KR101931640B1 - Milling apparatus and method for circular structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원통형 구조물 보수용 밀링 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형의 원통형 구조물이 설치된 현장에서 구조물의 외부를 따라 승하강 가능한 레일을 설치하고, 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 밀링장치를 구조물의 외측으로 설치하여 구조물에 발생된 균열을 보수하거나 용접 처리 등을 위해 해당 부위를 밀링 가공하고자 하는 경우 작업자가 높은 구조물의 외측으로 올라서거나 매달리지 않더라도 밀링 장치를 통한 밀링 가공 작업을 용이하게 실시할 수 있는 것과 동시에 매우 신속하고 안전하게 밀링 작업을 할 수 있는 원통형 구조물 보수용 밀링 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 원통형 구조물 보수용 밀링 장치는, 일정 반경을 갖는 원통형 구조물의 외부로 설치되어 밀링 가공 작업을 하기 위한 밀링 장치에 있어서, 일정 높이에서 상기 구조물의 둘레를 따라 감싸도록 배치되는 레일부와; 상기 레일부에 안착되는 롤러가 구비되어 상기 구조물의 외측 둘레를 따라 이동가능하게 수직하게 설치된 베드프레임과, 상기 구조물의 외면에 직교하는 방향으로 절삭공구가 배치되는 주축대 및 가이드레일에 안내되어 상기 주축대의 상승과 하강을 유도하는 LM가이드유닛을 포함하여 구성된 밀링가공기와; 상기 구조물의 상부로 안착 고정되는 윈치가 구성되고, 상기 윈치에 권취된 와이어를 통해 상기 레일부 또는 밀링가공기를 상승 또는 하강시키도록 작동되는 윈치수단을; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물의 밀링 가공 방법은, 밀링 가공 장치를 이용한 원통형 구조물의 밀링 가공 방법에 있어서, 상기 구조물의 상부면에 상기 윈치수단이 고정되게 설치하는 윈치 설치단계와; 상기 구조물의 둘레를 향하여 감싸도록 상기 레일부를 결합시키는 레일 설치단계와; 상기 윈치수단을 통해 상기 밀링가공기를 인양하여 상기 레일부에 상기 밀링가공기를 설치하는 가공기 설치단계와; 상기 레일부에 상기 밀링가공기가 설치된 상태에서 상기 레일부 및 밀링가공기를 인양하는 레일및가공기 인양단계와; 상기 밀링가공기를 상기 구조물의 밀링 가공이 필요한 위치로 이동시켜 밀링 가공 작업을 준비하는 밀링 준비단계와; 상기 밀링가공기가 정해진 위치로 이동된 경우 밀링 가공 작업을 실시하는 밀링 작업단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a milling apparatus for repairing a cylindrical structure and a milling method using the milling apparatus. More particularly, the present invention relates to a milling apparatus for repairing a cylindrical structure by installing a rail capable of raising and lowering along the outside of a structure at a site where a large cylindrical structure is installed, If a milling device is installed outside the structure to repair the cracks in the structure or to mill the part for welding, the milling work through the milling device can be performed even if the worker does not climb or hang on the outside of the high structure. And more particularly, to a milling apparatus for repairing a cylindrical structure capable of performing a milling operation very quickly and safely, and a milling method using the same.
A milling apparatus for repairing a cylindrical structure according to the present invention is a milling apparatus installed outside a cylindrical structure having a predetermined radius to perform a milling operation. The milling apparatus includes a rail portion arranged to surround the periphery of the structure at a predetermined height, ; A bed frame provided vertically movably along the outer periphery of the structure and provided with rollers which are seated on the rail, a main shaft and a guide rail on which cutting tools are arranged in a direction orthogonal to the outer surface of the structure, A milling machine including an LM guide unit for guiding the upward and downward movement of the main shaft; A winch means constituted by a winch seated and fixed to the upper portion of the structure and operated to raise or lower the rail or the milling machine through a wire wound on the winch; .
A method of milling a cylindrical structure according to the present invention is a milling method for a cylindrical structure using a milling device, the method comprising: a winch installation step in which the winch means is fixed to an upper surface of the structure; A rail mounting step of coupling the rail portion to surround the structure; A milling machine installation step of installing the milling machine on the rail by lifting the milling machine through the winch unit; A rail and a work machine lifting step for lifting the rail part and the milling machine while the milling machine is installed on the rail part; A milling preparation step of preparing the milling machine by moving the milling machine to a position where the milling of the structure is required; A milling operation step of performing a milling operation when the milling machine is moved to a predetermined position; .
Description
본 발명은 원통형 구조물 밀링 가공 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형의 원통형 구조물이 설치된 현장에서 구조물의 외부를 따라 승하강 가능한 레일을 설치하고, 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 밀링장치를 구조물의 외측으로 설치하여 구조물에 발생된 균열을 보수하거나 용접 처리 등을 위해 해당 부위를 밀링 가공하고자 하는 경우 작업자가 높은 구조물의 외측으로 올라서거나 매달리지 않더라도 밀링 장치를 통한 밀링 가공 작업을 용이하게 실시할 수 있는 것과 동시에 매우 신속하고 안전하게 밀링 작업을 할 수 있는 원통형 구조물 밀링 가공 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 산업 현장에서는 운송 또는 보관 등의 작업을 위해 원통형, 사각형 등 다양한 형태로 제작된 대형의 구조물이 사용된다.Generally, in the industrial field, a large structure made of various shapes such as cylindrical shape and square shape is used for transportation or storage.
이러한 대형 구조물은 설치 후 오랜 시간이 경과되면서 노후화되거나 여러 가지 이유로 각 부위에 균열이나 파손이 발생되면, 작업자가 인양장치를 통해 구조물의 외측 일정 높이로 공중에 매달리거나 사다리 등을 통해 올라선 상태에서 별도의 안전 장치 등을 연결한 후 보수 작업에 임하게 된다.Such large structures may become aged after a long period of time after installation, or if cracks or breakage occur in various parts for various reasons, if the operator hangs up in the air at a certain height outside the structure through a lifting device or climbs through a ladder After attaching a separate safety device, it will come to the maintenance work.
한편, 상기와 같은 대형 구조물의 일 예로는 원전용 캐스크(CASK)와 같은 구조물이 사용될 수 있다.Meanwhile, as an example of the large structure as described above, a structure such as a circular special cask (CASK) may be used.
원전에서는 핵폐기물을 수송 또는 저장하기 위해 사용후핵연료를 외부의 충격에 대해 안전하게 보호할 수 있도록 금속 용기로 이루어진 캐스크를 사용하게 된다.Nuclear power plants use cask made of metal containers to safely protect spent nuclear fuel from external impact to transport or store nuclear waste.
상기 캐스크는 내부에 수용 공간이 제공되며, 두꺼운 벽체를 구비한 용기 형태의 본체를 소정 두께의 중성자차폐재가 감싸는 구조를 갖도록 구비될 수 있으며, 이러한 캐스크는 제작과정에서 효율성과 작업성을 높이기 위한 방안으로 서브 머어지드 아크 용접(submerged arc welding;SAW)이 주로 사용되고 있으나, 용입되는 깊이가 깊고, 입열량이 많아 용접 이음된 부분의 저온 인성이 낮아지는 문제점이 있었으며, 이로 인해 캐스크의 안전성이 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.The cask may be provided with a housing space provided therein, and a container-shaped body having a thick wall may be provided so as to have a structure in which a neutron shielding material of a predetermined thickness surrounds the cask. The cask is designed to improve efficiency and workability Submerged arc welding (SAW) is mainly used, but the deep penetration depth is large and the amount of heat input is low, which lowers the low temperature toughness of welded joints. As a result, the safety of the cask is low There was another problem of losing.
또한, 상기와 같은 캐스크는 매우 높고 거대한 원통형 구조물이기 때문에 한번에 일체로 제조하기가 어려운 바, 통상 다수개의 단위블록으로 분할하여 제조한 다음 분할된 단위블록들을 상호 결합하여 제작할 수 있을 것이다.In addition, since the cask is very large and has a large cylindrical structure, it is difficult to manufacture the cask in one piece. Therefore, the cask can be manufactured by dividing the unit block into a plurality of unit blocks and then combining the divided unit blocks.
한편, 최근에는 상기 캐스크의 몸체가 이종으로 제작되도록 하고 있는 것으로, 상기와 같이 캐스크의 몸체를 이종으로 구성하는 경우 상호 겹치는 부분의 몸체부 결합을 위해 캐스크의 내측에서 볼트나 리벳 등의 체결부재가 일정 간격으로 체결되는 작업이 이루어지고 있었던 것이다.Meanwhile, in recent years, the body of the cask is made to be heterogeneous. In the case where the body of the cask is differently constructed as described above, in order to engage the body parts of mutually overlapping parts, So that the fastening members are fastened at predetermined intervals.
이때, 상기 캐스크의 몸체는 상기 체결부재가 관통된 부분의 단면에 균열이 발생될 수 있는 것으로, 이와 같은 균열의 보수를 위해 용접 작업을 하기 위해서는 상기 캐스크의 외부면에서 체결부재의 결합면 부분까지 밀링 작업이 요구되고 있었던 것이다.In this case, the body of the cask may be cracked at a cross-section of the portion through which the fastening member penetrates. In order to perform welding work for repairing such cracks, at the outer surface of the cask, The milling work was required to the part.
하지만, 상기와 같은 대형 원통형 구조물 즉, 종래의 상기 캐스크의 경우 작업을 위해 다른 장소로의 이동이 어렵기 때문에 상기와 같이 용접 처리를 위한 선행작업으로 현장에서 밀링 작업이 실시되는 경우 작업자가 상기 캐스크의 일정 높이까지 올라가서 공중에 매달린 상태로 가공 장치를 들고 작업을 하게 됨으로써 작업 중 안전사고가 발생될 수 있는 것이었고, 공중에 매달리거나 올라선 상태에서 캐스크의 높이 방향과 둘레 방향을 따라 일정 간격으로 가공 작업이 연속적으로 이루어져야 하므로 작업이 까다롭고 작업자가 쉽게 지치게 되는 매우 힘들고 고된 작업이었던 것이다.However, in the case of the large cylindrical structure as described above, that is, in the case of the conventional cask, it is difficult to move to another place for work. Therefore, when the milling operation is performed in the field as a preceding work for welding, It was possible to cause a safety accident during the work because the work machine was lifted up to a certain height of the cask and hanged in the air and the work was carried out. In the state where the cask was hanged or raised in the air, Since the machining work must be performed continuously at regular intervals, it was a very difficult and hard work that the work was difficult and the worker easily tired.
따라서, 상기와 같은 대형 원통형 구조물의 보수 작업은 작업속도가 더디게 진행될 수 밖에 없었던 실정이며, 상술한 바와 같이 다양한 산업 현장에서는 대형 구조물의 보수나 용접 처리 등을 위한 선행작업으로 밀링 작업이 요구되는 경우 대형 구조물의 밀링 가공 작업을 안전하고 신속하게 실시할 수 있는 가공 장치가 절실히 요구되고 있었던 것이다.Therefore, the repairing operation of the large cylindrical structure as described above has been inevitably slowed down. As described above, in various industrial sites, when a milling operation is required as a preceding operation for repairing a large structure, A machining apparatus capable of performing milling work of a large structure in a safe and prompt manner was desperately required.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 일정 반경을 갖는 원통형 구조물의 외부에 중량체인 레일부 및 밀링가공기가 윈치수단을 통해 가공 대상물의 외측에 안전하고 편리하게 설치될 수 있는 것은 물론, 레일부를 따라 이동가능하게 설치된 밀링가공기를 통해 가공 대상물의 외측면에 밀링 가공 작업이 편리하게 진행될 수 있는 원통형 구조물 밀링 가공 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법을 제공하는데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a milling machine and a railway machine in which a weight portion and a milling machine are secured to the outside of a cylindrical structure having a certain radius, The present invention provides a cylindrical structure milling apparatus capable of easily performing milling work on the outer surface of a workpiece through a milling machine installed so as to be movable along a rail portion and a method of milling using the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 용접 작업 등을 위해 가공 대상물의 외측면에 밀링 작업을 하고자 하는 경우 작업자가 매달리거나 사다리 등을 통해 올라선 상태에서 힘들게 작업을 실시하지 않더라도 밀링 장치의 간편한 설치를 통해 상기 가공 대상물의 연속적인 밀링 가공 작업이 가능하게 되어 매우 안전하고 신속하게 밀링 가공 작업을 실시할 수 있는 원통형 구조물 밀링 가공 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법을 제공하는데에 있다.It is another object of the present invention to provide a milling apparatus and a milling apparatus capable of easily performing a milling operation on an outer surface of a workpiece for a welding operation or the like even if the worker hangs or does not work hardly in a state of climbing up through a ladder, The present invention provides a cylindrical structure milling apparatus and a milling method using the same, which enable a continuous milling work of the object to be processed through the milling apparatus, thereby enabling a safe and quick milling work.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 일정 반경을 갖는 원통형 구조물의 외부로 설치되어 밀링 가공 작업을 하기 위한 밀링 장치에 있어서, 일정 높이에서 상기 구조물의 둘레를 따라 감싸도록 배치되는 레일부와; 상기 레일부에 안착되는 롤러가 구비되어 상기 구조물의 외측 둘레를 따라 이동가능하게 설치되고, 상기 구조물의 외면에 직교하는 방향으로 절삭공구가 배치되는 주축대 및 가이드레일에 안내되어 상기 주축대의 상승과 하강을 유도하는 LM가이드유닛을 포함하여 구성된 밀링가공기와; 상기 구조물의 상부로 안착 고정되는 복수개의 윈치가 구성되고, 상기 윈치에 권취된 와이어를 통해 상기 레일부 또는 밀링가공기를 상승 또는 하강시키도록 작동되는 윈치수단을; 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a milling apparatus for milling a cylindrical structure, the milling apparatus being installed outside a cylindrical structure having a predetermined radius, the milling apparatus comprising: A rail part arranged to surround the rail part; And a guide rail which is guided by a main shaft and a guide rail which are installed to be movable along the outer circumference of the structure and in which the cutting tool is disposed in a direction orthogonal to the outer surface of the structure, A milling machine including an LM guide unit for inducing a descent; A winch means constituted of a plurality of winches which are seated and fixed to the upper portion of the structure and operated to raise or lower the rail portion or the milling machine through the wire wound on the winch; .
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 상기 레일부는, 상기 구조물의 일정 높이 부분에서 상하로 일정 간격 이격되게 배치되는 상부레일 및 하부레일 한 쌍으로 구성되되, 상기 상부레일 및 하부레일은, 각각 한 쌍으로 분할 구성된 제1측 레일 및 제2측 레일로 이루어지고 상기 구조물의 외면을 향하여 상기 제1측 레일 및 제2측 레일이 서로 대향되게 배치되어 결합되는 것을 특징으로 한다.Further, in the cylindrical structure milling apparatus according to the present invention, the rail section is constituted by a pair of upper and lower rails which are arranged at a predetermined height in a predetermined height portion of the structure, and the upper and lower rails, A first side rail and a second side rail each of which is divided into a pair, and the first side rail and the second side rail are arranged facing each other toward the outer surface of the structure.
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 상기 레일부는, 길이방향의 양측 말단부가 상기 상부레일 및 하부레일을 수직하게 잇도록 상기 상부레일 및 하부레일의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 결합되는 다수의 지지봉을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Further, in the cylindrical structure milling apparatus according to the present invention, the rail portions are arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the upper and lower rails so that both end portions in the longitudinal direction are perpendicular to the upper and lower rails And further comprises a plurality of support rods which are coupled to each other.
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 상기 밀링가공기는, 상기 롤러가 상기 상부레일 상부로 안착되는 상부롤러 및 상기 하부레일 하부로 구름접촉되는 하부롤러로 구성되되, 상기 하부롤러가 상기 하부레일의 하단부에 밀착된 상태로 지지되거나 떨어지도록 상기 하부롤러를 승하강 이동시키는 고정수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Further, in the cylindrical structure milling apparatus according to the present invention, the milling machine may include an upper roller on which the roller is seated above the upper rail and a lower roller that is in rolling contact with the lower portion of the lower rail, And fixing means for moving the lower roller up and down so as to be supported in a state of being closely attached to the lower end of the lower rail or to be separated from the lower rail.
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 상기 상부레일 및 하부레일은 마름모 형상의 단면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Further, in the cylindrical structure milling apparatus according to the present invention, the upper rail and the lower rail have a rhombic cross section.
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 상기 윈치수단은, 상기 구조물의 상부면에서 교차방향으로 중앙을 가로지르게 길게 연장되어 고정 설치되는 X자형 고정프레임과, 상호 대향되는 방향에 위치되게 상기 고정프레임의 말단부 각각에 적어도 한 쌍이상 설치되는 윈치를 포함하여 구성되되, 상기 고정프레임 말단부 각각에는 상기 윈치에 권취된 와이어가 상기 구조물의 둘레 외측에서 수직하게 승강될 수 있도록 도르래가 설치된 것을 특징으로 한다.Further, in the cylindrical structure milling apparatus according to the present invention, the winch means comprises an X-shaped fixed frame extended and fixedly extended so as to cross the center in the cross direction on the upper surface of the structure, And at least one pair of winchs installed at each end of the stationary frame, wherein a pulley is installed at each end of the stationary frame so that the wire wound on the winch can be vertically lifted from the outside of the circumference of the structure .
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치는, 상기 밀링가공기는, 전방에 상기 롤러가 구비되고 후방에 상기 LM가이드유닛이 장착되어 상기 구조물의 외측에 수직하게 배치되는 베드프레임과, 상기 베드프레임의 후방에 장착되고 상기 LM가이드유닛을 통해 가이드되어 상기 베드프레임의 길이방향으로 승하강 이동될 수 있는 수직축이동블록과, 상기 수칙축이동블록의 후방에 장착되고 수평모터의 동력을 전달받아 회전하는 볼스크류를 통해 상기 베드프레임의 측면 방향으로 전후진 이동될 수 있는 수평축이동블록과, 상기 주축대와 상기 수평축이동블록이 서로 만곡된 구조로 연결되어 상기 절삭공구가 상기 구조물의 외면에 직교하는 방향으로 배치되도록 일측이 상기 수평축이동블록에 고정되고 타측이 상기 구조물의 외면과 직교하는 결합면이 형성된 각도형성브라켓과, 상기 각도형성브라켓의 결합면에 일측이 결합되고 상기 주축대가 구조물의 외면에 가깝거나 멀어지는 방향으로 전후진 이동될 수 있게 타측면에 상기 주축대가 수직하게 가이드되게 연결되는 전후축가이드블록을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The milling machine according to the present invention is characterized in that the milling machine comprises a bed frame provided with the roller at the front side and the LM guide unit at the rear side and vertically arranged outside the structure, A vertical axis moving block mounted on the rear of the LM guide unit and capable of moving up and down in the longitudinal direction of the bed frame by being guided through the LM guide unit, A horizontal axis moving block which can be moved back and forth in the lateral direction of the bed frame through a ball screw, and a horizontal axis moving block connected to the main axis and the horizontal axis moving block in a curved structure so that the cutting tool moves in a direction perpendicular to the outer surface of the structure One side of which is fixed to the horizontal axis moving block and the other side of which is perpendicular to the outer surface of the structure The angle forming bracket is connected to one side of the angle forming bracket so that the main shaft is vertically guided on the other side so that the main shaft can be moved back and forth in a direction close to or away from the outer surface of the structure And a front and rear shaft guide block.
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물의 밀링 가공 방법은, 밀링 가공 장치를 이용한 원통형 구조물의 밀링 가공 방법에 있어서, 상기 구조물의 상부면에 상기 윈치수단이 고정되게 설치하는 윈치 설치단계와; 상기 구조물의 둘레를 향하여 감싸도록 상기 레일부를 결합시키는 레일 설치단계와; 상기 윈치수단을 통해 상기 밀링가공기를 인양하여 상기 레일부에 상기 밀링가공기를 설치하는 가공기 설치단계와; 상기 레일부에 상기 밀링가공기가 설치된 상태에서 상기 레일부 및 밀링가공기를 인양하는 레일및가공기 인양단계와; 상기 밀링가공기를 상기 구조물의 밀링 가공이 필요한 위치로 이동시켜 밀링 가공 작업을 준비하는 밀링 준비단계와; 상기 밀링가공기가 정해진 위치로 이동된 경우 밀링 가공 작업을 실시하는 밀링 작업단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of milling a cylindrical structure according to the present invention is a milling method for a cylindrical structure using a milling device, the method comprising: a winch installation step in which the winch means is fixed to an upper surface of the structure; A rail mounting step of coupling the rail portion to surround the structure; A milling machine installation step of installing the milling machine on the rail by lifting the milling machine through the winch unit; A rail and a work machine lifting step for lifting the rail part and the milling machine while the milling machine is installed on the rail part; A milling preparation step of preparing the milling machine by moving the milling machine to a position where the milling of the structure is required; A milling operation step of performing a milling operation when the milling machine is moved to a predetermined position; .
또한, 본 발명에 따른 원통형 구조물의 밀링 가공 방법은, 상기 밀링가공기가 상기 레일부에 설치된 상태에서 상기 밀링가공기의 롤러를 상기 레일부에 밀착 고정시키는 밀링고정단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of milling a cylindrical structure according to the present invention includes: a milling fixing step of closely fixing the roller of the milling machine to the rail part in a state where the milling machine is installed on the rail part; And further comprising:
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법은 용접 작업 등을 위해 가공 대상물의 외측면에 밀링 작업이 필요한 경우 작업자가 직접 가공 대상물의 외측 높은 위치에 올라서거나 매달리지 않더라도 레일부를 따라 이동가능하게 설치된 밀링가공기를 통해 가공 대상물의 외측면에 밀링 가공 작업이 편리하게 진행될 수 있는 것과 동시에 가공 대상물의 연속적인 밀링 가공 작업이 가능하게 됨으로써 매우 안전하고 신속한 밀링 가공 작업이 가능한 장점을 갖는다.According to the cylindrical structure milling apparatus and the milling method using the cylindrical structure milling apparatus according to the present invention, when the milling operation is required on the outer surface of the object to be welded, the worker directly ascends to the outer side of the object to be processed A milling machine provided so as to be able to move along the rail portion can smoothly perform the milling work on the outer surface of the workpiece and can perform the continuous milling work of the workpiece, It has a possible advantage.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 전체 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 레일부를 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 밀링가공기를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 밀링가공기가 레일부에 결합된 상태를 도시한 측면도.
도 5는 도 4의 A부분을 확대 도시하여 고정수단의 작동 예를 보이기 위한 사용상태도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 윈치수단을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법을 도시한 흐름도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법의 작업 단계를 도시한 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is an exploded perspective view showing a rail portion of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view illustrating a milling machine of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a state in which a milling machine of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled to a rail. FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4 and shows a state of use for showing an operation example of the fixing means. FIG.
6 is a perspective view illustrating a winch unit of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention;
7 is a flowchart illustrating a milling method using a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts showing work steps of a milling method using a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치(이하에서는 "밀링 장치"라 한다.) 및 이를 이용한 밀링 가공 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a cylindrical structure milling apparatus (hereinafter referred to as a "milling apparatus") according to the present invention and a milling method using the same will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 레일부를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 밀링가공기를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 밀링가공기가 레일부에 결합된 상태를 도시한 측면도이며, 도 5는 도 4의 A부분을 확대 도시하여 고정수단의 작동 예를 보이기 위한 사용상태도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치의 윈치수단을 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a rail part of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view illustrating a milling machine of a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4 to show an operation example of the fixing means, and FIG. 6 is a side view of the winch unit of the cylindrical structure milling apparatus according to the embodiment of the present invention. Fig.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 밀링 장치(1)는, 일정 반경을 갖는 원통형 구조물(이하에서는 "가공 대상물"이라 한다.)의 외부로 설치되어 밀링 가공 작업을 하기 위한 밀링 장치에 있어서, 레일부(10)와, 밀링가공기(20)와, 윈치수단(30)을 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a
우선, 본 발명의 일실시예에서는 상기 원통형 구조물 즉, 상기 밀링 장치(1)를 이용하여 밀링 가공 작업을 하기 위한 가공 대상물(2)이 원자력 발전소에서 사용되는 캐스크일 수 있다.First, in the embodiment of the present invention, the cylindrical object, that is, the
상기 캐스크는 원자력 발전소에서 사용후 핵 연료를 수송 또는 저장에 사용되는 원통형의 중량 구조물인 것으로, 이때 상기 캐스크는 주지된 바와 같이 일정 높이를 갖는 원통형의 몸체(2a)와 상기 몸체(2a)의 내부공간을 차폐하도록 상부 개구를 막는 덮개부(2b)로 이루어질 수 있다.The cask is a cylindrical heavy structure used for transporting or storing spent nuclear fuel in a nuclear power plant. In this case, the cask has a
상기 레일부(10)는 상기 가공 대상물의 일정 높이에서 상기 가공 대상물의 외측 둘레를 따라 감싸도록 배치되는 구성이다.The rail part (10) is arranged so as to be wrapped around the outer periphery of the object at a predetermined height of the object.
상기 레일부(10)는 후술되는 상기 밀링가공기(20)가 상기 구조물의 둘레방향을 따라 이동될 수 있도록 구성된 것으로, 상기 가공 대상물(2)의 일정 높이 부분에서 상하로 일정 간격 이격되게 배치되는 한 쌍의 레일(11,12)을 포함하여 구성된다.The
이에, 상기 한 쌍의 레일은 상기 가공 대상물(2)의 몸체(2b) 일정 높이 부분에서 상하로 일정 간격 이격되게 배치되는 상부레일(11) 및 하부레일(12) 한 쌍으로 구성된다.The pair of rails are constituted by a pair of upper and
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)은 원형으로 등각을 이루는 복수의 분할형 레일로 이루어질 수 있을 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 상호 체결 작업이 용이하도록 각각 한 쌍으로 분할 구성된 제1측 레일(11a,12a) 및 제2측 레일(11b,12b)로 이루어지게 된다.1 and 2, the
상기 제1측 레일(11a,12a) 및 제2측 레일(11b,12b)은 각각 반구형으로 형성되고, 각각의 양측 말단부에는 상호 체결부재를 통해 플랜지 결합될 수 있는 결합면(111,121)이 형성된다.The
따라서, 본 발명의 일실시예에서는 상기 제1측 레일(11a,12a) 및 제2측 레일(11b,12b)이 상기 가공 대상물 몸체의 외면을 향하여 상호 대향되게 배치된 상태에서 체결부재를 통해 서로 견고하게 결합될 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the
이때, 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12) 각각의 상기 제1측 레일(11a,12a) 및 제2측 레일(11b,12b)을 결합하는 작업은 상기 가공 대상물(2)이 위치하고 있는 현장에서 간편하게 진행될 수 있을 것이다. 즉, 상기 가공 대상물(2)의 높은 위치까지 작업자가 올라가지 않더라도 작업자가 지상에서 상기 가공 대상물(2)의 하부측에 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)을 결합시키는 작업을 선행한 후, 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)을 설치하고자 하는 일정 높이 지점까지 후술되는 상기 윈치수단(30)을 통해 인양하고, 인양된 상태에서 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)의 체결부재를 견고하게 결합시키는 간편한 마무리 작업을 실시할 수 있는 것이다.At this time, the operation of joining the
한편, 상기 레일부(10)는, 길이방향의 양측 말단부가 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)을 수직하게 잇도록 연결되는 다수의 지지봉(13)을 더 포함하여 구성된다.The
상기 다수의 지지봉(13)은 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 결합되는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 제1측 레일(11a,12a) 및 상기 한 쌍의 제2측 레일(11b,12b)이 각각 상하로 일정 간격 이격되게 결합되어 고정시키는 역할을 하게 된다.The plurality of
이에, 후술되는 상기 밀링가공기(20)의 롤러(211)가 상기 레일부(10)를 따라 안정적으로 이동할 수 있게 된다.Thus, the roller 211 of the
이때, 본 발명의 일실시예에서는 상기 레일부(10)는 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)이 마름모 형상의 단면으로 이루어진 것이 특징이다. 이는 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12) 즉, 상기 제1측 레일(11a,12a) 및 상기 제2측 레일(11b,12b) 각각이 호 형상을 이루도록 가공하는 작업이 용이한 것은 물론, 상기 밀링가공기(20)의 롤러(211)가 안착시키는 작업만으로 안정적으로 지지될 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 이와 같은 마름모 형상의 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)은 등각을 이루는 분할형으로 레일을 제작한 경우 호형을 이루도록 각각의 이음부를 용접하거나 별도의 접합처리 하는 가공 작업이 매우 용이한 효과가 발생된다.At this time, in the embodiment of the present invention, the
즉, 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)이 "I"자 형상으로 이루어진 경우 상기 밀링가공기(20)의 롤러(211)가 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)에서 구를 수 있게 연결하는 구성이 복잡하게 이루어져야 하므로 본 발명의 일실시예에서는 상기 레일이 마름모 형상으로 이루어져 상기 롤러(211)가 안착된 상태에서 후술되는 상기 밀링가공기(20)의 고정수단(250)을 통해 간편하고 견고하게 결합되며 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)를 따라 안정적으로 이동될 수 있게 된다.That is, when the
상기 밀링가공기(20)는 상기 가공 대상물(2)의 외부로 설치되어 밀링 가공 작업을 할 수 있도록 구성된 것으로, 이와 같은 상기 밀링가공기(20)는 베드프레임(210)과, 주축대(220)와, LM가이드유닛(230)과, 이송수단(240) 및 고정수단(250)을 포함하여 구성된다.The milling
도 3을 참조하면, 상기 베드프레임(210)은 상기 가공 대상물(2)의 외측 둘레를 따라 이동가능하게 설치되도록 상기 레일부(10)에 수직하게 연결되는 구성이다.Referring to FIG. 3, the
이에 상기 베드프레임(210)은 상기 상부레일(11)과 상기 하부레일(12)의 간격에 대응하는 충분한 길이를 갖도록 형성될 수 있다.The
또한, 상기 베드프레임(210)의 전방에는 상기 롤러(211)가 구비되는데, 상기 롤러(211)는 상기 베드프레임(210)의 길이방향 일측 즉, 상방에서 상기 상부레일(11)의 상단부로 안착될 수 있는 상부롤러(211a)와, 상기 베드프레임(210)의 길이방향 타측 즉, 하방에서 후술되는 상기 고정수단(250)에 의해 상기 하부레일(12)의 하단부로 구름 접촉되게 지지될 수 있는 하부롤러(211b)로 구성된다.The roller 211 is disposed in front of the
또한, 상기 베드프레임(210)은 후술되는 상기 윈치수단(30)에 의해 인양될 수 있도록 길이방향의 일측 즉, 상단부 양측에 한 쌍의 걸고리부(212)가 형성된다.In addition, the
한편, 상기 베드프레임(210)은 상기 롤러(211)에 의해 상기 레일부(10)를 따라 이동하는 경우 상기 밀링가공기(20)가 상기 가공 대상물(2)의 외면으로부터 일정 간격 이격된 상태로 안정적으로 이동될 수 있게 가이드하는 가이드부재(213)가 구비될 수 있다.When the
이에 상기 가이드부재(213)는 상기 베드프레임(210)의 길이방향 상부 양측으로 돌출되게 장착된 한 쌍의 상부가이드(213a)와, 상기 베드프레임(210)의 길이방향 하부 양측으로 돌출되게 장착된 한 쌍의 하부가이드(213b)로 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 한 쌍의 상부가이드(213a) 및 한 쌍의 하부가이드(213b)는 볼스크류를 구조로 전후진 작동될 수 있도록 구성된다.In addition, the pair of
상기 주축대(220)는 상기 가공 대상물(2)의 외면에 직교하는 방향으로 절삭공구(221)가 배치되도록 하는 구성이다.The
상기 주축대(220)는 후술되는 상기 LM가이드유닛(230) 및 상기 이송수단(240)을 통해 절삭공구(221)를 상하좌우 및 전후방향으로 이동시키게 된다.The
이에, 상기 주축대(220)는 모터로부터 동력을 전달받아 회전되는 스핀들과 연결되는 척(222)을 안정적으로 지지하고, 상기 척(222)에 장착된 상기 절삭공구(221)를 통해 밀링 가공 작업을 수행할 수 있도록 한다.The
상기 LM가이드유닛(230)은 가이드레일(231)에 안내되어 상기 주축대(220)의 상승과 하강을 유도하기 위한 구성이다.The
한편, 본 발명에서 상기 LM(Linear Motion)가이드유닛은 당업계에서 통상적으로 사용되는 직선운동 시스템을 적용한 것으로, 구동력을 발생하는 서보모터 혹은 리니어 모터와 이에 연결된 스플라인샤프트, 리니어액튜에이터, 슬라이드팩, 볼스크류 등에 LM가이드 블록과 레일이 체결되어져 LM가이드블록의 전후진에 따라 필요한 구성장치가 전후진 하도록 구성되어진다. 따라서 본 발명에서 상기 LM가이드유닛(230)의 구체적인 구성과 후술되는 상기 이송수단(240)의 일부 구성은 규격과 구동 속도 또는 구동 거리 등의 차이만 있을 뿐 통상의 밀링 장치와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있으므로 LM가이드유닛에 대한 동작의 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the present invention, the LM (Linear Motion) guide unit adopts a linear motion system commonly used in the art. The linear motion system includes a servo motor or a linear motor that generates a driving force, a spline shaft, a linear actuator, The LM guide block and the rail are fastened to the screw or the like so that the necessary constituent devices are moved forward and backward in accordance with the forward and backward movement of the LM guide block. Therefore, in the present invention, a specific configuration of the
상기 이송수단(240)은 상기 LM가이드유닛(230)을 통해 가이드되며 상기 주축대를 상하좌우 및 전후방향으로 이송할 수 있도록 한 구성이다.The conveying
이에, 상기 이송수단(240)은 수직축이동블록(241)과, 수평축이동블록(242)과, 각도형성브라켓(243)과, 전후축가이드블록(244)을 포함하여 구성될 수 있다.The conveying
한편, 상기 수직축이동블록(241)은, 상기 베드프레임(210)의 후방에 장착되고 상기 LM가이드유닛(230)을 통해 가이드되어 상기 베드프레임(210)의 길이방향으로 승하강 이동될 수 있는 구성이고, 상기 수평축이동블록(242)은 상기 수칙축이동블록(241)의 후방에 장착되고, 수평모터의 동력을 전달받아 회전하는 볼스크류를 통해 상기 베드프레임(210)의 측면 방향으로 전후진 이동될 수 있는 구성이며, 상기 전후축가이드블록(244)은 상기 주축대(220)가 상기 가공대상물(2)의 외면에 가깝거나 멀어지는 방향으로 전후진 이동될 수 있도록 상기 주축대(220)가 가이드되게 연결되는 구성이다.The vertical
이때, 상술한 바와 같이 상기 LM가이드유닛(230)과 함께 상기 이송수단(240)의 일부 구성 즉, 상기 수직축이동블록(241), 수평축이동블록(242) 및 전후축가이드블록(244)과 같은 구성은 통상의 밀링 장치에 보편적으로 구성될 수 있는 것으로, 이에 상기와 같은 일부 구성들은 밀링 장치에서 X축, Y축, Z축으로 공구를 이동시킬 수 있도록 통상의 밀링 장치에서 다양한 방식으로 서로 결합될 수 있는 구성이다. 이에 상기 수직축이동블록(241), 수평축이동블록(242) 및 전후축가이드블록(244) 각각을 X축, Y축, Z축으로 이동시키도록 조작될 수 있는 핸들이나 동력을 전달하기 위한 수단(도면미도시)으로 모터나 볼스크류 및 기어와 같은 부재가 구비됨은 당연할 것이며, 따라서, 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
한편, 본 발명의 일실시예에서는 상기 이송수단(240)이 상기 각도형성브라켓(243)을 포함하여 구성된 것이 특징이다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the conveying
상기 각도형성브라켓(243)은 상기 주축대(220)에 수직하게 장착될 수 있는 상기 절삭공구(221)가 원통형의 상기 가공대상물(2)의 외면에 연직한 방향으로 대응할 수 있게 구성된 것이다.The
상기와 같은 각도형성브라켓(243)은 일측이 상기 수평축이동블록(242)에 고정되고 타측에 상기 가공 대상물(2)의 외면과 직교하는 결합면이 형성되는데, 상기 결합면은 상기 가공 대상물(2)의 중심과 일직선을 이루도록 일정 각도로 경사지게 형성된다.The
이에, 상기 각도형성브라켓(243)의 결합면에 상기 전후축이동블록(244)의 일측면이 연직하게 결합된 상태에서 상기 전후축이동블록(244)의 타측면에 상기 주축대(220)가 가이드되게 연결되는 경우, 상기 주축대(220)와 상기 수평축이동블록(242)이 서로 만곡된 구조를 이룰 수 있게 되고, 이에 따라 상기 주축대(220)에 장착된 상기 절삭공구(221)가 상기 가공 대상물의 외면에 직교하는 방향으로 배치되어 밀링 가공 작업을 수행할 수 있게 된다.In a state where one side of the front and rear
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 밀링 장치(1)는 상기 밀링가공기(20)는 상기 하부롤러(211b)가 상기 하부레일(12)의 하단부에 밀착된 상태로 고정되거나 떨어지도록 상기 하부롤러(211b)를 승하강 이동시키는 상기 고정수단(250)을 포함하여 구성된 것이 특징이다.In the
상기 고정수단(250)은 상기 베드프레임(210)의 전방에 구비된 상기 롤러(211)가 상기 상부롤러(211a)와 상기 하부롤러(211b)로 이루어진 경우, 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)에 용이하게 장착될 수 있도록 구성된 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 고정수단(250)이 고정대(251)와, 가이드홀(252)과, 고정부재(253) 및 조임수단(254)을 포함하여 구성된다.When the roller 211 provided in front of the
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 고정대(251)는 상기 하부롤러(211b)와 일체로 연결되어 상기 하부롤러(211b)를 회전가능하게 축 지지하는 구성으로, 상기 고정대(251)는 상기 조임수단(254)에 의해 가압 지지될 수 있는 수평면이 하단부에 형성된다.4 and 5, the fixing table 251 is integrally connected to the
상기 가이드홀(252)은 상기 베드프레임(210)의 상기 고정대(251)와 나란한 위치에서 상하로 일정 길이만큼 길게 장홀을 이루도록 형성된다.The guide holes 252 are formed to be elongated by a predetermined length in the vertical direction at a position in parallel with the fixing table 251 of the
상기 고정부재(253)는 상기 가이드홀(252)에 연직 방향으로 삽입되어 상기 고정대가 상기 가이드홀(252)을 따라 일정 높이에 배치된 상태에서 고정되도록 하는 구성이다.The fixing
상기 조임수단(254)은 상기 고정대(251)가 상하로 이동가능하게 상기 고정대(251)의 수평면을 지지하는 구성으로, 상기 고정부재(253)가 풀림된 상태에서 조임 또는 풀림되는 경우 상기 고정부재(253)를 상승시키거나 하강시키도록 간편하게 조절될 수 있다.The tightening means 254 is configured to support the horizontal plane of the fixing table 251 so that the fixing table 251 can move up and down. When the fixing
이에, 상기와 같은 고정수단(250)은 상기 밀링가공기(20)를 상기 롤러부(10)에 설치하고자 하는 경우 상기 조임수단(254)을 풀어 상기 하부롤러(211b)가 상기 가이드홀(252)의 하방에 위치되도록 한 상태에서 상기 상부롤러(211a)를 상기 상부레일(11)에 우선 안착되게 한 후, 상기 조임수단(254)을 조절하여 상기 고정대(251)를 일정 높이로 상승시켜 상기 하부롤러(211b)가 상기 하부레일(12)의 하단부에 밀착되며 구름 접촉될 수 있도록 한다.When the
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 밀링 장치(1)는 상기 고정수단(250)의 간편한 조절을 통해 중량체인 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)로 쉽게 장착될 수 있게 되고, 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)를 따라 안정적으로 이동가능하게 설치된다.Therefore, the
상기 윈치수단(30)은 상기 레일부(10)와 상기 밀링가공기(20)를 상기 가공 대상물(2)의 일정 높이로 상승 또는 하강시키도록 인양시킬 수 있는 구성이다.The
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는 상기 윈치수단(30)이 고정프레임(31)과, 복수개의 윈치(32)와, 도르래(33)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6, in an embodiment of the present invention, the winch means 30 includes a fixed
상기 고정프레임(31)은 상기 복수개의 윈치(32)가 상기 가공 대상물(2)의 상부로 안정적으로 안착 고정되도록 하는 구성으로, 상기 윈치(32)를 통해 중량체인 상기 밀링가공기(20)를 인양시켜야 하기 때문에 견고한 구조의 금속빔으로 이루어질 수 있고, 체결부재를 통해 상기 가공 대상물(2)의 상부면에 견고하게 고정된다.The fixed
이에 상기 고정프레임(31)은 상기 가공 대상물(2)의 상기 덮개부(2a)의 상부면에 대응하는 크기로 십자형 즉, "+"자 구조를 이루도록 제작될 수 있다.Accordingly, the fixed
이때, 상기 고정프레임(31)은 상기 가공 대상물(2)의 상부면에서 설치 방향을 달리할 수 있도록 기중기와 같은 장치에 의해 들려지고 내려질 때 연결될 수 있는 인양고리가 복수개 구비된다. 이에 상기 고정프레임(31)은 상기 가공 대상물(2)의 상부면에서 일정 각도로 회전된 상태에서 착탈 가능하게 결합되도록 할 수 있다.At this time, the
상기 복수개의 윈치(32)는 상기와 같이 설치된 상기 고정프레임(31)의 길이방향 말단부에 각각 고정되게 장착되는 구성으로, 상호 대향하는 위치에 한 쌍이 장착되도록 할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서는 상기 윈치(32)가 도 6에 도시된 바와 같이 각각 상호 마주보는 방향으로 두 쌍이 설치되도록 네 개의 상기 윈치(32)로 이루어질 수 있다.The plurality of
이와 같은 네 개의 상기 윈치(32)는 상기 십자형 구조의 고정프레임(31)에 의해 일체로 장착되어 상기 가공 대상물(2)의 상단부 둘레 방향을 따라 사방에 일정 간격으로 배치될 수 있는 구성으로, 상기 윈치(32)에 권취된 와이어(32a)를 연결하여 상기 레일부(10) 및 상기 밀링가공기(20)를 상승 또는 하강시키도록 작동된다.The four
상기 도르래(33)는 상기 윈치(32)에 권취된 와이어가 상기 구조물의 둘레 외측에서 수직하게 승하강될 수 있도록 설치된 구성으로, 상기 윈치(32)에 권취된 와이어(32a)가 감기거나 풀리도록 작동하는 경우 상기 가공 대상물(2)의 덮개부(2a) 테두리 방향에 걸리지 않으면서 상기 레일부(10) 및 상기 밀링가공기(20)를 안정적으로 인양할 수 있도록 보조한다.The
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 원통형 구조물의 밀링 가공 방법를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for milling a cylindrical structure according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법을 도시한 흐름도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법의 작업 단계를 도시한 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a milling method using a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 8 and 9 illustrate a milling process using a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 3 is a flowchart showing the operation steps of the method. Fig.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법(이하에서는 "밀링 가공 방법"이라 한다.)은 윈치 설치단계(S10)와, 레일 설치단계(S20)와, 가공기 설치단계(S30)와, 레일및가공기 인양단계(S40)와, 밀링 준비단계(S50)와, 밀링 작업단계(S60)를 포함한다.The milling method (hereinafter referred to as "milling method") using a cylindrical structure milling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a winch installation step S10, a rail installation step S20, A machine mounting step S30, a rails and a machine lifting step S40, a milling preparation step S50, and a milling operation step S60.
상기 윈치 설치단계(S10)는 상기 가공 대상물(2)의 상부면에 상기 윈치수단(30)이 고정되게 설치하는 단계이다.The winch installing step S10 is a step of fixing the winch means 30 to the upper surface of the
상기 윈치 설치단계(S10)는 기중기와 같은 장치에 의해 상기 가공 대상물(2)의 상부로 상기 고정프레임(31)을 인양하여 사방으로 설치된 상기 윈치(32)의 배치 방향을 정한 후 상기 고정프레임(31)이 상기 가공 대상물(2)의 상부면 즉, 상기 가공 대상물(2) 덮개부(2a)의 상면에 체결부재를 통해 견고하게 고정될 수 있도록 하는 단계이다.The winch installation step S10 is to lift the fixed
상기 레일 설치단계(S20)는 상기 가공 대상물(2)의 둘레를 향하여 감싸도록 상기 레일부(10)를 결합시키는 단계이다.The step of mounting the rail (S20) is a step of coupling the rail part (10) so as to surround the object (2).
이때, 상기 레일 설치단계(S20)는 지상에서 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직한 것으로, 작업자는 지상에서 한 쌍의 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)과 상기 다수의 지지봉(13)이 상기 가공 대상물(2)의 둘레를 감싸도록 조립하는 작업을 실시하는 단계이다.At this time, it is preferable that the rail installation step S20 is performed on the ground, and the worker has a pair of the
즉, 상기 레일 설치단계(S20)는 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12) 각각의 상기 제1측 레일(11a,12a) 및 제2측 레일(11b,12b)을 결합하는 작업이 상기 가공 대상물(2)이 위치하고 있는 현장에서 간편하고 쉽게 진행될 수 있게 된다.That is, the rail mounting step S20 may include a step of connecting the
상기 가공기 설치단계(S30)는 상기 윈치수단(30)을 통해 상기 밀링가공기(20)를 인양하여 상기 레일부(10)에 상기 밀링가공기(20)를 설치하는 단계이다.The machining machine installation step S30 is a step of installing the
이에 본 발명의 일실시예에서는 상기 가공기 설치단계(S30)가 가공기 인양단계(S31)와, 가공기 안착단계(S32)와, 가공기 고정단계(S33)를 포함하여 이루어질 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the machine installation step S30 may include a processor lifting step S31, a machine mounting step S32, and a processor fixing step S33.
상기 가공기 인양단계(S31)는 상기 윈치(32)에 권취된 와이어(32a)를 상기 밀링가공기(20)의 걸고리부(212)에 걸어 인양하면서 중량체인 상기 밀링가공기(20)를 상기 레일부(10)에 설치하기 위해 쉽게 이동시킬 수 있도록 하는 단계이다.In the lifting step S31, the
즉, 상기 가공기 인양단계(S31)는 적어도 복수의 작업자가 인력으로 상기 밀링가공기(20)를 들어올려 설치하는 경우 생략될 수도 있는 단계이지만, 본 발명의 일실시예에서는 작업의 편의를 위해 상기 윈치수단(30)을 통해 상기 밀링가공기(20)를 쉽게 설치할 수 있도록 하는 단계인 것이다.That is, the lifting step S31 may be omitted when at least a plurality of workers lift up the
상기 가공기 안착단계(S32)는 상기 상부레일(11)에 상기 밀링가공기(20)의 롤러(211) 중 상기 상부롤러(211a)를 우선 안착시키는 단계이다.The machine placing step S32 is a step of first placing the
즉, 상기 가공기 안착단계(S32)는 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)이 마름모 형상의 단면으로 이루어져 있기 때문에 상기 밀링가공기(20)의 상부롤러(211a)를 상기 레일부(10)의 상부레일(11)에 안착시키는 작업만으로 안정적으로 지지될 수 있는 단계인 것이다.That is, since the
상기 가공기 고정단계(S33)는 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)에 설치된 상태에서 상기 밀링가공기(20)의 롤러(211)를 상기 레일부(10)에 밀착 고정시키는 단계이다.The machining machine fixing step S33 is a step of closely fixing the roller 211 of the
즉, 상기 가공기 고정단계(S33)는 상기 가공기 안착단계(S32)에서 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)에 임시로 안착되게 지지된 상태에서 상기 고정수단(250)을 통해 상기 하부롤러(211b)가 상기 하부레일(12)의 하단부로 구름접촉되게 밀착 고정시킴으로써 상기 밀링가공기(20)의 상단부 및 하단부가 각각 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)을 따라 안정적으로 지지된 상태에서 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)를 따라 구르며 이동할 수 있도록 고정시키는 단계이다.That is, in the machining machine fixing step S33, the milling
이에, 본 발명의 일실시예에 따른 밀링 가공 방법은 적은 인력으로도 상기 밀링가공기(20)를 상기 레일부(10)에 간편하게 설치할 수 있으며, 그에 따라 밀링 가공을 위한 준비 작업이 매우 신속하고 안전하게 진행될 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the milling method according to an embodiment of the present invention can easily install the
상기 레일및가공기 인양단계(S40) 상기 레일부(10)에 상기 밀링가공기(20)가 설치된 상태에서 상기 레일부(10) 및 밀링가공기(20)를 인양하는 단계이다.The rail and the machine lifting step S40 is a step of lifting the
도 8을 참조하면, 상기 레일및가공기 인양단계(S40)는 상기 가공기 설치단계(S30)를 통해 상기 레일부(10)에 상기 밀링가공기(20)가 설치된 상태에서 일정 높이까지 상기 레일부(10) 및 밀링가공기(20)를 인양한 후, 상기 상부레일(11) 및 하부레일(12)의 결합면(111,121)에 체결부재를 체결하여 상기 레일부(10)가 상기 가공 대상물(2)의 둘레면에 견고하게 고정될 수 있도록 하는 단계이다.8, the rails and the machine lifting step S40 are carried out in a state where the
상기 밀링 준비단계(S50)는 상기 밀링가공기(20)를 상기 가공 대상물(2)의 밀링 가공이 필요한 위치로 이동시켜 밀링 가공 작업을 준비하는 단계이다.The milling preparation step S50 is a step of preparing the
도 9를 참조하면, 상기 밀링 준비단계(S50)는 상기 레일부(10)가 상기 가공 대상물(2)의 일정 높이에서 견고하게 결합된 상태에서 상기 밀링가공기(20)가 상기 가공 대상물(2)의 둘레 방향을 따라 밀링 가공이 필요한 위치 즉, 정해진 위치까지 상기 레일부(10)를 따라 이동시켜 배치하는 단계이다.9, the milling preparation step S50 is a step in which the
즉, 상기 밀링 준비단계(S50)는 상기 밀링가공기(20)가 상기 고정수단(250)을 통해 상기 레일부(10)에 안정적으로 고정된 상태에서 상기 가공 대상물(2)의 외측 둘레면을 따라 좌측 또는 우측을 향하여 수평방향으로 일정 거리만큼 이동할 수 있도록 할 수 있다.That is, the milling preparation step S50 is performed in a state where the
또한, 상기 밀링 준비단계(S50)에서는 상기 밀링가공기(20)가 용이하게 이동할 수 있도록 상기 레일부(10) 또는 상기 밀링가공기(20)로부터 상기 윈치(32)가 해체된 상태에서 상기 밀링가공기(20)를 이동시키는 실시예가 가능한 것은 물론, 상기 윈치(32)의 와이어(32a)가 상기 레일부(10)의 결합면(111,121)에 형성된 후크고리에 체결되어 유사시 상기 레일부(10)가 상기 밀링가공기(20)의 자중에 의해 하강하는 문제를 예방하도록 하는 실시예도 충분히 가능할 것이다.In the milling preparation step S50, in a state where the
상기 밀링 작업단계(S60)는 밀링가공기가 정해진 위치로 이동된 경우 밀링 가공 작업을 실시하는 단계이다.The milling operation step (S60) is a step of performing a milling operation when the milling machine is moved to a predetermined position.
즉, 상기 밀링 작업단계(S60)는 상기 밀링가공기(20)가 상기 레일부(10)를 따라 이동되어 상기 가공 대상물(2)의 정해진 위치에 배치되도록 한 상태에서 상기 밀링가공기(20)의 절삭공구(221)가 설치된 주축대(222)가 상방 또는 하방으로 일정 간격 이동하며 밀링 가공 작업 즉, 절삭 작업 등을 실시하는 단계이다.That is, the milling operation step S60 is a step of cutting the milling
상술한 바와 같은 구성 및 방법을 통해 본 발명 밀링 가공 장치 및 밀링 가공 방법은 중량체인 상기 레일부(10) 및 상기 밀링가공기(20)를 상기 윈치수단(30)을 통해 상기 가공 대상물(2)의 외측으로 간편하게 설치할 수 있게 된다.The milling device and the milling method according to the present invention are characterized in that the rail part (10) and the milling machine (20) as a weight are connected to each other through the winch device (30) So that it can be easily installed outside.
또한, 이와 같이 설치된 상기 밀링가공기(20)를 통해 작업자는 상기 가공 대상물(2)에 대한 밀링 가공 작업을 매우 신속하게 진행할 수 있는 것과 동시에 안전하게 작업을 실시할 수 있으며, 용접 작업 등을 위해 상기 가공 대상물(2)의 외측으로 작업자가 매달리거나 사다리 등을 통해 올라선 상태에서 힘들게 작업을 실시하지 않더라도 본 발명 상기 밀링 장치(1)의 간편한 설치를 통해 상기 가공 대상물(2)의 밀링 가공 작업이 매우 편리하게 이루어질 수 있는 효과가 발생되는 것이다.Further, through the
앞에서 설명되고 도면에 도시된 원통형 구조물 밀링 가공 장치 및 이를 이용한 밀링 가공 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The cylindrical structure milling apparatus and the milling method using the same as described above and shown in the drawings are only one embodiment for carrying out the present invention and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the following claims, and the embodiments improved and changed without departing from the gist of the present invention are obvious to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs It will be understood that the invention is not limited thereto.
1 밀링 장치 2 가공 대상물
10 레일부 11 상부레일
12 하부레일 13 다수의 지지봉
11a,12a 제1측 레일 11b,12b 제2측 레일
20 밀링가공기 210 베드프레임
211 롤러 211a 상부롤러
211b 하부롤러 212 걸고리부
213 가이드부재 220 주축대
221 절삭공구 222 척
230 LM가이드유닛 231 가이드레일
240 이송수단 241 수직축이동블록
242 수평축이동블록 243 각도형성브라켓
244 전후축이동블록 250 고정수단
260 윈치수단 31 고정프레임
32 윈치 33 도르래1
10
12
11a, 12a First side rails 11b, 12b Second side rails
20
211
211b
213
221
230
240 conveying
242 Horizontal
244
260 winch means 31 fixed frame
32
Claims (9)
일정 높이에서 상기 구조물의 둘레를 따라 감싸도록 배치되는 레일부와;
상기 레일부에 안착되는 롤러가 구비되어 상기 구조물의 외측 둘레를 따라 이동가능하게 수직하게 설치된 베드프레임과, 상기 구조물의 외면에 직교하는 방향으로 절삭공구가 배치되는 주축대 및 가이드레일에 안내되어 상기 주축대의 상승과 하강을 유도하는 LM가이드유닛을 포함하여 구성된 밀링가공기와;
상기 구조물의 상부로 안착 고정되는 윈치를 포함하여 구성되고, 상기 윈치에 권취된 와이어를 통해 상기 레일부 또는 밀링가공기를 상승 또는 하강시키도록 작동되는 윈치수단을; 포함하되,
상기 레일부는, 상기 구조물의 일정 높이 부분에서 상하로 일정 간격 이격되게 배치되는 상부레일 및 하부레일 한 쌍으로 구성되고, 길이방향의 양측 말단부가 상기 상부레일 및 하부레일을 수직하게 잇도록 상기 상부레일 및 하부레일의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 결합되는 다수의 지지봉을 더 포함하여 구성되며,
상기 밀링가공기는, 상기 롤러가 상기 상부레일 상부로 안착되는 상부롤러 및 상기 하부레일 하부로 구름접촉되는 하부롤러로 구성되되,
상기 하부롤러가 상기 하부레일의 하단부에 밀착된 상태로 지지되거나 떨어지도록 상기 하부롤러를 승하강 이동시키는 고정수단을 더 포함하여 구성되고,
상기 고정수단은, 상기 하부롤러를 회전가능하게 축 지지하는 고정대와, 상기 고정대와 나란한 위치에서 상하로 일정 길이만큼 장홀을 이루게 형성된 가이드홀과, 상기 가이드홀에 삽입되어 상기 고정대가 상기 가이드홀을 따라 일정 높이에 배치된 상태로 고정하는 고정부재, 및 상기 고정부재가 풀림된 상태에서 조임 또는 풀림 조절되어 상기 고정대를 상하로 이동가능하게 지지하는 조임수단을 포함하여 구성되며,
상기 윈치수단은, 상단부 둘레 방향을 따라 일정 간격으로 상기 윈치가 복수개 배치되게 상기 구조물의 상부면에 고정되게 결합되는 고정프레임을 더 포함하여 구성되되,
상기 고정프레임은, 상기 구조물의 상부면에서 일정 각도로 회전되며 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치.1. A milling apparatus for milling work installed outside a cylindrical structure having a predetermined radius,
A rail portion disposed to surround the structure at a predetermined height;
A bed frame provided vertically movably along the outer periphery of the structure and provided with rollers which are seated on the rail, a main shaft and a guide rail on which cutting tools are arranged in a direction orthogonal to the outer surface of the structure, A milling machine including an LM guide unit for guiding the upward and downward movement of the main shaft;
A winch means comprising a winch seated and fixed to the upper portion of the structure and operated to raise or lower the rail or the milling machine through a wire wound on the winch; Including,
The rail portion includes a pair of upper and lower rails spaced apart from each other by a predetermined distance in a predetermined height portion of the structure, and both end portions in the longitudinal direction are connected to the upper rail and the lower rail vertically, And a plurality of support rods arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction of the lower rail,
Wherein the milling machine comprises an upper roller on which the roller is seated above the upper rail and a lower roller which is in rolling contact with the lower part of the lower rail,
Further comprising fixing means for moving the lower roller up and down so that the lower roller is supported or detached in a state of being closely attached to the lower end of the lower rail,
The fixing means may include a fixing block for rotatably supporting the lower roller, a guide hole formed in a longitudinal direction of the fixing block so as to have a predetermined length in the vertical direction, And a tightening means for tightly or loosely adjusting the fixing member in a state that the fixing member is loosened to support the fixing base movably up and down,
The winch unit may further include a fixed frame fixedly coupled to an upper surface of the structure so that a plurality of winches are arranged at regular intervals along the circumference of the upper end,
Wherein the fixed frame is rotatably and detachably coupled to the upper surface of the structure at a predetermined angle.
상기 상부레일 및 하부레일은, 각각 한 쌍으로 분할 구성된 제1측 레일 및 제2측 레일로 이루어지고 상기 구조물의 외면을 향하여 상기 제1측 레일 및 제2측 레일이 서로 대향되게 배치되어 결합되는 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치.The method according to claim 1,
The upper rail and the lower rail each comprise a first side rail and a second side rail each of which is divided into a pair and the first side rail and the second side rail are opposed to each other and coupled to the outer surface of the structure And a cylindrical structure milling apparatus.
상기 상부레일 및 하부레일은 마름모 형상의 단면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치.The method according to claim 1,
Wherein the upper rail and the lower rail have a rhombic cross-section.
상기 윈치수단은, 상기 복수개의 윈치가 상기 구조물의 상단부 둘레 방향을 따라 일정 간격으로 배치되게 상기 고정프레임에 일체로 장착되고,
상기 윈치에 권취된 와이어가 상기 구조물의 둘레 외측에서 수직하게 승하강될 수 있도록 설치된 도르래를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치.The method according to any one of claims 1, 2, and 5,
Wherein the winch unit is integrally mounted to the fixed frame so that the plurality of winches are arranged at regular intervals along the circumferential direction of the upper end of the structure,
Further comprising: a pulley installed so that a wire wound on the winch can be vertically lifted and lowered from a periphery of the structure.
상기 밀링가공기는, 상기 LM가이드유닛을 통해 가이드되며 상기 주축대를 상하좌우 및 전후방향으로 이송할 수 있는 이송수단을 더 포함하여 구성되되,
상기 이송수단은, 상기 베드프레임의 후방에 장착되고 상기 LM가이드유닛을 통해 가이드되어 상기 베드프레임의 길이방향으로 승하강 이동될 수 있는 수직축이동블록과, 상기 수직축이동블록의 후방에 장착되고 수평모터의 동력을 전달받아 회전하는 볼스크류를 통해 상기 베드프레임의 측면 방향으로 전후진 이동될 수 있는 수평축이동블록과, 상기 주축대와 상기 수평축이동블록이 서로 만곡된 구조로 연결되어 상기 절삭공구가 상기 구조물의 외면에 직교하는 방향으로 배치되도록 일측이 상기 수평축이동블록에 고정되고 타측이 상기 구조물의 외면과 직교하는 결합면이 형성된 각도형성브라켓과, 상기 각도형성브라켓의 결합면에 일측이 결합되고 상기 주축대가 구조물의 외면에 가깝거나 멀어지는 방향으로 전후진 이동될 수 있게 타측면에 상기 주축대가 가이드되게 연결되는 전후축가이드블록을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치.The method according to any one of claims 1, 2, and 5,
The milling machine further comprises a feeding means which is guided through the LM guide unit and is capable of feeding the main shaft in the up-and-down, left-right and forward-backward directions,
The conveying means includes a vertical axis moving block mounted at the rear of the bed frame and guided through the LM guide unit so as to be able to move up and down in the longitudinal direction of the bed frame, A horizontal axis moving block which can be moved back and forth in a lateral direction of the bed frame through a rotating ball screw by receiving the power of the horizontal axis moving block and the horizontal axis moving block, An angle forming bracket having one side fixed to the horizontal axis moving block and the other side being perpendicular to an outer surface of the structure so as to be disposed in a direction orthogonal to the outer surface of the structure, In order that the main shaft can be moved forward or backward in a direction close to or away from the outer surface of the structure, And a front and rear shaft guide block connected to the base shaft so as to be guided.
상기 구조물의 상부면에 상기 윈치수단이 고정되게 설치하는 윈치 설치단계와;
상기 구조물의 둘레를 향하여 감싸도록 상기 레일부를 결합시키는 레일 설치단계와;
상기 윈치수단을 통해 상기 밀링가공기를 인양하여 상기 레일부에 상기 밀링가공기를 설치하는 가공기 설치단계와;
상기 레일부에 상기 밀링가공기가 설치된 상태에서 상기 레일부 및 밀링가공기를 인양하는 레일및가공기 인양단계와;
상기 밀링가공기를 상기 구조물의 밀링 가공이 필요한 위치로 이동시켜 밀링 가공 작업을 준비하는 밀링 준비단계와;
상기 밀링가공기가 정해진 위치로 이동된 경우 밀링 가공 작업을 실시하는 밀링 작업단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법.A method of milling a cylindrical structure using the milling apparatus according to claim 1,
A winch installation step in which the winch means is fixedly installed on an upper surface of the structure;
A rail mounting step of coupling the rail portion to surround the structure;
A milling machine installation step of installing the milling machine on the rail by lifting the milling machine through the winch unit;
A rail and a work machine lifting step for lifting the rail part and the milling machine while the milling machine is installed on the rail part;
A milling preparation step of preparing the milling machine by moving the milling machine to a position where the milling of the structure is required;
A milling operation step of performing a milling operation when the milling machine is moved to a predetermined position; Wherein the milling process is performed by using a cylindrical structure milling apparatus.
상기 밀링가공기가 상기 레일부에 설치된 상태에서 상기 밀링가공기의 롤러를 상기 레일부에 밀착 고정시키는 밀링고정단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 구조물 밀링 가공 장치를 이용한 밀링 가공 방법.9. The method of claim 8,
A milling fixing step of closely fixing the rollers of the milling machine to the rail part in a state where the milling machine is installed on the rail part; Wherein the method further comprises the step of milling the cylindrical structure.
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