KR20060034597A - 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형강을 절단하기 전 단계에서 미리 밴드라인을 자동화 과정에 의해 마킹되도록 하여 작업시간의 단축 및 인건비의 지출을 해소하고, 보다 우수한 작업결과를 얻도록 한 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 형강절단장치를 구성하며 형강의 길이방향으로 이동하는 이송장치부와; 상기 이송장치부 상에서 형강의 길이방향과 직교되는 방향으로 이동가능하게 설치되어, 이송장치부의 이송과 함께 이동되어 형강에 밴드라인을 포함하는 인쇄표시를 형성하는 인쇄장치부와; 상기 이송장치부와 인쇄장치부에 전기, 전자적으로 연결되어 형강에 형성되는 밴드라인과 인쇄표시가 형성될 위치를 설정제어하는 제어회로부을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치를 제공한다.

또한, 본 발명은, 형강이 컨베이어에 의해 이송되면 감지부에 의해 형강이 정위치에 이송되었는지의 여부를 감지하고, 밴드라인을 형성하기 위한 초기 위치로 인쇄장치부를 이송하는 단계와; 상기 인쇄장치부가 이송완료되면, 제어부에서는 데이터베이스의 밴드라인에 대한 데이터를 전달받아 이송장치부와 인쇄장치부가 구동될 궤적을 연산하는 단계와; 상기 연산수행후, 그 결과값에 의해 이송장치부와 인쇄장치부를 구동부를 통해 구동시켜 밴드라인을 목적하는 위치에 형성하며 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장 치의 제어방법을 제공한다.

선박, 형강, 밴드라인

Description

형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치 및 그 제어방법{Bend line marking apparatus and its control method for being constitutied at section steel cutting machine}

도 1은 종래 형강절단장치의 구성을 나타낸 배치개략도.

도 2는 형강의 외형을 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명이 적용된 형강절단장치의 구성을 나타낸 배치개략도.

도 4는 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치의 사시도.

도 5는 도 3의 밴드라인 마킹장치의 설치 정면도.

도 6은 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치의 제어회로부 블록도.

도 7은 본 발명에 의한 마킹장치에 의해 밴드라인이 마킹되는 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 이송장치부 20: 인쇄장치부

21: 이동기구부 22: 인쇄헤드

23: 브래킷 24: 구동기구

27: 승강구동기구 40: 제어회로부

41: 감지부 42: 제어부

43: 데이터 베이스 44: 구동부

L: 밴드라인 B: 형강

본 발명은 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 상세하게는 형강을 절단하기 전 단계에서 미리 밴드라인을 자동화 과정에 의해 마킹되도록 하여 작업시간의 단축 및 인건비의 지출을 해소하고, 보다 우수한 작업결과를 얻도록 한 것이다.

형강은 선박의 선체에 대한 종방향, 횡방향의 구조를 보강하기 위해 적용되는 보강부재이며, 이중 일정한 곡률로 밴딩되는 곡형강은 주로 선체의 선, 수미 곡외판의 보강재로써 전체 물량의 약 20%를 차지하고 있다.

도 1은 상기 형강을 목적하는 길이로 절단하고 인쇄표시를 형성하기 위한 위한 형강절단장치를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 형강절단장치는 크로스 컨베이어(1)에 의해 상기된 형강이 이송되면, 이송된 형강은 피딩롤러(2) 상에 얹혀진 상태로 이송장치(3)에 의해 밀려 절단장치(4)가 설치된 위치로 이동하게 된다.

이와 같이 형강(B)이 이송되면 인쇄장치(5)에서는 형강(B)의 이송량을 감지하여 각각의 지점에서 형강(B)의 이송을 정지시킨 후, 방수홀, 배수홀, 작업홀 형성지점 및 라벨, 마킹 데이터(이하, 인쇄표시) 등을 표시하며, 동시에 상기 형강(B)의 이송량에 따라 형강의 목적하는 위치를 절단장치(4)가 절단한 후 다음 공정으로 이송되도록 한다.

이 때, 형강(B)의 이송량에 따라 형강(B)을 절단하고 그 외면에 인쇄표시를 형성하는 과정은 PLC 등의 제어반(6)이 설치된 컨트롤 룸(7)에서 제어되어 자동화 구현된다.

도 2는 상기된 선체의 선, 수미 곡외판의 보강재로 사용되는 형강을 나타낸 사시도이다.

도면에 나타난 형강(B)은 앵글의 형태이며, 그 외면에는 선체에 적용될 때 요구되는 각종 인쇄표시가 형성되어 있으며, 상기 인쇄표시가 도 1의 형강절단 장치의 인쇄장치에 의해 형성됨은 전술된 바와 같다.

또한, 상기 형강(B)에는 선체의 선, 수미의 곡외판으로 적용되기 위해 밴딩되는 곡률을 표시하기 위한 밴드라인(L)이 형성되는데, 이와 같은 밴드라인(L)은 형강의 일정길이 절단 후 프레스에 의해 밴딩될 때, 상기 라인(L)이 직선이 되는 상태로 프레스를 구동하여 형강이 밴딩되도록 하기 위한 작업표시라인이다.

여기서, 상기 밴드라인(L)은 형강(B)을 절단하기 전에 미리 수작업에 의해 인쇄형성되는데, 이 밴드라인(L)의 인쇄는 주로 작업자가 2인 1조가 되어 도면 상 에 기입된 치수마다 각각의 라인포인트를 표시하고, 이들 포인트를 연결하여 먹줄 등을 이용하여 전체적으로 표시형성하게 된다.

상기된 것과 같은 종래의 밴드라인 인쇄과정은 2인 1조의 작업자가 항상 앉은 상태에서 작업을 수행해야 하기 때문에 작업피로도를 증가시키게 되며, 수작업의 특성상 작업시간의 지연과 더불어, 밴드라인의 잦은 곡률불량이 발생된다.

또한, 상기 밴드라인의 잦은 곡률불량은 재작업의 요구에 따른 작업성 저하 및 이에 따른 선박의 전체적인 생산성을 저하시키는 문제점이 노출된다.

본 발명은 상기된 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로써, 밴드라인을 인쇄하는 장치를 형강절단장치에 설치하여 형강을 절단하기 전에 밴드라인이 자동화된 작업에 의해 인쇄형성되도록 한 밴드라인 마킹장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 밴드라인 마킹장치를 최적화하여 제어하기 위한 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 특징을 갖는다.

본 발명은, 형강절단장치를 구성하며 형강의 길이방향으로 이동하는 이송장치부와; 상기 이송장치부 상에서 형강의 길이방향과 직교되는 방향으로 이동가능하 게 설치되어, 이송장치부의 이송과 함께 이동되어 형강에 밴드라인을 포함하는 인쇄표시를 형성하는 인쇄장치부와; 상기 이송장치부와 인쇄장치부에 전기, 전자적으로 연결되어 형강에 형성되는 밴드라인과 인쇄표시가 형성될 위치를 설정제어하는 제어회로부을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 형강이 컨베이어에 의해 이송되면 감지부에 의해 형강이 정위치에 이송되었는지의 여부를 감지하고, 밴드라인을 형성하기 위한 초기 위치로 인쇄장치부를 이송하는 단계와; 상기 인쇄장치부가 이송완료되면, 제어부에서는 데이터베이스의 밴드라인에 대한 데이터를 전달받아 이송장치부와 인쇄장치부가 구동될 궤적을 연산하는 단계와; 상기 연산수행후, 그 결과값에 의해 이송장치부와 인쇄장치부를 구동부를 통해 구동시켜 밴드라인을 목적하는 위치에 형성하며 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 특징이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치가 적용된 형강절단장치의 구성을 나타낸 배치 개략도이다.

도 3을 참조하면, 상기 형강절단장치는 크로스 컨베이어(1), 이송장치부(10), 인쇄장치부(20), 절단장치부(30), 제어회로부(40)가 설치된 컨트롤 룸(50)으로 구성된다.

상기 크로스 컨베이어(1)는 형강(B)을 작업위치로 이송하여 피딩롤러(2) 상에 위치시키도록 구성되며, 이송장치부(10)는 이송된 형강(B)을 절단작업위치로 이송하기 위해 형강(B)의 길이방향으로 이동하도록 구성된다.

상기 인쇄장치부(10)는 이송장치부(10)가 형강(B)을 이송하기 위해 도면 상 좌측으로 이동될 때 형강(B) 상에 밴드라인(L)을 포함하는 각종 인쇄표시를 형성하여 마킹과정을 수행하도록 구성된다.

상기 절단장치부(30)는 마킹과정이 수행된 후, 인쇄장치부(20)가 형강(B)을 피딩롤러(2) 상에서 이송하여 형강(B)이 이송되면, 이송된 형강(B)을 일정길이로 절단하도록 구성된 플라즈마 절단기이다.

도 4는 상기 형강절단장치의 구성에서 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치만을 발췌한 사시도, 도 5는 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치의 정면도, 도 6은 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치의 제어회로부 블록도이다.

도 3과 더불어 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치는 형강절단장치를 구성하는 일부의 구성으로 이송장치부(10), 인쇄장치부(20), 제어회로부(40), 가압기구부(50)로 구성된다.

상기 이송장치부(10)는 형강(B)의 길이방향으로 이동하도록 구성됨은 주지된 것과 같고, 상기 인쇄장치부(20)는 이동기구부(21), 잉크헤드(22)로 구성된다.

상기 이동기구부(21)는 이송장치부(10) 상에서 형강(B)의 길이방향과 직교되는 방향으로 이동가능하게 브래킷(23)이 장착되며, 브래킷(23)에는 이송장치부(10) 에서 브래킷(23)이 이동할 구동력을 제공하는 구동기구(24)가 설치되어 구성된다.

상기 구동기구(24)는 브래킷(23)에 모터를 설치하여 피니언을 결합하고, 이송장치부(10) 상에 래크를 형성하여서된 기어결합장치 일 수 있으며, 보다 정밀한 구동을 요구한다면 브래킷(23)과 이송장치부(10)에 걸쳐 결합된 볼 스크류, 또는 실린더 장치로 구현될 수 있다.

상기 잉크헤드(22)는 브래킷(23)에 결합되고, 이송장치부(10)와 이동기구부(21)의 구동에 의해 이동되어 그 하방에 위치된 형강에 잉크를 분사하도록 구성되며, 그 상측의 잉크 주입용기(25) 및 잉크의 잔량을 검출하는 센서(26) 등을 포함한다.

여기서, 상기 이동기구부(21)는 잉크헤드(22)를 상, 하로 승강시키기 위해 브래킷(23) 상에 설치된 승강구동기구(27)를 포함한다.

상기 승강구동기구(27)는 브래킷(23)에 모터를 설치하여 피니언을 결합하고, 잉크헤드(22) 상에 래크를 형성하여서된 기어결합장치 일 수 있으며, 보다 정밀한 구동을 요구한다면 브래킷(23)과 잉크헤드(22)에 걸쳐 결합된 볼 스크류, 또는 실린더 장치로 구현될 수 있다.

상기 제어회로부(40)는 감지부(41), 제어부(42), 데이터베이스(43), 구동부(44)로 구성된다.

상기 감지부(41)는 인쇄장치부(20)의 형강(B) 측 면에 설치되어 형강(B)의 존재 유무 및 밴드라인(L)이 형성될 초기위치를 검출하거나, 잉크헤드(22)가 형강(B)과 유지하는 간격을 검출한 센서로 구성된다.

상기 제어부(42)는 감지부(41)의 신호를 입력받아 이미 입력된 밴드라인(L)을 형성하기 위한 데이터에 의해 각 구성을 제어하기 위해 주로 마이크로 프로세서로 구성된다.

또한, 상기 제어부(42)는 전술된 인쇄장치부(20) 및 이송장치부(10)를 제어하는 각각의 제어부(45, 46)로 구분되며, 이를 통합하여 제어하기 위한 통합제어부(47)를 포함한다.

상기 데이터 베이스(43)는 제어부(42)가 각 구성을 제어하기 위한 밴드라인(L) 형성에 대한 데이터를 저장하고, 제어부(42)의 요구에 의해 데이터를 입, 출력하게 되며, 이는 밴드라인(L)에 대한 데이터 베이스(48)와 전술된 인쇄표시에 대한 데이터 베이스(49)로 구분된다.

상기 구동부(44)는 제어부(42)의 신호를 입력받아 이송장치부(10), 인쇄장치부(20)를 구동시키는 구동드라이버이다.

상기 가압기구부(50)는 크로스 컨베이어(1)의 사이에 일정간격으로 다수개(도면에서는 3개) 설치되어 형강(B)의 이송방향과 동일한 방향으로 이동되도록 구성된다.

여기서, 상기 가압기구부(50)는 형강(B)이 대체로 10M 이상의 길이를 갖는 장척물임을 감안할 때, 피딩롤러(2) 상에 이송되어져 얹혀졌을 때 길이방향으로 휘어진 상태를 해소하기 위한 것이며, 이를 위해 형강(B)의 이송시에는 크로스 컨베이어(1)의 내측에 구비된 상태에서 형강이 작업위치로 이송되면 컨베이어(1)에 형성된 이동홈을 따라 이동하여 형강(B)을 가압하도록 구성된 것이다.

상기와 같은 가압기구부(50)는 실린더 장치에 의해 구현될 수 있으며, 이 외에도 모터와 체인등의 동력전달기구에 의한 이동기구구성 및 볼스크류 등의 이동기구 구성에 의해 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명에 의한 밴드라인 마킹장치에 의해 밴드라인이 형성되는 과정을 나타낸 순서도이다.

상기된 도면과 더불어 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 밴드라인 마킹과정은 크로스 컨베이어(1)에 의해 형강(B)이 이송되면,(S10) 감지부(41)에서는 형강(B)이 정위치로 이송되어졌는지의 여부를 감지한다.(S20)

이 때, 상기 형강(B)이 정위치로 이송되어진 경우 가압기구부(50)가 구동되어 형강(B)을 그 전방의 벽체 측으로 가압하여 장척물인 형강(B)이 휘어진 상태를 직선으로 형성 유지하여 작업상의 정밀도를 보장한다.(S21)

상기 형강(B)이 정위치 이송되었다면 이송장치부(10)는 인쇄장치부(20)를 형강(B)의 끝단, 즉, 밴드라인(L) 작업을 수행할 초기의 위치로 이송하고,(S30) 이송된 형강(B)에 형성될 밴드라인(L)의 데이터를 데이터 베이스(43)에서 수신받는다.(S40)

상기 데이터를 수신받은 제어부(42)는 형성될 밴드라인(L)에 대한 곡률궤적을 연산하여 이송장치부(10)와 인쇄장치부(20)가 각각 이동하게 될 궤적을 산출하고,(S50) 이 후, 이송장치부(10)와 인쇄장치부(20)를 구동시켜(S60, S70) 산출된 값에 따라 잉크헤드(22)를 이동시키며 잉크를 분사하여 밴드라인(L)을 형성하게 된 다.

상기와 같이 밴드라인(L)을 형성하는 중 산출된 값에 따라 작업완료값에 도달하게 되면 작업을 완료하고, 작업완료값에 도달하지 못하면 이송장치부(10)와 인쇄장치(20)를 계속 구동시킨 후 작업을 완료하게 된다.

여기서, 상기 작업과정은 밴드라인(L)에 대한 데이터에 의해 수행되는 작업이며, 상기 밴드라인(L) 데이터와 더불어 전술된 인쇄표시에 대한 데이터를 제어부(42)에 함께 입력하게 되면, 밴드라인(L)과 더불어 각종 인쇄표시의 마킹작업도 동시에 수행된다.

이상에서 설명된 것과 같이 본 발명은, 밴드라인의 마킹이 자동화된 장치에 의해 수행되어 신속한 작업수행이 가능하고, 인력에 의한 작업이 배제되어 인건비를 절감에 따른 작업성 향상 및 선박의 건조시 생산성이 향상되며, 보다 우수한 작업결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 장척물인 형강을 작업위치 상에서 가압하여 그 직선형태를 형성유지하므로써 보다 정밀한 작업을 수행하도록 하고, 이에 따라 우수한 작업결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 형강절단장치를 구성하며 형강(B)의 길이방향으로 이동하는 이송장치부(10)와;

   상기 이송장치부(10) 상에서 형강(B)의 길이방향과 직교되는 방향으로 이동가능하게 설치되어, 이송장치부(10)의 이송과 함께 이동되어 형강(B)에 밴드라인(L)을 포함하는 인쇄표시를 형성하는 인쇄장치부(20)와;

   상기 이송장치부(10)와 인쇄장치부(20)에 전기, 전자적으로 연결되어 형강(B)에 형성되는 밴드라인(L)과 인쇄표시가 형성될 위치를 설정제어하는 제어회로부(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄장치부(20)는

   이송장치부(10) 상에서 형강(B)의 길이방향과 직교되는 방향으로 이동가능하게 브래킷(23)이 장착되며, 브래킷(23)에는 이송장치부(10)에서 브래킷(23)이 이동할 구동력을 제공하는 구동기구(24)가 설치된 이동기구부(21)와;

   상기 브래킷(23)에 결합되고, 이송장치부(10)와 이동기구부(21)의 구동에 의해 이동되어 그 하방에 위치된 형강에 잉크를 분사하는 잉크헤드(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 이동기구부(21)는

   잉크헤드(22)를 상, 하로 승강시키기 위해 브래킷(23) 상에 설치된 승강구동기구(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어회로부(40)는

   상기 인쇄장치부(20)의 형강(B) 측 면에 설치되어 형강(B)의 존재 유무 및 밴드라인(L)이 형성될 초기위치를 검출하는 감지부(41)와;

   상기 감지부(41)의 신호를 입력받아 이미 입력된 밴드라인(L)을 형성하기 위한 데이터에 의해 각 구성을 제어하는 제어부(42)와;

   상기 제어부(42)가 각 구성을 제어하기 위한 밴드라인(L) 형성에 대한 데이터를 저장하고, 제어부(42)의 요구에 의해 데이터를 입, 출력하는 데이터베이스(43)와;

   상기 제어부(42)의 신호를 입력받아 이송장치부(10), 인쇄장치부(20)를 구동시키는 구동부(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 형강절단장치의 형강(B)을 이송하는 컨베이어(1)에 설치되며, 컨베이어(1)에 의해 이송되어진 형강(B)을 작업위치 상에서 가압하여 형강(B)의 휘어진 지점을 직선형태로 유지하도록 한 가압기구부(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치.
6. 형강(B)이 컨베이어(1)에 의해 이송되면 감지부(41)에 의해 형강(B)이 정위치에 이송되었는지의 여부를 감지하고, 밴드라인(L)을 형성하기 위한 초기 위치로 인쇄장치부(20)를 이송하는 단계와;

   상기 인쇄장치부(20)가 이송완료되면, 제어부(42)에서는 데이터베이스(43)의 밴드라인(L)에 대한 데이터를 전달받아 이송장치부(10)와 인쇄장치부(20)가 구동될 궤적을 연산하는 단계와;

   상기 연산수행후, 그 결과값에 의해 이송장치부(10)와 인쇄장치부(20)를 구동부(44)를 통해 구동시켜 밴드라인(L)을 목적하는 위치에 형성하며 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치의 제어방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 데이터베이스(43)에서 전달받는 데이터는

   밴드라인(L) 데이터와 더불어 인쇄표시에 대한 데이터인 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치의 제어방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 형강(B)을 작업위치로 이송하는 과정은

   작업위치에 이송된 형강을 가압기구부(50)에 의해 전방의 벽체 측으로 가압하여 형강을 직선으로 형성 유지하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강절단장치에 설치되는 밴드라인 마킹장치의 제어방법.

Images