KR102121900B1

KR102121900B1 - 조정관 재현장치

Info

Publication number: KR102121900B1
Application number: KR1020190150399A
Authority: KR
Inventors: 박일석; 조윤현; 주대연; 김민경; 최정호
Original assignee: 우정엔지니어링 주식회사; 최정호
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-06-11

Abstract

본 발명은 조정관 재현장치에 관한 것으로, 조정관을 재현하기 위한 조정관 재현장치에 있어서, 그 상면에 가이드레일이 구비되는 베이스; 베이스의 가이드레일에 슬라이드 이동가능하게 결합되는 한편 가이드레일과 직교되는 방향으로도 슬라이드 이동되고, 상하 방향으로도 이동되게 구비되는 이동블록과, 이동블록의 상부에 회전가능하게 결합되는 한편 그 전면에는 조정관에 설치되는 연결파이프와 플랜지가 구비되는 바이스가 자전되게 결합되는 밸런스블록을 포함하는 조정부; 조정부와 마주하도록 베이스에 고정되게 구비되는 한편 조정관의 단부가 조정부를 향하도록 지지하여 조정관의 단부에 연결파이프와 플랜지가 순차적으로 설치되도록 하는 고정부; 고정부 및 조정부에 구비되는 조정관 또는 연결파이프 또는 플랜지를 계측하여 조정관에 연결파이프 및 플랜지를 정위치로 결합시키도록 한 레이저 계측기;를 포함하는 조정관 재현장치를 제공한다.

Description

조정관 재현장치{Adjustment pipe reproduction apparatus}

본 발명은 조정관 재현장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 라인의 형성시 양 고정관 사이를 연결하기 위한 조정관의 형상을 정확하고 신속하게 재현하기 위한 조정관 재현장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 블록(block) 단위로 제작 및 설치되는데, 내부 배관 역시 블록 단위로 제작 및 설치되어 최종 건조시 모든 기관이 정상 작동할 수 있도록 배관 라인을 형성하게 된다.

다만, 크기가 큰 대형 선박의 경우와 같이 블록 단위로 각종 기관을 제작하면, 초기 설계에 기초한 제작에 따른 설치 오차가 발생할 수밖에 없고, 배관 라인 역시 그에 따른 오차가 생길 수밖에 없다.

그러나, 배관 라인 형성시 각종 기관을 연결하는 긴 길이의 고정관(fixed pipe)은 초기 설계 도면대로 제작 및 설치하고, 각 고정관 사이를 단절시켜 여유를 둠으로써, 각종 기관의 설치 오차를 극복할 수 있다. 이때, 각 고정관 사이를 연결해주는 상대적으로 짧은 길이의 조정관(adjustment pipe)을 후작업을 통해 제작하여 설치하게 된다.

이러한 조정관의 제작 방법은 크게 3가지로 구분되는데, 현물 이용법과 지그 이용법 및 계측 재현법이 있다. 이러한 조정관의 제작 방법 중에서도 최근에는 쉽고 간단하게 조정관을 제작할 수 있고 물류 이동을 줄여 생산비를 감소시킬 수 있는 계측 재현법이 각광을 받고 있다.

계측 재현법은 한 쌍의 고정관 사이에 형성될 조정관의 형성요소를 측정장치를 이용하여 측정하고, 측정된 값을 조정관 재현장치에 입력하여 재현하게 된다. 이렇게 제작된 조정관을 현장에 가지고 가서 설치하게 되는 것이다.

계측 재현법에서 한 쌍의 고정관 사이를 연결하는 조정관의 형성요소는 파이프의 길이, 플랜지의 면각, 플랜지의 볼트홀의 위치, 배관 라인의 단차 등 4가지로 구분할 수 있다.

따라서, 조정관의 계측방법에는 위 4가지 요소를 모두 포함해야 하며, 표현방법으로는 상대적인 3차원 좌표로 나타내는 방법, 각도와 길이로 나타내는 방법, 길이로써 나타내는 방법 및 각도로서 나타내는 방법 등이 있다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, 선박의 건조과정은 블록 단위로 제작 및 설치되는데, 각 부재들이 조립되어 소블록을 형성하고, 소블록은 다시 중블록 및 대블록으로 조립되어 도크로 운반된 후 탑재되어 조립된다.

이러한 건조과정을 거치는 선박에는 다수의 배관 라인이 설치되며, 다수의 배관 라인은 블록 단위로 제작되어 탑재되나 각 블록에 장착된 배관 라인을 연결하는 이음용 배관인 조정관(adjustment pipe)은 후작업을 통해 제작하여 설치하게 된다.

즉, 조정관은 연결하고자 하는 양 배관 사이의 거리 또는 각도가 상이하게 배치된 두 배관 사이를 연결하는 배관으로서, 형상에 따라 직관과 곡관(또는 엘보관), 티(tee)관 등으로 구분되며 곡관의 굽은 각도는 90도 내지 135도 등 다양한 형태를 가진다.

이와 같은 조정관은 국내 등록특허 제10-0219002호에 개시된 바와 같이 그 양단에 플랜지가 설치되어, 이에 대응한 각 배관의 플랜지와 맞대어진 상태로 볼트와 너트로서 체결되어 조립되면 조정관의 설치작업이 완료된다.

하지만, 연결하고자 하는 양 배관이 3차원적으로 틀어져 있는 경우에는 조정관의 사이즈에 맞게 조정관을 절단하는 작업은 매우 어렵고, 현장에서는 반복적인 계측 및 절단 작업을 진행하면서 조정관이 정확히 설치되는지 확인 작업을 거쳐야 하므로 작업공정이 지연되는 문제가 있다.

게다가, 조정관의 플랜지에 형성된 볼트홀의 위치를 배관의 플랜지에 형성된 볼트홀의 위치와 일치시키는 작업 역시도 매우 번거롭고 복잡한 작업을 통한 반복적인 조정을 통해 이루어지게 되므로 많은 작업공수와 작업시간이 소요되는 문제가 있다.

국내 등록특허 제10-0219002호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배관 라인의 형성시 양 고정관 사이를 연결하기 위한 조정관의 플랜지를 조정관의 단부에 정확하면서도 신속하게 구비함과 더불어 플랜지의 볼트홀 역시도 고정관의 플랜지에 형성된 볼트홀에 정확히 일치되는 위치로 구비하여 양 고정관 사이에 조정관을 신속하면서도 정확히 설치할 수 있도록 한 조정관 재현장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조정관 재현장치는, 조정관을 재현하기 위한 조정관 재현장치에 있어서, 그 상면에 가이드레일이 구비되는 베이스; 베이스의 가이드레일에 슬라이드 이동가능하게 결합되는 한편 가이드레일과 직교되는 방향으로도 슬라이드 이동되고, 상하 방향으로도 이동되게 구비되는 이동블록과, 이동블록의 상부에 회전가능하게 결합되는 한편 그 전면에는 조정관에 설치되는 연결파이프와 플랜지가 구비되는 바이스가 자전되게 결합되는 밸런스블록을 포함하는 조정부; 조정부와 마주하도록 베이스에 고정되게 구비되는 한편 조정관의 단부가 조정부를 향하도록 지지하여 조정관의 단부에 연결파이프와 플랜지가 순차적으로 설치되도록 하는 고정부; 고정부 및 조정부에 구비되는 조정관 또는 연결파이프 또는 플랜지를 계측하여 조정관에 연결파이프 및 플랜지를 정위치로 결합시키도록 한 레이저 계측기;를 포함할 수 있다.

그리고, 조정부의 이동블록은 베이스에서 가이드레일을 따라 이동되는 제 1 이동블록; 제 1 이동블록에 구비되어 제 1 이동블록의 이동방향과 직교되는 방향으로 이동되는 제 2 이동블록; 제 2 이동블록에 구비되어 제 2 이동블록의 상방으로 이동되는 제 3 이동블록;을 포함하여, 제 3 이동블록 상의 밸런스블록을 X,Y,Z축 방향으로 이동시키도록 구비될 수 있다.

게다가, 제 3 이동블록 상에 평면적으로 회전되게 결합되는 힌지브라켓이 구비되고, 밸런스블록은 힌지브라켓에 힌지브라켓의 회전방향과 직교되는 방향으로 회전되게 구비되어, 바이스는 제 3 이동블록 상에서 X,Y,Z축 방향으로 회전되게 구비될 수 있다.

또한, 이와 더불어, 밸런스블록에는 이와 일체로 회전되는 종동휠이 고정되게 구비되고, 힌지브라켓에는 종동휠과 치합되어 종동휠을 회전시키는 구동휠이 회전가능하게 구비되며, 구동휠과 이격된 힌지브라켓에는 스톱퍼가 회전가능하게 구비되어, 구동휠의 회전을 제어할 수 있다.

그리고, 고정부는 베이스에 고정되게 설치되는 일정 높이를 갖는 베이스블록; 베이스블록에 회전가능하게 구비되는 회전판; 베이스블록에 고정되고 회전판에 결합되어 회전판을 회전시키는 서보모터; 회전판에 결합되어 직관 또는 곡관 형태의 조정관이 안착 고정되는 고정블록;을 포함할 수 있다.

게다가, 회전판에는 그 하면에 원주방향을 따라 형성된 랙기어부가 구비되고, 베이스블록에는 조정핸들이 회전가능하게 결합되는 한편 조정핸들의 외측면에는 회전판의 랙기어부와 치합되는 피니언기어부가 형성되어, 조정핸들이 회전됨에 따라 회전판이 베이스블록에서 회전되게 구비될 수 있다.

또한, 회전판에 착탈가능하게 구비되는 복수의 지주폴대와, 양 지주폴대에 그 양측부가 각각 결합되어 회전판 상의 조정관을 가압하여 고정시키는 고정바와, 고정바 상,하측의 지주폴대에 각각 결합되어 고정바를 지주폴대에서 위치 고정시키는 한쌍의 로크너트를 포함할 수 있다.

이와 더불어, 고정블록은 조정관이 곡관인 경우 그 상면에 자력으로 조정관을 안착 고정시키는 제 2 고정블록으로 구비되고, 제 2 고정블록의 전,후부에는 곡관의 조정관을 받쳐 지지하는 거치대가 구비되며, 조정관이 직관인 경우 상면에 라운드진 안착부가 형성돼 있는 제 1 고정블록으로 구비될 수 있다.

본 발명의 조정관 재현장치에 따르면, 배관 라인의 형성시 양 고정관 사이를 연결하는 조정관의 양 단부에 플랜지를 조정관의 단부에 형상에 맞게 위치시켜 정확하고 신속하게 구비함과 동시에 플랜지에 형성된 볼트홀의 위치 역시도 고정관의 플랜지에 형성된 볼트홀의 위치에 정확히 일치되게 구비함으로써 양 고정관 사이를 조정관으로 신속하게 연결할 수 있고, 이러한 일련의 작업공정이 신속하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조정관 재현장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조정관 재현장치의 조정부를 도시한 분리도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조정부의 결합단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조정부에 구성되는 밸런스블록의 회전수단을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조정관 재현장치의 고정부를 도시한 분리도이다.
도 6은 본 발명에 따른 고정부의 결합단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 고정부에 구성되는 회전판의 수동 회전구조를 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 고정부에 구성되는 고정블록을 도시한 도면으로서, 도 8의 (a)는 곡관의 조정관이 구비되는 제 1 고정블록을 도시한 도면이고, 도 8의 (b)는 직관의 조정관이 구비되는 제 2 고정블록을 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 15는 본 발명에 따른 조정관 재현장치의 작동과정을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 15는 본 발명에 따른 조정관 재현장치와 이에 구성되는 각 구성들 및 작동관계를 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 조정관 재현장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 그 상면에 다수의 가이드레일(111)이 일방향으로 설치돼 있는 판형상의 베이스(110)와, 베이스(110)의 가이드레일(111)에 이동가능하게 구비되는 한편 연결파이프(600)와 플랜지(610)가 순차적으로 결합되어 구비되는 조정부(200)와, 조정부(200)와 마주하는 베이스(110)에 구비되는 한편 연결파이프(600)와 플랜지(610)가 순차적으로 설치되는 조정관(500)(500a)이 구비되는 고정부(300)와, 고정부(300)의 조정관(500)(500a) 또는 연결파이프(600)의 단면을 촬영하여 센터값을 계측하는 한편 조정부(200)의 플랜지(610)를 촬영하여 플랜지(610)에 형성된 볼트홀의 위치 즉 회전각을 계측하는 레이저 계측기(400)를 포함한다.

베이스(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 플랫한 판형상으로 형성되고, 그 상면에는 다수의 가이드레일(111)이 베이스(110)의 길이방향으로 나란히 나열되게 구비된다. 이때, 베이스(110)에 구비된 가이드레일(111)의 방향을 도 1을 기준으로 하여 "좌우 방향(X축 방향)"이라 한다.

조정부(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(110)의 가이드레일(111) 상에 설치되어 가이드레일(111)을 따라 베이스(110)의 좌우 방향으로 슬라이드 이동되게 구비된다.

이러한 조정부(200)는 베이스(110)의 가이드레일(111)에 이동가능하게 구비되는 제 1 이동블록(210)과, 제 1 이동블록(210) 상에 이동가능하게 구비되는 제 2 이동블록(220)과, 제 2 이동블록(220) 상에 상방향으로 승강가능하게 구비되는 제 3 이동블록(240)을 포함하고, 제 3 이동블록(240) 상에 회전가능하게 구비되는 밸런스블록(260)을 포함한다.

제 1 이동블록(210)은 그 하면에 베이스(110)의 가이드레일(111)과 결합되는 제 1 가이드블록(211)이 구비되고, 그 상면에는 베이스(110)의 가이드레일(111)과 직교되는 방향으로 설치되는 복수의 상부 가이드레일(212)이 구비된다.

그리고, 제 2 이동블록(220)은 그 하면에 제 1 이동블록(210)의 상부 가이드레일(212)과 결합되는 제 2 가이드블록(221)이 구비된다.

이로써, 제 1 이동블록(210)은 베이스(110)의 가이드레일(111)을 따라 베이스(110)의 좌우 방향(X축 방향)으로 슬라이드 이동되고, 제 2 이동블록(220)은 제 1 이동블록(210)의 상부 가이드레일(212)을 따라 제 1 이동블록(210)에서 베이스(110)의 전후 방향(Y축 방향)으로 슬라이드 이동되게 구비된다.

한편, 상기와 같은 가이드레일(111)(212)과 가이드블록(211)(221)은 LM 가이드의 구조로 구비될 수 있다.

게다가, 제 1,2 이동블록(210)(220)에는 도면으로 도시되지는 않았지만, 각각의 이동블록(210)(220)을 베이스(110)와 제 1 이동블록(210) 상에서 직선 왕복 이동시키는 구동수단이 구비되고, 이 구동수단은 다양한 형태와 구조로 구현될 수 있지만, 보다 바람직하게는 볼스크류 모터의 구조로 구비되는 것이 슬림(slim)화 측면에서 바람직하다.

그리고, 제 3 이동블록(240)은 제 2 이동블록(220) 상에서 상하 방향(Z축 방향)으로 이동되게 구비되되, 이를 위해 제 2 이동블록(220)에는 승강실린더(230)가 고정되게 구비되고, 승강실린더(230)의 상단부에서 출입되는 승강로드(231)는 제 3 이동블록(240)의 하면에 고정되게 구비된다.

이로써, 승강실린더(230)에서 승강로드(231)가 출입됨에 따라 제 2 이동블록(220) 상에서 제 3 이동블록(240)이 상하로 이동되어 승강된다.

이러한 제 3 이동블록(240)의 상면 중앙부에는 원형의 안내돌부(241)가 고정되게 구비되고, 이 안내돌부(241)에는 힌지브라켓(250) 하면의 회전돌부(251)가 상대 회전가능하게 결합되어 구비된다. 이로써, 힌지브라켓(250)은 안내돌부(241) 상에서 원을 그리며 회전되게 구비된다.

힌지브라켓(250)은 도 2 및 도 3에서와 같이, 그 전면과 상면이 개구된 박스 형태의 브라켓으로 형성되고, 그 하면에는 원형의 회전돌부(251)가 돌출되게 형성된다.

이러한 힌지브라켓(250)의 회전돌부(251) 하면에는 안내돌부(241)의 상단부가 삽입되어 결합됨으로써 회전돌부(251)가 안내돌부(241)를 축으로 회전되게 구비되고, 안내돌부(241)와 회전돌부(251)는 턴테이블 구조로 결합되어, 회전돌부(251)가 안내돌부(241) 상에서 턴테이블 방식으로 회전되게 구비된다.

이로써, 힌지브라켓(250)은 제 3 이동블록(240)의 상면에서 Z축 방향을 기준으로 하여 평면적으로 원을 그리며 회전하게 된다.

한편, 힌지브라켓(250)에는 밸런스블록(260)이 힌지 결합되되, 밸런스블록(260)은 그 양측면에 각각 힌지돌부(261)가 돌출 형성되어 힌지브라켓(250)의 양측면에 힌지 결합되어 구비된다.

이러한 밸런스블록(260)의 양 힌지돌부(261) 중 일측의 힌지돌부에는 밸런스블록(260)을 회전시키는 회전수단이 구성된다.

회전수단은 도 4에 도시된 바와 같이, 일측 힌지돌부(261)를 중심으로 하는 종동휠(264)이 밸런스블록(260)에 고정되게 구비되고, 힌지브라켓(250)에는 종동휠(264)과 치합되는 구동휠(263)이 구비되며, 구동휠(263)에는 이에 일체로 형성되어 구동휠(263)을 회전시키는 회전레버(262)가 힌지브라켓(250)을 관통하여 회전가능한 상태로 구비된다.

한편, 본 실시예에서는 밸런스블록(260)을 회전시키는 회전수단을 수동으로 예시하였으나, 회전레버(262)에 모터를 구비하여 자동으로 구성할 수도 있다.

게다가, 구동휠(263)과 이격된 힌지브라켓(250)에는 별도의 작동레버(266)가 힌지브라켓(250)을 관통하여 회전가능하게 구비되고, 작동레버(266)에는 래칫 형태의 스톱퍼(265)가 고정되게 구비되어, 구동휠(263)의 회전을 제어하게 된다.

즉, 이와 같이 구비되는 스톱퍼(265)는 작동레버(266)와 일체로 회전되면서, 스톱퍼(265)가 구동휠(263)에 접하여 걸림되면 구동휠(263)의 회전은 정지되고, 구동휠(263)과 이격되어 분리되면 구동휠(263)은 회전가능한 상태가 된다.

따라서, 상기와 같은 회전수단에 의해 회전되는 밸런스블록(260)은 힌지브라켓(250) 상에서 Y축 방향으로 위치된 힌지돌부(261)를 축으로 진자와 같은 회전을 하게 되고, 스톱퍼(265)에 의해 회전된 상태로 정지되어 그 상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같은 밸런스블록(260)의 전면 즉 후술될 고정부(300)와 마주하는 면에는 원형의 바이스(270)가 구비되고, 바이스(270)에는 일정 간격으로 이격된 다수의 척(271)이 바이스(270)의 중심과 외주연 측으로 직선 이동가능하게 구비된다.

이러한 바이스(270)의 중앙부에는 후술될 고정부(300)에 고정된 조정관(500)(500a)에 설치되는 연결파이프(600)와 플랜지(610)가 척(271)에 의해 차례로 고정되어 구비되고, 이 상태에서 바이스(270)는 도면에는 도시되지는 않았지만, 밸런스블록(260)의 전면에서 X축 방향을 기준으로 하여 원을 그리며 회전 즉 자전할 수 있도록 구비되며, 밸런스블록(260)에는 바이스(270)를 자전시킬 수 있는 모터 또는 모터와 기어수단 등으로 된 구동수단이 구성될 수 있다.

이에 따라, 바이스(270)는 밸런스블록(260) 상에서 X축 방향을 기준으로 자전되고, 힌지브라켓(250)에서 회전되는 밸런스블록(260)에 의해 Y축 방향을 기준으로 회전되며, 제 3 이동블록(240)에서 회전되는 힌지브라켓(250)에 의해 Z축 방향을 기준으로 회전되게 구비됨으로써 바이스(270)에 구비되는 연결파이프(600)와 플랜지(610)를 조정관(500)(500a)의 단부에 정확히 위치시켜 용접 고정시킬 수 있는 정밀성을 갖는다.

고정부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 조정부(200)와 마주하도록 베이스(110)에 고정되게 구비되는 한편 조정관(500)(500a)의 단부가 조정부(200)를 향하도록 지지하여 조정관(500)(500a)의 단부에 연결파이프(600)와 플랜지(610)가 차례로 결합되도록 한다.

이러한 고정부(300)를 보다 구체적으로 설명하면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(110)에 고정되게 설치되는 일정 높이를 갖는 베이스블록(310)(311)과, 베이스블록(310)(311)에 회전가능하게 구비되는 회전판(340)과, 베이스블록(310)(311)에 고정되고 회전판(340)에 결합되어 회전판(340)을 회전시키는 서보모터(312)와, 회전판(340)에 결합되어 직관 또는 곡관 형태의 조정관(500)(500a)이 안착 고정되는 고정블록(350)(360)을 포함한다.

베이스블록(310)(311)은 본 실시예에서는 2단의 원통형으로 구비된 것을 일례로 예시하였는데, 경우에 따라서는 1단 또는 다단으로 구비되어 그 높이를 조절할 수도 있다.

베이스블록 중 하단에 위치한 제 1 베이스블록(310)은 그 상면에 폐쇄된 중공으로 형성되고, 제 1 베이스블록(310)의 상면에는 서보모터(312)가 고정되게 구비되며, 서보모터(312)의 모터축은 제 1 베이스블록(310)의 상면을 관통하여 상부의 제 2 베이스블록(311) 내로 돌출되게 구비된다.

그리고, 제 2 베이스블록(311)은 중공부재로서 제 1 베이스블록(310)의 상면에 안착된 상태로 고정되게 구비되고, 폐쇄된 하면에는 제 1 베이스블록(310)에 구비된 서보모터(312)의 모터축이 관통되어 돌출되게 구비된다.

이러한 제 2 베이스블록(311)의 내부에는 서보모터(312)의 동력을 후술될 회전판(340)에 감속시켜 전달하기 위한 감속기(313)가 구비되고, 감속기(313)는 서보모터(312)의 모터축에 연결되게 구비된다.

또한, 제 2 베이스블록(311)의 상단부에는 외측으로 돌출된 원형의 고정판(320)이 고정되게 구비되고, 고정판(320)의 중앙부에는 제 2 베이스블록(311)의 내측으로 삽입되어 구비되는 중공의 스페이서(321)가 고정되게 구비된다.

이러한 스페이서(321)는 그 상단부의 플랜지가 제 2 베이스블록(311)의 상단부에 안착되어 고정되고, 하단부의 내주면에는 베어링이 구비된다.

그리고, 상기와 같이 구비되는 고정판(320)의 상면에는 회전판(340)이 회전가능하게 구비되되, 회전판(340)의 중앙부에는 하향 돌출되는 연결축(341)이 형성되고, 이 연결축(341)은 스페이서(321)에 관통 결합되어 감속기(313)에 연결된다.

따라서, 감속기(313)에 의한 연결축(341)은 스페이서(321) 내에서 감속 회전되고, 연결축(341)의 상면에 일체로 형성된 회전판(340)은 고정판(320) 위에서 감속 회전된다.

이때, 회전판(340)의 연결축(341)은 스페이서(321)와의 사이에 베어링이 구비되어 있어 원활한 회전이 이루어지고, 회전판(340)은 고정판(320)의 상면과 일정한 간극을 유지한 채로 구비되어 고정판(320) 상에서 큰 저항없이 원활히 회전된다.

그리고, 회전판(340)과 고정판(320) 사이의 간극에는 회전판(340)을 수동으로 회전시키기 위한 조정핸들(330)이 구비되되, 조정핸들(330)의 축부는 도 7에 도시된 바와 같이 고정판(320)에 아이들 상태로 끼워져 구비되는 한편 축부의 상측이 고정판(320)의 상면을 관통하여 회전판(340) 측으로 돌출되게 구비되고, 핸들부는 회전판(340)의 외측에 노출되게 구비된다.

특히, 조정핸들(330)의 축부에는 그 외측면에 피니언기어부(331)가 원주방향으로 형성되고, 이에 대응한 회전판(340)의 하면에는 조정핸들(330)의 피니언기어부(331)와 치합되는 랙기어부(342)가 원형의 링 형태로 형성된다.

따라서, 조정핸들(330)을 고정판(320) 상에서 회전시키면, 조정핸들(330)의 피니언기어부(331)에 치합된 랙기어부(342)를 갖는 회전판(340)이 고정판(320) 상에서 회전되고, 이와 같이 조정핸들(330)에 의한 회전판(340)의 회전시는 회전판(340)의 회전량을 정밀하게 미세 조정할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같은 회전판(340)의 상면에는 조정관(500)(500a)을 고정시키기 위한 고정블록(350)(360)이 착탈가능하게 결합되어 구비되되, 이 고정블록(350)(360)은 조정관(500)(500a)의 형상에 따라 달리 구비된다. 즉, 조정관(500)이 곡관인 경우에는 도 8의 (a)에서와 같은 제 1 고정블록(350)이 구비되고, 조정관(500a)이 직관인 경우에는 도 8의 (b)에서와 같은 제 2 고정블록(360)이 구비된다.

제 1 고정블록(350)은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 회전판(340)의 중앙 상면에 상방으로 돌출되게 결합된 원형블록으로 구비되고, 제 1 고정블록(350)의 상면에는 곡관의 조정관(500)이 안착되어 구비된다. 이때, 곡관의 조정관(500)은 제 1 고정블록(350)의 상면에 자력으로 견고히 부착 고정되어 구비됨이 바람직하다.

또, 제 1 고정블록(350)의 전,후부에는 제 1 고정블록(350)의 외측으로 돌출되는 곡관의 조정관(500)을 받쳐 지지하는 거치대(351)가 구비되고, 이 거치대(351)는 회전판(340)의 상면에 결합 고정된 지지대(352)에 결합되어 구비된다.

특히, 거치대(351)는 "Y"자 형상으로 형성되어 조정관(500)의 하면을 안정적으로 받쳐 지지할 수 있고, 그 하부축이 지지대(352)의 상부축에 나사 결합되어 구비됨에 따라 거치대(351)의 높이를 조절할 수 있게 된다.

한편, 제 2 고정블록(360)은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 회전판(340)의 중앙 상면에 상방으로 돌출되게 결합된 직육면체의 블록으로 구비되고, 그 상면에는 직관의 원호에 대응한 라운드진 안착부(361)가 형성돼 있어, 직관의 조정관(500a)을 제 2 고정블록(360)에 안정적으로 안착시켜 구비할 수 있게 된다. 제 2 고정블록(360)의 경우에도 제 1 고정블록(350)의 경우와 마찬가지로 안착부(361) 상에 조정관(500a)을 자력으로 부착하여 고정할 수도 있다.

게다가, 상기와 같은 회전판(340)에는 각 고정블록(350)(360)에 안착되어 구비되는 조정관(500)(500a)을 고정블록(350)(360)에 고정시키는 고정수단이 더 구비될 수 있다.

이러한 고정수단은 회전판(340)의 상면 양측부에 착탈가능하게 결합되어 수직하게 세워져 구비되는 복수의 지주폴대(343)와, 양 지주폴대(343)의 상단부에 그 양측부가 각각 결합되어 고정블록(350)(360) 상에 구비된 조정관(500)(500a)을 가압하여 고정시키는 고정바(344)와, 고정바(344) 상,하측의 지주폴대(343)에 각각 결합되어 고정바(344)를 지주폴대(343)에서 위치 고정시키는 한쌍의 로크너트(345)를 포함한다.

특히, 양 지주폴대(343)는 회전판(340)의 상면에 180도로 이격되게 구비되어, 이에 결합되는 고정바(344)가 회전판(340)의 중심을 가로질러 구비되도록 함으로써 고정바(344)가 고정블록(350)(360) 상의 조정관(500)(500a)을 고정블록(350)(360) 측으로 정확히 가압하여 고정시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같은 고정바(344)는 고정바(344)의 상,하측에서 지주폴대(343)에 나사 결합된 로크너트(345)의 위치(높이)를 조절함에 따라 지주폴대(343)에서 고정바(344)의 높이를 조절할 수 있게 되므로, 다양한 사이즈의 조정관(500)(500a)을 고정부(300)의 고정블록(350)(360)에 각각 구비할 수 있는 이점이 있다.

한편, 레이저 계측기(400)는 베이스(110)를 벗어난 영역에 설치되어, 고정부(300)에 장착되는 조정관(500)(500a) 단부의 면각과 센터값 등과 같은 형성요소를 촬영하여 계측하고, 조정부(200)에 장착되는 연결파이프(600)의 형성요소 및 플랜지(610)의 볼트홀 위치 등을 촬영하여 계측할 수 있다.

이에 따라, 레이저 계측기(400)에서 계측된 조정관(500)의 면각과 센터값에 따라 조정부(200)의 밸런스블록(260)에 구비된 바이스(270)를 X,Y,Z축 방향으로 회전시켜 바이스(270)에 장착된 연결파이프(600)의 각도와 센터를 고정부(300)에 장착된 조정관(500)(500a)의 각도와 센터에 일치되도록 조정한 후, 조정부(200)를 고정부(300) 측으로 이동시켜 고정부(300)의 조정관(500)(500a)에 연결파이프(600)를 접촉시켜 용접 고정하여 설치한다. 이후, 조정부(200)의 바이스(270)에 다시 플랜지(610)를 장착시키고 플랜지(610)의 볼트홀 위치를 레이저 계측기(400)로 계측하여 선박의 배관 라인에 구비된 고정관에 맞도록 그 위치 및 각도를 조절한 후, 조정부(200)를 고정부(300) 측으로 이동시켜 플랜지(610)를 조정관(500)(500a)에 설치된 연결파이프(600)에 용접하여 설치함으로써 조정관(500)의 재현이 완료된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 조정관 재현장치의 작동관계를 설명한다.

먼저, 조정관(500)이 곡관인 경우는 도 8의 (a)에서와 같이 고정부(300)의 회전판(340) 위에 제 1 고정블록(350)과 거치대(351) 및 지지대(352)를 설치한다.

이 상태에서 곡관의 조정관(500)을 제 1 고정블록(350) 위에 자력으로 부착 고정시킨 후, 회전판(340)에 복수의 지주폴대(343)를 설치하고, 양 지주폴대(343)의 상단부에 고정바(344)를 결합시켜 로크너트(345)로서 고정바(344)의 위치를 조절하여 조정관(500)을 제 1 고정블록(350)에 가압 고정시킨다.

이후, 도 9에서와 같이, 고정부(300)의 회전판(340)을 서보모터(312) 또는 조정핸들(330)을 통해 90도 회전시켜 제 1 고정블록(350)에 고정된 조정관(500)의 일단부가 레이저 계측기(400)를 향하도록 위치시킨 후, 레이저 계측기(400)로서 조정관(500)의 일단부를 촬영하여 형성요소를 계측한다.

이때, 레이저 계측기(400)에서 계측된 조정관(500)의 형성요소는 조정관(500)의 면각과 센터값일 수 있고, 계측 후에는 고정부(300)의 회전판(340)을 역회전시켜 조정관(500)의 일단부가 조정부(200)를 향하도록 위치시킨다.

그 다음, 도 10에서와 같이, 조정부(200)의 바이스(270)에 직관인 연결파이프(600)를 장착하고, 레이저 계측기(400)에서 계측된 조정관(500)의 면각 및 센터값 정보를 통해 조정부(200)의 바이스(270)를 X,Y,Z축 방향으로 회전시킴과 동시에 제 1,2,3 이동블록(210)(220)(240)을 통해 연결파이프(600)의 센터를 조정관(500)의 센터에 맞춰 일치시킨다.

이후, 도 11에서와 같이, 제 1 이동블록(210)을 통해 조정부(200)를 고정부(300) 측으로 이동시키고, 조정부(200)의 이동에 의해 바이스(270)에 장착된 연결파이프(600)의 단부가 고정부(300)의 제 1 고정블록(350)에 장착된 조정관(500)의 단부에 접촉되며, 서로 접촉된 연결파이프(600)의 단부를 조정관(500)의 단부에 용접 고정하여 연결파이프(600)를 조정관(500)의 단부에 설치하게 된다.

그런 다음, 조정부(200)를 고정부(300)에서 이격시켜 분리시킨 상태에서 고정부(300)의 회전판(340)을 90도 회전시켜 조정관(500)에 용접 고정된 연결파이프(600)의 단부에 대한 형성요소 즉 면각 정보와 센터값을 계측한 후, 회전판(340)을 역회전시켜 연결파이프(600)가 조정부(200)를 향하도록 위치시킨다.

이 상태에서 도 12에서와 같이, 조정부(200)의 바이스(270)에 플랜지(610)를 장착하고, 장착된 플랜지(610)의 볼트홀을 레이저 계측기(400)로 계측한다.

이후, 계측된 플랜지(610)의 볼트홀을 배관 라인의 고정관에 형성된 볼트홀과 일치되도록 바이스(270)를 회전시켜 볼트홀의 위치를 각도 조정하여 셋팅하고, 이동블록(210)(220)(240)을 통해 플랜지(610)를 조정관(500)에 용접 고정된 연결파이프(600)의 면각과 높이에 맞도록 조정하여 셋팅한다.

이 상태에서 도 13에서와 같이, 조정부(200)를 재차 고정부 측으로 이동시켜 조정부(200)의 플랜지(610)를 연결파이프(600)의 단부에 접촉시킨 후, 용접 고정하여 플랜지(610)를 연결파이프(600)의 단부에 설치한다.

그런 다음, 레이저 계측기(400)로 조정관(500)의 다른 단부를 계측하여 조정관(500)의 면각과 센터값을 계측한 후, 고정부(300)의 회전판(340)을 역방향으로 90도 회전시켜 조정관(500)의 다른 단부가 도 14에서와 같이 조정부(200)를 향하도록 위치시킨다.

이 상태에서 조정부(200)의 바이스(270)에 연결파이프(600)를 장착하여 전술한 작동과정을 반복하여 조정관(500)의 다른 단부에 연결파이프(600)를 용접 고정하여 설치하고, 이후 조정부(200)의 바이스(270)에 플랜지(610)를 장착하여 전술한 작동과정을 통해 조정관(500)의 다른 단부에 설치된 연결파이프(600)에 플랜지(610)를 용접 고정하여 설치한다.

따라서, 곡관의 조정관(500) 양측 단부에는 도 15에서와 같이, 연결파이프(600)와 플랜지(610)가 각각 설치됨으로써 곡관인 조정관(500)의 재현이 완료되고, 재현된 조정관(500)을 배관 라인의 단절된 양 고정관 사이에 연결하여 설치할 수 있다.

한편, 조정관(500a)이 직관인 경우에는 도 8의 (b)에서와 같이, 고정부(300)의 회전판(340) 위에 제 2 고정블록(360)을 설치하고, 제 2 고정블록(360)의 안착부(361) 상에 조정관(500a)을 안착시키고, 지주폴대(343)와 고정바(344)로서 조정관(500a)을 제 2 고정블록(360)에 고정시킨 후, 전술한 곡관의 조정관(500)과 같은 방법으로 직관의 조정관(500a) 양측 단부에 연결파이프(600)와 플랜지(610)를 차례로 각각 설치하여 직관인 조정관(500a)의 재현을 완료하게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 재현장치 110 : 베이스
111 : 가이드레일 200 : 조정부
210 : 제 1 이동블록 211 : 제 1 가이드블록
212 : 상부 가이드레일 220 : 제 2 이동블록
221 : 제 2 가이드블록 230 : 승강실린더
231 : 승강로드 240 : 제 3 이동블록
241 : 안내돌부 250 : 힌지브라켓
251 : 회전돌부 260 : 밸런스블록
261 : 힌지돌부 262 : 회전레버
263 : 구동휠 264 : 종동휠
265 : 스톱퍼 266 : 작동레버
270 : 바이스 271 : 척
300 : 고정부 310,311 : 베이스블록
312 : 서보모터 313 : 감속기
320 : 고정판 321 : 스페이서
330 : 조정핸들 331 : 피니언기어부
340 : 회전판 341 : 연결축
342 : 랙기어부 343 : 지주폴대
344 : 고정바 345 : 로크너트
350 : 제 1 고정블록 351 : 거치대
352 : 고정부 360 : 제 2 고정블록
361 : 안착부 400 : 레이저 계측기
500,500a : 조정관 600 : 연결파이프
610 : 플랜지

Claims

조정관을 재현하기 위한 조정관 재현장치에 있어서,
그 상면에 가이드레일이 구비되는 베이스;
베이스의 가이드레일에 슬라이드 이동가능하게 결합되는 한편 가이드레일과 직교되는 방향으로도 슬라이드 이동되고, 상하 방향으로도 이동되게 구비되는 이동블록과, 이동블록의 상부에 회전가능하게 결합되는 한편 그 전면에는 조정관 단부에 순차적으로 설치되는 연결파이프와 플랜지가 구비되는 바이스가 자전되게 결합되는 밸런스블록을 포함하는 조정부;
조정부와 마주하도록 베이스에 고정되게 구비되는 한편 조정관의 단부가 조정부를 향하도록 지지하여 조정관의 단부에 연결파이프와 플랜지가 순차적으로 설치되도록 하는 고정부; 및
베이스를 벗어난 영역에 설치되어, 조정관에 연결파이프 및 플랜지를 정위치로 결합시키도록 고정부에 장착되는 조정관 단부의 형성요소(면각과 센터값)를 촬영하여 계측하고, 조정부에 장착되는 연결파이프의 형성요소(면각과 센터값) 및 플랜지의 볼트홀 위치를 촬영하여 계측하는 레이저 계측기;를 포함함으로써,
조정관에 단부에 순차적으로 설치되는 연결파이프와 플랜지는,
레이저 계측기에서 계측된 조정관의 형성요소에 따라 조정부의 밸런스블록에 구비된 바이스를 X,Y,Z축 방향으로 회전시켜 바이스에 장착된 연결파이프의 각도와 센터를 고정부에 장착된 조정관의 각도와 센터에 일치되도록 조정한 후, 조정부를 고정부 측으로 이동시켜 고정부의 조정관에 연결파이프를 용접 고정하여 설치한 후, 조정부의 바이스에 플랜지를 장착시키고 플랜지의 볼트홀 위치를 레이저 계측기로 계측하여 선박의 배관 라인에 구비된 고정관에 맞도록 그 위치 및 각도를 조절한 후, 조정부를 고정부 측으로 이동시켜 플랜지를 조정관에 설치된 연결파이프에 용접하여 설치됨으로써 조정관의 재현이 완료되도록 한 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
조정부의 이동블록은 베이스에서 가이드레일을 따라 이동되는 제 1 이동블록;
제 1 이동블록에 구비되어 제 1 이동블록의 이동방향과 직교되는 방향으로 이동되는 제 2 이동블록;
제 2 이동블록에 구비되어 제 2 이동블록의 상방으로 이동되는 제 3 이동블록;을 포함하여,
제 3 이동블록 상의 밸런스블록을 X,Y,Z축 방향으로 이동시키도록 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 2에 있어서,
제 3 이동블록 상에 평면적으로 회전되게 결합되는 힌지브라켓이 구비되고, 밸런스블록은 힌지브라켓에 힌지브라켓의 회전방향과 직교되는 방향으로 회전되게 구비되어,
바이스는 제 3 이동블록 상에서 X,Y,Z축 방향으로 회전되게 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 3에 있어서,
밸런스블록에는 이와 일체로 회전되는 종동휠이 고정되게 구비되고,
힌지브라켓에는 종동휠과 치합되어 종동휠을 회전시키는 구동휠이 회전가능하게 구비되며,
구동휠과 이격된 힌지브라켓에는 스톱퍼가 회전가능하게 구비되어, 구동휠의 회전을 제어하는 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
고정부는 베이스에 고정되게 설치되는 일정 높이를 갖는 베이스블록;
베이스블록에 회전가능하게 구비되는 회전판;
베이스블록에 고정되고 회전판에 결합되어 회전판을 회전시키는 서보모터;
회전판에 결합되어 직관 또는 곡관 형태의 조정관이 안착 고정되는 고정블록;을 포함하는 조정관 재현장치.
청구항 5에 있어서,
회전판에는 그 하면에 원주방향을 따라 형성된 랙기어부가 구비되고,
베이스블록에는 조정핸들이 회전가능하게 결합되는 한편 조정핸들의 외측면에는 회전판의 랙기어부와 치합되는 피니언기어부가 형성되어,
조정핸들이 회전됨에 따라 회전판이 베이스블록에서 회전되게 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
회전판에 착탈가능하게 구비되는 복수의 지주폴대와, 양 지주폴대에 그 양측부가 각각 결합되어 회전판 상의 조정관을 가압하여 고정시키는 고정바와, 고정바 상,하측의 지주폴대에 각각 결합되어 고정바를 지주폴대에서 위치 고정시키는 한쌍의 로크너트를 포함하는 조정관 재현장치.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
고정블록은 조정관이 곡관인 경우 그 상면에 자력으로 조정관을 안착 고정시키는 제 2 고정블록으로 구비되고, 제 2 고정블록의 전,후부에는 곡관의 조정관을 받쳐 지지하는 거치대가 구비되며, 조정관이 직관인 경우 상면에 라운드진 안착부가 형성돼 있는 제 1 고정블록으로 구비되는 조정관 재현장치.