KR20060040925A - 선박용 고정익 프로펠러의 날개 표면 기복 계측장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 추진용으로 사용되는 고정익 프로펠러 날개 표면의 기복(Waviness)을 측정하는 계측 장치에 관한 것으로 그 목적은 입체적인 곡면을 가지는 프로펠러의 날개제작 시 절삭장치의 절삭면이 평면임으로 가공 후 표면에 생기는 기복을 제거하는 작업 전후(前後)에 기복정도를 정량적으로 정밀하게 계측하여 날개 표면 품질관리를 정확하고 신뢰성 있도록 하기 위함이다.

이러한 본 발명은 비철금속 재질인 곡면의 날개 표면에 고정이 가능하고 표면의 기복을 측정하기 위한 센서를 탑재하고 상기 센서의 상하좌우 위치를 사용자가 임의로 조절이 가능하며 특히 동력에 의해 구동되어 좌우 수평으로 일정한 속도로 센서를 이동시키는 구동장치와 계측 센서로부터 측정된 계측정보의 데이터를 획득/저장/분석/판단하는 정보처리장치와 상기의 계측기와 정보처리장치를 필요에 따라 수납하며 이동에 용이함을 제공하고 필요한 전원과 압축공기를 제공하는 손수레로 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.

프로펠러, 진공흡착, 높이측정, 기복, 계측, Blade Waviness, Measuring, Fixed Blade, Propeller

Description

선박용 고정익 프로펠러의 날개 표면 기복 계측장치{The Surface Waviness Measuring of Fixed Pitch Propeller for Ship}

도 1은 본 발명 중 계측기의 구조와 형상에 대한 다면도

도 2는 본 발명 중 각도조절 손잡이가 설치된 다리와 센서 부분을 확대한 확대도

도 3은 본 발명 중 손수레의 구조와 형상에 대한 다면도

도 4는 본 발명의 적용을 예시한 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 진공흡착패드 (2) : 구동장치

(3) : 상하 슬라이드 블록 (4) : 좌우 슬라이드 레일

(5) : 높이 측정용 센서 (6) : 2절 관절 다리

(7) : 운반용 손잡이 (8) : 조작스위치 박스

(9) : 정보처리장치 (10) : 데이터통신케이블

(11) : 공기 호스 (12) : 공기 호스 연결구

(13) : 케이블체인 (14) : 손수레

(15) : 프로펠러 날개 (16) : 계측기

(17) : 수납 손수레 몸체 (18) : 진공흡착패드 제어부

(19) : 전계장 박스 (20) : 손잡이

(21) : 케이블 다발 (22) : 덮개

(23) : 바퀴 (24) : 기울기 조절 손잡이

본 발명은 입체적인 곡면을 가지는 프로펠러 날개를 가공하는 과정에 날개의 표면에 생기는 기복을 측정하는 계측기에 관한 것으로,

일반적인 고정식 프로펠러 날개의 제작 시 발생하는 날개표면의 기복을 측정하는 방법은 표면의 거칠기를 조사하는 방법과 비슷하나 기복의 높이가 대부분 표면의 거칠기보다 고저차가 크고 일반표면과는 달리 날개의 표면은 입체적인 곡면이기 때문에 프로펠러 날개 표면의 기복을 계측 시에 전적으로 인력에 의존해 왔다.

종래에 쓰이던 계측방법으론 금속으로 된 자를 표면의 곡률에 맞추어 굴절시켜 날개의 표면에 밀착시킨 후 자와 표면사이의 틈을 틈 게이지로 계측하는 방법을 써왔으나 이러한 계측방식은 모든 과정을 인력에 의존하고 작업 여건상 정확한 계측이 불가능할 뿐 아니라 계측결과의 전산화를 위해선 별도로 전산입력을 해야 하는 불편함이 있었다. 또한 작업전반에 걸쳐 수작업으로 작업을 해야 하므로 인력의 낭비와 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장할 수가 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 그 목적은 고정식 프로펠러의 날개를 제작하는 과정 중에 날개의 표면에 남아있는 기복의 제거에 있어서 정해진 품질 기준에 맞게 어느 정도 가공을 해야 하고, 가공한 결과가 품질 기준에 맞게 가공되었는지를 확인하기 위한 것이다.

이를 위해 정확한 정밀계측을 할 수 있는 센서와 센서를 지지 해주는 지지 장치, 프로펠러 표면에 고정 부착되는 고정장치로 이루어진 계측기와, 센서로부터 오는 정보를 처리하는 데이터처리장치와 계측기의 제어를 겸한 정보처리장치와 상기의 계측기와 정보처리장치의 이동과 수납에 편의성을 제공하며 전원을 포함한 부가동력원을 제공하는 손수레를 포함한 프로펠러 날개표면의 기복을 계측하는 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 계측대상인 프로펠러의 날개표면에 진공흡착패드가 설치된 2절 관절을 가진 다리로 고정을 시키고 다리의 상부에 동력으로 암을 움직이는 리니어 액추에이터(Linear Actuator)를 설치하며 좌우로 구동하는 암에 높이조절이 가능한 상하 슬라이드 블록을 설치하고 상하 슬라이드 블록에 센서를 고정시켜 슬라이드의 작동 범위 안에서 센서를 제어하여 센서로부터 오는 정보를 정보처리장치(정보처리용 소프트웨어가 탑재된 컴퓨터나 그에 준하는 정보처리장치)에 저장하며 이를 분 석하여 작업자에게 보여주고 상기 계측기와 정보처리장치에 제공되는 전력과 압축공기를 제공하며 사용을 하지 않을 시에 수납과 이동의 편의성을 제공하는 손수레를 포함한 계측장치를 제공함에 있다.

이를 도면을 참고하여 상세히 설명하면 도 1과 도 2에서와 같이 발명을 날개의 표면에 고정시키는 1쌍의 진공흡착패드(1)와, 각각의 진공흡착패드상부에 설치된 공기 호스 연결구(12)와, 공기 호스 연결구에 연결되어 외부제어에 의해 공기를 주입하거나 방출을 해주는 공기 호스(11)와, 상기 진공흡착패드의 상부에 설치되어 2절 관절을 가지는 다리(6)와, 각각의 다리의 각 관절부분에 설치된 기울기 조절 손잡이(24)와 두 다리상부에 수평으로 설치된 좌우 슬라이드 레일(4)과, 좌우 슬라이드 레일의 상측에 설치된 운반용 손잡이(7)와, 좌우 슬라이드 레일의 일측에 위치한 구동장치(2)와 좌우 슬라이드 레일의 다른 일측에 설치되고 외부케이블 연결구를 구비하며 전면에 조작용 콘솔을 구비한 조작 스위치 박스(8)와, 상기의 구동장치에서 전달되는 동력에 의해 좌우로 이동하며 상하로 높이 조절이 가능한 상하 슬라이드 블록(3)과, 상하 슬라이드 블록의 전면에 부착되어 하측방향으로 계측을 하는 높이측정용 센서(5)와, 상기 상하 슬라이드 블록의 움직임에 맞추어 센서에 연결된 전선들의 움직임을 보조하고 보호하는 케이블 체인(13)으로 이루어지는 계측기와;

상기 계측기의 조작스위치 박스로부터 데이터통신의 형태로 전송되는 정보를 받아 이를 사용자에게 표시해주고 필요에 따라 다른 형태로 사용하거나 저장하며 계측기를 제어하는 정보처리장치(9)와;

상기의 정보처리장치와 계측기를 수납하고 사용 시 연결하기 위한 각종 케이블을 수납하는 수납 손수레 몸체(17)와, 수납 손수레 몸체 내부에 설치되어 상기의 진공흡착패드에 공기의 주입과 방출 제어하는 진공흡착패드 제어부(18)와, 몸체의 상부에 양측으로 전개되는 덮개(22)와, 몸체의 하측 4구석부분에 설치된 바퀴(23)와, 몸체 상부 일측에 설치된 손잡이(20)로 구성된 손수레로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 장치를 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

계측기의 설치는 도 3에서와 같이 프로펠러 날개(15)의 표면 중 계측을 하고자하는 부분에 계측기(16)를 안착시키고 공기 호스(11)와 데이터통신 케이블(10)등의 각종 케이블들을 보관용 손수레(14)에서 꺼내서 계측기(16)와 데이터처리장치(9)에 목적에 맞게 연결하고 계측기의 안착과 연결이 끝나면 손수레(14)와 계측기(16)의 조작스위치 박스에서 각각의 전원을 키고 진공흡착패드를 가동시켜 장치를 고정시킨다.

상기와 같이 계측기를 고정시킨 후 입체적인 곡선을 가진 프로펠러 날개의 표면에 곡률에 따라 진공흡착패드와 연결된 2절 관절을 가진 다리의 각 관절부분에 설치된 기울기 조절 손잡이(24)로 세부적인 각도를 조절하여 계측을 위해 적합한 위치를 만들어 주면 계측기(16) 및 부가 장치들의 설치가 끝나게 된다.

계측기(16)의 설치가 끝나면 사용자는 데이터처리장치(9)를 이용해 계측에 필요한 동작을 계측기(16)에 지시한다. 이때 센서의 높이조절이 필요하면 슬라이드블록에 구비된 높이조절장치로 센서의 높이가 조절되며 좌우 슬라이드 레일의 후 면에 설치된 케이블체인(13)은 작동 중에 상하 슬라이드 블록에 연결된 케이블들이 손상되거나 동작에 방해되는 걸 방지한다.

데이터처리장치(9)는 탑재된 소프트웨어를 이용해 계측기를 제어하고 계측기로부터의 정보를 저장하고 가공하여 사용자가 쉽게 판단할 수 있게 표시해주며 정보를 저장하여 상시 열람이 가능하게 한다.

상기의 계측기(16)와 정보처리장치(9)를 운반하고 보관하기 위한 손수레(15)는 수납 시 내부에 계측기(16)와 정보처리장치를 수납하고 외부의 충격과 오물들로부터 보호하기 위해 상부에 개폐가 가능한 덮개(22)를 가지며 또한 내부에 공기 호스 연결구를 구비한 진공흡착패드 제어부(18)로 진공흡착패드를 제어하고 데이터 케이블을 중계하고 전원을 제공하는 전계장 박스(19)를 구비하며 손수레의 몸체 하측 외부에 구비된 바퀴(23)와 몸체 일측에 소정의 각도로 뻗어나간 손잡이(20)는 사용자가 손수레를 운반할 시에 사용자에게 운반상의 편의를 제공한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 선박용 고정익 프로펠러 날개의 제조과정 중 생기는 표면의 기복을 측정하기위한 특정한 계측장비가 없음으로 인해 정확한 계측이 어렵고 많은 작업자와 시간을 동원해 인력으로 계측하던 문제를 해결하기 위해 계측용 센서를 구비한 계측기로 날개의 표면을 계측하여 정확하고 정밀한 계측이 가능하고 계측기의 안착을 위해 진공흡착패드를 사용함으로서 대부분이 비철금속으로 이루어진 선박용 프로펠러의 표면에서도 고정이 가능하다.

또한 센서의 움직임을 수동이 아닌 전자적인 제어를 함으로써 일관된 정보를 얻을 수 있고 계측기에서 계측된 결과가 디지털데이터형태로 전산처리장치에 전달되고 저장되어 사용자가 언제든지 열람하며 원하는 형태로 가공하여 사용이 가능하다.

상기와 같이 자동화된 계측기의 사용으로 작업에 소요되는 작업자의 수를 줄일 수 있고 좀더 정확하고 정량적인 계측이 가능해져 계측 후 있을 마무리작업에 정확한 계측결과를 바탕으로 효과적인 마무리 작업이 가능하게 도움을 주며 누적된 데이터는 품질관리와 구매자의 구매욕구 증진에 도움을 준다.

또한 계측기와 정보처리장치를 수납하고 이동에 사용되는 손수레는 사용에 필요한 전원과 압축공기를 공급하고 계측기와 정보처리장치를 중계해주며 계측기와 정보처리장치의 안정적인 보관과 사용자의 편리성을 제공한다.

Claims (2)

1. 대상 표면에 계측기를 고정시키는 1쌍의 진공흡착패드(1)와, 진공흡착패드의 상부에 설치되어 2절 관절을 가지는 다리(6)와 각각의 다리에 각 관절부분에 설치된 기울기 조절 손잡이(24)와 두 다리상부에 수평으로 설치된 좌우 슬라이드 레일(4)과, 좌우 슬라이드 레일의 일측에 위치한 구동장치(2)와 좌우 슬라이드 레일의 다른 일측에 설치된 조작 스위치 박스(8)와, 상기의 구동 모터부에서 전달되는 동력에 의해 좌우로 이동하며 상하로 높이조절이 가능한 수동식 높이조절장치를 구비한 상하 슬라이드 블록(3)과, 상하 슬라이드 블록의 전면에 부착되어 하측으로 계측을 하는 높이측정 센서(5)로 이루어지는 계측기로 구성되고;

   상기 계측기의 조작스위치 박스로부터 데이터통신의 형태로 전송되는 정보를 받아 이를 사용자에게 표시해주고 필요에 따라 다른 형태로 사용하거나 저장하는 작업과 계측기를 통제하는 정보처리장치(9)로 구성되며;

   상기의 정보처리장치와 계측기를 수납하고 사용 시 연결하기 위한 각종 케이블을 수납하는 손수레로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 고정익 프로펠러의 날개 표면 기복 계측장치
2. 제 1항에 있어서 손수레는 정보처리장치와 계측기를 수납하고 사용 시 연결하기 위한 각종 케이블을 수납하는 몸체(17)와, 몸체 내부에 설치되어 상기의 진공 흡착패드에 공기의 주입과 방출 제어하는 진공흡착패드 제어부(18)와, 몸체의 상부에 양측으로 전개되는 덮개(22)와, 몸체의 하측 4구석부분에 설치된 바퀴(23)와, 몸체 상부 일측에 소정의 각도로 설치된 손잡이(20)로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 고정익 프로펠러의 날개 표면 기복 계측장치

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