KR102173466B1 - 가변형 몰드 틸팅지그장치 - Google Patents

Abstract

자유로운 틸팅이 가능하여 생산성 및 경제성이 개선되도록, 본 발명은 길이방향을 따라 배치되되 안착부가 형성되는 이동레일부; 상기 이동레일부의 길이방향을 따라 이동됨에 따라 상호간 간격이 선택적으로 조절되도록 상기 이동레일부의 양단부에 각각 배치되되, 하부에 상기 이동레일부에 접촉되어 이동되는 구동이동부가 구비되는 한쌍의 레일대차부; 각 상기 레일대차부 사이에 배치되되 기설정된 선체 프로파일에 대응되어 구비된 몰드를 지지하는 지그베이스부; 및 상기 지그베이스부로부터 연장 돌설되되 상기 몰드를 지지 및 틸팅하도록 상하방향 길이가 선택적으로 개별 조절되는 복수개의 가변실린더와, 상기 가변실린더의 단부에 구비되되 상기 몰드에 진공 흡착되어 지지력을 제공하는 흡착부를 포함하는 틸팅수단을 포함하는 가변형 몰드 틸팅지그장치를 제공한다.

Description

가변형 몰드 틸팅지그장치{apparatus for variable type mold tilting jig}

본 발명은 가변형 몰드 틸팅지그장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자유로운 틸팅이 가능하여 생산성 및 경제성이 개선되는 가변형 몰드 틸팅지그장치에 관한 것이다.

일반적으로 국민소득증대에 따른 생활의 질적 향상에 힘입어 해양레저활동에 대한 관심이 점차 높아지고 있으며, 세계적인 추세를 감안하더라도 국민소득이 높아짐에 따라 육상레저활동에서 해양레저활동으로 여가패턴이 변화되는 양상을 보이는데, 삼면이 바다인 국내 특성상 더욱 그럴 것이다.

이에 부응해서, 이미 국내에서도 레저용 고속선의 일종인 중소형 크루저 등이 대표적인 차세대 레저용 선박으로 주목받는 가운데 해당 선박의 항해범위 또한 평수해역을 넘어서 연근해와 대양에 이르기까지 점차 확대되고 있고, 그 제조방식에 있어서는 대량생산이 가능한 몰드 타입의 에프알피(FRP,fiber-glass reinforced plastic) 선박이 관심을 끌고 있다.

여기서, 에프알피 선박이라 함은 선체 등이 에프알피로 형성된 선박을 총칭하며, 상기 에프알피는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라 등의 나일론 섬유와 불포화폴리에스테르, 에폭시수지 등의 열경화성수지를 결합한 소재이며, 불포화폴리에스테르가 가열되면 반응을 통해 3차원적인 그물코 형상으로 얽혀 물리적 화학적으로 안정된 상태로 경화된다. 이러한 에프알피는 내구성, 내충격성 및 내마모성이 우수하고 녹슬지 않으며, 가공성이 우수한 장점이 있다.

그리고, 에프알피 선박을 제조하는 공정은 크게 선체의 형상을 가지는 몰드를 제조하는 몰드제조공정과, 제조된 몰드 표면에 에프알피 수지를 적층 도포하는 선체성형 공정과, 선체의 성형이 완료된 후 에프알피 수지가 경화되면 몰드를 선체에서 탈형하는 탈형공정과. 선체의 상하부에 갑판을 설치하며 엔진탑재 및 전기시설을 포함한 편의시설을 설치하여 선박을 완성하는 설비공정을 포함할 수 있다.

여기서, 종래에는 에프알피 선박의 헐(hull)을 성형하기 위한 몰드를 지지하는 복수개의 지지대가 구비되었다. 그리고, 상기 지지대 상면에 제작하고자 하는 헐과 대응되는 형상의 몰드를 합판이나 판재를 이용하여 제작하여 부착하고, 상기 몰드의 내부 전체면에 에프알피 적층장치를 통해 에프알피 수지를 적층하였다. 이어서, 적층된 에프알피 수지가 시간이 경과됨에 따라 경화되면 헐이 완성되었다.

그러나, 종래의 몰드는 지지력을 제공하는 지지대가 고정된 상태로 구비되므로 특정한 길이의 선체 제조 용도로만 한정적으로 사용 가능하여 다양한 길이의 선체 제조에는 호환 적용이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 몰드의 외면 프로파일에 에프알피 수지가 균일하게 적층되도록 몰드의 회전 또는 틸팅이 요구되나, 종래의 장치는 회전 또는 틸팅에 따른 몰드의 무게중심 변화시 지지대가 고정된 상태로 구비되어 지지력이 저하되는 문제점이 있었다

한국 등록특허 제10-1422129호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 자유로운 틸팅이 가능하여 생산성 및 경제성이 개선되는 가변형 몰드 틸팅지그장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 길이방향을 따라 배치되되 안착부가 형성되는 이동레일부; 상기 이동레일부의 길이방향을 따라 이동됨에 따라 상호간 간격이 선택적으로 조절되도록 상기 이동레일부의 양단부에 각각 배치되되, 하부에 상기 이동레일부에 접촉되어 이동되는 구동이동부가 구비되는 한쌍의 레일대차부; 각 상기 레일대차부 사이에 배치되되 기설정된 선체 프로파일에 대응되어 구비된 몰드를 지지하는 지그베이스부; 및 상기 지그베이스부로부터 연장 돌설되되 상기 몰드를 지지 및 틸팅하도록 상하방향 길이가 선택적으로 개별 조절되는 복수개의 가변실린더와, 상기 가변실린더의 단부에 구비되되 상기 몰드에 진공 흡착되어 지지력을 제공하는 흡착부와, 각 상기 가변실린더의 상하방향 길이를 조절하는 구동제어부를 포함하는 틸팅수단을 포함하되, 상기 가변실린더는 상기 지그베이스부로부터 연장 돌설되되, 상기 지그베이스부의 종방향 및 횡방향을 따라 상호간 기설정된 간격을 두고 복수개소 연장되며, 각 상기 가변실린더는 내부에 수용공간에 형성된 실린더본체와, 일측이 상기 수용공간에 삽입되되 타측에 상기 흡착부가 연결되는 실린더바와, 상기 실린더바가 선택적으로 상하방향 이동되도록 구비되는 볼스크류를 포함하며, 상기 흡착부는 선택적으로 길이가 가변되는 각 상기 가변실린더의 단부에 각각 연결되되 상기 몰드의 외면 프로파일에 대향되도록 회전되는 대향회전수단과, 상기 대향회전수단으로부터 연장 돌설되는 로드부와, 상기 로드부의 단부에 구비되되 단부로 갈수록 직경이 확장되며 내부에 단부측이 개구되되 상기 로드부의 관통된 내부에 연통되는 진공공간이 형성되어 상기 몰드의 외면 프로파일에 밀착되는 진공패드부를 포함하며, 상기 레일대차부는 상기 몰드를 회전시키도록 상기 레일대차부의 케이스부 측면에 상호간 대향되는 방향으로 배치되는 회전구동부를 더 포함하며, 상기 지그베이스부는 상기 회전구동부를 회전축으로 하여 선택적으로 회전되도록 상기 회전구동부에 연결되는 한쌍의 회전샤프트와, 각 상기 회전샤프트에 연결되는 베이스연결부를 포함하고, 각 상기 레일대차부 중 적어도 어느 하나는 상기 이동레일부에 접촉되어 이동되는 상기 구동이동부와, 상기 구동이동부에 구동력을 제공하는 유압모터를 포함하고, 상기 이동레일부는 상기 레일대차부가 이동되도록 상기 구동이동부와 맞물림 회전되는 이동매개부를 포함함을 특징으로 하는 가변형 몰드 틸팅지그장치를 제공한다.

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상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 선체형상에 대응되어 구비된 몰드가 개별적으로 길이 조절되는 틸팅수단에 의해 지지됨과 동시에 원주방향 및 길이방향으로 자유롭게 틸팅되므로 다관절로봇암에 연결되어 에프알피 수지를 적층하는 적층헤드의 부족한 작업영역이 확대됨에 따라 곡면구현에 대한 자유도가 증가되며 선체의 제조기간이 단축되어 생산성이 현저히 개선될 수 있다.

둘째, 레일대차부의 회전구동부에 의해 몰드를 지지하는 틸팅수단 전체가 스텝 회전됨과 동시에 각 가변실린더의 길이가 개별 조절됨에 따라 몰드가 회전 및 틸팅되므로 저렴한 적은 관절의 로봇암으로도 작업영역 및 자유도가 증가되어 경제성이 개선되며, 후속 경화된 에프알피 섬유층의 변형이 최소화되어 최종 제조되는 선체의 품질이 현저히 개선될 수 있다.

셋째, 대향회전수단에 의해 몰드의 외면 프로파일에 대향되도록 회전된 후 밀착되는 각 흡착부가 몰드의 전체 외면에 횡방향 및 종방향을 따라 기설정된 간격으로 복수개소 진공 흡착되므로 회전 및 틸팅에 따른 몰드의 기울기 및 무게중심 변화시에도 견고한 지지력을 제공할 수 있다.

넷째, 이동레일부의 길이방향을 따라 이동되는 각 상기 레일대차부 사이 간격이 선택적으로 조절됨에 따라 다양한 길이의 몰드가 각 상기 레일대차부 사이에 배치 가능하므로 호환성이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치가 부분적으로 투영된 정단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 정면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치가 부분적으로 투영된 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 측면도이다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치(100)는 이동레일부(110), 레일대차부(120), 지그베이스부(130), 및 틸팅수단(140)을 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 가변형 몰드 틸팅지그장치(100)는 선체형상에 대응되어 구비된 몰드(1)를 지지하는 장치로 이해함이 바람직하며, 상기 몰드(1)가 상기 가변형 몰드 틸팅지그장치(100)에 의해 고정된 상태에서 상기 몰드(1)의 표면에 에프알피 수지가 적층됨에 따라 선체의 헐이 제조될 수 있다.

한편, 상기 이동레일부(110)는 길이방향을 따라 배치되되 상면이 평탄면으로 형성되는 안착부(111)와, 상기 안착부(111)로부터 일체로 하향 연장 돌설되는 연장부(112)를 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 이동레일부(110)는 선체를 제조하기 위한 작업장 등에 설치될 수 있으며, 경우에 따라 상기 작업장에는 상기 이동레일부(110)가 삽입되도록 함몰된 함몰공간이 형성됨에 따라 상기 이동레일부(110)가 외부로 노출되지 않도록 배치될 수도 있다.

그리고, 상기 안착부(111)는 상기 이동레일부(110)의 상부에 형성되되, 상기 레일대차부(120)가 안착되도록 평탄면으로 구비되어 길이방향으로 연장 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 안착부(111)의 상면은 마찰이 작은 소재로 구비될 수 있다. 더욱이, 상기 안착부(111)의 폭방향 양측에는 상기 레일대차부(120)의 폭방향 쓰러짐이 방지되도록 상기 안착부(111)로부터 일체로 상향 연장 돌설되는 가이드돌기부(111a)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 레일대차부(120)가 상기 안착부(111)에 안착되되 폭방향 양단부가 상기 가이드돌기부(111a)에 의해 지지되어 쓰러짐, 이탈 등이 미연에 방지되므로 안전성이 개선될 수 있다.

그리고, 상기 연장부(112)는 상기 안착부(111)의 내측단으로부터 하향 연장되는 한 쌍의 연장연결부와, 각 상기 연장연결부에 연결되어 상면이 평탄면으로 형성되되 상기 안착부(111)의 형성 높이보다 낮은 위치에 구비되는 바닥부와, 상기 바닥부의 상부 일측에 상기 레일대차부(120)를 이동시키기 위한 이동매개부(113)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 안착부(111), 상기 연장연결부, 및 상기 바닥부가 상호간 일체로 형성될 수도 있으며, 개별 구비되어 상호간 나사 체결 등의 방식으로 결합될 수도 있다. 또한, 상기 바닥부의 하면부는 평탄면으로 구비되어 상기 작업장 등의 바닥에 안착 및 고정될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 안착부(111)의 하면부는 지면과의 접촉 면적이 증가되도록 폭방향 외측으로 연장 돌설되어 길이방향으로 연장될 수도 있다. 또한, 경우에 따라 상기 바닥부가 구비되지 않고 상기 작업장의 지면에 상기 연장연결부 및 상기 이동매개부(113)가 직접 결합 및 고정되어 구비되는 것도 가능하다.

그리고, 상기 이동매개부(113)는 측면에 래크 형상의 요철부가 형성될 수 있으며, 후술되는 상기 레일대차부(120)의 피니언 형상으로 구비되는 구동이동부(121)에 맞물림 회전됨에 따라 상기 레일대차부(120)가 이동될 수 있다.

또한, 상기 이동레일부(110)에는 기설정된 간격을 두고 복수개의 고정체결홀(미도시)이 상하방향으로 관통 형성될 수 있다. 이때, 상기 고정체결홀(미도시)에 별도의 체결부재(미도시)가 삽입 및 체결되어 상기 이동레일부(110)가 고정될 수 있다.

한편, 상기 레일대차부(120)는 상기 이동레일부(110)의 길이방향을 따라 이동됨에 따라 상호간 간격이 선택적으로 조절되도록 한쌍으로 구비되어 상기 이동레일부(110)의 길이방향 양단부에 각각 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 이동레일부(110)의 길이방향 양단부는 상기 이동레일부(110)의 길이방향 양끝단과, 상기 양끝단의 길이방향 내측 영역 일부를 포괄하는 개념으로 사용됨으로 이해함이 바람직하다.

여기서, 상기 레일대차부(120)는 상기 이동레일부(110)의 길이방향 일단부에 배치되는 제1레일대차부(120A)와, 상기 이동레일부(110)의 길이방향 타단부에 배치되는 제2레일대차부(120B)를 포함함이 바람직하다.

상세히, 각 상기 레일대차부(120)는 중공형 케이스부와, 상기 케이스부의 하부에 일체로 형성되되 각 상기 안착부(111)의 폭방향 내측에 걸림되도록 하향 연장되는 레일가이드부(124)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 레일가이드부(124)는 각 상기 안착부(111)의 폭방향 내측에 대응되는 위치로부터 하향 연장 돌설될 수 있다. 더욱이, 상기 케이스부의 폭방향 양측 하부에는 상기 가이드돌기부(111a)의 형상에 대응되어 함몰 형성된 함몰가이드부(124a)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 레일대차부(120)의 하부가 상기 이동레일부(110)의 상기 안착부(111)에 안착되되 상기 레일가이드부(124) 및 상기 함몰가이드부(124a)에 의해 상기 안착부(111)에 가이드 걸림됨에 따라 폭방향 이탈이 미연에 방지되므로 상기 레일대차부(120)가 상기 이동레일부(110)의 길이방향을 따라 안정적으로 이동될 수 있다. 이때, 상기 이동레일부(110)의 형상 및 이에 대응되어 형성되는 상기 레일대차부(120)의 하부 형상은 상술된 예시에 한정되는 것은 아니다.

한편, 각 상기 레일대차부(120) 중 적어도 어느 하나는 상기 레일대차부(120)의 하부에 구비되되 상기 이동레일부(110)의 상기 안착부(111)에 접촉되어 구름 이동되는 구동이동부(121)와, 상기 구동이동부(121)에 구동력을 제공하는 유압모터(123)와, 상기 유압모터(123)를 제어하는 이동제어부(미도시)를 포함함이 바람직하다.

이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 제2레일대차부(120B)에만 상기 구동이동부(121)와, 상기 유압모터(123)가 배치되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 물론, 경우에 따라 상기 제1레일대차부(120A) 및 상기 제2레일대차부(120B)에 상기 구동이동부(121)와, 상기 유압모터(123)가 각각 배치될 수도 있다.

여기서, 상기 제1레일대차부(120A) 및 상기 제2레일대차부(120B) 사이 간격은 상이한 길이로 복수개 구비되거나 또는 길이 조절이 가능하게 구비되는 상기 지그베이스부(130)의 길이에 대응되어 호환 적용되도록 조절될 수 있다.

더욱이, 경우에 따라 상기 제1레일대차부(120A) 및 상기 제2레일대차부(120B)에 상기 구동이동부(121)와, 상기 유압모터(123)가 각각 배치되는 경우, 상기 제1레일대차부(120A) 및 상기 제2레일대차부(120B)는 에프알피 수지 적층을 위해 상호간 일정한 간격이 유지된 상태로 상기 이동레일부(110)의 길이방향을 따라 동시에 이동될 수도 있다. 즉, 상기 레일대차부(120)가 한쌍으로 구비됨에 따라 에프알피 수지 적층을 위해 동시에 이동될 수도 있으며, 각 상기 레일대차부(120) 사이 간격이 조절되어 다양한 길이의 몰드(1)에 호환 적용될 수도 있다.

상세히, 상기 구동이동부(121)는 상기 레일대차부(120)의 하부에 적어도 하나 이상 구비되되, 상기 안착부(111)에 접촉되어 구름 이동되도록 구비됨이 바람직하다. 이때, 구름 이동된다 함은 상기 구동이동부(121)가 바퀴 형태로 구비되어 구름 이동되는 경우와, 상기 구동이동부(121)가 피니언 형상으로 구비되고 상기 이동매개부(113)가 래크 형상으로 구비되어 상호간 맞물림 회전됨에 따라 이동되는 경우를 포괄하는 개념으로 사용됨으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 레일대차부(120)의 중공형 케이스부에는 상기 구동이동부(121)에 구동력을 제공하는 유압모터(123)와, 후술되는 회전구동부(122)에 회전력을 제공하는 회전모터(미도시)가 배치될 수 있다.

여기서, 상기 유압모터(123)는 상기 제1레일대차부(120A) 및 상기 제2레일대차부(120B) 중 적어도 어느 하나의 일측에 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 유압모터(123)는 상기 레일대차부(120)의 외측단에 배치되되 회전축이 하측으로 향하도록 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 레일대차부(120)의 외측단이라 함은 상기 이동레일부(110)의 길이방향 외측에 대응되는 상기 레일대차부(120)의 외측방향 단부로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 유압모터(123)의 회전축에는 상기 구동이동부(121)가 연결됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 유압모터(123)가 상기 이동제어부(미도시)에 의해 제어되어 구동됨에 따라 상기 구동이동부(121)가 회전되면 상기 구동이동부(121)가 상기 이동매개부(113)에 맞물림 회전되어 상기 레일대차부(120)가 상기 이동레일부(110)의 길이방향을 따라 이동될 수 있다.

이를 통해, 상기 이동레일부(110)의 길이방향을 따라 이동되는 각 상기 레일대차부(120) 사이 간격이 선택적으로 조절됨에 따라 다양한 길이의 상기 몰드(1)가 각 상기 레일대차부(120) 사이에 배치 가능하므로 호환성이 현저히 개선될 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 구동이동부(121)가 피니언 형상으로 구비되며, 상기 이동매개부(113)가 래크 형상으로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 물론, 경우에 따라 상기 구동이동부가 바퀴 형상으로 구비되고 상기 이동매개부가 바퀴에 접촉되는 접촉면으로 구비되는 것도 가능하다.

또한, 도면에 도시되지 않았으나, 경우에 따라 상기 레일대차부(120)는 상기 안착부(111)의 상면과 대향되는 위치에 상기 레일대차부(120)가 구름 이동되도록 배치되는 바퀴부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 레일대차부(120)는 상기 몰드(1)를 회전시키도록 상호간 대향되는 방향으로 회전축이 구비된 상기 회전구동부(122)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 회전구동부(122)의 회전축이 상기 회전모터(미도시)에 연결됨으로 이해함이 바람직하다.

여기서, 상기 회전구동부(122)는 상기 레일대차부(120)의 케이스부 측면에 구비됨이 바람직하며, 상기 제1레일대차부(120A)에 구비되는 제1회전구동부와, 상기 제2레일대차부(120B)에 구비되는 제2회전구동부를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 제1레일대차부(120A)의 케이스부 측면에 구비된 제1회전구동부와, 상기 제2레일대차부(120B)의 케이스부 측면에 구비된 제2회전구동부가 상호간 대향되는 방향으로 배치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 회전구동부(122)는 원판 형상 등으로 구비될 수 있으며, 상기 회전구동부(122)의 측면 중앙부에는 후술되는 회전샤프트(131)가 삽입 및 결합되도록 관통홀이 형성될 수 있다.

이에 따라, 각 상기 레일대차부(120)에 상기 몰드(1)를 회전시키도록 상호간 대향되는 방향으로 배치된 상기 회전구동부(122)가 회전됨에 따라 상기 베이스부(130) 및 상기 틸팅수단(140)이 동시에 회전되므로 에프알피 수지 적층시 회전 자유도가 증가되어 적층헤드(150)의 제한된 구동범위가 보상될 수 있다.

한편, 상기 지그베이스부(130)는 각 상기 레일대차부(120) 사이에 배치되되, 양단이 각 상기 레일대차부(120)에 연결되고, 선체형상에 대응되어 구비된 상기 몰드(1)를 지지하도록 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 지그베이스부(130)는 단부가 각 상기 레일대차부(120)의 각 상기 회전구동부(122)에 각각 연결되는 한쌍의 회전샤프트(131)와, 각 상기 회전샤프트(131)에 연결되되 각 상기 회전샤프트(131)를 회전축으로 하여 선택적으로 회전되는 한쌍의 베이스연결부(132)와, 상기 틸팅수단(140)이 안착되도록 각 상기 베이스연결부(132) 사이에 구비되는 베이스면(133)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 회전샤프트(131)는 일단부가 상기 회전구동부(122)의 중앙부에 형성된 상기 관통홀에 삽입 및 고정되며 타단부가 상기 베이스연결부(132)에 연결 및 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 회전구동부(122)의 회전시 상기 지그베이스부(130)가 연동되어 동시에 회전될 수 있다.

그리고, 상기 베이스연결부(132)는 다양한 형상의 평판 형상으로 구비되어 상기 레일이동부(120)의 측벽면과 평행하게 배치될 수 있으며 상기 회전구동부(122)의 회전시 연동되어 동시에 회전될 수 있다.

또한, 상기 베이스면(133)은 한쌍의 각 상기 베이스연결부(132) 사이에 배치될 수 있으며, 장방형의 평판으로 구비될 수 있으나, 경우에 따라 아래로 볼록한 곡면 형상 즉, 안테나 형상과 같이 오목한 곡면 형상으로 구비될 수도 있다.

여기서, 상기 베이스연결부(132) 및 상기 베이스면(133)은 개별 구비되어 상호간 결합됨에 따라 조립되는 것이 바람직하나, 상호간 일체로 구비되는 것도 가능하다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 베이스연결부(132) 및 상기 베이스면(133)이 일체로 구비되며 상기 베이스면(133)이 장방형의 평판으로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.

그리고, 상기 베이스면(133)의 하부와 상기 이동레일부(110)의 상부 사이는 상기 회전구동부(122)에 의해 상기 베이스면(133)의 회전시 상호간 접촉되지 않도록 기설정된 간격으로 이격 배치됨이 바람직하다. 이를 위해, 상기 레일대차부(120)의 케이스부가 기설정된 높이로 형성될 수 있으며, 상기 회전구동부(122)가 상기 레일대차부(120)의 상부측에 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 틸팅수단(140)은 상기 지그베이스부(130)로부터 연장 돌설되되 단부에 흡착부(142)가 구비되며 상기 몰드(1)를 지지 및 틸팅하도록 상하방향 길이가 선택적으로 개별 조절되는 복수개의 가변실린더(141)를 포함함이 바람직하다.

상세히, 상기 가변실린더(141)는 상기 베이스면(133)으로부터 상측방향으로 연장 돌설되되 상기 몰드(1)를 지지 및 틸팅하도록 상하방향 길이가 선택적으로 가변되도록 구비됨이 바람직하다.

물론, 경우에 따라 멀티몰드가 동시에 상기 틸팅수단(140)에 의해 지지 및 고정되어 작업능률이 개선되도록 상기 가변실린더(141)는 상기 베이스면(133)으로부터 상측 및 하측으로 각각 복수개소 연장 돌설될 수도 있다. 이때, 상기 멀티몰드는 한쌍의 몰드로 구비되어 각 몰드의 오목한 곡면부가 상기 틸팅수단(140)에 지지 및 고정됨에 따라 전체적인 형상이 구 형상으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 회전구동부(122)가 회전됨에 따라 상기 멀티몰드가 동시에 회전시 적층헤드(150)가 상기 멀티몰드외 외면 프로파일을 따라 에프알피 수지를 신속하게 적층할 수 있다.

그리고, 상기 가변실린더(141)는 상기 지그베이스부(130)의 상기 베이스면(133)에 종방향 및 횡방향을 따라 행렬 격자 형태로 상호간 균일한 기설정된 간격을 두고 복수개소 연장 돌설됨이 바람직하다.

상세히, 각 상기 가변실린더(141)는 내부에 단부가 개구된 수용공간이 형성된 실린더본체(141a)와, 일측이 상기 수용공간에 삽입되되 타측에 상기 흡착부(142)가 연결되는 실린더바(141b)와, 상기 실린더바(141b)가 선택적으로 상하방향 이동되도록 구비되는 볼스크류(미도시)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 볼스크류(미도시)는 상기 가변실린더(141)의 길이방향 중앙측에 고정되되, 상기 볼스크류(미도시)가 상기 실린더바의 일측에 배치되는 경우 상기 실린더바가 상기 수용공간으로부터 인출되어 상기 틸팅수단(140)의 길이가 확장될 수 있다. 또한, 상기 볼스크류(미도시)가 상기 실린더바의 타측에 배치되는 경우 상기 실린더바가 상기 수용공간에 삽입되어 상기 틸팅수단(140)의 길이가 수축될 수 있다.

그리고, 상기 틸팅수단(140)은 각 상기 가변실린더(141)의 상하방향 길이를 개별 조절하는 구동제어부(미도시)를 포함함이 바람직하다. 이를 통해, 각 상기 가변실린더(141)의 길이가 상기 구동제어부(미도시)에 의해 개별 조절됨에 따라 상기 몰드(1)의 프로파일에 대응되는 길이로 연장되므로 상기 몰드(1)가 안정적으로 지지될 수 있다.

그리고, 상기 흡착부(142)는 각 상기 가변실린더(141)의 단부에 구비되되 단부에 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 진공 흡착되어 상기 몰드(1)에 지지력을 제공하도록 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 몰드(1)의 외면 프로파일이라 함은 상기 몰드(1)의 상하면을 포괄하는 전체 표면 프로파일로 이해함이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 몰드(1)가 곡면으로 형성되되 상면이 오목한 형태로 배치되고 하면이 볼록한 형태로 배치되어, 볼록한 하면이 상기 흡착부(142)에 흡착되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 경우에 따라 오목한 상면이 상기 흡착부(142)에 흡착되는 것도 가능하다.

상세히, 상기 흡착부(142)는 선택적으로 길이가 가변되는 각 상기 가변실린더(141)의 단부에 각각 연결되되 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 대향되도록 회전되는 대향회전수단(142a)과, 상기 대향회전수단(142)으로부터 연장 돌설되는 로드부(142b)와, 상기 대향회전수단으로부터 연장된 상기 로드부(142b)의 단부에 구비되되 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 밀착되는 진공패드부(142c)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 대향회전수단(142a)은 볼베어링 등으로 구비되는 회전부와, 상기 회전부와 상기 몰드(1)의 외면 프로파일 간의 각도를 조절하는 대향회전모터(미도시)와, 상기 대향회전모터(미도시)를 제어하는 회전제어부(미도시)와, 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 대향 여부를 감지하는 대향센서(미도시)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 진공패드부(142c)는 단부로 갈수록 직경이 확장되는 깔때기 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 진공패드부(142c)의 내부에는 단부측이 개구된 진공공간이 형성될 수 있다. 이때, 상기 로드부(142b)의 내부가 길이방향 관통 형성될 수 있으며, 상기 진공공간이 상기 로드부(142b)의 관통된 내부에 연통될 수 있다. 더욱이, 흡착부(142)는 상기 진공공간에 진공 흡착력을 제공하는 진공펌프(미도시)가 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 대향회전수단(142a)에 의해 상기 진공패드부(142c)가 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 대향 배치되어 밀착됨에 따라 상기 진공패드부(142c)의 흡착면과 상기 몰드(1)의 외면 프로파일 사이가 진공 흡착되어 상기 몰드(1)가 지지될 수 있다.

이를 통해, 상기 대향회전수단(142a)에 의해 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 대향 밀착되도록 회전된 후 밀착되는 각 상기 흡착부(142)가 상기 몰드(1)의 전체 외면에 횡방향 및 종방향을 따라 기설정된 간격으로 진공 흡착되므로 회전 및 틸팅에 따른 상기 몰드(1)의 기울기 및 무게중심 변화시에도 견고한 지지력을 제공할 수 있다.

따라서, 선체형상에 대응되어 구비된 상기 몰드(1)가 개별적으로 길이 조절되는 상기 틸팅수단(140)에 의해 지지됨과 동시에 상기 회전구동부(122)의 원주방향 및 상기 이동레일부(110)의 길이방향으로 자유롭게 틸팅되므로 다관절로봇암에 연결되어 에프알피 수지를 적층하는 적층헤드(150)의 작업영역이 확대됨에 따라 곡면구현에 대한 자유도가 증가되며 선체의 제조기간이 단축되어 생산성이 현저히 개선될 수 있다

또한, 상기 레일대차부(120)의 상기 회전구동부(122)에 의해 상기 몰드(1)를 지지하는 상기 틸팅수단(140) 전체가 상기 지그베이스부(130)에 연결되어 일체로 스텝 회전됨과 동시에 각 상기 가변실린더(141)의 길이가 개별 조절됨에 따라 상기 몰드(1)가 자유롭게 회전 및 틸팅 가능하여 후속 경화된 에프알피 섬유층의 변형이 최소화되어 최종 제조되는 선체의 품질이 현저히 개선될 수 있다.

이와 동시에, 저렴한 적은 관절의 로봇암으로도 상기 적층헤드(150) 작업영역 및 자유도가 증가되어 고가의 다관절로봇암이 필수적으로 요구되지 않으므로 경제성이 개선될 수 있다.

더욱이, 상기 적층헤드(150)가 상기 몰드(1)의 외면 프로파일을 적층시 상기 틸팅수단(140)의 틸팅을 통해 상기 몰드(1)에 적층되는 에프알피 수지 섬유의 변형을 최소화시키는 적층라인이 구현되어 최종 제조되는 선체의 품질이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 틸팅수단(140)은 상기 흡착부(142)의 단부에 구비되되 상기 몰드(1)와의 접촉 여부를 감지하는 복수개의 접촉감지센서(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 구동제어부(미도시)는 각 상기 접촉감지센서(미도시) 및 상기 몰드(1) 간의 비접촉시 상기 가변실린더(141)의 길이가 확장되어 상기 몰드(1)에 지지력이 제공되도록 자동 제어할 수도 있다.

이에 따라, 각 상기 가변실린더(141)가 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 대응되어 개별적으로 길이 조절됨에 따라 상기 몰드(1)가 상기 흡착부(142)에 진공 흡착되어 지지되므로 견고한 지지력이 제공될 수 있다. 더욱이, 상기 가변실린더(141)의 길이가 상기 상기 몰드(1)의 외면 프로파일에 대응되어 자동으로 길이 조절되므로 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치(100)는 다축 다관절 아암부에 연결되어 상기 몰드(1)의 표면에 에프알피 수지를 적층하는 적어도 하나 이상의 적층헤드(150)와, 상기 적층헤드(150)가 상기 몰드(1)에 근접하게 배치되도록 구비되는 레이어부(160)와, 상기 적층헤드(150)에 에프알피 수지를 공급하는 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 공급부(미도시)를 통해 에프알피 수지가 함침된 섬유를 공급하고, 공급된 섬유는 상기 적층헤드(150)를 통해 상기 몰드(1)의 외주면에 적층된다.

이때, 상기 몰드(1)는 상기 틸팅수단(140)에 의해 지지되면서 상기 이동레일부(110)의 길이방향 및 상기 회전구동부(122)의 원주방향으로 자유롭게 틸팅됨과 동시에 상기 회전수단(122)에 의해 회전되므로 상기 적층헤드(150)가 상기 몰드(1)의 외면 프로파일을 따라 상기 섬유를 적층할 수 있다.

또한, 상기 적층헤드(150)는 6축 등으로 구성된 다관절로봇암의 단부에 구비되어 상기 몰드(1)의 외면 프로파일을 따라 이동되며 에프알피 수지를 적층 도포함이 바람직하다. 이때, 상기 다관절로봇암을 제어하는 암구동모터(미도시)와, 상기 암구동모터(미도시)를 제어하는 암제어부(미도시)가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 레이어부(160)는 지면과 수직으로 배치되는 한쌍의 수직프레임과, 각 상기 수직프레임의 상부에 연결되는 수평상부프레임을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 수직프레임은 상기 틸팅수단(140)에 의해 지지되는 상기 몰드(1)의 최상단 높이보다 높게 형성됨이 바람직하며, 상기 수평상부프레임은 상기 몰드(1)의 상부 상호간 이격되어 배치됨이 바람직하다.

이때, 상기 적층헤드(150)의 상기 다관절로봇암은 상기 레이어부(160)의 내측면, 즉, 상기 수직프레임의 내측면 및 상기 수평상부프레임의 하면 중 적어도 어느 일측에 배치될 수 있다.

또한, 경우에 따라 상기 적층헤드(150)가 상기 레이어부(160)를 따라 선택적으로 이동되도록 레일 등의 제1이동수단(미도시)이 더 구비될 수도 있다. 더욱이, 상기 레이어부(160)가 상기 레일이동부(110)의 길이방향을 따라 선택적으로 이동되도록 상기 수직프레임의 하부에 상기 레일이동부(110)의 길이방향을 따라 레일 등의 제2이동수단(미도시)이 더 구비될 수도 있다.

이에 따라, 상기 적층헤드(150)가 상기 레이어부(160)에 연결되어 이동되되 6축으로 구비된 다관절로봇암에 의해 실질적으로 자유로운 움직으로 상기 몰드(1)의 외면 프로파일을 따라 에프알피 수지를 적층할 수 있다.

이처럼, 상기 적층헤드(150)가 상기 몰드(1)의 외면에 밀착된 상태에서 에프알피 수지를 적층하므로 상기 섬유강화수지의 표면이 일정한 두께로 적층 성형될 수 있어 제품의 품질성이 향상될 수 있다.

그리고, 상술된 각 모터, 상세히, 상기 구동이동부(121)에 구동력을 제공하는 상기 유압모터(123)와, 회전구동부(122)에 회전력을 제공하는 회전모터(미도시)와, 상기 흡착부(142)의 상기 대향회전수단(142a)을 제어하는 상기 대향회전모터(미도시)와, 상기 다관절로봇암을 제어하는 암구동모터(미도시)는 스탭모터로 구비될 수 있다. 이때, 상기 스탭모터는 디지털 펄스형식으로 제어될 수 있다. 즉, 입력된 디지털 펄스마다 하나의 스텝에 해당하는 회전각만큼 정확한 회전운동을 하게 되며, 입력펄스의 수와 단위시간당 펄스입력속도에 정확히 비례하여 연속운동을 할 수 있다. 그리고, 각각의 스탭모터는 인코더의 디지털 신호에 따라 회전방향과 회전속도가 조절될 수 있다. 따라서, 상술된 각 모터 의해 상기 가변형 몰드 틸팅지그장치(100)의 각 구성요소가 정밀하게 조절될 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 몰드 틸팅지그장치를 나타낸 측면도이다. 본 실시예에서는 레일대차부(220), 지그베이스부(230), 및 틸팅수단(240)을 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지그베이스부(230)는 일단부가 각 상기 레일대차부(220)의 회전구동부에 각각 연결되는 한쌍의 회전샤프트(231)와, 일단부가 상기 회전샤프트에 연결되되 타단부가 상기 몰드(1)를 지지하도록 상기 몰드(1)에 연결되는 한쌍의 베이스연결부(232)와, 상기 틸팅수단(240)이 안착되도록 구비되는 베이스면(233)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 레일대차부(220)는 상기 베이스연결부(232)에 의해 상기 몰드(1)의 양단부가 고정되도록 상기 몰드(1)의 길이에 대응되어 이동레일부(210)의 길이방향을 따라 이동됨이 바람직하다.

그리고, 상기 베이스면(233)은 상술된 일실시예와 달리 상기 베이스연결부(232)로부터 분리되어 작업장의 바닥에 배치될 수 있으며, 상기 이동레일부(210)와 중첩되지 않도록 상기 이동레일부(210)의 내측 및 외측 중 적어도 어느 일측에 구비되는 복수개의 평판으로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 틸팅수단(240)의 가변실린더는 상기 베이스면(233)으로부터 상향 연장 돌설되되 상기 이동레일부(210)의 폭방향 내측 및 외측 중 적어도 어느 일측에 종방향 및 횡방향을 따라 상호간 기설정된 간격을 두고 복수개소 연장될 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 상술된 다른 실시예의 변형예로 상기 베이스면이 지면으로부터 상방 이격되어 상기 베이스연결부의 타단부에 연결되되, 각 상기 틸팅수단이 지면으로부터 상방 연장 돌설되도록 구비될 수도 있다. 이때, 각 상기 틸팅수단의 위치에 대응되는 상기 베이스면에 복수개의 홀이 상하방향으로 관통 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 이동레일부(210)의 길이방향을 따라 이동되는 상기 레일대차부(220)를 통해 상기 몰드(1)의 양단부가 지지되되 상기 틸팅수단(240)을 통해 상기 몰드(1)가 선택적으로 틸팅되므로 적층헤드를 통한 에프알피 수지의 적층시 작업효율이 개선될 수 있다.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.

1: 몰드 100,200: 가변형 몰드 틸팅지그장치
110,210: 이동레일부 111: 안착부
112: 연장부 113: 이동매개부
120,220: 레일대차부 121: 구동이동부
122: 회전구동부 130,230: 지그베이스부
131,231: 회전샤프트 132,232: 베이스연결부
133,233: 베이스면 140,240: 틸팅수단
141: 가변실린더 142: 흡착부
150: 적층헤드 160: 레이어부

Claims (5)

1. 길이방향을 따라 배치되되 안착부가 형성되는 이동레일부;
   상기 이동레일부의 길이방향을 따라 이동됨에 따라 상호간 간격이 선택적으로 조절되도록 상기 이동레일부의 양단부에 각각 배치되되, 하부에 상기 이동레일부에 접촉되어 이동되는 구동이동부가 구비되는 한쌍의 레일대차부;
   각 상기 레일대차부 사이에 배치되되 기설정된 선체 프로파일에 대응되어 구비된 몰드를 지지하는 지그베이스부; 및
   상기 지그베이스부로부터 연장 돌설되되 상기 몰드를 지지 및 틸팅하도록 상하방향 길이가 선택적으로 개별 조절되는 복수개의 가변실린더와, 상기 가변실린더의 단부에 구비되되 상기 몰드에 진공 흡착되어 지지력을 제공하는 흡착부와, 각 상기 가변실린더의 상하방향 길이를 조절하는 구동제어부를 포함하는 틸팅수단을 포함하되,
   상기 가변실린더는 상기 지그베이스부로부터 연장 돌설되되, 상기 지그베이스부의 종방향 및 횡방향을 따라 상호간 기설정된 간격을 두고 복수개소 연장되며, 각 상기 가변실린더는 내부에 수용공간에 형성된 실린더본체와, 일측이 상기 수용공간에 삽입되되 타측에 상기 흡착부가 연결되는 실린더바와, 상기 실린더바가 선택적으로 상하방향 이동되도록 구비되는 볼스크류를 포함하며,
   상기 흡착부는 선택적으로 길이가 가변되는 각 상기 가변실린더의 단부에 각각 연결되되 상기 몰드의 외면 프로파일에 대향되도록 회전되는 대향회전수단과, 상기 대향회전수단으로부터 연장 돌설되는 로드부와, 상기 로드부의 단부에 구비되되 단부로 갈수록 직경이 확장되며 내부에 단부측이 개구되되 상기 로드부의 관통된 내부에 연통되는 진공공간이 형성되어 상기 몰드의 외면 프로파일에 밀착되는 진공패드부를 포함하며,
   상기 레일대차부는 상기 몰드를 회전시키도록 상기 레일대차부의 케이스부 측면에 상호간 대향되는 방향으로 배치되는 회전구동부를 더 포함하며, 상기 지그베이스부는 상기 회전구동부를 회전축으로 하여 선택적으로 회전되도록 상기 회전구동부에 연결되는 한쌍의 회전샤프트와, 각 상기 회전샤프트에 연결되는 베이스연결부를 포함하고,
   각 상기 레일대차부 중 적어도 어느 하나는 상기 이동레일부에 접촉되어 이동되는 상기 구동이동부와, 상기 구동이동부에 구동력을 제공하는 유압모터를 포함하고, 상기 이동레일부는 상기 레일대차부가 이동되도록 상기 구동이동부와 맞물림 회전되는 이동매개부를 포함함을 특징으로 하는 가변형 몰드 틸팅지그장치.
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