KR100945255B1 - 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블록탑재시 선체 등의 기준블록에 결합하는 탑재블록의 치수 정도를 예측하고 편리하게 관리하도록 함으로써 작업 시간을 단축하고 장비 회전율을 좋게 하며, 선체 등의 조립에 드는 인건비 등을 절감하기 위한 개선된 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법에 관한 것이다.

본 발명에서는, 선체 등의 기준블록에 탑재블록을 결합하기 위하여 기준블록과 탑재블록의 치수 정밀도를 측정하고 비교 분석하는 블록의 탑재정도를 예측하는 프로그램을 내장한 기록매체에 있어서, (a) 기준블록과 탑재블록의 각 결합면에 다수의 측정점들을 설정하고 광파 측정기 등을 사용하여 측정한 각 블록의 측정점 정보를 획득하는 단계, (b) 기준블록 및 탑재블록의 각 설계모델에 (a) 단계에서 획득한 측정점 정보를 매칭시켜 결합하는 단계, (c) 측정점 정보를 포함하는 기준블록 및 탑재블록의 각 설계모델 파일을 읽어들여 로딩하는 단계 및 (d) 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 편차 분석을 위하여 상기 기준블록의 측정점들과 탑재블록의 측정점들을 상호 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법을 제공한다.

기준블록, 탑재블록, 측정점, 광파 측정기, 설계모델, 3차원 그래픽 데이터, 블록 연결, 블록의 이동, 블록이 회전, 편차 분석, 편차 벡터, 완료체크시트

Description

선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법{Erection accuracy forecasting method of fabricating blocks for ship}

본 발명은 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박에 조립되는 기준블록과 이에 결합하는 탑재블록의 결합 면 간의 치수 편차를 최소화하고 그 편차에 따른 재가공 및 용접 등 후속의 조립공정을 용이하게 하기 위하여 개선된 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법에 관한 것이다.

선박을 포함하는 해양 구조물 등은 통상적으로 금속 후판, 각재, 선재 및 의장재 등의 부속품을 절단, 가공 및 용접하여 조립 완성하게 된다. 따라서, 그 조립하는 순서에 따라 금속판재의 일종인 후판 등을 먼저 설계안대로 가공 및 절단한 후 이미 조립된 선체 부분에 용접한 후 여기에 다음 순서의 후판 등의 탑재블록을 결합하여 용접 등을 함으로써 선체를 완성해 나가게 되는 것이다. 그런데, 먼저 선체에 조립되어 있는 기준블록 및 이에 탑재되어 결합하는 탑재블록 등은 당초의 설 계안대로 정확한 치수를 가지는 것이 아니라 재료의 가공, 절단 및 용접 등의 과정을 거치면서 치수가 변형된다. 따라서, 선체의 조립시에는 이미 조립이 완료된 기준블록의 결합면과 이에 결합할 탑재블록의 치수를 실측한 후 그 차이만큼 탑재블록을 재가공한 후 용접하는 것이 일반적이다.

종래에는 기준블록 및 탑재블록의 접합면 주요부위를 먼저 광파 측정기 등으로 측정한 후 그 측정 데이터를 PDA 등에 입력하여 양 블록의 측정점 간의 편차를 계산하는 방식을 취하였다. 또한, 종래에는 선체의 기준블록의 접합면에 결합할 탑재블록을 크레인으로 위치시켜 임시 결합한 상태에서 눈금이 있는 자 등으로 양 블록 간의 접합면 치수 결합상태를 검사한 후 크레인으로 상기 탑재블록을 지상에 내려 지상에서 그에 맞도록 다시 절단 가공한 후 크레인으로 재탑재하기를 반복하였다. 이러한 반복 과정의 결과 양 블록의 결합면 부위가 정확히 들어 맞으면 비로소 탑재상태에서 용접작업을 수행하여 조립을 완성하게 되는 것이다.

이러한 종래의 방식은 여러 가지 단점을 가지고 있는데, 우선 3차원의 입체에 대한 좌표값만을 가지고 탑재정도 예측을 수행하므로 사용하기가 매우 번거로우며, 일정한 기간동안 고도의 숙련과정을 요하므로 신입사원의 교육기간이 길다는 문제가 있으며, 복잡한 형상의 블록에 대해서는 탑재블록의 수치관리가 매우 어렵다는 문제가 있다. 또한, 접합면을 기준으로 한 2개의 블록에 대해서만 탑재정도 예측이 가능하며 그러한 분석 결과에 있어서도 편차가 갭(gap)인지 오버랩(overlap)인지를 자동으로 판정할 수 없다는 불편이 존재한다.

더구나, 선체의 블록탑재 공정에서는 현장여건상 크레인 등을 사용하여 탑재 블록을 조립하게 되는데, 탑재블록의 정도 예측이 정확하지 못하면 반복되는 재탑재 공정으로 인하여 크레인 사용횟수가 증가하게 되어 비경제적이다. 현재 현장에서 사용하는 크레인의 경우 1회 사용회수가 증가하면 엄청난 비용이 추가적으로 발생한다. 게다가 탑재 상태에서 측정 및 절단 작업을 수행하는 경우 시간이 오래 걸리고 부정확하며, 안전상에도 문제가 있다.

따라서, 기준블록에 탑재할 탑재블록의 치수 정확도를 정확하게 계측 및 관리하고 단 1회의 지상 가공 및 탑재만으로 블록탑재 공정을 완료할 수 있도록 하는 시스템의 개발이 절실히 요청되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 탑재블록의 치수를 정확하게 계측한 후 이를 당초의 설계모델에 결합한 후 기준블록과 비교하여 그 편차를 정확하게 분석함으로써 단 1회의 지상 절단 가공만으로 원하는 수준의 정확도를 가지는 탑재블록을 얻을 수 있도록 하며, 아울러 크레인 등을 사용한 1회의 탑재 공정으로 조립 및 용접 공정을 완료할 수 있도록 하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, (a) 선박의 선체 블록의 탑재 정도를 예측하기 위해 기준블록과 탑재블록의 각 결합면에 다수의 측정점들을 설정하고 광파 측정기 등을 사용하여 측정한 각 블록의 측정점 정보를 획득하는 단계; (b) 기준블록 및 탑재블록의 각 설계모델에 상기 단계에서 획득한 측정점 정보를 매칭시켜 결합하는 단계; (c) 측정점 정보를 포함하는 기준블록 및 탑재블록의 각 설계모델 파일을 읽어들여 로딩하는 단계; 및 (d) 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 편차 분석을 위하여 상기 기준블록의 측정점들과 탑재블록의 측정점들을 상호 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법이 제공된다.

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여기서, 상기 (d) 단계 이후에 탑재블록과 기준블록 간의 편차를 더욱 정밀하게 조절하기 위하여 탑재블록을 이동 또는 회전시키는 단계(e)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탑재블록을 이동 또는 회전시키는 단계(e) 이후에 탑재블록의 각 측정점에 기준블록과의 편차값이 표시되는 완료체크시트를 생성하는 단계가 더 포함되는 것이 바람직하다.

상기 탑재블록의 이동은 1점이동 또는 2점 이동 방법으로 수행될 수 있으며, 상기 탑재블록의 회전은 1점-축회전(변위), 2점-축회전(변위), 1점-축회전(각도) 및 2점-축회전(각도) 방법 중에서 선택되는 어느 하나의 방법에 의하여 수행될 수 있다.

상기 (d) 단계에서 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 연결은 점이름 기준 연결방법, 점 위치 기준 연결방법 및 수동 연결방법 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 수행될 수 있다.

상기 (d) 단계에서 연결된 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 좌표값 편차를 편차벡터를 사용하여 표시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 3차원 설계모델과 3차원 측정모델을 바탕으로 탑재블록의 정도를 정확하게 예측할 수 있으므로 크레인을 사용한 임시 탑재상태에서 측정 및 절단 작업을 수행할 필요가 없어 작업이 신속하고 정확할 뿐 아니라 안전하다.

더구나, 정확한 편차 분석에 따라 지상에서 탑재블록을 1회 절단 가공한 후 바로 기준블록에 탑재하여 용접 후 조립이 완료되므로 크레인 사용량이 감소하고 수정 작업량이 감소하며, 도크의 회전율이 개선되며 그에 따라 선박의 건조기간이 단축된다는 장점이 있다.

아울러, 본 발명은 3차원 그래픽 기반의 탑재정도 예측 시스템을 사용함에 있어서 특별한 숙련도를 요하지 않으므로 신규인력도 손쉽게 배울 수 있어 업무적응기간이 획기적으로 단축되어 조선업계의 인력난을 해소할 수 있게 된다. 또한, 복잡한 형상의 블록에 대한 탑재정도 관리가 용이하며, 2개 이상의 복수 블록에 대한 탑재정도 관리도 동시에 수행할 수 있으며, 분석결과를 바탕으로 편차값이 오버 랩인지 갭인지를 한눈에 파악할 수 있게 되어 매우 편리하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 선박의 블록 탑재정도 예측 시스템의 개요도이다. 본 발명에서는 먼저 건조 중인 선박에 기 설치된 기준블록을 기준으로 여기에 결합하여 탑재될 탑재블록의 정도관리를 수행하는 것을 기본으로 한다.

출원인의 선 출원으로서 본 발명에 일체화된 출원번호 제10-2008-0020042호 "선박의 정도관리시스템 및 이를 포함한 기록매체"는 선체 블록의 정도관리에 관한 것으로서 1차 제작된 선체 블록을 조립기준 및 원 설계도면에 상응하도록 재가공하기 전에 정밀하게 측정하고 분석하여 재가공 작업을 용이하게 하여 작업효율을 증진시키기 위한 것이다. 상기 출원에서는 선체 블록의 3차원 설계도면에서 다수의 관리점을 생성하고, 체크시트를 작성하며, 측정점 정보를 획득하고, 관리점과 측정점을 정렬하며 정렬된 관리점과 측정점을 상호 연결하여 관리점과 측정점 간의 편차를 분석하는 것을 주요 골자로 하고 있으며, 이러한 관리점-측정점을 다루는 기본적인 아이디어는 본 발명에도 그대로 적용된다.

본 발명에서는 도시한 것처럼, 기준블록 및 탑재블록의 치수를 알기 위하여 각 측정점을 따라 광파 측정기 등으로 측정한 후 이러한 측정점을 기준블록과 선체블록의 설계모델에 결합한 후 양 블록을 비교하여 탑재블록의 기준블록으로부터의 편차를 계산한 후 그에 따라 탑재블록을 절단 가공하게 되는데, 그 주요한 공정은 다음과 같이 수행된다.

도 3은 본 발명에 의한 선박의 블록 탑재정도 예측 시스템의 각 공정을 작업순서대로 나타낸 공정도이다. 본 발명에 따른 선박의 블록의 탑재정도 예측 시스템은 크게 블록 측정단계(ST1), 설계모델-측정점 결합단계(ST2), 블록파일 로딩단계(ST3), 블록 연결단계(ST4), 블록 이동/회전 단계(ST5) 및 완료체크시트 작성단계(ST6)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 블록은 선박의 블록, 즉 선체 블록을 나타내는 것이다.

상기 블록 측정단계(ST1)에서는, 선체 블록의 탑재의 기준이 되는 기준블록(100)과 이에 결합하여 탑재되는 탑재블록(200)의 각 측정점을 따라 수치 좌표값을 실측하는 단계이다.
이 선체 블록의 측정은 광파 측정기를 사용하여 측정하는데, 최초에 측정이 시작되는 측정 원점을 정하고 이 기준점으로부터 일정한 방향으로 연속하여 측정하게 된다. 광파 측정기를 사용하여 선체 블록을 측정하는 방법은 여러 가지가 있으며 종래 공지된 방법을 사용하여 측정할 수 있다.
광파 측정기로 측정한 각 측정점의 좌표값 등의 데이터는 광파 측정기에 연결된 저장 수단에 저장된다. 상기 저장 수단으로는 PDA 등을 사용할 수 있으며, 상기 PAD 등은 광파 측정기에 유·무선으로 연결할 수 있다. 후에 상기 PDA 등의 메모리에 저장된 파일을 정도관리 프로그램이 내장된 컴퓨터에 입력하여 읽어 들이면 된다.

상기 설계모델-측정점 결합단계(ST2)에서는, 이미 3차원 그래픽 데이터로 설계된 기준블록 및 탑재블록의 각 설계점에 기 측정된 측정점을 결합하는 단계이다. 상기 설계점에 측정점을 결합하기 위하여는 당초 설계된 블록의 설계점과 측정점들 을 서로 대응하도록 정렬하는 작업이 수행되며, 그 이후 정렬된 설계점과 측정점을 서로 연결시키는 작업이 수행된다. 이렇게 하여 기준블록 및 탑재블록의 설계모델에 측정점에 관한 정보가 매칭되어 결합하면 측정점 정보를 포함하는 해당 설계모델을 파일로 저장한다.

여기서 3차원 설계모델의 설계점이란 기준블록 및 탑재블록의 설계모델의 각 중요한 지점으로 정의된 점을 말한다. 따라서, 설계점은 기준블록 및 탑재블록의 설계자가 임으로 부여할 수 있는 점이며, 블록의 모서리나 면과 선이 교차하는 부분, 판재와 내부재의 연장선이 만나는 지점 등 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 설계점의 각 위치는 설계자나 사용자가 수동으로 일일이 지정하여 입력할 수 있음은 자명하다.

상기 설계모델의 설계점에 측정점을 매칭하여 결합하는 방법은 설계점과 측정점 간을 정렬한 후 연결하는 방법이 사용될 수 있다. 즉, 당초에 설계된 블록의 설계점과 측정점들을 서로 일대일 대응하도록 정렬하는 작업이 우선 수행된다. 광파 측정기 등으로 측정한 측정점에 관한 정보를 컴퓨터의 그래픽 작업창(11)에 불러들이면 해당 위치의 좌표값 정보를 포함하는 각 측정점들은 모니터상에 흩어져 분포하게 된다. 이때, 블록의 설계점과 그에 대응하는 현물 블록의 측정점은 서로 정확하게 일치하지 않는다. 특히, 블록의 측정시 설계점과 연동하지 않고 단독으로 측정한 경우에는 설계점과 측정점의 위치나 방향 등이 완전히 다르게 나타난다. 이러한 경우에는 설계점과 측정점 간의 매칭 이전에 설계점과 측정점을 일정한 기준에 따라 서로 정렬시켜 일대일 대응하도록 정렬하는 작업이 선행되어야 한다. 일 예로 2개의 설계점과 이에 대응할 2개의 측정점을 사용하여 정렬할 수 있다. 변환할 2개의 측정점을 마우스 또는 대화상자에서 키보드 입력 등으로 선택할 수 있는데, 첫 번째 점은 원점이 되고 두 번째 점은 두 점을 지나는 기준 축을 형성한다. 다음으로 위에서 선택된 측정점에 대응될 설계점 두 점을 선택하면 나머지 설계점들에 측정점들이 자동으로 대응하도록 정렬된다. 이러한 작업은 모두 컴퓨터 프로그램에 의하여 자동으로 수행되도록 구현할 수 있다. 정렬이 완료되면, 설계점과 측정점을 각각 연결하는 작업이 수행된다. 이러한 연결작업은 다양한 방법으로 수행할 수 있는데 수동으로 일일이 측정점과 설계점을 지정하여 연결할 수도 있으나, 점 위치를 기준으로 연결하는 방법을 사용할 수도 있다. 점 위치 기준으로 연결하는 방법은 측정점과 설계점을 연결하기 위한 수치 범위를 입력하면 해당 수치범위 내에 있는 점만을 연결하는 방식으로 설계점과 측정점이 연결되는 것이다. 이전의 단계들을 거쳐 설계점-측정점 간에 일 대 일로 대응하도록 정렬이 완료되었으므로 각 설계점을 기준으로 주어진 연결범위 수치 값에 해당하는 거리를 반경으로 하는 범위 내에 존재하는 측정점을 해당 설계점에 연결하게 되는 것이다.

상기 블록파일 로딩 단계(ST3)에서는, 측정점에 관한 정보가 포함되어 저장된 기준블록 및 탑재블록 파일을 읽어 들여 로딩하게 된다. 도 4는 본 발명을 구체화하는 수단의 일 예인 컴퓨터 프로그램의 화면 구성 예시도로서, 기준블록(100)과 탑재블록(200)이 로딩되어 있다. 본 발명을 구체화하는 탑재정도 예측 컴퓨터 프로그램은 불러 들인 설계모델을 현시하는 그래픽 작업창(11), 각 측정점들에 대한 좌표정보를 보여주는 분석 작업창(12), 각종 편리한 기능을 모은 툴바(13), 화면 하 단의 커서 좌표(14), 좌표축(15) 및 편차의 크기를 나타내는 범례(16) 등으로 구성된다.

상기 블록 연결단계(ST4)에서는, 인접한 기준블록(100)과 탑재블록(200)의 탑재분석을 수행할 때, 선체 블록의 측정점 좌표를 이용한다. 즉, 인접한 두 블록의 측정점 좌표를 비교하여 선체 블록의 탑재 상태를 분석하게 된다. 따라서 탑재분석을 수행하기 이전에 기준블록(100) 및 탑재블록(200) 간의 측정점 연결관계를 먼저 설정해야 한다. 다시말하면, 기준블록(100)의 측정점과 탑재블록(200)의 어느 측정점들 간을 연결시킬 것인가를 설정하는 것이다.
본 발명에서는 상기 기준블록(100)의 측정점과 탑재블록(200)의 측정점 간 연결작업이 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 점 위치 또는 점 이름을 기준으로 하거나 혹은 수작업으로 직접 일일이 연결시킬 수 있다. 점의 위치를 기준으로 연결하는 방법은 기준블록(100)의 측정점에 가장 근접한 측정점을 자동으로 연결하는 방법이다.

도 5는 본 발명에 따라 점 위치 기준으로 선체 블록을 연결하는 방법을 나타낸 도면이다. 먼저, 연결할 기준블록(100)과 탑재블록(200)을 마우스 등으로 선택하여 설정한 후 연결범위를 설정하여 입력한다. 여기서 연결범위를 벗어난 측정점들은 서로 연결이 되지 않는다. 즉, 해당 연결범위의 수치 값 범위 내에 있는 측정점 간에만 연결이 되는 것이다.
이렇게 하면 기준블록(100)의 측정점과 탑재블록(200)의 대응하는 측정점들이 서로 연결된다. 이때, 탑재할 블록이 인서트 블록인지 아닌지를 선택해야 한다. 즉, 선체 블록의 선수/선미 관계 또는 안/밖 관계를 설정해야 한다. 안/밖의 관계는 도면에서 선체 블록의 센터라인(CL)을 기준으로 블록이 그 폭방향(y축 방향)으로 안쪽인지 바깥쪽인지를 의미하는 것이다. 이는 탑재블록(200)이 기준블록(100)에 대하여 앞쪽 또는 뒤쪽 아니면 좌측 또는 우측에 결합하는지가 먼저 결정되어야 하기 때문이다.

점 이름 기준으로 측정점 간을 연결하는 방법의 경우에는 기준블록(100)과 탑재블록(200)의 인접한 측정점의 이름이 동일할 때 자동으로 연결한다. 이는 기준블록(100)의 측정점 순서와 동일한 순서로 탑재블록(200)의 측정을 실시한 경우에 유용한 방법이다.

도 6은 본 발명에 따라 수동으로 블록을 연결하는 방법을 나타낸 도면인데, 사용자가 수동으로 탑재블록(200)의 측정점(210)들을 기준블록(100)의 측정점(110)들에 연결하고자 할 때 사용한다. 도시한 것처럼, 마우스로 그래픽 작업창(11)에서 서로 연결할 측정점들을 클릭하여 선택하거나 또는 대화상자에서 블록명과 측정점명을 입력하여 직접 연결할 수 있다.

상기 블록 이동/회전 단계(ST5)에서는, 블록의 탑재작업을 보다 정밀하게 수행하기 위하여 블록을 이동하고 회전시키는 단계이다. 본 발명을 구체화하는 블록탑재 컴퓨터 프로그램에서는 블록을 이동하거나 회전할 때 좀더 편리하게 하기 위하여 편차벡터를 사용하여 작업을 수행할 수 있다. 도 7a 및 도 7d는 본 발명에 따라 편차벡터를 사용하는 방법의 예를 도시한 도면이다. 편차벡터는 도 7a에 도시한 것처럼, 색상이 입혀진 화살표로 표현할 수 있다. 그리고 편차벡터의 색상을 범례(16)와 병용하여 사용하면 편차의 크기를 한눈에 알아볼 수 있어 편리하다. 즉, 편차의 크기에 따라 다른 색상의 화살표를 사용하여 편차벡터를 표시하면 편차의 정도를 한눈에 알 수 있게 되는 것이다. 도면에서 편차벡터가 ← → 모양이면 편차갭(22)을 나타내며, 편차벡터가 → ← 이면 편차 오버랩(21)을 나타내는 것으로 할 수 있다. 이러한 편차벡터는 전술한 블록 연결단계(ST4)에서 연결된 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 좌표값을 컴퓨터가 자동으로 계산하여 그 편차만큼 화살표로 표시하는 방법으로 얻어진다.

상기 편차벡터는 도 7b에 도시한 것처럼 측정점별로 편차벡터의 방향을 서로 다르게 지정할 수 있다. 도면에서는 세 군데의 측정점들 간의 편차가 x축 방향(23), y축 방향(24) 및 z축 방향(25)으로 각각 다르게 나타난다. 편차벡터의 방향을 지정하는 방법은 예를 들어 마우스를 이용하여 측정점을 하나씩 선택하거나 드래그하여 여러 측정점을 동시에 선택하게 할 수도 있다. 이후 팝업창 등에서 편차벡터의 방향을 선택하도록 하면 되는 것이다.

그런데 도 7c와 같이 탑재블록이 기준블록과 결합하여 표현되는 그래픽 도면에서는 편차벡터가 블록에 가려져서 잘 보이지 않는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 편차 보정값이라는 개념을 도입한다. 즉, 도 7d에 도시한 것처럼 탑재를록(200)을 기준블록(100)으로부터 일정 거리만큼 떨어뜨린 후 떨어진 거리만큼 편차 보정값으로 지정하면 블록은 떨어져 있더라도 편차값을 계산할 때는 보정값을 참조하여 블록이 결합되는 것처럼 계산하게 되는 것이다. 편차 보정값을 x,y,z 축의 세 방향으로 각각 설정할 수 있다.

블록의 이동/회전 단계(ST5)에는 전술한 편차벡터를 참고하여 블록을 이동/회전시킨다고 설명한 바 있는데, 이 단계는 탑재블록(200)의 이동 및/또는 회전을 통하여 더욱 이상적인 편차로 조정되도록 정밀하게 분석하는 단계이다. 전 단계인 블록 연결단계(ST4)를 거치면 기준블록(100)과 탑재블록(200)의 측정점들 간의 편차가 계산되므로 현장에서 탑재블록을 상기 편차만큼만 재가공하면 원하는 규격의 사이즈로 기준블록에 정확하게 들어맞게 되는 것이다. 따라서, 상기 블록의 이동/회전 단계가 반드시 필수적인 절차는 아니라고 할 수 있다. 그러나, 선체 블록의 구조상 재가공을 하기 어려운 부분과 상대적으로 재가공이 용이한 부분이 존재한다. 따라서, 선체 블록의 측정점을 다시 이동 및 회전시켜서 정밀히 조정함으로써 가공이 난해한 부분은 편차가 없거나 작게 되도록 하고 가공이 상대적으로 용이한 부분의 편차를 크게 되도록 조정하면 작업효율이 훨씬 향상되는 것이다.

본 발명에서 블록을 이동시키는 방법은 1점 이동과 2점이동이 있으며, 블록을 회전시키는 방법으로는 1점-축회전(변위), 2점-축회전(변위), 1점-축회전(각도) 및 2점-축회전(각도)가 있다.

1점이동은 도 8a에 도시한 바와 같이 블록을 전역축(x,y,z 축)방향으로 이동시키는 것이다. 즉, 이동시킬 블록을 마우스 등으로 선택한 후 이동 방향축을 선택하고 그래픽 작업창(11)에서 마우스로 해당 블록을 드래그하거나 이동변위를 직접 입력하면 된다.

2점이동은 도 8b에 도시한 것처럼 측정점 2점(212,213)을 서로 다른 방향으로 다른 변위값으로 이동할 때 사용한다. 블록 양 끝점을 서로 다른 방향으로 비틀어 회전시킬 때 유용한 방법이다. 마찬가지로 그래픽 작업창에서 이동시킬 블록의 측정점 2점을 선택하거나 대화상자에서 블록명과 측정점명을 선택하거나 입력한다. 이후 선택한 2개의 측정점의 이동변위를 입력하면 된다.

블록의 회전방법은 변위기준 회전과 각도기준 회전이 있는데, 변위기준 회전은 회전하게 될 측정점의 x,y,z축 방향 변위를 이용하여 블록을 회전시키는 방법이다. 일반적인 회전방법은 회전축과 회전각을 이용하게 된다. 그러나 블록의 탑재분석의 경우 회전각을 이용하는 것보다 회전하고자 하는 지점의 x,y,z 축 방향 이동변위를 이용하는 것이 더욱 효과적이다. 변위기준 회전방법은 회전축을 설정하는 방법에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 블록의 회전방법을 예시적으로 표현한 도면이다. 1점-축회전(변위)은 도 9a에 도시한 것처럼 사용자가 선택한 1개의 측정점과 그 측정점을 지나는 전역축(x,y,z축)을 회전축으로 이용하는 방법이다. 우선 그래픽 작업창(11)에서 회전 원점이 될 측정점(214)을 선택하거나 대화상자에서 대상 블록명과 회전원점이 될 측정점 번호를 선택한다. 회전원점을 선택하면 회전축이 그래픽 작업창에 그려진다. 다음으로 회전하게 될 회전점인 측정점(215)을 선택하거나 대화상자에서 회전점인 측정점 번호를 선택한다. 대화상자에서 회전축으로 사용할 전역축을 선택한다. 마지막으로 회전방향 및 회전거리를 입력하고 실행시키면 된다.

2점-축회전(변위)은 회전축을 설정할 때 2개의 측정점을 이용하는 방법이다. 즉, 사용자가 선택한 2개의 측정점(216a,216b)을 지나는 직선을 회전축으로 이용하는 방법이다. 마우스를 이용하여 회전축이 될 2개의 측정점(216a,216b)을 선택하거나 대화상자에서 대상 블록명과 회전축점이 될 측정점 번호를 선택한다. 이어서 마우스를 사용하거나 대화상자에서 회전시킬 점인 회전점이 될 측정점(217)을 선택한 다. 마지막으로 회전방향 및 회전변위를 입력하고 실행시키면 된다. 이에 따라 측정점 전체가 주어진 변위만큼 회전축을 기준으로 회전하게 되는 것이다.

각도기준 회전은 회전축과 회전각을 이용하여 블록이나 측정점을 회전시키는 방법이다. 여기에는 이미 설명한 바와 같이 1점-축회전(각도)와 2점-축회전(각도)의 방법이 있는데, 변위 대신 각도를 사용한다는 점을 제외하고는 전술한 1점-축회전(변위) 및 2점-축회전(변위)의 방법과 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 완료체크시트 작성단계(ST6)는 이전의 각 단계를 수행하여 완성된 기준블록의 측정점 및 탑재블록의 측정점 간의 편차분석 데이터를 포함하는 최종보고서를 출력하는 단계이다. 탑재분석이 완료된 탑재블록에 대하여 지정된 포맷으로 보고서를 출력할 수 있다. 도 10은 본 발명에 따른 완료체크시크의 일 예를 나타낸 도면이다. 완료체크시트에는 블록 간 갭과 오버랩 정도가 표시된다.

이상과 같이 수행하여 획득한 완료체크시트를 이용하여 탑재블록을 지상의 작업장에서 절단 가공한 후 크레인 등으로 기 조립된 기준블록에 결합한 후 용접하면 선체의 조립이 완료하게 되는 것이다. 위에서는 하나의 기준블록에 하나의 탑재블록을 결합하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 하나의 기준블록의 여러 면에 결합하여 탑재되는 여러 개의 탑재블록들을 동시에 분석하여 동일한 작업을 수행할 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 종전처럼 탑재블록을 기 조립된 기준블록에 크레인 등으로 근접시켜 임시 결합한 상태에서 눈금이 있는 자 등으로 수치를 실측한 후 크레인에 결합한 상태에서 절단 및 용접 작업을 수행하지 않아도 되므로 매우 편리하다.

전술한 실시예에서는 선박의 블록탑재의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 선박뿐만 아니라 기타 해상 구조물 등 강판이나 각재 등의 블록 자재를 가공 및 용접하여 조립하는 구조물에 적용이 가능하다.

도 1은 종래 기술에 의한 선박의 블록 탑재정도 예측 시스템의 개요도.

도 2는 본 발명에 의한 선박의 블록 탑재정도 예측 시스템의 개요도.

도 3은 본 발명에 의한 선박의 블록 탑재정도 예측 시스템의 각 공정을 작업순서대로 나타낸 공정도.

도 4는 본 발명을 구체화하는 수단의 일 예인 컴퓨터 프로그램의 화면 구성 예시도.

도 5는 본 발명에 따라 점 위치 기준으로 블록을 연결하는 방법을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따라 수동으로 블록을 연결하는 방법을 나타낸 도면.

도 7a 및 도 7d는 본 발명에 따라 편차벡터를 사용하는 방법의 예를 도시한 도면.

도 8a 내지 8b는 본 발명에 따른 블록의 이동방법을 예시적으로 표현한 도면.

도 9a alc 도 9b는 본 발명에 따른 블록의 회전방법을 예시적으로 표현한 도면.

도 10은 본 발명에 따른 완료체크시크의 일 예를 나타낸 도면.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. (a) 선박의 선체 블록의 탑재 정도를 예측하기 위해 기준블록과 탑재블록의 각 결합면에 다수의 측정점들을 설정하고 광파 측정기 등을 사용하여 측정한 각 블록의 측정점 정보를 획득하는 단계;

   (b) 기준블록 및 탑재블록의 각 설계모델에 (a) 단계에서 획득한 측정점 정보를 매칭시켜 결합하는 단계;

   (c) 측정점 정보를 포함하는 기준블록 및 탑재블록의 각 설계모델 파일을 읽어들여 로딩하는 단계; 및

   (d) 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 편차 분석을 위하여 상기 기준블록의 측정점들과 탑재블록의 측정점들을 상호 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 (d) 단계 이후에 탑재블록과 기준블록 간의 편차를 더욱 정밀하게 조절하기 위하여 탑재블록을 이동 또는 회전시키는 단계(e)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 탑재블록을 이동 또는 회전시키는 단계(e) 이후에 탑재블록의 각 측정점에 기준블록과의 편차 값이 표시되는 완료체크시트를 생성하는 단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,

    상기 탑재블록의 이동은 1점이동 또는 2점 이동 방법으로 수행되고, 상기 탑재블록의 회전은 1점-축회전(변위), 2점-축회전(변위), 1점-축회전(각도) 및 2점-축회전(각도) 방법 중에서 선택되는 어느 하나의 방법에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법.
11. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 (d) 단계에서 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 연결은 점이름 기준 연결방법, 점 위치 기준 연결방법 및 수동 연결방법 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 (d) 단계에서 연결된 기준블록의 측정점과 탑재블록의 측정점 간의 좌표값 편차를 편차벡터를 사용하여 표시하는 것을 특징으로 하는 선박의 선체 블록 탑재정도 예측방법.

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