 제6힌지(234)에 힌지 결합될 수 있다. 또한, 제2턴버클(270)은 제1턴버클(260)의 반대측으로 가변서포트(250)로부터 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 하단이 베이스(100)에 힌지 결합되고, 상단이 제1고정바(230) 저면에 힌지 결합될 수 있다. 단, 본 실시예의 경우, 제1턴버클(260)은 제2힌지브라켓(220)을 매개로 베이스(100)에 대해 힌지 결합되고, 제2턴버클(270)은 베이스(100)에 직접 힌지 결합된 경우를 예시하고 있으나, 필요에 따라, 제1턴버클(260) 또한 베이스(100) 등에 직접 힌지 결합되어도 무방하다고 할 것이다.
이상과 같은 플랜지 가공지그(200)의 개략적인 작동방법을 설명한다. 작업자는 먼저 가변서포트(250)의 길이를 조절하여 원하는 기울기로 제1고정바(230)를 배치시킨다. 가변서포트(250)의 길이 조절은 제1, 2서포트블록(251,252)의 겹침 위치를 조절하고, 대응되는 제1, 2고정홀(251a,252a)에 고정수단을 체결함으로써 이뤄질 수 있다.
제1고정바(230)의 기울기가 조절되면, 프로펠러(10)를 제1고정바(230) 위에 안착시킨다. 이때, 프로펠러(10)는 플랜지(12)에 인접한 블레이드(11)의 기단 부위가 제1고정바(230) 위에 안착될 수 있다. 상기와 같은 블레이드(11)가 안착되면, 제2고정바(240)를 닫는다. 즉, 제2고정바(240)를 회동시켜, 도시된 바와 같이 제1, 2고정바(230,240)가 블레이드(11)를 사이에 두고 나란히 배치되도록 한다.
또한, 대응되는 제1, 2클램핑홀(231,241)에 고정수단을 체결하여 블레이드(11) 내지 프로펠러(10)를 제1, 2고정바(230,240) 사이에 고정시키고, 각각의 제1, 2파지홀(232,242)에 파지볼트를 체결하여 블레이드(11) 표면을 접촉 지지하도록 한다. 또한, 제1, 2턴버클(260,270)을 체결하고 이를 단단히 조여 가공중 프로펠러(10)가 흔들리지 않도록 견고하게 고정시킨다.
상기와 같은 과정이 완료되면, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 플랜지 가공지그(200)에 프로펠러(10)가 견고히 안착 고정된 상태로 배치될 수 있으며, 제1, 2고정바(230,240) 외측으로 노출된 플랜지(12) 부위에 필요한 가공작업을 적절히 수행하게 된다. 특히, 본 실시예에 따른 플랜지 가공지그(200)는 제1, 2고정바(230,240) 사이에 블레이드(11) 부위를 견고히 고정 지지하도록 함으로써, 플랜지(12) 가공시 프로펠러(10)의 흔들림이나 이로 인한 가공오차를 최소화할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 프로펠러 가공용 지그세트에 있어서, 블레이드 가공지그(300) 및 바닥지그(400)의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 블레이드 가공지그(300)의 개략적인 측면도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지그세트는 블레이드 가공지그(300)를 포함할 수 있다.
블레이드 가공지그(300)는 다축 이동이 가능한 공작기계(20)를 통해 블레이드(11) 면을 가공하기 위해 사용될 수 있다. 블레이드 가공지그(300)는 이와 같은 블레이드(11) 가공시 블레이드(11)의 흔들림을 최소화하여 가공오차를 줄이고 고정밀의 가공작업을 수행 가능하게 한다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 블레이드 가공지그(300)는 벽면서포트(311)를 포함할 수 있다.
벽면서포트(311)는 베이스(100) 위에 설치될 수 있으며, 블레이드(11)를 향한 소정넓이의 지지면(311b)을 구비할 수 있다. 보다 바람직하게, 벽면서포트(311)의 지지면(311b)은 블레이드(11)의 전면적을 커버할 수 있도록 충분히 큰 넓이로 형성될 수 있다. 또한, 벽면서포트(311)는 지지면(311b)이 베이스(100)에 대해 대략 직교하도록 기립 배치되어 베이스(100)에 고정 설치될 수 있다. 보다 바람직하게, 벽면서포트(311)는 횡방향이 베이스(100)에 형성된 결합홈(110)과 나란하도록 베이스(100)에 배치될 수 있으며, 결합홈(110)에 볼트, 핀 등의 고정수단을 체결함으로써 베이스(100)에 고정 설치될 수 있다.
한편, 벽면서포트(311)는 실린더결합홈(110)을 구비할 수 있다. 실린더결합홈(110)은 지지면(311b)에 횡방향으로 연장 형성될 수 있으며, 도 4에서 보이는 바와 같이 대략 'T'자형의 횡단면을 가질 수 있다. 다만, 실린더결합홈(110)은 후술할 실린더유닛(312)을 장착 지지할 수 있는 형태이면 무방하며, 예시된 횡단면의 형태 등에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실린더결합홈(110)은 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개의 실린더결합홈(110)은 지지면(311b)에 상하방향으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 벽면서포트(311)는 구조적 강성을 위해 하부측의 폭(W1)이 상부측의 폭(W2)보다 소정정도 크게 형성될 수 있다. 보다 바람직하게, 벽면서포트(311)는 대략 지지면(311b)을 한변으로 하는 직삼각형 형태의 단면을 가지고 횡방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있다. 이는 벽면서포트(311)가 충분한 구조적 강성을 가질 수 있도록 하고, 가공중 블레이드(11)에 충분한 지지력을 제공할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 본 실시예에 따른 블레이드 가공지그(300)는 실린더유닛(312)을 포함할 수 있다.
실린더유닛(312)은 벽면서포트(311)와 블레이드(11) 사이에 설치되어 블레이드(11)를 접촉 지지할 수 있다. 즉, 실린더유닛(312)은 지지면(311b)에 형성된 실린더결합홈(110)에 설치되어 블레이드(11)를 향해 배치될 수 있으며, 실린더유닛(312)의 일단은 블레이드(11)의 일면에 접촉되어 가공시 블레이드(11) 면과 지지면(311b) 사이에서 블레이드(11)를 지지하게 된다. 이때, 지지면(311b)에 형성된 실린더결합홈(110)은 지지면(311b)의 횡방향으로 연장 형성되며, 복수개가 상하로 이격 배치되어 있기 때문에, 작업자는 필요한 위치에 적절히 실린더유닛(312)을 배치 및 장착할 수 있게 된다. 또한, 필요에 따라 실린더유닛(312)은 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개의 실린더유닛(312)이 각 개소에서 블레이드(11)를 접촉 지지할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더유닛(312)은 벽면서포트(311)에의 장착을 위한 실린더브라켓(312a)과, 실린더브라켓(312a)에 힌지 결합되는 실린더(312b)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 실린더(312b)는 길이방향으로 신축되는 작동로드(312c)를 구비할 수 있으며, 블레이드(11)에 접촉되는 작동로드(312c)의 단부에는 반구형 또는 완만한 곡면을 가진 캡(312d)이 구비될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 바닥지그(400)의 일 예를 보여주는 것으로, 도 5의 (a)는 바닥지그(400)의 개략적인 평면도, 도 5의 (b)는 바닥지그(400)의 개략적인 측면도를 각각 도시하고 있다.
도 5 및 전술한 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지그세트는 바닥지그(400)를 포함할 수 있다.
바닥지그(400)는 블레이드 가공지그(300)와 함께 블레이드(11) 가공시 프로펠러(10)의 고정 지지를 위해 사용될 수 있다. 특히, 바닥지그(400)는 프로펠러(10)를 베이스(100)에 장착 고정하는데 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 바닥지그(400)는 전체적으로 프로펠러(10)의 플랜지(12)에 결합되는 원기둥 형태의 부재로 형성될 수 있으며, 결합홈(110)을 통해 베이스(100) 위에 장착될 수 있다. 또한, 바닥지그(400) 하부측에는 베이스(100)로의 장착을 위한 설치플랜지(411)가 형성될 수 있으며, 이와 같은 설치플랜지(411)에는 원주방향을 따라 복수의 지그결합홀(412)이 마련될 수 있다. 따라서 바닥지그(400)는 지그결합홀(412)에 볼트, 핀 등의 고정수단이 체결되어 베이스(100)의 결합홈(110)에 장착 고정되게 된다.
한편, 바닥지그(400) 상면에는 프로펠러(10)의 플랜지(12)를 결합 고정시키기 위한 플랜지결합홈(422)이 형성될 수 있다. 플랜지결합홈(422)은 복수개가 구비되어 원주방향을 따라 배치될 수 있으며, 볼트, 핀 등의 고정수단을 통해 프로펠러(10) 플랜지(12)와 결합될 수 있다.
필요에 따라, 바닥지그(400)는 상판(420)과 하판(410)으로 분할 형성될 수 있다. 이는 프로펠러(10) 또는 플랜지(12) 규격에 따라 상판(420)만을 교체하여 사용 가능하도록 하기 위함이다. 이와 같은 경우, 전술한 플랜지결합홈(422)은 상판(420)의 상면에 원주방향을 따라 형성될 수 있으며, 상판(420)은 프로펠러(10) 플랜지(12)와 결합된 상태로 하판(410) 위에 안착 지지되게 된다. 또한, 상판(420)에는 하판(410)과의 결합을 위한 복수개의 하판결합홀(421)이 원주방향을 따라 형성될 수 있는데, 본 실시예의 경우, 플랜지결합홈(422)의 반경방향 외측에 이와 같은 하판결합홀(421)이 대략 동심원상으로 배치된 경우를 예시하고 있다.
이상과 같은 블레이드 가공지그(300) 및 바닥지그(400)의 작동방법에 대해 간략히 설명한다. 전술한 도 3을 참조하면, 먼저 베이스(100) 위에 바닥지그(400)를 설치하고, 바닥지그(400)에 플랜지(12) 부위를 결합시켜 프로펠러(10)를 기립 배치시키게 된다. 또한, 바닥지그(400)와 인접한 위치의 베이스(100)에 블레이드 가공지그(300)를 설치하고, 복수의 실린더유닛(312)으로 블레이드(11)를 접촉 지지시키게 된다. 이와 같이 블레이드(11)의 일면이 견고하게 고정 지지된 상태로 공작기계(20)를 통해 블레이드(11) 가공이 수행될 수 있으며, 따라서 가공중 블레이드(11) 또는 프로펠러(10)의 흔들림이나 이동으로 인한 가공오차가 최소화되고, 고정도의 프로펠러(10) 가공이 가능하게 된다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 베이스 110: 결합홈
200: 플랜지 가공지그 210: 제1힌지브라켓
220: 제2힌지브라켓 230: 제1고정바
240: 제2고정바 250: 가변서포트
260: 제1턴버클 270: 제2턴버클
300: 블레이드 가공지그 311: 벽면서포트
312: 실린더유닛 400: 바닥지그
410: 하판 420: 상판

Claims (5)

  1. 소정넓이의 판(plate) 형태로 형성되어 바닥면에 배치되는 베이스(100);
    프로펠러(10)의 플랜지(12) 가공을 위한 것으로, 상기 베이스(100)에 설치되어 상기 프로펠러(10)를 고정 지지하는 플랜지 가공지그(200);
    상기 프로펠러(10)의 블레이드(11) 가공을 위한 것으로, 상기 베이스(100)에 설치되어 상기 블레이드(11) 일면을 접촉 지지하는 블레이드 가공지그(300); 및
    상기 블레이드(11) 가공시 상기 베이스(100)에 설치되어 상기 플랜지(12)와 결합되는 바닥지그(400);를 포함하되,
    상기 플랜지 가공지그(200)는,
    상기 베이스(100) 일측에 체결되는 제1힌지브라켓(210);
    상기 제1힌지브라켓(210)과 소정간격 이격되어 상기 베이스(100)에 체결되는 제2힌지브라켓(220);
    일단이 상기 제1힌지브라켓(210)의 제1힌지(211)에 힌지 결합되는 제1고정바(230);
    일단이 상기 제1힌지브라켓(210)의 제2힌지(212)에 힌지 결합되며, 상기 제1고정바(230)와의 사이에 상기 블레이드(11)가 끼움 고정되는 제2고정바(240); 및
    일단이 상기 제2힌지브라켓(220)의 제4힌지(222)에 힌지 결합되며, 타단이 상기 제1고정바(230)의 저면에 마련된 제5힌지(233)에 힌지 결합되어 상기 제1고정바(230)를 하방에서 지지하되, 길이가 신축 가능하도록 형성된 가변서포트(250);를 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드 가공지그(300)는,
    소정넓이를 가지고 상기 베이스(100)와 직교하도록 배치된 지지면(311b)과, 각각 횡방향으로 연장 형성되되 상하로 이격 배치된 복수개의 실린더결합홈(110)을 구비하는 벽면서포트(311); 및
    상기 실린더결합홈(110)에 체결되어 일단이 상기 블레이드(11) 일면을 접촉 지지하는 하나 이상의 실린더유닛(312);을 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥지그(400)는,
    하단의 설치플랜지(411)에 원주방향을 따라 이격 배치된 복수개의 지그결합홀(412)을 구비하고, 상기 베이스(100)에 체결되는 하판(410); 및
    상기 하판(410) 위에 안착 배치되어 상기 하판(410)과 분리 가능하도록 형성되되, 상면에 원주방향으로 배치된 복수개의 플랜지결합홈(422)과, 상기 복수개의 플랜지결합홈(422)으로부터 반경방향 내측 또는 외측으로 이격되도록 상기 상면에 원주방향 배치되는 복수개의 하판결합홀(421)을 구비하는 상판(420);을 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지 가공지그(200)는,
    일단이 상기 제2힌지브라켓(220)의 제3힌지(221)에 힌지 결합되고, 타단이 상기 제1고정바(230)의 저면에 마련된 제6힌지(234)에 힌지 결합되는 제1턴버클(260); 및
    상기 제1, 2힌지브라켓(210,220) 사이에 배치되어 일단이 상기 베이스(100) 일측에 힌지 결합되고, 타단이 상기 제1고정바(230) 저면에 힌지 결합되는 제2턴버클(270);을 포함하며,
    상기 제1고정바(230)는,
    상기 제1힌지(211) 반대편의 소정영역에 형성되어 상기 제1고정바(230)의 길이방향으로 이격 배치되는 복수개의 제1클램핑홀(231); 및
    상기 블레이드(11)가 배치되는 소정영역에 형성되어 상기 제1고정바(230)의 길이방향으로 이격 배치되며, 각각 상기 블레이드(11)를 접촉 지지하는 파지볼트가 체결되는 복수개의 제1파지홀(232);을 포함하고,
    상기 제2고정바(240)는,
    상기 복수개의 제1클램핑홀(231)과 대응되도록 배치되며, 대응되는 상기 각 제1클램핑홀(231)과의 사이에서 고정수단이 삽입 체결되는 복수개의 제2클램핑홀(241); 및
    상기 블레이드(11)가 배치되는 소정영역에 형성되어 상기 제2고정바(240)의 길이방향으로 이격 배치되며, 각각 상기 블레이드(11)를 접촉 지지하는 파지볼트가 체결되는 복수개의 제2파지홀(232);을 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변서포트(250)는,
    하단이 상기 제4힌지(222)에 힌지 결합되며, 길이방향을 따라 배치된 복수개의 제1고정홀(251a)을 구비하는 제1서포트블록(251); 및
    상단이 상기 제5힌지(233)에 힌지 결합되며, 길이방향을 따라 배치된 복수개의 제2고정홀(252a)을 구비하고, 하측 일부가 상기 제1서포트블록(251)의 상측 일부와 겹쳐지도록 배치되어 상기 제1서포트블록(251)에 체결되는 제2서포트블록(252);을 포함하는 프로펠러 가공용 지그세트.
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