KR20150068797A - 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치에 관한 것으로, 제1 배관 파이프의 플랜지 면각을 전송받아 재현하는 포지셔너; 상기 포지셔너와 일정 거리의 간격을 두고 설치되며 제2 배관 파이프의 플랜지 위치와 면각을 재현하는 다관절로봇; 상기 포지셔너의 위치와 조정관 형상 정보를 입력받아 상기 제1 배관 파이프의 플랜지 면각 및 제2 배관 파이프의 플랜지 위치와 면각을 계산하여 상기 포지셔너와 다관절로봇으로 전송하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지 형상 구조 및 상대위치를 재현하므로, 모형제작 없이 조정관을 용이하고 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지 치수를 측정하기 위한 장치의 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지 형상 구조 및 상대위치를 재현하므로, 모형제작 없이 조정관을 용이하고 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지 치수를 측정하기 위한 장치의 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관 파이프 사이를 연결하기 위한 조정관의 형상을 다관절 로봇과 포지셔너를 이용하여 신속 정확하게 재현할 수 있는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박에는 많은 배관시스템이 설계되어 관(pipe piece)을 제작, 설치하고 있다. 그러나 제작된 관의 정도 문제로 관을 설치 할 수 없는 경우가 발생되곤 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 배관시스템의 일정 구간에 조정관(현장에서 형상을 떠 제작하는 관)을 제작, 설치하고 있는데 조정관은 각종 의장품이 설치완료 된 협소한 공간 내에서 모형을 떠 제작해야 하므로 일반관 또는 고정관에 비해 더 많은 공수와 공기가 소요되는 실정이었다. 이러한 모형제작을 위해서는 선내로 관련 장비(용접기와 가스절단기)와 자재를 반입하여야 하고, 또한 화기작업(절단 및 용접)에 의해 주변기기에 손상을 끼치거나 재도장을 하여야 하는 문제점이 있었다.
이하, 도 1a 및 도 1b을 참조하여 종래기술에 따른 조정관 제작공정에 대하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 일반적으로 종래기술에 따른 조정관 제작공정은 4단계의 작업으로 이루어진다.
먼저, 조정관을 제작할 플랜지에 금속막대 등을 용접하여 모형을 제작하고 이를 다시 분리하여 운반하는 공정(10)과, 제작된 모형을 금속정반에 고정하고 금속막대를 분리하는 공정(20)과, 플랜지 사이의 상대위치를 측정하는 공정(30)과, 측정한 값을 기준으로 설계도면을 작성하고 조정관을 제작하는 공정(40)으로 이루어진다.
이러한 종래기술에 따른 조정관 제작공정은 금속막대를 분리 및 부착을 반복적으로 수행해야하는 번거로운 진행과정으로 인해 잦은 오차가 발생되었을 뿐만 아니라, 일반관에 비하여 제작시간이 오래 걸리고 과도한 제작비가 요구되는 등의 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 배관 파이프 사이를 연결하기 위한 조정관의 형상을 다관절 로봇과 포지셔너를 이용하여 신속 정확하게 재현할 수 있는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치는, 제1 배관 파이프의 플랜지 면각을 전송받아 재현하는 포지셔너; 상기 포지셔너와 일정 거리의 간격을 두고 설치되며 제2 배관 파이프의 플랜지 위치와 면각을 재현하는 다관절로봇; 상기 포지셔너의 위치와 조정관 형상 정보를 입력받아 상기 제1 배관 파이프의 플랜지 면각 및 제2 배관 파이프의 플랜지 위치와 면각을 계산하여 상기 포지셔너와 다관절로봇으로 전송하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 다관절로봇은 상기 포지셔너의 위치를 기준으로 삼차원 좌표와 면각을 입력받아 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 조정관 형상 정보는 상기 제1,제2 파이프의 플랜지 중심축 간의 거리, 중심축 간의 단차, 형성 각도 및 볼트홀의 회전각도를 파악하는 것을 특징으로 한다.
상기 다관절로봇은 고정베이스와, 상기 고정베이스 상부에 설치되어 좌우방향으로 회전하는 제1 관절부와, 상기 제1 관절부에 연결되며 상하방향으로 회전하는 제2 관절부와, 상기 제2 관절부에 연결되며 상하방향으로 회전하는 제3 관절부와, 상기 제3 관절부 끝단에 설치되며 상하좌우 방향으로 방향전환이 가능한 재현용 플랜지가 장착되는 회전부재와, 상기 제2 관절부, 제3 관절부 및 회전부재를 상호 연동가능하게 동력을 전달하는 동력전달부로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 포지셔너는 고정몸체와, 상기 고정몸체 상부 양단에 설치되어 상하방향으로 회전하며 재현용 플랜지가 장착되는 회전플레이트로 구성된 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 일정 공간 내에 이격 설치되는 포지셔너와 다관절로봇을 구성함으로써, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지 형상 구조 및 상대위치를 재현하므로, 모형제작 없이 조정관을 용이하고 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지 치수를 측정하기 위한 장치의 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 조정관 제작공정 및 결합구조를 나타낸 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치 구성을 나타낸 개략 사시도이다.
도 4는 도 2의 포지셔너와 다관절로봇을 나타낸 정면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치 구성을 나타낸 개략 사시도이다.
도 4는 도 2의 포지셔너와 다관절로봇을 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치는 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 면각을 전송받아 재현하는 포지셔너(100)와, 상기 포지셔너(100)와 일정 거리의 간격을 두고 설치되며 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 위치와 면각을 재현하는 다관절로봇(200)과, 상기 포지셔너(100)의 위치와 조정관 형상 정보를 입력받아 상기 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 면각 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 위치와 면각을 계산하여 상기 포지셔너(100)와 다관절로봇(200)으로 전송하는 제어부(300)로 구성된다.
먼저, 상기 포지셔너(100)는 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 면각의 형상을 전송받아 재현하는 것으로, 지면 또는 벽면에 고정설치되는 고정몸체(110)와, 상기 고정몸체(110) 상부 양단에 설치되어 상하방향으로 회전하며 재현용 플랜지(101)가 장착되는 회전플레이트(120)로 구성된다.
즉, 상기 포지셔너(100)는 제1 배관 파이프의 플랜지(P1)에 결합되기 위한 조정관 일측 플랜지를 형성하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 고정몸체(110) 내부에는 상기 회전플레이트(120)를 회전시키기 구동모터가 설치되며, 상기 회전플레이트(120)의 길이방향 양측 단부에는 원활한 회전을 위한 베어링 브라켓을 설치하는 것이 좋다.
물론, 상기 구동모터는 후술할 제어부(300)에 의해 제어된다.
한편, 상기 다관절로봇(200)은 상기 포지셔너(100)와 마주보는 일측에 설치되는 것으로, 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 면각, 상기 제2 배관 파이프의 플랜지(P2)로부터 상기 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 간의 상호 거리, 파이프 중심축 간 거리 및 나사홀 위치 등을 전송받아 그대로 재현하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 다관절로봇(200)은 제2 배관 파이프의 플랜지(P2)에 결합되기 위한 조정관 타측 플랜지 면각 및 위치를 재현한다.
구체적으로, 상기 다관절로봇(200)은 고정베이스(210)와, 상기 고정베이스(210) 상부에 설치되어 좌우방향으로 회전하는 제1 관절부(220)와, 상기 제1 관절부(220)에 연결되며 상하방향으로 회전하는 제2 관절부(230)와, 상기 제2 관절부(230)에 연결되며 상하방향으로 회전하는 제3 관절부(240)와, 상기 제3 관절부(240) 끝단에 설치되며 상하좌우 방향으로 방향전환이 가능한 재현용 플랜지(201)가 장착되는 회전부재(250)와, 상기 제2 관절부(230), 제3 관절부(240) 및 회전부재(250)를 상호 연동가능하게 동력을 전달하는 동력전달부(260)로 구성된다.
여기서, 상기 다관절로봇(200)은 포지셔너(100)의 위치를 기준으로 삼차원 좌표와 면각을 입력받아 이동하여 제1 배관 파이프의 플랜지(P1)로부터 제2 배관 파이프의 플랜지부(P2)까지 최종 거리의 위치로 이동하게 된다.
즉, 상기 포지셔너(100)는 항상 고정위치에서 회전플레이트(120)만이 회전작용하고, 상기 다관절로봇(200)의 각 관절부(220,230,240,250)가 상호 유기적으로 작동하여 전후좌우 방향으로 이동하여 상호 간의 거리에 따른 상대위치를 재현하게 된다.
그리고, 상기 조정관 형상 정보는 제1, 제2 배관 파이프의 플랜지(P1,P2) 중심축 간의 거리,중심축 간의 단차, 형성 각도 및 볼트홀의 회전각도를 파악한다.
이러한 상기 포지셔너(100)와 다관절로봇(200)은 일정거리 이격된 고정 위치에서 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P1,P2) 형상 및 상대위치를 재현할 수 있으므로 그에 따른 재현을 위한 장치의 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 다관절로봇(200)과 포지셔너(100)는 지면 동일선상에 설치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않으며 다관절로봇(200)과 포지셔너(100) 중 어느 하나는 지면과 수직한 벽면에 대하여 설치가 가능하다.
한편, 상기 제어부(300)는 상기 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 간의 상대위치를 측정하는 측정유닛(310)을 포함하는 구성으로, 상기 포지셔너(100)의 위치와 조정관 형상 정보를 입력받아 상기 제1 배관 파이프(P1)의 플랜지 면각 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 위치와 면각을 계산하여 상기 포지셔너(100)와 다관절로봇(200)으로 전송하는 역할을 수행한다.
상기 제어부(300)에는 별도의 입력장치(미도시)와, 상기 측정유닛(310)에 의해 촬영된 영상 및 최종 조정관의 모델링 형상을 디스플레이하는 모니터(미도시)가 연결되고, 상기 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P2)의 면각 및 형상요소를 분석하는 좌표데이터가 프로그램화된 상태로 내장된다.
즉, 상기 측정유닛(310)을 통해 상기 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P1,P2) 간의 각도 및 거리를 측정하면, 상기 제어부(300)는 측정된 결과 값을 연산하여 상기 포지셔너(100)와 다관절로봇(200)으로 전송한다. 이후 다시 한번 상기 포지셔너(100)와 다관절로봇(200) 간의 상대위치를 연산하고, 연상된 값으로부터 조정관을 모델링하여 모니터에 출력한다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 포니셔너를 대신하여 상기 다관절로봇과 동일한 구성 및 작용을 수행하는 다관절로봇을 추가적으로 구성할 수 있다.
즉, 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 면각, 상기 제1 배관 파이프의 플랜지(P1)로부터 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 간의 상호 거리, 파이프 중심축 간 거리 및 나사홀 위치를 전송받아 재현하는 제1 다관절로봇과, 상기 제1 다관절로봇과 쌍을 이루며 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 면각, 상기 제2 배관 파이프의 플랜지(P2)로부터 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 간의 상호 거리, 중심축 간 거리 및 나사홀 위치를 전송받아 재현하는 제2 다관절로봇과, 상기 제1 배관 파이프의 플랜지(P1) 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P2) 간의 상대위치를 측정하는 측정유닛(310)을 구비하며, 상기 측정유닛(310)으로부터 입력된 결과 값을 상기 제1 다관절로봇과 제2 다관절로봇으로 전송하는 제어부(300)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 일정 공간 내에 이격 설치되는 포지셔너(100)와 다관절로봇(200)을 구성함으로써, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P1,P2) 간의 각도 및 상대위치를 재현할 수 있으므로 모형제작 없이 조정관을 용이하고 신속하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2 배관 파이프의 플랜지(P1,P2) 치수를 측정하기 위한 장치의 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
100 : 포지셔너
110 : 고정몸체
120 : 회전플레이트
200 : 다관절로봇
210 : 고정베이스
220 : 제1 관절부
230 : 제2 관절부
240 : 제3 관절부
250 : 회전부재
260 : 동력전달부
300 : 제어부
110 : 고정몸체
120 : 회전플레이트
200 : 다관절로봇
210 : 고정베이스
220 : 제1 관절부
230 : 제2 관절부
240 : 제3 관절부
250 : 회전부재
260 : 동력전달부
300 : 제어부
Claims (5)
- 제1 배관 파이프의 플랜지 면각을 전송받아 재현하는 포지셔너;
상기 포지셔너와 일정 거리의 간격을 두고 설치되며 제2 배관 파이프의 플랜지 위치와 면각을 재현하는 다관절로봇;
상기 포지셔너의 위치와 조정관 형상 정보를 입력받아 상기 제1 배관 파이프의 플랜지 면각 및 제2 배관 파이프의 플랜지 위치와 면각을 계산하여 상기 포지셔너와 다관절로봇으로 전송하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 다관절로봇은 상기 포지셔너의 위치를 기준으로 삼차원 좌표와 면각을 입력받아 이동하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 조정관 형상 정보는 상기 제1,제2 파이프의 플랜지 중심축 간의 거리, 중심축 간의 단차, 형성 각도 및 볼트홀의 회전각도를 파악하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다관절로봇은,
고정베이스와,
상기 고정베이스 상부에 설치되어 좌우방향으로 회전하는 제1 관절부와,
상기 제1 관절부에 연결되며 상하방향으로 회전하는 제2 관절부와,
상기 제2 관절부에 연결되며 상하방향으로 회전하는 제3 관절부와,
상기 제3 관절부 끝단에 설치되며 상하좌우 방향으로 방향전환이 가능한 재현용 플랜지가 장착되는 회전부재와,
상기 제2 관절부, 제3 관절부 및 회전부재를 상호 연동가능하게 동력을 전달하는 동력전달부로 구성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포지셔너는 고정몸체와, 상기 고정몸체 상부 양단에 설치되어 상하방향으로 회전하며 재현용 플랜지가 장착되는 회전플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130154878A KR20150068797A (ko) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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KR20150068797A true KR20150068797A (ko) | 2015-06-22 |
Family
ID=53516156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020130154878A KR20150068797A (ko) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | 다관절 로봇을 이용한 조정관 재현 장치 |
Country Status (1)
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KR (1) | KR20150068797A (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102232086B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-03-25 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 재현용 다관절 로봇장치 |
KR102242236B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-04-20 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 제작 로봇시스템 |
KR102301829B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2021-09-15 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 재현장치 |
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2013
- 2013-12-12 KR KR1020130154878A patent/KR20150068797A/ko not_active Application Discontinuation
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KR102301829B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2021-09-15 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 재현장치 |
KR102232086B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-03-25 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 재현용 다관절 로봇장치 |
KR102242236B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-04-20 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 제작 로봇시스템 |
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