KR20130044902A - 자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법에 관한 것으로, 탄성력이 뛰어난 합성수지재를 이용하여 레일을 제작하여 선박블록의 다양한 형태에 맞게 변형하여 설치할 수 있게 됨으로써, 동일한 레일로 다양한 용접부위에 적용할 수 있어 용접 준비 작업 및 작업공수를 절감할 수 있도록 하고, 변형 후 탄성력에 의해 원래의 형태로 복원됨으로써, 용접면에서 일정한 높이를 유지하여 캐리지가 이탈되지 않도록 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 선박블록의 용접면을 따라 설치되어 용접용 캐리지의 이동 방향을 안내주는 레일에 있어서, 탄성력을 갖는 합성수지재로 이루어져 다양한 형태의 용접면에 대응하여 변형하여 설치되는 레일본체; 상기 레일본체에 일정간격으로 설치되어 용접면의 형태에 맞게 변형된 레일본체를 선박블록에 고정시켜주는 마그네트부재;를 포함하여 구성된 탄성레일과 이 탄성레일을 이용한 용접방법을 포함하여 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법{Elasticity rail for automatic welding carriage and welding method using the same}

본 발명은 자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법에 관한 것으로, 합성수지 재질로 이루어져 탄성력을 갖게 됨으로써 다양한 형태로 변형 가능한 탄성레일을 통해 자동용접 캐리지를 이용하여 다양한 형태의 선박블록 용접이 가능하도록 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법에 관한 것이다.

통상 선박 건조시 선박블록을 용접함에 있어, 선박블록의 형태에 따라 수직 수평의 직선구간과 오목 볼록 형태의 곡률구간 등의 다양한 형태의 용접면이 있다.

예를 들어 빌지(bilge) 외판, 거더(girder), 탱크탑 블록 벗(tank top block butt), 외판 사선부 등을 용접하기 위해 곡률구간이나 직선구간을 용접하게 된다.

종래에는 이러한 구간들에 발판을 설치하여 작업자가 발판에 올라가 수동으로 용접을 수행하였다.

그러나 수동용접은 용접품질이 일정치 않아 용접품질 불량으로 인한 사상작업이 과다하게 발생하고, 수동용접에 의한 용접속도 저하로 생산성이 저하되고, 용접자세 불안정으로 작업자의 피로도가 증가되며, 작업자의 근골격계 질환이 발생되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 자동용접장치를 이용하여 용접면을 용접하였다.

상기 자동용접장치는 용접면을 따라 레일을 설치하고 용접토치가 구비된 캐리지를 상기 레일에 설치하여 캐리지가 레일을 따라 이동하면서 용접토치를 이용하여 용접을 수행하도록 구성된다.

여기서 용접면을 따라 설치되는 레일은 다양한 형태의 용접면에 맞게 각각 별도로 제작하여 마그네트부재를 통해 용접면을 따라 부착되는 것이다.

종래에는 상기와 같은 레일을 제작함에 있어, 선박블록에 형성되는 용접면의 형태에 따라 각각 별도의 레일을 제작해야 함으로써, 레일 제작에 따른 비용이 많이 들고, 용접 상황에 따라 여러 가지 레일을 준비해야 함으로 자동용접장치의 설치 및 용접작업 속도가 저하되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 탄성력이 뛰어난 합성수지재를 이용하여 레일을 제작하여 선박블록의 다양한 형태에 맞게 변형하여 설치할 수 있게 됨으로써, 동일한 레일로 다양한 용접부위에 적용할 수 있어 용접 준비 작업 및 작업공수를 절감할 수 있도록 하고, 변형 후 탄성력에 의해 원래의 형태로 복원됨으로써, 용접면에서 일정한 높이를 유지하여 캐리지가 이탈되지 않도록 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일 및 이를 이용한 용접방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 선박블록의 용접면을 따라 설치되어 용접용 캐리지의 이동 방향을 안내주는 레일에 있어서, 탄성력을 갖는 합성수지재로 이루어져 다양한 형태의 용접면에 대응하여 변형하여 설치되는 레일본체; 상기 레일본체에 일정간격으로 설치되어 용접면의 형태에 맞게 변형된 레일본체를 선박블록에 고정시켜주는 마그네트부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 레일본체는 일측단에는 결합돌기가 형성되고, 타측단은 상기 결합돌기에 대응되는 결합홈이 형성되어 이웃하는 레일본체와 연결가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은 탄성레일의 레일본체를 선박블록에 형성되어 있는 용접면의 형태에 맞게 변형시키는 단계; 상기 탄성레일을 마그네트부재를 이용하여 선박블록의 용접면을 따라 선박블록에 부착시키는 단계; 상기 탄성레일에 용접토치가 구비된 캐리지를 설치하고 탄성레일을 따라 이동하면서 용접면을 용접하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 탄성레일은 레일본체의 일측단에 형성되는 결합돌기를 이웃하는 탄성레일의 레일본체 타측단에 형성된 결합홈에 삽입하여 길이방향으로 연결하여 용접면을 따라 설치하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 합성수지 재질로 이루어져 탄성력을 갖도록 구성됨으로써, 선박블록에 설치할 경우 휘도록 하는 등의 변형한 상태로 설치가 가능하고 선박블록에서 분리할 경우 원래의 형태로 복원됨으로써, 다양한 형태의 용접면에 대응하여 설치할 수 있고 용접면의 형태에 따라 별도의 레일을 구비할 필요가 없이 동일한 탄성레일로 다양한 용접부위에 적용이 가능함으로써 용접준비 작업 및 작업공수가 절감되며, 운반 및 설치가 용이하여 장비 운용의 편의성이 향상됨으로써 생산성이 향상되는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 의한 탄성레일을 나타낸 사시도,
도 2 는 본 발명에 의한 탄성레일을 나타낸 평면도,
도 3 은 본 발명에 의한 탄성레일을 나타낸 측면도,
도 4 는 본 발명에 의한 탄성레일에 캐리지가 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 5 는 본 발명에 의한 탄성레일을 평면상에서 휘도록 하여 설치한 상태를 나타낸 예시도,
도 6 은 본 발명에 의한 탄성레일이 평면상에서 휘어지도록 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 7 은 본 발명에 의한 탄성레일이 더블바텀블록의 빌지에 설치된 상태를 나타낸 예시도,

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 선박블록의 용접면을 따라 설치되어 캐리지의 용접방향을 안내해주는 탄성레일(100)로서, 도면에서와 같이 합성수지재로 이루어져 탄성력을 갖게 됨으로써 다양한 형태의 용접면(410)에 대응하여 변형한 후 설치가 가능하게 되는 레일본체(110)와, 상기 레일본체(110)에 일정간격으로 설치되어 용접면(410)의 형태에 맞게 변형된 레일본체(110)를 선박블록(400)에 고정시켜주는 마그네트부재(120)를 포함하여 구성된다.

상기 레일본체(110)는 MC나일론(Mono Cast Nylon) 재질로 이루어지는 것으로, 기계적 강도와, 내열성, 화학적 성질이 우수한 하여 다양한 용접면(410)의 형태에 따라 휘어지도록 하여 변형이 가능하다.

상기 탄성레일(100)을 대략 1.5m 정도의 길이를 갖으며, 다수의 탄성레일(100)을 길이방향으로 결합하여 용접면(410)을 따라 설치한다.

또한 상기 탄성레일(100)은 길이방향을 따라 결합이 가능하도록, 일측단에는 결합돌기(111)가 형성되고, 타측단에는 상기 결합돌기(111)에 대응되는 결합홈(112)이 형성되어, 이웃하는 탄성레일(100)과 결합이 가능하다.

상기 마그네트부재(120)는 용접면(410)을 따라 변형된 탄성레일(100)이 변형된 형태를 유지하면서 선박블록에 고정되도록 하는 것으로, 탄성레일(100)이 1.5m 정도일 경우 소정의 간격으로 4개 정도 설치하는 것이 바람직하다.

이렇게 마그네트부재(120)를 4개 설치함으로써, 수평, 수직면에서는 물론 특히 더블 바텀 블록(Double Bottom Block)의 빌지(420) 외판과 같은 곡률부위의 곡률반경에 따라 대응되도록 변형하여 설치가 용이하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 탄성레일(100)을 이용하여 선박블록(400)의 용접면(410)을 용접하는 과정을 설명하면,

먼저 탄성레일(100)의 레일본체(110)를 선박블록(400)에 형성되는 용접면(410)의 형태에 맞게 휘어 변형시키고, 변형된 레일본체(110)를 마그네트부재(120)를 이용하여 선박블록(400)의 용접면(410)을 따라 선박블록(400)에 부착하며, 선박블록(400)에 부착된 탄성레일(100)에 용접토치(300)가 구비되어 있는 캐리지(200)를 설치하고 탄성레일(100)을 따라 캐리지(200)를 이동하면서 용접면(410)을 용접하여 완료한다.

상기 탄성레일(100) 설치시 용접면(410)의 길이가 수미터에서 수십미터에 달하기 때문에 다수의 탄성레일(100)을 연결하면서 설치해야 하며, 이때 레일본체(110)의 일측단에 형성되는 결합돌기(111)를 이웃하는 탄성레일(100)의 레일본체(110) 타측단에 형성된 결합홈(112)에 삽입하여 탄성레일(100)들을 길이방향으로 연결하면서 설치한다.

한편 상기 선박블록(400)에 형성되는 용접면(410)이 수평이나 수직방향을 따라 직선으로 형성될 경우에는, 상기 레일본체(110)를 직선인 상태로 유지하고 마그네틱부재(120)를 이용하여 용접면(410)을 따라 설치하고 캐리지(200)를 이용하여 용접을 수행한다.

한편 선박블록(400)의 용접시 용접면(410)이 평면상에서 휘어지도록 형성될 경우에는, 상기 탄성레일(100)을 용접면(410)의 휨 형태에 맞게 작업자가 휘도록 한 상태에서 마그네틱부재(120)를 선박블록(400)에 부착하여 설치한다.

이때 마그네틱부재(120)는 탄성레일(100)을 선박블록(400)에 부착하여 탄성레일(100)이 선박블록(400)에서 분리되는 것을 방지해주는 것은 물론, 탄성레일(100)이 용접면(410)에 맞게 휘어진 상태를 유지할 수 있도록 탄성레일(100)을 고정해주는 것이다.

한편 더블 바텀 블록의 빌지(420)를 용접할 경우에는, 빌지(420)의 만곡된 형태에 맞게 탄성레일(100)을 3차원 공간에서 높이방향으로 휘도록 하면서 마그네틱부재(120)를 이용하여 용접면(410)을 따라 부착한다.

상기와 같이 설치되는 본 발명의 탄성레일(100)은 평면상에서 휘도록 하거나, 3차원 공간상에서 높이방향으로 휘어지도록 변형하여 설치한 후 용접이 완료되어 선박블록(400)상에서 분리할 경우 복원력에 의해 다시 직선인 상태로 복원된다.

이때 탄성레일(100)의 복원력이 우수하여 직선인 상태를 유지하고, 탄성력이 뛰어나도록 구성됨으로써, 탄성레일(100)이 최초의 상태로 복원되지 않음으로 인해 마그네틱부재(120)가 선박블록(400)상에 부착되지 않고 들뜨는 현상 없이 선박블록 (400)상에 견고히 부착될 수 있게 된다.

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.

(100) : 탄성레일
(110) : 레일본체
(111) : 결합돌기
(112) : 결합홈
(120) : 마그네트부재
(200) : 캐리지
(300) : 용접토치
(400) : 선박블록
(410) : 용접면
(420) : 빌지

Claims (4)

1. 선박블록의 용접면을 따라 설치되어 용접용 캐리지의 이동 방향을 안내주는 레일에 있어서,
   탄성력을 갖는 합성수지재로 이루어져 다양한 형태의 용접면에 대응하여 변형하여 설치되는 레일본체;
   상기 레일본체에 일정간격으로 설치되어 용접면의 형태에 맞게 변형된 레일본체를 선박블록에 고정시켜주는 마그네트부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 레일본체는 일측단에는 결합돌기가 형성되고, 타측단은 상기 결합돌기에 대응되는 결합홈이 형성되어 이웃하는 레일본체와 연결가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일.
   
3. 탄성레일의 레일본체를 선박블록에 형성되어 있는 용접면의 형태에 맞게 변형시키는 단계;
   상기 탄성레일을 마그네트부재를 이용하여 선박블록의 용접면을 따라 선박블록에 부착시키는 단계;
   상기 탄성레일에 용접토치가 구비된 캐리지를 설치하고 탄성레일을 따라 이동하면서 용접면을 용접하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일을 이용한 용접방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 탄성레일은 레일본체의 일측단에 형성되는 결합돌기를 이웃하는 탄성레일의 레일본체 타측단에 형성된 결합홈에 삽입하여 길이방향으로 연결하여 용접면을 따라 설치하는 것을 특징으로 하는 자동용접 캐리지용 탄성레일을 이용한 용접방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images