KR101775275B1

KR101775275B1 - 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛 및 이를 이용한 용접 방법

Info

Publication number: KR101775275B1
Application number: KR1020160065006A
Authority: KR
Inventors: 김대업; 김병원; 손기철; 박봉규
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2017-09-19
Also published as: JP2017212866A; US10549389B2; JP6346315B2; EP3248724A1; US20170341190A1; EP3248724B1

Abstract

발전기용 스테이터 바의 가공 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛은 발전기에 장착될 스테이터 바(stator bar)의 양단에 대한 용접을 위해 다수개가 격자 형태로 배치되고, 상기 스테이터 바가 고정되는 다수개의 장착부가 구비된 셋업 테이블; 상기 셋업 테이블의 하측과 연결된 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 위치된 제1 구동부에 의해 상기 셋업 테이블을 피트(PIT)를 향해 특정 각도로 틸팅시키기 위한 틸팅부; 상기 셋업 테이블과 마주보는 상태로 상기 셋업 테이블을 향해 이동되기 위한 제2 구동부와, 작업대의 전면에 위치되고 상기 스테이터 바에 대한 용접을 위한 용접부가 구비된 워크스테이션; 상기 셋업 테이블과 상기 틸팅부 사이에 구비되고 상기 셋업 테이블이 상기 피트에서 제1 각도로 회전되도록 구비된 로테이팅 부; 상기 셋업 테이블의 하측에 구비되고, 상기 피트의 종 방향에서 상기 셋업 테이블을 슬라이딩시키기 위한 슬라이딩 부를 포함한다.

Description

발전기용 스테이터 바의 가공 유닛 및 이를 이용한 용접 방법{Method for welding generator stator bar for Processing unit and generator stator bar for Processing unit}

본 발명은 발전기를 구성하는 고정자 바(stator bar)에 대한 좌우 양측 단부를 셋업 테이블에서 용이하게 회전시켜 용접하기 위한 설비로서, 보다 상세하게는 상기 고정자 바의 용접에 따른 작업자의 작업성과 효율을 향상시킨 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛 및 이를 이용한 용접 방법에 관한 것이다.

일반적으로 발전기라 함은 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 기기로서, 발전기의 기본 원리는 전자기 유도작용을 이용하여 기전력을 발생시킨다.

예를 들면 두 개의 자석 사이에 코일을 넣고, 코일을 회전시키면 코일 속에 자기장의 변화가 생기고, 이 때 코일의 양끝에 유도 기전력이 발생하여 유도 전류가 흐르게 된다. 이렇게 해서 생긴 전류는 세기와 방향이 주기적으로 변화되는 교류이다.

상기 발전기는 다양한 산업 분야에서 폭 넓게 사용되고 있으며 일 예로 발전소에 구비된 스팀터빈으로부터 회전력을 전달받는다. 상기 스팀터빈 엔진은 퍼니스에서 발생된 증기가 고압 터빈으로 공급되어 상기 고압 터빈에 대한 작동을 도모하고, 상기 고압 터빈을 경우한 증기가 저압 터빈으로 공급되어 상기 저압 터빈에 대한 작동을 도모한다.

상기 스팀터빈 엔진은 축 방향으로 회전력이 전달되도록 배치되고, 상기 저압 터빈과 이웃하여 축 결합된 발전기로 회전력을 전달한다.

상기 발전기는 원통형의 케이싱 내부에 축 방향으로 회전 가능하게 배치되고 회전자 코일에 의해 생성된 자속에 의해 전자석 역할을 수행하는 로터와, 상기 로터의 축 방향에서 감싸는 고정자 권선과, 상기 로터의 선앤드부와 후앤드부에 각각 설치된 리테인 링과, 상기 로터의 축 방향 외측에서 자속을 생성하고 전류가 흐르는 통로 역할을 하는 로터 코일을 포함하여 구성된다.

상기 발전기는 스테이터 바가 구비되고, 상기 스테이터 바는 선단부와 후단부에 대한 브레이징 용접을 실시하기 위해 별도의 브레이징 설비에 장착한 후에 용접을 실시하였다.

상기 브레이징 설비를 이용한 스테이터 바에 대한 용접 작업을 위해 별도의 트랜스 포트 장비를 이용하여 실시하고 있으나 작업성이 저하되어 이에 대한 대비책이 필요하게 되었다.

대한민국공개특허 제10-1999-0060547호

본 발명의 실시 예들은 다수개의 스테이터 바가 스윙된 상태에서 틸팅 및 로테이팅 가능하여 안전하에 용접 작업을 실시할 수 있는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛 및 이를 이용한 용접 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전기에 장착될 스테이터 바(stator bar)의 양단에 대한 용접을 위해 다수개가 격자 형태로 배치되고, 상기 스테이터 바가 고정되는 다수개의 장착부가 구비된 셋업 테이블; 상기 셋업 테이블의 하측과 연결된 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 위치된 제1 구동부에 의해 상기 셋업 테이블을 피트(PIT)를 향해 특정 각도로 틸팅시키기 위한 틸팅부; 상기 셋업 테이블과 마주보는 상태로 상기 셋업 테이블을 향해 이동되기 위한 제2 구동부와, 작업대의 전면에 위치되고 상기 스테이터 바에 대한 용접을 위한 용접부가 구비된 워크스테이션; 상기 셋업 테이블과 상기 틸팅부 사이에 구비되고 상기 셋업 테이블이 상기 피트에서 제1 각도로 회전되도록 구비된 로테이팅 부; 상기 셋업 테이블의 하측에 구비되고, 상기 피트의 종 방향에서 상기 셋업 테이블을 슬라이딩 시키기 위한 슬라이딩 부를 포함한다.

상기 장착부는 상기 스테이터 바의 길이 방향을 따라 다수개가 배치된다.

상기 장착부는 정면에서 바라볼 때 상기 셋업 테이블의 상측으로 연장된 연장 바의 상단에 구비되고 상기 스테이터 바가 삽입되도록 상부를 향해 개구된 안착부; 상기 안착부에서 서로 마주보는 상태로 설치되고 상기 안착부에 위치된 스테이터 바를 향해 전진 또는 후진되는 제1 실린더 부를 포함한다.

상기 안착부는 상기 연장 바의 상단에 상기 스테이터 바가 장착된 상태로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전되도록 후면 하측에 반원 형태로 형성된 치형부; 상기 치형부에 회전력을 제공하기 위해 구비된 제1 모터부를 포함한다.

상기 제1 모터부는 다수개가 모두 동시에 동일한 회전 각도로 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 구동부는 일단이 상기 베이스 프레임의 상면에 위치되고, 타단이 상기 셋업 테이블의 하측면을 향해 연장된 제2 실린더 부; 상기 제2 실린더 부의 상단과 연결되고 힌지부를 매개로 특정 각도 범위 이내에서 회전되는 제1 암; 상기 제2 실린더 부의 회전력을 상기 셋업 테이블로 전달하는 링크 부재를 포함한다.

상기 틸팅부는 틸팅전 상기 셋업 테이블을 수평 상태로 유지시키고, 상기 셋업 테이블이 상기 피트를 향해 틸팅될 경우 상기 셋업 테이블을 90도 각도로 틸팅시키는 것을 특징으로 한다.

상기 셋업 테이블의 틸팅에 따른 충격을 댐핑하기 위해 상기 셋업 테이블의 측면에 위치된 제1 스토퍼; 상기 틸팅부의 측면에 위치되고 상기 셋업 테이블이 틸팅될 경우 상기 제1 스토퍼와 접촉된 상태가 유지되는 제2 스토퍼를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛에 대한 용접 방법은 다수개의 스테이터 바(stator bar)가 셋업 테이블에 구비된 장착부에 수평 상태로 장착되는 단계; 상기 스테이터 바가 상기 장착부에 장착된 후에 주변 구조물과 간섭되지 않도록 스윙되는 단계; 상기 셋업 테이블이 피트(Pit)를 향해 틸팅된 후에 수평 상태가 유지되는 단계; 상기 셋업 테이블이 피트에 위치된 상태에서 상기 스테이터 바의 양단부에 대한 용접작업 중 일단부에 대한 용접을 위해 상기 수평 상태의 셋업 테이블을 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 시키는 단계; 상기 로테이팅 된 셋업 테이블이 상기 피트의 하측으로 슬라이딩 되는 단계; 상기 하강된 셋업 테이블을 향해 용접 유닛이 구비된 워크 스테이션이 이동하여 상기 스테이터 바의 일단부에 대한 용접을 실시하는 단계; 상기 셋업 테이블의 타단부에 대한 용접을 위해 상기 워크 스테이션이 상기 피트에서 후진되고, 상기 셋업 테이블이 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 되는 단계; 상기 로테이팅 된 셋업 테이블이 상기 피트 내부에서 하측으로 슬라이딩 되는 단계; 상기 하강된 셋업 테이블을 향해 용접 유닛이 구비된 워크 스테이션이 이동하여 상기 스테이터 바의 타단부에 대한 용접을 실시하는 단계; 상기 스테이터 바의 양단에 대한 용접이 모두 종료된 후에 상기 워크 스테이션이 후진되고 상기 셋업 테이블이 상기 피트에서 수평 상태로 회전된 단계; 및 상기 셋업 테이블이 최초 위치로 다시 틸팅되는 단계를 포함한다.

상기 스테이터 바(stator bar)가 셋업 테이블에 구비된 장착부에 장착되는 단계는 다수개의 스테이터 바에 대한 위치가 최종 고정되기 이전에 상기 스테이터 바를 길이 방향에서 각각 동일 위치에 위치되도록 조정하는 단계를 포함한다.

상기 스테이터 바가 스윙되는 단계는 모두 동일한 각도로 일측 방향을 향해 스윙되는 단계를 포함한다.

상기 스테이터 바가 스윙되는 단계는 상기 셋업 테이블을 정면에서 바라볼 때 사분면 기준으로 3사분면과 4사분면에 해당되는 180도 각도 중의 임의 의 각도 범위 이내에서 스윙되는 것을 특징으로 한다.

상기 셋업 테이블이 피트(Pit)를 향해 틸팅된 후에 수평 상태가 유지되는 단계는 상기 피트를 향해 90도 각도로 틸팅되는 것을 특징으로 한다.

상기 수평 상태의 셋업 테이블을 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 시키는 단계는 상기 셋업 테이블이 수직 상태로 회전된 후에 더 이상 로테이팅되지 않도록 록킹하는 단계를 포함한다.

상기 스테이터 바의 일단부에 대한 용접을 실시하는 단계는 상기 워크 스테이션이 상기 스테이터 바를 향해 이동되는 거리가 표시되는 단계; 상기 워크 스테이션이 상기 스테이터 바를 향해 이동하는 동안과, 상기 스테이터 바에 대한 용접이 이루어지는 동안 작업자에게 영상 정보를 제공하는 단계; 상기 다수개의 스테이터 바가 모두 동시에 용접이 이루어지는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 스테이터 바에 대한 용접을 실시할 때 셋업 테이블 상에 장착한 후에 스윙 및 틸팅이 가능하여 작업자의 작업성 향상과 안전사고를 사전에 예방할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 다수개의 스테이터 바에 대한 장착이 가능하고, 수직 상태로 로테이팅 시킨 후에 워크스테이션이 접근하여 손쉽게 용접이 이루어지며, 다수개의 스테이터 바에 대해 한 번에 용접이 가능하여 용접에 따른 작업성 향상과 상기 스테이터 바의 좌, 우측 양단부에 대한 용이한 용접 작업을 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 셋업 테이블과 틸팅부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛에 스테이터 바가 스윙된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛이 틸팅된 상태를 도시한 도면.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛의 작동 상태도.
도 13내지 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법을 도시한 순서도.

본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 셋업 테이블과 틸팅부의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛에 스테이터 바가 스윙된 상태를 도시한 도면이다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛은 다수개의 스테이터 바(2)에 대한 보다 용이한 용접을 위해 장착된 다수개의 스테이터 바에 대한 스윙과 피트(pit)를 향해 틸팅을 통해 상기 스테이터 바의 양단부에 대한 용접을 손쉽게 실시하고자 한다.

이를 위해 본 발명은 셋업 테이블(100)과, 틸팅부(200)와, 작업자가 탑승하는 워크 스테이션(300)과, 로테이팅 부(400)(도 8 참조)와, 슬라이딩 부(500)(도 8 참조)를 포함한다.

워크 스테이션(300)은 작업자가 탑승한 상태로 피트(3)를 향해 전진 또는 후진 이동하면서 스테이터 바(2)에 대한 용접 또는 전반적인 작업 상황에 따라 특정 위치로 이동된다. 또한 상기 워크 스테이션(300)에는 작업자가 탑승할 수 있도록 작업대(302)가 위치되며 스테이터 바(2)에 대한 용접을 위한 용접부(303)가 전면에 구비된다.

스테이터 바(2)는 길이가 10미터 이내의 길이로 연장되므로 작업자가 수작업으로 셋업 테이블(100)에 장착하기 어려우므로 크레인(미도시)과 같은 중장비를 이용하여 셋업 테이블(100)에 구비된 장착부(110)에 장착한다.

본 실시 예에 의한 셋업 테이블(100)은 발전기에 장착될 스테이터 바(stator bar)(2)의 양단에 대한 용접을 위해 다수개가 격자 형태로 배치되고, 상기 스테이터 바(2)가 고정되는 다수개의 장착부(110)가 구비된다.

상기 스테이터 바(2)는 장착부(110)에 3개가 장착되므로 작업자가 보다 신속하게 스테이터 바(2)에 대한 용접을 실시할 수 있다.

상기 스테이터 바(2)는 용접이 이루어지는 위치가 길이 방향을 기준으로 좌측 일단부(A)와 우측 타단부(B)에 각각 용접이 실시된다. 이 경우 1개의 스테이터 바(2)는 용접 포인트가 좌우 양측 단부 포함해서 모두 2군데이고, 3개의 스테이터 바(2)에 대한 용접 포인트는 모두 6군데에 해당된다.

본 실시 예는 3개의 스테이터 바(2)가 장착부(110)에 장착된 후에 좌측 일단부(A)에 위치된 3개의 스테이터 바(2)에 대해 한 번에 용접이 실시되고, 우측 타단부(B)에 대해서도 한 번에 3개의 스테이터 바(2)에 대한 용접이 손쉽게 실시될 수 있어 작업자의 작업성이 향상된다.

셋업 테이블(100)은 상면에 다수개의 장착부(110)가 구비되는데, 상기 장착부(110)는 정면에서 바라볼 때 상기 셋업 테이블(100)의 상측으로 연장된 연장 바(111)의 상단에 구비되고 상기 스테이터 바(2)가 삽입되도록 상부를 향해 개구된 안착부(112)와, 상기 안착부(112)에서 서로 마주보는 상태로 설치되고 상기 안착부(112)에 위치된 스테이터 바(2)를 향해 전진 또는 후진되는 제1 실린더 부(114)를 포함한다.

상기 장착부(110)는 스테이터 바(2)의 길이 방향을 따라 다수개가 배치된다. 본 실시 예에서는 1개의 스테이터 바(2)를 기준으로 좌측과 우측 단부 근처에 각각 1개씩 위치되고, 중앙에 4개가 소정의 간격으로 배치되므로 1개의 스테이터 바(2)에 모두 6개의 장착부(110)가 구비된다. 따라서 스테이터 바(2)는 안정적으로 고정될 수 있고 틸팅 또는 회전되는 경우에도 상기 장착부(110)에서 이탈되지 않는다.

안착부(112)는 정면에서 바라볼 때 U자 형태로 형성된 플레이트로 구성되고, 제1 실린더 부(114)가 도면 기준으로11시 방향과 1시 방향에 각각 설치된다. 안착부(112)는 스테이터 바(2)에 대한 스윙을 위해 정면에서 바라볼 때 중앙을 기준으로 회전될 수 있도록 회전축(미도시)이 구비된다.

상기 제1 실린더 부(114)가 상기 방향에 설치되는 이유는 스테이터 바(2)가 크레인을 통해 12시 방향에서 하측으로 이동하여 삽입되기 용이한 위치에 해당되기 때문이다.

제1 실린더 부(114)는 일 예로 피스톤이 구비된 에어 실린더가 사용되나 다른 타입의 실린더가 사용될 수 있고, 상기 안착부(112)를 향해 상기 피스톤이 전진 또는 후진할 수 있어 스테이터 바(2)에 대한 고정 또는 고정 해제를 손쉽게 실시할 수 있다.

참고로 최초 스테이터 바(2)가 상기 안착부(112)에 삽입될 경우 상기 스테이터 바(2)의 단부는 6시 방향에 위치된다.

스테이터 바(2)는 피스톤이 전진할 경우 고정 위치가 좌우측 단부 2군데 위치와, 중앙 부분에 4군데 포함해서 모두 6군데에서 고정되므로 스윙 또는 틸팅되는 경우에도 이탈되지 않고 안정적으로 고정된 상태가 유지된다.

상기 피스톤의 선단부에는 스테이터 바(2)와 직접적인 접촉으로 인해 상기 스테이터 바(2)의 표면이 변형되지 않도록 탄성력을 갖는 고무가 구비되어 있어 고정력을 향상 시킬 수 있다.

또한 스테이터 바(2)가 용접될 때까지 고정 유지되는 동안 상기 고무와 접촉된 스테이터 바(2)의 외주면이 변형되지 않고 원 상태가 유지될 수 있다.

상기 안착부(112)는 상기 연장 바(111)의 상단에 상기 스테이터 바(2)가 장착된 상태로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전되도록 후면 하측에 반원 형태로 형성된 치형부(112a)와, 상기 치형부(112a)에 회전력을 제공하기 위해 구비된 제1 모터부(112b)를 포함한다.

치형부(112a)는 안착부(112)에 안착된 스테이터 바(2)에 대한 스윙을 위해 구비되고, 상기 안착부(112)가 특정 각도 이내에서 스윙되므로 반원 형태로 이루어진다.

제1 모터부(112b)는 스텝모터가 사용되고 상기 스테이터 바(2)에 대한 스윙을 위해 특정 각도 범위 이내에서 회전되어 상기 안착부(112)의 스윙을 도모한다.

상기 제1 모터부(112b)는 다수개가 모두 동시에 동일한 회전 각도로 회전되므로 스테이터 바(2)의 고정 또는 스윙되는 경우 다수개가 모두 동일한 각도로 스윙 된다.

첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 틸팅부(200)는 상기 셋업 테이블(100)의 하측과 연결된 베이스 프레임(202)과, 상기 베이스 프레임(202)에 위치된 제1 구동부(210)에 의해 상기 셋업 테이블(100)을 피트(PIT)(3)를 향해 특정 각도로 틸팅시키기 위해 구비된다.

상기 틸팅부(200)는 틸팅전에는 상기 셋업 테이블(100) 전체를 수평 상태로 유지시키고, 상기 셋업 테이블(100)이 상기 피트(3)를 향해 틸팅될 경우 상기 셋업 테이블(3)을 상기 피트(3)를 향해 90도 각도로 틸팅시킨다.

여기서 상기 셋업 테이블(100)이 90도 각도로 틸팅되는 이유는 피트(3)의 개구된 영역을 이용하여 다수개의 스테이터 바(2)가 장착된 상기 셋업 테이블(100)을 로테이팅 또는 슬라이딩을 실시 할 때 작업자 또는 설비품이 위치된 지상에서 실시하지 않고 상기 피트(3) 내부에서 셋업 테이블(100)에 대한 로테이팅 또는 슬라이딩을 통해 만일에 발생될 수 있는 안전사고로부터 상기 작업자 또는 설비품을 보호하기 위해서이다.

피트(3)는 셋업 테이블(100)이 틸팅되어 내부에 위치된 경우에도 스테이터 바(2)가 상기 피트(3)의 내측과 직접적으로 간섭되지 않는 깊이와 폭으로 형성된다. 즉 상기 피트(3)는 셋업 테이블(100)의 장착부(110)에 장착된 스테이터 바(2)의 안정적인 용접을 위해 로테이팅 또는 슬라이딩이 이루어질 수 있는 공간을 제공하고, 이 경우 상기 스테이터 바(2)가 작업자 또는 설비품과의 직접적으로 접촉되지 않도록 독립적인 공간을 제공하는 구성에 해당된다.

제1 구동부(210)는 일단이 상기 베이스 프레임(202)의 상면에 위치되고, 타단이 상기 셋업 테이블(100)의 하측면을 향해 연장된 제2 실린더 부(212)와, 상기 제2 실린더 부(212)의 상단과 연결되고 힌지부(213)를 매개로 특정 각도 범위 이내에서 회전되는 제1 암(214)과, 상기 제2 실린더 부(212)의 회전력을 상기 셋업 테이블(100)로 전달하는 링크 부재(216)를 포함한다.

상기 셋업 테이블(100)은 피트(3)에서 로테이팅 또는 슬라이딩 되기 위해 수평 상태로 상기 피트(3)를 향해 틸팅된다. 제2 실린더 부(212)는 피스톤의 신장 상태에 따라 제1 암(214)과 링크 부재(216)가 연동하여 상기 셋업 테이블(100)전체를 도면에 도시된 바와 같이 틸팅 시킬 수 있다.

일 예로 상기 틸팅부(210)는 제2 실린더 부(212)에 구비된 피스톤이 화살표 방향을 따라 이동되면 상기 제1 암(214)이 상기 제2 실린더 부(212)위치로 당겨지고 링크 부재(216)에 의해 셋업 테이블(100) 전체가 도면 기준 우측 방향으로 틸팅 된다.

상기 셋업 테이블(100)의 틸팅에 따른 충격을 댐핑하기 위해 상기 셋업 테이블(100)의 측면에 위치된 제1 스토퍼(10)와, 상기 틸팅부(200)의 측면에 위치되고 상기 셋업 테이블(100)이 틸팅될 경우 상기 제1 스토퍼(10)와 접촉된 상태가 유지되는 제2 스토퍼(12)를 포함한다.

셋업 테이블(100)은 자체 무게와 스테이터 바(2)의 장착에 따른 무게가 더해져서 틸팅에 따른 충격을 최소화 하기 위해 상기 제1,2 스토퍼(10, 12)가 구비된다.

상기 제2 스토퍼(12)는 댐핑을 위해 베이스 프레임(202)의 일측면에 브라켓을 매개로 상부를 향해 연장된 연장대의 상단에 고무(미도시)가 구비되고, 상기 고무의 하측에 스프링(미도시)이 설치된다.

이 경우 하중이 상기 고무에 가해질 경우 고무와 스프링에 의해 하중이 지지 분산되고 제1,2 스토퍼(10, 12)의 직접적인 접촉에 따른 충격이 댐핑된다.

워크스테이션(300)은 상기 셋업 테이블(100)이 틸팅되기 이전을 기준으로 마주보는 상태로 위치되고, 상기 셋업 테이블(100)을 향해 이동되기 위한 제2 구동부(310)와, 상기 셋업 테이블(100)의 상부에 위치된 작업대(302)의 전면에 위치되고 상기 스테이터 바에 대한 용접을 위한 용접부(303)를 포함한다.

제2 구동부(310)는 워크스테이션(300)의 이동을 위해 구비되고 통상의 모터와 기어의 조합으로 구성된다. 또한 제2 구동부(310)는 워크스테이션(310)의 하측에 구비된 다수개의 휠에 회전력을 전달하여 셋업 테이블(100)을 향해 전진 또는 후진을 가능하게 한다.

작업대(302)는 작업자가 스테이터 바(2)에 대한 용접을 위한 공간을 제공하고 상기 워크스테이션(300)의 이동을 위한 운전대와 용접부(303)에 대한 조정을 위한 다수개의 버튼(미도시)이 구비된다.

상기 용접부(303)는 스테이터 바(2)에 대한 브레이징 용접을 위해 전면에 위치되며 스테이터 바(2)가 상기 용접부(303)와 마주보는 상태가 될 경우 워크스테이션(300)이 상기 스테이터 바(2)를 향해 이동하여 용접이 이루어진다.

로테이팅 부(400)(도 7 참조))는 셋업 테이블(100)과 상기 틸팅부(200)(도 8 참조) 사이에 구비되고 상기 셋업 테이블(100)이 상기 피트(3)에서 제1 각도로 회전되도록 구비된다. 로테이팅 부(400)는 모터와 감속기어를 포함하여 구성된다.

슬라이딩 부(500)는 상기 셋업 테이블(100)의 하측에 구비되고, 상기 피트(3)의 종 방향에서 상기 셋업 테이블(100)을 슬라이딩 시키기 위해 구비된다.

슬라이딩 부(500)는 랙 기어와 모터 및 기어 유닛을 포함하여 구성되며, 셋업 테이블(100)을 승강 또는 하강시켜 스테이터 바(2)의 용접 위치를 조절한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛에 대한 용접 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 13 내지 도 14를 참조하면, 본 실시 예에 의한 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛에 대한 용접 방법은 다수개의 스테이터 바(stator bar)가 셋업 테이블에 구비된 장착부에 수평 상태로 장착되는 단계(ST100)와, 상기 스테이터 바가 상기 장착부에 장착된 후에 주변 구조물과 간섭되지 않도록 스윙되는 단계(ST200)와, 상기 셋업 테이블이 피트(Pit)를 향해 틸팅된 후에 수평 상태가 유지되는 단계(ST300)와, 상기 셋업 테이블이 피트에 위치된 상태에서 상기 스테이터 바의 양단부에 대한 용접작업 중 일단부에 대한 용접을 위해 상기 수평 상태의 셋업 테이블을 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 시키는 단계(ST400)와, 상기 로테이팅 된 셋업 테이블이 상기 피트의 하측으로 슬라이딩 되는 단계(ST500)와, 상기 하강된 셋업 테이블을 향해 용접 유닛이 구비된 워크 스테이션이 이동하여 상기 스테이터 바의 일단부에 대한 용접을 실시하는 단계(ST600)와, 상기 셋업 테이블의 타단부에 대한 용접을 위해 상기 워크 스테이션이 상기 피트에서 후진되고, 상기 셋업 테이블이 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 되는 단계(ST700)와, 상기 로테이팅 된 셋업 테이블이 상기 피트 내부에서 하측으로 슬라이딩 되는 단계(ST800)와, 상기 하강된 셋업 테이블을 향해 용접 유닛이 구비된 워크 스테이션이 이동하여 상기 스테이터 바의 타단부에 대한 용접을 실시하는 단계(ST900)와, 상기 스테이터 바의 양단에 대한 용접이 모두 종료된 후에 상기 워크 스테이션이 후진되고 상기 셋업 테이블이 상기 피트에서 수평 상태로 회전된 단계(ST1000) 및 상기 셋업 테이블이 최초 위치로 다시 틸팅되는 단계(ST110)를 포함한다.

상기 스테이터 바(stator bar)가 셋업 테이블에 구비된 장착부에 장착되는 단계(ST100)는 다수개의 스테이터 바에 대한 위치가 최종 고정되기 이전에 상기 스테이터 바를 길이 방향에서 각각 동일 위치에 위치되도록 조정하는 단계(ST110)를 포함한다.

스테이터 바는 크레인을 통해 장착부에 장착되므로 다수개가 동일 위치에 정확히 위치되지 않고 길이 방향에서 서로 다른 위치에 위치될 수 있다. 이 경우 각각의 스테이터 바에 대한 위치를 길이 방향에서 일정하게 조정해야만 스윙되는 경우에도 작업자 또는 주변에 위치된 설비품과 직접적인 접촉으로 인한 안전사고를 사전에 예방할 수 있다.

따라서 스테이터 바의 스윙에 따른 안전사고 발생 또는 파손을 예방할 수 있다.

첨부된 도 5를 참조하면, 스테이터 바가 스윙될 경우(ST200) 모두 동일한 각도로 일측 방향을 향해 스윙 되는데(ST210) 이 경우 용접이 실시될 때 추가적으로 스테이터 바에 대한 스윙을 실시할 필요가 없어 작업자의 작업성이 향상된다.

상기 스테이터 바가 스윙될 경우(ST200) 상기 셋업 테이블을 정면에서 바라볼 때 사분면 기준으로 3사분면과 4사분면에 해당되는 180도 각도 중의 임의의 각도 범위 이내에서 스윙된다. 일 예로 본 실시 예는 3사분면과 4사분면 중 45도 방향을 향해 스윙될 수 있다.

첨부된 도 6을 참조하면, 셋업 테이블이 틸팅된 후에는 수평 상태가 유지되는데, 용이한 용접을 위해서는 상기 스테이터 바의 일단부가 워크스테이션을 바라보도록 위치 되야 한다. 상기 셋업 테이블이 피트(Pit)를 향해 틸팅된 후에 수평 상태가 유지될 경우(ST300) 상기 피트를 향해 90도 각도로 틸팅된다. 상기 각도는 셋업 테이블이 피트를 향해 수직 상태로 로테이팅 되기 용이한 각도에 해당된다.

첨부된 도 7을 참조하면, 셋업 테이블은 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 되는데(ST400), 이 경우 용접이 이루어질 스테이터 바의 일단부 또는 타단부가 피트의 상측을 향하도록 위치시킨다.

상기 셋업 테이블이 수직 상태로 회전된 후에(ST400) 더 이상 로테이팅되지 않도록 록킹된다(ST410). 따라서 중량체인 셋업 테이블이 피트의 하측으로 낙하되는 현상이 발생되지 않아 스테이터 바에 대한 안정적인 용접 작업을 실시할 수 있다.

첨부된 도 8을 참조하면, 셋업 테이블에 대한 슬라이딩은(ST500) 워크스테이션과 마주보는 위치가 용접이 이루어질 스테이터 바의 일단부(A) 또는 타단부(B)에 위치되도록 하강시킨다. 여기서 용접 순서는 일단부(A)가 우선 적으로 실시되고, 타단부(B)가 나중에 실시된다.

이 경우 워크스테이션만 전진하여 상기 스테이터 바의 일단부(A) 또는 타단부(B)에 대한 용접을 실시하면 되므로 작업자의 작업성이 향상된다(ST600).

첨부된 도 9을 참조하면, 상기 스테이터 바의 일단부(A)에 대한 용접을 실시할 때(ST600) 상기 워크 스테이션이 상기 스테이터 바를 향해 이동되는 거리가 작업자가 인지 할 수 있게 표시된다(ST610). 작업자는 육안과 거리 정보를 이용하여 용접부와 스테이터 바의 안정적인 용접이 이루어질 최적의 위치를 조정할 수 있다.

또한 작업자가 스테이터 바에 대한 보다 안정적인 용접 작업을 위해 워크 스테이션이 상기 스테이터 바를 향해 이동하는 동안과, 상기 스테이터 바에 대한 용접이 이루어지는 동안 작업자에게 영상 정보가 제공된다(ST620). 영상 정보는 작업자가 스테이터 바에 대한 용접을 육안으로 직접 확인하지 않는 경우에도 용이하게 용접을 실시할 수 있다.

또한 상기 다수개의 스테이터 바가 모두 동시에 용접이 이루어지므로(ST630) 상기 용접부와 스테이터 바의 위치만 안정적으로 유지할 경우 한 번의 작업으로 스테이터 바의 일단부와 타단부에 대해 손쉽게 용접 작업이 이루어지므로 작업자의 작업성이 향상되고, 용접 작업 또한 안전하게 이루어질 수 있다.

첨부된 도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 스테이터 바의 일단부(A)에 대한 용접이 이루어진 이후에는(ST600) 타단부에 대한 용접을 위해 워크스테이션은 후진되고, 셋업 테이블만 피트 내부에서 180도 로테이팅 된다(ST700).

이 경우 스테이터 바의 타단(B)은 워크 스테이션에 구비된 용접부의 위치보다 높은 위치에 위치되므로 상기 셋업 테이블이 피트 하측으로 하강되도록 슬라이딩 시킨다(ST800). 그리고 상기 워크스테이션이 스테이트 바를 향해 전진되고 용접부를 통해 상기 스테이터 바의 타단부(B)에 대한 용접이 이루어진다(ST900).

스테이터 바에 대한 일단부(A)와 타단부(B)에 대한 용접 작업이 모두 이루어진 후에는 셋업 테이블이 피트 내부에서 수평 상태로 회전되고(ST1000), 최초 위치를 향해 다시 틸팅되면 상기 스테이터 바에 대한 용접 작업이 종료된다(ST1100).

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 스테이터 바
3 : 피트
100 : 셋업 테이블
110 : 장착부
111 : 연장 바
112 : 안착부
112a : 치형부
112b : 제1 모터부
114 : 제1 실린더 부
200 : 틸팅부
202 : 베이스 프레임
210 : 제1 구동부
212 : 제2 실린더 부
213 : 힌지부
214 : 제1 암
216 : 링크 부재
300 : 워크스테이선
310 : 제2 구동부
400 : 로테이팅 부
500 : 슬라이딩 부

Claims

발전기에 장착될 스테이터 바(stator bar)의 양단에 대한 용접을 위해 다수개가 격자 형태로 배치되고, 상기 스테이터 바가 고정되는 다수개의 장착부가 구비된 셋업 테이블;
상기 셋업 테이블의 하측과 연결된 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 위치된 제1 구동부에 의해 상기 셋업 테이블을 피트(PIT)를 향해 특정 각도로 틸팅시키기 위한 틸팅부;
상기 셋업 테이블과 마주보는 상태로 상기 셋업 테이블을 향해 이동되기 위한 제2 구동부와, 작업대의 전면에 위치되고 상기 스테이터 바에 대한 용접을 위한 용접부가 구비된 워크스테이션;
상기 셋업 테이블과 상기 틸팅부 사이에 구비되고 상기 셋업 테이블이 상기 피트에서 제1 각도로 회전되도록 구비된 로테이팅 부;
상기 셋업 테이블의 하측에 구비되고, 상기 피트의 종 방향에서 상기 셋업 테이블을 슬라이딩 시키기 위한 슬라이딩 부를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 장착부는 상기 스테이터 바의 길이 방향을 따라 다수개가 배치된 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 장착부는 정면에서 바라볼 때 상기 셋업 테이블의 상측으로 연장된 연장 바의 상단에 구비되고 상기 스테이터 바가 삽입되도록 상부를 향해 개구된 안착부;
상기 안착부에서 서로 마주보는 상태로 설치되고 상기 안착부에 위치된 스테이터 바를 향해 전진 또는 후진되는 제1 실린더 부를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제3 항에 있어서,
상기 안착부는 상기 연장 바의 상단에 상기 스테이터 바가 장착된 상태로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전되도록 후면 하측에 반원 형태로 형성된 치형부;
상기 치형부에 회전력을 제공하기 위해 구비된 제1 모터부를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제4 항에 있어서,
상기 제1 모터부는 다수개가 모두 동시에 동일한 회전 각도로 회전되는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 제1 구동부는 일단이 상기 베이스 프레임의 상면에 위치되고, 타단이 상기 셋업 테이블의 하측면을 향해 연장된 제2 실린더 부;
상기 제2 실린더 부의 상단과 연결되고 힌지부를 매개로 특정 각도 범위 이내에서 회전되는 제1 암;
상기 제2 실린더 부의 회전력을 상기 셋업 테이블로 전달하는 링크 부재를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 틸팅부는 틸팅전 상기 셋업 테이블을 수평 상태로 유지시키고, 상기 셋업 테이블이 상기 피트를 향해 틸팅될 경우 상기 셋업 테이블을 90도 각도로 틸팅시키는 것을 특징으로 하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
제7 항에 있어서,
상기 셋업 테이블의 틸팅에 따른 충격을 댐핑하기 위해 상기 셋업 테이블의 측면에 위치된 제1 스토퍼;
상기 틸팅부의 측면에 위치되고 상기 셋업 테이블이 틸팅될 경우 상기 제1 스토퍼와 접촉된 상태가 유지되는 제2 스토퍼를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛.
다수개의 스테이터 바(stator bar)가 셋업 테이블에 구비된 장착부에 수평 상태로 장착되는 단계;
상기 스테이터 바가 상기 장착부에 장착된 후에 주변 구조물과 간섭되지 않도록 스윙되는 단계;
상기 셋업 테이블이 피트(Pit)를 향해 틸팅된 후에 수평 상태가 유지되는 단계;
상기 셋업 테이블이 피트에 위치된 상태에서 상기 스테이터 바의 양단부에 대한 용접작업 중 일단부에 대한 용접을 위해 상기 수평 상태의 셋업 테이블을 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 시키는 단계;
상기 로테이팅 된 셋업 테이블이 상기 피트의 하측으로 슬라이딩 되는 단계;
상기 하강된 셋업 테이블을 향해 용접 유닛이 구비된 워크 스테이션이 이동하여 상기 스테이터 바의 일단부에 대한 용접을 실시하는 단계;
상기 셋업 테이블의 타단부에 대한 용접을 위해 상기 워크 스테이션이 상기 피트에서 후진되고, 상기 셋업 테이블이 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 되는 단계;
상기 로테이팅 된 셋업 테이블이 상기 피트 내부에서 하측으로 슬라이딩 되는 단계;
상기 하강된 셋업 테이블을 향해 용접 유닛이 구비된 워크 스테이션이 이동하여 상기 스테이터 바의 타단부에 대한 용접을 실시하는 단계;
상기 스테이터 바의 양단에 대한 용접이 모두 종료된 후에 상기 워크 스테이션이 후진되고 상기 셋업 테이블이 상기 피트에서 수평 상태로 회전된 단계; 및
상기 셋업 테이블이 최초 위치로 다시 틸팅되는 단계를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.
제9 항에 있어서,
상기 스테이터 바(stator bar)가 셋업 테이블에 구비된 장착부에 장착되는 단계는 다수개의 스테이터 바에 대한 위치가 최종 고정되기 이전에 상기 스테이터 바를 길이 방향에서 각각 동일 위치에 위치되도록 조정하는 단계를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.
제9 항에 있어서,
상기 스테이터 바가 스윙되는 단계는 모두 동일한 각도로 일측 방향을 향해 스윙되는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.
제9 항에 있어서,
상기 스테이터 바가 스윙되는 단계는 상기 셋업 테이블을 정면에서 바라볼 때 사분면 기준으로 3사분면과 4사분면에 해당되는 180도 각도 중의 임의 의 각도 범위 이내에서 스윙되는 것을 특징으로 하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.
제9 항에 있어서,
상기 셋업 테이블이 피트(Pit)를 향해 틸팅된 후에 수평 상태가 유지되는 단계는 상기 피트를 향해 90도 각도로 틸팅되는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.
제9 항에 있어서,
상기 수평 상태의 셋업 테이블을 상기 피트 내부에서 수직 상태로 로테이팅 시키는 단계는 상기 셋업 테이블이 수직 상태로 회전된 후에 더 이상 로테이팅되지 않도록 록킹하는 단계를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.
제9 항에 있어서,
상기 스테이터 바의 일단부에 대한 용접을 실시하는 단계는 상기 워크 스테이션이 상기 스테이터 바를 향해 이동되는 거리가 표시되는 단계;
상기 워크 스테이션이 상기 스테이터 바를 향해 이동하는 동안과, 상기 스테이터 바에 대한 용접이 이루어지는 동안 작업자에게 영상 정보를 제공하는 단계;
상기 다수개의 스테이터 바가 모두 동시에 용접이 이루어지는 단계를 포함하는 발전기용 스테이터 바의 가공 유닛을 이용한 용접 방법.