KR20140050137A - 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠수함의 자유통수구역 내에서 해수에 의한 압력으로부터 무장발사관을 보호하기 위해 무장발사관의 외주면 전 부위에 걸쳐 다수로 결합되는 압력링을 무장발사관에 대해 동시에 자동적으로 용접될 수 있게 함으로써 압력링의 설치에 소요되는 용접시수를 크게 단축시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잠수함의 무장발사관(10)에 다수의 압력링(12)을 용접하기 위한 장치로서, 상기 무장발사관(10)을 원주방향으로 회전 가능하게 지지하는 터닝 롤러(44)를 갖춘 작업대(40), 상기 무장발사관(10)의 전장을 따라 상기 다수의 압력링(12)을 용접하기 위해 다수의 용접토치(22)를 갖춘 용접설비(20), 및 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 용접부위에 맞춰 상기 용접토치(22)의 위치를 조정하기 위한 높이 조절부를 구비한다.

Description

잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치{Apparatus for welding pressure ring to launching tube of submarine}

본 발명은 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무장발사관의 외주면 전장에 걸쳐 다수의 부위로 결합되는 압력링을 자동화된 용접설비를 이용하여 동시에 자동적으로 용접할 수 있게 함으로써 다수의 압력링 용접에 소요되는 작업시수를 크게 단축시키고 작업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 잠수함은 은밀성을 기반으로 탑재된 각종 무장을 이용하여 전략적으로 운용할 수 있는 가장 위협적인 무기 중 하나에 속한다. 이를 위해 잠수함은 무장의 발사를 위한 무장발사관을 선수부의 좌현과 우현에 각각 다수로 구비한다.

이 경우, 무장발사관은 잠수함의 선체 중에서 해수의 유입과 유출이 자유로운 자유통수구역 내에 위치하고 있기 때문에 잠함 중 자유통수구역 내에 충전된 해수로부터 지속적인 압력을 받게 되고, 이러한 수압은 무장 발사를 위해 무장발사관의 내부에 해수가 충수될 때까지 지속된다. 이에 따라 잠수함의 무장발사관은 자유통수구역 내에서 충전된 해수에 의한 외부 압력에도 충분히 견딜 수 있는 구조적 강성을 가지도록 제작되어야 한다.

이에 따라 잠수함의 무장발사관은 외주면의 전장에 걸쳐 다수의 개소로 압력링을 용접으로 결합함으로써 외부 압력에 견딜 수 있게 되는 바, 이때 다수의 압력링은 각각 무장발사관의 외주면에 대해 수동용접이나 반자동 용접기에 의한 용접작업을 통해 결합된다.

따라서 종래 잠수함의 무장발사관에 대해 다수의 압력링을 결합하는 작업은 상당한 작업시수를 요구할 수밖에 없는 바, 일례로 209급 잠수함의 경우 무장발사관 1문당 26개의 압력링이 결합되고, 각 잠수함은 한 척당 총 8문의 무장발사관을 설치하고 있으므로, 무장발사관에 대해 한 개의 압력링을 용접하는 데 소요되는 시간을 1시간으로 가정할 때 잠수함 한 척당 대략 208시간, 즉 26일의 작업 공기를 필요로 하게 된다. 그러므로 잠수함의 무장발사관에 대해 다수의 압력링을 용접으로 설치하는 작업에 대한 개선의 요구가 크게 대두되고 있는 실정이다.

관련 선행기술 없음

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 잠수함의 자유통수구역 내에서 해수에 의한 압력으로부터 무장발사관을 보호하기 위해 무장발사관의 외주면 전 부위에 걸쳐 다수로 결합되는 압력링을 무장발사관에 대해 동시에 자동적으로 용접될 수 있게 함으로써 압력링의 설치에 소요되는 용접시수를 크게 단축시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잠수함의 무장발사관에 다수의 압력링을 용접하기 위한 장치로서,

상기 무장발사관을 원주방향으로 회전 가능하게 지지하는 터닝 롤러를 갖춘 작업대;

상기 무장발사관의 전장을 따라 상기 다수의 압력링을 용접하기 위해 다수의 용접토치를 갖춘 용접설비; 및

상기 무장발사관과 상기 압력링 사이의 용접부위에 맞춰 상기 용접토치의 위치를 조정하기 위한 높이 조절부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 높이 조절부는 작업장에 대해 수직하게 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 대해 높낮이 조절이 가능하게 설치되는 지지대를 포함하고, 상기 지지대는 그 길이방향을 따라 상기 무장발사관과 상기 압력링 사이의 용접부위에 걸쳐 상기 용접토치를 다수로 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 용접토치는 상기 지지대의 전장에 걸쳐 고정위치를 조절 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 작업대는 상기 무장발사관의 하부에 배치되는 작업정반과, 상기 작업정반에 대해 상기 터닝 롤러를 회전 가능하게 지지하는 선회측 마운팅 브라켓을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 선회측 마운팅 브라켓은 상기 작업정반에 설치된 고정측 마운팅 브라켓에 대해 힌지핀을 매개로 설치각도를 조절 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 터닝 롤러는 상기 무장발사관의 원주측 회전방향을 기준으로 무장발사관의 저면부에서 상호 대향하는 위치에 설치되고, 상기 무장발사관의 길이방향을 따라 다수의 위치로 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 터닝 롤러를 회전 가능하게 하는 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치에 의하면, 무장발사관을 회전 가능하게 탑재한 상태에서 무장발사관의 외측 전 둘레부위에 걸쳐 다수의 압력링을 동시에 자동적으로 용접할 수 있으므로 무장발사관에 대한 압력링의 설치작업을 용이하게 하고, 이를 통해 작업에 소요되는 기간을 크게 단축시키고 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 무장발사관의 외주면의 전 부위에 걸쳐 다수의 개소로 결합되어 자유통수구역 내에서 충수된 해수에 의한 외부압력으로부터 무장발사관을 보호하는 다수의 압력링을 무장발사관에 대해 동시에 자동적으로 용접할 수 있는 자동화된 용접 설비를 제공할 수 있으므로, 무장발사관의 외주면에 압력링을 설치하는 데 소요되는 용접시수를 크게 단축시킬 수 있고, 이를 통해 용접작업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 압력링의 자동 용접장치는 무장발사관과 압력링의 규격에 맞춰 용접설비를 세팅할 수 있고, 특히 무장발사관에 대한 압력링의 설치 간격에 맞춰 용접설비에 대한 용접토치의 배치 간격도 조절할 수 있으므로, 다양한 규격의 무장발사관에 대한 압력링의 용접작업에 범용적으로 활용할 수 있는 장점을 가지게 된다.

도 1은 본 발명에 따라 자동화된 용접설비를 이용하여 무장발사관에 압력링을 설치하는 작업상태를 도시한 정면도.
도 2는 도 1의 측면도로서, 무장발사관의 전장에 걸쳐 다수의 압력링을 동시에 자동적으로 용접하는 작업상태를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1을 참조로 하면, 잠수함의 무장발사관(10)은 원통형상으로 형성되고 그 외주면을 따라 다수의 이격된 위치로 압력링(12)을 각각 용접으로 결합한다. 이를 위해 자동화된 용접설비(20)는 상기 무장발사관(10)에 대해 상기 압력링(12)을 용접하기 위한 용접토치(22)를 구비한다.

상기 용접토치(22)는 와이어 스풀(24)에 권취된 용접 와이어를 와이어 송급장치(26)를 통해 적정량으로 제공받는다. 또한, 상기 용접토치(22)에 의한 용접과정에서 용접 와이어의 송급량을 비롯하여 용접에 필요로 하는 전원의 공급과 용접속도 등은 용접기 제어장치(28)에 의해 조절된다.

상기 자동화된 용접설비(20)는 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 용접부위에 맞춰 상기 용접토치(22)의 위치를 조정하기 위한 높이 조절부를 구비하는 데, 상기 높이 조절부는 작업장 내에서 수직하게 설치되는 프레임(30)과, 상기 프레임(30)에 대해 높이 조절이 가능하게 설치되어 상기 무장발사관(10)의 상부 또는 인접한 위치에서 발사관의 배치방향을 따라 길게 배치되는 지지대(32)를 구비한다.

상기 용접기 제어장치(28)는 상기 프레임(30)에 고정 설치되고, 상기 용접토치(22)와 상기 와이어 스풀(24) 및 상기 와이어 송급장치(26)는 각각 상기 지지대(32)에 대해 고정 설치된다. 특히 상기 용접토치(22)는 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 용접부위를 향해 설치된다.

상기 무장발사관(10)은 작업장 내에서 상기 자동화된 용접설비(20)와 인접하게 배치되는 작업대(40)의 상부에 안착되어 지지된다. 이때, 상기 무장발사관(10)은 상기 작업대(40) 상에서 원주방향을 따라 회전 가능하게 설치되어 상기 용접토치(22)를 이용한 상기 압력링(12)과의 결합시, 상기 용접토치(22)는 특정의 위치에서 고정되고, 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12)은 상기 용접토치(22)에 의한 용접부위를 따라 회전하게 됨으로써 자동화된 용접이 이루어질 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 작업대(40)는 상기 무장발사관(10)의 하부에서 수평한 방향으로 설치되는 작업정반(42)과, 상기 작업정반(42)의 상부에서 상기 무장발사관(10)의 저면부를 원주방향으로 회전 가능하게 지지하도록 배치되는 터닝 롤러(44), 상기 터닝 롤러(44)를 회전 가능하게 설치하는 선회측 마운팅 브라켓(46), 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)을 상기 작업정반(42)에 대해 회전 가능하게 설치하는 고정측 마운팅 브라켓(48), 및 상기 터닝 롤러(44)의 회전을 위한 구동모터(50)를 구비한다.

이 경우, 상기 터닝 롤러(44)는 상기 무장발사관(10)의 원주측 회전방향을 기준으로 무장발사관(10)의 저면부에서 상호 대향하는 위치에 설치되어 상기 무장발사관(10)이 원주방향을 따라 회전 가능하게 지지한다. 아울러, 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)과 상기 고정측 마운팅 브라켓(48)도 상기 터닝 롤러(44)와 함께 같은 위치에 설치되어 상기 터닝 롤러(44)를 회전 가능하게 지지한다.

이때, 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)은 상기 고정측 마운팅 브라켓(48)에 대해 힌지핀(H)을 매개로 그 설치각도를 자유롭게 조절할 수 있는 바, 특히 상기 고정측 마운팅 브라켓(48)에 대한 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)의 설치각도에 대한 고정은 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)에 대한 상기 힌지핀(H)의 구속을 통해 이루어진다.

이 과정에서 상기 힌지핀(H)에 대한 구속은 다양한 방법으로 구현할 수 있는 데, 예컨대 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)과 상기 고정측 마운팅 브라켓(48) 사이에 대해 상기 힌지핀(H)을 나사결합의 방식으로 체결함으로써 상기 고정측 마운팅 브라켓(48)에 대한 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)의 자유로운 각도 조절이 달성될 수 있고, 이를 통해 상기 터닝 롤러(44)는 상기 무장발사관(10)의 종류 등에 따른 직경의 크기 변화에 맞춰 자유롭게 설치각도를 조절함으로써 상기 무장발사관(10)의 저면부를 보다 안정적으로 회전 가능하게 지지할 수 있는 기능을 수행하게 된다. 아울러, 상기 터닝 롤러(44)와 상기 구동모터(50) 사이에서 이루어지는 동력의 전달은 벨트나 체인 또는 기어치합 등에 의한 다양한 형태로 구성된 동력전달 기구의 설치를 통해 구현될 수 있다.

도 2를 참조로 하면, 상기 용접토치(22)는 상기 지지대(32)의 하부에서 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 용접부위를 향해 양쪽으로 각각 설치되는 데, 이러한 상기 용접토치(22)의 배치관계는 용접강도 등 여러 가지로 고려되어야 할 상황에 부합하여 다양한 형태로 조절될 수 있다.

이때, 상기 자동화된 용접설비(20)에 있어 상기 용접토치(22)의 수량은 상기 무장발사관(10)의 외주면 전장에 걸쳐 설치되는 상기 압력링(12)의 수량에 맞춰하여 마련되고, 그 위치도 용접부위에 따라 각각 조정된다. 또한, 상기 와이어 스풀(24)과 상기 와이어 송급장치(26)도 상기 용접토치(22)의 설치위치나 수량에 맞춰 적정의 개소에서 적정의 수량으로 마련된다.

더욱 바람직하게는 상기 용접토치(22)는 상기 지지대(32)에 대해 길이방향으로 그 위치를 가변적으로 자유롭게 조정할 수 있도록 설치되어, 상기 무장발사관(10)의 외주면에서 길이방향을 따라 상기 압력링(12)의 고정위치를 가변적으로 조절할 경우를 대비할 수도 있다.

즉, 상기 무장발사관(10)의 종류를 비롯하여 상기 압력링(12)의 설치위치에 변경이 수반될 경우, 상기 자동화된 용접설비(20)는 상기 지지대(32) 상에서 상기 용접토치(22)의 위치를 조절함으로써 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이에서 변화되는 용접부위의 위치에 보다 적극적이면서도 효과적으로 대응할 수 있다.

또한, 상기 지지대(32)는 상기 프레임(30)에 대해 상하방향으로 이동 가능하게 설치되어 그 높낮이 위치를 가변적으로 조절할 수 있는 바, 이때 상기 지지대(32)에 대한 상기 프레임(30)의 높낮이 조절은 상기 지지대(32)와 상기 프레임(30) 사이의 나사결합 등 다양한 형태의 결속 방법을 이용하여 구현할 수 있다.

한편, 상기 터닝 롤러(44)는 상기 작업정반(42)의 전 길이에 걸쳐 다수의 개소로 설치되어 상기 무장발사관(10)의 종류 또는 길이의 변화시 이에 대응할 수 있고, 특히 상기 용접토치(22)와 동일하게 상기 작업정반(42)의 길이방향을 따라 그 설치위치를 가변적으로 조절할 수 있도록 구성하여도 무방할 것이다.

따라서 상기 자동화된 용접설비(20)를 이용하여 상기 무장발사관(10)의 외주면에 대해 상기 압력링(12)을 다수의 위치에서 동시에 자동적으로 용접할 때, 먼저 상기 터닝 롤러(44)의 상부에 상기 무장발사관(10)을 회전 가능하게 올린 상태에서 상기 용접토치(22)의 위치를 조절하게 된다.

이때, 상기 용접토치(22)에 대한 위치 조절은 상기 프레임(30)에 대한 상기 지지대(32)의 높낮이 조절과 상기 지지대(32)에 대한 상기 용접토치(22)의 고정위치 조절로 구분될 수 있다.

또한, 상기 터닝 롤러(44)의 상부에 상기 무장발사관(10)을 회전 가능하게 탑재할 때에도 상기 고정측 마운팅 브라켓(48)에 대한 상기 선회측 마운팅 브라켓(46)의 설치각도의 조절을 통해 상기 무장발사관(10)을 보다 안정적으로 회전 가능하게 지지할 수 있다.

이어, 상기 용접기 제어장치(28)는 상기 용접토치(22)를 동작시켜 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 접합부위를 용접하게 되고, 이와 동시에 상기 구동모터(50)는 상기 터닝 롤러(44)를 회전시켜 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 전 둘레에 걸쳐 자동적인 용접을 수행할 수 있게 한다. 즉, 상기 용접토치(22)는 고정된 특정의 위치에서 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 접합부위에 대한 회전을 통해 자동화된 용접을 가능하게 하는 것이다.

또한, 상기와 같은 일련의 자동화된 용접은 상기 무장발사관(10)의 전장에 걸쳐 다수로 위치하는 압력링(12) 각각에 대해 동시다발적으로 이루어질 수 있으므로, 용접에 소요되는 시간은 크게 단축될 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-무장발사관 12-압력링
20-용접설비 22-용접토치
24-와이어 스풀 26-와이어 송급장치
28-용접기 제어장치 30-프레임
32-지지대 40-작업대
42-작업정반 44-터닝롤러
46-선회측 마운팅브라켓 48-고정측 마운팅브라켓
50-구동모터

Claims (7)

1. 잠수함의 무장발사관(10)에 다수의 압력링(12)을 용접하기 위한 장치로서,
   상기 무장발사관(10)을 원주방향으로 회전 가능하게 지지하는 터닝 롤러(44)를 갖춘 작업대(40);
   상기 무장발사관(10)의 전장을 따라 상기 다수의 압력링(12)을 용접하기 위해 다수의 용접토치(22)를 갖춘 용접설비(20); 및
   상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 용접부위에 맞춰 상기 용접토치(22)의 위치를 조정하기 위한 높이 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 높이 조절부는 작업장에 대해 수직하게 설치되는 프레임(30)과, 상기 프레임(30)에 대해 높낮이 조절이 가능하게 설치되는 지지대(32)를 포함하고, 상기 지지대(32)는 그 길이방향을 따라 상기 무장발사관(10)과 상기 압력링(12) 사이의 용접부위에 걸쳐 상기 용접토치(22)를 다수로 설치하는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 용접토치(22)는 상기 지지대(32)의 전장에 걸쳐 고정위치를 조절 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 작업대(40)는 상기 무장발사관(10)의 하부에 배치되는 작업정반(42)과, 상기 작업정반(42)에 대해 상기 터닝 롤러(44)를 회전 가능하게 지지하는 선회측 마운팅 브라켓(46)을 구비하는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 선회측 마운팅 브라켓(46)은 상기 작업정반(42)에 설치된 고정측 마운팅 브라켓(48)에 대해 힌지핀(H)을 매개로 설치각도를 조절 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 터닝 롤러(44)는 상기 무장발사관(10)의 원주측 회전방향을 기준으로 무장발사관(10)의 저면부에서 상호 대향하는 위치에 설치되고, 상기 무장발사관(10)의 길이방향을 따라 다수의 위치로 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 터닝 롤러(44)를 회전 가능하게 하는 구동모터(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 무장발사관의 압력링 용접장치.
   
   

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