KR20230163032A - 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그 - Google Patents

플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그 Download PDF

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KR20230163032A
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윤여운
이정태
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Abstract

플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 3차원 계측 장비용 타겟을 플랜지에 형성된 볼트 홀 중심에 정렬시키는데 사용될 수 있는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그에 있어서, 상기 플랜지의 일면에 안착되고, 상기 플랜지와 마주보는 관통 홀을 구비하는 지지부재; 상기 관통 홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 기둥영역, 및 상기 기둥영역의 일단에 연결되되 상기 기둥영역에서 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대영역을 포함하는 슬라이딩부재; 및 상기 원뿔대영역의 일단에서 돌출되도록 상기 슬라이딩부재에 결합되는 타겟정렬부재를 포함하고, 상기 타겟정렬부재는 상기 원뿔대영역의 일단과 동일하거나 작은 직경을 가지고, 상기 타겟정렬부재에는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 외부로 노출시키는 제1 절개부가 형성되되, 상기 제1 절개부는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 기준으로 방사상으로 연장되는 제1 측면 및 제2 측면을 포함하는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그가 제공될 수 있다.

Description

플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그{JIG FOR ALIGNING A TARGET TO A CENTER OF A FLANGE HOLE}
본 발명은 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그에 관한 것이다.
선박이나 해양플랜트와 같은 대형 구조물은 생산성을 높이기 위하여 야드 내 여러 작업장에서 블록 단위로 제작된 후 블록들을 조립함으로써 건조되는 것이 일반적이다.
또한, 블록 조립 공정 이전에 블록의 접합 부분에 대한 품질검사를 수행하게 된다.
이와 같은 품질검사 결과 블록 치수 및 접합 부분의 상태가 설계 정보와 차이가 있는 것으로 확인되면 조립 공정 전에 수정 작업을 수행하여 조립 공정의 지연을 최소화하고 있다.
특히, 하나의 배관 라인이 복수의 블록에 걸쳐 설치되는 경우, 블록 단위 제작 단계에서는 해당 배관 라인을 구성하는 복수의 배관을 복수의 블록에 나누어 설치한 후에 블록 조립 단계에서 상호간에 연결하여야 하는데, 배관의 연결 부분에서 발생하는 누적 오차로 인해 직접 연결이 어려울 수 있다. 이러한 오차를 보상하기 위해, 조정관을 별도 제작하여 서로 연결할 2개의 배관 사이에 삽입할 수 있고, 이와 같은 조정관은 유지보수 등을 용이하게 하기 위하여 플랜지 연결 타입으로 제작되는 것이 일반적이다.
한편, 플랜지 연결 타입 조정관의 제작에 있어서는 조정관이 연결될 배관의 플랜지 홀, 즉 플랜지에 형성된 볼트 홀의 위치를 정확하게 측정하는 것이 매우 중요하다.
종래 블록의 품질검사에 사용되는 3차원 계측 장비, 예를 들어 광파기를 사용하여 볼트 홀의 위치를 측정하는 경우, 3차원 계측 장비용 타겟을 볼트 홀의 중심에 정렬시킬 수단이 존재하지 않아, 볼트 홀의 모서리 중 3개의 측정 점에 각각 타겟을 정렬시켜 3개의 측정 점의 위치를 측정한 후 그로부터 볼트 홀의 중심을 산출할 수 밖에 없었다. 하지만, 측정 점의 개수가 많아 계측에 장시간이 소요될 뿐만 아니라, 타겟을 측정 점에 정확히 정렬시키기 어려운 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0051385호(2021.05.10, 조정관 재현 방법)
본 발명의 실시 예는 3차원 계측 장비용 타겟을 플랜지에 형성된 볼트 홀 중심에 정렬시키는데 사용될 수 있는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 3차원 계측 장비용 타겟을 플랜지에 형성된 볼트 홀 중심에 정렬시키는데 사용될 수 있는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그에 있어서, 상기 플랜지의 일면에 안착되고, 상기 플랜지와 마주보는 관통 홀을 구비하는 지지부재; 상기 관통 홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 기둥영역, 및 상기 기둥영역의 일단에 연결되되 상기 기둥영역에서 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대영역을 포함하는 슬라이딩부재; 및 상기 원뿔대영역의 일단에서 돌출되도록 상기 슬라이딩부재에 결합되는 타겟정렬부재를 포함하고, 상기 타겟정렬부재는 상기 원뿔대영역의 일단과 동일하거나 작은 직경을 가지고, 상기 타겟정렬부재에는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 외부로 노출시키는 제1 절개부가 형성되되, 상기 제1 절개부는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 기준으로 방사상으로 연장되는 제1 측면 및 제2 측면을 포함하는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그가 제공될 수 있다.
상기 제1 측면과 상기 제2 측면 사이의 내각은 80° 내지 100°일 수 있다.
상기 제1 절개부는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 감싸도록 형성되는 노치를 더 포함하고, 상기 노치의 양단은 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면에 연결될 수 있다.
상기 제1 측면, 상기 제2 측면 및 상기 노치는 상기 타겟정렬부재의 일단 면부터 상기 원뿔대영역의 일단에 이르는 상기 타겟정렬부재의 돌출된 전체 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.
상기 지지부재의 상기 플랜지와 마주보는 일단 측면에는 상기 관통 홀에 연결되는 제2 절개부가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 지지부재를 플랜지의 일면에 밀착시켜 Z축 방향의 위치를 잡아줄 수 있고, 지지부재의 관통 홀에 슬라이딩부재를 결합하여 슬라이딩부재의 원뿔대영역을 플랜지의 볼트 홀에 삽입함으로써 X축 및 Y축 방향의 위치를 잡아줄 수 있으며, 3차원 계측 장비용 타겟을 타겟정렬부재의 제1 절개부에 삽입함으로써 타겟의 꼭지점을 타겟정렬부재의 중심축, 즉 플랜지의 볼트 홀 중심에 정렬시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그의 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이고,
도 3은 도 2의 지지부재의 평면도이고,
도 4는 도 2의 슬라이딩부재 및 타겟정렬부재의 평면도이고,
도 5는 도 1의 지그를 사용하여 이루어지는 타겟 정렬 작업을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는, 명백히 다른 의미로 정의되어 있지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 단지 특정 실시 예를 설명하기 위한 것으로 볼 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 의도가 있는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 특별한 기재가 없는 한 복수형도 포함하는 것으로 볼 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 기재된 경우, 해당 부분은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 어떤 구성요소 "상"으로 기재된 경우, 해당 구성요소의 위 또는 아래를 의미하고, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결" 또는 "결합"된다고 기재된 경우, 해당 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라, 해당 구성요소가 또 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 어떤 구성요소를 설명하는데 있어서 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있지만, 이러한 용어는 해당 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 지지부재의 평면도이고, 도 4는 도 2의 슬라이딩부재 및 타겟정렬부재의 평면도이고, 도 5는 도 1의 지그를 사용하여 이루어지는 타겟 정렬 작업을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그(10)는 3차원 계측 장비용 타겟(20)을 플랜지(1)에 형성된 볼트 홀(2)의 중심에 정렬시키는데 사용될 수 있고, 지지부재(100), 슬라이딩부재(200) 및 타겟정렬부재(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 3차원 계측 장비는 광파기를 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기타 다른 장비, 예를 들어 3차원 사진계측장비를 포함할 수도 있다.
지지부재(100)는 작업자에 의해 플랜지(1)의 일면에 안착 내지 밀착될 수 있다.
지지부재(100)는 지지부재(100)가 플랜지(1)의 일면에 안착되면 플랜지(1)의 일면과 마주보게 배치되는 관통 홀(110)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(110)은 플랜지(1)의 일면에 수직한 방향(Z축 방향)으로 지지부재(100)를 관통하도록 형성될 수 있다.
관통 홀(110)의 횡단면 형상은 원형일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
지지부재(100)는 파이프 형상일 수 있고, 지지부재(100)의 일단에는 플랜지(1)의 일면에 안착되는 복수, 예를 들어 적어도 3개 이상의 레그(120)가 형성될 수도 있다.
따라서, 지지부재(100)가 흔들림 없이 플랜지(1)의 일면에 안정적으로 밀착될 수 있다.
또한, 지지부재(100)의 일단 측면에는 복수의 레그(120)로 인해 관통 홀(110)에 연결되는 제2 절개부(130)가 형성될 수 있고, 제2 절개부(130)는 지지부재(100)가 플랜지(1)와 배관 사이의 용접 비드(미도시)로 인해 플랜지(1)의 일면에 안정적으로 밀착되지 않을 수 있는 문제를 예방할 수 있다.
슬라이딩부재(200)는 지지부재(100)의 관통 홀(110)과 플랜지(1)의 볼트 홀(2)에 결합될 수 있다.
예를 들어, 작업자는 한 손을 사용하여 지지부재(100)를 플랜지(1)의 일면에 밀착시킨 상태에서 나머지 한 손을 사용하여 슬라이딩부재(200)를 지지부재(100)의 관통 홀(110)에 결합하여 플랜지(1)의 볼트 홀(2)까지 밀어 넣을 수 있다.
이를 위해, 슬라이딩부재(200)는 기둥영역(210) 및 원뿔대영역(220)을 포함할 수 있다.
기둥영역(210)은 지지부재(100)의 관통 홀(110)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 기둥영역(210)의 횡단면은 관통 홀(110)의 횡단면과 실질적으로 동일한 형상과 크기로 이루어질 수 있다.
기둥영역(210)의 횡단면 형상은 원형일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
원뿔대영역(220)은 기둥영역(210)의 일단에 연결되되 기둥영역(210)에서 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 기둥영역(210)의 중심축과 원뿔대영역(220)의 중심축은 동일 선(A) 상에 배치될 수 있다.
또한, 원뿔대영역(220)의 최소 직경은 볼트 홀(2)의 직경보다 작을 수 있고, 원뿔대영역(220)의 최대 직경은 기둥영역(210)의 직경 이하이되 볼트 홀(2)의 직경보다 클 수 있다.
따라서, 슬라이딩부재(200)는 원뿔대영역(220)이 볼트 홀(2)에 최대한 삽입될 때까지 슬라이딩 결합되면 플랜지(1)의 일면에 평행한 방향(X축 방향, Y축 방향)으로의 이동이 구속될 수 있다. 여기서, X축 방향과 Y축 방향은 서로 수직한 방향일 수 있다.
또한, 슬라이딩부재(200)는 원뿔대영역(220)으로 인해 다양한 직경의 볼트 홀(2)에 호환될 수도 있다.
한편, 슬라이딩부재(200)는 원뿔대영역(220)이 볼트 홀(2)에 최대한 삽입되면 고정 볼트(400)에 의해 지지부재(100)에 고정될 수 있다. 이를 위해, 지지부재(100)의 측면에는 고정 볼트(400)가 체결되는 볼트 체결 홀(140)이 관통 홀(110)에 연결되도록 형성될 수 있다.
따라서, 작업자는 고정 볼트(400)에 의해 슬라이딩부재(200)를 지지부재(100)에 고정시킨 이후에는 한 손만을 사용하여 지지부재(100)와 슬라이딩부재(200)를 동시에 잡을 수 있고, 나머지 한 손을 사용하여 후술하는 타겟 정렬 작업을 수행할 수 있다.
타겟정렬부재(300)는 슬라이딩부재(200)에 결합되어 원뿔대영역(220)의 일단에서 돌출될 수 있다.
타겟정렬부재(300)는 슬라이딩부재(200)와 일체로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 슬라이딩부재(200)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수도 있다.
타겟정렬부재(300)의 중심축은 슬라이딩부재(200)의 중심축, 즉 기둥영역(210)의 중심축 및 원뿔대영역(220)의 중심축과 동일 선(A) 상에 배치될 수 있다.
타겟정렬부재(300)는 원뿔대영역(220)의 일단과 동일하거나 작은 직경을 가질 수 있다.
즉, 타겟정렬부재(300)는 원뿔대영역(220)의 최소 직경과 동일하거나 작은 직경을 가질 수 있다.
따라서, 타겟정렬부재(300)는 원뿔대영역(220)과 함께 볼트 홀(2)에 삽입될 수 있다.
타겟정렬부재(300)는 일부가 볼트 홀(2)의 외부로 돌출되도록 볼트 홀(2)의 깊이보다 큰 길이를 가질 수 있다.
타겟정렬부재(300)는 타겟정렬부재(300)의 중심축을 외부로 노출시키는 제1 절개부(310)를 구비할 수 있다. 여기서, 타겟정렬부재(300)의 중심축은 타겟정렬부재(300)의 중심을 지나 Z축 방향으로 연장되는 가상의 선(A)을 의미할 수 있다.
제1 절개부(310)는 타겟정렬부재(300)의 중심축을 기준으로 방사상으로 연장되는 제1 측면(311) 및 제2 측면(312)을 포함할 수 있고, 노치(313)를 더 포함할 수도 있다.
따라서, 타겟(20)의 서로 인접하는 2개의 모서리를 제1 측면(311)과 제2 측면(312)에 밀착시키면, 타겟(20)의 꼭지점은 타겟정렬부재(300)의 중심, 즉 볼트 홀(2)의 중심에 정렬될 수 있다. 이와 같이 타겟(20)의 꼭지점이 볼트 홀(2)의 중심에 정렬된 후, 타겟(20)은 일면에 형성된 스티커 또는 자석 등을 통해 플랜지(1)에 고정될 수 있다.
제1 측면(311)과 제2 측면(312) 사이의 내각(B)은 타겟(20)의 내각과 상응하게 80° 내지 100°일 수 있고, 바람직하게는 사진계측장비용 타겟(20)의 내각과 동일하게 90°일 수 있다.
노치(313)는 타겟정렬부재(300)의 중심축을 감싸도록 형성될 수 있고, 노치(313)의 양단은 제1 측면(311) 및 제2 측면(312)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 노치(313)는 타겟정렬부재(300)의 중심축을 원 중심으로 하는 원호 형상일 수 있다.
따라서, 타겟(20)의 꼭지점을 타겟정렬부재(300)의 중심, 즉 볼트 홀(2)의 중심에 정렬시킬 때 타겟(20)의 꼭지점 부분과 타겟정렬부재(300)의 간섭으로 인해 발생할 수 있는 타겟 정렬 오류 가능성을 예방 내지 최소화할 수 있다.
한편, 제1 절개부(310), 구체적으로 제1 측면(311), 제2 측면(312) 및 노치(313)는 타겟정렬부재(300)의 일단 면부터 원뿔대영역(220)의 일단에 이르는 타겟정렬부재(300)의 돌출된 영역 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 그 결과, 타겟정렬부재(300)는 다양한 깊이의 볼트 홀(2)에 호환될 수 있고, 슬라이딩부재(200)와 별도 제작하여 슬라이딩부재(200)에 슬라이딩 결합시킬 필요가 없어 작업자의 지그 조작이 좀 더 수월해질 수도 있다.
한편, 작업자는 지그(10)를 타겟 정렬 작업이 완료된 어느 하나의 볼트 홀(2)에서 분리한 후 다른 하나의 볼트 홀(2)에 결합하여 타겟 정렬 작업을 수행하는 방식으로 하나의 지그(10)만을 사용하여 복수의 볼트 홀(2)에 대한 타겟 정렬 작업을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 실시 예를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1: 플랜지 2: 볼트 홀
10: 지그 20: 타겟
100: 지지부재 110: 관통 홀
120: 레그 130: 제2 절개부
140: 볼트 체결 홀 200: 슬라이딩부재
210: 기둥영역 220: 원뿔대영역
300: 타겟정렬부재 310: 제1 절개부
311: 제1 측면 312: 제2 측면
313: 노치 400: 고정 볼트

Claims (5)

  1. 3차원 계측 장비용 타겟을 플랜지에 형성된 볼트 홀 중심에 정렬시키는데 사용될 수 있는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그에 있어서,
    상기 플랜지의 일면에 안착되고, 상기 플랜지와 마주보는 관통 홀을 구비하는 지지부재;
    상기 관통 홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 기둥영역, 및 상기 기둥영역의 일단에 연결되되 상기 기둥영역에서 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대영역을 포함하는 슬라이딩부재; 및
    상기 원뿔대영역의 일단에서 돌출되도록 상기 슬라이딩부재에 결합되는 타겟정렬부재를 포함하고,
    상기 타겟정렬부재는 상기 원뿔대영역의 일단과 동일하거나 작은 직경을 가지고,
    상기 타겟정렬부재에는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 외부로 노출시키는 제1 절개부가 형성되되, 상기 제1 절개부는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 기준으로 방사상으로 연장되는 제1 측면 및 제2 측면을 포함하는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측면과 상기 제2 측면 사이의 내각은 80° 내지 100°인 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절개부는 상기 타겟정렬부재의 중심축을 감싸도록 형성되는 노치를 더 포함하고,
    상기 노치의 양단은 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면에 연결되는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 측면, 상기 제2 측면 및 상기 노치는 상기 타겟정렬부재의 일단 면부터 상기 원뿔대영역의 일단에 이르는 상기 타겟정렬부재의 돌출된 전체 영역에 걸쳐 형성되는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재의 상기 플랜지와 마주보는 일단 측면에는 상기 관통 홀에 연결되는 제2 절개부가 형성되는 플랜지 홀의 중심 측정 타겟 정렬용 지그.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210051385A (ko) 2019-10-30 2021-05-10 한국조선해양 주식회사 조정관 재현 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210051385A (ko) 2019-10-30 2021-05-10 한국조선해양 주식회사 조정관 재현 방법

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