KR20120000601A

KR20120000601A - 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법

Info

Publication number: KR20120000601A
Application number: KR1020100060931A
Authority: KR
Inventors: 최광덕
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2012-01-04
Also published as: KR101605116B1

Abstract

본 발명은 선박 건조시 곡형 블록의 제작 과정에서 외판에 대해 론지와 구조격벽의 설치후 이루어지는 칼라 플레이트의 조립 공정을 론지의 셋팅 과정에서 선행시켜 각종 치공구류의 설치 및 제거에 소요되는 공정을 폐지함으로써, 블록의 제작에 소요되는 작업 공정의 단계적 축소를 통한 작업 시간의 단축과 그에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박 모델링 프로그램을 이용하여 제작된 곡형 판부재(10)를 작업 정반(21)상에 수평한 방향으로 설치하는 단계와, 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하도록 제작된 칼라 플레이트(12)를 상기 곡형 판부재(10)에 대해 정위치로 결합하는 단계, 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하도록 제작된 곡형 보강재(14)를 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 칼라 플레이트(12)를 이용하여 정위치로 결합하는 단계 및, 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하도록 제작된 격벽부재(16)를 상기 곡형 판부재(10)의 상부에서 상기 칼라 플레이트(12)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 정위치로 결합하는 단계로 구성된다.

Description

선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법{Method of construction for a block curved shape in ship building}

본 발명은 선박 건조에 있어 곡형 블록을 제작하기 위한 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡형의 외판에 결합되는 론지의 셋팅 과정에서 적용하는 치구류를 대신하여 구조격벽의 설치후 이루어지는 칼라 플레이트의 설치를 선행 공정에서 작업함으로써 론지의 셋팅 과정에서 필요로 하는 치구류의 사용을 배제하고, 이를 통해 블록 제작에 소요되는 작업 공정을 한 단계 감소하고 작업 시간을 줄일 수 있도록 하는 곡형 블록의 제작 공법에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 건조 공정은 개략적으로 살펴보면 다음과 같다. 즉, 모델링 프로그램 등을 이용한 선체의 설계와, 설계에 의한 생산 제품별 적정 소재의 강재를 확보하는 적치(積置), 설계된 형상에 따라 소재를 절단하고 접합하는 조립, 도크의 탑재 전 블록 상태에 이루어지는 선행의장(Pre-Outfitting), 부식 등의 방지를 위한 도장(Block & Hull Painting), 도크에서 블록의 용접을 통해 선박을 건조하는 탑재(Erection), 도크에 물을 채워 선박을 바다로 띄우는 진수(Launching), 안벽 내에서 배관 및 전선류의 연결 및 각종 의장품을 설치하고 마무리하는 안벽의장, 해상에서 선박의 성능을 최종적으로 테스트 하는 시운전(Sea Trial), 그리고 선박의 인도전 선박에 이름을 부여하고 선주에게 인도하는 명명식(Naming Ceremony)과 인도(Delivery) 등으로 이루어진다.

이 경우, 선체의 조립은 강판 등의 판재와 형강류 등의 각종 소재를 가공 후 결합하여 소규모의 블록을 제작하는 소조립 공정과, 소조립된 블록을 수개씩 모아 결합시키는 중조립 공정 및, 중조립된 블록을 다시 모아 결합시키는 대조립 공정 등을 거쳐 구현된다. 특히, 블록의 제작은 작업 정반(作業定盤) 상에서 배열과 조립 등에 의한 라인화 된 공정을 순차적으로 거침으로써 최종적인 선박의 완성으로 귀결된다.

이러한 과정중 곡형 블록의 건조는 다음과 같은 공정을 통해 이루어진다. 먼저, 선체의 외벽중 곡률진 부위에 해당하는 곡 외판(이하 곡형 판부재로 지칭함)을 작업 정반상에 위치시킨 다음, 선체의 길이방향을 따라 배치되는 다수의 보강재인 론지(이하 곡형 보강재로 지칭함)를 곡형 판부재에 결합시키게 된다.

이때, 작업 정반상에 위치한 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재를 정확한 각도로서 정위치에 결합하기 위해서는 각도기를 비롯한 각종 치공구류를 이용하여야 한다.

그리고, 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재가 정위로 결합된 다음에는 선체의 구조격벽을 형성하는 격벽부재를 조립해야 한다. 이 경우, 격벽부재에는 곡형 보강재와의 조립을 위해 저면에 길게 절개된 형태의 슬롯이 형성되고, 이 슬롯은 곡형 판부재와 곡형 보강재에 대해 격벽부재의 결합후 별도의 부재인 칼라 플레이트를 이용하여 마감하게 된다.

따라서, 상기와 같은 공정을 거쳐 이루어지는 곡형 블록의 건조에 있어, 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재를 정확한 각도로 정위치에 결합하기 위해서는 각종 치공구류의 설치가 선행되어야 하고, 이러한 치공구류의 설치 개소(個所)는 하나의 곡형 보강재에 대해 다수의 위치로 필요하므로 선체의 전체적인 건조 공정에 있어서 매우 많은 수량이 된다.

이 결과, 선체의 건조 공정중 곡형 블록의 제작은 각종 치공구류의 설치에 따른 많은 작업 시간의 소모를 초래하고, 특히 곡형 보강재의 설치후에 각종 치공구류는 제거까지 되어야 하므로, 라인화 된 공정을 통해 이루어지는 선박의 건조에 있어 특정 공정에서 작업 지연을 초래할 수 밖에 없게 된다. 또한, 이러한 작업 지연은 전 공정을 순차적으로 거치면서 이루어지는 작업의 연속성을 저해할 뿐만 아니라, 작업 시간의 과다 소요와 그에 따른 생산성 저하의 문제를 유발하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 선박 건조시 곡형 블록의 제작 과정에서 외판에 대해 론지와 구조격벽의 설치후 이루어지는 칼라 플레이트의 조립 공정을 론지의 셋팅 과정에서 선행시켜 각종 치공구류의 설치 및 제거에 소요되는 공정을 폐지함으로써, 블록의 제작에 소요되는 작업 공정의 단계적 축소를 통한 작업 시간의 단축과 그에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박 모델링 프로그램을 이용하여 곡형 판부재를 제작하고, 제작된 상기 곡형 판부재를 작업 정반상에 수평한 방향으로 설치하는 곡형 판부재의 셋팅 단계;

선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재의 곡률에 부합하는 형태의 칼라 플레이트를 제작하고, 제작된 상기 칼라 플레이트를 상기 곡형 판부재에 대해 정위치로 결합하는 칼라 플레이트의 시공 단계;

선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재의 곡률에 부합하는 형태의 곡형 보강재를 제작하고, 제작된 상기 곡형 보강재를 상기 칼라 플레이트와의 접촉을 통한 조립 기준의 설정을 통해 상기 곡형 판부재에 대해 정위치로 결합하는 곡형 보강재의 조립 단계; 및

선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재의 곡률에 부합하는 형태의 격벽부재를 제작하고, 제작된 상기 격벽부재를 상기 곡형 판부재의 상부에서 상기 칼라 플레이트와 상기 곡형 보강재에 대해 정위치로 결합하는 격벽부재의 조립 단계를 포함하고;

상기 격벽부재의 조립 단계로서, 상기 격벽부재는 저면에 상기 곡형 보강재와의 결합을 위한 슬롯을 형성하고, 상기 슬롯은 개구부위중 상기 곡형 보강재와 결합되는 부위를 제외한 나머지 부위를 상기 칼라 플레이트에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 곡형 판부재의 셋팅 단계는 상기 곡형 판부재의 저면을 상기 작업 정반상에 기립한 상태로 고정되는 다수의 핀 지그를 이용하여 상기 작업 정반에 대해 수평한 방향으로 설치하고, 상기 칼라 플레이트의 시공 단계는 상기 칼라 플레이트의 저면부를 상기 곡형 판부재의 각 곡률진 부위에 부합하는 곡률을 가지도록 제작한 다음, 상기 칼라 플레이트를 상기 곡형 판부재의 정위치로 접합시켜 설치하며, 상기 곡형 보강재의 조립 단계는 상기 칼라 플레이트의 일측면을 조립 기준면으로 활용하여 상기 곡형 판부재에 대해 상기 곡형 보강재를 정위치로 접합시켜 설치하고, 상기 격벽부재의 조립 단계는 상기 칼라 플레이트와 상기 곡형 보강재의 일측면을 각각 조립 기준면으로 활용하여 상기 곡형 판부재와 상기 곡형 보강재에 대해 상기 격벽부재를 정위치로 접합시켜 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법에 의하면, 선박의 건조과정에서 곡형 블록의 제작시 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재와 격벽부재의 설치후 격벽부재의 슬롯을 마감하기 위한 칼라 플레이트의 조립 공정을 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재를 조립하는 과정에 선행하여 수행함으로써 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재의 셋팅 과정에서 곡형 보강재에 대한 설치각도 및 설치위치의 결정을 위해 필요로 하는 각종 치공구류의 설치 및 제거 공정을 각각 폐지하고, 이를 통해 곡형 블록의 제작에 소요되는 작업 공정을 한 단계 축소시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 곡형 블록의 제작에 있어 작업 공정의 단축을 통해 생산성의 향상을 기대할 수 있고, 특히 곡형 판부재에 대해 곡형 보강재의 설치각도와 설치위치를 결정해 주는 칼라 플레이트의 형상을 곡형 판부재와 곡형 보강재가 이루는 각도와 동일하게 모델링할 수 있으므로 작업시 정도 유지에 탁월한 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 곡형 블록의 제작 공법을 도시한 공정 흐름도.
도 2는 본 발명의 공정에 따라 제작된 곡형 블록의 사시도.
도 3은 도 2의 조립 공정을 설명하기 위한 분해 사시도.
도 4는 도 2의 곡형 판부재에 대해 칼라 플레이트를 포함한 곡형 보강재와 격벽부재의 결합상태를 보다 명확하게 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 곡형 블록의 제작은 작업 정반(21)상에 곡형 판부재(10)를 설치한 다음, 상기 곡형 판부재(10)에 대해 칼라 플레이트(12)를 매개로 곡형 보강재(14)와 격벽부재(16)를 순차적으로 결합시키는 공정을 통해 구현된다.

즉, 곡형 블록의 제작은 도 1에 도시된 바와 같이, 곡형 판부재의 셋팅 공정(가)과, 칼라 플레이트의 시공 공정(나), 곡형 보강재의 조립 공정(다) 및, 격벽부재의 조립 공정(라)을 각각 순차적으로 거치면서 이루어진다.

먼저, 상기 곡형 판부재의 셋팅 공정(가)에 있어, 상기 곡형 판부재(10)는 선체의 외벽을 형성하는 부재로서, 특히 선체의 외벽중 곡률진 형태의 외벽 부분을 형성하는 사이드 쉘 등과 같은 부위에 해당한다.

여기서, 상기 곡형 판부재를 셋팅하는 공정(가)은 선박 모델링 프로그램(TRIBON)을 이용하여 정확한 형태의 외벽 형상을 제작하고, 선박의 선형을 따라 이루어지는 곡률을 정확하게 표현할 수 있도록 상기 작업 정반(21)에 대해 직립한 방향으로 설치되는 핀 지그(23)를 사용하여 상기 곡형 판부재(10)를 올림으로써, 상기 곡형 판부재(10)는 핀 지그(23)에 의해 저면부가 보다 안정적으로 지지된다. 이때 상기 곡형 판부재(10)는 지그 도면의 정해진 위치에 정확하게 위치시키고, 조립 도면에 표현되어진 용접 기법(WPS)으로 철판과 철판을 붙이는 작업을 통해 제작된다.

즉, 상기 곡형 판부재의 셋팅 공정(가)은 상기 작업 정반(21)상에서 다수의 핀 지그(23)를 기립한 상태에서 상기 곡형 판부재(10)가 가지는 곡률에 맞춰 그 높이를 조절한 상태로 설치한 다음, 상기 작업 정반(21)상에서 다수의 핀 지그(23)를 이용하여 상기 곡형 판부재(10)를 수평한 방향으로 놓일 수 있도록 설치함으로써 구현된다.

그리고, 상기 칼라 플레이트의 시공 공정(나)에 있어, 상기 칼라 플레이트(12)는 상기 곡형 판부재(10)에 결합되어 상기 곡형 판부재(10)에 대한 상기 곡형 보강재(14)의 설치각도를 일정하게 잡아주고 상기 격벽부재(16)에 형성되는 슬롯(16a)을 마감해 주는 역할을 하는 것으로, 일종의 보강 마감재에 해당한다.

여기서, 상기 칼라 플레이트를 시공(施工)하는 공정(나)은 역시 선박의 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하는 정확한 형상의 칼라 플레이트(12)를 각각 제작하고, 제작된 각각의 칼라 플레이트(12)를 상기 곡형 판부재(10)에 대해 정위치로 결합함으로써 이루어진다. 이때, 상기 칼라 플레이트(12)는 저면부가 상기 곡형 판부재(10)에 있어 각각의 곡률진 부위에 부합하는 곡률을 가지도록 제작한 다음, 상기 칼라 플레이트(12)를 상기 곡형 판부재(10)의 정위치로 개별적으로 접합시켜 설치한다.

또한, 상기 곡형 보강재의 조립 공정(다)에 있어, 상기 곡형 보강재(14)는 선체의 길이방향을 따라 적정의 간격을 두고서 상기 곡형 판부재(10)에 대해 수직한 방향으로 결합되는 다수의 메인 보강부재로서 선체의 구조 강성을 확보하기 위한 구성요소에 해당한다. 특히 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 곡형 보강재(14)의 설치는 기존과 대비할 때, 각도기 등의 치공구류 없이도 정확한 조립위치에서 상기 칼라 플레이트(12)를 매개로 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

이때, 상기 곡형 보강재(14)는 선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하는 정확한 형상으로 제작한다. 즉, 상기 곡형 보강재(14)는 직선 형태의 소재를 냉간 가공 및 열간 가공을 통해 상기 곡형 판부재(10)가 가지는 곡률에 부합하도록 소재의 전장에 걸쳐 휘어짐(Bending)과 비틀림(Twisting)을 각각 발생시킴으로써 그 제작이 이루어지게 된다.

그리고 상기 곡형 보강재(14)를 조립하는 공정은 제작된 곡형 보강재(14)를 상기 곡형 판부재(10)에 대해 기 설치된 상기 칼라 플레이트(12)와의 접촉을 통한 조립 기준의 설정을 매개로 상기 곡형 판부재(10)에 대해 정위치로 결합함으로써 구현된다. 이 경우에도 상기 칼라 플레이트(12)의 일측면을 조립 기준면으로 활용하여 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 곡형 보강재(14)를 정위치로 접합시켜 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 격벽부재의 조립 공정(라)에 있어, 상기 격벽부재(16)는 선체의 구조격벽을 형성하는 부재로서, 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 수직한 방향으로 결합되어 선체의 내부 공간을 다수로 분할하는 역할을 수행하는 구성요소에 해당한다. 특히 상기 격벽부재(16)는 저면부에 상기 곡형 보강재(14)와의 결합을 위해 길게 절개된 형태의 슬롯(16a)을 형성한다.

이때, 상기 격벽부재(16)는 선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)와의 결합을 위해 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하는 정확한 형상으로 제작한다.

그리고, 상기 격벽부재(16)를 조립하는 공정은 제작된 격벽부재(16)를 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 정위치로 옮기면서 상기 칼라 플레이트(12)를 이용하여 정위치로 결합함으로써 구현된다. 이 경우에도 상기 격벽부재(16)는 상기 칼라 플레이트(12)와 상기 곡형 보강재(14)의 일측면을 각각 조립 기준면으로 활용하여 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 정위치로 접합시켜 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 공정을 거쳐 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 곡형 보강재(14)와 상기 격벽부재(16)의 설치가 완료되면, 상기 칼라 플레이트(12)는 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 접합되지 않은 부위를 상기 격벽부재(16)에 형성된 슬롯(16a)에 대해 접합시킴으로써 상기 슬롯(16a)의 개구부위를 마감하게 된다.

따라서, 상기와 같은 건조과정을 통해 곡형 블록을 제작하게 되면, 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 칼라 플레이트(12)를 선행 공정에서 설치한 다음 이를 매개로 상기 곡형 보강재(14)를 설치하고, 이어 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 상기 격벽부재(16)를 하강시켜 조립할 수 있게 된다.

이 결과, 본 발명에 따른 곡형 블록의 제작 공법은 기존과 같이 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 곡형 보강재(14)를 셋팅하는 과정에서 설치각도와 설치위치의 결정을 위해 각종 치공구류를 설치하지 않아도 되므로, 곡형 블록의 제작에 소요되는 작업 시간을 크게 단축시킬 수 있게 된다. 특히 상기 곡형 보강재(14)의 설치후 각종 치공구류의 제거에 소요되는 작업 공정도 필요하지 않게 되므로 공정 축소에 따른 작업 생산성은 더욱 향상될 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 곡형 보강재(14)의 설치각도와 설치위치를 결정해 주는 상기 칼라 플레이트(12)의 형상을 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)가 이루는 각도를 기준으로 동일하게 모델링할 수 있으므로 이들 사이의 정도 유지에 탁월한 효과를 기대할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-곡형 판부재 12-칼라 플레이트
14-곡형 보강재 16-격벽부재
16a-슬롯 21-작업 정반
23-핀 지그

Claims

선박 모델링 프로그램을 이용하여 곡형 판부재(10)를 제작하고, 제작된 상기 곡형 판부재(10)를 작업 정반(21)상에 수평한 방향으로 설치하는 곡형 판부재의 셋팅 단계;
선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하는 형태의 칼라 플레이트(12)를 제작하고, 제작된 상기 칼라 플레이트(12)를 상기 곡형 판부재(10)에 대해 정위치로 결합하는 칼라 플레이트의 시공 단계;
선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하는 형태의 곡형 보강재(14)를 제작하고, 제작된 상기 곡형 보강재(14)를 상기 칼라 플레이트(12)와의 접촉을 통한 조립 기준의 설정을 통해 상기 곡형 판부재(10)에 대해 정위치로 결합하는 곡형 보강재의 조립 단계; 및
선박 모델링 프로그램을 이용하여 상기 곡형 판부재(10)의 곡률에 부합하는 형태의 격벽부재(16)를 제작하고, 제작된 상기 격벽부재(16)를 상기 곡형 판부재(10)의 상부에서 상기 칼라 플레이트(12)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 정위치로 결합하는 격벽부재의 조립 단계를 포함하고;
상기 격벽부재의 조립 단계로서, 상기 격벽부재(16)는 저면에 상기 곡형 보강재(14)와의 결합을 위한 슬롯(16a)을 형성하고, 상기 슬롯(16a)은 개구부위중 상기 곡형 보강재(14)와 결합되는 부위를 제외한 나머지 부위를 상기 칼라 플레이트(12)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법.
청구항 1에 있어서,
상기 곡형 판부재의 셋팅 단계는 상기 곡형 판부재(10)의 저면을 상기 작업 정반(21)상에 기립한 상태로 고정되는 다수의 핀 지그(23)를 이용하여 상기 작업 정반(21)에 대해 수평한 방향으로 설치하는 것을 특징으로 하는 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법.
청구항 1에 있어서,
상기 칼라 플레이트의 시공 단계는 상기 칼라 플레이트(12)의 저면부를 상기 곡형 판부재(10)의 각 곡률진 부위에 부합하는 곡률을 가지도록 제작한 다음, 상기 칼라 플레이트(12)를 상기 곡형 판부재(10)의 정위치로 접합시켜 설치하는 것을 특징으로 하는 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법.
청구항 1에 있어서,
상기 곡형 보강재의 조립 단계는 상기 칼라 플레이트(12)의 일측면을 조립 기준면으로 활용하여 상기 곡형 판부재(10)에 대해 상기 곡형 보강재(14)를 정위치로 접합시켜 설치하는 것을 특징으로 하는 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법.
청구항 1에 있어서,
상기 격벽부재의 조립 단계는 상기 칼라 플레이트(12)와 상기 곡형 보강재(14)의 일측면을 각각 조립 기준면으로 활용하여 상기 곡형 판부재(10)와 상기 곡형 보강재(14)에 대해 상기 격벽부재(16)를 정위치로 접합시켜 설치하는 것을 특징으로 하는 선박 건조시 곡형 블록의 제작 공법.