KR20010110498A

KR20010110498A - 이동식 볼트 분해/조립장치

Info

Publication number: KR20010110498A
Application number: KR1020000030829A
Authority: KR
Inventors: 강용식; 안춘근; 김문섭
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2001-12-13

Abstract

본 발명은 중대형의 커버에 원주방향으로 등간격 배열되는 볼트를 자동으로 분해/조립함으로써 작업자의 인력낭비와 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 이동식 볼트 분해/조립장치를 제공한다.

본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치는 모터(79)의 축에 결합되는 스플라인 축(74)과, 스풀라인 축(74)에 삽입고정되는 구동기어(80)와, 스풀라인 축(74) 및 구동기어(80)를 전후진이동시키기 위한 보조실린더(78a, 78b)로 이루어진 구동부(70)와; 수평방향으로의 거리조절 실린더(53)와, 거리조절 실린더(53)의 작동로드(53a)의 일단에 결합되는 임펙트 렌치(55)와, 거리조절 실린더(53)의 하부에 구비되어 거리조절 실린더(53)의 높이를 조절하는 높이조절 실린더(57)로 이루어진 작동부(50)와; 원통형상의 몸체(21)와, 몸체(21)의 측면을 관통하여 슬라이딩이동가능하게 구비되며 쵸크커버의 테두리에 안착되는 다수의 안착부(40)와, 몸체(21)의 중심을 축방향으로 관통하며 그 하단은 구동부(70)의 구동기어(80)와 이물림되고, 상단은 작동부(50)와 결합되는 중심축(25)으로 이루어진 본체부(20)로 구성된다.

Description

이동식 볼트 분해/조립장치{MOBILE BOLT RELEASING/TIGHTENING APPARATUS}

본 발명은 쵸크커버의 볼트를 분해/조립하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중대형의 커버에 원주방향으로 등간격 배열되는 볼트를 자동으로 분해/조립할 수 있도록 하는 이동식 볼트 분해/조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 압연기용 작업롤 쵸크(1)의 커버(2)는 고하중을 지지하며 쵸크(1) 베어링의 탈락을 방지하여야 하므로 중대형 커버류에 속하게 된다. 그러므로, 이러한 중대형 부품의 볼트(5)를 제거 또는 조립할 수 있는 적정한 장치가 없고, 또 부품의 크기가 다양하여 작업하기가 매우 까다롭다.

따라서, 작업현장에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 중대형 부품의 볼트(5)분해시 작업자가 쵸크상부로 올라가서 임펙트 렌치(3)를 들고 쵸크커버(2)의 볼트(5)를 제거하는 작업을 하게 된다. 작업에 사용되는 임펙트 렌치(3)는 크기와 강도가 다양하며 작업시 적정한 임펙트 렌치(3)를 선택 후 사용하게 되는데, 조이는 강도가 클수록 임펙트 렌치(3)의 중량이 무겁게 된다.

상기와 같은 커버(2)류에 강하게 체결된 볼트(5)는 고중량의 임펙트 렌치(3)를 사용함으로 작업자의 작업부하를 가중시키고, 간혹 제거가 불량한 볼트(5)는 스패너에 파이프(4)를 끼워 여러 명의 작업자가 동원되어 풀거나, 타격 스패너를 이용하여 햄머로 타격하거나, 크레인을 이용한 대형 임펙트 렌치를 사용하게 되는데, 대형 임펙트 렌치는 크기와 강도가 큰 만큼 사용시 반발력 또한 크므로, 인력으로 그 반력을 지탱하기가 어려워 안전사고의 원인이 되고 있으며, 또한 상부의 작업자는 쵸크(1)표면의 폐그리이스나 기타 오물 등에 의한 미끄러짐과 같은 위험이 있어 매우 불안전한 작업이 되고 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중대형의 커버에 원주방향으로 등간격 배열되는 볼트를 자동으로 분해/조립함으로써 작업자의 인력낭비와 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 이동식 볼트 분해/조립장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 볼트 분해/조립작업을 보인 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 구동부를 보인 분해사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 회전판을 보인 저면사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치를 이용한 작업상태를 보인 정면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치를 이용한 작업상태를 보인 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21: 몸체 23: 회전판 27: 센터조정 베벨기어

28: 트러스트 베어링 34: 보조구동축 41:이동블록

43: 마그네틱 블록 51: 슬라이드 가이드 53: 거리조절 실린더

57: 높이조절 실린더 74: 스플라인 축 78a,78b: 보조실린더

79: 모터 80: 구동기어

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치는 모터의 축에 결합되는 스플라인 축과, 스풀라인 축에 삽입고정되는 구동기어와, 스풀라인 축 및 구동기어를 전후진이동시키기 위한 보조실린더로 이루어진 구동부와; 수평방향으로의 거리조절 실린더와, 거리조절 실린더의 작동로드의 일단에 결합되는 임펙트 렌치와, 거리조절 실린더의 하부에 구비되어 거리조절 실린더의 높이를 조절하는 높이조절 실린더로 이루어진 작동부와; 원통형상의 몸체와, 몸체의 측면을 관통하여 슬라이딩이동가능하게 구비되며 쵸크커버의 테두리에 안착되는 다수의 안착부와, 몸체의 중심을 축방향으로 관통하며 그 하단은 구동부의 구동기어와 이물림되고, 상단은 작동부와 결합되는 중심축으로 이루어진 본체부로 구성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2와 도 3은 각각 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 사시도 및 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 구동부를 보인 분해사시도이다.

이들에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치는 크게 동력을 발생시키는 구동부(70)와, 볼트를 분해/조립하기 위한 작동부(50)와, 각부를 지지해 주는 본체부(20)로 구성된다.

우선, 상기 구동부(70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(79)의 축에 결합되고 베어링(71b)에 의해 지지되는 스플라인(72b)과, 스플라인(72b)에 그 일단에 형성된 기어부가 삽입되어 고정되는 스플라인 축(74)과, 스플라인 축(74)의 중앙부에 삽입된 구동기어(80)를 포함한다.

기어부가 형성된 스플라인 축(74)의 타단 또한 베어링(71a)에 의해 지지되는 스플라인(72a)에 삽입되어 고정되며, 스플라인 축(74)의 외주면에는 이에 삽입된 구동기어(80)를 중심으로 전후에 나사홈이 형성되고, 각 나사홈에 로크너트(75a, 75b)가 결합되어 구동기어(80)를 스플라인 축(74)에 고정시킨다.

스플라인 축(74)의 양단에 형성된 기어부가 스플라인(72a, 72b)내에서 원활히 이동될 수 있도록 스플라인 축(74)의 양단에는 각각 봉형상의 고정바(73a, 73b)가 삽입되는데, 이를 위해 고정바(73a, 73b)의 중앙부에는 원통형의 중공부가 형성되어 있다. 또한, 각 고정바(73a, 73b)의 양단에는 보조축(76a, 76b)을 지지하기위한 원통형의 중공부가 더 형성된다.

각 보조축(76a, 76b)의 일단은 고정바(73b)의 양단에 형성된 중공부를 관통한 후, 보조실린더(78a, 78b)에 결합된 클레비스(77a, 77b, clevis)에 조립되어 보조실린더(78a, 78b)에 의해 보조축(76a, 76b)이 전후진하게 되는데, 이들 보조축(76a, 76b)과 스플라인 축(74) 및 구동기어(80)의 작동관계는 후술하기로 한다.

한편, 모터(79)와 베어링(71a, 71b)은 후술하는 몸체(21)의 하면 외측면에 부착된다.

상기 작동부(50)는 수평방향으로의 거리조절 실린더(53)가 상부에 결합되는 슬라이드 가이드(51)와, 거리조절 실린더(53)의 작동로드(53a)에 일면이 결합되며 상기 슬라이드 가이드(51)의 내부에 슬라이딩가능하게 삽입되어 상기 작동로드(53a)와 함께 연동하는 슬라이드바(52)와, 상기 슬라이드바(52)의 일단에 'L'형상의 서포트(54)에 의해 수직으로 결합되어 하측을 향하는 임펙트 렌치(55)를 포함한다.

그리고, 상기 슬라이드 가이드(51)의 하부에는 상면이 개구되고 하면이 폐쇄된 중공의 외측실린더(58)와, 외측실린더(58)의 내부에 상하이동가능하게 삽입되며 상면이 폐쇄되고 하면이 개구된 중공의 내측실린더(56)와, 외측실린더(58) 및 내측실린더(56)의 내부에 위치하여 내측실린더(56)를 상하이동시키는 높이조절 실린더(57)가 구비된다. 또한, 상기 거리조절 실린더(53)가 고정된 슬라이드 가이드(51)가 내측실린더(56)의 상면에 나사결합됨으로써, 거리조절 실린더(53)의 높이는 높이조절 실린더(57)에 의해 조절가능하게 된다.

한편, 작동부(50)와 본체부(20)와의 결합을 위해 외측실린더(58)의 하면에는 중공의 조립돌기(58b)가 하측으로 돌출형성되어 있고, 외주면 하부에는 외측으로 연장형성된 플랜지부(58a)가 외주면을 따라 구비되는데, 이 플랜지부(58a)의 상면에는 그 외주면에 나사산이 가공되어 있는 링케리어(59)가 안착된다. 이들에 의한 작동부(50)와 본체부(20)와의 결합관계는 후술하기로 한다.

상기 본체부(20)는 원통형상의 몸체(21)를 포함하는데, 이 몸체(21)는 상면이 개구되고, 하면의 중심부가 축방향으로 관통된 원통형상으로 형성되며, 그 측면에는 다수의 요부(40a, 凹部)가 상호 대칭되게 형성되어 몸체(21)의 내외부를 연통시킨다. 이 요부(40a)에는 쵸크커버의 테두리에 안착되어 본 발명에 따른 볼트 분해/조립장치를 지지하기 위한 안착부(40)가 설치되는데, 이 안착부(40)는 각 요부(40a)에 삽입되어 쵸크커버의 크기에 따라 몸체(21)의 반경방향으로 슬라이딩운동가능하게 설치되며 상면에 나사홈(41a)이 형성되어 있는 이동블록(41)과, 이동블록(41)의 끝단면에 고정결합되는 서포터(42)와, 서포터(42)에 고정결합되며 쵸크커버의 테두리에 걸려 안착되도록 몸체(21)의 반경방향 외측으로 연장된 연장부를 가지는 마그네트 블록(43)으로 구성되어 있다.

그리고, 몸체(21)의 중심부 하면에는 링형상의 트러스트 베어링(28)이 안착되고, 트러스트 베어링(28)의 상면에는 중공의 센터조정 베벨기어(27)가 재치되며, 이 센터조정 베벨기어(27)의 상부에는 회전판(23)이 볼트에 의해 고정결합됨으로써, 센터조정 베벨기어(27) 및 회전판(23)의 회전은 트러스트 베어링(28)에 의해지지된다. 한편, 회전판(23)의 하면외측에는 도 5에 도시된 바와 같이, 나사홈(23a)이 원주방향으로 가공되어 있는데, 이 회전판(23)의 나사홈(23a)은 이동블록(41)의 나사홈(41a)과 상호 맞물리도록 구성됨으로써 회전판(23)의 회전에 따라 안착부(40) 전체가 전후진이동하게 되는 것이다. 이러한 안착부(40)에 의해 본 발명에 따른 볼트 분해/조립장치는 다양한 크기의 쵸크커버(2)에 적용가능하게 된다.

상기와 같이 구성된 회전판(23)과 안착부(40)를 작동시키기 위해, 보조구동축(34)이 몸체(21)의 하면일측을 관통하여 설치되고, 보조구동축(34)의 상단과 하단에는 각각 보조기어(32a, 32b)가 결합되는데, 상단에 위치한 보조기어(32a)는 상기 센터조정 베벨기어(27)와 이물림되고, 하단에 위치한 보조기어(32b)는 상기 구동부(70)의 구동기어(80)와 이물림된다. 한편, 보조구동축(34)의 하부외주면에는 보조구동축(34)의 원활한 회전을 지지하기 위하여 트러스트 베어링(35)이 삽입되고, 트러스트 베어링(35)의 상부에는 베어링(35)의 탈락을 방지하는 고정커버(33)가 구비된다.

한편, 몸체(21)의 축방향 중심부에는 상기 구동부(70)와 작동부(50)를 상호 연결시켜 구동부(70)의 구동력에 의해 작동부(50)를 회전시키기 위한 중심축(25)이 몸체(21)의 하면을 관통하여 구비되는데, 이 중심축(25)은 상기 회전판(23), 센터조정 베벨기어(27), 트러스트 베어링(28)의 중심부를 차례로 관통하여 이들과 동축적으로 위치한다. 이 때, 회전판(23)의 중심부에는 중심축(25)이 회전판(23)과 독립적으로 회전이 가능하도록 복합 베어링(26)이 삽입된다. 또한, 중심축(25)의 하단에는 몸체(21)의 하면 외측면에 구비되어 상기 구동부(70)의 구동기어(80)와 이물림되는 위치조정 베벨기어(31)가 결합되고, 몸체(21)의 내부 하면에는 중심축(25)의 원활한 회전을 지지하는 베어링(30)과 베어링(30)의 탈락을 방지하는 고정커버(29)가 중심축(25)의 외주면에 삽입되어 마련된다.

한편, 몸체(21)의 상부에는 몸체(21)의 개구된 상면을 덮는 원판형상의 커버(22)가 볼트에 의해 결합되는데, 커버(22)의 중심부는 중심축(25)이 관통되도록 천공되어 있고, 하면에는 상기 몸체(21)에 형성된 요부(40a)에 대응되는 돌출부(22a)가 형성되어 안착부(40)의 이동을 지지한다. 또한, 커버(22)의 상면에는 그 내주면에 나사홈(22c)이 형성되어 상기 작동부(50)의 링케리어(59)가 삽입되어 이물림될 수 있도록 하는 원형레일(22d)이 돌출형성되어 있다.

상기 커버(22)의 중심부를 관통하는 중심축(25)의 상단은 상기 작동부(50)의 외측실린더(58)의 하면에 돌출형성된 중공의 조립돌기(58b)에 삽입결합되며, 중심축(25)에 의한 작동부(50)의 원활한 회전과 그 중량을 지지하기 위해 트러스트 베어링(24)이 커버(22)의 중심부 상면에 구비된다.

이하에서는 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치의 작동을 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치를 권상수단을 이용하여 분해하고자 하는 쵸크커버(2)의 상부에 위치시킨 후, 쵸크커버(2)의 상면과 볼트 분해/조립장치의 마그네트 블록(43)이 거의 동일한 높이에 위치하도록 쵸크(1)의 내부에 근접시킨다. 이 때, 작동부(50)의 임펙트 렌치(55)는쵸크커버(2)에 체결된 볼트(5)에 닿지 않도록 높이조정 실린더(57)에 의해 충분히 상승된 상태로 유지되어야 한다.

이러한 상태에서, 구동부(70)의 보조 실린더(78a, 78b)를 작동시키면 보조축(76a, 76b)의 양단에 고정된 고정바(73a, 73b)가 스플라인 축(74)을 전진시킴으로써, 스플라인 축(74)에 고정된 구동기어(80)가 몸체(21)의 하면에 구비되는 보조기어(32b)와 이물림된다. 이후, 모터(79)를 구동시키면, 스플라인 축(74)과 구동기어(80)를 통한 동력이 보조구동축(34)의 하단과 상단에 각각 결합된 보조기어(32b, 32a)를 통해 센터조정 베벨기어(27)와 회전판(23)을 회전시킴으로써 회전판(23)의 하면에 이물림되어 있는 이동블록(41)이 몸체(21)의 외부로 밀려나게 되어 마그네트 블록(43)이 커버(2)의 내주면과 상면에 당접되게 된다. 이 때, 마그네트 블록(43)에 전원을 공급하면 마그네트 블록(43)이 자력에 의해 커버(2)의 내주면과 상면에 고정됨으로써 본 발명의 볼트 분해/조립장치가 쵸크커버(2)에 확실히 고정되게 된다.

거리조절 실린더(53)를 조정하여 슬라이드바(52)를 전진 또는 후진시킴으로써 슬라이드바(52)의 끝단부에 고정된 임펙트 렌치(55)가 쵸크커버(2)의 상면에 원주방향으로 등간격 배열된 볼트(5)의 피치원(pitch circle)에 일치되도록 한다. 이러한 상태에서, 구동부(70)의 보조 실린더(78a, 78b)를 작동시켜 보조축(76a, 76b)의 양단에 고정된 고정바(73a, 73b)가 스플라인 축(74)을 후진시키면, 구동기어(80)는 보조기어(32b)와의 결합이 해제되고, 위치조절기어(31)와 결합된다. 이후, 모터(79)를 서서히 구동시키면, 위치조절기어(31)에 결합된 중심축(25)및 작동부(50) 전체가 회전하게 되고, 이에 의해 작동부(50)의 임펙트 렌치(55)와 볼트(5)의 중심이 상호 일치하게 된다.

이때, 모터(79)의 구동을 정지시키고 높이조절 실린더(57)를 하강시켜 임펙트 렌치(55) 소켓에 볼트(5)가 삽입되도록 한 후, 임펙트 렌치(55)를 작동시키면 볼트(5)가 제거된다. 이후, 높이조절 실린더(57)를 작동시켜 임펙트 렌치(55)를 상승시키고 소켓에서 볼트(5)를 분리시킨다. 한편, 길이가 긴 볼트(5)의 분해는 볼트(5)의 분해에 따라 서서히 상승되는 임펙트 렌치(55)의 위치보상을 높이조절 실린더(57)에 의해 보상하도록 한다.

상기와 같은 작동에 의해 하나의 볼트(5)를 제거한 후, 다시 모터(79)를 구동시켜 중심축(25) 및 작동부(50)를 회전시키고, 높이조절 실린더(57)를 조정함으로써 이웃하는 볼트(5)를 연속적으로 제거할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치에 의한 볼트조립작업은 상기 볼트제거작업의 과정과 동일함은 물론이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 볼트 분해/조립장치는 다양한 크기와 위치를 가지는 쵸크커버에 설치가능하며, 쵸크커버에 원주방향으로 배열되는 볼트를 자동으로 분해/조립함으로써 작업자가 직접 쵸크의 상부에 올라가 중량의 임펙트 렌치를 이용하여 일일이 볼트를 제거해야 할 필요가 없으므로, 인력 및 시간의 낭비와 안전사고의 위험성을 감소시켜 작업자의 작업능률 및 안전도를 크게 향상시키는 효과가 있다.

Claims

모터(79)의 축에 결합되는 스플라인 축(74)과, 상기 스풀라인 축(74)에 삽입고정되는 구동기어(80)와, 상기 스풀라인 축(74) 및 상기 구동기어(80)를 전후진이동시키기 위한 보조실린더(78a, 78b)로 이루어진 구동부(70)와;

수평방향으로의 거리조절 실린더(53)와, 상기 거리조절 실린더(53)의 작동로드(53a)의 일단에 결합되는 임펙트 렌치(55)와, 상기 거리조절 실린더(53)의 하부에 구비되어 상기 거리조절 실린더(53)의 높이를 조절하는 높이조절 실린더(57)로 이루어진 작동부(50)와;

원통형상의 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 측면을 관통하여 슬라이딩이동가능하게 구비되며 쵸크커버의 테두리에 안착되는 다수의 안착부(40)와, 상기 몸체(21)의 중심을 축방향으로 관통하며 그 하단은 상기 구동부(70)의 구동기어(80)와 이물림되고, 상단은 상기 작동부(50)와 결합되는 중심축(25)으로 이루어진 본체부(20)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동식 볼트 분해/조립장치.
제 1 항에 있어서,

상기 작동부(50)는 그 하면외측에 상기 본체부(20)의 상기 중심축(25)이 결합되고 그 내부에 상기 높이조절 실린더(57)가 안착되며 상면이 개구된 외측 실린더(58)와, 상기 외측 실린더(58)의 상부에 삽입되고 상기 높이조절 실린더(57)에 의해 상하이동가능하며 상기 거리조절 실린더(53)가 그 상면에 결합되는 내측 실린더(56)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 볼트 분해/조립장치.
제 1 항에 있어서,

상기 안착부(40)는 상기 몸체(21)의 반경방향으로 슬라이딩운동가능하게 설치되며 상면에 나사홈(41a)이 형성되어 있는 이동블록(41)과, 상기 이동블록(41)의 끝단면에 고정결합되어 쵸크커버의 테두리에 걸려 안착되는 마그네트 블록(43)으로 구성되며,

상기 본체부(20)는 상기 이동블록(41)의 나사홈(41a)과 이물림되도록 그 하면에 나사홈(23a)이 형성된 회전판(23)과, 상기 회전판(23)의 하면에 고정결합되는 센터조정 베벨기어(27)와, 상기 구동부(70)의 상기 모터(79)의 구동력을 상기 회전판(23)에 전달하도록 상기 구동기어(80)와 상기 센터조정 베벨기어(27)에 각각 이물림되는 보조기어(32b, 32a)가 하단과 상단에 결합된 보조구동축(34)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 볼트 분해/조립장치.
제 3 항에 있어서,

상기 구동부(70)의 상기 구동기어(80)는 상기 보조실린더(78a, 78b)의 작동에 의해 전후진되어 상기 본체부(20)의 상기 중심축(25)과 상기 보조구동축(34)에 선택적으로 이물림되는 것을 특징으로 하는 이동식 볼트 분해/조립장치.