KR102061898B1 - 콘크리트 파일 제조 설비 - Google Patents

Abstract

개시되는 콘크리트 파일 제조 설비는, 복수의 레일(13)과, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 제1대차(11) 및 복수의 제2대차(12)를 포함하는 컨베이어 장치(10); 상금형(2)이 하금형(1)의 상측에 거치된 상태에서 상기 하금형(1)을 그립하는 제1그리퍼(110)를 구비하여, 상기 하금형(1)을 양중하여 상기 제1대차(11)의 상측에 적재하는 제1크레인(100); 및 상기 하금형(1)의 상측에 거치된 상기 상금형(2)을 그립하는 제2그리퍼(210)를 구비하여, 상기 하금형(1)의 상측에 거치된 상기 상금형(2)을 양중하여 상기 제2대차(12)의 상측에 적재하는 제2크레인(200);을 포함한다.

Description

콘크리트 파일 제조 설비{Facility for Manufacturing Concrete Pile }

본 발명(Disclosure)은, 콘크리트 파일 제조 설비에 관한 것으로서, 구체적으로 공정을 단순화하고, 단위공정의 작업효율이 향상되며, 작업시간을 단축할 수 있는 콘크리트 파일 제조 설비에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

일반적으로, PC강재(prestressing steel)에 인장력을 인가한 상태에서 원심성형 방법으로 제조하는 PHC 파일(prestressed high-strength concrete pile)은, 강도와 마감상태가 우수하다.

특히, 원심 성형방법을 적용하기 때문에, 금형(金型, mold, mould)을 이용하여야 한다.

PHC 파일을 제조하기 위한 금형은, 작게는 수백Kg에서 크게는 수Ton에 육박하는 원통 형상으로서, 일반적으로 상(上)금형과 하(下)금형으로 분리된다. 상금형과 하금형은 서로 분리된 상태에서 컨베이어 장치에 의해 이동한다. 이동하는 동안에 하금형의 내부에, PC강재 및 슈(shoe) 또는 헤드(head)가 조립된 철근망을 고정한다. 하금형에 콘크리트를 투입한 후, 상금형을 하금형과 결합하여, 원심 성형공정과 1차 양생공정에 투입된다.

1차 양생공정이 완료되면, 상,하금형 내부에서 경화된 콘크리트 파일을 탈형하고, 상금형과 하금형은 다시 생산 라인에 투입된다. 이때, 상금형과 하금형은, 그 내부에 다시 철근망을 설치하고 고정하는 작업을 위해서, 서로 분리되어 컨베이어 장치에 로딩된다.

그런데, PHC 파일을 제조하기 위한 금형은, 그 무게 때문에 크레인을 이용하여 양중된다. 금형은 그 형상이 길이 방향으로 긴 원통형상이므로, 크레인을 이용하여 그립하고 양중하는 과정에 시간이 소모된다. 또한, 중량의 금형을 이동하는 작업은 사고 발생시, 작업자의 생명을 위협하는 치명적 안전사고로 이어지는 위험이 있다.

특히, 하금형 내부에 철근망를 조립하는 과정이나 콘크리트를 투입하는 과정은, 상금형 또는 하금형을 이동할 필요가 없이 컨베이어 장치를 이동하므로, 크레인을 작동할 필요가 없다. 또한, 중량의 구조물이 고속으로 회전하는 원심 선형 공정과 별도의 챔버내에 다수의 금형을 적재하여 진행되는 1차 양생공정은, 일반적으로 작업자의 접근이 제한되는 상황에서 진행된다.

따라서 이들 공정은 크레인의 작업이 단순하며, 안전사고의 위험이 작다.

그러나 1차 양생이 완료된 후, 탈형공정과 상하 금형을 다시 컨베이어 장치에 로딩하는 공정에서는, 상하 금형의 양중 및 이동, 그리고 작업자의 수작업이 복합적으로 수행된다.

따라서, 가능한 복잡한 복합공정을 단순 작동을 반복하는 여러 개의 단위 공정으로 분할함으로써, 작업의 난이도를 낮추어 작업자의 부담을 줄이고, 작업 효율 향상과 안전사고 발생 감소를 달성할 수 있으며, 결과적으로 작업 시간을 단축시킬 수 있는 콘크리트 파일 제조 설비가 필요하다.

1. 한국등록특허공보 10-01642710000

본 발명(Disclosure)은, 작업의 난이도를 낮추어 작업자의 부담이 감소하고, 안전사고 발생 감소하는 콘크리트 파일 제조 설비의 제공을 일 목적으로 한다.

본 발명(Disclosure)은, 작업 효율 향상되며,작업 시간을 단축시킬 수 있는 콘크리트 파일 제조 설비의 제공을 일 목적으로 한다.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 콘크리트 파일 제조 설비는, 복수의 레일(13)과, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 제1대차(11) 및 복수의 제2대차(12)를 포함하는 컨베이어 장치(10); 상기 상금형(2)이 상기 하금형(1)의 상측에 거치된 상태에서 상기 하금형(1)을 그립하는 제1그리퍼(110)를 구비하여, 상기 하금형(1)을 양중하여 상기 제1대차(11)의 상측에 적재하는 제1크레인(100); 및 상기 하금형(1)의 상측에 거치된 상기 상금형(2)을 그립하는 제2그리퍼(210)를 구비하여, 상기 하금형(1)의 상측에 거치된 상기 상금형(2)을 양중하여 상기 제2대차(12)의 상측에 적재하는 제2크레인(200);을 포함한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서, 상기 제1그리퍼(110)는 상기 하금형(1)의 축방향과 수직인 방향으로 그리핑하며, 상기 제2그리퍼(210)는 상기 상금형(2)의 축방향으로 그리핑하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서, 상기 하금형(1)의 상측에 적재된 상기 상금형(2)을 그립하여 전도(顚倒, overeturning)하는 전도기(300);를 더 포함하여, 상기 전도기(300)는, 상기 하금형(1)의 상측에 적재된 상기 상금형(2)을 그립하여 전도하여 상기 상금형(2)의 내면이 상방을 향하도록 하고, 작업자가 상기 상금형(2)의 내면을 크리닝한 후, 상기 전도기(300)는 상기 상금형(2)을 전도하여 상기 하금형(1)에 적재하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서, 상기 제1크레인(100) 및 상기 제2크레인(200)은, 상기 제1크레인(100) 또는 상기 제2크레인(200)이 하강할 때, 상기 상금형(2)과 접촉하여 상기 제1그리퍼 또는 상기 제2그리퍼(210)의 그리핑 작동 시점을 감지하는 그리핑 작동 감지기(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서, 상기 그리핑 작동 감지기(400)는, ∪형상으로서 상기 상금형(2)의 상측면과 접촉하는 접촉부(410)는, 상측으로 만곡되어 상기 상금형(2)의 상측면과 맞춤되는 것을 특징으로 한다.

본 발명(Disclosure)은, 하금형(1)을 양중 및 이동시키는 제1크레인과, 상금형(2)을 양중 및 이동시키는 제2크레인을 운영함으로써, 작업의 난이도를 낮추어 작업자의 부담이 감소하고, 안전사고 발생을 줄일 수 있다.

본 발명(Disclosure)은, 하금형(1)을 양중 및 이동시키는 제1크레인과, 상금형(2)을 양중 및 이동시키는 제2크레인을 운영함으로써, 각각의 작업이 병행하여 진행됨으로써, 작업 효율 향상되며, 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명(Disclosure)은, 그리핑 작동 감지기(400)를 포함하여, 일반적으로 장대형인 상금형(2) 또는 하금형(1)의 그리핑 작업을 단시간에 오차없이 수행될 수 있다.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비의 일 실시형태의 구성과 작동 보인 도면
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서 전도기를 포함한 일 실시형태의 구성과 작동을 보인 도면.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서 그리핑 작동 감지기를 포함한 일 실시형태의 구성과 작동을 보인 도면.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 기술적 내용을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비의 일 실시형태의 구성과 작동을 보인 도면이다.

도 1a 내지 도 1f를 참조하면, 본 실시형태에 따른 콘크리트 파일 제조 설비는, 컨베이어 장치(10)와 제1크레인 및 제2크레인으로 구성되어, 탈형이 완료된 하(下)금형(1)과 상(上)금형(2)을 컨베이어 장치(10)로 이송한다.

컨베이어 장치(10)는, 레일과 제1대차(11) 및 제2대차(12)로 구성된다. 제1대차(11)는, 하금형(1)을 거치하고 레일을 따라 이동하는 복수의 이동수단이다. 제2대차(12)는 상금형(2)을 거치하고 레일을 따라 이동하는 복수이동 수단이다.

제1크레인은, 상금형(2)이 하금형(1)의 상측에 거치된 상태에서 하금형(1)을 그립하는 제1그리퍼(110)를 구비한다. 제1크레인은 하금형(1)을 양중하여 제1대차(11)의 상측에 거치한다.

제2크레인은, 하금형(1)의 상측에 거치된 상금형(2)을 그립하는 제2그리퍼(210)를 구비한다. 제2크레인은, 하금형(1)의 상측에 거치된 상금형(2)을 양중하여 제2대차(12)의 상측에 거치한다.

제1그리퍼(110)는 바람직하게는 하금형(1)의 축방향과 수직인 방향으로 그리핑하며, 제2그리퍼(210)는 바람직하게는, 상금형(2)의 축방향으로 그리핑한다.

도 1a 내지 도 1f를 참조하여 본 실시형태에 따른 콘크리트 파일 제조 설비의 작동 순서를 설명하면 다음과 같다.

도 1a에서, 탈형이 완료된 상태의 상금형(2)과 하금형(1)이 제1크레인 하측에 배치된다. 탈형이 완료된 상태이므로, 상금형(2)과 하금형(1)은 체결이 해제된 상태이며, 따라서, 하금형(1)을 양중할 경우에 상금형(2) 또한 양중될 수 있는 배치이다.

도 1b에서, 제1크레인이 하강(①)하여 제1그리퍼(110)가 하금형(1)을 그립한다. 상금형(2)과 하금형(1)의 체결이 해제된 상태라도, 그리핑의 방향이 상, 하금형(1)의 축방향에 수직 방향이므로, 상금형(2)이 이격되어 추락할 가능성은 매우 낮다.

도 1c에서, 제1크레인은 상금형(2)과 하금형(1)을 양중하여, 제1대차(11)측으로 이동(②)한다. 제1대차(11) 상면에 하금형(1)과 상금형(2)을 적재한 후, 탈형된 상,하금형(1,2)이 배치되는 탈형작업대(500)로 이동(③)한다.

도 1d에서, 제2크레인이 하강하여 제2그리퍼(210)가 상금형(2)을 그리핑 한다. 동시에 탈형작업대(500)에는 또 다른 상금형(2-1)과 또 다른 하금형(1-11)이 배치된다.

도 1e에서, 제2크레인이 상금형(2)을 제2대차(12)의 상면에 적재하고(⑤, ⑥), 동시에 제1크레인은 하강(⑤)하여 또 다른 하금형(1-11)을 그리핑한다.

도 1f에서, 제1대차(11)와 제2대차(12)는 컨베이어 장치(10)의 이동 방향으로 이동하고, 또 다른 제1대차(11-1) 및 또 다른 제2대차(12-1)가 배치된다. 도 1e에서 제1크레인이 그립한 또 다른 하금형(1-11)과 상금형(2)을 양중하여, 제1대차(11)로 이동(⑦)하여 그 상면에 적재한다. 이때, 제2크레인은 제1크레인의 작업공간을 확보하기 위해서 컨베이어 이동 방향으로 이동(⑦)한다. 제1크레인이 탈형작업대로 이동(⑧)할 때, 제2크레인은 또 다른 제1대차(11-1) 상측으로 이동하고 하강하여(⑧) 또 다른 상금형(2-1)을 그리핑 한다. 도 1f의 작업이 완료되면 다시 1e의 작업을 반복한다.

도 1a 내지 도 1f에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조설비는, 제1그리퍼(110)를 구비한 제1크레인과 제2그리퍼(210)를 구비한 제2크레인의 작업을 다시 더 작은 단위의 단위 공정으로 분리하였다. 제1그리퍼(110)를 구비한 제1크레인은 상금형(2)이 거치된 하금형(1)을 그리핑하고 양중한다. 반면에 제2그리퍼(210)를 구비한 제2크레인은 하금형(1)의 상측에 거치된 상금형(2)만 그립하여 양중한다.

도 1c 내지 도 1f를 참조하면, 제1크레인이 하금형(1)을 양중하고 이동하는 공정과, 제2크레인이 상금형(2)을 양중하여 이동시키는 공정이 분리되어 병렬처리된다. 제1크레인과 제2크레인으로 더 작은 단위 공정으로 분리함으로써, 우선, 단위 공정 자체가 단순해진다. 단순한 단위공정은 작업자로 하여금 실수나 사고의 위험을 줄일 수 있다. 또한 단순한 작업 내용의 단위 공정을 반복함으로써, 각 공정간의 간섭 시간이 감소하고, 작업 효율이 증가할 수 있다.

일반적으로 탈형 공정이 완료되면, 상금형(2)과 하금형(1)의 내면을 크리닝한 후, 탈형유를 도포하는 등의 금형 내면처리 작업이 수행된다. 하금형(1)은 그 내면이 상측을 향하므로 상술한 금형 내면처리 작업이 용이하게 수행된다. 그러나 상금형(2)은 그 내면이 하측을 향하므로, 상금형(2)을 전도하여 그 내면이 상측을 향하도록 해야한다.

따라서 탈형이 완료된 후, 컨베이어 장치(10)에 상금형(2)과 하금형(1)을 적재하기 전에 전도기(300)를 이용하여 상금형(2)을 전도하는 단계가 추가될 수 있다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서 전도기(300)를 포함한 일 실시형태의 구성과 작동을 보인 도면이다.

도 2a에서, 상금형(2)과 하금형(1)이 탈형작업대에 배치된다. 전도기(300)는 그립암(310)과 제3그리퍼(320)를 구비할 수 있다.

도 2b에서 그립암은, 탈형작업대 측으로 회동하여(⑪) 상금형(2)을 그립한다.

도 2c에서, 그립암이 회동(⑫)하여 상금형(2)을 전도한다. 이 상태에서, 상금형(2)과 하금형(1)의 내부에 상술한 내면처리 작업이 수행된다.

도 2d에서, 내면처리 작업이 완료되면, 그립암(310)이 다시 회동(⑬)하여, 상금형(2)을 하금형(1) 상측에 거치한다. 그립암이 마지막으로 회동(⑭)할 때, 제1크레인은 상금형(2)과 하금형(1)을 양중하기 위해 이동(⑭)한 후 하강(⑮)하여 하금형(1)을 그립한다.

도 2d의 단위 공정이 완료되면, 도 1b 또는 도 1e의 작업이 수행될 수 있다.

제1크레인과 제2크레인 각각의 제1그리퍼(110)와 제2그리퍼(210)는, 하금형(1)과 상금형(2)의 정확한 그리핑 위치에서 그리핑 작동을 해야 한다. 하지만, 일반적인 PHC 파일은 길이가 수m에서 십수m에 이르며, 그립되는 위치가 다수이다. 따라서, 작업자가 모든 그립 위치에서 그리퍼와 상금형(2) 또는 하금형(1)의 그립되는 위치의 거리를 정확히 확인하기 어렵다.

따라서, 그리퍼가 그리핑 작동해야하는 위치를 자동으로 확인할 수 있는 장치가 추가될 수 있다.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 콘크리트 파일 제조 설비에서 그리핑 작동 감지기(400)를 포함한 일 실시형태의 구성과 작동을 보인 도면이다.

도 3a 내지 도3b를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 콘크리트 파일 제조 설비는, 제1크레인 및 상기 제2크레인이, 그리핑 작동 감지기(400)를 더 포함하는 것을 확인할 수 있다. 그리핑 작동 감지기(400)는, 제1크레인 또는 상기 제2크레인이 하강할 때, 상금형(2)과 접촉하여 제1그리퍼(110) 또는 제2그리퍼(210)의 그리핑 작동 시점을 감지한다.

그리핑 작동 감지기(400)는, ∪형상으로서 상금형(2)의 상측면과 접촉하는 접촉부(410)가, 상측으로 만곡되어 상기 상금형(2)의 상측면과 맞춤될 수 있다.

그리핑 작동 감지기(400)는, 하나의 제1크레인 또는 제2크레인에 복수개가 배치될 수 있다. 하나의 그리핑 작동감지기(400)가 하나의 제1그리퍼(110) 또는 제2그리퍼(210)와 쌍을 이루어 배치될 수 있으며, 제1그리퍼(110) 또는 제2그리퍼(210) 사이에 하나씩 배치될 수 있다.

Claims (5)

1. 탈형이 완료된 하(下)금형과 상(上)금형을 제조공정에 재투입하기 위해 이송하는 콘크리트 파일 제조 설비에서,
   복수의 레일과, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 제1대차 및 복수의 제2대차)를 포함하는 컨베이어 장치;
   상기 상금형이 상기 하금형의 상측에 거치된 상태에서 상기 하금형을 그 축방향과 수직인 방향으로 그립하는 제1그리퍼를 구비하여, 상기 하금형을 양중하여 상기 제1대차의 상측에 적재하는 제1크레인; 및
   상기 하금형의 상측에 거치된 상기 상금형을 그 축방향으로 그립하는 제2그리퍼를 구비하여, 상기 상금형을 양중하여 상기 제2대차의 상측에 적재하는 제2크레인;을 포함하여,
   상기 제1그리퍼를 구비한 상기 제1크레인이 상기 상금형이 거치된 상기 하금형을 그리핑하고 양중할 때, 상기 제2그리퍼를 구비한 상기 제2크레인은 상기 하금형의 상측에 거치된 상기 상금형만 그립하여 양중함으로써, 상기 제1크레인과 상기 제2크레인의 각각의 작업이 병행하여 진행되며,
   상기 제1크레인 및 상기 제2크레인은,
   상기 제1크레인 또는 상기 제2크레인이 하강할 때, 상기 상금형과 접촉하여 상기 제1그리퍼 또는 상기 제2그리퍼의 그리핑 작동 시점을 감지하는 그리핑 작동 감지기를 더 포함하고,
   상기 그리핑 작동 감지기는, ∪형상으로서 상기 상금형의 상측면과 접촉하는 접촉부는, 상측으로 만곡되어 상기 상금형의 상측면과 맞춤되는 콘크리트 파일 제조 설비.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1그리퍼는 상기 하금형의 축방향과 수직인 방향으로 그리핑하며,
   상기 제2그리퍼는 상기 상금형의 축방향으로 그리핑하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조 설비.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 하금형의 상측에 적재된 상기 상금형을 그립하여 전도(顚倒, overeturning)하는 전도기;를 더 포함하여,
   상기 전도기는, 상기 하금형의 상측에 적재된 상기 상금형을 그립하여 전도하여 상기 상금형의 내면이 상방을 향하도록 하고,
   작업자가 상기 상금형의 내면을 크리닝한 후, 상기 전도기는 상기 상금형을 전도하여 상기 하금형에 적재하는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 파일 제조 설비.
4. 삭제
5. 삭제

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