KR200448534Y1 - 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치 - Google Patents

대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 회전식 판재 지지장치에 관한 것으로, 그 목적은 크레인에 의해 운반되는 대형 플레이트가 누운 상태로 놓여지는 공간을 제공함과 더불어 지지장치의 일부가 회전하여 대형 플레이트를 수직하게 세워 고정함으로써, 대형 플레이트의 정렬과 세팅을 보다 용이하게 하고, 인력에 의한 작업비율을 감소시킴으로써 작업자의 피로도를 감소시키는 것과 함께 사고의 위험을 감소시킬 수 있는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 고안은 수직하게 세워진 지지대가 구비되고, 측면 방향으로 상호 소정의 간격을 유지하도록 지면에 고정되게 설치되는 적어도 2개 이상의 고정프레임; 상기 각각의 고정프레임에 일단이 힌지결합되어 회전 가능하게 설치되며, 크레인에 운반되는 대형 플레이트가 놓여지는 공간을 제공하는 회전프레임; 상기 각각의 회전프레임에 설치되어 지지대와 회전프레임의 사이에 위치하는 대형 플레이트를 가압하여 고정하는 고정용 실린더; 상기 각각의 고정프레임에 설치되며, 상기 회전프레임과 연결되어 일단이 고정프레임에 힌지결합된 회전프레임을 회전시킴으로써 회전프레임 상에 놓인 대형 플레이트를 수직으로 세우는 회전용 실린더; 상기 회전프레임에 설치되며, 자체에 구비된 구동모터에 의해 작동하여 이웃하는 두 회전프레임을 연결하여 고정함으로써 이웃하는 두 회전프레임이 동일하게 작동하도록 구속하는 구속수단;을 구비하는 대형 플레이트 입식 용접을 윙한 회전식 판재 지지장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
고정프레임, 회전프레임, 회전용 실린더, 구속수단

Description

대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치{Tilting table for Vertical Butt Welding}
본 고안은 대형 플레이트의 용접작업시 대형 플레이트의 배열 및 세팅에 사용되는 회전식 판재 지지장치에 관한 것으로, 특히 누워진 상태로 놓여지는 대형 플레이트를 90°각도로 세워 고정함으로써 입식 용접 작업의 편의성을 제공할 수 있는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 대형 플레이트를 상호 연결하기 위한 용접작업을 수행하기 위해서는 작업정반 위에 대형 플레이트를 정렬한 후에 개선면에 대한 다층용접(Multi-Pass)을 수행한 다음, 대형 플레이트를 크레인을 이용하여 턴오버(Turn-over)하여 이면에 대한 다층용접을 수행하였다. 그러나 중량물인 대형 플레이트의 턴오버 작업에는 많은 어려움이 따르는 것은 물론이고 안전사고의 위험이 따르는 바, 최근에는 입식 용접을 통해 대형 플레이트를 용접하고 있다.
상기와 같은 대형 플레이트의 입식 용접을 위해서 고정식 지지장치가 사용되고 있다.
상기 고정식 지지장치는 마주하는 두 지지대의 사이로 대형 플레이트가 세워 진 상태로 삽입되도록 구성되고, 두 지지대의 사이로 삽입된 대형 플레이트의 고정을 위한 클램프가 구비된 것으로 구성되어 있다.
상기 고정식 지지장치는 단순히 여러개의 대형 플레이트를 수직한 상태로 고정하는 기능을 제공하는 것으로, 고정식 지지장치에 대형 플레이트를 수직한 상태로 고정하기 위해서는 먼저 크레인을 이용하여 대형 플레이트를 고정식 지지장치로 운반하되, 대형 플레이트가 세워진 상태로써 두 지지대의 사이로 삽입되도록 운반한 다음, 지지대에 구비된 클램프를 이용하여 대형 플레이트를 고정하였다.
또한 수직으로 세워진 대형 플레이트들 간의 간격조절이나 수평과 수직을 맞추기 위하여 지렛대나 쐐기 그리고 각종 피스(Piece)나 잭펌프를 이용하여 인력으로 작업을 수행하였다.
그러나 상기와 같은 고정식 지지장치를 이용한 작업방식은 크레인을 이용하여 대형 플레이트를 두 지지대의 사이로 삽입하는 것조차 용이하지 못할 뿐만 아니라, 인력에 의존하여 대형 플레이트의 세팅작업을 수행하게 되므로, 작업자는 계속적인 반복작업에 따라 피로도가 높고, 더욱이 중량물인 대형 구조물의 이동과 설치과정에서 안전사고가 발생될 위험이 높으며, 연속적인 작업이 어려워 생산성 및 용접품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 고안의 목적은 크레인에 의해 운반되는 대형 플레이트가 누운 상태로 놓여지는 공간을 제공함과 더불어 지지장치의 일부가 회전하여 대형 플레이트를 수직하게 세워 고정함으로써, 대형 플레이트의 정렬과 세팅을 보다 용이하게 하고, 인력에 의한 작업비율을 감소시킴으로써 작업자의 피로도를 감소시키는 것과 함께 사고의 위험을 감소시킬 수 있는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안의 회전식 판재 지지장치는 수직하게 세워진 지지대가 구비되고, 측면 방향으로 상호 소정의 간격을 유지하도록 지면에 고정되게 설치되는 적어도 2개 이상의 고정프레임; 상기 각각의 고정프레임에 일단이 힌지 결합되어 회전 가능하게 설치되며, 크레인에 의해 운반되는 대형 플레이트가 놓여지는 공간을 제공하는 회전프레임; 상기 각각의 회전프레임에 설치되어 지지대와 회전프레임의 사이에 위치하는 대형 플레이트를 가압하여 고정하는 고정용 실린더; 상기 각각의 고정프레임에 설치되며, 상기 회전프레임과 연결되어 회전프레임을 회전시킴으로써 회전프레임 상에 놓인 대형 플레이트를 수직하게 세우는 회전용 실린더; 상기 회전프레임에 설치되며, 자체에 구비된 구동모터에 의해 작동하여 이웃하는 두 회전프레임을 연결하여 고정함으로써 이웃하는 두 회전프레임이 동일하게 작동하도록 구속하는 구속수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 지지대에 설치되어 수직하게 세워진 대형 플레이트를 회전프레임 측으로 밀어내는 해체용 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속수단은 이웃하는 두 회전프레임 중 어느 한 회전프레임에 지지된 채로 나머지 한 회전프레임으로 연장되게 형성되며, 그 끝단이 나머지 한 회전프레임에 끼워져 구속되는 고정봉; 및 상기 고정봉이 지지된 회전프레임에 설치되며, 리드스크류에 의해 고정봉과 연결되어 리드스크류를 회전시킴으로써 고정봉을 이동시키는 구동모터로 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 회전용 실린더는 회전프레임로부터 연장되는 링크바와 연결되어 회전프레임를 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 고안에 의하면, 종래와 같이 마주하는 두 지지대의 사이로 중량물인 대형 플레이트를 삽입하지 않고, 회전프레임 상에 대형 플레이트를 옮겨 놓으면 되므로 크레인을 이용한 대형 플레이트의 운반작업 및 지지장치 상에 대형 플레이트를 정렬하는 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있게 되었으며, 회전프레임 상에 놓인 대형 플레이트가 회전프레임의 회전에 의해 수직으로 세워진 후, 고정되므로 인력을 이용한 작업비율을 감소시켜 작업능률을 향상시키고, 안전사고의 위험은 감소시킬 수 있게 되었다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하 면 다음과 같다. 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 지지장치의 정면도를, 도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 지지장치의 평면도를, 도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 지지장치의 측면도를, 도 4는 본 고안에 따른 지지장치가 작동하여 플레이트를 수직하게 세운 상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다.
본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 회전식 판재 지지장치는 컨테이너선 외판 블록과 같이 대형 플레이트(11,12,13) 간의 입식 용접이 요구되는 용접작업에서 대형 플레이트(11,12,13)를 눕히거나 수직하게 세우는 작업을 자동화함으로써 인력을 이용한 작업비율을 감소시키고, 대형 플레이트(11,12,13)를 수직한 상태로 지지함으로써 전면과 이면에 대한 용접을 동시에 수행할 수 있도록 한 것으로, 고정프레임(110)과, 회전프레임(120)과, 고정용 실린더(130)와, 회전용 실린더(140) 그리고 구속수단(150)으로 구성된다.
상기 고정프레임(110)은 지면에 고정되게 설치되는 것으로, 대형 플레이트(11,12,13)를 수직한 상태로 지지하기 위하여 수직하게 세워진 구조의 지지대(111)가 구비되어 있다. 이러한 고정프레임(110)은 적어도 2개 이상 제공되며, 제공된 다수개의 고정프레임(110)은 측면 방향으로 상호 소정의 간격을 유지하도록 지면에 고정되게 설치된다. 한편 도 1 및 도 2에는 4개의 고정프레임(110)이 상호 소정의 간격을 유지한 채로 설치된 상태가 도시되어 있다.
상기와 같이 제공되는 고정프레임(110)들의 폭은 용접대상 플레이트들 간의 이음부가 고정프레임(110)들의 사이에 위치할 수 있도록 플레이트의 크기에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 일예로 도 1에서와 같이 서로 다른 크기의 세 대형 플레이트(11,12,13)를 지지하기 위해서 중앙부에 위치한 2개의 고정프레임(110)이 비교적 작은 폭으로써 동일하게 구성되고, 가장 외곽에 위치한 2개의 고정프레임(110)이 비교적 큰 폭으로써 동일하게 구성될 수 있다.
상기 회전프레임(120)은 미도시된 크레인에 의해 운반되는 대형 플레이트(11,12,13)가 누운 상태로 놓여지는 공간을 제공하는 것과 함께 회전용 실린더(140)에 의하여 회전하여 대형 플레이트(11,12,13)를 수직하게 세우는 것으로, 고정프레임(110)과 동일한 개수가 제공되어 각각의 고정프레임(110)마다 설치되며, 일단이 고정프레임(110)에 힌지 결합되어 회전하도록 설치된다. 이러한 회전프레임(120)은 평상시 수평한 상태를 유지하여 대형 플레이트(11,12,13)가 놓여지는 공간을 제공하게 되며, 회전용 실린더(140)에 의해 수직한 상태로 회전되면, 고정프레임(110)의 지지대(111)와 평행한 채로 일정한 간격을 유지하도록 구성된다. 여기서 언급된 일정한 간격이라 함은 지지대(111)와 회전프레임(120)의 사이에 대형 플레이트(11,12,13)가 위치할 수 있도록 지지대(111)와 회전프레임(120)의 사이에 형성되는 간격을 의미한다.
한편 상기와 같이 중량물인 대형 플레이트(11,12,13)를 지지한 채로 회전하는 회전프레임(120)이 원위치로 복귀할 때, 회전프레임(120)의 수평유지 및 하중 지지를 위한 받침대(160)가 회전프레임(120)의 하부에 위치하도록 별도로 제공될 수도 있으며, 고정프레임(110)에 일체형으로 구비될 수도 있다.
상기 고정용 실린더(130)는 회전프레임(120)과 지지대(111)의 사이에 위치하는 대형 플레이트(11,12,13)를 가압하여 고정하도록 각각의 회전프레임(120)에 설치되며, 회전프레임(120)이 회전하여 대형 플레이트(11,12,13)가 수직하게 세워졌을 때, 작동하여 대형 플레이트(11,12,13)를 고정하게 된다. 이러한 고정용 실린더(130)는 회전프레임(120)의 수직하게 세워진 상태를 기준으로 상부와 하부에 위치하도록 설치되어 수직하게 세워진 대형 플레이트(11,12,13)의 상부와 하부를 고정해주도록 구성된다.
상기 회전용 실린더(140)는 회전프레임(120)을 회전시키기 위한 것으로, 고정프레임(110)에 설치되며, 실린더로드(141)가 회전프레임(120)에 연결되게 설치된다. 한편 상기 회전프레임(120)이 회전되는 과정에서 회전용 실린더(140)가 일정범위 내에서 회전할 수 있도록 힌지축(142)에 의하여 고정프레임(110)에 고정되며, 회전프레임(120)과 연결되는 실린더로드(141)는 회전프레임(120)으로부터 연장되는 링크바(121)에 연결되어 링크바(121)를 밀거나 또는 당김으로써 회전프레임(120)을 회전시키도록 구성된다.
도 5는 본 고안의 구속수단의 구성을 나타낸 평면도를 도시하고 있다.
상기 구속수단(150)은 이웃하는 두 회전프레임(120)들이 상호 구속된 상태에서 회전이 이루어지도록 하여 회전프레임(120)이 회전하는 과정에서 회전프레임(120)의 비틀림이나 또는 회전프레임(120) 간의 회전편차가 발생되는 것을 방지하는 것으로, 이웃하는 두 회전프레임(120)을 구속하는 고정봉(151)과, 상기 고정 봉(151)을 어느 한 회전프레임(120)으로부터 다른 한 회전프레임으로 이동시키는 구동모터(152)로 구성되었다.
보다 구체적으로, 상기 고정봉(151)은 이웃하는 두 회전프레임(120)들 중, 어느 한 회전프레임(120)에 지지된 채로 구동모터(152)의 작동에 의해 이동하여 나머지 한 회전프레임(120)으로 연장되며, 이처럼 나머지 한 회전프레임(120)으로 연장되는 고정봉(151)은 회전프레임(120)에 구비된 결속공(154)으로 삽입되어 두 회전프레임(120)을 구속하게 된다.
한편 상기 구동모터(152)는 고정봉(151)이 설치된 회전프레임(120)에 설치되며, 리드스크류(153)를 통해 고정봉(151)과 연결되어 리드스크류(153)를 회전시킴으로써 고정봉(151)을 이동시키도록 구성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 회전식 판재 지지장치를 사용하여 대형 플레이트(11,12,13)를 용접한 후, 회전프레임(120)이 원위치로 복귀하는 과정에서 수직하게 세워진 상태의 대형 플레이트(11,12,13)가 회전프레임(120)과 함께 회전할 수 있도록 하기 위한 해체용 실린더(170)가 고정프레임(110)의 지지대(111)에 더 설치될 수 있다.
상기 해체용 실린더(170)는 지지대(111)에 고정되게 설치되며, 회전프레임(120)이 원위치로 복귀하도록 회전할 때, 수직하게 세워진 대형 플레이트(11,12,13)의 상부를 회전프레임(120)측으로 밀어 넘어트림으로써 대형 플레이트(11,12,13)가 회전프레임(120)에 얹혀진 상태에서 회전프레임(120)의 복귀가 이루어지도록 하게 되며, 따라서 회전프레임(120)이 먼저 복귀한 후, 대형 플레이 트(11,12,13)가 넘어짐으로 인해 발생되는 사고를 예방할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 회전식 판재 지지장치를 이용하여 입식 용접을 수행하기 위해서는, 먼저 소정의 간격을 두고 배치된 다수개의 회전프레임(120)이 상호 구속되어 함께 움직일 수 있도록 구속수단(150)을 이용하여 이웃하는 회전프레임(120)들을 상호 결속해야만 한다. 이를 위해 구속수단(150)을 구성하는 구동모터(152)를 작동하게 되면, 구동모터(152)에 연결된 리드스크류(153)가 회전하여 고정봉(151)을 이동시키게 되고, 이처럼 이동하는 고정봉(151)은 이웃한 회전프레임(120)의 결속공(154)으로 삽입됨으로써 이웃하는 두 회전프레임(120)들을 상호 연결하여 구속하게 된다.
다음으로 크레인을 이용하여 대형 플레이트(11,12,13)들을 회전프레임(120) 상에 올려놓는다. 이때 회전프레임(120)은 수평한 상태로 되어 있으므로 작업자는 종래에 비해 용이하게 대형 플레이트(11,12,13)들을 회전프레임(120) 상에 올려놓을 수 있게 된다.
상기와 같이 회전프레임(120) 상에 대형 플레이트(11,12,13)들이 놓여지면, 대형 플레이트(11,12,13)들을 정렬한 후, 회전용 실린더(140)를 작동하게 된다.
상기 회전용 실린더(140)의 작동에 의해 회전프레임(120)은 지지대(111)에 근접하는 방향으로 회전하게 되고, 이러한 회전프레임(120)의 회전에 의하여 대형 플레이트는 수직한 상태로 세워지게 되며, 회전프레임(120)의 회전이 완료되면, 회전프레임(120)과 지지대(111)는 대형 플레이트(11,12,13)를 사이에 두고 마주한 구 조를 갖게 된다.
다음으로 회전프레임(120)에 구비된 고정용 실린더(130)가 작동하여 회전프레임(120)과 지지대(111)의 사이에 위치한 대형 플레이트(11,12,13)를 가압하여 고정되게 된다.
상기와 같이 대형 플레이트(11,12,13)가 수직한 상태로 고정되면, 구동모터(152)를 역방향으로 구동하여 고정봉(151)을 원위치로 복귀시킴으로써 회전프레임(120)과 회전프레임(120)의 사이에 자동용접기의 설치를 위한 공간을 마련하고, 미도시된 자동용접기를 설치하여 대형 플레이트(11,12,13)의 이음을 위한 용접을 수행하게 된다.
한편 용접이 완료되면, 구속수단(150)에 의하여 각각의 회전프레임(120)이 상호 연결되어 구속되고, 다음으로 고정용 실린더(130)가 대형 플레이트(11,12,13)의 구속을 해제하게 되며, 회전용 실린더(140)에 의하여 회전프레임(120)이 원위치로 복귀하는 회전을 시작하게 된다. 이때 지지대(111)에 설치된 해체용 실린더(170)가 작동하여 대형 플레이트(11,12,13)를 회전프레임(120)측으로 밀어줌으로써 회전프레임(120) 상에 대형 플레이트(11,12,13)가 얹혀진 상태에서 안전하게 회전프레임(120)의 회전이 이루어지게 되며, 이러한 일련의 과정을 통해 대형 플레이트(11,12,13)들 간의 용접이 이루어지게 된다.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1 은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 지지장치의 정면도,
도 2 는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 지지장치의 평면도,
도 3 은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 지지장치의 측면도,
도 4 는 본 고안에 따른 지지장치가 작동하여 플레이트를 수직하게 세운 상태를 나타낸 측면도,
도 5 는 본 고안의 구속수단의 구성을 나타낸 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 고정프레임　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (111) : 지지대
(120) : 회전프레임　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (121) : 링크바
(130) : 고정용 실린더　　　　　　　　　　　　　　　　　 (140) : 회전용 실린더
(150) : 구속수단　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (151) : 고정봉
(152) : 구동모터　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (153) : 리드스크류
(170) : 해체용 실린더

Claims (4)

  1. 수직하게 세워진 지지대(111)가 구비되고, 측면 방향으로 상호 소정의 간격을 유지하도록 지면에 고정되게 설치되는 적어도 2개 이상의 고정프레임(110);
    상기 각각의 고정프레임(110)에 일단이 힌지 결합되어 회전 가능하게 설치되며, 크레인에 의해 운반되는 대형 플레이트(11,12,13)가 놓여지는 공간을 제공하는 회전프레임(120);
    상기 각각의 회전프레임(120)에 설치되어 지지대(111)와 회전프레임(120)의 사이에 위치하는 대형 플레이트(11,12,13)를 가압하여 고정하는 고정용 실린더(130);
    상기 각각의 고정프레임(110)에 설치되며, 상기 회전프레임(120)과 연결되어 회전프레임(120)을 회전시킴으로써 회전프레임(120) 상에 놓인 대형 플레이트(11,12,13)를 수직하게 세우는 회전용 실린더(140);
    상기 회전프레임(120)에 설치되며, 자체에 구비된 구동모터(152)에 의해 작동하여 이웃하는 두 회전프레임(120)을 연결하여 고정함으로써 이웃하는 두 회전프레임(120)이 동일하게 작동하도록 구속하는 구속수단(150);을 구비하는 것을 특징으로 하는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대(111)에 설치되어 수직하게 세워진 대형 플레이트를 회전프레 임(120) 측으로 밀어내는 해체용 실린더(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구속수단(150)은,
    이웃하는 두 회전프레임(120) 중 어느 한 회전프레임(120)에 지지된 채로 나머지 한 회전프레임(120)으로 연장되게 형성되며, 그 끝단이 나머지 한 회전프레임(120)에 끼워져 구속되는 고정봉(151);
    상기 고정봉(151)이 지지된 회전프레임(120)에 설치되며, 리드스크류(153)에 의해 고정봉(151)과 연결되어 리드스크류(153)를 회전시킴으로써 고정봉(151)을 이동시키는 구동모터(152)로 구성된 것을 특징으로 하는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전용 실린더(140)는 회전프레임(120)으로부터 연장되는 링크바(121)와 연결되어 회전프레임(120)을 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 대형 플레이트 입식 용접을 위한 회전식 판재 지지장치.
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