KR20080088055A - 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및 제어방법에 관한 것으로, 그 목적은 가열 및 경화를 수행하는 부분을 분리하여 따로 수행하도록 함으로써 장비의 무게를 감소시키도록 하고, 장비 전체이 제어장치를 디지털화 하여 접작체 공급장치의 공급에 문제가 발생하여도 장치속도 및 가압장치의 자동조절을 통하여 안전적인 연속 작업이 가능하고, 또한 구축된 접착조건의 데이터베이스를 활용하여 멤브레인 가스선의 다양한 벽면 자세에 대응 가능하도록 하는 스트립 반자동 접착장치 및 제어방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스트립 접착장치에 있어서, 직사각틀 형상의 몸체와, 상기 몸체의 중앙 상측으로 탱크 내부의 부착면에 부착할 트리플렉스가 권취되는 스트립 드럼과, 상기 스트립 드럼으로부터 부착면으로 안내하기 위해 스트립 드럼 전방에 수직으로 배치된 스트립 가이드 판과, 상기 스트립 가이드 판 전방에 배치되어 가이드 판을 따라 이동하는 트리플렉스의 일면에 접착제를 분사하기 위한 다수의 접착제 도포 노즐과, 상기 트리플렉스의 일면에 도포된 접착제를 트리플렉스의 일면 상에 골고루 퍼뜨려서 부착면과 양호한 접촉을 유도하기 위한 다수의 가압롤러 및 가압실린더와, 상기 장비를 벽면에 압착시키는 벽면 압착링크와, 상기 벽면 압착링크에 의해 압착된 장비를 벽면을 통하여 구동하도록 하는 주행 구동부와, 상기 장비 전체를 제어하는 제어기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및 그 제어방법에 관한 것 을 그 기술적 요지로 한다.

화물창, 스트립, 반자동, 접착장치, 제어기

Description

멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및 제어방법{Semiautomatic bounding device and control method of the strip for the cargo tank of membrane LNG carrier}

도 1 은 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 전체를 나타낸 사시도,

도 2 는 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 측면도,

도 3 은 본 발명이 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 주행 구동부의 상세도,

도 4 는 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 설치 개략도,

도 5 는 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 디지털 제어기의 구성도,

도 6 은 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 제어순서를 나타낸 플로우챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1): 자동 접착제 도포 노즐 (2): 주행 구동부

(3): 주행 모터 (4): 스트립 드럼

(5): 스트립 가이드 판 (6): 압착링크 구동부

(7): 제어기 박스 (8): 벽면 압착링크

(9): 스파이크 휠 (10): 낙하방지 플레이트

(11): 가압 실린더 (12): 가압롤러

(13): 압착링크용 실린더 (14): 스트립

(15): 단열패널 (16): 스트립 자동부착 장치

(17): 플라이우드 보드 (18): 단열층

본 발명은 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열 및 경화를 수행하는 부분을 분리하여 따로 수행하도록 함으로써 장비의 무게를 감소시키도록 하고, 장비 전체이 제어장치를 디지털화 하여 접작체 공급장치의 공급에 문제가 발생하여 도 장치속도 및 가압장치의 자동조절을 통하여 안전적인 연속 작업이 가능하고, 또한 구축된 접착조건의 데이터베이스를 활용하여 멤브레인 가스선의 다양한 벽면 자세에 대응 가능하도록 하는 것이다.

일반적으로 멤브레인 가스선 화물창의 트리플렉스 부착공정은 천연가스탱크 의 내측에 소정 간격을 두고 부착된 패널 사이에 트리플렉스를 부착하여 멤브레인(1차 방벽)에 크랙이 발생하여 액화천연가스가 새어나올 경우, 이 가스가 이너 헐(inner hull)에 닿는 것을 방지하도록 2차 방벽을 형성하고자 하는 공정이다.

이와 같은 종래의 트리플렉스 부착공정은 작업자가 직접 트리플렉스를 패널 사이 공간에 부착하기 위해, 트리플렉스 일면에 접착제를 바르고 이를 접착부에 부착시킨 후, 로울러 등으로 트리플렉스 타면을 소정 압력으로 가압과 동시에 밀어주는 작업을 수차례 반복한다.

그런데, 상기와 같이 작업자가 직접 트리플렉스를 부착할 경우, 접착제를 트리플렉스 일면에 골고루 도포하는 것도 쉽지 않을 뿐만 아니라, 공기의 순환이 제대로 이루어지지 않는 가스탱크 내부에서 트리플렉스에 접착제를 도포하는 작업을 수행해야 하므로 작업자의 호흡기계를 해칠 위험이 있었다.

아울러 접착제 도포 후 접착부에 부착한 뒤, 작업자가 직접 소형 로울러를 손으로 잡고 밀명서 가압해야 하므로 작업시간이 증가하는 것은 물론 작업자의 피로를 가중시키고 결국, 작업효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

기존의 프리플렉스 자동접장 장비는 몸체주행장치, 스트립 부착장치, 스트립 가열장치를 모두 장비 내에 탑재하여 스트립을 벽면에 접착하는 공정과 부착된 스트립을 가열 및 경화하는 공정을 전자동으로 수행한다. 그러나, 이러한 기존장비는 장비 자체의 무게가 무겁고 길이가 길어 작업자의 설치작업에 상당한 불편함이 있다. 또한, 기존 장비의 정속 및 가압 제어장치들이 작업자의 수동 조작에만 의존하는 아날로그형 제어장치라서 다양한 접착자세에 대한 접착조건의 데이터베이스화가 불가능하다. (등록번호: 10-0626486)

따라서, 기존의 접착장비를 사용하여 접착조건이 다양하게 변하는 멤브레인 가스선의 수직, 수평, 위보기, 아래보기 벽면 자세에 대하여 자동접착을 수행하는 데는 실질적으로 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 선행단계에서 트리플렉스 스트립만을 부착하고 후행단계에서 독립적으로 가열 및 경화를 수행하는 반자동 공법개발을 통하여 장비의 무게를 20Kg 이하로 대폭 감소시키고, 기존에 작업자의 수동조작에만 의존하던 아날로그 제어장치를 개선하여 장비전체의 제어장치를 디지털화 함으로써 접착제 공급장치의 공급에 문제가 발생하여도 장치속도 및 가압장치의 자동조절을 통하여 안전적인 연속 작업이 가능하고, 또한 구축된 접착조건의 데이터베이스를 활용하여 멤브레인 가스선의 다양한 벽면 자세에 대응 가능한 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스트립 접착장치에 있어서, 직사각틀 형상의 몸체와, 상기 몸체의 중앙 상측으로 탱크 내부의 부착면에 부착할 트리플렉스가 권취되는 스트립 드럼과, 상기 스트립 드럼으로부터 부착면으로 안내하기 위 해 스트립 드럼 전방에 수직으로 배치된 스트립 가이드 판과, 상기 스트립 가이드 판 전방에 배치되어 가이드 판을 따라 이동하는 트리플렉스의 일면에 접착제를 분사하기 위한 다수의 접착제 도포 노즐과, 상기 트리플렉스의 일면에 도포된 접착제를 트리플렉스의 일면 상에 골고루 퍼뜨려서 부착면과 양호한 접촉을 유도하기 위한 다수의 가압롤러 및 가압실린더와, 상기 장비를 벽면에 압착시키는 벽면 압착링크와, 상기 벽면 압착링크에 의해 압착된 장비를 벽면을 통하여 구동하도록 하는 주행 구동부와, 상기 장비 전체를 제어하는 제어기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 전체를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 측면도이다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명은 직사각틀 형상의 몸체의 중앙 상측으로 탱크 내부의 부착면에 부착할 트리플렉스가 권취되는 스트립 드럼(4)이 지지대에 의해 결합되어 있으며, 상기 스트립 드럼(4)에는 패널 사이의 부착면에 부착할 트리플렉스가 권취되어 있다.

상기 스트립 드럼(4)으로부터 부착면으로 안내하기 위해 스트립 가이드 판(5)이 스트립 드럼 전방에 수직으로 배치되어 있으며, 스트립 가이드 판(5)은 트리플렉스를 좀 더 원활하게 안내할 수 있도록 상단부가 몸체의 진행방향에 대하여 반대방향으로 소정 곡률로 절곡되어 있다.

상기 스트립 가이드 판(5) 전방에는 스트립 가이드 판(5)을 따라 이동하는 트리플렉스의 일면에 접착제를 분사하기 위한 다수의 접착제 도포 노즐(1)이 배치되어 있으며, 상기 트리플렉스의 일면에 도포된 접착제를 트리플렉스의 일면 상에 골고루 퍼뜨려서 부착면과 양호한 접촉을 유도하기 위한 다수의 가압롤러(12) 및 가압실린더(11)를 구비한다.

한편, 도 3 은 주행 구동부를 상세하게 나타낸 것으로, 상기 장비를 벽면에 압착시키는 벽면 압착링크(8) 및 압착링크 구동부(6)와, 압착링크(8)의 하단에 부착되며 장치 구동시 단열패널의 플라이우드에 압착되어 구동모터에 의해 구동하여 장비가 벽면을 따라서 이동할 수 있도록 하는 스파이크 휠(9)과, 장비의 낙하를 방지하는 낙하방지 플레이트로 구성되어 있다.

상기 벽면 압착링크(8)에 의해 압착된 장비를 벽면을 통하여 구동하도록 하는 주행 구동부(2)와, 상기 장비 전체를 제어하는 제어기(7)로 구성되어 있다.

상기 제어기(7)는 엔코더의 신호를 사용하여 구동모터의 속도를 제어하는 모터제어모듈, 가압장치의 압력신호 처리를 위한 아날로그 신호 처리부, 공압밸브 작동제어를 위한 디지털 신호 처리부, 접착제 도포장치의 제어를 위한 통신부로 구성되어 있다.

이하 본 발명의 동작에 대하여 도면과 연계하여 상세히 설명한다.

도 4 는 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 설치 개략도를 나타낸다.

먼저, 장비를 작업할 단열패널(15)과 단열패널(15) 사이에 설치한 후 압착링크 구동부(6)의 실린더를 전진시키면 벽면 압착링크(8)가 후진하여 압착링크(8)의 하단에 부착된 스파이크 휠(9)이 단열패널의 플라이우드(17)에 압착된다. 이러한 상태에서 체인으로 연결되어 있는 6개의 스파이크 휠(9)을 구동모터(3)로 구동하게 되면 장비가 벽면을 따라서 이동하게 된다. 또한, 낙하방지 플레이트(10)가 플라이우두 보두(17)와 단열츨(18) 사이의 낙하 방지홈에 위치함으로써 장비전체의 낙하를 방지한다.

도 5 는 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 디지털 제어기의 구성도를 나타낸 것이고, 도 6 은 본 발명인 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치의 제어순서를 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명에 따른 반자동 스트립 부착장치의 제어기는 엔코더의 신호를 사용하여 구동모터의 속도를 제어하는 모터제어모듈, 가압장치의 압력신호 처리를 위한 아날로그 신호 처리부, 공압밸브 작동제어를 위한 디지털 신호 처리부, 접착제 도포장치의 제어를 위한 통신부 등으로 구성되어, 엔코더를 사용하는 모터제어 모듈을 통하여 항상 장비의 정속을 유지하며, 가압장치의 압력계측 및 공압밸브의 제어를 통하여 항상 스트립 가압롤러의 가압력을 일지하게 유지하며, 통신을 통하여 접착장치의 도포량과 경화제 혼합비를 일정하게 제어하여 항상 노즐의 정량토출을 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기의 제어방법을 살펴보면, 도 6 에서 보는 바와 같이, 우선, 터치패널을 사용하여 접착자세를 입력하는 단계, 접착자세를 입력한 후 그에 따른 접착조건을 선정하는 단계, 그 후 스트립을 가압시키며 접착제 공급장치를 구동시키는 단계, 접착제가 토출되는지를 검출한 후 검출이 되지 않으면 다시 접착제 공급장치의 구동을 시도하고, 검출이 된다면 주행을 시작하도록 하는 접착제 토출 검출단계, 주행과 동시에 접착을 시작함과 동시에 지속적으로 접착제의 토출 에러 및 가압력을 점검하는 단계, 점검시 토출 에러가 발생하면 주행 일시정지 신호를 보내어 장비의 주행을 멈추고, 가압력이 변할 경우 공압밸브를 구동시켜 압력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 하는 단계, 구동부의 이상으로 주행이 정지되었을 경우 지속적으로 주행신호를 보내어 주행을 할 수 있도록 하며, 고장으로 인한 주행 정지시에는 수리를 하도록 하는 주행정지 점검단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 상기 제어기의 제어방법을 도면을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

도 6 은 본 발명에 따른 제어로직 플로우차트를 보여주고 있다.

우선, 터치패널을 사용하여 접착자세를 입력한 후 그에 따른 접착조건을 선정하되, 접착조건은 기존에 사용되던 접착조건 데이터베이스를 참조하여 주행속도 및 롤러가압력, 접착제의 도포량, 접착제 혼합비 등을 지정해 준다.

그 후 스트립을 가압시키며 접착제 공급장치를 구동시킨다.

접착제가 토출되는지를 검출한 후 검출이 되지 않으면 다시 접착제 공급장치의 구동을 시도하고, 검출이 된다면 주행을 시작한다.

주행과 동시에 접착을 시작함과 동시에 지속적으로 접착제의 토출 에러 및 가압력을 점검하게 된다. 점검시 토출 에러가 발생하면 주행 일시정지 신호를 보내어 장비의 주행을 멈추고, 가압력이 변할 경우 공압밸브를 구동시켜 압력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 한다.

한편, 구동부의 이상으로 주행이 정지되었을 경우 지속적으로 주행신호를 보내어 주행을 할 수 있도록 하며, 고장으로 인한 주행 정지시에는 수리를 하도록 한다.

즉, 제어기는 수평, 수직, 아래보기, 위보기 같은 다양한 벽면 접착자세에 대하여 제어기에 접착조건과 관련된 데이터베이스가 구축되어 있어서 작업자의 자세 선택만을 통하여 모든 장비구동 준비가 끝나는 편리한 사용자 인터페이스를 제공하며, 또한, 장비구동 중에 접착제 공급기에 에러가 발생할 경우 장비의 속도조절 및 일시정지를 통하여 스트립의 절단 없이 연속작업이 가능하며, 장비 구동 중에 가압력을 측정하여 가압력에 변동이 없도록 항상 일정한 압력을 유지하는 지능형 디지털제어를 특징으로 한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

기존의 접착장치와 비교하여 가열 및 경화를 수행하는 장치를 제외하고 트리플렉스 스트립만을 부착하여 작업을 하고, 후행단계에서 독립적으로 가열 및 경화를 수행할 수 있도록 하는 반자동 공법을 사용함으로 인하여 장비의 무게를 감소시킬 수 있도록 하고, 제어기의 디지털화를 통하여 다양한 벽면자세(수평, 수직, 아래보기, 위보기)에 대하여 접착조건의 데이터베이스화를 통한 전 벽면자세에 대한 접착 자동화를 이룸으로써 반자동접착이 가능한 반자동 접착장치의 개발로 인하여 지능화된 디지털 제어장치 사용을 통한 균질한 품질확보 가능한 산업상 아주 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 스트립 접착장치에 있어서,

   직사각틀 형상의 몸체와,

   상기 몸체의 중앙 상측으로 탱크 내부의 부착면에 부착할 트리플렉스가 권취되는 스트립 드럼과,

   상기 스트립 드럼으로부터 부착면으로 안내하기 위해 스트립 드럼 전방에 수직으로 배치된 스트립 가이드 판과,

   상기 스트립 가이드 판 전방에 배치되어 가이드 판을 따라 이동하는 트리플렉스의 일면에 접착제를 분사하기 위한 다수의 접착제 도포 노즐과,

   상기 트리플렉스의 일면에 도포된 접착제를 트리플렉스의 일면 상에 골고루 퍼뜨려서 부착면과 양호한 접촉을 유도하기 위한 다수의 가압롤러 및 가압실린더와,

   상기 장비를 벽면에 압착시키는 벽면 압착링크와,

   상기 벽면 압착링크에 의해 압착된 장비를 벽면을 통하여 구동하도록 하는 주행 구동부와,

   상기 장비 전체를 제어하는 제어기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어기는 엔코더의 신호를 사용하여 구동모터의 속도를 제어하는 모터제어모듈,

   가압장치의 압력신호 처리를 위한 아날로그 신호 처리부,

   공압밸브 작동제어를 위한 디지털 신호 처리부,

   접착제 도포장치의 제어를 위한 통신부 등으로 구성되어,

   엔코더를 사용하는 모터제어 모듈을 통하여 항상 장비의 정속을 유지하며,

   가압장치의 압력계측 및 공압밸브의 제어를 통하여 항상 스트립 가압롤러의 가압력을 일지하게 유지하며,

   통신을 통하여 접착장치의 도포량과 경화제 혼합비를 일정하게 제어하여 항상 노즐의 정량토출을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 가스선 화물창의 스트립 반자동 접착장치.
3. 스트립 반자동 접착장치를 제어하는 제어방법에 있어서,

   터치패널을 사용하여 접착자세를 입력하는 단계,

   접착자세를 입력한 후 그에 따른 접착조건을 선정하는 단계,

   그 후 스트립을 가압시키며 접착제 공급장치를 구동시키는 단계,

   접착제가 토출되는지를 검출한 후 검출이 되지 않으면 다시 접착제 공급장치의 구동을 시도하고, 검출이 된다면 주행을 시작하도록 하는 접착제 토출 검출단 계,

   주행과 동시에 접착을 시작함과 동시에 지속적으로 접착제의 토출 에러 및 가압력을 점검하는 단계,

   점검시 토출 에러가 발생하면 주행 일시정지 신호를 보내어 장비의 주행을 멈추고, 가압력이 변할 경우 공압밸브를 구동시켜 압력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 하는 단계,

   구동부의 이상으로 주행이 정지되었을 경우 지속적으로 주행신호를 보내어 주행을 할 수 있도록 하며, 고장으로 인한 주행 정지시에는 수리를 하도록 하는 주행정지 점검단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인 가스선 화물착의 스트립 반자동 접착장치 제어방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   접착조건을 선정하는 단계는 기존에 사용되던 접착조건을 데이터베이스화 한 접착조건 데이터베이스를 참조하여 지정하도록 하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 가스선 화물착의 스트립 반자동 접착장치 제어방법.

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