KR20110091968A - 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선체블록 내부의 격자 용접을 위한 자율이동장치에 관한 것으로, 그 목적은 한 개의 셀에 대한 작업이 완료되면 자동용접장치가 이웃한 다른 셀로 이동하도록 하여 연속적인 자동용접이 가능하도록 한 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 선체블록 내부의 격자 용접장에서 이웃하는 두 론지부재에 걸쳐진 채로 론지부재 위를 주행하는 제1 무한궤도형 주행체; 상기 제1 무한궤도형 주행체와 일정한 간격을 두고 이격되며 또 다른 두 론지부재에 걸쳐진 채로 론지부재 위를 주행하는 제2 무한궤도형 주행체; 상기 제1 무한궤도형 주행체와 제2 무한궤도형 주행체를 상호 연결하도록 제1 무한궤도형 주행체와 제2 무한궤도형 주행체에 각각 결합되는 주행레일; 및 상기 주행레일의 상단부에 결합되어 주행레일을 따라 이동하며, 상단부에 자동용접장치가 탑재되는 자율주행체로 구성된 선체블록 내부 격자 용접을 위한 자율이동장치에 관한 것을 기술적 요지로 한다.

Description

선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치{Autonomous moveable device for automatic welding device}

본 발명은 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자동용접장치를 탑재한 상태에서 이동하는 자율이동장치에 관한 것으로, 특히 무한궤도형 주행체를 이용하여 론지부재 위에서 주행이 가능하도록 구성됨으로써 격자 용접장의 어느 한 셀에 대한 용접작업이 완료되면 자동용접장치를 탑재한 상태에서 론지부재 위를 주행하여 자동용접장치를 다른 셀로 이동시키는 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박건조는 많은 보강부재를 구비하는 판넬과, 이러한 많은 수의 판넬을 반복 조립하여 구성된 다층구조의 블록을 이용하여 선체를 구성하게 된다.

도 1은 대표적인 선체블록의 한 형태를 나타낸 사시도를 도시하고 있다.

상기 선체블록은 베이스판(1)과, 이 베이스판(1)의 상면에 수직한 상태로 용접되어 일체를 이루는 보강부재로서 트랜스(trans : 횡강재)부재(3)와, 론지(longitudinal : 종강재)부재(2)가 배치된다.

상기와 같은 구조의 선체블록을 형성하기 위해 베이스판(1)에 트랜스부재(3)와 론지부재(2)를 임시로 취부한 상태에서 트랜스부재(3)와 론지부재(2)로 인해 구획된 공간 내에 자동용접장치(10)를 올려놓은 상태로 베이스판(1)에 임시로 취부되어 있는 트랜스부재(3)와 론지부재(2)를 실제 용접하여 일체화시키는 작업을 수행하게 된다.

한편 상기와 같이 베이스판(1)에 대한 트랜스부재(3)와 론지부재(2)의 필렛용접부를 용접하기 위한 자동용접장치가 본 출원인에 의해 출원되어 공개된 한국공개특허 제2007-0066061호에 개시되어 있으며, 한국등록특허 제0900856호에는 상기 자동용접장치의 제어시스템 및 제어방법에 대한 기술이 개시되어 있다.

상기 개시된 기술들은 트랜스부재와 론지부재의 용접이 이루어지는 격자 용접장에서 셀 1개에 대한 자동용접기술에 대한 것으로써, 셀 1개에 대한 용접작업이 완료되면, 자동용접장치를 사람이 운반해주거나 또는 별도의 운반 장치를 이용하여 다른 셀로 이동시켜주어야만 하므로 완전한 자동화를 구현하고 있지 못하며, 이로 인해 작업자가 용접현장에 상주해야만 하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 한 개의 셀에 대한 작업이 완료되면 자동용접장치가 이웃한 다른 셀로 이동하도록 하여 연속적인 자동용접이 가능하도록 한 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자율이동장치를 구성하는 각각의 부품이 볼트에 의해 상호 결속되어 분해 조립의 용이함을 제공하고, 이로 인하여 운반 및 보관의 편의성을 제공할 수 있도록 한 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치는 선체블록 내부의 격자 용접장에서 이웃하는 두 론지부재에 걸쳐진 채로 론지부재 위를 주행하는 제1 무한궤도형 주행체; 상기 제1 무한궤도형 주행체와 일정한 간격을 두고 이격되며 또 다른 두 론지부재에 걸쳐진 채로 론지부재 위를 주행하는 제2 무한궤도형 주행체; 상기 제1 무한궤도형 주행체와 제2 무한궤도형 주행체를 상호 연결하도록 제1 무한궤도형 주행체와 제2 무한궤도형 주행체에 각각 결합되는 주행레일; 및 상기 주행레일의 상단부에 결합되어 주행레일을 따라 이동하며, 상단부에 자동용접장치가 탑재되는 자율주행체로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1 무한궤도형 주행체와 제2 무한궤도형 주행체의 사이에 위치하도록 상기 주행레일에 브라켓을 매개로 하여 설치되어 론지부재에 선택적으로 부착되는 하나 이상의 전자석; 및 상기 전자석의 이웃한 곳에 위치하도록 브라켓에 설치되어 자율이동장치의 이동시 론지부재를 검출하여 제1,2 무한궤도형 주행체의 정지를 위한 신호를 발생시키는 비접촉식 근접센서를 더 구비한다.

한편, 상기 제1 무한궤도형 주행체와 주행레일, 그리고 제2 무한궤도형 주행체와 주행레일은 볼트체결에 의해 상호 결합되어 조립 및 분해가 가능하도록 구성된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 선체블록 내부의 격자 용접장에 대하여 용접과 이동을 무인으로 자율적으로 수행하도록 함으로써 용접 생산성 향상을 도모할 수 있게 되었다.

더욱이 작업자의 숙련도에 상관없이 균일한 용접품질을 제공할 수 있게 되어 보다 구조적으로 안정된 선체블록을 제공할 수 있게 되었다.

도 1 은 대표적인 선체블록의 한 형태를 나타낸 사시도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자율이동장치가 선체블록의 론지부재 상에 놓여진 상태를 나타낸 사시도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자율이동장치가 선체블록의 론지부재 상에 놓여진 상태를 나타낸 측면도,
도 4 는 본 발명에 따른 제1 무한궤도형 주행체의 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 자율이동장치는 선체블록 내부의 격자 용접장에서 자동용접장치에 의하여 어느 한 셀에 대한 용접작업이 완료된 경우, 론지부재 위를 주행하여 자동용접장치를 또 다른 셀로 이동시키는 것으로써, 제1 무한궤도형 주행체(110)와, 제2 무한궤도형 주행체(120)와, 주행레일(130)과, 자율주행체(140)로 구성되어 있다. 여기서 언급된 셀이라 함은 베이스판(1)과 론지부재(2) 및 트랜스부재(3)의 결합에 의해 생성되는 공간을 의미하는 것으로, 선체블록의 내부에는 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 다수개의 셀이 형성된다.

한편 베이스판(1)과 론지부재(2) 및 트랜스부재(3)의 필렛용접부에 대한 자동용접을 수행하는 자동용접장치(10)에 대한 구성은 한국공개특허 제2007-0066061호에 개시되어 있으므로, 자동용접장치에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 다만 본 발명의 자율이동장치가 상기 한국공개특허 제2007-0066061호에 개시된 자동용접장치에만 한정되어 적용될 수 있는 것은 아니며, 수직 및 수평 필렛용접부의 자동용접을 연속적으로 수행할 수 있는 자동용접장치에는 모두 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제1 무한궤도형 주행체의 사시도를 도시하고 있다.

상기 제1 무한궤도형 주행체(110)는 이웃하는 두 론지부재에 동시에 걸쳐질 수 있도록 충분한 길이로 이루어지며, 본체(111)의 양측에 무한궤도형 바퀴(112,113)가 설치되고, 본체(111)에는 무한궤도형 바퀴(112,113)의 구동휠(114)을 회전시키기 위한 구동모터(115)가 구비된 것으로 구성되어 있다.

상기 제2 무한궤도형 주행체(120)는 실질적으로 상기 제1 무한궤도형 주행체(110)와 동일한 구조로 이루어지는 바, 제2 무한궤도형 주행체(120)의 구조에 대한 설명은 생략한다. 다만 상기 제2 무한궤도형 주행체(120)는 제1 무한궤도형 주행체(110)와 일정한 간격을 두고 이격된 채로 제1 무한궤도형 주행체(110)와 동일 직선상에 위치하도록 배치된다.

이때 제1,2 무한궤도형 주행체(110,120)의 이격 간격은 론지부재의 폭에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

상기 주행레일(130)은 일단이 제1 무한궤도형 주행체(110)와 결합되고, 타단이 제2 무한궤도형 주행체(120)와 결합되어 제1,2 무한궤도형 주행체를 상호 연결시키는 것과 함께 자율주행체(140)의 이동을 안내하는 것이다.

한편 상게 제1 무한궤도형 주행체(110)와 주행레일(130), 그리고 제2 무한궤도형 주행체(120)와 주행레일(130)을 결합하는데 있어서, 볼트를 이용하여 결합시킴으로써, 조립과 분해가 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 제1,2 무한궤도형 주행체(110,120)와 주행레일(130)이 결합된 경우, 자율이동장치의 길이가 상당히 길기 때문에 이동이나 보관 상에 어려움이 따르므로 이동시나 보관시에는 제1,2 무한궤도형 주행체(110,120)와 주행레일(130)을 분리시킴으로써 이동이나 보관의 편의성을 제공할 수 있게 된다.

상기 자율주행체(140)는 주행레일(130)에 결합되어 주행레일(130)을 따라 이동하도록 설치된다. 이러한 자율주행체(140)에 자동용접장치(10)가 탑재된다.

한편 상기 자율주행체(140)의 경우, 자체 구동을 위한 모터 및 롤러를 구비하여 자동용접장치(10)의 제어부로부터 발생되는 신호에 연동하여 주행레일(130)을 따라 이동하도록 구성된다. 비록 상기 자율주행체(140)에 구비된 모터 및 롤러에 대한 구조가 상세하게 도시되어 있지 않으나 모터 및 롤러를 이용하여 레일을 따라 대상물체를 이동시키는 기술은 주지 관용된 기술이므로 구체적인 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

한편 자동용접장치(10)에 의하여 용접이 이루어지는 과정에서는 자율이동장치의 유동을 방지하기 위한 전자석(152)과, 자율이동장치가 적절한 위치에서 정지될 수 있도록 하기 위한 비접촉식 근접센서(153)가 더 구비된다.

상기 전자석(152)은 하나 이상이 제공되며, 제공되는 하나 이상의 전자석(152)은 제1 무한궤도형 주행체(110)와 제2 무한궤도형 주행체(120)의 사이에서 브라켓(151)을 매개로 하여 주행레일(130)에 설치된다. 이러한 전자석(152)은 자동용접장치의 제어부의 신호에 의해 전류가 흐르게 되면 자화되어 론지부재에 부착됨으로써 자율이동장치의 유동을 방지하게 된다. 한편 도 2에는 2개의 전자석(152)이 구비된 구조가 개시되어 있다.

상기 비접촉식 근접센서(153)는 상기 브라켓(151)에 설치되어 자율이동장치의 이동시 론지부재를 검출함으로써 자율이동장치의 이동정지를 위한 신호를 발생시키게 된다.

상기와 같은 자율이동장치의 경우, 별도의 제어부를 두고 자동용접장치와 연동하여 제어가 이루어지도록 구성될 수도 있으며, 자동용접장치의 제어부를 공유하여 제어가 이루어지도록 구성될 수도 있다.

상기와 같은 자율이동장치는 자동용접장치에 의하여 1개의 셀에 대한 용접이 완료되면, 자율이동장치가 이동하여 다음 셀에 대한 용접작업이 이루어지도록 제어될 수도 있으며, 자율이동장치가 2개의 셀을 가로지르는 구조로 론지부재 상에 거치되므로, 자율이동장치의 한번의 이동에 의해 2개의 셀에 대한 자동용접작업을 수행하도록 제어될 수도 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 제1 무한궤도형 주행체 (120) : 제2 무한궤도형 주행체
(130) : 주행레일 (140) : 자율주행체
(151) : 브라켓 (152) : 전자석
(153) : 비접촉식 근접센서

Claims (3)

1. 선체블록 내부의 격자 용접장에서 이웃하는 두 론지부재(2)에 걸쳐진 채로 론지부재 위를 주행하는 제1 무한궤도형 주행체(110);
   상기 제1 무한궤도형 주행체(110)와 일정한 간격을 두고 이격되며, 또 다른 두 론지부재에 걸쳐진 채로 론지부재 위를 주행하는 제2 무한궤도형 주행체(120);
   상기 제1 무한궤도형 주행체(110)와 제2 무한궤도형 주행체(120)를 상호 연결하도록 제1 무한궤도형 주행체(110)와 제2 무한궤도형 주행체(120)에 각각 결합되는 주행레일(130); 및
   상기 주행레일(130)의 상단부에 결합되어 주행레일(130)을 따라 이동하며, 자동용접장치가 탑재되는 자율주행체(140)로 구성된 것을 특징으로 하는 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 무한궤도형 주행체(110)와 제2 무한궤도형 주행체(120)의 사이에 위치하도록 상기 주행레일(130)에 브라켓(151)을 매개로 하여 설치되어 론지부재에 선택적으로 부착되는 하나 이상의 전자석(152); 및
   상기 전자석(152)의 이웃한 곳에 위치하도록 브라켓(151)에 설치되어 자율이동장치의 이동시 론지부재를 검출하여 제1,2 무한궤도형 주행체의 정지를 위한 신호를 발생시키는 비접촉식 근접센서(153)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 무한궤도형 주행체(110)와 주행레일(130), 그리고 제2 무한궤도형 주행체(120)와 주행레일(130)은 볼트체결에 의해 상호 결합되어 조립 및 분해가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 선체블록 내부의 격자 자동용접을 위한 자율이동장치.

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