KR20110024306A - 곡직자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조선소 등에서 용접으로 인하여 변형된 강재의 곡직을 측정하는 데 사용되는 수단에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1명의 작업자만으로도 간편하고 정확하게 곡직을 측정할 수 있는 곡직자에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 작업 자세에 따른 통증도 발생하지 않고, 측정 결과의 정확도도 높아지며, 최소의 작업 인원이 투입되는 결과로 불필요한 손실을 막을 수 있다. 특히, 상면 부재 측정의 경우에도 1명이 간편하게 작업을 수행할 수 있으므로 작업자의 안전사고가 발생할 염려도 없다.

조선소, 용접, 변형, 강재, 곡직, 측정

Description

곡직자{Scale for Fairness Check}

본 발명은 조선소 등에서 용접으로 인하여 변형된 강재의 곡직을 측정하는 데 사용되는 수단에 관한 것이다.

선박의 건조 과정에서 강재(鋼材)는 가장 중요한 재료로서, 내부재, 보강재, 구조물, 외판 등에 이르기까지 다양한 분야에 다양한 종류가 사용되고 있다. 트레일러에 의해 입고된 강재는 적치장 주위의 하역장에 모두 하역되고, 작업자는 적치장 상황, 일일작업량 등 여러 가지 조건을 고려하여 적치장 내 파일(Pile, 적치구획)을 정한 후 각 구별된 파일에 강재를 적치, 관리한다.

선체를 건조함에는 다수의 강판이나 형강 등의 강재를 가공하여 먼저 개개의 부품을 제작하고, 그 일부를 조립정반(組立定盤) 위에서 소조립, 중조립을 통하여 부품의 대형화를 행한다. 이어서 라인화된 조립정반에 이들 부품을 배열, 조합하여 블록(Block)을 제작한다. 제작된 블록은 도장공사(塗裝工事)를 행하여 최종공정인 독(Dock)장 주위에서 총조립, 즉 블록과 블록의 결합작업 후 대형블록을 탑재하여 결합하는 것에 의하여 선체가 완성된다.

이처럼 블록을 제작하기 위해서는 필수적으로 강재에 대한 용접이 이루어지 게 되는데, 용접 시 강재는 수축이나 변형을 일으킨다. 이것은 제품의 정밀도를 저하시키고 그 외관을 손상시킬 뿐만 아니라 선저 요철 손상 사고 등 강도상의 문제를 일으킬 수도 있다. 또, 그 교정에는 대단한 노력과 시간이 필요하므로 그 발생을 될 수 있는 대로 적게 하도록 하지 않으면 안 된다.

한편, 이러한 변형을 교정하기 전에 얼마만큼의 변형이 발생했는지를 정확히 측정하는 것이 상당히 중요하다. 이처럼 강재에 변형이 발생했는지 여부와 그 정도(곡직량)를 측정하는 것을 통상 ‘곡직 측정’이라고 한다.

종래 조선소 등에서 곡직을 측정하는 작업은 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 2명의 작업자 중 1명이 골재 사이를 실로 끝과 끝을 대어 팽팽하게 당긴다(도 1). 그리고 나머지 1명이 곡직이 있는 부위에 자를 댄다(도 2). 마지막으로 곡직량을 측정한다(도 3).

그런데, 이와 같은 작업 방식은 혼자서 측정하기가 매우 불편하며 측정하는 자세 역시 좋지 않아 오랜 시간의 작업 후에는 자세에 따른 통증을 유발하게 된다. 그리고 불안정한 자세로 측정을 하다 보니 측정 결과의 정확도가 떨어지는 문제도 발생한다. 또한 1명이 줄을 잡고 1명이 자를 대는 작업 방식은 곡직 측정에 불필요하게 많은 작업 인원이 투입되는 결과를 낳으므로 그 자체가 손실이 된다. 특히, 상면(Overhead) 부재 측정의 경우에는 2명이 한 받침대 위에서 자를 대어 측정을 하다가 실수로 넘어지거나 떨어져 다치는 등 안전사고의 위험성이 상존하게 된다(도 4). 이처럼 종래의 곡직 측정 방식에는 상당한 문제가 존재하고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 1명의 작업자만으로도 간편하고 정확하게 곡직을 측정할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 좌우 방향으로 곧게 뻗은 수평자; 수평자의 좌우 양끝에 하나씩 장착되며, 곡직면과 접하여 수평자가 곡직면과 소정의 거리만큼 떨어진 상태를 유지할 수 있도록 받쳐주는 받침대; 상하 방향으로 곧게 뻗은 속이 빈 원통형의 부재로서 몸체의 하부 끝단은 개방되어 있고, 몸체의 측면에는 눈금을 표시할 수 있는 눈금표시부가 존재하며, 수평자에 장착된 상태에서 수평자와 수직으로 교차하는 수직자 및; 상하 방향으로 곧게 뻗은 봉 형상의 부재로서 수직자의 내부 공간에 삽입되며, 수직자의 내부 공간에 함께 끼워지는 스프링의 작용에 따라 상하 방향으로 운동하는 과정에서 수직자의 눈금표시부에 소정의 눈금을 표시하게 되는 내부탐침을 포함하는 곡직자를 제시한다.

본 발명에 따르면, 1명의 작업자만으로도 간편하고 정확하게 곡직을 측정할 수 있다. 따라서 작업 자세에 따른 통증도 발생하지 않고, 측정 결과의 정확도도 높아지며, 최소의 작업 인원이 투입되는 결과로 불필요한 손실을 막을 수 있다. 특히, 상면 부재 측정의 경우에도 1명이 간편하게 작업을 수행할 수 있으므로 작업자의 안전사고가 발생할 염려도 없다.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 9는 본 발명에 따른 곡직자의 전체적인 외관을 보여주고 있다. 그리고 도 5는 본 발명에 따른 곡직자를 구성하는 각 요소를 분해한 상태를, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 곡직자를 조립하는 과정을 보여주고 있다.

본 발명에 따른 곡직자는 1명의 작업자만으로도 간편하고 정확하게 곡직을 측정할 수 있도록 창작된 것으로서, 수평자, 받침대, 수직자 및 내부탐침을 포함하여 이루어진다. 이하, 각 구성요소별로 상세히 설명한다.

1. 수평자

수평자(100)는 좌우 방향으로 곧게 뻗은 부재이다.

수평자(100)는 종래 1명이 줄을 잡고 1명이 자를 대는 방식으로 곡직을 측정하던 경우에 줄이 하던 역할을 한다. 즉, 종래에는 2명의 작업자 중 1명이 골재 사이를 실로 끝과 끝을 대어 팽팽하게 당기면 나머지 1명이 곡직이 있는 부위에 자를 대고 곡직량을 측정했는데, 이 경우 팽팽하게 당겨진 줄과 곡직이 있는 부위(곡직면) 간의 거리가 바로 곡직량이 되며, 줄은 이처럼 곡직량을 측정하기 위한 수평 기준의 역할을 하게 된다. 본 발명의 경우, 이러한 줄의 역할을 바로 수평자(100)가 하게 되는 것이다.

본 발명에서는 수평자(100)의 좌우 길이에 관하여 특별한 제한을 두지는 않는 바, 본 발명이 적용되는 현장 상황에 맞추어 그 길이가 다양하게 변화할 수 있다. 다만, 그 길이가 너무 길면 보관이나 이동이 용이하지 않을 뿐만 아니라 좁은 영역에 걸친 곡직을 측정하기에는 불편한 단점이 있고, 그 길이가 너무 짧으면 넓은 영역에 걸친 곡직을 측정하기에는 불편한 단점이 있을 수 있다. 따라서 수평자(100)의 좌우 길이는 80 내지 120 센티미터 정도로 하는 것이 바람직하다.

한편, 수평자(100)에는 몸체 내부를 좌우로 관통하는 홈이 형성되어 있는데(도 5의 A), 이는 수직자(300)에 장착된 원형바퀴(320)(후술함)가 이러한 홈 내부로 삽입된 상태에서 좌우로 이동할 수 있도록 하기 위함이다(도 9의 B). 이에 대하여는 후술하는 부분에서 상세히 설명한다.

2. 받침대

받침대(200)는 수평자(100)의 좌우 양끝에 하나씩 장착되는데, 그 하부 끝단이 각각 곡직면과 접하게 된다. 이러한 받침대(200)는 수평자(100)가 곡직면과 소정의 거리만큼 떨어진 상태를 유지할 수 있도록 받쳐주는 역할을 한다.

이때, 받침대(200)의 이러한 역할이 보다 완벽하게 구현될 수 있도록 하기 위하여, 받침대(200)의 하부 끝단에는 영구자석(210)을 추가로 부착하는 것이 바람직하다.

이 경우 영구자석(210)은 자력에 의하여 곡직면에 부착되며, 그 결과 받침대(200) 및 이와 결합한 수평자(100)는 영구자석(210)에 의하여 쉽게 움직이지 않게 된다. 만약 수평자(100)가 움직이게 되면 곡직을 측정하기 위한 수평 기준이 계속 변화하는 꼴이 되어 측정 결과를 제대로 신뢰할 수 없게 된다.

이러한 영구자석(210) 및 받침대(200)는 종래 1명이 줄을 잡고 1명이 자를 대는 방식으로 곡직을 측정하던 경우에 실의 끝과 끝을 대어 팽팽하게 당기던 작업자의 양 손의 역할을 한다. 즉, 종래 작업자는 자신의 양 손으로 실의 끝과 끝을 곡직면에 대고 눌러 실이 움직이지 않도록 고정시켰는데, 이러한 작업자의 양 손의 역할을 바로 영구자석(210) 및 받침대(200)가 하는 것이다.

한편, 받침대(200)의 몸체에는 나사산이 형성되어 있어, 작업자가 받침대(200)를 시계 또는 반시계 방향으로 돌리는 과정을 통하여 받침대(200)를 상하로 이동시킬 수 있다. 이를 통하여 작업자는 필요한 경우 수평자(100)가 곡직면과 떨어지게 되는 거리(도 10의 H)를 조절할 수 있게 된다.

3. 수직자

수직자(300)는 상하 방향으로 곧게 뻗은 속이 빈 원통형의 부재인데, 몸체의 하부 끝단은 개방되어 있다. 수직자(300)의 내부 공간으로는 내부탐침(400)(후술함)이 삽입되며, 수직자(300)의 개방된 끝단으로는 내부탐침(400)의 하부 끝단이 아래로 돌출하여 나오게 된다.

수직자(300)의 몸체의 측면에는 눈금을 표시할 수 있는 눈금표시부가 존재한다. 이러한 눈금표시부는 수직자(300)의 몸체 표면에 새겨진 눈금(331)과, 상하로 이동하면서 소정의 눈금(331)을 가리키는 눈금표시자(332)와, 눈금표시자(332)가 상하로 이동하는 길을 제공하는 눈금표시자 이동홈(333)으로 이루어진다. 이러한 눈금표시부의 작용원리에 대하여는 후술하는 부분에서 상세히 설명한다.

수직자(300)는 수평자(100)에 장착된 상태에서 수평자(100)와 수직으로 교차한다.

수직자(300) 및 후술할 내부탐침(400)은 종래 1명이 줄을 잡고 1명이 자를 대는 방식으로 곡직을 측정하던 경우에 자가 하던 역할을 한다. 즉, 팽팽하게 당겨진 실 아래의 거리(곡직량)를 측정하던 자의 역할을 바로 수직자(300) 및 내부탐침(400)이 하게 되는 것이다. 따라서 수직자(300)가 수평자(100)와 수직으로 교차하지 않고 비스듬하게 결합한다면 정확한 곡직량을 측정할 수 없는 문제가 발생하고 만다.

한편, 수직자(300)의 몸체 하부에는 원형바퀴(320)가 장착되어 있어, 원형바퀴(320)가 수평자(100)의 홈(도 5의 A) 내부로 삽입된 상태(도 9의 B)로 이동하는 결과로, 수직자(300)도 수평자(100) 상에서 좌우로 이동할 수 있게 된다(도 11 내지 도 14). 이 경우 작업자는 수직자(300)를 수평자(100) 상에서 좌우로 이동시키는 과정을 통하여 수평자(100)의 양 끝단에 걸친 연속적인 곡직량의 변화를 손쉽게 측정할 수 있다.

4. 내부탐침

내부탐침(400)은 상하 방향으로 곧게 뻗은 봉 형상의 부재로서 수직자(300)의 내부 공간에 삽입된다.

내부탐침(400)은 수직자(300)의 내부 공간에 함께 끼워지는 스프링(310)의 작용에 따라 상하 방향으로 운동하는 과정에서 수직자(300)의 눈금표시부에 소정의 눈금을 표시하게 된다.

즉, 눈금표시자(332)는 스프링(310)의 상부 끝단과 결합하여 있으므로(도 5 내지 도 7), 스프링(310)이 내부탐침(400)에 가해진 외력(회전자(360)(후술함)가 내부탐침(400)을 누르는 힘)에 의해 눌려 아래로 압축되면 그 압축된 길이만큼 눈금표시자(332)도 눈금표시자 이동홈(333)을 따라 아래로 이동하게 된다. 이때, 눈금표시자(332)가 멈춘 지점(내부탐침(400)의 하부 끝단이 곡직면에 닿는 순간)에서 가리키는 눈금(331)이 바로 측정 위치에서의 곡직량이 되는 것이다. 물론 내부탐침(400)에 가해진 외력이 사라지면 스프링(310)이 이완됨과 동시에 눈금표시자(332)도 원위치로 복귀하게 된다.

5. 본 발명에 따른 곡직자를 조립하는 과정

먼저, 내부탐침(400)에 스프링(310)을 꽂는다(도 6).

그리고 수직자(300)의 뚜껑(340)을 연 다음 스프링(310)을 꽂은 내부탐침(400)을 수직자(300) 안에 넣는다. 그리고 다시 뚜껑(340)을 닫는다(도 7). 이때, 수직자(300)의 내부에는 스프링 거치부(350)가 돌출되어 있으므로 스프링(310)이 여기에 걸려 아래로 떨어지지 않는다(도 8).

한편, 뚜껑(340)에는 봉 형상의 몸체 표면에 나사산이 형성된 회전자(360)가 관통하게 되는데, 작업자는 이 회전자(360)를 좌우로 돌리는 과정을 통하여 회전자(360)를 상하로 이동시킬 수 있다. 이때, 회전자(360)가 아래로 이동하면서 내부탐침(400)을 누르게 되면 그 힘이 스프링(310)에 전달되어 스프링(310)은 아래로 압축된다.

마지막으로 수평자(100)의 홈을 수직자(300)의 몸체 하부에 장착된 원형바퀴(320)에 꽂는다(도 9). 이로써 본 발명에 따른 곡직자의 조립이 완성되었다.

6. 본 발명에 따른 곡직자를 이용한 곡직 측정

이하에서는 본 발명에 따른 곡직자를 이용하여 곡직을 측정하는 과정에 대하여 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 곡직자로 곡직을 측정하기 전의 준비(세팅) 상태를 보여주고 있다. 그리고 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 곡직자로 하부 곡직을 측정하는 모습을, 도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 곡직자로 상부 곡직을 측정하는 모습을 보여주고 있다.

먼저, 곡직이 없는 평평한 면에 본 발명에 따른 곡직자를 놓고, 수평자(100)의 좌우 양 끝단에 있는 받침대(200)를 조절하여 수평자(100)가 수평 상태로 지면과 소정의 거리(H)만큼 떨어지게 한다. 이 상태에서 수직자(300) 상부의 회전자(360)를 돌려 내부탐침(400)의 하부 끝단이 지면에 닿도록 한다(도 10). 일종의 영점 조정인 셈이다.

하부 곡직 중 아래로 쳐진 곡직면을 측정하는 경우, 처음에는 수평자(100)의 좌우 양 끝단에 있는 받침대(200)가 모두 곡직면에 닿는 경우에도 내부탐침(400)의 하부 끝단은 곡직면에 닿지 않는다. 따라서 회전자(360)를 시계 방향으로 돌려 내부탐침(400)의 하부 끝단이 아래로 내려오도록 하여 곡직량을 측정한다(도 11).

이때, 최종적으로 측정된 눈금과 초기 영점 조정시의 눈금 간의 차이가 바로 곡직량이 된다. 즉, 최종적으로 측정된 눈금이 15 밀리미터이고 초기 영점 조정시의 눈금이 10 밀리미터라면 곡직량은 5 밀리미터(15 밀리미터 - 10 밀리미터)가 되는 것이다.

반대로, 하부 곡직 중 위로 솟아오른 곡직면을 측정하는 경우, 처음에는 내부탐침(400)의 하부 끝단이 곡직면에 닿는 경우에도 수평자(100)의 좌우 양 끝단에 있는 받침대(200)는 모두 곡직면에 닿지 않는다. 따라서 회전자(360)를 반시계 방향으로 돌려 내부탐침(400)의 하부 끝단이 위로 올라오도록 하여 곡직량을 측정한다(도 12).

이때도 역시 최종적으로 측정된 눈금과 초기 영점 조정시의 눈금 간의 차이가 바로 곡직량이 된다. 즉, 최종적으로 측정된 눈금이 5 밀리미터이고 초기 영점 조정시의 눈금이 10 밀리미터라면 곡직량은 -5 밀리미터(5 밀리미터 - 10 밀리미터)가 되는 것이다.

한편, 상부 곡직을 측정하는 경우에는 위와 반대의 과정을 통하여 곡직량을 측정할 수 있다(도 13, 도 14).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1 내지 도 4는 종래 조선소 등에서 곡직을 측정하는 작업 과정을 보여주고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 곡직자를 구성하는 각 요소를 분해한 상태를 보여주고 있다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 곡직자를 조립하는 과정을 보여주고 있다.

도 9는 본 발명에 따른 곡직자의 전체적인 외관을 보여주고 있다.

도 10은 본 발명에 따른 곡직자로 곡직을 측정하기 전의 준비(세팅) 상태를 보여주고 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 곡직자로 하부 곡직을 측정하는 모습을 보여주고 있다.

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 곡직자로 상부 곡직을 측정하는 모습을 보여주고 있다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

100 : 수평자 331 : 눈금

200 : 받침대 332 : 눈금표시자

210 : 영구자석 333 : 눈금표시자 이동홈

300 : 수직자 340 : 뚜껑

310 : 스프링 350 : 스프링 거치부

320 : 원형바퀴 360 : 회전자

400 : 내부탐침

Claims (7)

1. 좌우 방향으로 곧게 뻗은 수평자(100);

   수평자(100)의 좌우 양끝에 하나씩 장착되며, 곡직면과 접하여 수평자(100)가 곡직면과 소정의 거리만큼 떨어진 상태를 유지할 수 있도록 받쳐주는 받침대(200);

   상하 방향으로 곧게 뻗은 속이 빈 원통형의 부재로서 몸체의 하부 끝단은 개방되어 있고, 몸체의 측면에는 눈금을 표시할 수 있는 눈금표시부가 존재하며, 수평자(100)에 장착된 상태에서 수평자(100)와 수직으로 교차하는 수직자(300) 및;

   상하 방향으로 곧게 뻗은 봉 형상의 부재로서 수직자(300)의 내부 공간에 삽입되며, 수직자(300)의 내부 공간에 함께 끼워지는 스프링(310)의 작용에 따라 상하 방향으로 운동하는 과정에서 수직자(300)의 눈금표시부에 소정의 눈금을 표시하게 되는 내부탐침(400)

   을 포함하는 곡직자.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 받침대(200)의 하부 끝단에는 영구자석(210)을 추가로 부착하는 것을 특징으로 하는 곡직자.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평자(100)에는 몸체 내부를 좌우로 관통하는 홈이 형성되어 있고, 상기 수직자(300)의 몸체 하부에는 원형바퀴(320)가 추가로 장착되어 있어, 원형바퀴(320)가 상기 수평자(100)의 홈 내부로 삽입된 상태로 이동하는 결과로 상기 수직자(300)가 상기 수평자(100) 상에서 좌우로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡직자.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직자(300)의 눈금표시부는, 상기 수직자(300)의 표면에 새겨진 눈금(331)과, 상하로 이동하면서 소정의 눈금(331)을 가리키는 눈금표시자(332)와, 눈금표시자(332)가 상하로 이동하는 길을 제공하는 눈금표시자 이동홈(333)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡직자.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평자(100)의 좌우 길이는 80 내지 120 센티미터인 것을 특징으로 하는 곡직자.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 받침대(200)의 몸체에는 나사산이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 곡직자.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직자(300)의 상부 끝단에는 뚜껑(340) 및 뚜껑(340)과 결합한 상태에서 뚜껑(340)을 관통하여 상하로 이동하는 회전자(360)가 추가로 장착되는 것을 특징으로 하는 곡직자.

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