KR102113746B1 - 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박 블록부재를 고정하여 선박 블록부재의 용접부위를 용접장치에 근접되게 위치시켜, 용접장치를 통한 선박 블록부재의 용접에 따른 작업의 편리성과 안정성을 확보하도록 하는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치에 관한 것으로,
지지 베이스부와; 선박 블록부재를 고정하는 블록 지그부; 및
상기 지지 베이스부와 블록 지그부 사이에 형성되어 블록 지그부을 회동구조로 지지하며, 블록 지그부의 상하로 회동시켜 선박 블록부재이 고정된 블록 지그부의 기립각도를 조절하는 회동 지지부를 포함하여 구성된다.

Description

선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치{Position alignment device for welding ship block member}
본 발명은 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박을 구성하는 대조블록, 중조블록, 소조블록 등의 선박 블록부재가 용접장치에 정형화되게 진입하여, 용접장치의 전체적인 이송없이 선박 블록부재의 각 용접부위를 안정되게 용접 가능하도록 하는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 선박 건조는, 단위 블록을 형성하는 소조립 공정과, 이러한 소조립 공정을 통하여 제작된 단위 블록들을 서로 연결하는 중조립 공정, 및 상기 중조립 공정을 통하여 제작된 블록들을 다시 연결하는 대조립 공정을 거치면서 최종 선박 구조물을 형성한다.
그리고, 선박 건조에 있어 대부분의 선박은 90%이상의 용접관련 기술에 의해 건조될 정도로 용접 작업이 차지하는 비중이 매우 높으로, 최근에는 로봇 응용기술의 발전에 따라 조선 생산공정에 로봇의 적용도 점차 증가하고 있다.
이러한 선박 건조에서 제작되는 대조블록과, 중조블록, 소조블록을 포함하는 선박 블록부재는 무게가 무겁고 대형의 판재를 서로 용접 연결하게 되는데, 이러한 선박 블록부재나 선체블록 제작을 위한 용접작업 전 혹은 용접작업 중 크고 무거운 판재를 정확한 위치에 가설치(현장에서는 '취부'시킨다고 함)된 상태를 지속적으로 견고히 유지하는 것으로써 용접품질과 정확한 블록조립이 이루어진다.
한편, 종래에도 선박 블록부재나 선박블록을 포함하는 선체 블록을 제조하기 위해 다양한 용접방법들이 시행되고 있으나, 기존에는 선체 블록을 핀지그에 안착한 다음, 작업자가 용접기를 들고 해당 선체 블록의 용접부위를 용접하거나, 용접기를 호이스트나 갠트리 크레인에 장착하여 이동시키면서 해당 부위를 용접하고 있는 실정이다.
즉, 종래에는 이렇게 판재의 가설치 상태를 유지하기 위한 별도의 전용지그 혹은 전용장비를 갖추지 못해, 예컨대 잭, 쐐기, 호이스트 등 다양한 유압장치를 활용하는 등 현장 작업자의 노하우에 크게 의존하게 되어 작업장마다의 품질상태와 공정시간에 큰 차이를 보이게 되는 문제점이 있었다.
그리고, 용접작업 중 무거운 판재에 대하여 고정 작업을 작업자가 직접 수행하는 경우에, 필요로 하는 불필요한 인력낭비는 물론 근골격계 질환 등 작업피로를 증대시키는 등 모두가 기피하는 작업환경을 벗어나지 못하는 문제점이 있었다.
KR 10-0942153 B1 KR 10-1605116 B1 KR 10-2017-0044981 A
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 용접 작업을 요하는 선박 블록부재를 고정하여 선박 블록부재의 용접부위를 용접장치에 근접되게 위치시켜, 용접장치를 통한 선박 블록부재의 용접에 따른 작업공정의 개선을 통한 작업 효율성과 작업 안정성이 확보되도록 하는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치는,
지지 베이스부와;
선박 블록부재를 고정하는 블록 지그부; 및
상기 지지 베이스부와 블록 지그부 사이에 형성되어 블록 지그부를 회동구조로 지지하고, 블록 지그부를 상하로 회동시켜 선박 블록부재가 고정된 블록 지그부의 기립각도를 조절하는 회동 지지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 회동 지지부는 블록 지그부의 일지점을 회동구조로 지지하는 회동 지지부재와; 상기 회동 지지부재에 의해 회동구조로 지지된 블록 지그부를 상하 회전시켜, 블록 지그부의 기립각도를 설정하는 각도 조절부재를 포함하여 구성된다.
보다 바람직하게는, 상기 회동 지지부재는 지지 베이스부와 블록 지그부 사이에 배치되어 신축을 통해 블록 지그부의 회동 지지높이를 조절하는 승강형으로 구성되고,
상기 승강형의 회동 지지부재는, 하단부를 지지 베이스부의 양편에 배치하고, 진퇴로드를 상호 교차되게 배치한 복수의 지지 실린더로 이루어져, 각 지지 실린더의 신축에 의해 블록 지그부의 회동 지지점의 상하 높이와, 좌우 위치가 조절되도록 구성한다.
그리고, 상기 블록 지그부에 블록 지그부를 따라 좌우로 이동하며, 회동 지지부재와 회동 힌지구조로 조립되는 가동 힌지헤드를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 블록 지그부에는 진퇴레일이 좌우 길이방향으로 형성되고, 상기 진퇴레일에는 가동 힌지헤드가 좌우 진퇴구조로 배치하는 한편, 상기 가동 힌지헤드는 진퇴 실린더와 연결되어 진퇴 실린더의 신축에 의해 진퇴레일을 따라 좌우 이동하도록 구성된다.
그리고, 상기 각도 조절부재는 견인 와이어를 통해 회동 지지부재에 의해 회동 지지구조로 지지된 블록 지그부를 견인하여, 블록 지그부를 회동 지지점을 중심으로 상하 회전시키는 하나 이상의 와이어 견인유닛을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 블록 지그부에는 선박 블록부재에 형성된 러그를 고정하는 하나 이상의 러그 고정구가 형성되어, 상기 선박 블록부재는 러그 고정구에 러그를 고정하여 블록 지그부의 상부에 고정되도록 구성한다.
그리고, 상기 지그 베이스부는 하부에 구동륜이 형성된 대차형으로 이루어져, 구동륜을 통해 지면을 따라 구름 이동하도록 구성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 고정된 선박 블록부재를 다양한 각도로 기립된 상태로 위치시키는 선박 선박 블록부재 용접용 용접 지그장치를 제공하고 있다.
본 발명을 활용하면, 용접을 요하는 선박 블록부재는 세로로 세워진 상태로 용접장치에 진입되고, 이를 통해 일편에 설치된 용접장치는 전체적으로 이동할 필요없이 근접된 선박 블록부재의 용접부위에 용접을 수행할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 상기 선박 블록부재가 고정된 블록 지그부가 상하로 회전하도록 구성함에 있어, 회동 지지부의 회동 지지부재를 승강형으로 구성하고, 또 가동 힌지헤드를 부가하여서, 선박 블록부재를 고정한 블록 지그부의 회동 지지점의 높이와 위치를 자유롭게 변경 가능하도록 함으로써, 지지 베이스부의 이동없이도 용접장치에 진입되는 선박 블록부재의 높이와 진입거리를 조절하는 것이 가능한 특징을 갖는다.
따라서, 본 발명은 호이스트나 갠트리 크레인을 통해 선박 블록부재의 상부에 용접장치를 이동시키고, 이동된 용접장치를 통해 선박 블록부재의 각 용접부위를 용접함에 따른 작업상의 번거로움과 어려움을 해소할 수 있고, 또 본 발명을 사용하면 비드의 안정적인 형성이 가능한 하향식 용접이 가능하므로, 이를 통해 제조된 선박 블록부재는 향상된 용접 안정성이 확보될 수 있다.
도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치에 있어, 가동 힌지헤드의 이동에 따른 회동 지지점의 변경상태를 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치를 통한 선박 블록부재, 및 선박 블록부재를 고정한 블록 지그부의 기립각도 및 기립높이의 전환 상태를 보여주는 작용상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치에 있어, 가동 힌지헤드의 이동에 따른 회동 지지점의 변경상태를 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치를 통한 선박 블록부재, 및 선박 블록부재를 고정한 블록 지그부의 기립각도 및 기립높이의 전환 상태를 보여주는 작용상태도이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치(1)는, 용접 작업을 요하는 선박 블록부재(B)를 고정하여 선박 블록부재(B)의 용접부위를 용접장치(100)에 근접되게 위치시켜서, 선박 블록부재(B)의 용접에 따른 작업의 편리성과 용접 안정성이 확보되도록 하는 것으로, 본 명세서에서 통칭하고 있는 선박 블록부재는, 대조블록과 중조블록과 소조블록을 포함한다.
상기 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 지지 베이스부(10)와; 상기 지지 베이스부(10)의 상부에 이격되게 배치되며, 상부에 안착된 선박 블록부재(B)를 고정하는 블록 지그부(20)와; 상기 지지 베이스부(10)와 블록 지그부(20) 사이에 형성되어 블록 지그부(20)를 상하 회동구조로 지지하여서, 선박 블록부재(B)가 고정된 블록 지그부(20)를 상하 회전시켜 선박 블록부재(B)의 기립각도를 조절하는 회동 지지부(30)를 포함한다.
본 발명에서는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치(1)에 용접장치(100)를 배치하고 있으며, 상기 용접장치(100)는 용접암(110)이 상하 및 좌우로 이동되는 형태로 이루어져, 본 발명에 따른 블록 지그부(20)에 높이 및 경사도가 설정된 선박 블록부재(B)의 각 용접부위를 용접하도록 한다.
본 실시예에서는 상기 지지 베이스부(10)를 복수의 구름바퀴(11)가 마련된 대차형으로 구성하여, 선박 블록부재(B)의 용접이 실시되는 작업장소로 이동하여 용접을 요하는 선박 블록부재(B)를 정형화되게 지지하여 고정하도록 한다.
그리고, 상기 블록 지그부(20)는, 복수의 지지 프레임들이 조립된 복층의 프레임 구조체로 이루어지며, 상기 블록 지그부(20)의 상부에는 선박 블록부재(B)에 형성된 러그(L)들을 핀 고정하는 러그 고정구(21)들이 형성되어서, 상기 블록 지그부(20)에 안착된 선박 블록부재(B)은 러그(L)들을 러그 고정구(21)들에 고정핀을 통해 정형화되게 고정된다.
한편, 본 발명에서는 이러한 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치(1)를 구현함에 있어, 상기 선박 블록부재(B)를 고정한 블록 지그부(20)가 상하로 회전하여 용접을 요하는 선박 블록부재(B)의 기립각도의 조절이 가능하도록 구성한다.
이와 같이 구성하면, 상기 블록 지그부(20)에 고정된 선박 블록부재(B)은 일편에 배치된 용접장치(100)에 경사지게 기립되어 근접되고, 결과적으로 일편에 배치된 용접장치(100)는 기립에 의해 용접부위가 노출된 선박 블록부재(B)에 형성된 각 용접부위의 안정적인 용접이 가능하다.
이를 위해, 본 실시예에서는 상기 지지 베이스부(10)와 블록 지그부(20) 사이에 블록 지그부(20)을 상하 회동구조로 지지하여 블록 지그부(20)의 기립각도를 조절하는 회동 지지부(30)를 부가한다.
본 실시예에 따른 회동 지지부(30)는, 도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이 블록 지그부(20)의 일지점을 회동구조로 지지하는 회동 지지부재(31)와; 상기 회동 지지부재(31)에 의해 회동구조로 지지된 블록 지그부(20)를 회전시켜, 블록 지그부(20)의 기립각도를 설정하는 각도 조절부재(32)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 지지 베이스부(10)와 블록 지그부(20) 사이에 배치되어 신축을 통해 블록 지그부(20)의 회동 지지높이를 조절하는 승강형의 회동 지지부재(31)를 배치한다.
상기 승강형의 회동 지지부재(31)는 하단부를 지지 베이스부(10)의 양편에 배치하고, 진퇴로드(31Aa, 31Ba)를 상호 교차되게 배치한 복수의 지지 실린더(31A, 31B)로 이루어져, 각 지지 실린더(31A, 31B)의 신축에 의해 블록 지그부(20)의 회동 지지점의 상하 높이와, 좌우 위치가 조절되도록 한다.
즉, 도 4 내지 도 6과 같이 상기 회동 지지부재(31)를 구성하는 한 쌍의 지지 실린더(31A, 31B)가 동일한 길이로 신축되면 회동 지지점(P)은 상하로 이동하고, 또 어느 하나의 지지 실린더(31A)가 신장되고, 나머지 지지 실린더(31B)가 수축되면 회동 지지점은 좌우로 이동한다.
특히, 본 실시예에서는 상기 블록 지그부(20)에 블록 지그부(20)를 따라 좌우로 이동하며, 회동 지지부재(31)와 회동구조로 조립되는 가동 힌지헤드(33)를 부가하여서, 상기 가동 힌지헤드(33)의 좌우 이동에 의해서도 회동 지지부재(31)에 의한 블록 지그부(20)의 회동 지지점(P)의 위치가 변경되도록 구성한다.
삭제
따라서, 상기 회동 지지부재(31)는 지지 실린더(31A, 31B)들의 신축작용에 의해 블록 지그부(20)의 회동 지지점(P)의 높이와 좌우 위치를 변경하고, 또 가동 힌지헤드(33)의 좌우 이동을 통해서도 회동 지지점(P)의 좌우 위치가 변경된다.
그리하여, 상기 블록 지그부(20)에 고정된 선박 블록부재(B)은 회동 지지부재(31)에 의해 회동 지지점(P)의 높이와 좌우 위치가 변경되므로 지면과의 이격된 높이와 일편에 배치된 용접장치(100)와의 간격을 조절할 수 있다.
그리고, 상기 회동 지지부재(31)에 의해 회동구조로 지지된 블록 지그부(20)를 좌우로 견인하여 블록 지그부(20)의 기립각도를 조절하는 각도 조절부재(32)는, 권취구(32Aa, 32Ba)에 견인 와이어(32Ab, 32Bb)를 권취하여 회동 지지부재(31)에 의해 회동 지지구조로 지지된 블록 지그부(20)를 좌우로 견인하는 와이어형 견인유닛(32A, 32B)을 포함한다.
본 실시예에서는 상기 블록 지그부(20)의 좌우 양편과 지지 베이스부(10)의 좌우 양편에 각각 와이어형 견인유닛(32A, 32B)으로 이루어진 각도 조절부재(32)를 각각 배치하여서, 한 쌍의 와이어형 견인유닛(32A, 32B) 중 어느 하나의 와이어형 견인유닛이 견인 와이어를 와인딩하면, 나머지 와이어형 견인유닛은 다른 견인 와이어를 언와인딩하여서, 회동 지지부재(31)에 의해 회동 지지된 블록 지그부(20)는 양편에 설치된 견인 와이어(32Ab, 32Bb)에 의해 당김된 상태를 유지하면서 기립각도가 조절되도록 한다.
물론, 상기 각도 조절부재(32)는 권취구(32Aa, 32Ba)를 통해 견인 와이어(32Ab, 32Bb)를 권취하지 아니하고 견인 실린더(미도시)를 통해 견인 와이어(32Ab, 32Bb)를 당김하는 형태로도 구현이 가능하고, 또 회동 지지구조를 형성한 블록 지그부(20)와 지지 베이스부(10) 사이에 신축에 의해 블록 지그부(20)를 거상하여 회전하도록 하는 거상 실린더(미도시)로도 구현이 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정한다.
따라서, 상기 선박 블록부재(B)를 고정한 블록 지그부(20)는, 회동 지지부(30)를 구성하는 회동 지지부재(31)에 의해 회동 지지점(P)의 높이와 위치가 변경되고, 또 회동 지지점(P)의 높이와 위치가 변경되는 블록 지그부(20)는 각도 조절부재(32)에 의해 상하로 회전하여서 고정된 선박 블록부재(B)의 기립각도를 조절한다.
그리하여, 본 발명에 따른 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치(1)는 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 블록 지그부(20)의 회동 지지점(P) 높이와 위치를 변경할 수 있는 회동 지지부재(31)와, 상기 회동 지지된 블록 지그부(20)를 회전시켜 기립각도를 조절할 수 있는 각도 조절부재(32)를 포함하여 구성된 회동 지지부(30)에 의해, 일편에 배치된 용접장치(100)에 블록 지그부(20)에 안착된 상태로 고정된 선박 블록부재(B)를 기립된 상태로 위치시키는 것이 가능하다.
결과적으로, 본 발명에 따른 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치(1)를 활용하면, 용접을 요하는 선박 블록부재(B)를 용접장치(100)에 다양한 각도와 다양한 높이로 위치시킬 수 있고, 이를 통해 용접장치(100)는 전체적으로 이동할 필요없이 선박 블록부재(B)에 형성된 각 용접부위를 하향식 용접 등을 통해 안정되게 용접할 수 있다.
1. 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치
10. 지지 베이스부 11. 구름바퀴
20. 블록 지그부 21. 러그 고정구
22. 진퇴레일
30. 회동 지지부 31. 회동 지지부재
31A, 31B. 지지 실린더 31Aa, 31Ab. 진퇴로드
32. 각도 조절부재 32A, 32B. 와이어형 견인유닛
32Aa, 32Ba. 권취구 32Ab, 32Bb. 견인 와이어
33. 가동 힌지헤드 34. 진퇴 실린더
100. 용접장치 110. 용접암
B. 선박 블록부재 L. 러그

Claims (8)

  1. 지지 베이스부와;
    선박 블록부재를 고정하는 블록 지그부; 및
    상기 지지 베이스부와 블록 지그부 사이에 형성되어 블록 지그부를 회동구조로 지지하며, 블록 지그부를 상하로 회동시켜 선박 블록부재가 고정된 블록 지그부의 기립각도를 조절하는 회동 지지부를 포함하되,
    상기 회동 지지부는 블록 지그부를 회동구조로 지지하는 회동 지지부재와; 상기 회동 지지부재에 의해 회동구조로 지지된 블록 지그부를 상하 회전시켜, 블록 지그부의 기립각도를 설정하는 각도 조절부재를 포함하고,
    상기 회동 지지부재는 하단부를 지지 베이스부의 양편에 배치하고, 진퇴로드를 상호 교차되게 배치한 한 쌍의 지지 실린더로 이루어져, 한 쌍의 지지 실린더가 동일한 길이로 신축되면 회동 지지점이 상하로 이동하고, 한 쌍의 지지 실린더 중 어느 하나의 지지 실린더가 신장되는 한편 나머지 지지 실린더가 수축되면 회동 지지점이 좌우로 이동하도록 구성되고,
    상기 블록 지그부에는 블록 지그부를 따라 좌우로 이동하며 회동 지지부재의 한 쌍의 지지 실린더와 회동 힌지구조로 조립되어서, 블록 지그부의 회동 지지점을 변경하는 가동 힌지헤드를 더 포함하고,
    상기 블록 지그부에는 진퇴레일이 좌우 길이방향으로 형성되고, 상기 진퇴레일에는 가동 힌지헤드가 좌우 진퇴구조로 배치되는 한편 상기 가동 힌지헤드가 한 쌍의 진퇴 실린더와 연결되어, 한 쌍의 진퇴 실린더의 신축에 의해 진퇴레일을 따라 좌우 이동함으로써, 블록 지그부의 회동 지지점의 위치가 좌우로 변경되도록 구성된 것을 특징으로 하는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치.
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  7. 제 1항에 있어서, 상기 각도 조절부재는 견인 와이어를 통해 회동 지지부재에 의해 회동 지지구조로 지지된 블록 지그부를 견인하여, 블록 지그부를 회동 지지점을 중심으로 상하 회전시키는 하나 이상의 와이어 견인유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 와이어 견인유닛은 권취구에 견인 와이어를 권취하여 회동 지지부재에 의해 회동 지지구조로 지지된 블록 지그부를 좌우로 견인하는 권취형으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박 블록부재 용접용 위치 정렬장치.
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