KR102133751B1 - 조선 철의장품에 사용되는 steel plate류의 모서리 그라인딩 자동화 장치 - Google Patents

조선 철의장품에 사용되는 steel plate류의 모서리 그라인딩 자동화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류(철판 및 형강재)의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 관한 것이다.
구체적으로는, 철판(Steel Plate), Equal Angle(EA), Unequal Angle(UA), Channel, H-Beam, I-Beam 등으로 이루어진 형강재의 모서리를 사상(그라인딩) 작업하는 것을 자동화시킬 수 있도록 구성된, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치는, 피가공물(모재)인 STEEL PLATE류를 전자석을 이용하여 고정하되 제어에 기반하여 회전될 수 있도록 하면서, STEEL PLATE류를 가공하는 커터는 다수 축으로 구성된 로봇 암(Arm)에 의해 3축 회동 제어가 됨에 따라, 자동으로 형강재의 모서리 그라인딩 작업을 수행할 수 있다.

Description

조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치{AUTO MACHINE FOR GRINDING OF STEEL PLATE'S EDGE}
본 발명은 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류(철판 및 형강재 등)의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 관한 것이다.
구체적으로는, 철판(Steel Plate), Equal Angle(EA), Unequal Angle(UA), Channel, H-Beam, I-Beam 등으로 이루어진 형강재의 모서리를 사상(그라인딩) 작업하는 것을 자동화시킬 수 있도록 구성된, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치는, 피가공물(모재)인 STEEL PLATE류를 전자석을 이용하여 고정하되 제어에 기반하여 회전될 수 있도록 하면서, STEEL PLATE류를 가공하는 커터는 다수 축으로 구성된 로봇 암(Arm)에 의해 3축 회동 제어가 됨에 따라, 자동으로 형강재의 모서리 그라인딩 작업을 수행할 수 있다.
일반적으로 선박 또는 해양구조물에는 의장품, 배관 및 기자재 등이 설치될 수 있는데, 이를 고정하기 위해 상기 구성품들은 구조용 주부재와 용접에 의해 조립 또는 설치될 수 있다.
이러한 조선 철의장품은 그 크기가 매우 다양한데, 구조용 주부재와 용접될 때 용접열에 의해 도장 손상이나 구조 손상이 발생하는 것을 예방하기 위하여 각종 형강재가 삽입될 수 있다.
이러한 형강재는 본 발명의 STEEL PLATE류로서, 철판(Steel Plate), Equal Angle(EA), Unequal Angle(UA), Channel, H-Beam, I-Beam 등으로 이루어질 수 있고, 상기한 목적 이외에도 철의장품의 높낮이 등 설치 또는 조립시 발생하는 단차를 조정해 철의장품의 구속력을 향상시키기 위해 필요한 부재이다.
이러한 형강재는, 다양한 환경에 사용되기 때문에 다양한 형상이 존재하며 크기 또한 다양하게 제작될 수 있다.
한편, 해양 구조물의 제작에는 매우 많은 형강재들이 필요하기 때문에 이러한 형강재의 년간 생산 수량은 십수만개가 된다.
이러한 형강재의 제작은 필요한 형상 및 크기로 만드는 절단 공정뿐만 아니라 절단 후에 생기는 예리한 모서리를 사상(그라인딩)하는 공정이 포함될 수 있다.
그런데, 형강재의 절단 공정은 산소 절단 장비 등을 이용하여 자동화가 가능한 반면, 형강재의 모서리를 그라인딩하는 사상 공정은 절단 후 다양한 크기 및 형상의 형강재를 그라인딩하는 작업이므로 종래에는 작업자가 전량 수작업으로 진행해 왔다.
따라서, 종래의 형강재 사상 공정은 완전한 수작업으로 이루어지기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 사상 품질이 달라져 일정한 품질을 유지하는 것이 어렵고 작업시 비산물이 시야를 가리거나 그라인더의 날이 이탈되는 등의 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 작업자의 피로도가 누적, 상승하여 작업자의 근골격계 질환을 유발할 수 있으며, 이에 따라 산업 재해의 발생 빈도가 상승할 수 있고 작업 시간이 오래걸려 생산 단가가 상승할 수 있는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1220167호(2013.01.11. 공고) 등록특허공보 제10-1856351호(2018.05.09. 공고) 등록특허공보 제10-1931648호(2018.12.21. 공고) 등록특허공보 제10-0937241호(2010.01.15. 공고)
본 발명의 목적은, 철판(Steel Plate), Equal Angle(EA), Unequal Angle(UA), Channel, H-Beam, I-Beam 등으로 이루어진 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리를 사상(그라인딩) 작업하는 것을 자동화시킬 수 있도록 구성된, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치를 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치는,
하측몸체와; 상기 하측몸체의 상측에서 측면을 이루는 다수 개의 측벽과; 상기 측벽의 상측에 상측을 폐쇄하도록 구성된 상부판;을 포함하되,
상기 측벽 내측 중, 상기 하측몸체의 상면으로는 작업판이 설치되고,
다수 개의 측벽 중 어느 한면에는 중간도어가, 상기 하측몸체의 측면 중 어느 하나의 측면에 하부도어가 형성되며,
다수 개의 측벽 중 어느 한면에는 제어패널 및 디스플레이가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 작업판의 하측으로는,
상기 작업판의 상측에 누적된 불순물을 하측으로 배출하는 배출호퍼가 구성되고,
상기 하측몸체 내부에는 상기 배출호퍼로부터 배출되는 불순물을 수거하는 수거함이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작업판의 상면에는,
다수 개의 통공을 가지도록 구성되되 적어도 1개 이상 구비된 배출판과; 베이스와; 상기 베이스의 상측으로 연결되어 다수의 암과 축으로 구성된 로봇암과; 상기 로봇암의 단부에 구비된 단부체와; 상기 단부체에 결합되고 커터가 설치되는 공구부재;가 구성되되,
상기 공구부재는 상기 작업판의 작업영역 상측에 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작업영역은,
상기 작업판의 상면에 안착되고, 상면에 STEEL PLATE류가 안착되는 전자석과,
상기 작업판의 상, 하방향으로 관통된 축을 기준으로, 상기 축의 상측에 상기 작업판의 일측에 전자석과 인접한 기어로 구비된 회전부 및 상기 축의 하측에 축과 연결된 모터를 포함하도록 구성된 회전구동부와,
상기 작업판의 다른 일측에 전자석과 인접한 기어로 구비된 회전보조부를 포함하되,
상기 전자석은 측면이 상기 회전구동부의 회전부 또는 회전보조부의 기어에 맞물리도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로봇암은,
상기 베이스에 구비된 유압식 서보모터와,
상기 베이스의 상측에 구성된 전기식 서보모터; 및 상기 전기식 서보모터를 베이스에 연결하기 위하여 하방으로 연장되어 베이스 결합된 축;을 포함하는 제1 축과,
상기 제1 축의 축에 결합되어 전기식 서보모터의 회전에 의해 회전되는 제1 암과,
상기 제1 암의 다른 단부에 결합되는 제2 암와,
상기 제1 암의 다른 단부와 제2 암부를 결합하되, 상기 베이스 내측에 구비된 유압식 서보모터로부터 동력을 인가받아 회전 제어되는 제2 축과,
상기 제2 암의 다른 단부에 고정결합된 단부체와,
상기 단부체에 결합되되 하방으로 커터가 고정되는 커터고정부를 가지는 공구부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단부체는 소정의 케이스로 구성되되,
단부체 케이스의 상측에 구비된 공구부재 제어용 서보모터와,
상기 공구부재 제어용 서보모터에 연결되어 회전되며 단부체 케이스 내측에서 하방으로 연장된 가이드축과,
상기 단부체 케이스의 일측에 소정의 크기와 좌, 우 폭을 가지도록 구성된 가이드홈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공구부재는 소정의 케이스로 구성되되,
상기 공구부재 케이스의 일측에 연장되도록 일체로 구성된 가이드를 포함하며,
상기 가이드는 단부가 링 형상으로 구성되어, 상기 가이드홈을 관통하여 상기 단부체의 가이드축에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공구부재 케이스의 내측으로는 스핀들 모터가 구비되며, 상기 스핀들 모터의 축이 하방으로 연장되면서 상기 공구부재 케이스의 외측으로 노출되도록 하고,
상기 스핀들 모터의 축의 노출된 단부에는 커터 고정을 위한 커터고정부가 구성되며,
상기 공구부재 케이스의 외면 중 일측에는 소정의 길이를 가지는 봉 형상의 라인추적부가 결합되되,
상기 라인추적부는,
상기 공구부재 케이의 외면에 힌지를 통해 결합되어 상기 공구부재 케이스에 대하여 수직된 방향 또는 일직선 상의 방향으로 이동될 수 있도록 하고,
상기 라인추적부가 공구부재 케이스에 대하여 일직선 상의 방향으로 이동한 경우, 커터와 동일 선상에 위치됨에 따라, STEEL PLATE류의 모서리 단부를 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 암의 일측으로는 하방을 향하도록 구성된 트래킹센서가 구비되되, 상기 트래킹센서는 하방을 조사함으로써 형상재의 형상을 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작업판의 상면의 다른 일측 중, 전자석에 인접한 위치에 상측으로 연장되어 상, 하 방향으로 길이가 가변되는 실린더(S)와, 상기 실린더(S)의 상측에 축을 통해 결합된 모터(M)가 내장된 커버(C)와, 상기 커버(C)의 다른 일측으로 연장되되 상기 실린더(S)와 수직된 방향으로 연장된 암(A, Arm)과, 상기 암(A)의 다른 단부에 하방으로 돌출된 가압부(P, Push)를 포함하여 구성된 모재가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 의하면, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류를 전자석을 이용하여 고정하되 제어에 기반하여 회전될 수 있도록 하면서, 사상 가공하는 커터는 다수 축으로 구성된 로봇 암(Arm)에 의해 3축 회동 제어가 됨에 따라, 자동으로 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 작업을 수행할 수 있는 자동화 장비를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 전면방향 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 측면방향 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 내측에 구비된 작업판의 상측 구성을 평면 방향에서 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 내측에 구비된 작업판의 상측 구성을 측면 방향에서 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 모재가압부 구성을 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 관한 것이다.
구체적으로는, Equal Angle(EA), Unequal Angle(UA), Channel, H-Beam, I-Beam 등으로 이루어진 STEEL PLATE류의 모서리를 사상(그라인딩) 작업하는 것을 자동화시킬 수 있도록 구성된, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치는, 피가공물(모재)인 STEEL PLATE류를 전자석을 이용하여 고정하되 제어에 기반하여 회전될 수 있도록 하면서, STEEL PLATE류를 가공하는 커터는 다수 축으로 구성된 로봇 암(Arm)에 의해 3축 회동 제어가 됨에 따라, 자동으로 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 작업을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치를 첨부된 도면을 통해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 전면방향 구성을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 측면방향 구성을 나타낸 것이다.
첨부된 도면에 따른 본 발명은 하측몸체와; 상기 하측몸체의 상측에서 측면을 이루는 다수 개의 측벽과; 상기 측벽의 상측에 상측을 폐쇄하도록 구성된 상부판;을 포함한다.
이때, 상기 측벽 내측 중, 상기 하측몸체의 상면으로는 작업판이 설치된다.
한편, 상기 다수 개의 측벽이란, 측방향 면을 모두 폐쇄할 수 있도록 판 형상으로 구성되며, 바람직하게는 내부가 보일 수 있도록 투명하게 형성될 수 있다.
아울러, 다수 개의 측벽 중 어느 한면은 도 2와 같이 중간도어가 구비되어 상기 중간도어를 개방함으로써 장치 내부가 외부와 연통되도록 할 수 있다.
또한, 상기 다수 개의 측벽 중 어느 한면에는 제어패널 및 디스플레이가 구비되어 장치 제어를 위한 설정 및 온(On)/오프(Off) 제어를 수행하고, 작업 중 정보를 눈으로 볼 수 있도록 할 수 있다. 아울러, 제어패널의 일측으로는 경광등을 구비하여 작업 중, 작업 중단, 오류, 고장 등을 일목에 알 수 있도록 할 수도 있다.
상기 하측몸체도, 측면 중 어느 하나의 측면 일면에 하부도어가 형성되어 상기 하부도어를 개방하는 경우, 하측몸체 내부가 외부와 연통되도록 할 수 있다.
이러한 하측몸체의 내부로는 제어패널로부터 제어신호를 수신하여 후술될 로봇암과 '조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류'(이하, 'STEEL PLATE류'로 지칭) 고정을 위한 전자석과 모재가압부, 모터 등 장치의 전반적인 제어를 수행하는 제어부와 제어선 등이 구비될 수 있다. 특히 제어부는 STEEL PLATE류가 전자석의 상측에 안착되면 전자석이 자력을 가지도록 하여 STEEL PLATE류를 고정하도록 할 수 있다.
또한, 상기 하측몸체의 내부로는 도 1과 같이 하측몸체 상면에 설치된 작업판의 하면에 호퍼 형태로 구비된 배출호퍼를 설치하여, 작업판에 누적되는 작업에 따른 칩(Chip) 등의 불순물이 작업판으로부터 배출되도록 할 수 있다.
이러한 배출호퍼의 배출영역의 하측으로는 수거함이 구비될 수 있다.
즉, 상기 하측몸체는 프레임으로 뼈대를 이루고 내부는 비어있도록 구성되는 것으로서, 프레임을 통해 하측몸체의 상면에 작업판이 볼트 등으로 설치되고, 하측몸체의 비어있는 내부에 배출호퍼와 수거함이 구비되도록 하는 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면의 도 3 및 도 4를 통해 작업판을 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 내측에 구비된 작업판의 상측 구성을 평면 방향에서 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 내측에 구비된 작업판의 상측 구성을 측면 방향에서 나타낸 것이다.
상기 작업판의 일측으로는 다수 개의 통공을 가지는 배출판이 적어도 1개 이상 구비될 수 있으며, 상기 통공을 통해 작업 중 발생되는 칩 등의 불순물이 하부로 배출되도록 할 수 있다.
이때, 배출되지 못하고 남은 불순물은 작업 후, 중간도어를 개방하여 에어건 등으로 불어줌으로써 통공을 통해 배출호퍼를 거쳐 수거함으로 배출되도록 할 수 있을 것이다.
또한, 상기 작업판의 상면 중 다른 일측으로는 베이스와; 상기 베이스의 상측으로 연결되어 다수의 암과 축으로 구성된 로봇암과; 상기 로봇암의 단부에 구비된 단부체와; 상기 단부체에 결합되고 커터가 설치되는 공구부재;가 구성될 수 있다.
이때, 공구부재는 상기 로봇암의 3축 회동 제어를 통해 작업영역에 고정된 STEEL PLATE류를 가공할 수 있으며, 이를 위해 공구부재는 작업영역의 상측에 위치될 수 있도록 암(Arm)의 길이를 설계하도록 한다.
먼저, 상기 작업영역은,
상기 작업판의 상면에 안착되고, 상면에 STEEL PLATE류가 안착되는 전자석과,
상기 작업판의 상, 하방향으로 관통된 축을 기준으로, 상기 축의 상측에 상기 작업판의 일측에 전자석과 인접한 기어로 구비된 회전부 및 상기 축의 하측에 축과 연결된 모터를 포함하도록 구성된 회전구동부와,
상기 작업판의 다른 일측에 전자석과 인접한 기어로 구비된 회전보조부를 포함하되,
상기 전자석은 측면에 상기 회전구동부의 회전부 또는 회전보조부의 기어에 맞물리는 기어산이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 전자석은 회전구동부의 회전에 기반하여 작업판의 상측에서 회전될 수 있으며, 이를 위해 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 전자석은 작업판의 상면에 축을 통해 결합 설치될 수 있을 것이다.
이때, 상기 전자석은, 1개의 큰 단일모듈로 구성될 수도 있지만, 다수 개의 작은 단일모듈을 배열시킨 모듈결합체를 채용할 수도 있을 것이다.
상술된 베이스의 상측에 구비된 로봇암에 대하여 설명한다.
첨부된 도면의 도 4에 따르면, 내측에 유압식 서보모터를 구비한 베이스와,
상기 베이스의 상측에 구성된 전기식 서보모터; 및 상기 전기식 서보모터를 베이스에 연결하기 위하여 하방으로 연장되어 베이스 결합된 축;을 포함하는 제1 축과,
상기 제1 축의 축에 결합되어 전기식 서보모터의 회전에 의해 회전되는 제1 암과,
상기 제1 암의 다른 단부에 결합되는 제2 암과,
상기 제1 암의 다른 단부와 제2 암부를 결합하되, 상기 베이스 내측에 구비된 유압식 서보모터로부터 동력을 인가받아 회전 제어되는 제2 축과,
상기 제2 암의 다른 단부에 고정결합된 단부체와,
상기 단부체에 결합되되 하방으로 커터(R커터)가 고정되는 커터고정부를 가지는 공구부재를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제2 축의 제어를 위한 동력 인가를 위하여 도 4와 같이 유압공급라인이 포함될 수 있다.
이때, 상기 단부체는 소정의 케이스로 구성되되,
단부체 케이스의 상측에 구비된 공구부재 제어용 서보모터와,
상기 공구부재 제어용 서보모터에 연결되어 회전되며 단부체 케이스 내측에서 하방으로 연장된 가이드축과,
상기 단부체 케이스의 일측에 소정의 크기와 좌, 우 폭을 가지도록 구성된 가이드홈을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 공구부재 역시 소정의 케이스로 구성되며, 상기 공구부재는 상기 공구부재 케이스의 일측에 연장되도록 일체로 구성된 가이드를 포함한다.
상기 가이드는 단부가 링 형상으로 구성되어, 상기 가이드홈을 관통하여 상기 단부체의 가이드축에 끼워져 설치된다.
또한, 공구부재 케이스의 상측으로는 손잡이가 구성되어 작업자가 수동으로 파지하여 위치를 변동시키도록 할 수 있다.
또한, 공구부재 케이스의 내측으로는 스핀들 모터가 구비되며, 상기 스핀들 모터의 축이 하방으로 연장되면서 상기 공구부재 케이스의 외측으로 노출되도록 한다.
상기 스핀들 모터의 축의 노출된 단부에는 커터(R커터) 고정을 위한 커터고정부가 구성된다. 이때, 상기 커터고정부는 통상의 가공기계에서 커터를 고정하기 위해 사용되는 구성을 채용하도록 한다.
또한, 상기 공구부재 케이스의 외면 중 일측에는 소정의 길이를 가지는 봉 형상의 라인추적부가 결합된다.
상기 라인추적부는 그 단부가 공구부재 케이스의 외면에 힌지를 통해 결합됨으로써, 첨부된 도면의 도 4와 같이 공구부재 케이스에 대하여 수직된 방향 또는 일직선 상의 방향으로 이동될 수 있도록 한다.
이때, 라인추적부가 공구부재 케이스와 일진석 상의 방향으로 이동되는 경우, 커터와 동일한 방향을 바라보게 되면서 STEEL PLATE류를 바라보게 된다. 이때, 상기 라인추적부는 커버고정부에 고정된 커터와 동일 선상에 위치되도록 한다.
이러한 상기 라인추적부는 STEEL PLATE류의 모서리 단부를 인식함으로써, 커터가 불필요한 가공을 함에 따라 사상작업 중 제품 하자가 발생하는 것을 방지하도록 한다.
이를 위하여, 상기 라인추적부는 레이저 센서 등의 비접촉식 센서로 구성되어 출력된 소스(레이저 등)가 STEEL PLATE류로부터 반사되면 이를 수신하여 STEEL PLATE류의 모서리 단부를 인식하도록 할 수 있다.
또한, 제2 암의 일측으로는 하방을 향하도록 구성된 트래킹센서가 구비될 수 있다.
상기 트래킹센서는 레이저, 초음파 등을 이용하여 하방을 조사함으로써 STEEL PLATE류의 형상을 판단하도록 한다. 이때, 상기 트래킹센서는 실린더 또는 권취부와 상기 권취부에 귄취되는 체인을 통해 제2 암으로부터 결합되어, 하방향으로 하강하였다가 상방향으로 상승하도록 할 수도 있을 것이다.
상술된 구성에 의하면, 전자석에 STEEL PLATE류가 안착됨이 확인되면 제어부는 전자석에 자력을 발생시켜 STEEL PLATE류를 고정하고, 트래킹센서가 STEEL PLATE류의 상측에 위치되도록 제2 암을 제어하여 STEEL PLATE류의 형상을 인식한다.
그리고, 인식된 STEEL PLATE류의 형상을 기반으로 공구부재의 커터고정부에 고정된 커터를 이용하여 사상 작업을 수행하는데, 작업 중, 라인추적부에 의해 STEEL PLATE류의 모서리 단부까지 커터가 위치된 것이 확인되면, 상기 회전구동부를 구동시켜 전자석을 회전시킴으로써, STEEL PLATE류의 고정 방향이 정해진 각도만큼 회전되도록 할 수 있다. 이때, 전자석을 회전시키는 각도는 인식된 STEEL PLATE류의 형상에 기반하여 기구축된 데이터베이스(DB)를 통해 수행되도록 한다. 다만, 본 발명을 설명하는 본 명세서에 작업 수행을 위한 데이터베이스의 내용과 프로그램이 기재되어 있지 않더라도 상술된 바와 같이 STEEL PLATE류에 대한 예시가 있고, 이를 기반으로 통상의 기술자라면 본 발명을 이해하는데 문제가 없을 것임을 밝힌다.
한편, 본 발명은 전자석 상측에 안착된 STEEL PLATE류가 사상 작업 중 움직이지 않도록 하기 위하여 견고하게 고정하기 위한 목적으로 첨부된 도면의 도 5의 모재가압부를 더 포함할 수 있다.
이러한 모재가압부가 포함되더라도, 상술된 바와 같이 전자석을 회전시켜 STEEL PLATE류를 회전시키면서 사상 작업을 수행하기 때문에, 커터의 작업 반경을 모재가압부가 방해하는 문제는 발생되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치의 모재가압부 구성을 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 5에 따른 모재가압부는, 작업판의 상면의 다른 일측 중, 전자석에 인접한 위치에 상측으로 연장되어 상, 하 방향으로 길이가 가변되는 실린더(S)와, 상기 실린더(S)의 상측에 축을 통해 결합된 모터(M)가 내장된 커버(C)와, 상기 커버(C)의 다른 일측으로 연장되되 상기 실린더(S)와 수직된 방향으로 연장된 암(A, Arm)과, 상기 암(A)의 다른 단부에 하방으로 돌출된 가압부(P, Push)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 전자석의 상측에 STEEL PLATE류가 안착된 것이 확인되면, 제어부는 전자석에 자력을 발생시킴과 동시에, 상술된 모터(M)가 제어되어 STEEL PLATE류의 상측으로 암(A)이 위치되도록 한다.
그리고, 실린더(S)가 하강함으로써, 상기 가압부(P)가 STEEL PLATE류를 눌러주도록 할 수 있다.
한편, 도면이 도시되지는 않았지만, 상기 가압부(P)의 STEEL PLATE류를 가압하는 일면에는 실리콘으로 이루어진 층이 결합될 수 있다. 이에 따라, STEEL PLATE류와의 마찰력을 증가시켜 고정을 더욱 견고하게 함은 물론, STEEL PLATE류가 가압부(P)와 맞닿아도 마모되는 것을 방지할 수 있다.
다른 한편, 상기 실리콘으로 이루어진 층은, 가압부(P)의 일면과 이격되어 형성되되, 이격된 사이 공간에 다수의 스프링이 실리콘으로 이루어진 층과 가압부(P)의 일면을 연결하여 양자 구성을 결합하도록 할 수 있다. 이때 스프링은 양 단부가 접착이나 용접 등으로 결합될 수 있을 것이다.
따라서, 스프링의 탄성으로 가압되면서 가압력과 고정력을 더욱 증진시킬 수 있다.
다만, 가압부(P)의 일면과 실리콘 층이 스프링에 의해 결합되고 이격됨으로 인해 실리콘 층이 다소 뒤틀림에 의해, STEEL PLATE류가 고정된 이후에 사상 가공 중 뒤틀려 회전될 가능성이 있으므로, 실리콘 층과 가압부(P)의 측면을 연결하는 연결판을 더 포함할 수 있다. 상기 연결판은 실리콘 층과 가압부(P)의 다수 측면 중 적어도 1개 이상의 측면에 구성될 수 있다.
이러한 연결판은 가압부(P)와는 용접 등으로 일체가 되도록 결합되고, 실리콘 층에 맞닿는 연결판의 일측에는 연결판의 길이방향으로 길게 형성되도 연장판의 높이방향으로 관통된 홀이 형성되도록 한다. 그리고 상기 실리콘 층의 측면으로는 홀에 통과되어 고정되는 돌기가 구성될 수 있으며, 이러한 돌기를 통해 연결판과 실리콘 층이 결합되도록 한다. 이때, 상기 돌기는 연결판의 개수에 대응되는 개수를 가지고, 상기 연결판의 홀의 위치에 되는 위치에 형성된다.
따라서, 이러한 상기 연결판에 의해, 상술된 가압력 및 고정력 향상의 목적을 달성함과 동시에 실리콘으로 이루어진 층이 가압부(P)로부터 뒤틀리지 않도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.

Claims (10)

  1. 하측몸체와; 상기 하측몸체의 상측에서 측면을 이루는 다수 개의 측벽과; 상기 측벽의 상측에 상측을 폐쇄하도록 구성된 상부판;을 포함하되,
    상기 측벽 내측 중, 상기 하측몸체의 상면으로는 작업판이 설치되고,
    다수 개의 측벽 중 어느 한면에는 중간도어가, 상기 하측몸체의 측면 중 어느 하나의 측면에 하부도어가 형성되며,
    다수 개의 측벽 중 어느 한면에는 제어패널 및 디스플레이가 구비되는, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치에 있어서,
    상기 작업판의 상면에는,
    다수 개의 통공을 가지도록 구성되되 적어도 1개 이상 구비된 배출판과; 베이스와; 상기 베이스의 상측으로 연결되어 다수의 암과 축으로 구성된 로봇암과; 상기 로봇암의 단부에 구비된 단부체와; 상기 단부체에 결합되고 커터가 설치되는 공구부재;가 구성되되,
    상기 공구부재는,
    상기 작업판의 작업영역 상측에 구성되고,
    상기 로봇암은,
    상기 베이스에 구비된 유압식 서보모터와,
    상기 베이스의 상측에 구성된 전기식 서보모터; 및 상기 전기식 서보모터를 베이스에 연결하기 위하여 하방으로 연장되어 베이스 결합된 축;을 포함하는 제1 축과,
    상기 제1 축의 축에 결합되어 전기식 서보모터의 회전에 의해 회전되는 제1 암과,
    상기 제1 암의 다른 단부에 결합되는 제2 암과,
    상기 제1 암의 다른 단부와 제2 암부를 결합하되, 상기 베이스 내측에 구비된 유압식 서보모터로부터 동력을 인가받아 회전 제어되는 제2 축과,
    상기 제2 암의 다른 단부에 고정결합된 단부체와,
    상기 단부체에 결합되되 하방으로 커터가 고정되는 커터고정부를 가지는 공구부재를 포함하여 구성되며,
    상기 단부체는 소정의 케이스로 구성되되,
    단부체 케이스의 상측에 구비된 공구부재 제어용 서보모터와,
    상기 공구부재 제어용 서보모터에 연결되어 회전되며 단부체 케이스 내측에서 하방으로 연장된 가이드축과,
    상기 단부체 케이스의 일측에 소정의 크기와 좌, 우 폭을 가지도록 구성된 가이드홈을 포함하여 구성되고,
    공구부재는 소정의 케이스로 구성되되,
    공구부재 케이스의 일측에 연장되도록 일체로 구성된 가이드를 포함하며,
    상기 가이드는 단부가 링 형상으로 구성되어, 가이드홈을 관통하여 상기 단부체의 가이드축에 끼워져 설치되며,
    공구부재 케이스의 내측으로는 스핀들 모터가 구비되며, 상기 스핀들 모터의 축이 하방으로 연장되면서 상기 공구부재 케이스의 외측으로 노출되도록 하고,
    상기 스핀들 모터의 축의 노출된 단부에는 커터 고정을 위한 커터고정부가 구성되며,
    상기 공구부재 케이스의 외면 중 일측에는 소정의 길이를 가지는 봉 형상의 라인추적부가 결합되되,
    상기 라인추적부는,
    상기 공구부재 케이스의 외면에 힌지를 통해 결합되어 상기 공구부재 케이스에 대하여 수직된 방향 또는 일직선 상의 방향으로 이동될 수 있도록 하고,
    상기 라인추적부가 공구부재 케이스에 대하여 일직선 상의 방향으로 이동한 경우, 커터와 동일 선상에 위치됨에 따라, STEEL PLATE류의 모서리 단부를 인식하는 것을 특징으로 하는, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작업판의 하측으로는,
    상기 작업판의 상측에 누적된 불순물을 하측으로 배출하는 배출호퍼가 구성되고,
    상기 하측몸체 내부에는 상기 배출호퍼로부터 배출되는 불순물을 수거하는 수거함이 구비되는 것을 특징으로 하는, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 작업영역은,
    상기 작업판의 상면에 안착되고, 상면에 STEEL PLATE류가 안착되는 전자석과,
    상기 작업판의 상, 하방향으로 관통된 축을 기준으로, 상기 축의 상측에 상기 작업판의 일측에 전자석과 인접한 기어로 구비된 회전부 및 상기 축의 하측에 축과 연결된 모터를 포함하도록 구성된 회전구동부와,
    상기 작업판의 다른 일측에 전자석과 인접한 기어로 구비된 회전보조부를 포함하되,
    상기 전자석은 측면이 상기 회전구동부의 회전부 또는 회전보조부의 기어에 맞물리도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 암의 일측으로는 하방을 향하도록 구성된 트래킹센서가 구비되되,
    상기 트래킹센서는 하방을 조사함으로써 형상재의 형상을 판단하는 것을 특징으로 하는, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 작업판의 상면의 다른 일측 중, 전자석에 인접한 위치에 상측으로 연장되어 상, 하 방향으로 길이가 가변되는 실린더(S)와, 상기 실린더(S)의 상측에 축을 통해 결합된 모터(M)가 내장된 커버(C)와, 상기 커버(C)의 다른 일측으로 연장되되 상기 실린더(S)와 수직된 방향으로 연장된 암(A, Arm)과, 상기 암(A)의 다른 단부에 하방으로 돌출된 가압부(P, Push)를 포함하여 구성된 모재가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조선 철의장품에 사용되는 STEEL PLATE류의 모서리 그라인딩 자동화 장치.
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