KR20120127004A - 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업장 내에 설치된 제1 크레인의 이동 방향에 교차하여 제1 크레인의 직하부에 제2 크레인이 이동하며, 제1, 2 크레인은 작업장 내에서 생산되는 제품의 제조용 설비를 공유하는 구조를 적용하여, 기존의 작업장에서 생산되는 제품의 규모와 생산량 및 종류의 확충이 가능하고, 기존 시설의 전면적인 개보수의 필요없이 최소한의 비용으로 시설 및 설비의 확충이 가능함은 물론, 작업 시간과 운송에 따른 비용을 대폭 절감하여 생산성 및 품질 향상이 가능하도록 하는 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법{CRANE ARRANGING STRUCTURE OF WORKING PLACE}

본 발명은 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한정된 부지를 최대한 활용하여 기존의 작업장에서 생산되는 제품의 규모와 생산량 및 종류의 확충이 가능하도록 하는 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

크레인이 설치된 작업장에는 다양한 종류의 설비와 함께 제조 장치가 설치되어 있으며, 하나의 작업장에서 제조할 수 있는 제품, 예를 들어 조선 업계의 프로펠러 등과 같은 주조품의 종류 또한 천차만별이다.

전술한 작업장에 인접하게는 통상 유사한 종류의 제품 생산을 위한 별도의 작업장이 마련되고, 별도의 작업장에서도 전술한 프로펠러 등을 포함한 주조품을 생산할 수 있다.

여기서, 전술한 작업장과 인접한 작업장에는 이러한 주조품을 제조할 수 있는 다양한 설비와 제조 장치 중에서 제조 공정상 유사한 것은 상호 공유를 하면 생산 효율의 극대화를 꾀할 수 있는 것이 많이 있다.

그러나, 전술한 작업장과 인접한 작업장은 각각의 제품을 제조하기 위하여 각 작업장에 설치된 크레인의 이동 영역 외에 별도로 각 작업장을 상호 이동하는 별도의 작업 공간을 마련해야 하는 부담이 있다.

특히, 상호 공유를 위한 설비 및 제조 장치를 전술한 작업장과 인접한 작업장이 공유하기 위해서는 각 작업장 사이에 트롤리(trolley) 또는 트랜스포터 등과 같은 별도의 설비가 필요하게 되므로 과다한 시설 투자가 불가피하다.

또한, 이러한 각 작업장의 개별적인 사정은 생산된 제품을 이송하기 위하여 각 작업장에 설치된 크레인을 수차례 왕복시켜 각 작업장으로부터 반출시켜야 하는 등 작업공수가 늘어나게 되는 것 또한 피할 수 없는 문제이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 한정된 부지를 최대한 활용하여 기존의 작업장에서 생산되는 제품의 규모와 생산량 및 종류의 확충이 가능하도록 하는 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 기존 시설의 전면적인 개보수의 필요없이 최소한의 비용으로 시설 및 설비의 확충이 가능하도록 하는 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 작업 시간과 운송에 따른 비용을 대폭 절감하여 생산성 및 품질 향상이 가능하도록 하는 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서로 다른 크기와 형태 및 중량을 지닌 제품이 생산되는 작업장과, 작업장 내에 설치되어 일 방향으로 왕복하면서 작업장 내에서 생산되는 중소형 제품을 이송하는 제1 크레인과, 작업장 내에 설치되어 제1 크레인이 이동하는 영역과 교차하는 공통 영역을 형성하고 제1 크레인의 이동 방향에 교차하여 왕복하면서 제1 크레인이 이송하는 제품보다 대형인 제품을 이송하는 제2 크레인과, 공통 영역 및 제1, 2 크레인이 이동하는 영역에 설치되어 제1, 2 크레인이 이송하는 제품 중 공통되는 제품을 포함한 일체의 제품을 제조하는 공유설비를 포함하는 실시예의 적용이 가능하다.

그리고, 본 발명은 서로 다른 크기와 형태 및 중량을 지닌 주조품이 생산되는 작업장 내에 설치되어 일 방향으로 왕복하는 제1 크레인이 중소형 주조품을 이송하고, 작업장 내에서 설치되어 제1 크레인의 이동 방향에 교차하여 왕복하는 제2 크레인이 제1 크레인이 이송하는 제품보다 대형인 주조품을 이송하면서 제1 크레인 및 제2 크레인이 이동하는 영역에 설치된 공유설비에서 제1 크레인 및 제2 크레인이 이송하는 제품 중 공통되는 주조품을 포함한 일체의 주조품을 제조하는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 본 발명은 단일의 작업장 내에 각각 이동 방향이 교차하는 제1, 2 크레인을 설치하고 설비 및 제조 장치를 공유함으로써 한정된 부지를 최대한 활용하여 기존의 작업장에서 생산되는 제품의 규모와 생산량 및 종류의 확충이 가능하다.

그리고, 본 발명은 기존 시설의 전면적인 개보수의 필요없이 단일 작업장 내에 제2 크레인을 추가하는 설계 변경만으로도 최소한의 비용으로 시설 및 설비의 확충이 가능하다.

또한, 본 발명은 제1, 2 크레인 각각의 이동 영역이 교차하는 공통 영역을 포함하여 제1, 2 크레인 각각의 이동 영역에 시설 및 제조 장치를 설치하여 제품 생산을 함으로써 작업 시간과 운송에 따른 비용을 대폭 절감할 수 있으므로, 생산성 및 품질 향상이 가능하게 됨은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업장의 크레인 배치 구조를 나타낸 평면 개념도
도 2는 도 1의 A 시점에서 바라본 개념도
도 3은 도 1의 B 시점에서 바라본 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업장의 크레인 배치 구조를 나타낸 평면 개념도이며, 도 2는 도 1의 A 시점에서 바라본 개념도이고, 도 3은 도 1의 B 시점에서 바라본 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 작업장(100) 내에 설치된 제1 크레인(200)의 이동 방향에 직교되게 제1 크레인(200)의 직하부에 제2 크레인(300)이 이동하며, 제1, 2 크레인(200, 300)은 작업장(100) 내에서 생산되는 제품의 제조용 설비를 공유하는 구조임을 파악할 수 있다.

작업장(100)에서는 서로 다른 크기와 형태 및 중량을 지닌 제품이 생산되는 공간을 제공하며, 제1 크레인(200)은 작업장(100) 내에 설치되어 일 방향으로 왕복하면서 작업장(100) 내에서 생산되는 중소형 제품을 이송하는 것이다.

본 발명에서는 작업장(100)이 주조 공정 및 일체의 작업이 이루어지는 주조용 작업장으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 국한되지 아니하며, 다양한 제품을 생산하는 작업장이 될 수 있음은 물론이다.

제2 크레인(300)은 작업장(100) 내에 설치되어 제1 크레인(200)이 이동하는 영역과 교차하는 공통 영역(500)을 형성하고, 제1 크레인(200)의 이동 방향에 교차하여 왕복하면서 제1 크레인(200)이 이송하는 제품보다 대형인 제품을 이송하는 것이다.

제1, 2 크레인(200, 300)이 상호 이루는 각도는 90˚, 즉 상호 직교하는 것이 가장 바람직하며, 적어도 30˚ 이상이면 작업 환경이나 상호 작동에 지장이 없을 것이다.

제1, 2 크레인(200, 300)의 이동 영역에는 공유설비(400)가 설치된다.

공유설비(400)는 공통 영역(500) 및 제1, 2 크레인(200, 300)의 이동 영역에 설치되어 제1, 2 크레인(200, 300)이 이송하는 제품 중 공통되는 제품을 포함한 일체의 제품을 제조하는 것이다.

여기서, 작업장(100)에서 생산되는 제품은 예를 들면 선박의 프로펠러와 같이 주조 공정에 따라 주형에 주입된 용탕이 응고되어 탈형된 중간 제품과 표면 가공등에 의하여 완성된 최종 제품 상호간의 중량 및 크기 차이가 발생하는 제품 등을 거론할 수 있다.

이때, 제1 크레인(200)은 오버헤드 크레인(이하 '오버헤드 크레인(200)')이며, 제2 크레인(300)은 오버헤드 크레인이 이동하는 직하부에서 이동하는 갠트리 크레인(이하 '갠트리 크레인(300)')인 것이 바람직하다.

본 발명에서는 제1 크레인(200)을 오버헤드 크레인(이하 '오버헤드 크레인(200)')으로, 제2 크레인(300)을 갠트리 크레인(이하 '갠트리 크레인(300)')으로 각각 지정하였으나, 반드시 이것에 국한되지는 않는다.

예컨대, 제1, 2 크레인(200, 300)은 레일 변경식 교차 시스템과 같이 크레인 각각의 주행시 상호 간섭없이 주행할 수 있도록 레일을 변경할 수 있는 장치를 적용할 경우, 제1, 2 크레인(200, 300) 모두 오버헤드 크레인으로, 또는 모두 갠트리 크레인으로 설치가 가능할 것이다.

또한, 갠트리 크레인(300)의 최대 인양하중은 주로 중소형인 주조품을 이송하기 위하여 마련된 오버헤드 크레인(200)의 최대 인양하중을 초과하는 것이 바람직하다.

따라서, 갠트리 크레인(300)은 오버헤드 크레인(200)보다 최대 인양하중이 큰 제품의 이송을 전담하므로 오버헤드 크레인(200)의 직하부에 설치되어 왕복하는 것이다.

그리고, 갠트리 크레인(300)의 이동 영역에는 오버헤드 크레인(200)과 교차하는 공통 영역(500) 외에 별개의 보조 오버헤드 크레인(200')을 마련하여 제품 생산시 필요한 제조 공정에 필요한 각종 설비 및 기계장치에 갠트리 크레인(400)에 의하여 이송된 제품을 후속 공정에 투입되도록 이송하는 것도 가능하다.

한편, 작업장(100)의 천장에는 오버헤드 크레인(200)의 왕복을 위하여 오버헤드 크레인(200)의 이동 방향을 따라 천장 레일(600)이 형성되며, 작업장(100)의 바닥에는 갠트리 크레인(300)의 이동 방향을 따라 바닥 레일(600')이 형성되도록 한다.

여기서, 보조 오버헤드 크레인(200')도 작업장(100)의 천장에 보조 오버헤드 크레인(200')의 이동 방향을 따라 형성된 보조 천장 레일(600")을 따라 이동 가능함은 물론이다.

이때, 갠트리 크레인(300)은 작업장(100)의 바닥면에 평행하게 형성된 바닥 레일(600')을 따라 왕복 가능하도록 이동휠(310)을 구비하고, 바닥 레일(600') 중 일측 또는 양측은 각각 복수로 평행하게 배열되는 것이 바람직하다.

바닥 레일(600')은 일측은 일렬로 배열된(도 3 참고) 복수의 이동휠(310, 도 2의 좌측 확대부 참고)이 접촉 이동하거나, 타측은 복수열로 배열된 복수의 이동휠(310, 도 2의 우측 확대부 참고)이 복수의 바닥 레일(600')에 접촉 이동하도록 설계할 수 있다.

바닥 레일(600')은 특별히 도시하지 않았으나, 양측 공히 복수로 평행하게 배열하여 갠트리 크레인(300)이 왕복하도록 설계할 수도 있음은 물론이다.

이는 바닥 레일(600')의 일측 또는 양측을 각각 복수로 평행하게 배열하고 복수열의 배열된 이동휠(310)이 접촉 이동함으로써 제2 작업장(300)의 시설 개보수에 따라 이송할 제품의 중량이 증가하게 되면, 이송되는 제품으로 인하여 제2 작업장(300)의 바닥면에 가해지는 하중을 분산시켜 추가적으로 제2 작업장(300)의 바닥면에 대한 지반보강작업 등의 번거로운 작업을 최소화하거나 생략하기 위함이다.

한편, 공유 설비는 도 1에서 400으로 표시된 영역에 주형 제작을 위한 주물사 설비, 용탕의 주입을 위한 턴오버(turn over) 장치, 고화된 주조품의 냉각과 탈사(脫沙)를 위한 압탕절단기, 주조품의 가공을 위한 밀링머신, 주조품의 치수와 정밀도 등 각종 계측 및 품질 검사를 위한 검사장비와, 주조품용 피트(pit)(700) 중 하나 이상 조합 배치될 수 있다.

미설명 부호로 800은 기타 부속품을 제작하는 작업 영역을 나타낸다.

또한, 오버헤드 크레인(200)과 갠트리 크레인(300)에는 이동에 따른 상호 충돌을 방지하기 위하여 센서(이하 미도시)와 동력차단 스위치(이하 미도시)를 각각 구비하는 것이 바람직하다.

센서는 오버헤드 크레인(200)과 갠트리 크레인(400) 상호간의 위치를 감지하고, 동력차단 스위치는 오버헤드 크레인(200)과 갠트리 크레인(400)이 상호 근접하면 센서로부터 입력된 위치 정보를 전달받아 오버헤드 크레인(200)과 갠트리 크레인(400)을 정지시키는 역할을 수행함으로써 충돌 사고를 미연에 방지할 수 있다.

이상과 같은 실시예에 따른 작업장의 크레인 배치 구조로부터 주조품을 제조하는 방법에 관하여 간략하게 살펴보기로 한다.

참고로, 선박의 프로펠러와 같은 대형 주조품의 제조 방법은 일반적으로 널리 알려진 바, 일반적인 주조 방법에 대한 설명은 편의상 생략하며 오버헤드 크레인(200) 및 갠트리 크레인(400)을 이용하는 공정에 촛점을 맞춰서 설명한다.

주형에 주입된 용탕이 응고되어 고화된 중간 제품 중 중소형 주조품은 서로 다른 크기와 형태 및 중량을 지닌 주조품이 생산되는 작업장(100) 내에 설치되어 일 방향으로 왕복하는 오버헤드 크레인(200)에 의하여 이송된다.

이때, 오버헤드 크레인(200)으로 이송되는 제품보다 대형인 주조품은 작업장(100) 내에서 설치되어 제1 크레인(200)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 왕복하는 제2 크레인(300)에 의하여 이송된다.

이후, 중소형 주조품과 대형 주조품을 포함한 일체의 주조품은 전술한 공통 영역(500)을 포함하여 제1, 2 크레인(200, 300)이 이동하는 영역에 설치된 냉각 및 탈사하는 압탕절단기와 주조품의 표면 가공을 위한 밀링 머신 및 각종 검사 장비 등을 포함한 공유설비(400)를 거치면서 최종적으로 완성되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 다른 종류의 제품을 위한 생산설비 증설 시 기존의 제조공정에 사용되는 설비를 그대로 사용할 수 있음으로써 설비 활용도를 높여 투자비용을 절감할 수 있으며, 한정된 부지를 최대한 활용하여 기존의 작업장에서 생산되는 제품의 규모와 생산량 및 종류의 확충이 가능하고, 기존 제품과 추가 생산 제품을 동시에 제조할 수 있음은 물론이며, 기존 시설의 전면적인 개보수의 필요없이 최소한의 비용으로 시설 및 설비의 확충이 가능함은 물론, 작업 시간과 운송에 따른 비용을 대폭 절감하여 생산성 및 품질 향상이 가능하도록 하는 작업장의 크레인 배치 구조 및 이로부터 주조품을 제조하는 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 생산되는 제품의 종류에 상관없이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 크레인 배치 구조를 적용할 수도 있는 등 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...작업장 200...제1 크레인
300...제2 크레인 400...공유설비
500...공통 영역

Claims (14)

1. 서로 다른 크기와 형태 및 중량을 지닌 제품이 생산되는 작업장;
   상기 작업장 내에 설치되어 일 방향으로 왕복하면서 상기 작업장 내에서 생산되는 중소형 제품을 이송하는 제1 크레인;
   상기 작업장 내에 설치되어 상기 제1 크레인이 이동하는 영역과 교차하는 공통 영역을 형성하고, 상기 제1 크레인의 이동 방향에 교차하여 왕복하면서 상기 제1 크레인이 이송하는 제품보다 대형인 제품을 이송하는 제2 크레인; 및
   상기 공통 영역 및 상기 제1, 2 크레인이 이동하는 영역 중 어느 한 곳에 설치되어 상기 제1, 2 크레인이 이송하는 제품 중 공통되는 제품을 포함한 일체의 제품을 제조하는 공유설비;를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 크레인은 오버헤드 크레인이며, 상기 제2 크레인은 상기 오버헤드 크레인이 이동하는 직하부에서 이동하는 갠트리 크레인인 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 크레인의 최대 인양하중은 상기 제1 크레인의 최대 인양하중을 초과하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 작업장의 천장에는 상기 제1 크레인의 이동 방향을 따라 천장 레일이 형성되며,
   상기 작업장의 바닥에는 상기 제2 크레인의 이동 방향을 따라 바닥 레일이 형성되는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2 크레인의 이동 방향을 따라 상기 바닥 레일 중 일측 또는 양측은 각각 복수로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 공유 설비는,
   주조품용 피트(pit), 주형 제작을 위한 주물사 설비, 용탕의 주입을 위한 턴오버(turn over) 장치, 고화된 주조품의 냉각과 탈사(脫沙)를 위한 압탕절단기, 주조품의 가공을 위한 밀링머신, 주조품의 치수와 정밀도 등 각종 계측 및 품질 검사를 위한 검사장비 중 하나 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 크레인과 상기 제2 크레인에는,
   상기 제1 크레인과 상기 제2 크레인 상호간의 위치를 감지하는 센서와,
   상기 제1 크레인과 상기 제2 크레인이 상호 근접하하면, 상기 센서로부터 입력된 위치 정보를 전달받아 상기 제1 크레인과 상기 제2 크레인을 정지시키는 동력차단 스위치가 각각 더 포함되는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
8. 작업장 내에 설치된 제1 크레인의 이동 방향에 교차하여 상기 제1 크레인의 직하부에 제2 크레인이 이동하며, 상기 제1, 2 크레인은 상기 작업장 내에서 생산되는 제품의 제조용 설비를 공유하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제2 크레인의 최대 인양하중은 상기 제1 크레인의 최대 인양하중을 초과하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조.
10. 서로 다른 크기와 형태 및 중량을 지닌 주조품이 생산되는 작업장 내에 설치되어 일 방향으로 왕복하는 제1 크레인이 중소형 주조품을 이송하고, 상기 작업장 내에서 설치되어 상기 제1 크레인의 이동 방향에 교차하여 왕복하는 제2 크레인이 상기 제1 크레인이 이송하는 제품보다 대형인 주조품을 이송하면서 상기 제1, 2 크레인이 이동하는 영역에 설치된 공유설비에서 상기 제1, 2 크레인이 이송하는 제품 중 공통되는 주조품을 포함한 일체의 주조품을 제조하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조로부터 주조품을 제조하는 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 크레인의 최대 인양하중은 상기 제1 크레인의 최대 인양하중을 초과하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조로부터 주조품을 제조하는 방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 크레인은 상기 제1 크레인이 이동하는 방향을 따라 상기 제1 크레인의 직하방에서 왕복하는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조로부터 주조품을 제조하는 방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 크레인은 상기 작업장의 천장에 설치된 천장 레일을 따라 왕복하는 오버헤드 크레인이며, 상기 제2 크레인은 상기 작업장의 바닥면에 설치된 바닥 레일을 따라 왕복하는 갠트리 크레인인 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조로부터 주조품을 제조하는 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 갠트리 크레인의 이동 방향을 따라 상기 바닥 레일 중 일측 또는 양측은 각각 복수로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 작업장의 크레인 배치 구조로부터 주조품을 제조하는 방법.

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