KR20190123011A - 잭업 리그의 위치 제어장치 - Google Patents

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KR20190123011A
KR20190123011A KR1020180046648A KR20180046648A KR20190123011A KR 20190123011 A KR20190123011 A KR 20190123011A KR 1020180046648 A KR1020180046648 A KR 1020180046648A KR 20180046648 A KR20180046648 A KR 20180046648A KR 20190123011 A KR20190123011 A KR 20190123011A
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유지훈
차태형
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삼보씨엠씨 주식회사
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Abstract

본 발명은 플랫폼에 설치되면서 모터드라이브의 동작 제어를 받아 구동됨과 더불어 각 레그의 래크기어에 각각 맞물려 회전되는 피니언기어가 각각 축결합되도록 이루어진 복수의 구동모터와, 상기 플랫폼의 기울기를 감지하는 기울기 감지센서와, 상기 기울기 감지센서에 의해 감지된 플랫폼의 기울기 정보를 토대로 각 구동모터의 모터드라이브를 제어하는 통합 제어유닛을 포함하며, 상기 각 구동모터 중 어느 한 구동모터는 마스트 모터로 설정하고, 다른 구동모터들은 상기 마스트 모터의 동작에 동조하여 동작되는 슬레이브 모터로 구성됨을 특징으로 하는 잭업 리그의 위치 제어장치가 제공되며, 이를 통해 플랫폼의 전 부위가 균일하게 승하강 동작될 수 있도록 한 것이다.

Description

잭업 리그의 위치 제어장치{position leveling system for jack up rig}
본 발명은 잭업 리그를 이루는 레그로부터 플랫폼을 승하강시키는 제어 시스템에 관련된 것으로써, 더욱 상세하게는 플랫폼의 전 부위가 균일하게 승하강 동작될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 시추 구조물이나 시추선 혹은, 바지선 등의 선박이나 해양 플랫폼에는 잭업 리그(jack-up Rig)가 제공된다.
이러한 잭업 리그는 상기한 해양 플랫폼을 해저에 안정적으로 지지하면서 설치되도록 하는 설비로써, 해저에 박혀 고정 설치되는 복수의 레그 및 이 레그를 따라 상기 플랫폼을 승강시키는 승강유닛을 포함하여 구성된다.
상기 승강유닛은 통상 레그의 양측면에 형성되는 래크기어와, 이 래크기어에 맞물려 회전되는 피니언기어 및 상기 피니언기어를 강제 회전시키는 승강용 구동모터를 포함하여 구성되어, 상기 승강용 구동모터의 구동에 따른 피니언기어의 정역 회전에 의해 상기 레그를 해저에 박아 고정하는 작업 혹은, 상기 레그로부터 플랫폼을 승강시키는 작업을 수행할 수 있다. 이때 상기 승강용 구동모터는 상기 플랫폼의 상면에 설치되는 잭하우스에 고정 설치되도록 이루어진다.
한편, 상기한 레그는 복수로 제공되면서 플랫폼의 전 부위가 균일하게 지지되도록 이루어짐과 더불어 상기 승강유닛 역시 복수로 제공되면서 플랫폼(혹은, 부유식 구조물)이 승강될 수 있도록 동작 제어를 받아 동작되며, 이러한 동작 제어 방식에 관련하여는 등록특허 제10-1368872호, 등록특허 제10-1721841호 등에 제시되고 있는 바와 같다.
즉, 전술된 종래 기술에 따른 플랫폼의 승강을 위한 제어 시스템은 플랫폼 혹은, 레그의 기울기를 확인하면서 이 확인된 기울기에 따라 각 승강유닛의 동작 속도를 개별적으로 제어하거나 혹은, 레그의 기울기를 조절하면서 플랫폼이 승강되도록 하였다.
하지만, 상기한 종래의 기술들은 복수의 승강유닛에 대한 동작 제어의 기준이 명확하지 못함에 따라 작업자가 지속적으로 지시나 통제를 하면서 레벨링을 조절하는 방식으로 진행되었기 때문에 전체적인 작업 시간이 오래 소요될 수밖에 없었던 단점이 있다.
물론, 레벨링을 조절하는 자동 제어 기술도 제공되었으나 이러한 종래의 자동 제어 기술은 가장 높은 레그를 기준으로 하나의 레그씩 순차 제어하면서 수평을 맞추도록 함에 따라 이러한 각 레그의 동작시 각 레그에 걸리는 하중이 각각 달라지면서 어느 한 레그로 제공되는 최대 부하가 클 수밖에 없었고, 이로써 낮은 동적 성능을 가질 수밖에 없어서 전체적인 작업 시간이 오래 소요될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.
등록특허 제10-1368872호 등록특허 제10-1721841호
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 플랫폼의 전 부위가 균일하게 승하강 동작될 수 있도록 하면서도 정확한 동작이 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잭업 리그의 위치 제어장치에 따르면 양측면을 따라 래크기어가 형성된 복수의 레그를 플랫폼이 승강하도록 이루어진 잭업 리그의 위치 제어장치에 있어서, 상기 위치 제어장치는 플랫폼에 설치되면서 모터드라이브의 동작 제어를 받아 구동됨과 더불어 각 레그의 래크기어에 각각 맞물려 회전되는 피니언기어가 각각 축결합되도록 이루어진 복수의 구동모터와, 상기 플랫폼의 기울기를 감지하는 기울기 감지센서와, 상기 기울기 감지센서에 의해 감지된 플랫폼의 기울기 정보를 토대로 각 구동모터의 모터드라이브를 제어하는 통합 제어유닛을 포함하며, 상기 각 구동모터 중 어느 한 구동모터는 마스트 모터로 설정하고, 다른 구동모터들은 상기 마스트 모터의 동작에 동조하여 동작되는 슬레이브 모터로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 플랫폼의 승강 이동을 구속하도록 제공되는 브레이크부가 더 포함되고, 상기 통합 제어유닛은 상기 브레이크부의 동작에 의한 플랫폼의 이동이 정지될 경우 각 구동모터의 토크값을 각각 저장한 후 각 구동모터의 동작이 정지되도록 제어함과 더불어 상기 각 구동모터의 동작 재개를 위한 요청이 이루어질 경우 상기 저장된 각 구동모터의 토크값에 도달될 때까지 각 구동모터의 토크를 상승시킨 다음 상기 브레이크부가 플랫폼의 승강 이동에 대한 구속을 해제하도록 프로그래밍되어 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 구동모터의 구동에 따른 펄스를 카운팅하는 엔코더가 각각 더 구비되고, 상기 통합 제어유닛은 상기 구동모터가 구동될 때부터 펄스를 카운팅함과 더불어 상기 브레이크부의 동작에 의한 플랫폼의 이동이 정지될 경우 펄스의 카운팅을 중지한 후 이 카운팅된 펄스의 카운팅수를 토대로 이동 거리를 계산하도록 프로그래밍되어 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 레그는 세 개로 제공되면서 상기 플랫폼의 서로 대칭되는 세 지점을 각각 하나씩 관통하도록 구성되고, 상기 세 레그가 관통되는 세 지점을 기준으로 기울기 감지센서에 의해 측정되는 기울기에 대한 X축 방향 및 Y축 방향이 지정되도록 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 플랫폼의 승강 이동시 상기 기울기 감지센서에 의해 센싱된 X축 방향 및 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하지 않을 경우 각 구동모터의 회전 속도는 모두 동일하게 유지하고, 상기 기울기 감지센서에 의해 센싱된 X축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하면서 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 클 경우 Y축 방향에 위치되는 한 지점이 X축 방향에 위치되는 다른 두 지점에 비해 더 빠르게 상승하도록 각 구동모터를 제어함과 더불어 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 작을 경우 Y축 방향에 위치되는 한 지점이 X축 방향에 위치되는 다른 두 지점에 비해 더 느리게 상승하도록 각 구동모터를 제어하며, 상기 기울기 감지센서에 의해 센싱된 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하면서 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 클 경우 X축 방향에 위치되는 한 지점이 X축 방향에 위치되는 다른 지점 및 Y축 방향에 위치되는 또 다른 지점에 비해 더 느리게 상승하도록 각 구동모터를 제어함과 더불어 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 작을 경우 X축 방향에 위치되는 다른 한 지점이 X축 방향에 위치되는 한 지점 및 Y축 방향에 위치되는 또 다른 지점에 비해 더 빠르게 상승하도록 각 구동모터를 제어하도록 프로그래밍되어 이루어짐을 특징으로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치는 하나의 구동모터씩 순차적으로 제어하는 방식이 아닌 기울어짐이 발생될 경우 두 쌍 이상의 구동모터를 동시에 제어하는 방식으로 이 기울어짐을 해소할 수 있도록 함으로써 빠른 보상이 가능하며, 특히 어느 한 구동모터를 마스터로 한 마스터 제어 방식을 동시에 적용함으로써 각 레그에 걸리는 최대 부하를 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치는 일시적인 정지 후 재동작시 각 구동모터의 토크값을 저장한 후 이렇게 저장된 토크값에 이르기까지 출력 레퍼런스를 올린 다음 브레이크부가 해제되도록 함으로써 플랫폼의 재동작시 각 구동모터의 출력값이 달라짐으로 인해 야기되는 기울어짐을 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 각 레그와 플랫폼 간의 관계를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치가 설치된 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 “A”부 확대도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치가 설치된 상태를 나타낸 측면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치가 설치된 상태를 나타낸 요부 상태도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치에 의한 위치 제어 과정시 X축 및 Y축의 지정과 각 지점의 지정 예를 설명하기 위한 참고도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치를 간략화하여 나타낸 블럭도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치에 의한 위치 제어 과정을 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치에 의한 정지 및 재동작시 과정을 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치에 의한 이동 거리를 계산하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 순서도
이하, 본 발명의 잭업 리그의 위치 제어장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
실시예의 설명에 앞서, 본 발명의 위치 제어장치는 플랫폼의 승강 동작을 제어하기 위해 제공되는 장치이며, 이때 상기 각 레그(10)의 양측면에는 그의 축 방향을 따라 래크기어(11)가 형성되고, 상기 플랫폼은 상기 레그(10)가 관통되도록 설치되면서 상기 위치 제어장치의 제어에 의해 상기 각 레그의 안내를 받아 승강되도록 이루어진다.
첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 각 레그와 플랫폼 간의 관계를 설명하기 위해 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치가 설치된 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 “A”부 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치가 설치된 상태를 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치가 설치된 상태를 나타낸 요부 상태도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치는 크게 복수의 구동모터(100)와, 기울기 감지센서(200) 및 통합 제어유닛(300)을 포함하여 구성되며, 특히 상기 각 구동모터(100) 중 어느 한 구동모터는 마스트 모터로 설정됨과 더불어 다른 구동모터들은 상기 마스트 모터의 동작에 동조하여 동작되는 슬레이브 모터로 구성되면서 상기 기울기 감지센서(200)에 의해 센싱된 정보를 토대로 통합 제어유닛(300)의 제어를 받아 플랫폼을 승강하도록 이루어짐을 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 구동모터(100)는 플랫폼(20)이 레그(10)의 안내를 받아 승강 이동되도록 구동력을 제공하는 구성이다.
여기서, 상기 레그(10)는 세 개로 제공되면서 평면에서 볼 때 삼각의 배치를 이루도록 설치되며, 상기 각 레그(10)의 양측면에는 래크기어(11)가 각각 형성되도록 이루어진다.
이와 함께, 플랫폼(20) 중 상기 각 레그(10)가 관통되는 부위에는 잭하우스(30)가 구비되며, 상기 구동모터(100)는 상기 잭하우스(30)에 설치됨과 더불어 상기 각 레그(10)의 양측에 각각 하나씩 제공되면서 상기 레그(10_의 양측면에 형성된 각각의 래크기어(11)에 맞물리는 피니언기어(110)가 각각 축결합되도록 이루어진다.
즉, 상기 각 구동모터(100)의 구동에 따른 피니언기어(110)의 회전 동작에 의해 상기 래크기어(11)를 타고 상승 이동 혹은, 하강 이동하면서 해당 구동모터(100)가 고정된 잭하우스(30)를 승강 이동시키며, 이로써 상기 잭하우스(30)가 고정된 플랫폼(20)이 승강 이동된다.
또한, 상기 각 구동모터(100)는 각각의 모터드라이브(120)(첨부된 도 7 참조)에 연결되어 이 모터드라이브(120)로부터 동작 제어를 받아 구동되도록 이루어진다. 이때 상기 모터드라이브(120)는 상기 구동모터(100)의 인버터 제어를 위해 제공되는 구성이다.
이와 함께, 상기 각 구동모터(100)는 각 레그(11)마다 두 개가 한 쌍을 이루도록 제공되고, 이렇게 쌍을 이루는 두 구동모터(100)는 서로 동일한 속도로 구동되도록 설정된다.
특히, 상기 각 구동모터(100) 중 어느 한 구동모터는 마스트 모터로 설정하고, 다른 구동모터들은 상기 마스트 모터의 동작에 동조하여 일괄적으로 동작되는 슬레이브 모터로 구성되며, 이러한 마스터 제어 방식의 적용을 통해 개별 제어에 비해 각 레그(10)에 걸리는 최대 하중을 줄일 수 있도록 한다.
한편, 상기 잭하우스(30)에는 플랫폼(20)의 승강 이동을 구속하도록 제공되는 브레이크부(400)가 더 구비된다.
이때, 상기 브레이크부(400)는 동작 실린더(도시는 생략됨)의 구동에 의한 랙브라켓(410)의 동작에 의해 상기 랙브라켓(410)의 치형이 래크기어(11)에 맞물리면서 더 이상의 승강 이동을 방지하도록 구성된다. 이는 첨부된 도 4에 도시된 바와 같다.
다음으로, 상기 기울기 감지센서(200)는 플랫폼(20)의 기울기를 감지하도록 제공되는 센서이다.
이와 같은 기울기 감지센서(200)는 플랫폼(20)의 어느 한 부위에 설치되면서 해당 플랫폼(20)의 X축 방향 기울기 및 Y축 방향 기울기를 감지하도록 이루어진다.
이때, X축 방향 기울기 및 Y축 방향 기울기는 세 레그(10)가 관통되는 세 지점을 기준으로 하도록 지정된다.
즉, 첨부된 도 2 및 도 6을 기준으로 본다면 플랫폼(20)의 상측편에 레그가 위치되는 지점을 A지점이라 하고, 하측의 왼쪽편에 레그가 위치되는 지점을 B지점이라 하며, 하측의 오른쪽편에 레그가 위치되는 지점을 C지점이라 지칭할 때 X축 방향은 B지점과 C지점을 연결하는 방향이고, Y축 방향은 상기 X축 방향과는 수직한 A지점을 향하는 방향으로 지정된다.
다음으로, 상기 통합 제어유닛(300)은 각 구동모터(100)의 모터드라이브(120)를 제어하도록 이루어진 컨트롤러이다.
이와 같은 통합 제어유닛(300)은 상기 기울기 감지센서(200)에 의해 감지된 플랫폼(20)의 기울기 정보를 토대로 각 구동모터(100)의 모터드라이브(120)를 제어하도록 이루어진다.
특히, 상기 통합 제어유닛(300)은 상기 브레이크부(400)의 동작에 의한 플랫폼(20)의 이동이 정지될 경우 각 구동모터(100)의 토크값을 각각 저장한 후 각 구동모터(100)의 동작이 정지되도록 제어함과 더불어 상기 각 구동모터(100)의 동작 재개를 위한 요청이 이루어질 경우 상기 저장된 각 구동모터(100)의 토크값에 도달될 때까지 각 구동모터(100)의 토크를 상승시킨 다음 상기 브레이크부(400)가 플랫폼(20)의 승강 이동에 대한 구속을 해제하도록 프로그래밍되어 이루어진다.
또한, 상기 각 구동모터(100)의 구동에 따른 펄스를 카운팅하는 엔코더(500)가 각각 더 구비되고, 상기 통합 제어유닛(300)은 상기 구동모터(100)가 구동될 때부터 펄스를 카운팅함과 더불어 상기 브레이크부(400)의 동작에 의한 플랫폼(20)의 이동이 정지될 경우 펄스의 카운팅을 중지한 후 이 카운팅된 펄스의 카운팅수를 토대로 이동 거리를 계산하도록 프로그래밍되어 이루어진다.
또한, 상기 통합 제어유닛(300)은 기울기 감지센서(200)에 의해 센싱된 X축 방향 및 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하는지의 여부를 토대로 각 구동모터의 회전 속도에 대한 동작을 제어하도록 이루어진다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치에 의한 플랫폼(20)의 승강시 위치 제어 과정에 대하여 첨부된 도 8 내지 도 10을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 플랫폼(20)의 승강을 위한 조작이 발생되면 통합 제어유닛(300)은 각 모터드라이브(120)를 제어하여 각 구동모터(100)를 동작시킨다.
즉, 상기 통합 제어유닛(300)에 의한 각 모터드라이브(120)의 제어에 의해 각 구동모터(100)가 동작되며, 이로써 각 구동모터(100)에 축결합된 피니언기어(110)가 회전되면서 그에 맞물린 래크기어(11)를 따라 상승 혹은, 하강 이동되어 각 구동모터(100)가 고정된 잭하우스(30) 및 이 잭하우스(30)가 고정된 플랫폼(20)을 레그(10)에 대하여 상승 혹은, 하강시키게 되는 것이다.
이때, 상기한 통합 제어유닛(300)에 의한 각 구동모터(100)의 구동은 마스터 모터로 지정된 어느 한 구동모터의 구동에 동조하여 나머지 구동모터들이 일괄적으로 동작되도록 이루어진다. 즉, 상기 마스터 모터의 동작 속도가 빨라질 경우 나머지 구동모터들은 상기 마스터 모터의 동작 속도에 동조하면서 함께 빨라지도록 동작되는 것이다.
특히, 첨부된 도 8의 순서도에서와 같이 상기한 플랫폼(20)의 상승 또는, 하강 이동과 같은 승강 이동이 이루어지는 도중에는 플랫폼(20)에 설치된 기울기 감지센서(200)로부터 해당 플랫폼(20)의 기울기 정보가 지속적으로 입력되고, 이렇게 입력된 기울기 정보를 토대로 X축 방향에 대한 허용 오차의 초과 혹은, Y축 방향에 대한 허용 오차의 초과 여부에 따라 통합 제어유닛(300)에 의한 각 구동모터(100)의 서로 다른 동작 제어가 추가로 이루어진다.
즉, 플랫폼(20)의 승강 이동시 상기 기울기 감지센서(200)에 의해 센싱된 X축 방향 및 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하지 않을 경우 각 구동모터(100)의 회전 속도는 모두 동일하게 유지한다.
그러나, 상기 플랫폼(20)의 승강 이동시 상기 기울기 감지센서(200)에 의해 센싱된 X축 방향의 기울기값이 허용 오차를 초과하고, 이러한 X축 방향의 기울어짐이 0보다 클 경우에는 Y축 방향에 위치되는 한 지점(A지점)이 X축 방향에 위치되는 다른 두 지점(B지점, C지점)에 비해 더 빠르게 상승하도록 각 쌍의 구동모터(100)를 동시 제어함과 더불어 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 작을 경우 Y축 방향에 위치되는 한 지점(A지점)이 X축 방향에 위치되는 다른 두 지점(B지점, C지점)에 비해 더 느리게 상승하도록 각 쌍의 구동모터(100)를 동시 제어한다. 이때 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 크다는 의미는 A지점이 위로 기울었다는 의미이고, 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 작다는 의미는 A지점이 아래로 기울었다는 의미이다.
또한, 상기 기울기 감지센서(200)에 의해 센싱된 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하면서도 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 클 경우 X축 방향에 위치되는 한 지점(C지점)이 X축 방향에 위치되는 다른 지점(B지점) 및 Y축 방향에 위치되는 또 다른 지점(A 지점)에 비해 더 느리게 상승하도록 각 쌍의 구동모터(100)를 제어함과 더불어 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 작을 경우 X축 방향에 위치되는 다른 한 지점(B지점)이 X축 방향에 위치되는 한 지점(C지점) 및 Y축 방향에 위치되는 또 다른 지점(A지점)에 비해 더 빠르게 상승하도록 각 쌍의 구동모터(100)를 제어한다. 이때 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 크다는 의미는 C지점이 위로 기움과 동시에 B지점은 아래로 기울었다는 의미이고, 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 작다는 의미는 B지점이 위로 기움과 동시에 C지점은 아래로 기울었다는 의미이다.
이로써, 플랫폼(20)은 어느 한 측으로의 기울어짐이 발생된다 하더라도 각 쌍의 구동모터(100)에 대한 동작 제어가 두 지점씩 동시에 이루어짐에 따라 기울어짐이 빠르게 보상됨과 더불어 각 레그(10)에 걸리는 하중의 최대 부하를 줄일 수 있게 된다.
한편, 상기 기울기 감지센서(200)에 의해 감지된 기울기 각도가 설정된 안전 각도(예컨대, 0.5°)를 초과할 경우에는 모든 구동모터(100)의 강제적인 정지가 이루어지도록 한 상태에서 해당 각도를 토대로 한 특정 쌍의 구동모터(100)에 대한 선택 제어를 수행하여 상기 기울기 각도가 설정된 안전 각도 이내를 이루도록 한 후 세 쌍의 구동모터에 대한 동시 제어를 수행하여 계속적인 플랫폼의 승강이 이루어지도록 하며, 이를 통해 레그(10)의 각 래크기어(11)에 대한 손상 발생이 방지되도록 한다.
또한, 플랫폼(20)의 승강 이동을 위한 동작 제어를 수행하는 도중 일시적인 동작 중지가 이루어질 경우에는 이 동작 중지 시점의 각 쌍의 구동모터(100)에 대한 토크값을 저장함과 더불어 차후 재동작 수행시 상기 저장된 토크값에 이르기까지 각 쌍의 구동모터(100)에 대한 출력 레퍼런스를 상승시킨 후 브레이크부(400)를 해제하도록 한다.
즉, 플랫폼(20)의 승강 이동에 대한 중지 조작이 발생될 경우 통합 제어유닛(300)은 각 쌍의 구동모터(100)에 대한 동작은 유지한 상태로 브레이크부(400)를 동작시켜 플랫폼(20)이 정지되도록 하며, 이의 과정에서 엔코더(500)를 통해 확인된 값이 0을 이루면 플랫폼(20)이 완전히 정지되었음으로 판단하고 해당 시점의 토크값을 각각 저장한 다음 각 쌍의 구동모터(100)에 대한 동작을 중단시키고, 이후 각 쌍의 구동모터(100)에 대한 동작 재개를 위한 제어가 이루어지면 상기 저장된 각 구동모터(100)의 토크값에 도달될 때까지 각 구동모터(100)의 출력 레퍼런스를 올려 토크를 상승시킨 다음 상기 브레이크부(400)가 플랫폼(20)의 승강 이동에 대한 구속을 해제하도록 제어하는 것이다. 이는 첨부된 도 9의 순서도에 도시되고 있는 바와 같다.
따라서, 상기한 동작 제어로 인해 일시 정지 후 재동작시 각 구동모터(100)의 토크값 변동으로 인한 속도 차이로 기울기값이 오차 각도를 초과하는 문제점 발생이 방지될 수 있게 된다.
또한, 상기 통합 제어유닛(300)은 상기 각 쌍의 구동모터(100)가 구동될 때부터 펄스를 카운팅함과 더불어 상기 브레이크부(400)의 동작에 의한 플랫폼(20)의 이동이 정지될 경우 펄스의 카운팅을 중지한 후 이 카운팅된 펄스의 카운팅수를 토대로 이동 거리를 계산하게 된다. 즉, 상기와 같은 제어를 통해 플랫폼(20)의 위치를 지속적으로 계산하게 되는 것이다. 이는 첨부된 도 10의 순서도에 도시되고 있는 바와 같다.
결국, 본 발명에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치는 하나의 구동모터(100)씩 순차적으로 제어하는 방식이 아닌 기울어짐이 발생될 경우 두 쌍 이상의 구동모터를 동시에 제어하는 방식으로 이 기울어짐을 해소할 수 있도록 함으로써 빠른 보상이 가능하며, 특히 어느 한 구동모터를 마스터로 한 마스터 제어 방식을 동시에 적용함으로써 각 레그에 걸리는 최대 부하를 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 잭업 리그의 위치 제어장치는 일시적인 정지 후 재동작시 각 구동모터(100)의 토크값을 저장한 후 이렇게 저장된 토크값에 이르기까지 출력 레퍼런스를 올린 다음 브레이크부(400)가 해제되도록 함으로써 플랫폼(20)의 재동작시 각 구동모터(100)의 출력값이 달라짐으로 인해 야기되는 기울어짐을 방지할 수 있게 된다.
10. 레그 11. 래치기어
20. 플랫폼 30. 잭하우스
100. 구동모터 110. 피니언기어
120. 모터드라이브 200. 기울기 감지센서
300. 통합 제어유닛 400. 브레이크부
500. 엔코더

Claims (5)

  1. 양측면을 따라 래크기어가 형성된 복수의 레그를 플랫폼이 승강하도록 이루어진 잭업 리그의 위치 제어장치에 있어서,
    상기 위치 제어장치는
    플랫폼에 설치되면서 모터드라이브의 동작 제어를 받아 구동됨과 더불어 각 레그의 래크기어에 각각 맞물려 회전되는 피니언기어가 각각 축결합되도록 이루어진 복수의 구동모터와,
    상기 플랫폼의 기울기를 감지하는 기울기 감지센서와,
    상기 기울기 감지센서에 의해 감지된 플랫폼의 기울기 정보를 토대로 각 구동모터의 모터드라이브를 제어하는 통합 제어유닛을 포함하며,
    상기 각 구동모터 중 어느 한 구동모터는 마스트 모터로 설정하고, 다른 구동모터들은 상기 마스트 모터의 동작에 동조하여 동작되는 슬레이브 모터로 구성됨을 특징으로 하는 잭업 리그의 위치 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    플랫폼의 승강 이동을 구속하도록 제공되는 브레이크부가 더 포함되고,
    상기 통합 제어유닛은 상기 브레이크부의 동작에 의한 플랫폼의 이동이 정지될 경우 각 구동모터의 토크값을 각각 저장한 후 각 구동모터의 동작이 정지되도록 제어함과 더불어 상기 각 구동모터의 동작 재개를 위한 요청이 이루어질 경우 상기 저장된 각 구동모터의 토크값에 도달될 때까지 각 구동모터의 토크를 상승시킨 다음 상기 브레이크부가 플랫폼의 승강 이동에 대한 구속을 해제하도록 프로그래밍되어 이루어짐을 특징으로 하는 잭업 리그의 위치 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 구동모터의 구동에 따른 펄스를 카운팅하는 엔코더가 각각 더 구비되고,
    상기 통합 제어유닛은
    상기 구동모터가 구동될 때부터 펄스를 카운팅함과 더불어 상기 브레이크부의 동작에 의한 플랫폼의 이동이 정지될 경우 펄스의 카운팅을 중지한 후 이 카운팅된 펄스의 카운팅수를 토대로 이동 거리를 계산하도록 프로그래밍되어 이루어짐을 특징으로 하는 잭업 리그의 위치 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 레그는 세 개로 제공되면서 상기 플랫폼의 서로 대칭되는 세 지점을 각각 하나씩 관통하도록 구성되고,
    상기 세 레그가 관통되는 세 지점을 기준으로 기울기 감지센서에 의해 측정되는 기울기에 대한 X축 방향 및 Y축 방향이 지정되도록 이루어짐을 특징으로 하는 잭업 리그의 위치 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    플랫폼의 승강 이동시 상기 기울기 감지센서에 의해 센싱된 X축 방향 및 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하지 않을 경우 각 구동모터의 회전 속도는 모두 동일하게 유지하고,
    상기 기울기 감지센서에 의해 센싱된 X축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하면서 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 클 경우 Y축 방향에 위치되는 한 지점이 X축 방향에 위치되는 다른 두 지점에 비해 더 빠르게 상승하도록 각 구동모터를 제어함과 더불어 상기 X축 방향의 기울어짐이 0보다 작을 경우 Y축 방향에 위치되는 한 지점이 X축 방향에 위치되는 다른 두 지점에 비해 더 느리게 상승하도록 각 구동모터를 제어하며,
    상기 기울기 감지센서에 의해 센싱된 Y축 방향으로의 기울기값이 허용 오차를 초과하면서 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 클 경우 X축 방향에 위치되는 한 지점이 X축 방향에 위치되는 다른 지점 및 Y축 방향에 위치되는 또 다른 지점에 비해 더 느리게 상승하도록 각 구동모터를 제어함과 더불어 상기 Y축 방향의 기울어짐이 0보다 작을 경우 X축 방향에 위치되는 다른 한 지점이 X축 방향에 위치되는 한 지점 및 Y축 방향에 위치되는 또 다른 지점에 비해 더 빠르게 상승하도록 각 구동모터를 제어하도록 프로그래밍되어 이루어짐을 특징으로 하는 잭업 리그의 위치 제어장치.
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