KR20140048390A - Hull block manufacturing method - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a hull block manufacturing method. According to an embodiment of the present invention, the hull block manufacturing method includes a step of grasping the bending deformation of the edge of a main plate bending in a first direction when shape steel is welded to the main plate; a step of bending the edge of the main plate with the same amount of the grasped bending deformation in a second direction opposite to the first direction; and a step of simultaneously joining one or more shape steel to the top of the main plate by welding.

Description

선체 블록 제작방법{HULL BLOCK MANUFACTURING METHOD}{HULL BLOCK MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 선체 블록 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체 블록의 제조 시간을 단축할 수 있는 선체 블록 제작방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a hull block, and more particularly, to a method of manufacturing a hull block capable of shortening a manufacturing time of the hull block.

일반적으로 화물선 또는 여객선의 선체를 구성하는 선체블록은 그 두께가 대형 화물선의 경우 15-25mm인 강판이 사용되고 여객선의 경우 7-14mm 두께의 강판이 사용되며 선체블록의 크기는 소형인 경우 5 x 15m이고 중형인 경우 10 x 20m이며 대형인 경우 30 x 40m에 달한다. 이들 선체블록은 휨을 방지하기 위하여 형강재가 선체블록의 폭방향 또는 길이방향으로 일정한 간격을 두고 용접되어 보강된다. 대개 이들 형강재는 선체 블록의 이면에 소정 간격을 두고 다수가 용접된다. 이러한 형강재는 그 일측 각부가 선체블록의 이면에 대하여 수직으로 배치되고 형강재의 각부와 선체블록 사이의 양측 접속부가 자동용접장치에 의해 일괄적으로 용접된다. 이러한 용접은 용접봉의 용융용접에 의하여 이루어지며 이때에 약 3600℃의 열이 발생된다. 이러한 용접작업시의 고열은 형강재 용접부의 선체블록부분이 열변형이 발생되도록 하므로 이러한 변형을 방지하기 위한 선체블록의 형강재 용접부의 변형방지장치가 대한민국 공개특허공보 특2002-0060290호에 개시되었다.Generally, a hull block constituting the hull of a cargo ship or a passenger ship is a steel plate having a thickness of 15-25 mm for a large cargo ship, a steel plate having a thickness of 7-14 mm for a passenger ship, and a small hull block having a size of 5 x 15 m 10 x 20 m for medium sized and 30 x 40 m for large size. In order to prevent warpage of these hull blocks, the steel beams are welded and reinforced in the width direction or the longitudinal direction of the hull block at regular intervals. Usually, these sections are welded on the back surface of the hull block at a predetermined interval. Such a section steel material is vertically disposed on the back surface of the hull block, and the both side connecting portions between the corner portions of the steel material and the hull block are collectively welded by the automatic welding device. This welding is done by welding welding of the electrode, and heat of about 3600 ° C is generated at this time. The high temperature during the welding operation causes the hull block portion of the welded portion of the steel material to undergo thermal deformation, so that an apparatus for preventing deformation of the welded portion of the welded portion of the hull block to prevent such deformation is disclosed in Korean Patent Publication No. 2002-0060290 .

특허문헌 1: 한국공개특허공보 제2002-0060290호(2002.07.18 공개)Patent Document 1: Korean Published Patent Application No. 2002-0060290 (published on July 18, 2002)

본 발명의 실시 예는 주판에 형강재를 용접하여 제작하는 선체블록 제작시 곡직작업을 별도로 수행하지 않도록 함으로써 제작시간을 단축할 수 있는 선체블록 제작방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method of manufacturing a hull block capable of shortening a manufacturing time by not performing a separate work for manufacturing a hull block by welding a steel plate to an abacus plate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 주판 위에 하나 이상의 형강재를 용접 결합하여 선체 블록을 제작하는 선체 블록 제작방법에 있어서, 상기 형강재를 상기 주판에 용접시 상기 주판 가장자리 부근이 제1방향으로 휘어지는 휨변형량을 판단하고, 상기 주판 가장자리 부근이 휘어지는 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 상기 주판 가장자리 부근을 상기 휨변형량만큼 휘어지도록 가공하고, 상기 주판 위에 상기 하나 이상의 형강재를 용접을 통해 일괄적으로 결합하는 선체 블록 제작방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hull block by welding at least one shaped steel material onto an abacus plate, the method comprising the steps of: bending a portion of the periphery of the abacking plate in a first direction And a step of machining the at least one shaped steel material so as to bend the vicinity of the peripheral edge of the main plate in the second direction opposite to the first direction in which the periphery of the main plate edge is bent by the amount of the bending deformation, A hull block manufacturing method can be provided.

또한, 상기 주판 가장자리 부근을 휘어지도록 가공하는 것은 프레스 성형에 의해 이루어질 수 있다.Further, it is possible to press the vicinity of the edge of the main plate to be bent by press molding.

또한, 상기 하나 이상의 형강재를 용접하는 것은 상기 하나 이상의 형강재와 대응하는 수의 오토 캐리지를 갖는 자동용접장치에 의해 상기 하나 이상의 형강재의 길이방향을 따라 한번에 일괄적으로 용접을 수행할 수 있다.The welding of the at least one shaped steel may also be carried out at one time along the longitudinal direction of the at least one shaped steel piece by means of an automatic welding device having a corresponding number of the autocarriages with the at least one shaped steel piece .

또한, 상기 주판 가장자리 부근을 휘어지도록 가공하는 것은 상기 주판 가장자리와 가장 인접한 위치에 결합되는 형강재의 용접부분을 기준으로 가공할 수 있다.In addition, working to bend the periphery of the main plate may be performed on the basis of the welded portion of the steel member joined to the position closest to the main plate edge.

본 발명의 실시 예들은 선체 블록 제작 후 곡직 작업을 별도로 수행하지 않아도 되므로 주판에 보강재를 용접하여 제작되는 선체블록의 제작시간을 단축할 수 있게 된다.Since the embodiments of the present invention do not require separate work after the hull block is manufactured, it is possible to shorten the production time of the hull block manufactured by welding the stiffener to the main plate.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선체블록을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선체블록을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동용접장치에 의해 선체블록을 용접하는 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주판 가장자리 부근이 휘어진 상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주판의 가장자리 부근을 선 가공한 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 선 가공한 상태의 주판에 자동용접장치에 의해 형강재가 용접 결합되는 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 자동용접장치에 의해 형강재가 용접시 주판의 가장자리 부근이 정상상태로 복원되는 상태를 도시한 것이다.1 is a perspective view illustrating a hull block according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a hull block according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state in which a hull block is welded by an automatic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a state in which the edge of the abacus is bent in accordance with the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state in which the vicinity of the edge of the abacus is line-processed according to the embodiment of the present invention.
6 shows a state in which a steel strip is welded to an abraded main plate according to an embodiment of the present invention by an automatic welding apparatus.
7 is a view showing a state in which the edge of the main plate is restored to a steady state when the steel strip is welded by the automatic welding apparatus according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선체블록을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선체블록을 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동용접장치에 의해 선체블록을 용접하는 상태를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주판 가장자리 부근이 휘어진 상태를 도시한 것이다.FIG. 1 is a perspective view showing a hull block according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a hull block according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross- And FIG. 4 shows a state in which the vicinity of the edge of the abacus is bent according to the embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선체블록은 주판(10)과 주판(10) 위에 고정되는 다수의 형강재(20)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a hull block according to an embodiment of the present invention includes a main plate 10 and a plurality of shaped steels 20 fixed on the main plate 10.

주판(10)은 선박의 선체를 이루는 구성으로, 충분한 강성 확보를 위하여 철강재를 압출 공정으로 처리하여 제작한 소정 두께의 평판 형태로 구비될 수 있다. 다수의 형강재(20)는 선체블록을 이루는 주판(10)의 강성을 보강하기 위하여 주판(10)의 일면에 폭방향 또는 길이방향으로 소정 간격을 두고 이격 배치되어 주판(10)에 용접 결합된다.The main plate 10 may be provided in the form of a flat plate having a predetermined thickness, which is formed by processing a steel material by an extrusion process in order to secure sufficient rigidity. The plurality of shaped steels 20 are welded to the main plate 10 by being spaced apart from each other at a predetermined interval in the width direction or the longitudinal direction on one surface of the main plate 10 in order to reinforce the rigidity of the main plate 10 constituting the hull block .

형강재(20)는 철강재를 열간압연 처리하여 제작한 평판 형태를 설계조건에 따라 절단하여 완성한 단면 'T'자 또는 'ㄱ'자 형태의 형강재로 구비될 수 있다. 이러한 형강재(20)는 주판(10)의 면에 대하여 수직한 상태로 배치되고, 형강재(20)와 주판(10)이 접하는 부분에는 도 3에 도시한 바와 같이 다수의 용접토치(31)를 갖는 자동용접장치(30)에 의해 용접 결합되게 된다. 즉 자동용접장치(30)는 주판(10)에 수직하게 배치된 형강재(20)의 웨브(web,21) 양측에 한 쌍의 용접토치(31)를 구비한 공지된 오토 캐리지(auto carriage,33)가 주판(10)에 배치된 형강재(20)의 수와 대응하는 수로 병렬 배치되고, 다수의 오토 캐리지(33)는 레일을 따라 동시에 이동하면서 일괄적으로 용접을 수행하는 장치이다.Shaped steel material 20 may be provided with a cross-sectional shape 'T' or 'A' shape finished by cutting a plate shape produced by hot rolling the steel material according to design conditions. 3, a plurality of welding torches 31 are arranged at a portion where the shaped steel material 20 and the main plate 10 are in contact with each other. Welded to each other by an automatic welding device (30). That is, the automatic welding apparatus 30 includes a known auto carriage (not shown) having a pair of welding torches 31 on both sides of a web 21 of a shaped steel 20 disposed perpendicular to the main plate 10, 33 are arranged in parallel in a number corresponding to the number of the shaped steels 20 arranged on the main plate 10 and the plurality of auto carriages 33 are simultaneously moved along the rails to carry out welding in a lump.

이와 같이 자동용접장치(30)에 의하여 주판(10) 위에 병렬 배치된 다수의 형강재(20)를 용접하는 경우, 형강재(20)의 웨브(21)와 주판(10)이 만나는 모서리 부분 양측에는 용접비드(23)가 형성되어 형강재(20)와 주판(10)은 서로 결합되게 된다. 한편 이와 같은 자동용접장치(30)에 의하여 용접 작업을 수행하는 경우 도 4에 도시한 바와 같이 주판(10)의 가장자리 부근(13)은 용접열에 의하여 상부방향(제1방향)으로 휘어지는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 작업자는 휘어진 주판(10)의 가장자리 부근(13)을 복원하기 위하여 열을 가해 곧게 펴는 곡직 작업을 수행하여야 하므로 이러한 곡직 작업의 추가에 따른 선체블록의 제작시간이 늘어나게 된다.In the case where a plurality of shaped steel materials 20 arranged in parallel on the main plate 10 are welded by the automatic welding device 30 as described above, both sides of the corner portions where the web 21 of the shaped steel material 20 and the main plate 10 meet Welded beads 23 are formed so that the shaped steel 20 and the main plate 10 are coupled to each other. On the other hand, when the welding operation is performed by the automatic welding device 30 as described above, the peripheral edge portion 13 of the main plate 10 is bent in the upward direction (first direction) by welding heat . Accordingly, the operator must perform a straightening operation to straighten the vicinity of the edge 13 of the warped main plate 10, so that the manufacturing time of the hull block due to such additional work is increased.

이를 방지하도록, 본 발명의 실시 예에 따른 선체블록의 제작방법은 용접열에 의해 굽어지는 주판(10)의 가장자리 부근(13)의 곡직 작업을 필요치 않도록 함에 의해 선체블록의 제작시간을 단축할 수 있도록 한다.In order to prevent this, in the method of manufacturing a hull block according to the embodiment of the present invention, it is possible to shorten the manufacturing time of the hull block by making it unnecessary to work around the edge 13 of the abacus 10 bent by welding heat do.

이를 위해, 먼저 자동용접장치(30)에 의하여 주판(10) 위에 배치된 형강재(20)를 한번에 일괄적으로 용접 결합하는 경우 도 4에 도시한 바와 같이 주판(10)의 가장자리 부근(13)이 상부방향으로 휘어지는 휨변형량(θ)을 판단한다. 휨변형량(θ)을 판단하는 방법은 주지 공용되고 있는 프로세서에 의한 자동계산처리가 가능한 용접 변형량 해석 시스템을 사용하여 판단하거나, 현장에서 작업 후 실질적으로 변형되는 휨변형량을 계측하는 방법에 의하여 판단할 수 있다. 이러한 용접 변형량 해석 시스템의 일 예로는 본 출원인이 출원한 대한민국 등록특허공보 제10-0809531호에 의한 판넬 라인의 실시간 용접 변형 해석 시스템 및 방법을 응용하여 적용하거나 다른 공지된 방법을 적용할 수 있을 것이다.4, in the vicinity of the edge 13 of the main plate 10, when the welded joining of the shaped steel material 20 placed on the main plate 10 by the automatic welding device 30 is carried out, And determines the amount of bending deformation? In the upward direction. The method of judging the amount of bending deformation (θ) can be judged by using a welding deformation analysis system capable of automatic calculation processing by a commonly used processor, or by a method of measuring a deformation amount that is substantially deformed after the work in the field . As an example of such a welding deformation analysis system, a system and method for real-time welding deformation analysis of a panel line according to Korean Patent Registration No. 10-0809531 filed by the present applicant can be applied or other known methods can be applied .

주판(10)의 가장자리 부근(13)이 상부방향으로 휘어지는 휨변형량(θ)을 판단한 후에는 주판(10) 위에 형강재(20)를 용접하기 전 주판(10)의 가장자리 부근(13)을 도 5에 도시한 바와 같이 상부방향(제1방향)과 반대방향인 하부방향(제2방향)으로 휨변형량(θ)만큼 휘어지도록 선 가공한다. 이러한 주판(10)의 가장자리 부근(13)은 프레스 가공 또는 기타 가공 장비(열가공 등)를 이용하여 휨변형량(θ)만큼 휘어지도록 가공한다. 이 경우 주판(10)의 가장자리 부근(13)을 휘어지도록 가공하는 경우는 주판(10)의 가장자리와 가장 인접한 위치에 용접 결합되는 형강재(20)의 용접부분(15)을 기준으로 벤딩시킨다.After the edge 13 of the abacus 10 is bent upwardly, the edge 13 of the abacus 10 is welded to the abacus 10 before welding the steel 20 to the abacus 10, (Second direction) opposite to the upward direction (first direction) as shown in Fig. 5 (b). The peripheral edge 13 of the main plate 10 is processed to be bent by the amount of bending deformation? By using a press working or other processing equipment (e.g., thermal processing). In this case, when the peripheral edge portion 13 of the main plate 10 is bent so as to be bent, it is bent on the basis of the welded portion 15 of the shaped steel member 20 welded at the position closest to the edge of the main plate 10.

이와 같이 주판(10)의 가장자리 부근(13)을 휘어지도록 선 가공한 후에는 주판(10) 위에 하나 이상의 형강재(20)를 일정 간격을 두고 병렬 배치시킨 상태에서 도 6에 도시한 바와 같이 자동용접장치(30)에 의하여 주판(10)과 형강재(20)가 접하는 양측 모서리 부분의 용접을 한번에 일괄적으로 수행하게 된다. 이때 주판(10)의 가장자리와 인접한 위치에 배치되는 형강재(20)의 용접부분(15)에서 발생하는 용접열에 의하여 주판(10)의 가장자리 부근(13)은 휨변형량(θ)만큼 상부방향(제1방향)으로 휘어지게 되어 용접 작업이 완료된 경우에는 도 7에 도시한 바와 같이 주판(10)의 가장자리 부근(13)은 곧은 상태를 유지하는 정상위치로 복원되게 된다. 이에 따라 주판(10)에 형강재(20)를 용접 결합하여 선체 블록을 제작한 후 용접열에 의하여 주판(10)의 변형된 부위를 열을 가해 곧게 펴는 곡직작업을 작업자가 별도로 수행하지 않아도 됨에 의해 후행 작업을 위한 이동을 빠르게 수행할 수 있게 되어 공정의 단축에 의한 원가 절감 및 선체 블록의 제작 공정을 단순화할 수 있게 된다.After the peripheral edge portion 13 of the main plate 10 is bent so as to be bent, at least one shaped steel material 20 is arranged on the main plate 10 in parallel at regular intervals, and as shown in Fig. 6, Welding of both side edge portions where the main plate 10 and the shaped steel 20 are in contact with each other is performed at once by the welding device 30 at once. The peripheral edge 13 of the main plate 10 is bent in the upward direction by the amount of bending deformation? By the welding heat generated in the welding portion 15 of the shaped steel member 20 disposed at the position adjacent to the edge of the main plate 10 In the first direction), and the welding operation is completed, the peripheral edge 13 of the main plate 10 is restored to the normal position maintaining the straight state as shown in FIG. Accordingly, it is unnecessary for the worker to separately perform the work to straighten the deformed portion of the main plate 10 by welding due to welding after joining the shaped steel 20 to the main plate 10 by welding, It is possible to quickly carry out the movement for the post-work, thereby reducing the cost by shortening the process and simplifying the manufacturing process of the hull block.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

10: 주판, 13: 가장자리 부근,
15: 용접부분, 20: 형강재,
21: 웨브, 23: 용접비드,
30: 자동용접장치, 31: 용접토치.10: abacus, 13: near the edge,
15: welding part, 20: shaped steel,
21: web, 23: welding bead,
30: automatic welding device, 31: welding torch.

Claims (4)

주판 위에 하나 이상의 형강재를 용접 결합하여 선체 블록을 제작하는 선체 블록 제작방법에 있어서,
상기 형강재를 상기 주판에 용접시 상기 주판 가장자리 부근이 제1방향으로 휘어지는 휨변형량을 판단하고,
상기 주판 가장자리 부근이 휘어지는 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 상기 주판 가장자리 부근을 상기 휨변형량만큼 휘어지도록 가공하고,
상기 주판 위에 상기 하나 이상의 형강재를 용접을 통해 일괄적으로 결합하는 선체 블록 제작방법.A hull block manufacturing method for manufacturing a hull block by welding one or more shaped steel materials on an abacus plate,
And determining a bending deformation amount of the vicinity of the peripheral edge of the main plate in the first direction when the shaped steel material is welded to the main plate,
The peripheral edge of the main plate is bent so as to be bent by the amount of the bending deformation in a second direction opposite to the first direction in which the periphery of the main plate is bent,
Method of manufacturing a hull block to collectively combine the at least one section steel on the main plate by welding. 제 1항에 있어서,
상기 주판 가장자리 부근을 휘어지도록 가공하는 것은 프레스 성형에 의해 이루어지는 선체 블록 제작방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a hull block according to claim 1, wherein the main plate edge is bent so as to be bent by press forming. 제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 형강재를 용접하는 것은 상기 하나 이상의 형강재와 대응하는 수의 오토 캐리지를 갖는 자동용접장치에 의해 상기 하나 이상의 형강재의 길이방향을 따라 한번에 일괄적으로 용접을 수행하는 선체 블록 제작방법.The method of claim 1,
Wherein the welding of the at least one shaped steel material is performed by collectively welding at one time along the longitudinal direction of the at least one shaped steel material by the automatic welding apparatus having the at least one shaped steel material and the corresponding number of auto carriages . 제 1항에 있어서,
상기 주판 가장자리 부근을 휘어지도록 가공하는 것은 상기 주판 가장자리와 가장 인접한 위치에 결합되는 형강재의 용접부분을 기준으로 가공하는 선체 블록 제작방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a hull block according to claim 1, wherein the machining of the vicinity of the edge of the main plate is performed on the basis of a welded portion of a steel material joined to a position closest to the edge of the main plate.
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