KR20110057286A - A robot moving platform for passing by an acess hole inside of a large scale ship's double hull - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 블록 내부 연속 용접을 위한 로봇 이동장치에 관한 것으로, 구동부의 수평 신축이동에 의해 용접로봇이 적재된 상태에서 이중 선체블록내의 엑세스 홀을 통과하여 이동할 수 있는 블록 내부 연속 용접을 위한 로봇 이동장치에 관한 것이다. The present invention relates to a robot moving device for continuous welding inside the block, the robot movement for continuous welding inside the block that can move through the access hole in the double hull block in the state where the welding robot is loaded by the horizontal expansion movement of the drive unit Relates to a device.
선박에 있어 이중선체(double hull) 구조는 선저 또는 선측 부분이 파괴되는 경우에 있어서, 선저 내부로의 침수를 막을 수 있고, 선저의 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공간 활용도도 좋고 배의 중심이 낮아져 선체 안정성이 증가하는 등의 이점을 가지고 있다. In ships, the double hull structure prevents submersion into the bottom of the ship when the bottom or side part is destroyed, not only increases the strength of the ship bottom, but also makes good use of space and the center of the ship. This lowers the ship's hull stability.
이러한 이중선체 구조의 장점 때문에, 최근 이중선체 구조를 가지는 선박의 건조 물량이 증가하고 있다. 그러나, 이중선체의 선저부는 복잡한 골조 구조를 가지기 때문에, 그 제작 과정을 자동화하는 데에는 여러 가지 어려움이 있게 된다.Due to the advantages of such a double hull structure, the quantity of ships having a double hull structure has recently increased. However, since the bottom part of the double hull has a complicated skeleton structure, there are various difficulties in automating the manufacturing process.
도 7 은 이중선체 블록(Double Bottom Block)의 예시도가 도시되어 있으며, 이와 같은 이중선체 블록은 넓은 철판으로 이루어진 상부주판(5)과 하부주판(bottom plate)(3) 상에 복수 개의 보강재(2)가 소정의 간격으로 서로 평행하게 용접 설치되는 구조를 가진다. 여기에 철판으로 이루어진 웹 플로어(web floor)(4) 가 상기 상부주판(5) 및 하부주판판(3) 상에 수직하게 설치되도록 되어 있다. FIG. 7 illustrates an example of a double bottom block, and the double hull block includes a plurality of stiffeners on an upper
이러한 이중선체 블록(8)을 제작함에 있어서는, 먼저 상기 하부주판(3), 보강재(2), 웹 플로어(4)들을 서로 가용접한 후, 도 8 에 도시된 바와 같이 상기 보강재(2)와 웹 플로어(4) 사이의 수직용접부(6)와, 상기 하부주판(3)과 웹 플로어(4) 사이의 수평용접부(7)를 주용접함으로써 이중선체 블록을 제작하는 것이 일반적이다.In manufacturing the
그러나, 상기 이중선체 블록(8)은 상하부가 모두 폐쇄되어 있어, 크레인을 사용하여 용접작업 등에 필요한 각종 장비를 투입하는 것이 불가능하였으며, 이러한 문제로 인하여, 작업자가 작업자 통과용 홀(1,엑세스 홀)을 통해 이중선체 블록(8)의 내부로 직접 장비를 투입하고, 작업자가 내부에 들어가서 수작업으로 각종 작업들을 수행할 수밖에 없었다. However, since the
또한, 이중선체 블록(8) 내부의 공간은 매우 어둡고, 막힌 공간 내에서 용접 작업이 이루어지므로 용접 열기와 용접 과정에서 발생되는 가스 및, 그라인딩, 블라스팅, 그리고 도장 작업에서 발생하는 각종 먼지, 가스, 냄새 등으로 인해 내부의 작업공간은 매우 열악하게 되어, 작업자의 건강을 해치게 되는 현상이 발생되는 등 여러가지 문제점이 있었다. In addition, the space inside the
본 발명은 상기와 같은 목적을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 작업로봇이 탑재된 상태에서 이중선체 블록내로 투입 가능되고, 이중선체 블록내에서 론지를 따라 이동되며, 구동부의 신축에 의해 엑세스 홀을 통과할 수 있는 블록 내부 연속 용접을 위한 로봇 이동장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above object, the object is that can be put into the double hull block while the working robot is mounted, is moved along the longage in the double hull block, the access hole by the expansion and contraction of the drive unit It is to provide a robot moving device for continuous welding inside the block that can pass.
본 발명의 또다른 목적은 이중선체블록을 작업로봇에 의해 자동용접하여, 제조시간을 단축하고, 작업자의 안전을 확보하며, 신뢰성이 향상된 블록 내부 연속 용접을 위한 로봇 이동장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a robot moving apparatus for automatic welding of a double hull block by a working robot, shortening manufacturing time, securing worker safety, and improving reliability in a block.
본 발명은 상측에 용접로봇이 탑재되는 몸체부와, 상기 몸체부의 상측면 양측에 길이방향으로 설치되는 이동레일과, 상기 이동레일을 따라 이동되는 무게중심블록과, 상기 몸체부 하측에 위치하도록 설치되고 론지 상부면을 따라 이동되는 바퀴부와, 상기 바퀴부와 연결되어 몸체부내에 위치하고 연결된 한쌍의 바퀴부를 수평방향으로 신축이동시키는 신축이동부를 포함하도록 되어 있다. The present invention is the body portion on which the welding robot is mounted on the upper side, the moving rail is installed in the longitudinal direction on both sides of the upper side of the body portion, the center of gravity block moved along the moving rail, and installed to be located below the body portion And a wheel unit moving along the upper side of the longines, and a telescopic moving unit which is connected to the wheel unit and expands and contracts in a horizontal direction.
이와 같이 본 발명은 바퀴부가 수평방향으로 신축운동하도록 되어 있어, 이중 선체 블록내에서 론지를 따라 이동이 가능하고, 선단/중단/후단 바퀴부의 순차 적 신축운동에 의해 이중선체 블록의 좁은 홀내로 투입 및 통과가 가능하다. As described above, the present invention allows the wheel portion to be stretched in the horizontal direction, which can be moved along the longage in the double hull block, and is introduced into the narrow hole of the double hull block by the sequential stretching movement of the front / end / rear wheel parts. And passing is possible.
또한, 본 발명은 장애물 승월기능과 좁은 홀 투입기능 및 이동기능을 동시에 구비하고 있어, 작업공간이 밀폐되어 있어 작업자가 접근하기 어렵거나 작업 위험성이 높은 경우에도, 작업자 없이 자동으로 작업이 가능하다.In addition, the present invention is equipped with an obstacle climbing function, a narrow hole input function and a moving function at the same time, even if the work space is closed and the worker is difficult to access or there is a high risk of work, it is possible to automatically work without the operator.
또한, 본 발명은 상측에 용접로봇이 탑재되어 있어, 용접, 도장, 검사, 블라스팅 등과 같은 여러 가지 작업을 자동으로 수행할 수 있으며, 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있을 뿐 만 아니라, 작업자의 안전을 도모할 수 있다. In addition, the present invention is equipped with a welding robot on the upper side, it is possible to automatically perform a variety of tasks, such as welding, painting, inspection, blasting, not only can save the manpower and time required, I can aim for safety.
또한, 본 발명은 구조가 간단하므로, 고장발생이 적고, 유지보수를 용이하게 할 수 있다. In addition, the present invention is simple in structure, and therefore, less trouble occurs and can be easily maintained.
또한, 본 발명은 몸체부에 무게중심블록이 이동가능하도록 설치되어 있어, 로봇 이동장치의 무게중심 이동을 용이하게 할 수 있으며, 이를 통해 엑세스 홀 통과시 로봇 이동장치를 안정적으로 이동시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다. In addition, the present invention is installed so that the center of gravity block is movable in the body portion, it is possible to facilitate the movement of the center of gravity of the robot moving device, through which the robot moving device can be stably moved when passing through the access hole, etc. There are many effects.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 무게중심블록의 이동상태를 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 론지 이동모습을 보인 평면예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 신축이동부 및 바퀴부 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 1 is an exemplary view showing a configuration according to the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing a state of movement of the center of gravity block according to the present invention, Figure 3 is a planar view showing a longage movement according to the present invention, Figure 4 illustrates an exemplary view showing the configuration of the stretchable moving portion and the wheel portion according to the present invention,
본 발명은 상측에 용접로봇(50)이 탑재되고 상측면 양측에 이동레일(11)을 구비하는 몸체부(10)와, 상기 이동레일을 따라 이동되는 무게중심블록(20)과, 상기 몸체부 하측에 위치하도록 설치되고 론지 상부면 또는 론지 상부면에 설치된 주행레일을 따라 이동되는 바퀴부(30)와, 상기 바퀴부(30)와 연결되어 몸체부내에 위치하고 연결된 한쌍의 바퀴부를 수평방향으로 신축이동시키는 신축이동부(40)를 포함하도록 되어 있다. The present invention is equipped with a
상기 몸체부(10)는 상측에 용접로봇(50)이 탑재되고, 상기 용접로봇(50)의 탑재위치를 중심으로 양측에 위치하도록 몸체부(10) 상측에 길이방향으로 서로 평행하도록 이동레일(11)이 설치되어 있다. The
상기 이동레일(11)은 LM 가이드 등으로 이루어져 있으며, 몸체부 상측면 양측에 각각 설치되어 있다. The moving
상기 무게중심블록(20)은 로봇 이동장치의 무게중심을 잡기 위한 것으로, 이동레일(11)을 따라 로봇 이동장치(100)의 선후단 방향(A,B)으로 수평이동된다. 이때, 상기 무게중심블록(20)은 공지의 제어수단에 의해 이동레일을 따라 수평이동되어 있으며, 이러한 무게중심블록의 이동은 공지기술수단이므로 이에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. The center of
또한, 상기 무게중심블록(20)은 용접로봇(50)의 설치위치 및 로봇 이동장치(100)의 주행을 고려하여, 몸체부 후단방향(B)에 위치할 때 로봇 이동장치의 무게 균형이 맞도록 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the center of
상기 바퀴부(30)는 론지(200)에 접촉되는 바퀴(31)와, 상기 바퀴(31)를 구동시키는 구동모터(32)와, 상기 구동모터(32)가 고정설치되고 신축이동부(40)에 연결되는 하우징(33)을 포함하도록 되어 있다. 즉, 상기 바퀴부(30)는 구동모터(32)의 구동력에 의해 바퀴(31)가 회전되어 론지(200)를 따라 로봇 이동장치(100)가 이동되도록 되어 있다. The
상기와 같이 구성되는 바퀴부(30)는 2개가 한쌍으로 몸체부를 중심으로 양측에 위치하도록 설치되며, 선단, 중단, 하단 등의 위치에 위치하도록 적어도 세 쌍 이상의 바퀴부를 구비하는 것이 바람직하다. The
상기 신축이동부(40)는 랙피니언 구동방식에 의해 한 쌍의 바퀴부에 대하여 바퀴부간의 간격이 서로 근접되도록(오무림) 또는 서로 멀어지도록(벌림) 동시에 조정하는 것으로, 몸체부 양측에 위치하는 한쌍의 바퀴부 하우징에 끝단이 각각 연결되는 랙(41)과, 상기 각각의 랙에 치합되는 피니언(42)과, 상기 피니언(42)을 구동시키고 몸체부내에 설치되는 신축구동모터(43)를 포함하도록 되어 있다. The telescopic moving
즉, 상기 신축이동부(43)는 피니언(42)을 중심으로 한쌍의 바퀴부 하우징에 각각 연결된 2개의 랙(41)이 치합되는 구조를 구비하며, 2개의 랙(41)과 피니언(42)의 작동에 의해 몸체부(10) 양측에 위치하는 한쌍의 바퀴부가 오무림 또는 벌림 작동을 하게 된다. 이때, 상기 신축이동부의 랙(41)과, 피니언(42) 및 신축구동모터(43)는 몸체부(10)내에 위치하도록 설치된다. That is, the telescopic moving
이하 본 발명의 작동상태를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings the operating state of the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 작동상태를 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 엑세스 홀 통과 모습을 보인 예시도를 도시한 것으로, 5 is an exemplary view showing an operating state according to the present invention, Figure 6 is an exemplary view showing a pass through the access hole according to the present invention,
로봇 이동장치의 선단방향(A)에 대하여 선단에 위치하는 한쌍의 바퀴부를 선단 바퀴부(30a), 후단에 위치하는 한쌍의 바퀴부를 후단 바퀴부(30c), 선단 바퀴부와 후단 바퀴부 사이에 위치하는 한쌍의 바퀴부를 중단 바퀴부(30b), 선단바퀴부와 연결된 신축이동부를 선단 신축이동부(40a), 중단 바퀴부와 연결된 신축이동부를 중단 신축이동부(40b), 후단바퀴부와 연결된 신축이동부를 후단 신축이동부(40c)로 정의하며, 이에 따라 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다. 상기 선단 신축이동부(40a), 중단 신축이동부(40b), 후단 신축이동부(40c)는 도 4 에 예로써, 도시되어 있다.A pair of wheel parts located at the front end with respect to the front end direction A of the
본 발명에 따른 로봇 이동장치(100)는 선단/중단/후단 신축이동부에 의해 선단/중단/후단 바퀴부가 각각 확장(벌림)된 상태에서 론지를 따라 이동되도록 되어 있으며, 엑세스 홀을 통과 또는 투입시, 무게중심블록(20)이 로봇 이동장치 몸체부(10)의 후단에 위치하도록 한 상태에서 선단 신축이동부를 작동시켜, 선단 바퀴부(30a)를 몸체부(10)내로 오므림작동시키고, 이와 같이 선단 바퀴부(30a)가 오므려진 상태에서 중단 바퀴부(30b) 및 후단 바퀴부(30c)가 구동되어 로봇 이동장치는 엑세스 홀(1) 방향으로 전진된다.
이와 같은 로봇 이동장치의 이동에 의해 선단 바퀴부(30a)를 포함한 로봇 이동장치의 몸체부 일측이 엑세스 홀(1)을 통과하게 되며, 선단 바퀴부(30a)가 엑세스 홀(1)을 통과하게 되면 다시 선단 신축이동부(40a)가 벌림(확장)작동되어 선단 바퀴부(30a)가 론지에 접촉된다. As a result of the movement of the robot moving device, one side of the body part of the robot moving device including the
또한, 중단 바퀴부(30b)가 엑세스 홀(1)에 근접하게 되면, 중단 신축이동부(40b)가 작동되어 중단 바퀴부(30b)가 오므려지게 되며, 선단 바퀴부(30a) 및 후단 바퀴부(30c)의 구동에 의해 로봇 이동장치(100)는 중단 바퀴부(30b)가 오므려진 상태에서 이동되어 중단 바퀴부(30b) 역시 엑세스 홀(1)을 통과하게 된다. 이와 같이 엑세스 홀(1)을 통과한 중단 바퀴부(30b)는 다시 중단 신축이동부(40b)의 벌림 작동에 의해 확장되어 론지(200)에 접촉된다. In addition, when the
상기 중단 바퀴부(30b)가 론지(200)에 접촉하게 되면, 로봇 이동장치의 몸체부 상측에 위치하는 2개의 무게중심블록(20)이 이동레일(11)을 따라 몸체부 후단방향(B)에서 선단방향(A)으로 이동된다. 이와 같은 무게중심블록(20)의 이동에 의해 무게중심이 엑세스 홀(1)을 통과한 로봇 이동장치의 선단방향(A)으로 이동된다. When the
이후, 후단 바퀴부(30c)가 엑세스 홀(1)에 근접하게 되면, 후단 신축이동부(40c)가 작동되어 후단 바퀴부(30c)가 오므려지게 되며, 선단 바퀴부(30a) 및 중단 바퀴부(30b)의 구동에 의해 로봇 이동장치(100)는 후단 바퀴부(30c)가 오므려진 상태에서 이동되어 후단 바퀴부(30c) 역시 엑세스 홀(1)을 통과하게 된다. 이와 같이 엑세스 홀(1)을 통과한 후단 바퀴부(30c)는 다시 후단 신축이동부(40c)의 벌림 작동에 의해 확장되어 론지(200)에 접촉되고, 무게중심블록(20)은 다시 원위치 즉, 로봇 이동장치 몸체부의 후단방향으로 이동되어 로봇 이동장치의 무게 균형을 맞추어 주행을 원활하게 할 수 있게 한다. Then, when the
상기와 같은 작동에 의해 좁은 엑세스 홀(1)을 통해 이중선체 블록(8)내로 본 발명에 따른 로봇 이동장치의 투입이 완료되게 되며, 용접로봇에 의해 이중선체 블록의 수직용접부 및 수평용접부 등의 작업영역에 대한 용접 또는 블라스팅 작업을 수행하면 된다. The operation of the robot moving device according to the present invention is completed by the above operation into the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도1 is an exemplary view showing a configuration according to the present invention
도 2 는 본 발명에 따른 무게중심블록의 이동상태를 보인 예시도Figure 2 is an exemplary view showing a state of movement of the center of gravity block in accordance with the present invention
도 3 은 본 발명에 따른 론지 이동모습을 보인 평면예시도Figure 3 is a plan view showing a moving position in accordance with the present invention
도 4 는 본 발명에 따른 신축이동부 및 바퀴부 구성을 보인 예시도Figure 4 is an exemplary view showing the configuration of the stretchable moving portion and the wheel portion according to the present invention
도 5 는 본 발명에 따른 작동상태를 보인 예시도5 is an exemplary view showing an operating state according to the present invention;
도 6 은 본 발명에 따른 엑세스 홀 통과 모습을 보인 예시도6 is an exemplary view showing a pass through the access hole according to the present invention.
도 7 은 이중선체 블록을 보인 예시도7 is an exemplary view showing a double hull block
도 8 은 이중 선체 블록에 대한 작업영역을 도시한 예시도8 is an exemplary view showing a work area for a double hull block;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
(10) : 몸체부 (11) : 이동레일(10): body portion 11: moving rail
(20) : 무게중심블록 (30) : 바퀴부(20): center of gravity block (30): wheel
(31) : 바퀴 (32) : 구동모터(31): wheels (32): drive motor
(33) : 하우징 (40) : 신축이동부33: housing 40: telescopic moving part
(41) : 랙 (42) : 피니언41: rack 42: pinion
(43) : 신축구동모터 (50) : 용접로봇(43): Telescopic drive motor (50): Welding robot
(100) : 로봇 이동장치 (200) : 론지(100): robot moving device (200): long
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