KR20230016878A

KR20230016878A - 조정관 재현장치

Info

Publication number: KR20230016878A
Application number: KR1020210098394A
Authority: KR
Inventors: 최정호; 박일석; 조윤현; 김민경; 강정우; 주대연; 이근찬; 조현근
Original assignee: 우정엔지니어링 주식회사; 최정호
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2023-02-03
Also published as: KR102561685B1

Abstract

본 발명은 조정관 재현장치에 관한 것으로, 베이스에 각각 이동 가능하게 구비되는 조정장치들을 포함하는 조정관 재현장치로서, 각 조정장치는 베이스에서 이동되게 구비되는 기둥; 기둥의 전방에 구비되어 제자리 회전 및 상하, 좌우 방향으로 기울어짐이 가능한 플랜지판; 기둥의 후방에 구비되어 플랜지판의 기울기에 따라 연동되면서 밸런스를 유지하는 밸런스블록; 플랜지판과 밸런스블록 사이를 연결하도록 구비되어 플랜지판과 밸런스블록을 동기화시키는 연결샤프트;를 포함하는 조정관 재현장치를 제공한다.

Description

조정관 재현장치{Adjustment pipe reproduction apparatus}

본 발명은 조정관 재현장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 라인의 성형시 고정관 사이를 연결하기 위한 조정관을 고정관의 형상을 이용하여 정확하고 신속하게 재현하기 위한 조정관 재현장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 블록(block) 단위로 제작 및 설치되는데, 내부 배관 역시 블록 단위로 제작 및 설치되어 최종 건조시 모든 기관이 정상 작동할 수 있도록 배관 라인을 형성하게 된다.

다만, 크기가 큰 대형 선박의 경우와 같이 블록 단위로 각종 기관을 제작하면, 초기 설계에 기초한 제작에 따른 설치 오차가 발생할 수밖에 없고, 배관 라인 역시 그에 따른 오차가 생길 수밖에 없다.

그러나, 배관 라인 형성시 각종 기관을 연결하는 긴 길이의 고정관(fixed pipe)은 초기 설계 도면대로 제작 및 설치하고, 각 고정관 사이를 단절시켜 여유를 둠으로써, 각종 기관의 설치 오차를 극복할 수 있다. 이때, 각 고정관 사이를 연결해주는 상대적으로 짧은 길이의 조정관(adjustment pipe)을 후작업을 통해 제작하여 설치하게 된다.

이러한 조정관의 제작 방법은 크게 3가지로 구분되는데, 현물 이용법과 지그 이용법 및 계측 재현법이 있다. 이러한 조정관의 제작 방법 중에서도 최근에는 쉽고 간단하게 조정관을 제작할 수 있고 물류 이동을 줄여 생산비를 감소시킬 수 있는 계측 재현법이 각광을 받고 있다.

계측 재현법은 한 쌍의 고정관 사이에 형성될 조정관의 형성요소를 측정장치를 이용하여 측정하고, 측정된 값을 조정관 재현장치에 입력하여 재현하게 된다. 이렇게 제작된 조정관을 현장에 가지고 가서 설치하게 되는 것이다.

계측 재현법에서 한 쌍의 고정관 사이를 연결하는 조정관의 형성요소는 파이프의 길이, 플랜지의 면각, 플랜지의 볼트홀의 위치, 배관 라인의 단차 등 4가지로 구분할 수 있다.

따라서, 조정관의 계측방법에는 위 4가지 요소를 모두 포함해야 하며, 표현방법으로는 상대적인 3차원 좌표로 나타내는 방법, 각도와 길이로 나타내는 방법, 길이로써 나타내는 방법 및 각도로서 나타내는 방법 등이 있다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, 선박의 건조과정은 블록 단위로 제작 및 설치되는데, 각 부재들이 조립되어 소블록을 형성하고, 소블록은 다시 중블록 및 대블록으로 조립되어 도크로 운반된 후 탑재되어 조립된다.

이러한 건조과정을 거치는 선박에는 다수의 배관 라인이 설치되며, 다수의 배관 라인은 블록 단위로 제작되어 탑재되나 각 블록에 장착된 배관 라인을 연결하는 이음용 배관인 조정관(adjustment pipe)은 후작업을 통해 제작하여 설치하게 된다.

즉, 조정관은 연결하고자 하는 양 배관 사이의 거리 또는 각도가 상이하게 배치된 두 배관 사이를 연결하기 위한 연결배관과 양측의 배관을 연결하기 위한 배관이고, 이러한 조정관이 고정되게 구비되는 연결배관은 형상에 따라 직관과 곡관(또는 엘보관), 티(tee)관 등으로 구분되며 곡관의 굽은 각도는 90도 내지 135도 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

그러나, 각 블록에 장착된 배관라인은 블록이 조립되는 경우 두 배관 간의 높이 차이 및 두 배관 사이의 거리 또는 각도가 틀어지는 경우가 빈번히 발생하게 된다.

따라서, 두 배관 사이를 연결배관으로 연결하기 위해서는 연결배관의 양측 단부와 맞닿게 되는 배관의 길이방향으로 여유를 두고, 양 배관과 연결배관에 맞게 조정관의 양측 단부를 절단하여 최종적으로 맞대기 용접을 통하여 조정관의 설치작업을 완료하게 된다.

이 경우 두 배관이 3차원적으로 틀어져 있는 경우에는 이에 설치될 조정관이 해당 3차원 형상에 맞도록 파이프를 절단하는 작업은 매우 어려워지게 되고, 현장에서는 반복적인 계측 및 절단 작업을 진행하면서 조정관이 정확히 설치되는지 확인 작업을 거쳐야 하므로 절단시수 초과에 따른 설치공정이 지연되는 단점이 있다.

이에, 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1977555호에서 조정관이 설치될 고정관의 형상을 회전각, 거리 데이터로 계측하고 계측된 결과를 이용하여 틀어진 각도 및 길이 등을 감안하여 조정관 형상을 정확하고 빠르게 재현할 수 있는 범용 조정관 재현장치를 제안하였다.

하지만, 본 출원인에 의해 등록된 대한민국 등록특허 제10-1977555호에서는 각 조정부의 플랜지판은 각 기둥의 상하좌우에 각각 구비된 각 나사부를 통해 지지되어 기울어진 상태로 조정되는데, 이러한 플랜지판의 기울기 조정은 상하좌우 4개의 나사부를 각각 수동으로 회전시킴에 따라 돌출되는 각 나사부의 돌출량이 플랜지판의 기울기에 맞게 조절되어야 하므로 이의 조정작업에 많은 어려움이 있고, 특히 정밀 조정을 위해서는 미세한 조정작업을 반복해야 하므로 많은 작업시간이 소비됨에 따라 비효율적인 문제가 있다.

게다가, 전술한 바와 같이 조정된 각 플랜지판의 기울기는 각 조정부와 이격되어 별도로 설치되는 레이저 거리 측정기로서 측정되는데, 이때 레이저 거리 측정기의 위치에 따라 매번 측정시마다 오차가 발생되고, 이로 인해 조정관을 정확히 재현할 수 없는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1977555호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 조정장치에서 회전되는 플랜지판의 기울기를 정밀 제어하여 조정관을 정확하면서도 신속하게 재현할 수 있도록 한 조정관 재현장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조정관 재현장치는, 베이스에 각각 이동 가능하게 구비되는 조정장치들을 포함하는 조정관 재현장치로서, 각 조정장치는 베이스에서 이동되게 구비되는 기둥; 기둥의 전방에 구비되어 제자리 회전 및 상하, 좌우 방향으로 기울어짐이 가능한 플랜지판; 기둥의 후방에 구비되어 플랜지판의 기울기에 따라 연동되면서 밸런스를 유지하는 밸런스블록; 플랜지판과 밸런스블록 사이를 연결하도록 구비되어 플랜지판과 밸런스블록을 동기화시키는 연결샤프트;를 포함하는 조정관 재현장치를 특징으로 한다.

그리고, 연결샤프트는 그 양측 단부가 플랜지판과 밸런스블록에 유니버셜 조인트로 연결되어 구비될 수 있다.

또한, 플랜지판은 그 일면에 결합 고정되는 한편 그 외주면에는 기어부가 형성되는 고정블록이 구비되고, 고정블록에는 베어링을 매개로 결합되어 상대 회전이 가능한 지지블록이 구비되며, 지지블록에는 연결샤프트가 유니버셜 조인트로 연결되어 구비될 수 있다.

게다가, 지지블록에는 플랜지판을 제자리 회전시키는 회전장치가 구비되되, 회전장치는 지지블록에 고정되게 구비되는 감속기와, 감속기에 구비되어 고정블록의 기어부와 치합된 상태로 회전되는 구동기어를 포함하고, 구동기어와 고정블록의 기어부는 헬리컬기어로 구비될 수 있다.

이에 더하여, 플랜지판과 마주하는 기둥의 일면에는 전방 힌지축이 고정되게 구비되고, 전방 힌지축은 그 선단부가 지지블록과 유니버셜 조인트로 결합되어 구비될 수 있다.

그리고, 밸런스블록은 그 중앙의 상,하부에서 기둥을 향해 각각 돌출되는 상하 힌지브라켓이 고정되게 구비되고, 기둥은 그 좌우 측부에서 밸런스블록을 향해 각각 돌출되는 좌우 힌지브라켓이 고정되게 구비되며, 상하 힌지브라켓 및 좌우 힌지브라켓 사이에는 각 힌지브라켓과 회전 가능하게 결합되는 힌지블록이 구비되어, 밸런스블록은 기둥의 좌우 힌지브라켓을 기준으로 상하 및 좌우 방향으로 회전되게 구비될 수 있다.

게다가, 상하 힌지브라켓 및 좌우 힌지브라켓에는 각각의 기울기 조절장치가 구비되되, 상하 기울기 조절장치는 좌우 힌지브라켓에 고정된 상태로 힌지블록과 연결되게 구비되어 힌지블록 및 상하 힌지브라켓을 상하 방향으로 회전시키는 감속기를 포함하고, 좌우 기울기 조절장치는 상하 힌지브라켓에 고정된 상태로 힌지블록과 연결되게 구비되어 상하 힌지브라켓과 같이 좌우 방향으로 회전되는 감속기를 포함할 수 있다.

그리고, 조정장치들 중 일측 조정장치의 기둥에는 광 조사부가 구비되고, 이와 마주하는 타측 조정장치의 기둥에는 광을 수신하여 레벨을 판단하기 위한 레벨 판단부가 구비될 수 있다.

구체적으로는, 레벨 판단부는 기둥에 복수의 지지브라켓이 설치되고, 복수의 지지브라켓 중 전방의 지지브라켓에는 광 조사부에서 조사된 광이 투과되어 후방의 지지브라켓에 광이 수광되도록 한 관통구가 형성될 수 있다.

또한, 플랜지판에는 조정관에 재현하고자 하는 각 규격별 볼트홀이 각각 천공되어 구비되고, 각 규격별 볼트홀에는 원점홀이 각각 구비되며, 기둥에는 원점홀에 결합되는 기준봉이 구비되어, 재현하고자 하는 플랜지판의 볼트홀을 조정관에 맞춰 정위치로 구비시키도록 구성될 수 있다.

본 발명의 조정관 재현장치에 따르면, 배관 라인의 성형시 고정관 사이를 연결하도록 설치되는 조정관을 재현하는 재현장치의 조정장치에서 회전 및 틸팅되는 플랜지판의 기울기를 정밀 제어하여 오차의 발생을 방지하고, 이에 따라 조정관을 정확하면서도 신속하게 재현할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조정관 재현장치에 구성되는 조정장치의 결합도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조정장치에서 기둥을 분리한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조정장치의 기둥에서 분리된 전방 구조물의 분리도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조정장치의 기둥 전방 구조물의 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조정장치의 기둥에서 분리된 후방 구조물의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 조정장치의 기둥 후방 구조물의 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 조정장치의 후방 구조물에 구성되는 힌지블록의 분리도이다.
도 8은 본 발명에 따른 조정장치의 레벨(높이)를 측정하기 위한 레벨 측정기를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 조정장치의 플랜지판이 상하 방향으로 기울어진 측면 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 조정장치의 플랜지판이 좌우 방향으로 기울어진 평면 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 조정관 재현장치와 이에 구성되는 각 구성들 및 작동 상태를 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 조정관 재현장치는 Ｔ자형 베이스(미도시)와, Ｔ자형 베이스의 각 단부에 구비되어 각각 이동되면서 제자리 회전 및 기울어짐이 가능한 각각의 플랜지판을 갖는 제 1 내지 제 3 조정장치를 포함한다.

여기서, 본 실시예에서는 설명의 편의상 제 1 조정장치 내지 제 3 조정장치를 그 일례로 하나의 조정장치만을 예시하여 설명하기로 하고, Ｔ자형 베이스에는 조정장치를 이동시키고 정지시킬 수 있는 구동수단과 제동수단이 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

본 발명의 조정장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스에서 이동되게 구비되는 기둥(110)과, 기둥(110)의 전방에 구비되어 제자리 회전 및 상하, 좌우 방향으로 기울어짐이 가능한 플랜지판(120)과, 기둥(110)의 후방에 구비되어 플랜지판(120)의 기울기에 따라 연동되면서 밸런스를 유지하는 밸런스블록(170)과, 플랜지판(120)과 밸런스블록(170) 사이를 연결하도록 구비되어 플랜지판(120)과 밸런스블록(170)을 동기화시키는 연결샤프트(200)(210)를 포함한다.

기둥(110)은 베이스 위에 수직하게 세워지는 중공의 사각 기둥으로 구비될 수 있고, 기둥(110)의 상단부에는 지지브라켓(111)이 상방으로 돌출되게 구비된다. 이러한 지지브라켓(111)에는 각 조정장치(100)의 높이를 일치시켜 정위치로 구비할 수 있도록 한 레벨 측정기가 구성된다.

이러한 레벨 측정기는 레이저 빔과 같은 광을 조사하는 광 조사부(112)와, 광 조사부(112)에서 조사된 광이 수광되어 그 높이 즉 레벨을 측정할 수 있는 레벨 판단부(113)를 포함한다.

특히, 광 조사부(112)는 일측 조정장치(100)의 기둥(110)에 설치되는 지지브라켓(111)에 고정되는 레이저 빔 발생기로 구비되고, 레벨 판단부(113)는 반대편의 타측 조정장치(100)의 기둥(110)에 설치되는 지지브라켓(111)에 구성될 수 있다.

즉, 레벨 판단부(113)는 도 8에 도시된 바와 같이 지지브라켓(111) 위에 복수의 측정판을 포함하고, 양 측정판 중 전방의 측정판에는 광 조사부(112)의 레이저 빔 발생기에서 조사된 광이 투과되어 후방의 측정판에 광이 수광되도록 한 관통구(114)가 형성된다.

이로써, 광 조사부(112)의 레이저 빔 발생기에서 조사된 광이 전방 측정판의 관통구(114)를 완전히 통과하지 못하고 간섭이 발생되면 간섭된 광의 포인트를 확인하여 양 조정장치(100)의 높이를 조정하고, 이에 따라 광이 전방 측정판의 관통구(114)를 완전히 관통하여 후방 측정판에 광의 포인트가 수광되면 양 조정장치(100)의 레벨 즉 높이는 서로 일치되어 정위치로 구비된 상태가 된다.

이와 같이 레벨 측정기를 이루는 광 조사부(112)와, 레벨 판단부(113)는 조정장치(100)에서 제일 높은 위치로 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 기둥(110)의 전,후면 즉 후술될 플랜지판(120)과 마주하는 전면과, 후술될 밸런스블록(170)과 마주하는 후면에는 각각의 힌지축(150)(151)이 결합 고정되어 구비되고, 전방 힌지축(150)은 플랜지판(120)에 결합되어 힌지축의 기능을 하며, 후방 힌지축(151)은 밸런스블록(170)과 연결되게 결합되어 힌지축의 기능을 하게 된다.

플랜지판(120)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 소정 두께의 원판으로 형성되고, 그 중심부에는 기둥(110)의 전면에 고정된 전방 힌지축(150)이 위치되어 구비된다.

특히, 플랜지판(120)의 중심부에는 후술될 지지블록(140)의 허브축(141)이 관통 삽입되어 구비되고, 이 허브축(141)에는 후술될 기둥(110)의 전방 힌지축(150)이 유니버셜 조인트로 결합되어 구비된다.

이로써, 플랜지판(120)은 지지블록(140)의 허브축(141)을 기준으로 제자리 회전될 뿐만 아니라 후술될 전방 힌지축(150)을 기준으로 각각 x,y축 방향을 기준으로 상하 및 좌우 방향으로 틸팅되어 기울어질 수 있게 된다.

즉, 상기와 같은 플랜지판(120)은 그 중심부에 구비된 지지블록(140)의 허브축(141)을 기준으로 하여 제자리 회전되면서 롤링각을 재현할 수 있고, 전방 힌지축(150)을 기준으로 상하 및 좌우 방향으로 틸팅되어 기울어지는 면각을 재현할 수 있으며, 기둥(110)의 축방향(Z축 방향)을 기준으로 제자리 회전되는 요잉각을 재현할 수 있다.

특히, 롤링각 및 면각의 재현수단(롤링수단 및 면각수단)은 모든 조정장치(100)에 구성됨이 바람직하지만, 요잉각의 재현수단(요잉수단)은 조정장치 중 일측의 조정장치에만 구성될 수도 있다.

한편, 상기와 같은 플랜지판(120)에는 플랜지판(120)의 제자리 회전(롤링각) 및 기울어짐(면각)을 가능케 하는 힌지수단이 구비되고, 힌지수단은 고정블록(130)과 지지블록(140) 및 전방 힌지축(150)을 포함한다.

고정블록(130)은 링형상의 원판으로 형성되어 플랜지판(120)의 후면(기둥(110)과 마주하는 면)에 결합 고정되고, 고정블록(130)의 외주면에는 기어부(131)가 원주 방향을 따라 구비된다.

이러한 고정블록(130)의 후면(기둥(110)을 향하는 면)에는 중공의 원기둥 형상으로 돌출된 결합보스가 형성되고, 결합보스의 내주면에는 베어링(132)이 개재되어 구비된다.

또한, 지지블록(140)은 링형상의 원판으로 형성되어 고정블록(130)과 상대 회전 가능하게 결합되어 구비된다.

즉, 지지블록(140)의 전면(플랜지판(120)을 향하는 면)에는 중공의 허브축(141)이 돌출 형성되고, 허브축(141)의 후단부에는 단턱진 단턱부가 형성되는 바, 이 단턱부는 고정블록(130)의 결합보스 내측으로 삽입되어 결합보스와 베어링(132)을 매개로 상대 회전되도록 결합되어 구비된다.

그리고, 허브축(141)의 내부에는 도 4에서와 같이 고정축(142)이 삽입되어 구비되되, 이 고정축(142)은 허브축(141)에 관통 결합되는 핀에 의해 허브축(141)에 삽입된 상태로 고정되게 구비된다.

게다가, 상기와 같이 허브축(141) 내에 삽입 고정된 고정축(142)의 후단부에는 기둥(110)의 전면에 고정된 전방 힌지축(150)의 선단부가 유니버셜 조인트로 결합되어 구비된다.

따라서, 기둥(110)에 고정된 전방 힌지축(150)에 의해 고정축(142) 및 지지블록(140)은 플랜지판(120)과는 달리 회전 불가한 상태로 구비되고, 전방 힌지축(150)과 고정축(142)의 유니버셜 조인트에 의해 지지블록(140)이 전방 힌지축(150)에서 상하 및 좌우로 틸팅되어 기울어지게 되므로 플랜지판(120) 역시도 지지블록(140)과 같이 일체로 틸팅되어 기울어지게 된다.

그리고, 지지블록(140)의 후면(기둥(110)을 향하는 면)에는 판상의 조인트블록(143)이 결합 고정되어 구비되고, 조인트블록(143)의 상하좌우 측에는 외측으로 돌출된 조인트부(144)가 형성되어, 후술될 연결샤프트(200)(210)의 선단부와 유니버셜 조인트로 결합되게 구비된다.

또한, 지지블록(140)에는 플랜지판(120)을 허브축(141) 상에서 제자리 회전시키는 회전장치(160)가 더 구비된다.

이러한 회전장치(160)는 지지블록(140)의 외주 측에 고정되게 구비되는 감속기(161)와, 감속기(161)에 구비되어 고정블록(130)의 기어부(131)와 치합된 상태로 회전되는 구동기어(162)를 포함한다.

특히, 회전장치(160)의 구동기어(162)와 고정블록(130)의 기어부(131)는 헬리컬기어로 구비되어 치합됨으로써 회전장치(160)의 작동시 구동기어(162)와 기어부(131) 사이에서 발생될 수 있는 백래시(backlash)를 최소화하여 신속하면서도 정밀한 동력전달과 응답력을 기대할 수 있게 된다.

또한, 회전장치(160)에는 감속기(161)를 구동시키기 위한 작동수단이 구비되되, 이 작동수단은 감속기(161)를 설정된 정보에 따라 자동으로 구동시킬 수 있는 모터(164)와, 수동으로 구동시킬 수 있는 핸들(163)을 포함한다.

이때, 모터(164)는 감속기(161) 내에 구비되는 감속기어의 회전량을 정밀 제어할 수 있는 서보모터나 스텝모터로 구비될 수 있고, 핸들(163)은 감속기(161) 내의 감속기어에 직접 연결되게 구비되어, 정전과 같은 비상 상황시 작업자가 직접 핸들(163)을 조작하여 감속기(161)를 수동으로 작동시킬 수 있도록 구비된다.

한편, 상기와 같은 플랜지판(120)의 표면에는 복수의 볼트홀(121)이 방사상으로 천공되어 구비되고, 방사상으로 천공된 각 열의 볼트홀(121)은 재현하고자 하는 조정관의 규격에 따라 다양한 규격으로 제각각 천공되어 구비된다. 이로써, 기존에 각기 다른 볼트홀(121)의 규격대로 여러 개로 구비되던 종래의 플랜지판을 하나의 플랜지판(120)으로 대체할 수 있게 된다.

그리고, 플랜지판(120)의 각 규격별 볼트홀(121)에는 볼트홀(121)을 정위치로 위치시키기 위한 원점홀(122)이 구비되고, 이 원점홀(122)은 같은 규격의 볼트홀(121)이 2열로 나열되는 점을 감안할 때 2열의 볼트홀(121) 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 원점홀(122)은 각 규격별의 볼트홀(121) 사이마다 구비된다.

이로써, 플랜지판(120)의 볼트홀(121)을 수평계를 이용하여 정위치시키던 기존의 방식에서 벗어나 본 발명에서는 플랜지판(120)의 볼트홀(121)을 원점홀(122)을 이용하여 간편하면서도 신속하게 정위치시켜 조정관을 보다 정확히 재현할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 플랜지판(120)의 원점홀(122)에 대응한 기둥(110)에는 원점홀(122)에 관통 결합되는 기준봉(115)이 각각 구비되고, 이 기준봉(115)은 기둥(110)에서 출입될 수 있도록 구비된다. 따라서, 기준봉(115)이 플랜지판(120)의 원점홀(122)에 결합되어 플랜지판(120)의 볼트홀(121)을 조정관에 정위치로 고정시키게 된다.

밸런스블록(170)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 소정 두께를 갖는 "+"자 형상의 플레이트로 형성되고, 외측으로 돌출된 상하좌우 측부에는 조인트부(171)가 형성된다. 이 조인트부(171)에는 후술될 연결샤프트(200)(210)의 후단부가 유니버셜 조인트로 결합되어 구비된다.

이러한 밸런스블록(170)의 전면(기둥(110)을 향하는 면) 중심부에는 기둥(110)을 향해 돌출되는 중공의 지지축(172)이 고정되게 구비되고, 이 지지축(172)은 기둥(110)의 후면에 고정된 후방 힌지축(151)과 힌지브라켓(173)(174) 및 힌지블록(175)을 매개로 틸팅(기울어짐) 가능하게 연결되어 구비된다.

특히, 힌지브라켓은 상하 힌지브라켓(173)과 좌우 힌지브라켓(174)으로 나뉘어 구비되고, 상하 힌지브라켓(173)은 그 후단부가 밸런스블록(170)의 지지축(172) 상,하부에 각각 결합 고정되어 선단부가 전방으로 돌출되게 구비되며, 좌우 힌지브라켓(174)은 그 선단부가 기둥(110)의 후방 힌지축(151) 좌우 측부에 각각 결합 고정되어 후단부가 후방으로 돌출되게 구비된다.

이로써, 상하 힌지브라켓(173)의 선단부와 좌우 힌지브라켓(174)의 후단부는 서로 마주하는 방향으로 나란히 구비되고, 상하 및 좌우 힌지브라켓(173)(174)이 이루는 내부 공간에는 힌지블록(175)이 위치되어 구비된다.

힌지블록(175)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 육면체의 블록으로 형성되고, 그 상하좌우 측면에는 각각 상하 힌지아암(175a) 및 좌우 힌지아암(175b)이 돌출되게 구비된다.

상하 힌지아암(175a)은 힌지블록(175)의 상부와 하부에 각각 돌출되는 힌지축으로 구비될 수 있고, 이 경우 상하 힌지아암(175a)이 서로 동기화되어 일체로 회전되도록 구비된다.

게다가, 상하 힌지아암(175a)은 힌지블록(175)에 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합되어 구비되는 한편 상하 힌지브라켓(173)에는 키 결합 등을 통해 고정되게 구비되어, 힌지블록(175)에서 상하 힌지아암(175a)의 회전시는 상하 힌지브라켓(173)이 상하 힌지아암(175a)과 같이 좌우 회전되게 구비된다.

그리고, 좌우 힌지아암(175b) 역시도 상하 힌지아암(175a)과 마찬가지로 힌지블록(175)의 좌측과 우측에 각각 돌출되는 힌지축으로 구비될 수 있고, 좌우 힌지아암(175b) 역시도 서로 동기화되어 일체로 회전되도록 구비된다.

또한, 좌우 힌지아암(175b)은 힌지블록(175)에 고정되게 구비되는 한편 좌우 힌지브라켓(174)에는 회전 가능하게 결합됨으로써, 좌우 힌지아암(175b)은 좌우 힌지브라켓(174) 상에서 자유롭게 회전되고, 이에 따라 힌지블록(175)은 좌우 힌지아암(175b)의 회전에 의해 상하로 회전되게 구비된다.

따라서, 힌지블록(175)은 좌우 힌지브라켓(174) 사이에서 상하 방향으로 회전되고, 힌지블록(175)에서 상하 힌지브라켓(173)과 상하 힌지아암(175a)은 좌우로 회전되게 구비된다. 즉, 기둥(110)에 고정된 좌우 힌지브라켓(174)을 기준으로 힌지블록(175), 상하 힌지브라켓(173), 밸런스블록(170)이 상하로 회전되고, 힌지블록(175)을 기준으로 상하 힌지브라켓(173), 밸런스블록(170)이 좌우로 회전되게 구비된다.

한편, 상기와 같은 상하 힌지브라켓(173) 및 좌우 힌지브라켓(174)에는 상하 기울기 조절장치(180)와 좌우 기울기 조절장치(190)가 각각 구비된다.

상하 기울기 조절장치(180)는 좌우 힌지브라켓(174) 중 어느 한쪽에 고정되게 구비되는 감속기(181)를 포함하고, 감속기(181)는 힌지블록(175)의 좌우 힌지아암(175b)과 연결되어 구비됨으로써 감속기(181)의 작동시 좌우 힌지브라켓(174)에 힌지 결합된 좌우 힌지아암(175b)을 축으로 힌지블록(175) 및 상하 힌지브라켓(173), 밸런스블록(170)이 상하로 회전되어 틸팅된다.

또한, 좌우 기울기 조절장치(190)는 상하 힌지브라켓(173) 중 하부 힌지브라켓의 하면에 고정되게 구비되는 감속기(191)를 포함하고, 감속기(191)는 힌지블록(175)의 상하 힌지아암(175a)과 연결되어 구비됨으로써 감속기(191)의 작동시 좌우 힌지브라켓(174)에 구비된 힌지블록(175)을 축으로 상하 힌지브라켓(173) 및 밸런스블록(170)이 좌우로 회전되어 틸팅된다. 이때, 좌우 기울기 조절장치(190) 역시도 상하 힌지브라켓(173)과 같이 좌우로 회전된다.

그리고, 상기와 같은 감속기(181)(191)에는 감속기(181)(191)를 구동시키기 위한 작동수단이 각각 구비되고, 감속기(181)(191)의 내부에는 작동수단을 통해 입력된 동력을 감속시켜 출력하는 다수의 감속기어가 구비된다.

또한, 작동수단은 설정된 정보에 따라 감속기(181)(191)를 자동으로 구동시킬 수 있는 모터(183)(193)와, 수동으로 구동시킬 수 있는 핸들(182)(192)을 포함한다. 이때, 모터(183)(193)는 감속기(181)(191) 내에 구비되는 감속기어의 회전량을 정밀 제어할 수 있는 서보모터나 스텝모터로 구비될 수 있고, 핸들(182)(192)은 감속기(181)(191) 내의 감속기어에 직접 연결되게 구비되어, 정전과 같은 비상 상황시 작업자가 직접 핸들(182)(192)을 조작하여 감속기(181)(191)를 수동으로 작동시킬 수 있도록 구비된다.

한편, 상기와 같이 기둥(110)을 기준으로 전,후로 구비되는 플랜지판(120)과 밸런스블록(170)은 연결샤프트(200)(210)로 연결되어 구비됨으로써 플랜지판(120)의 틸팅시 밸런스블록(170)이 플랜지판(120)과 같이 회전되면서 플랜지판(120)을 지지할 수 있게 된다.

이를 위해, 연결샤프트(200)(210)는 플랜지판(120) 및 밸런스블록(170)의 상하좌우 측에 각각 구비되고, 연결샤프트(200)(210)의 전,후 양단부에는 각각 플랜지판(120) 후면의 지지블록(140)과 밸런스블록(170)의 각 조인트부(144)(171)와 각각 유니버셜 조인트로 연결되는 조인트부(201)(211)가 구비된다.

따라서, 상기와 같이 구비되는 연결샤프트(200)(210)에 의해 플랜지판(120)은 밸런스블록(170)과 동기되어 상하 및 좌우로 회전되어 틸팅된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 조정관 재현장치에 구성되는 조정장치의 작동관계를 설명한다.

조정장치(100)의 플랜지판(120)에 각 규격별로 형성된 볼트홀(121)을 재현하고자 하는 조정관의 규격에 맞는 볼트홀(121)로 정위치시킨 후, 해당 볼트홀(121) 사이에 구비된 원점홀(122)에 기둥(110)의 기준봉(115)을 인출시켜 관통 결합함에 따라 플랜지판(120)의 볼트홀(121)을 간편하면서도 신속하게 정위치시킬 수 있게 된다.

그리고, 조정장치(100)에 구비된 회전장치(160)가 모터(164) 또는 핸들(163)의 조작에 의해 감속기(161)가 작동되고, 감속기(161)에 의해 구동기어(162)가 감속 회전되며, 구동기어(162)와 치합된 기어부(131)를 갖는 고정블록(130)이 회전되고, 고정블록(130)이 고정된 플랜지판(120)이 고정블록(130)과 같이 회전된다.

따라서, 플랜지판(120)은 기둥(110)에 고정된 지지블록(140)의 허브축(141)을 기준으로 제자리 회전되면서 롤링각을 정확히 재현하게 된다.

이후, 상하 기울기 조절장치(180)와 좌우 기울기 조절장치(190)가 차례로 작동되어 플랜지판(120)의 상하 및 좌우 면각을 재현하게 된다.

즉, 상하 기울기 조절장치(180)의 모터(183) 또는 핸들(182)의 조작에 의해 감속기(181)가 작동되면, 감속기(181)와 연결된 힌지블록(175)의 좌우 힌지아암(175b)이 회전되고, 좌우 힌지아암(175b)의 회전에 의해 좌우 힌지브라켓(174) 사이에서 힌지블록(175)이 상하 방향으로 틸팅(회전)되어 기울어지게 된다.

따라서, 힌지블록(175)에 결합된 상하 힌지브라켓(173)을 통해 밸런스블록(170)이 힌지블록(175)과 같이 상하 방향으로 틸팅되어 기울어지게 되고, 밸런스블록(170)과 다수의 연결샤프트(200)(210)를 통해 유니버셜 조인트로 연결된 플랜지판(120)이 밸런스블록(170)과 같이 동기되어 도 9에서와 같이 상하 방향으로의 면각을 정확히 재현하게 된다.

그리고, 좌우 기울기 조절장치(190) 역시도 모터(193) 또는 핸들(192)의 조작에 의해 감속기(191)가 작동되면, 감속기(191)와 연결된 힌지블록(175)의 상하 힌지아암(175a)이 회전되고, 상하 힌지아암(175a)의 회전에 의해 힌지블록(175) 상에서 상하 힌지브라켓(173)이 좌우 방향으로 틸팅(회전)되어 기울어지게 된다.

따라서, 힌지블록(175)에서 좌우로 회전되는 상하 힌지브라켓(173)에 의해 밸런스블록(170)이 상하 힌지브라켓(173)과 같이 좌우 방향으로 틸팅되어 기울어지게 되고, 이에 따라 밸런스블록(170)과 다수의 연결샤프트(200)(210)를 통해 유니버셜 조인트로 연결된 플랜지판(120)이 밸런스블록(170)과 같이 동기되어 도 10에서와 같이 좌우 방향으로의 면각을 정확히 재현하게 된다.

특히, 플랜지판(120)의 롤링각 및 면각의 재현시 밸런스블록(170)이 동기화되어 연동되면서 롤링 및 틸팅되는 플랜지판(120)을 견고히 지지하여 플랜지판(120)의 유동을 방지하게 됨으로써 조정관의 형상 및 기울기 각도를 정확하면서도 정밀하게 재현할 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 조정장치 110 : 기둥
111 : 지지브라켓 112 : 광 조사부
113 : 레벨 판단부 114 : 관통구
115 : 기준봉 120 : 플랜지판
121 : 볼트홀 122 : 원점홀
130 : 고정블록 131 : 기어부
132 : 베어링 140 : 지지블록
141 : 허브축 142 : 고정축
143 : 조인트블록 144 : 조인트부
150,151 : 힌지축 160 : 회전장치
161 : 감속기 162 : 구동기어
163 : 핸들 164 : 모터
170 : 밸런스블록 171 : 조인트부
172 : 지지축 173 : 상하 힌지브라켓
174 : 좌우 힌지브라켓 175 : 힌지블록
175a,175b : 힌지아암 180,190 : 기울기 조절장치
181,191 : 감속기 182,192 : 핸들
183,193 : 모터 200,210 : 연결샤프트
201,211 : 조인트부

Claims

베이스에 각각 이동 가능하게 구비되는 조정장치들을 포함하는 조정관 재현장치로서,
각 조정장치는 베이스에서 이동되게 구비되는 기둥;
기둥의 전방에 구비되어 제자리 회전 및 상하, 좌우 방향으로 기울어짐이 가능한 플랜지판;
기둥의 후방에 구비되어 플랜지판의 기울기에 따라 연동되면서 밸런스를 유지하는 밸런스블록;
플랜지판과 밸런스블록 사이를 연결하도록 구비되어 플랜지판과 밸런스블록을 동기화시키는 연결샤프트;를 포함하는 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
연결샤프트는 그 양측 단부가 플랜지판과 밸런스블록에 유니버셜 조인트로 연결되어 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
플랜지판은 그 일면에 결합 고정되는 한편 그 외주면에는 기어부가 형성되는 고정블록이 구비되고,
고정블록에는 베어링을 매개로 결합되어 상대 회전이 가능한 지지블록이 구비되며,
지지블록에는 연결샤프트가 유니버셜 조인트로 연결되어 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 3에 있어서,
지지블록에는 플랜지판을 제자리 회전시키는 회전장치가 구비되되,
회전장치는 지지블록에 고정되게 구비되는 감속기와, 감속기에 구비되어 고정블록의 기어부와 치합된 상태로 회전되는 구동기어를 포함하고,
구동기어와 고정블록의 기어부는 헬리컬기어로 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 3에 있어서,
플랜지판과 마주하는 기둥의 일면에는 전방 힌지축이 고정되게 구비되고, 전방 힌지축은 그 선단부가 지지블록과 유니버셜 조인트로 결합되어 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
밸런스블록은 그 중앙의 상,하부에서 기둥을 향해 각각 돌출되는 상하 힌지브라켓이 고정되게 구비되고,
기둥은 그 좌우 측부에서 밸런스블록을 향해 각각 돌출되는 좌우 힌지브라켓이 고정되게 구비되며,
상하 힌지브라켓 및 좌우 힌지브라켓 사이에는 각 힌지브라켓과 회전 가능하게 결합되는 힌지블록이 구비되어, 밸런스블록은 기둥의 좌우 힌지브라켓을 기준으로 상하 및 좌우 방향으로 회전되게 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 6에 있어서,
상하 힌지브라켓 및 좌우 힌지브라켓에는 각각의 기울기 조절장치가 구비되되,
상하 기울기 조절장치는 좌우 힌지브라켓에 고정된 상태로 힌지블록과 연결되게 구비되어 힌지블록 및 상하 힌지브라켓을 상하 방향으로 회전시키는 감속기를 포함하고,
좌우 기울기 조절장치는 상하 힌지브라켓에 고정된 상태로 힌지블록과 연결되게 구비되어 상하 힌지브라켓과 같이 좌우 방향으로 회전되는 감속기를 포함하는 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
조정장치들 중 일측 조정장치의 기둥에는 광 조사부가 구비되고, 이와 마주하는 타측 조정장치의 기둥에는 광을 수신하여 레벨을 판단하기 위한 레벨 판단부가 구비되는 조정관 재현장치.
청구항 8에 있어서,
레벨 판단부는 기둥에 복수의 지지브라켓이 설치되고, 복수의 지지브라켓 중 전방의 지지브라켓에는 광 조사부에서 조사된 광이 투과되어 후방의 지지브라켓에 광이 수광되도록 한 관통구가 형성되는 조정관 재현장치.
청구항 1에 있어서,
플랜지판에는 조정관에 재현하고자 하는 각 규격별 볼트홀이 각각 천공되어 구비되고, 각 규격별 볼트홀에는 원점홀이 각각 구비되며, 기둥에는 원점홀에 결합되는 기준봉이 구비되어, 재현하고자 하는 플랜지판의 볼트홀을 조정관에 맞춰 정위치로 구비시키는 조정관 재현장치.