KR20180043519A - 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡 경사가 있는 곳에서도 수평자세 대용착 자동 용접이 가능하도록 개선된 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 곡 경사가 있는 곳에서도 수평자세 대용착 자동 용접이 가능하도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Description

경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록{BLOCK HAVING A SHAPE STRUCTURE OF BEVEL USING INCLINED HORIZONTAL WELDING}

본 발명은 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡 경사가 있는 곳에서도 수평자세 대용착 자동 용접이 가능하도록 개선된 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록에 관한 것이다.

일반적으로, 선박 건조는 다양한 형태의 소부재들이 소조립, 중조립, 대조립 과정을 거쳐 하나의 대형 블록으로 만들어지고, 이 대형 블록들은 P.E 장이나 도크에서 용접되어 한 척의 선박으로 완성된다.

이 경우, 선박 건조를 위해 다수의 블록들이 수직 또는 수평 방향으로 다수의 용접비드가 형성됨으로써 다른 또하나의 큰 블록을 만들고, 이 블록들이 다시 용접 조립되는 과정을 거치게 된다.

특히, 수평방향 용접비드는 수평맞대기 용접에 의해 이루어지는데, 수평맞대기 용접은 마주하는 용접용 모재(두 개의 블록으로서 이를 테면 하부블록과 상부블록)를 용접하여 이어 붙일 때 많이 사용한다.

이러한 수평맞대기 용접에 있어 세로 방향으로 마주하는 두 용접 모재, 즉 하부블록과 상부블록을 수평으로 맞대기 용접하는 경우 보통 상부와 하부의 두 블록이 서로 마주하며, 용접부가 개선(Bevel)이 된다.

예컨대, 도 1을 참고하여 선박 건조시 블록(곡블록 포함) 용접예를 살펴보면, 크게 a, b, c 형태의 개선(Bevel)에 대한 용접임을 확인할 수 있다.

즉, a의 경우는 개선의 하부면 경사(하부블록의 경사)가 0도인 외판 개선인 예를 말하며, b의 경우는 개선의 하부면 경사(하부블록의 경사)가 45도인 내부 개선인 예를 말하고, c의 경우는 개선의 하부면 경사(하부블록)가 60도인 내부 개선인 예를 말한다.

그리고, 두 블록, 즉 상부블록(1)과 하부블록(2)이 마주하는 개선에는 다수회의 패스를 통해 용접비드(3)가 형성됨으로써 용접이 완료된다.

그런데, 도 2의 예시와 같이, 개선(Bevel)(10)의 하부면(12), 바꾸어 말하자면 하부블록(1)의 상단면 경사가 0도인 경우, 즉 도 1에서 a인 경우에는 자동용접기를 이용하여 수평자세 대용착 용접이 가능하지만, 도 3과 같이 하부면(12)의 경사가 0도를 벗어나게 되면 수평자세 대용착 자동 용접이 어렵게 되는데 이는 곡 경사가 심해질수록 더욱 그러하며, 그 상태를 유지한 채 자동용접을 하게 되면 용융쇳물이 선행하기 때문에 용접비드 불량, 결합 발생이 커지고 결국 작업 불가 상태가 된다.

때문에, 곡 경사가 있는 부분, 즉 곡블록의 경우은 대부분 작업자가 수작업을 통해 직접 용접해야 하며, 이것은 척당 1km가 넘는 구간에 해당하므로 선박 건조시간을 지연시키는 심각한 문제로 이어지게 된다.

여기에서, 상기 개선(10)의 상부면(14), 다시 말해 상부블록(1)의 하단면도 다양한 각도로 변경되지만, 도면에서는 설명상 30도로 한정하여 설명하였다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1394995호(2014.05.08.) '수평 맞대기 이음 용접 장치' 대한민국 특허 등록번호 제10-1622676호(2016.05.13.) '수평 맞대기 이음 대용착 용접 장치 및 방법' 대한민국 실용 등록번호 제20-0479273호(2016.01.05.) '용접 캐리지용 바람막이 및 이를 이용한 용접장치' 대한민국 실용 등록번호 제20-0479621호(2016.02.12.) '수평 용접 캐리지용 레일'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 곡 경사가 있는 곳에서도 수평자세 대용착 자동 용접이 가능하도록 개선된 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 수평자세 대용착 용접기를 이용한 곡블록의 상부블록과 하부블록의 용접에 사용되는 블록으로서, 상기 하부블록의 개선면은 수평면으로 형성되고, 상기 상부블록의 개선면은 상기 하부블록의 경사각이 0도 일 때의 그루브 폭과 동일한 그루브 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록을 제공한다.

이때, 상기 곡블록의 경사가 0도에서 45도까지 변할 때 외판 방향에서의 개선은 각도가 커질수록 상부블록의 개선면 길이가 길어지는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 곡블록의 경사가 0도에서 45도까지 변할 때 내판 방향에서의 개선은 각도가 커질수록 하부블록의 개선면 길이가 길어지는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 곡블록의 상부블록과 하부블록의 용접시 개선각은 개선의 그루브폭에 따라 가변되는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 곡 경사가 있는 곳에서도 수평자세 대용착 자동 용접이 가능하도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 선박 건조시 수평자세 대용착 용접이 이루어지는 부위를 설명하는 예시도이다.
도 2는 종래 곡 경사 0도인 조건에서 수평자세 대용착 용접예를 보인 예시적인 단면도이다.
도 3은 종래 곡 경사가 커짐에 따른 수평자세 대용착 자동용접 가능성 여부를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 개선 구조로서, 수평자세 대용착 자동용접이 가능하도록 개선된 외판 방향 개선 구조를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 개선 구조로서, 수평자세 대용착 자동용접이 가능하도록 개선된 블록 내부 방향 개선 구조를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록은 수평자세 대용착 용접기를 이용한 곡블록의 용접때 사용되는 블록이다.

이러한 본 발명에 따른 블록은 상부블록(1)과 하부블록(2)으로 이루어지며, 이들 두 블록(1,2)이 맞대기 된 상태에서 개선(10)을 형성하는데, 이때 개선(10)의 홈형상, 즉 그루브의 폭이 항상 블록의 배치 각도에 상관없이 일정하게 유지되도록 하는 것이 특징이다.

좀 더 구체적으로, 본 발명에 따른 하부블록(2)은 상단면이 배치각도에 상관없이 항상 0도의 수평면을 갖도록 가공되고, 상부블록(1)은 상기 하부블록(2)의 경사각이 0도 일 때의 그루브 폭과 동일한 그루브 폭을 갖도록 개선된다는 의미이며, 그루브 폭이 동일하게 유지될 수 있도록 상부블록(1)의 하단면 각도는 변하게 됨은 당연하다 할 것이다.

이를 개선(10) 측면에서 바꾸어 설명하자면, 선박 건조시 곡블록의 경사 곡 변화만큼 하부 개선 각도도 따라 변화하여 항상 공간 상에 일정한 평행상태를 유지할 수 있도록 개선(10)의 하부면을 이루도록 하고; 상기 하부 개선의 형상 변화에 대응하여 경사 곡 변화와 관계없이 일정한 그루브폭을 유지하도록 개선(10)의 상부면이 형성되는 것이라고 보면 된다.

이렇게 하게 되면, 개선(10)의 하부면은 항상 0도의 경사를 갖는 상태가 되므로 수평자세 대용착 자동용접이 가능하게 되므로 수동용접수를 줄여 생산성을 높이고, 선박 건조시간을 단축하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이때, 개선(10) 조건은 도 4와 같은 외판 방향일 때와, 도 5의 블록 내부 방향일 때 조금 다를 수 있으므로 구체적인 예시를 통해 보충 설명하면 다음과 같다.

도 4의 경우, 곡블럭의 곡경사가 0도, 15도, 30도, 45도 일 때를 예시한 것으로, 외판 방향에서의 개선(10)의 그루브 폭인 D1, D2, D3, D4는 모두 동일하게 유지되어야 한다.

예컨대, 도시된 예에서는 18.4mm로 동일하게 유지한 것을 예시적으로 도시하고 있다.

즉, 하부블럭(2)의 경사는 0도, 15도, 30도, 45도를 유지하지만, 하부블럭(2)의 상단면, 즉 개선(10)의 하부면(12)은 수평상태, 즉 0도를 유지하도록 구성된다.

한편, 상부블럭(1)도 경사는 0도, 15도, 30도, 45도를 유지하여 하부블럭(2)과 수평맞대기 용접이 가능한 상태를 유지하지만, 그루브 폭을 각 각도에서 모두 동일하게 유지해야 하므로 상부블럭(1)의 하단면, 즉 개선(10)의 상부면(14)은 경사도가 바뀌게 되는데, 도 4의 예에서는 상부블럭(1)이 0도일 때 상부면(14)의 경사도는 30도, 15도 일 때는 40.2도, 30도 일 때는 49.1도, 45도 일 때는 57.6도임을 예시적으로 보여 준다.

이와 같은 각도 설명은 예시적인 것에 불과하며, 개선(10)의 그루브 폭을 얼마로 유지할 것인가에 따라 다양한 각도로 다르게 설계되어야 함은 물론이라 하겠다.

정리하자면, 곡블록의 경사가 0도에서 45도까지 변할 때 외판 방향에서의 개선(10)은 각도가 커질수록 상부블록(1)의 개선면 길이가 길어지는 것을 의미한다.

마찬가지로, 도 5는 블록 내부방향에서의 개선을 보인 것일 뿐 개념은 동일하다.

즉, 도 5의 경우에도 블록의 경사는 0도, 15도, 30도, 45도를 예시하고 있으며, 이때 그루브 폭은 T1, T2, T3, T4로서 모두 동일하게 유지되되, 도시된 예에서도 18.4mm로 동일하게 유지한 예를 보인 것이다.

이또한 정리하자면, 곡블록의 경사가 0도에서 45도까지 변할 때 내판 방향에서의 개선(10)은 각도가 커질수록 하부블록(2)의 개선면 길이가 길어지는 것을 의미한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 블록의 경사도와 상관없이 개선(10)의 하부면(12)은 항상 수평면, 즉 0도를 유지하도록 함으로써 자동용접을 가능케 하여 그 만큼 수동용접수를 줄임으로써 생산성 향상, 선박 건조기간 단축은 물론 용접 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

덧붙여, 그루브 폭을 동일하게 맞추는 것은 상부 개선 각도를 조절해서 할 수도 있지만 그루브 폭 측정 단부의 반대쪽 단부의 간격을 조절하는 형태로도 가능하다.

때문에, 본 발명에서는 그루브 폭 측정 단부의 반대쪽 단부는 각도에 상관없이 동일하게 유지하는 것으로 한정함이 바람직하다.

1: 상부블록 2: 하부블록
10: 개선(Bevel) 12: 하부면
14: 상부면

Claims (4)

1. 수평자세 대용착 용접기를 이용한 곡블록의 상부블록과 하부블록의 용접에 사용되는 블록으로서,
   상기 하부블록의 개선면은 수평면으로 형성되고, 상기 상부블록의 개선면은 상기 하부블록의 경사각이 0도 일 때의 그루브 폭과 동일한 그루브 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 곡블록의 경사가 0도에서 45도까지 변할 때 외판 방향에서의 개선은 각도가 커질수록 상부블록의 개선면 길이가 길어지는 것을 특징으로 하는 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 곡블록의 경사가 0도에서 45도까지 변할 때 내판 방향에서의 개선은 각도가 커질수록 하부블록의 개선면 길이가 길어지는 것을 특징으로 하는 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 곡블록의 상부블록과 하부블록의 용접시 개선각은 개선의 그루브폭에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 경사 수평 용접 이음 개선 구조를 갖는 블록.

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