KR20170115329A - 굴삭기의 암 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암 - Google Patents

굴삭기의 암 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암 Download PDF

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Abstract

굴삭기의 암이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제조 방법은 암 제조용 지그를 이용하는 것으로서, 상기 프런트 보스부의 위치를 제1 보스 고정구로 고정시키는 단계; 상기 센터 보스부의 위치를 제2 보스 고정구로 고정시키는 단계; 상기 좌측판 및 상기 우측판의 위치를 측판 고정구로 고정시키는 단계; 상기 프런트 보스부, 상기 센터 보스부, 상기 좌측판 및 상기 우측판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계; 상기 후판의 위치를 후판 고정구로 고정시키는 단계; 상기 후판, 상기 좌측판, 상기 우측판, 상기 센터 보스부가 서로 접하는 부분을 용접하는 단계; 상기 상판의 위치를 상판 고정구로 고정시키는 단계; 및 상기 상판, 상기 프런트 보스부, 상기 좌측판, 상기 우측판 및 상기 후판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 포함하여 중간 조립체를 제조하는 것을 포함한다.

Description

굴삭기의 암 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암{METHOD FOR MANUFACTURING ARM OF EXCAVATOR AND ARM THEREBY}
본 발명은 굴삭기에 구비되는 프런트 작업기를 구성하는 암의 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 암에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기는 각종 작업을 수행하기 위한 프런트 작업기를 포함한다. 프런트 작업기는 굴삭기 본체에 힌지결합되는 붐, 붐과 힌지결합되는 암, 암에 힌지결합되는 버킷을 포함할 수 있다.
한편, 암은 중량을 낮추고 강성을 높이기 위해 속이 빈 구조로 이루어지는 것이 일반적이다. 이와 같은 구조의 암은 각 면을 이루는 금속 판재를 용접하는 방식에 의해 제조되고 있다. 그런데, 대형 굴삭기의 경우 암의 크기 또한 대형이기 때문에 암을 이루는 금속 판재들을 정렬시키는 것이 어려웠다. 일단 각 부재의 위치를 정렬시켰다고 하더라도 용접을 하는 과정에서 정렬 상태가 흐트러지는 문제가 빈번히 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 용접을 실시하기 전에 가용접을 실시하여 각 부재의 위치를 고정시켜 놓은 후에 본 용접을 실시하여야 했다. 그러나, 가용접을 하게 되면 기공 발생, 슬래그 혼입 및 균열과 같은 용접 결함이 생기기 쉽고, 이러한 결함은 본 용접을 실시하여도 없어지지 않고 남게 됨으로써 용접부의 품질을 저하시키는 요인이 된다. 이에 따라 암의 강성이 저하되고 불량이 유발될 수 있다.
KR 10-2014-0083131 A
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 가용접이 필요 없는 굴삭기의 암 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예는, 암 제조용 지그를 이용한 굴삭기의 암 제조 방법으로서, 상기 암 제조용 지그에 버킷이 결합되는 프런트 보스부를 로딩시킨 후, 상기 프런트 보스부의 위치를 제1 보스 고정구로 고정시키는 단계; 붐에 결합되는 센터 보스부를 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 센터 보스부의 위치를 제2 보스 고정구로 고정시키는 단계; 좌측판 및 우측판을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 좌측판 및 상기 우측판의 위치를 측판 고정구로 고정시키는 단계; 상기 프런트 보스부, 상기 센터 보스부, 상기 좌측판 및 상기 우측판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계; 후판을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 후판의 위치를 후판 고정구로 고정시키는 단계; 상기 후판, 상기 좌측판, 상기 우측판, 상기 센터 보스부가 서로 접하는 부분을 용접하는 단계; 상판을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 상판의 위치를 상판 고정구로 고정시키는 단계; 및 상기 상판, 상기 프런트 보스부, 상기 좌측판, 상기 우측판 및 상기 후판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 포함하여 중간 조립체를 제조하는 굴삭기의 암 제조 방법을 제공할 수 있다.
이때, 버킷 실린더를 고정시키기 위한 버킷 실린더 브래킷을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 버킷 실린더 브래킷의 위치를 제1 브래킷 고정구로 고정시키는 단계; 상기 버킷 실린더 브래킷과 상기 상판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계; 암 실린더를 고정시키기 위한 암 실린더 브래킷을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 암 실린더 브래킷의 위치를 제2 브래킷 고정구로 고정시키는 단계; 및 상기 암 실린더 브래킷과 상기 후판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간 조립체를 상기 암 제조용 지그로부터 언로딩시키는 단계; 상기 중간 조립체를 상하 반전시키는 단계; 하판의 위치를 상기 중간 조립체에 대해 고정시키는 단계; 및 상기 하판, 상기 프런트 보스부, 상기 센터 보스부가 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간 조립체를 상하 반전시키는 단계는, 상기 프런트 보스부 및 상기 암 실린더 브래킷을 각각 회전용 지그에 결합시킨 상태에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 프런트 보스부는 버킷을 결합시키기 위한 버킷 보스를 포함하고, 상기 제1 보스 고정구는, 상기 버킷 보스의 보스 홀에 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 외측에 배치되고 상기 버킷 보스의 상기 보스 홀의 직경보다 큰 직경을 가지는 플랜지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센터 보스부는 붐을 결합시키기 위한 센터 보스를 포함하고, 상기 제2 보스 고정구는, 상기 센터 보스의 보스 홀에 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 외측에 배치되고 상기 센터 보스의 상기 보스 홀의 직경보다 큰 직경을 가지는 플랜지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 측판 고정구는, 제1 측판 고정구 및 상기 제1 측판 고정구로부터 후방으로 이격하여 배치되는 제2 측판 고정구를 포함하고, 상기 제1 측판 고정구 및 상기 제2 측판 고정구는, 상기 좌측판 및 상기 우측판에 접촉 및 접촉해제되어 상기 좌측판 및 상기 우측판을 고정 및 고정해제시키는 고정부; 및 상기 고정부를 수평 방향으로 상기 좌측판 및 상기 우측판 측으로 접근시키거나 상기 좌측판 및 상기 우측판으로부터 이격시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상판 고정구는 제1 상판 고정구, 제2 상판 고정구 및 제3 상판 고정구를 포함하고, 상기 제1 상판 고정구는, 전후 방향을 따라 연장되고 회전축에 회전 가능하게 결합되는 연결바 및 좌우 방향을 따라 연장되고 상기 연결바에 결합되며 상기 상판의 상면을 가압하기 위한 누름바를 포함하고, 상기 제2 상판 고정구 및 상기 제3 상판 고정구는, 수직 방향으로 승강 가능한 누름바를 포함할 수 있다.
또한, 상기 후판은 제1 후판 고정구, 제2 후판 고정구 및 제3 후판 고정구를 포함하고, 상기 제1 후판 고정구 및 상기 제2 후판 고정구는 전방으로 상향 경사진 방향으로 그 길이를 확장 및 수축시킬 수 있으며, 상기 제3 후판 고정구는 전후 방향으로 그 길이를 확장 및 수축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 상기의 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조되는 굴삭기의 암을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 암을 구성하는 각 부재들이 암 제조용 지그에 의해 그 위치가 고정된 상태로 유지될 수 있으므로, 암 제작시 가용접을 필요로 하지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암이 장착되는 굴삭기의 일례이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 암을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 암의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암의 제조 방법에 이용되는 암 제조용 지그의 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 암 제조용 지그의 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 암 제조용 지그에 암이 로딩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 암 제조용 지그의 제1 보스 고정구의 정면도이다.
도 9는 도 5에 도시된 암 제조용 지그의 제1 측판 고정구의 정면도이다.
도 10은 도 5에 도시된 암 제조용 지그의 제2 측판 고정구, 제2 보스 고정구, 제1 브래킷 고정구의 정면도이다.
도 11은 도 5에 도시된 암 제조용 지그의 제3 상판 고정구의 정면도이다.
도 12 내지 17은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암의 제조 방법에 따라 암이 제조되는 과정을 순차적으로 도시하는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암이 장착되는 굴삭기의 일례이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암(100)은 굴삭기(400)의 프런트 작업기를 구성할 수 있다. 프런트 작업기는 굴삭기 본체(410)에 힌지결합되는 붐(420), 붐(420)에 힌지결합되는 암(100), 암(100)에 힌지결합되는 버킷(430)을 포함할 수 있다. 붐(420)의 구동을 위해 굴삭기 본체(410)와 붐(420) 사이에는 붐 실린더(450)가 결합되고, 암(100)의 구동을 위해 붐(420)과 암(100) 사이에는 암 실린더(460)가 결합되고, 버킷(430)의 구동을 위해 암(100)과 버킷(430) 사이에는 버킷 실린더(470)가 결합될 수 있다. 또한, 굴삭기(400)에는 버킷 실린더(470)의 동작력을 버킷(430)에 전달하기 위한 버킷 링크(440)가 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조된 굴삭기의 암의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 암을 다른 방향에서 바라본 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 암의 분해도이다. 도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조되는 암(100)은 좌측판(112), 우측판(114), 상판(130), 하판(140), 후판(150), 센터 보스부(160), 프런트 보스부(170), 암 실린더 브래킷(182), 버킷 실린더 브래킷(184)을 포함할 수 있다. 이하에 설명에서는, 암(100)의 구조를 설명하는데 있어서 프런트 보스부(170)가 위치하는 쪽을 전방으로 설정하고 센터 보스부(160)가 위치하는 쪽을 후방으로 설정하여 설명한다.
센터 보스부(160)는 암(100)을 붐(420)에 회전 가능하게 결합시키기 위한 것이다. 센터 보스부(160)는 센터 보스(162) 및 플랜지(164)를 포함할 수 있다. 센터 보스(162)는 핀이 삽입되는 것으로서 파이프 형상일 수 있다. 플랜지(164)는 센터 보스(162)의 양단에 각각 구비되며, 센터 보스(162)의 반경 방향 외측으로 연장되어 전체적으로 부채꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 센터 보스부(160)는 주강공정에 의해 각 부분들이 단일체로 제조될 수 있다.
프런트 보스부(170)는 버킷 보스(172), 링크 보스(174), 연결판(176)을 포함할 수 있다. 버킷 보스(172)는 버킷(430)을 암(100)에 결합시키기 위한 것이고, 링크 보스(174)는 버킷 링크(440)를 암(100)에 결합시키기 위한 것이다. 버킷 보스(172) 및 링크 보스(174)는 각각 파이프 형상으로 이루어질 수 있으며 서로 전후 방향으로 이격하여 평행하게 배치될 수 있다. 버킷 보스(172) 및 링크 보스(174)의 양단에는 각각 연결판(176)이 결합될 수 있다. 프런트 보스부(170) 또한 센터 보스부(160)와 마찬가지로 버킷 보스(172), 링크 보스(174) 및 연결판(176)이 주강공정에 의해 단일체로 제조될 수 있다.
좌측판(112) 및 우측판(114)은 프런트 보스부(170)의 후단에 배치되어 암(100)의 길이 방향을 따라 연장된다. 좌측판(112) 및 우측판(114)은 좌우로 이격하여 평행하게 배치된다. 이하에서는, 좌측판(112) 및 우측판(114)을 측판(110)으로 통칭한다. 측판(110)의 전단 모서리는 프런트 보스부(170)의 후단 모서리와 용접결합되고, 측판(110)의 후방측 하부에는 센터 보스부(160)의 플랜지(164)의 둘레와 용접결합되는 홈(113, 115)이 형성된다.
상판(130)은 암(100)의 길이 방향을 따라 연장되며, 프런트 보스부(170) 및 측판(110)의 상단과 접할 수 있다. 상판(130)은 전체 길이에 걸쳐 평평할 수 있으나, 측판(110)의 형상에 따라 본 실시예와 같이 일부가 절곡될 수 있다. 또한, 상판(130)의 후단은 후판(150)의 전단과 서로 접할 수 있다. 상판(130), 프런트 보스부(170), 측판(110), 후판(150)이 서로 접하는 부위는 용접결합될 수 있다.
후판(150)은 측판(110)의 후단에 배치될 수 있다. 후판(150)은 절곡부(156)로부터 전방으로 하향 경사지게 연장되는 후판 하부(152) 및 절곡부(156)로부터 전방으로 상향 경사지게 연장되는 후판 상부(154)를 포함할 수 있다. 절곡부(156)는 후판 상부(154)와 후판 하부(152)의 경계가 되는 부분이다. 후판(150)은 측판(110)의 후단 및 센터 보스부(160)의 하단에 용접결합될 수 있다.
암 실린더 브래킷(182)은 암 실린더(460)를 고정시키기 위한 것으로서, 핀이 삽입되는 핀 홀(183)이 형성될 수 있으며, 후판(150)의 후면에 용접결합될 수 있다. 버킷 실린더 브래킷(184)은 버킷 실린더(470)를 고정시키기 위한 것으로서, 핀이 삽입되는 핀 홀(185)이 형성될 수 있으며, 상판(130)의 상면에 용접결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암(100)의 하판(140)에는 하판보강부재(142)가 더 구비될 수 있다. 굴삭기의 암(100)은 굴삭 작업시 많은 충격을 받게 되며, 특히 암(100)의 하판(140)의 경우, 굴삭 작업시 암석과 같은 물체에 충돌하는 일이 빈번하게 발생될 수 있으므로, 암(100)의 하판(140)을 보호하기 위하여 하판(140)에 하판보강부재(142)가 덧대어질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암(100)의 상판(130)에는 상판보강부재(132)가 더 구비될 수 있다. 상판(130)의 전방부 또한 굴삭기의 작업시 많은 충격을 받게 되므로, 이 부분을 보호하기 위하여 상판(130)의 전방부에 상판보강부재(132)가 덧대어질 수 있다. 상판보강부재(132) 및 하판보강부재(142)는 용접이나 접착제에 의해 각각 상판(130) 및 하판(140)에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암의 제조 방법은 암 제조용 지그에 의해 수행될 수 있다. 도 5 내지 11에는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암의 제조 방법을 수행하기 위한 암 제조용 지그(200)의 일례가 도시된다. 도 5 및 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암의 제조 방법에 이용되는 암 제조용 지그의 측면도 및 평면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 암 제조용 지그에 암이 로딩된 상태를 도시하는 도면이다. 도 8 내지 11은 각각 도 5에 도시된 암 제조용 지그의 제1 보스 고정구의 정면도, 제1 측판 고정구의 정면도, 제2 측판 고정구, 제2 보스 고정구, 제1 브래킷 고정구의 정면도, 제3 상판 고정구의 정면도이다.
암 제조용 지그(200)는 지지대(210), 제1 보스 고정구(220), 제2 보스 고정구(250), 측판 고정구, 상판 고정구, 후판 고정구를 포함할 수 있다.
지지대(210)는 프런트 보스부(170), 측판(110), 센터 보스부(160) 등 암(100)을 구성하는 부재들의 하부를 지지하기 위한 것이다. 지지대(210)는 암(100)의 길이를 따라 배치될 수 있다. 지지대(210)는 도 5 및 6에 도시된 것과 같이, 다수가 구비될 수 있으며, 이때 각 지지대(210)가 암(100)의 평면 방향의 면적에 걸쳐 분포될 수 있다. 이와는 달리 지지대(210)는 암(100)의 길이 방향을 따라 길게 형성되는 단일 구조로 이루어질 수도 있다.
제1 보스 고정구(220)는 암(100)의 프런트 보스부(170)의 위치를 고정시키기 위한 것이다. 제1 보스 고정구(220)는 프런트 보스부(170)의 버킷 보스(172)를 고정시킴으로써 프런트 보스부(170)의 위치를 고정시킬 수 있다. 제1 보스 고정구(220)는 한 쌍이 구비될 수 있고, 한 쌍의 제1 보스 고정구(220)는 프런트 보스부(170)를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 제1 보스 고정구(220)는 프런트 보스부(170)에 접촉 및 접촉해제되어 프런트 보스부(170)를 고정 및 고정해제시키는 고정부(222)와, 고정부(222)를 프런트 보스부(170) 측으로 접근시키거나 프런트 보스부(170)로부터 이격시키는 액추에이터(226)를 포함할 수 있다. 액추에이터(226)에 의해 고정부(222)가 프런트 보스부(170)에 밀착되면 프런트 보스부(170)는 제1 보스 고정구(220)에 의해 고정될 수 있고, 액추에이터(226)에 의해 고정부(222)가 프런트 보스부(170)로부터 이격되면 프런트 보스부(170)는 제1 보스 고정구(220)로부터 고정해제될 수 있다.
제1 보스 고정구(220)의 고정부(222)는 프런트 보스부(170)를 향하는 방향을 기준으로 선단에 배치되어 버킷 보스(172)의 보스 홀(도 2의 173)에 삽입되는 삽입부(223)와, 삽입부(223)의 외측에 배치되고 버킷 보스(172)의 보스 홀(173)의 직경보다 큰 직경을 가지는 플랜지부(224)를 포함할 수 있다. 고정부(222)가 프런트 보스부(170)에 밀착되면 삽입부(223)는 버킷 보스(172)의 보스 홀(173)에 삽입되고, 플랜지부(224)는 버킷 보스(172)의 단부 둘레에 밀착됨으로써 프런트 보스부(170)는 제1 보스 고정구(220)에 단단히 고정될 수 있다.
측판 고정구는 측판(110)의 위치를 고정시키기 위한 것이다. 측판 고정구는 제1 측판 고정구(230) 및 제2 측판 고정구(240)를 포함할 수 있다.
제1 측판 고정구(230)는 암(100)의 좌측판(112) 및 우측판(114)의 길이 방향의 전방부를 고정시키기 위한 것이다. 제1 측판 고정구(230)는 제1 보스 고정구(220)로부터 후방으로 이격하여 배치될 수 있다. 제1 측판 고정구(230)는 암(100)의 좌측판(112) 및 우측판(114)을 각각 고정시키기 위하여 한 쌍으로 구비될 수 있다. 각각의 제1 측판 고정구(230)는 외측 고정구(232) 및 내측 고정구(234)를 포함할 수 있다. 외측 고정구(232) 및 내측 고정구(234)는 각각 측판(110)의 외측 및 내측에서 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 외측 고정구(232) 및 내측 고정구(234)는 각각 측판(110)에 접촉 및 접촉해제되어 측판(110)을 고정 및 고정해제시키는 고정부(236)와, 고정부(236)를 수평 방향으로 측판(110) 측으로 접근시키거나 측판(110)으로부터 이격시키는 액추에이터(237)를 포함할 수 있다. 액추에이터(237)에 의해 내측 고정구(234) 및 외측 고정구(232)의 고정부(236)가 좌측판(112) 및 우측판(114)에 각각 밀착되면 좌측판(112) 및 우측판(114)은 각각 제1 측판 고정구(230)에 의해 고정될 수 있고, 액추에이터(237)에 의해 고정부(236)가 좌측판(112) 및 우측판(114)으로부터 이격되면 좌측판(112) 및 우측판(114)은 제1 측판 고정구(230)로부터 고정해제될 수 있다.
제2 측판 고정구(240)는 암(100)의 좌측판(112) 및 우측판(114)의 길이 방향의 후방부를 고정시키기 위한 것이다. 제2 측판 고정구(240)는 제1 측판 고정구(230)로부터 후방측으로 이격하여 배치될 수 있다. 제2 측판 고정구(240)는 제1 측판 고정구(230)와 동일하게, 측판(110)에 접촉 및 접촉해제되어 측판(110)을 고정 및 고정해제시키는 고정부(242)와, 고정부(242)를 수평 방향으로 측판(110) 측으로 접근시키거나 측판(110)으로부터 이격시키는 액추에이터(244)를 포함할 수 있다. 제1 측판 고정구(230)가 측판(110)의 내측과 외측에 각각 배치되는 내측 고정구(234) 및 외측 고정구(232)로 구성되는 것과 달리, 제2 측판 고정구(240)는 측판(110)의 외측에만 배치될 수 있다. 다만, 필요에 따라 제1 측판 고정구(230)과 같이 제2 측판 고정구(240)도 측판(110)의 내측에도 배치될 수 있다.
제2 보스 고정구(250)는 암(100)의 센터 보스부(160)의 위치를 고정시키기 위한 것이다. 제2 보스 고정구(250)는 센터 보스부(160)의 센터 보스(162)를 고정시킴으로써 센터 보스부(160)의 위치를 고정시킬 수 있다. 제1 보스 고정구(220)와 동일하게, 제2 보스 고정구(250)는 한 쌍이 구비될 수 있고, 한 쌍의 제2 보스 고정구(250)는 센터 보스부(160)를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 제2 보스 고정구(250)는 센터 보스부(160)에 접촉 및 접촉해제되어 센터 보스부(160)를 고정 및 고정해제시키는 고정부(252)와, 고정부(252)를 센터 보스부(160) 측으로 접근시키거나 센터 보스부(160)로부터 이격시키는 액추에이터(256)를 포함할 수 있다. 액추에이터(256)에 의해 고정부(252)가 센터 보스부(160)에 밀착되면 센터 보스부(160)는 제2 보스 고정구(250)에 의해 고정될 수 있고, 액추에이터(256)에 의해 고정부(252)가 센터 보스부(160)로부터 이격되면 센터 보스부(160)는 제2 보스 고정구(250)로부터 고정해제될 수 있다.
제2 보스 고정구(250)는 제1 보스 고정구(220)와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 보스 고정구(250)의 고정부(252)는 센터 보스부(160)를 향하는 방향을 기준으로 선단에 배치되어 센터 보스(162)의 보스 홀(도 2의 163)에 삽입되는 삽입부(253)와, 삽입부(253)의 외측에 배치되고 센터 보스(162)의 보스 홀(163)의 직경보다 큰 직경을 가지는 플랜지부(254)를 포함할 수 있다. 고정부(252)가 센터 보스부(160)에 밀착되면 삽입부(253)는 센터 보스(162)의 보스 홀(163)에 삽입되고, 플랜지부(254)는 센터 보스(162)의 단부 둘레에 밀착됨으로써 센터 보스부(160)는 제2 보스 고정구(250)에 단단히 고정될 수 있다.
제1 브래킷 고정구(260) 및 제2 브래킷 고정구(280)는 각각 버킷 실린더 브래킷(184) 및 암 실린더 브래킷(182)의 위치를 고정시키기 위한 것이다. 제1 브래킷 고정구(260) 및 제2 브래킷 고정구(280)는 제1 보스 고정구(220)와 유사한 방식으로 각각 버킷 실린더 브래킷(184) 및 암 실린더 브래킷(182)을 고정시킬 수 있다. 제1 브래킷 고정구(260)는 버킷 실린더 브래킷(184)에 형성되는 핀 홀(도 2의 185)에 삽입되어 버킷 실린더 브래킷(184)을 고정시킬 수 있다. 제2 브래킷 고정구(280)는 암 실린더 브래킷(182)에 형성되는 핀 홀(도 2의 183)에 삽입되어 암 실린더 브래킷(182)을 고정시킬 수 있다.
상판 고정구는 상판(130)을 위치를 고정시키기 위한 것이다. 상판 고정구는 제1 상판 고정구(290), 제2 상판 고정구(300), 제3 상판 고정구(310)를 포함할 수 있다. 제1 상판 고정구(290), 제2 상판 고정구(300), 제3 상판 고정구(310)는 암(100)의 길이 방향을 따라 전단부, 중심부, 후단부 부근에 배치될 수 있다.
제1 상판 고정구(290)는 전후 방향을 따라 연장되고 회전축(292)에 회전 가능하게 결합되는 연결바(294) 및 좌우 방향을 따라 연장되고 연결바(294)에 결합되며 암(100)의 상판(130)의 상면을 가압하기 위한 누름바(296)를 포함할 수 있다. 도 5를 기준으로, 제1 상판 고정구(290)는 반시계 방향으로 회전되어 있다가 상판(130)을 고정시키는 단계에서 시계 방향으로 회전하여 상판(130)의 상면을 가압함으로써 상판(130)을 고정시킬 수 있다.
제2 상판 고정구(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 구비될 수 있고, 한 쌍의 제2 상판 고정구(300)는 암(100)을 사이에 두고 양측에 배치될 수 있다. 각각의 제2 상판 고정구(300)에는 수직 방향으로 승강 가능한 누름바(302)가 구비될 수 있다. 평상시에는 누름바(302)는 상측 방향으로 상승된 상태로 유지되다가 상판(130)을 고정시키는 단계에서 하강하여 상판(130)의 상면을 가압함으로써 상판(130)을 고정시킬 수 있다.
제3 상판 고정구(310)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 갠트리 타입으로 구성될 수 있다. 제3 상판 고정구(310)는 좌우로 연장되는 누름바(312)가 액추에이터(314)에 의해 수직 방향으로 승강될 수 있다. 평상시에는 누름바(312)는 상측 방향으로 상승된 상태로 유지되다가 상판(130)을 고정시키는 단계에서 하강하여 상판(130)의 상면을 가압함으로써 상판(130)을 고정시킬 수 있다.
후판 고정구는 암(100)의 후판(150)의 위치를 고정시키기 위한 것이다. 후판 고정구는 제1 후판 고정구(272), 제2 후판 고정구(274), 제3 후판 고정구(276)를 포함할 수 있다.
제1 후판 고정구(272) 및 제2 후판 고정구(274)는 후판(150)의 후판 하부(152)를 지지하기 위한 것이다. 제1 후판 고정구(272) 및 제2 후판 고정구(274)는 전후 방향으로 이격하여 배치되며, 전방으로 상향 경사지게 놓일 수 있다. 제1 후판 고정구(272) 및 제2 후판 고정구(274)는 전방으로 상향 경사진 방향으로 그 길이를 확장 및 수축시킬 수 있다. 제1 후판 고정구(272) 및 제2 후판 고정구(274)는 유압실린더로 구현될 수 있다. 제1 후판 고정구(272) 및 제2 후판 고정구(274)가 전방으로 상향 경사지게 놓임으로써 전방으로 하향 경사지게 연장되는 후판 하부(152)에 대해 대략 수직 방향으로 힘을 가할 수 있다. 제1 후판 고정구(272) 및 제2 후판 고정구(274)는 평상시에는 길이가 수축된 상태에 있다가 후판(150)을 고정시키는 단계에서 길이가 확장되어 후판 하부(152)를 가압함으로써 후판 하부(152)를 지지할 수 있다.
제3 후판 고정구(276)는 후판(150)의 절곡부(156)를 가압하기 위한 것이다. 제3 후판 고정구(276)는 전후 방향으로 그 길이를 확장 및 수축시킬 수 있다. 제3 후판 고정구(276)는 유압실린더로 구현될 수 있다. 제3 후판 고정구(276)는 평상시에는 길이가 수축된 상태에 있다가 후판(150)을 고정시키는 단계에서 길이가 확장되어 절곡부(156)를 전방으로 가압함으로써 후판(150)을 고정시킬 수 있다.
한편, 암(100)은 장착되는 굴삭기의 사이즈에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이에, 필요에 따라 다양한 크기의 암(100)을 제조하기 위하여 제2 측판 고정구(240), 제2 보스 고정구(250), 제1 브래킷 고정구(260), 제2 브래킷 고정구(280), 제1 후판 고정구(272), 제2 후판 고정구(274), 제3 후판 고정구(276)는 그 위치를 전후 방향으로 조절할 수 있도록 구성될 수도 있다. 또한, 제3 후판 고정구(276)는 높이도 함께 조절할 수 있도록 구성될 수도 있다.
이하에서는 상기의 암 제조용 지그(200)를 이용하여 암(100)을 제조하는 방법에 대해 설명한다.
도 12 내지 17은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암의 제조 방법에 따라 암이 제조되는 과정을 순차적으로 도시하는 도면이다. 도 12 내지 17에 도시된 도면은 설명의 편의상 암 제조용 지그(200)는 생략하고 각각의 부재만을 도시하였다.
먼저, 도 12에 도시된 바와 같이, 프런트 보스부(170) 및 센터 보스부(160)를 지지대(210) 상에 로딩시킨 상태에서 각각을 제1 보스 고정구(220) 및 제2 보스 고정구(250)로 고정시킨다. 이때, 센터 보스부(160)가 측판(110)의 홈(113, 115)의 위치에 정렬될 수 있도록 제2 보스 고정구(250)의 위치가 사전에 조정될 수 있다.
다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 좌측판(112) 및 우측판(114)을 각각 암 제조용 지그(200)에 로딩시킨다. 이때, 프런트 보스부(170)의 후단 모서리와 측판(110)의 전단 모서리가 서로 접하고, 측판(110)의 홈(113, 115)의 모서리와 센터 보스부(160)의 플랜지(164)의 모서리가 서로 접하게 된다. 측판(110)이 로딩되면 제1 측판 고정구(230) 및 제2 측판 고정구(240)를 측판(110) 측으로 확장시켜 측판(110)의 위치를 고정시킨다. 측판(110)의 고정이 완료되면, 측판(110)과 프런트 보스부(170)가 서로 접하는 부분 및 측판(110)과 센터 보스부(160)가 서로 접하는 부분을 용접한다. 용접이 완료되면 측판(110)은 프런트 보스부(170) 및 센터 보스부(160)와 일체가 된다.
다음으로, 상판(130) 및 후판(150)을 암 제조용 지그(200)에 로딩시킨다. 이때, 상판(130) 또는 후판(150)이 순차적으로 로딩될 수도 있고, 동시에 로딩될 수도 있다. 물론, 상판(130) 및 하판(140)의 구조에 따라 어느 하나가 반드시 다른 하나보다 먼저 로딩되어야 하는 경우에는 그 순서에 따라 로딩될 수 있다. 본 설명에서는 후판(150)이 먼저 로딩되어 용접된 후에 상판(130)이 로딩되는 것으로 설명한다.
후판(150)이 로딩되면 제1 후판 고정구(272), 제2 후판 고정구(274), 제3 후판 고정구(276)를 확장시켜 후판(150)의 위치를 고정시킨다. 후판(150)의 위치가 고정되면 후판(150), 측판(110) 및 센터 보스부(160)가 서로 접하는 부분을 따라 용접을 실시한다. 용접이 완료되면 후판(150)은 측판(110) 및 센터 보스부(160)에 일체로 결합된다.
그 후, 상판(130)이 로딩되면 제1 상판 고정구(290), 제2 상판 고정구(300), 제3 상판 고정구(310)를 작동시켜 상판(130)의 위치를 측판(110)에 대해 고정시킨다. 상판(130)의 위치가 고정되면 상판(130), 프런트 보스부(170), 측판(110), 후판(150)이 서로 접하는 부분을 따라 용접을 실시한다. 용접이 완료되면 상판(130)은 측판(110), 프런트 보스부(170), 후판(150)과 일체로 결합된다.
다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 버킷 실린더 브래킷(184)을 로딩한 후 제1 브래킷 고정구(260)를 이용하여 버킷 실린더 브래킷(184)의 위치를 고정시키고, 암 실린더 브래킷(182)을 로딩한 후 제2 브래킷 고정구(280)를 이용하여 암 실린더 브래킷(182)의 위치를 고정시킨다. 버킷 실린더 브래킷(184) 및 암 실린더 브래킷(182)의 위치가 고정되면, 버킷 실린더 브래킷(184)이 상판(130)과 접하는 부분을 따라 용접을 실시하고, 암 실린더 브래킷(182)이 후판(150)과 접하는 부분을 따라 용접을 실시한다. 용접이 완료되면, 버킷 실린더 브래킷(184)은 상판(130)에 일체로 결합되고, 암 실린더 브래킷(182)은 후판(150)에 일체로 결합된다. 또한, 상판(130)에 상판보강부재(132)가 구비되는 암인 경우, 상판보강부재(132)를 상판(130)에 위치시킨 상태에서 용접하여 결합시킬 수 있다.
다음으로, 도 15에 도시된 용접에 의해 일체로 결합된 프런트 보스부(170), 좌측판(112), 우측판(114), 센터 보스부(160), 상판(130) 및 후판(150) 조립체(이하에서는 이를 중간 조립체라고 칭한다)를 암 제조용 지그(200)로부터 언로딩하여, 도 16에 도시된 바와 같이 중간 조립체를 상하가 반전되도록 뒤집는다. 이때, 중간 조립체를 뒤집는 방법은, 프런트 보스부(170)의 버킷 보스(172) 및 암 실린더 브래킷(182)에 회전 지그를 결합한 상태에서 중간 조립체를 뒤집을 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 암(100)의 하부가 상부로 향하게 된 상태에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 하판(140)을 측판(110)의 상부에 올려놓은 후에 하판(140)이 측판(110), 프런트 보스부(170), 센터 보스부(160)와 서로 접하는 부분을 따라 용접을 실시한다. 용접이 완료되면, 하판(140)이 측판(110), 프런트 보스부(170), 센터 보스부(160)에 일체로 결합된다. 또한, 하판(130)에 하판보강부재(132)가 구비되는 암인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 하판보강부재(142)를 하판(140)에 위치시킨 상태에서 용접하여 결합시킬 수 있다. 이와 같은 단계를 거치면 암 제조용 지그(200)를 이용한 암(100)의 제조가 완료될 수 있다.
이와 같이, 암 제조용 지그(200)를 이용하면 암을 구성하는 각 부재들이 암 제조용 지그(200)에 의해 그 위치가 고정된 상태로 유지될 수 있으므로, 암(100) 제작시 가용접을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 이는 크기가 대형인 암(100)의 제조에 특히 유용하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 암 112: 좌측판
114: 우측판 130: 상판
140: 하판 150: 후판
160: 센터 보스부 170: 프런트 보스부
182: 암 실린더 브래킷 184: 버킷 실린더 브래킷
200: 암 제조용 지그 210: 지지대
220: 제1 보스 고정구 230: 제1 측판 고정구
240: 제2 측판 고정구 250: 제2 보스 고정구
260: 제1 브래킷 고정구 272: 제1 후판 고정구
274: 제2 후판 고정구 276: 제3 후판 고정구
280: 제2 브래킷 고정구 290: 제1 상판 고정구
300: 제2 상판 고정구 310: 제3 상판 고정구

Claims (10)

  1. 암 제조용 지그를 이용한 굴삭기의 암 제조 방법으로서,
    상기 암 제조용 지그에 버킷이 결합되는 프런트 보스부를 로딩시킨 후, 상기 프런트 보스부의 위치를 제1 보스 고정구로 고정시키는 단계;
    붐에 결합되는 센터 보스부를 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 센터 보스부의 위치를 제2 보스 고정구로 고정시키는 단계;
    좌측판 및 우측판을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 좌측판 및 상기 우측판의 위치를 측판 고정구로 고정시키는 단계;
    상기 프런트 보스부, 상기 센터 보스부, 상기 좌측판 및 상기 우측판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계;
    후판을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 후판의 위치를 후판 고정구로 고정시키는 단계;
    상기 후판, 상기 좌측판, 상기 우측판, 상기 센터 보스부가 서로 접하는 부분을 용접하는 단계;
    상판을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 상판의 위치를 상판 고정구로 고정시키는 단계; 및
    상기 상판, 상기 프런트 보스부, 상기 좌측판, 상기 우측판 및 상기 후판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 포함하여 중간 조립체를 제조하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    버킷 실린더를 고정시키기 위한 버킷 실린더 브래킷을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 버킷 실린더 브래킷의 위치를 제1 브래킷 고정구로 고정시키는 단계;
    상기 버킷 실린더 브래킷과 상기 상판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계;
    암 실린더를 고정시키기 위한 암 실린더 브래킷을 상기 암 제조용 지그에 로딩시킨 후, 상기 암 실린더 브래킷의 위치를 제2 브래킷 고정구로 고정시키는 단계; 및
    상기 암 실린더 브래킷과 상기 후판이 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 더 포함하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중간 조립체를 상기 암 제조용 지그로부터 언로딩시키는 단계;
    상기 중간 조립체를 상하 반전시키는 단계;
    하판의 위치를 상기 중간 조립체에 대해 고정시키는 단계; 및
    상기 하판, 상기 프런트 보스부, 상기 센터 보스부가 서로 접하는 부분을 용접하는 단계를 포함하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중간 조립체를 상하 반전시키는 단계는, 상기 프런트 보스부 및 상기 암 실린더 브래킷을 각각 회전용 지그에 결합시킨 상태에서 수행되는 굴삭기의 암 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 보스부는 버킷을 결합시키기 위한 버킷 보스를 포함하고,
    상기 제1 보스 고정구는, 상기 버킷 보스의 보스 홀에 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 외측에 배치되고 상기 버킷 보스의 상기 보스 홀의 직경보다 큰 직경을 가지는 플랜지부를 포함하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센터 보스부는 붐을 결합시키기 위한 센터 보스를 포함하고,
    상기 제2 보스 고정구는, 상기 센터 보스의 보스 홀에 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 외측에 배치되고 상기 센터 보스의 상기 보스 홀의 직경보다 큰 직경을 가지는 플랜지부를 포함하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 측판 고정구는,
    제1 측판 고정구 및 상기 제1 측판 고정구로부터 후방으로 이격하여 배치되는 제2 측판 고정구를 포함하고,
    상기 제1 측판 고정구 및 상기 제2 측판 고정구는,
    상기 좌측판 및 상기 우측판에 접촉 및 접촉해제되어 상기 좌측판 및 상기 우측판을 고정 및 고정해제시키는 고정부; 및
    상기 고정부를 수평 방향으로 상기 좌측판 및 상기 우측판 측으로 접근시키거나 상기 좌측판 및 상기 우측판으로부터 이격시키는 액추에이터를 포함하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상판 고정구는 제1 상판 고정구, 제2 상판 고정구 및 제3 상판 고정구를 포함하고,
    상기 제1 상판 고정구는, 전후 방향을 따라 연장되고 회전축에 회전 가능하게 결합되는 연결바 및 좌우 방향을 따라 연장되고 상기 연결바에 결합되며 상기 상판의 상면을 가압하기 위한 누름바를 포함하고,
    상기 제2 상판 고정구 및 상기 제3 상판 고정구는, 수직 방향으로 승강 가능한 누름바를 포함하는 굴삭기의 암 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 후판은 제1 후판 고정구, 제2 후판 고정구 및 제3 후판 고정구를 포함하고,
    상기 제1 후판 고정구 및 상기 제2 후판 고정구는 전방으로 상향 경사진 방향으로 그 길이를 확장 및 수축시킬 수 있으며,
    상기 제3 후판 고정구는 전후 방향으로 그 길이를 확장 및 수축시킬 수 있는 굴삭기의 암 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항에 따른 굴삭기의 암 제조 방법에 의해 제조되는 굴삭기의 암.
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