KR102027684B1 - System and method for manufacturing ship propeller using 3D printer - Google Patents
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Abstract
프로펠러의 날개의 면에 유체 유도 레일이 형성되어, 회전 시 날개의 전단부로부터 유체가 유입되어 후반부로 배출되면서 추진력을 발생시키되, 추진 효율이 극대화되도록 하는 프로펠러를 3D 프린터를 이용하여 제조하는 시스템 및 방법이 개시된다. 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템은 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 및 상기 데이터 생성부로부터 수신된 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 하여, 상기 선박용 프로펠러를 생성하는 프로펠러 생성부;를 포함하고, 상기 3D 모델링 데이터는, 구동축과 연결되어 축 회전을 하도록 원통형으로 마련되는 허브와, 상기 허브의 외주면을 따라 연결되도록 마련되는 복수의 날개 및 유체를 전단부에서 후단부로 진행시키는 각각의 날개의 면에 마련되어, 상기 유체의 진행을 유도하는 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이다. 이에 의해, 간단한 공정에 의해 선박용 프로펠러를 제조 가능하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 공정에 소요되는 시간이 단축되어 대량 생산이 가능할 수 있다.A system for producing a propeller using a 3D printer, wherein a fluid induction rail is formed on the surface of the wing of the propeller to generate a propulsion force while the fluid is introduced from the front end of the wing and discharged to the second half while maximizing propulsion efficiency The method is disclosed. Ship propeller manufacturing system using a 3D printer includes a data generation unit for generating 3D modeling data for the ship propeller; And a propeller generator configured to generate the ship propeller based on the 3D modeling data received from the data generator, wherein the 3D modeling data is connected to a driving shaft and is provided in a cylindrical shape to rotate the shaft. And a plurality of wings and fluids provided to be connected along the outer circumferential surface of the hub on the surfaces of the respective blades for advancing from the front end portion to the rear end portion, wherein the plurality of fluid induction rails are formed to guide the progress of the fluid. 3D modeling data for. As a result, the ship propeller may be manufactured by a simple process, thereby lowering the production cost, and the time required for the process may be shortened, thereby enabling mass production.
Description
본 발명은 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로펠러의 날개의 면에 유체 유도 레일이 형성되어, 회전 시 날개의 전단부로부터 유체가 유입되고 후반부로 배출되는 과정에서 추진력을 발생시키되, 추진 효율이 극대화되도록 하는 프로펠러를 3D 프린터를 이용하여 제조하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship propeller manufacturing system and method using a 3D printer, and more particularly, the fluid guide rail is formed on the surface of the blade of the propeller, the process of flowing fluid from the front end of the blade during rotation and discharged to the second half The present invention relates to a system and method for producing a propeller using a 3D printer to generate a propulsion force to maximize the propulsion efficiency.
일반적으로, 회전날개 형태로 구성되어 원동기의 회전력을 추진력으로 바꾸어 유체를 일정한 방향으로 밀어내는 프로펠러는, 선박, 비행기, 발전기 등에 널리 사용되고 있다.In general, a propeller configured in the form of a rotary wing to push the fluid in a predetermined direction by changing the rotational force of the prime mover to a driving force is widely used in ships, airplanes, generators and the like.
이러한 프로펠러는, 회전동력을 방생시켜 전달하는 원동기와 축에 의해 연결되어 결합되고, 날개 모양은 곡면을 이루어 전방에 위치한 곡선인 전단부(Leading edge)와 후방에 위치한 곡선인 후단부(Tariling edge)로 구성되며, 회전시 날개의 전단부로 유체가 유입되어 날개의 후단부로 배출되면서 추진력을 발생시킨다.These propellers are connected and coupled by a shaft and a prime mover that generates and transmits rotational power, and the blade shape is curved to form a curved leading edge and a rear trailing edge. Consisting of fluid, the fluid flows into the front end of the wing and is discharged to the rear end of the wing to generate a driving force.
이와 같이, 프로펠러의 회전을 통해 추진력을 발생시키기 위해서는 디젤 등의 오일을 사용하여 엔진을 구동하여야 하는데, 이 경우 많은 양의 오일이 소모되고 온실가스가 배출됨에 따라, 환경 파괴 등의 문제를 야기하게 된다는 문제가 발생하여, 최근에는 선박의 추진 시 추진 효율을 증대시켜, 연료 사용량을 감축할 수 있는 다양한 노력이 이루어지고 있다.As such, in order to generate propulsion through the rotation of the propeller, the engine must be driven using oil such as diesel. In this case, a large amount of oil is consumed and greenhouse gases are emitted, thereby causing problems such as environmental destruction. In recent years, various efforts have been made to increase the propulsion efficiency during the propulsion of ships and to reduce the fuel consumption.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 선박용 프로펠러 제조에 3D 스캐너 및 3D 프린터를 이용하여, 간단한 공정에 의해 선박용 프로펠러를 제조 가능하도록 하되, 선박용 프로펠러에 유체 유도 레일이 형성되도록 하여, 프로펠러의 추진 효율이 극대화되도록 함으로써, 선박의 연료 사용량의 감축이 가능한 선박용 프로펠러를 제조할 수 있는 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, by using a 3D scanner and a 3D printer for the production of ship propeller, to be able to manufacture a ship propeller by a simple process, the fluid to the ship propeller By providing an induction rail to maximize the propulsion efficiency of the propeller, to provide a marine propeller manufacturing system and method using a 3D printer that can produce a marine propeller capable of reducing the fuel consumption of the vessel.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 유체 유도 레일이 형성되지 않은 프로펠러를 스캔하여도, 유체 유도 레일이 형성된 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하도록 함으로써, 유체 유도 레일 형성을 위한 별도의 모델링 작업 없이도, 유체 유도 레일이 형성된 프로펠러를 생성할 수 있도록 하는 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템 및 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention, by scanning the propeller without the fluid guide rail is formed, by generating 3D modeling data for the propeller on which the fluid guide rail is formed, without a separate modeling work for forming the fluid guide rail, The present invention provides a system and method for manufacturing a propeller for a ship using a 3D printer that can generate a propeller formed with a fluid guide rail.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템은 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 및 상기 데이터 생성부로부터 수신된 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 하여, 상기 선박용 프로펠러를 생성하는 프로펠러 생성부;를 포함하고, 상기 3D 모델링 데이터는, 구동축과 연결되어 축 회전을 하도록 원통형으로 마련되는 허브와, 상기 허브의 외주면을 따라 연결되도록 마련되는 복수의 날개 및 유체를 전단부에서 후단부로 진행시키는 각각의 날개의 면에 마련되어, 상기 유체의 진행을 유도하는 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이다.Ship propeller manufacturing system using a 3D printer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a data generation unit for generating 3D modeling data for the ship propeller; And a propeller generator configured to generate the ship propeller based on the 3D modeling data received from the data generator, wherein the 3D modeling data is connected to a driving shaft and is provided in a cylindrical shape to rotate the shaft. And a plurality of wings and fluids provided to be connected along the outer circumferential surface of the hub on the surfaces of the respective blades for advancing from the front end portion to the rear end portion, wherein the plurality of fluid induction rails are formed to guide the progress of the fluid. 3D modeling data for.
그리고 상기 3D 모델링 데이터는, 각각의 유체 유도 레일이 상기 각각의 날개의 면으로부터 외측 방향으로 돌출되어 형성되되, 상기 유체의 진행 방향과 수평한 방향의 길이를 갖도록 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 수 있다. And the 3D modeling data, 3D modeling data for the ship propeller is formed so that each fluid guide rail protrudes outwardly from the surface of each wing, and has a length in a direction parallel to the traveling direction of the fluid Can be.
또한, 상기 3D 모델링 데이터는, 상기 각각의 날개의 전단부에서 후단부로 갈수록 상기 각각의 유체 유도 레일의 폭이 넓어지도록 형성되어, 상기 날개의 전단부에서 후단부로 갈수록, 상기 유체의 진행이 유도되도록 하는 유도 경로가 좁아지게 되고, 상기 좁아지는 유도 경로에 의해, 상기 유도 경로를 빠져나가는 유체의 속력이 빨라지도록 하는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 수 있다.In addition, the 3D modeling data is formed so that the width of each of the fluid guide rail is wider from the front end of each wing to the rear end, so that the progress of the fluid from the front end of the wing to the rear end The induction path may be narrowed, and the narrowed induction path may be 3D modeling data for a ship propeller to speed up the fluid exiting the induction path.
그리고 상기 3D 모델링 데이터는, 상기 각각의 유체 유도 레일이, 선박의 진행방향을 기준으로 상기 각각의 날개의 전면(前面)에 형성되도록 하는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 수 있다.The 3D modeling data may be 3D modeling data of a propeller for a ship such that each of the fluid guide rails is formed on the front surface of each wing based on the traveling direction of the ship.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템은 상기 유체 유도 레일이 형성된 선박용 프로펠러 또는 상기 유체 유도 레일이 형성되지 않은 선박용 프로펠러를 스캔하여 스캔 데이터를 수집하고, 상기 수집된 스캔 데이터를 데이터 생성부로 전송하는 스캔부;를 더 포함하고, 상기 데이터 생성부는, 상기 스캔 데이터를 기반으로 하여 상기 3D 모델링 데이터를 생성하되, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 프로펠러 생성부로 상기 생성된 3D 모델링 데이터를 전송하고, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 재생성하여, 상기 프로펠러 생성부로 상기 재생성된 3D 모델링 데이터를 전송할 수 있다.In addition, the ship propeller manufacturing system using a 3D printer according to an embodiment of the present invention to collect the scan data by scanning the ship propeller with the fluid guide rail is formed or the ship propeller is not formed with the fluid guide rail, the collected The apparatus may further include a scan unit configured to transmit scan data to a data generator, wherein the data generator generates the 3D modeling data based on the scan data, wherein the generated 3D modeling data is stored in the plurality of fluid guide rails. In the case of 3D modeling data for the propeller to be formed, and transmits the generated 3D modeling data to the propeller generating unit, and the generated 3D modeling data is 3D modeling data for the propeller in which the plurality of fluid guide rail is not formed The plurality of fluid guide rail is formed As to regenerate the 3D modeling data for a repeller, it may send the re-create the 3D modeling data parts of the propeller generated.
그리고 상기 데이터 생성부는, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도레일이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 복수의 유체 유도레일이 형성되지 않은 프로펠러의 각각의 날개 전면에, 상기 프로펠러의 회전 중심을 기준으로하는 동심원의 원주를 따라 형성되는 각각의 유체 유도레일이 상기 중심으로부터 각각의 기설정된 거리에 형성되도록 하여 상기 3D 모델링 데이터를 재생성할 수 있다. The data generation unit may include a front surface of each wing of the propeller on which the plurality of fluid guide rails are not formed, when the generated 3D modeling data is 3D modeling data for the propeller on which the plurality of fluid guide rails are not formed. The 3D modeling data may be regenerated by allowing each fluid guide rail formed along a circumference of a concentric circle with respect to the center of rotation of the propeller to be formed at a predetermined distance from the center.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 방법은, 데이터 생성부가 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하는 단계; 및 프로펠러 생성부가 상기 데이터 생성부로부터 수신된 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 하여, 상기 선박용 프로펠러를 생성하는 단계; 를 포함하고, 상기 3D 모델링 데이터를 생성하는 단계는, 구동축과 연결되어 축 회전을 하는 원통형의 허브와, 상기 허브의 외주면을 따라 연결되는 복수의 날개 및 유체를 전단부에서 후단부로 진행시키는 각각의 날개의 면에, 상기 유체의 진행을 유도하는 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성한다.On the other hand, ship propeller manufacturing method using a 3D printer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the data generating step for generating 3D modeling data for the ship propeller; And a propeller generator generating the ship propeller based on the 3D modeling data received from the data generator. The generating of the 3D modeling data may include: a cylindrical hub connected to a driving shaft to rotate the shaft, and a plurality of vanes and fluids connected along an outer circumferential surface of the hub from the front end to the rear end, respectively. On the surface of the wing, 3D modeling data is generated for a marine propeller in which a plurality of fluid guide rails are formed to guide the progress of the fluid.
이에 의해, 간단한 공정에 의해 선박용 프로펠러를 제조 가능하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 공정에 소요되는 시간이 단축되어 대량 생산이 가능할 수 있다.As a result, the ship propeller may be manufactured by a simple process, thereby lowering the production cost, and the time required for the process may be shortened, thereby enabling mass production.
또한, 선박용 프로펠러에 유체 유도 레일이 형성되어, 프로펠러의 추진 효율이 극대화됨으로써, 선박의 연료 사용량을 줄일 수 있으며, 온실가스에 의해 환경오염을 최소화할 수 있는 선박용 프로펠러를 제조할 수 있다.In addition, the fluid induction rail is formed on the propeller for the ship, the propulsion efficiency of the propeller is maximized, it is possible to reduce the fuel consumption of the ship, it is possible to manufacture a ship propeller that can minimize environmental pollution by greenhouse gases.
그리고 유체 유도 레일 형성을 위한 별도의 모델링 작업 없이도, 유체 유도 레일이 형성된 프로펠러를 생성할 수 있도록 하여, 유체 유도 레일이 형성되는 다양한 모델의 프로펠러를 제조할 수 있다.And without the need for a separate modeling work for forming the fluid guide rail, it is possible to produce a propeller formed with a fluid guide rail, it is possible to manufacture a variety of models of the propeller on which the fluid guide rail is formed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템의 구성요소를 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 프로펠러를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 생성부를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 유도 레일을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔부 및 데이터 생성부를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 생성부를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 생성부를 설명하기 위해 도시한 도면 및
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram for explaining the components of a ship propeller manufacturing system using a 3D printer according to an embodiment of the present invention,
2 is a view illustrating a ship propeller according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing in more detail the data generating unit according to an embodiment of the present invention;
4 is a view illustrating in more detail the fluid guide rail according to an embodiment of the present invention;
5 is a view illustrating in more detail a scan unit and a data generator according to an embodiment of the present invention;
6 is a view illustrating in more detail the data generating unit according to an embodiment of the present invention;
7 is a view illustrating a data generation unit according to another embodiment of the present invention;
8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a ship propeller using a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments introduced below are provided as an example to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals denote like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템(이하, '프로펠러 제조 시스템'이라 한다.)의 구성요소를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 프로펠러(310)를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.1 is a block diagram for explaining the components of a marine propeller manufacturing system (hereinafter referred to as "propeller manufacturing system") using a 3D printer according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an embodiment of the present invention It is a perspective view shown for demonstrating the
이하에서는 도 1 내지 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 제조 시스템을 설명하기로 한다.Hereinafter, a propeller manufacturing system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
본 실시예에 따른 프로펠러 제조 시스템은, 3D 스캐너 및 3D 프린터를 이용하여, 간단한 공정에 의해 선박용 프로펠러(310)를 제조 가능하도록 하되, 선박용 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 하여, 프로펠러(310)의 추진 효율이 극대화되도록 함으로써, 선박의 연료 사용량의 감축이 가능한 선박용 프로펠러를 제조할 수 있는 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템 제공하기 위해 마련된다.In the propeller manufacturing system according to the present embodiment, using the 3D scanner and the 3D printer, it is possible to manufacture the
또한, 본 실시예에 따른 프로펠러 제조 시스템은, 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 프로펠러를 스캔하여도, 유체 유도 레일(313)이 형성된 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하도록 함으로써, 유체 유도 레일(313) 형성을 위한 별도의 모델링 작업 없이도, 유체 유도 레일(313)이 형성된 프로펠러(310)를 생성할 수 있도록 하는 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템 및 방법을 제공함에 있다.In addition, the propeller manufacturing system according to the present embodiment, by scanning the propeller without the
이를 위해, 본 실시예에 따른 프로펠러 제조 시스템은, 스캔부(100), 데이터 생성부(200) 및 프로펠러 생성부(300)가 포함될 수 있다.To this end, the propeller manufacturing system according to the present embodiment may include a
스캔부(100)는, 유체 유도 레일(313)이 형성된 선박용 프로펠러(310) 또는 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 선박용 프로펠러를 스캔하여, 선박용 프로펠러(310)에 대한, 스캔 데이터를 수집하기 위해 마련될 수 있다.The
구체적으로, 스캔부(100)는, 레이져 또는 사진측량(Photogrammetry) 등의 다양한 방법으로 구현될 수 있으며, 생성된 스캔 데이터는 데이터 생성부(200)로 전송되도록 할 수 있다.In detail, the
데이터 생성부(200)는, 스캔부(100)로부터 수신된 스캔 데이터를 기반으로 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하기 위해 마련될 수 있다.The
구체적으로, 데이터 생성부(200)에 의해 생성되는 3D 모델링 데이터는, 구동축과 연결되어 축 회전을 하도록 원통형으로 마련되는 허브(311)와, 상기 허브(311)의 외주면을 따라 연결되도록 마련되는 복수의 날개(312) 및 유체를 전단부에서 후단부로 진행시키는 각각의 날개(312)의 면에 마련되어, 유체의 진행을 유도하는 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되는 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터이다.Specifically, the 3D modeling data generated by the
그리고 데이터 생성부(200)에 의해 생성되는 3D 모델링 데이터는, 각각의 유체 유도 레일(313)이 각각의 날개(312)의 면으로부터 외측 방향으로 돌출되어 형성되되, 유체의 진행 방향과 수평한 방향의 길이를 갖도록 형성되는 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터일 수 있다. The 3D modeling data generated by the
또한, 도 2에서는 유체 유도 레일(313)이 각각의 날개(312)마다 두 개씩 형성되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 데이터 생성부(200)는 필요에 따라 유체 유도 레일(313)의 수가 더 증가된 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성할 수 있다.In addition, in FIG. 2, two
여기서, 유체 유도 레일(313)은 프로펠러(310)의 추진 효율을 증대시키기 위해 마련되는데, 유체 유도 레일(313)이 프로펠러(310)의 추진 효율을 증대시키는 원리는 도 3 내지 4를 참조하여 후술하기로 한다.Here, the
프로펠러 생성부(300)는, 데이터 생성부(200)로부터 수신된 3D 모델링 데이터를 기반으로 선박용 프로펠러(310)를 생성하기 위해 마련된다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 생성부(200)를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 유도 레일(313)을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.3 is a view illustrating the
이하에서는 도 3 내지 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 데이터 생성부(200)를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 데이터 생성부(200)는, 각각의 유체 유도 레일(313)이 각각의 날개(312)의 면으로부터 외측 방향으로 돌출되어 형성되되, 유체의 진행 방향과 수평한 방향의 길이를 갖도록 형성되는 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성할 수 있다. As described above, the
여기서, 3D 모델링 데이터는, 각각의 날개의 전단부(312a)에서 날개의 후단부(312b)로 갈수록 각각의 유체 유도 레일(313)의 폭이 넓어지도록 형성되어, 날개의 전단부(312a)에서 날개의 후단부(312b)로 갈수록, 유체의 진행이 유도되도록 하는 유도 경로의 폭이 좁아지게 되고, 좁아지는 유도 경로에 의해, 유도경로를 배출되는 유체의 속력이 빨라지도록 하는 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터일 수 있다.Here, the 3D modeling data is formed such that the width of each
구체적으로, 도 3을 살펴보면, 도 3의 프로펠러(310)가 회전하면, 좌측에서 우측방향으로 유체가 흐르게 되고, 선박은 우측에서 좌측 방향으로 이동할 수 있는 추진력을 얻을 수 있다. Specifically, referring to FIG. 3, when the
또한, 도 4를 살펴보면, 유체 유도 레일의 후단부의 폭(W2)이 유체 유도 레일의 전단부의 폭(W1)보다 넓게 형성되어 있으며, 이로 인해, 유도 경로의 전단부의 폭(W3)이 유도 경로의 후단부의 폭(W4)보다 넓게 형성될 수 있다.4, the width W2 of the rear end of the fluid guide rail is formed to be wider than the width W1 of the front end of the fluid guide rail, whereby the width W3 of the front end of the guide path is It may be formed wider than the width (W4) of the rear end.
그리고 이와 같은 형태의 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되어 베르누이의 원리에 의해 유체가 날개의 전단부(312a)에서 후단부로 갈수록 압력이 높아지다가 날개의 후단부(312b)를 배출되면서 유체의 속력이 빨라 질 수 있고, 이에 의해, 프로펠러(310)에 의한 추진 효율이 증대되고, 선박의 연료 사용량은 감소시킬 수 있다.In addition, a plurality of
또한, 데이터 생성부(200)는, 유체 유도 레일(313)이 선박의 진행방향을 기준으로 각각의 날개(312)의 전면(前面)에 형성되도록 할 수 있으며, 필요에 따라 후면(後面)에 형성되도록 하는 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성할 수 있다.In addition, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔부(100) 및 데이터 생성부(200)를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 생성부(200)를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.5 is a view illustrating the
이하에서는 도 5 내지 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 스캔부(100) 및 데이터 생성부(200)를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the
상술한 바와 같이, 스캔부(100)는, 유체 유도 레일(313)이 형성된 선박용 프로펠러(310) 또는, 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 선박용 프로펠러(310)를 스캔하여, 선박용 프로펠러(310)에 대한, 스캔 데이터를 수집하기 위해 마련될 수 있다.As described above, the
이때, 데이터 생성부(200)는, 스캔 데이터를 기반으로 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하되, 생성된 3D 모델링 데이터가 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되는 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터인지 확인할 수 있다.In this case, the
구체적으로, 데이터 생성부(200)는, 생성된 3D 모델링 데이터의 날개(312)에 해당하는 부부을 추출하여, 날개(312)의 길이 방향 단면에 복수의 단차진 형태가 형성되어 있는지 확인함으로써, 생성된 3D 모델링 데이터가 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되는 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터인지 확인할 수 있다.Specifically, the
만약, 생성된 3D 모델링 데이터가 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되는 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터로 판단되는 경우, 프로펠러 생성부(300)로 생성된 3D 모델링 데이터를 전송하여, 선박용 프로펠러(310)가 생성되도록 할 수 있다.If the generated 3D modeling data is determined as 3D modeling data for the
그리고 생성된 3D 모델링 데이터가 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터로 판단될 경우, 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되는 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 재생성하여, 프로펠러 생성부(300)로 재생성된 3D 모델링 데이터를 전송할 수 있다.When the generated 3D modeling data is determined to be 3D modeling data for the propeller on which the plurality of
구체적으로, 도 5의 a와 같이 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 프로펠러가 스캔부(100)에 의해 스캔되어 스캔 데이터가 생성되고, 데이터 생성부(200)에 전송된 경우, 데이터 생성부(200)는, 스캔 데이터를 기반으로 하여 3D 모델링 데이터를 생성하고, 생성된 3D 모델링 데이터가 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터임을 판단하여, 생성된 3D 모델링 데이터에 유체 유도 레일(313)을 추가함으로써 도5의 b와 같은 유체 유도 레일(313)이 형성된 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터로 재생성하는 과정이 수행되도록 할 수 있다.Specifically, when a propeller in which the
예를 들어, 생성된 3D 모델링 데이터를 유체 유도 레일(313)이 추가된 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터로 재생성하는 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 날개(312)에 두 개의 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 할 경우, 각각의 날개(312)의 외주연을 날개의 전단부(312a)와 날개의 후단부(312b)로 나눈 후, 날개의 전단부(312a)의 외주연에 4개의 지점(P1, P3, P5, P7)을 설정하고, 날개의 후단부(312b)의 외주연에 4개의 지점(P2, P4, P6, P8)을 설정할 수 있다.For example, a method of regenerating the generated 3D modeling data into 3D modeling data for the
여기서 전단부에 지정된 4개의 지점(P1, P3, P5, P7)은, 각각의 날개의 전단부(312a)에 속하는 외주연 중, 프로펠러(310)의 중심(P0)에서 각각 기설정된 거리만큼 떨어진 지점일 수 있다. 그리고 후단부에 지정된 4개의 지점(P2, P4, P6, P8) 역시, 각각의 날개의 후단부(312b)에 속하는 외주연 중, 프로펠러의 중심(P0)에서 각각 기설정된 거리만큼 떨어진 지점일 수 있다.Here, the four points P1, P3, P5, and P7 designated at the front end are separated by a predetermined distance from the center P0 of the
구체적으로, 각각의 지점을 설정하는 기설정된 거리는 절대적인 거리일 수 있지만 상대적인 거리일 수 있다. In detail, the predetermined distance for setting each point may be an absolute distance but a relative distance.
예를 들어, 3D 모델링 데이터에 포함되는 프로펠러의 날개(312)의 외주연 중, 프로펠러의 중심(P0)으로부터 가장 떨어져 있는 외주연의 지점에서 중심(P0)까지의 거리를 1로 두었을 때, 제1 지점(P1)은 중심(P0)으로부터 0.65만큼 떨어진 날개의 전단부(312a)의 외주연 위치로, 제2 지점(P2)은 줌심점으로부터 4만큼 떨어진 날개의 후단부(312b)의 외주연 위치로, 제 3지점(P3)은 중심(P0)으로부터 0.7만큼 떨어진 날개의 전단부(312a)의 외주연 위치로, 제4 지점(P4)은 중심(P0)으로부터 5만큼 떨어진 날개의 후단부(312b)의 외주연 위치로 설정될 수 있다.For example, when the distance from the point of the outer circumference farthest from the center P0 of the propeller to the center P0 is set to 1 in the outer circumference of the
그리고 제5 지점(P5)은 중심(P0)으로부터 8.5만큼 떨어진 날개의 전단부(312a)의 외주연 위치로, 제6 지점(P6)은 중심(P0)으로부터 7만큼 떨어진 날개의 후단부(312b)의 외주연 위치로, 제7 지점(P7)은 중심(P0)으로부터 9만큼 떨어진 날개의 전단부(312a)의 외주연 위치로, 제8 지점(P8)은 중심(P0)으로부터 8만큼 떨어진 날개의 후단부(312b)의 외주연 위치로 설정될 수 있다. The fifth point P5 is the outer circumferential position of the
이때, 날개의 전단부(312a)의 위치한 연속되는 지점 사이의 거리는 날개의 후단부(312b)에 위치한 연속되는 지점 사이의 거리보다 좁게 형성되도록 위치되며, 제1 지점(P1)은 제2 지점(P2)과, 제3 지점(P3)은 제4 지점(P4)과, 제5 지점(P5)은 제6 지점((P6)과, 제7 지점(P7)은 제 8지점(P8)과 선으로 연결되되, 연결되는 선은 소정의 곡률을 갖도록 연결될 수 있다. 이 후 제1 지점(P1), 제2 지점(P2), 제3 지점(P3) 및 제4 지점(P4)이 4개의 꼭지점을 이루는 면과, 제5 지점(P5), 제6 지점(P6), 제7 지점(P7) 및 제8 지점(P8)이 4개의 꼭지점을 이루는 면에 날개(312)의 면으로부터 외측 방향으로 소정길이 돌출되어 두껍게 형성되도록 하여, 데이터 생성부(200)는 각각의 날개(312)의 면에 각각 두 개의 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 하는 3D 모델링 데이터로 재생성되도록 할 수 있다.In this case, the distance between successive points located at the
만약, 세 개의 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 할 경우에는 전단부 및 후단부에 각각 6개의 지점을 설정하도록 하여 세 개의 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 할 수 있다.If three
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 생성부(200)를 설명하기 위해 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a
이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 생성부(200)를 설명하기로 한다.Hereinafter, the
다른 실시예에 따른 데이터 생성부(200)는, 생성된 3D 모델링 데이터에 포함된 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 것으로 판단되는 경우, 일 실시예에 따른 데이터 생성부(200)와 다른 방식으로 3D 모델링 데이터를 재생성할 수 있다.When it is determined that the
다른 실시예에 따른 데이터 생성부(200)는, 생성된 3D 모델링 데이터에 포함된 프로펠러(310)에 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 것으로 판단되는 경우, 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 프로펠러의 각각의 날개(312) 전면에, 프로펠러의 회전 중심(P0)을 기준으로 하는 동심원의 원주를 따라 형성되는 각각의 유체 유도 레일(313)이 중심(P0)으로부터 각각의 기설정된 거리(r1, r2)에 형성되도록 하여 3D 모델링 데이터를 재생성할 수 있다.If it is determined that the plurality of
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 유체 유도 레일(313)이 형성되지 않은 프로펠러의 중심(P0)을 기준으로 하는 복수의 동심원이 형성되도록 하되, 원의 반지름이 기설정된 값(r1, r2)을 갖도록 하는 동심원의 원주를 따라 각각의 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 하되, 각각의 날개의 전단부(312a)에서 각각의 날개의 후단부(312b)로 갈수록 폭이 두꺼워지는 유체 유도 레일(313)이 형성되도록 하여 3D 모델링 데이터를 재생성할 수 있다.As shown in FIG. 7, a plurality of concentric circles are formed based on the center P0 of the propeller on which the plurality of
구체적으로, 도 7과 같이, 데이터 생성부(200)는, 프로펠러(310)의 중심을 기준으로 하고, 날개(312)의 끝단부까지의 거리를 반지름으로 하는 동심원(C4)의 반지름을 기준으로 하였을 때, 반지름(r1)이 0.6배인 동심원(C2)과, 반지름(r2)이 0.8배인 동심원(C3)을 따라 각각의 날개(312)의 면으로부터 외측 방향으로 소정길이 돌출되어 형성되는 각각의 유체 유도레일이 형성되도록 하되, 전단부의 폭보다 후단부의 폭이 더욱 넓게 형성되도록 하는 각각의 유체 유도 레일(313)이 추가 형성되도록 하는 3D 모델링 도면을 재생성 할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 7, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러(310) 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a
이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러(310) 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a
본 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러(310) 제조 방법은, 우선 스캔부(100)가 선박용 프로펠러(310)를 스캔하여 스캔 데이터를 수집하고(S810), 수집한 스캔 데이터를 데이터 생성부(200)에 전송하여, 데이터 생성부(200)가 스캔 데이터를 기반으로 선박용 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하며(S820), 데이터 생성부(200)가 생성된 3D 모델링 데이터의 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되어있는지 여부를 판단할 수 있다(S830).In the method for manufacturing a
그리고 생성된 3D 모델링 데이터의 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되어있지 않은 것으로 판단되면(S830-N), 데이터 생성부(200)는 유체 유도 레일(313)이 형성되는 프로펠러(310)에 대한 3D 모델링 데이터를 재생성하며(S840), 데이터 생성부(200)는 재생성된 3D 모델링 데이터의 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되어 있는지 여부를 다시 판단하게 될 수 있다.When it is determined that the
반대로, 데이터 생성부(200)가 생성된 3D 모델링 데이터의 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되어 있는 것으로 판단되면(S830-Y), 프로펠러 생성부(300)에 3D 모델링 데이터를 전송하고, 프로펠러 생성부(300)는 수신된 3D 모델링 데이터를 기반으로 선박용 프로펠러(310)를 생성할 수 있다(S850).On the contrary, if it is determined that the
이를 통해, 간단한 공정에 의해 선박용 프로펠러(310)를 제조 가능하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 공정에 소요되는 시간이 단축되어 대량 생산이 가능할 수 있다.Through this, the
또한, 선박용 프로펠러(310)에 유체 유도 레일(313)이 형성되어, 프로펠러(310)의 추진 효율이 극대화됨으로써, 선박의 연료 사용량을 줄일 수 있으며, 온실가스에 의해 환경오염을 최소화할 수 있는 선박용 프로펠러(310)를 제조할 수 있다.In addition, the
그리고 유체 유도 레일(313) 형성을 위한 별도의 모델링 작업 없이도, 유체 유도 레일(313)이 형성된 프로펠러(310)를 생성할 수 있도록 하여, 유체 유도 레일(313)이 형성되는 다양한 모델의 프로펠러를 제조할 수 있다.In addition, without a separate modeling work for forming the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.Although the above has been shown and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but in the technical field to which the present invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
100: 스캔부 200: 데이터 생성부
300: 프로펠러 생성부 310: 프로펠러
311: 허브 312: 날개
312a: 날개의 전단부 312b: 날개의 후단부
313: 유체 유도 레일 313a: 유체 유도 레일의 전단부
313b: 유체 유도 레일의 후단부100: scan unit 200: data generation unit
300: propeller generation unit 310: propeller
311
312a: front end of the
313:
313b: rear end of fluid guide rail
Claims (7)
선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 및
상기 데이터 생성부로부터 수신된 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 하여, 상기 선박용 프로펠러를 생성하는 프로펠러 생성부;를 포함하고,
상기 3D 모델링 데이터는,
구동축과 연결되어 축 회전을 하도록 원통형으로 마련되는 허브와, 상기 허브의 외주면을 따라 연결되도록 마련되는 복수의 날개 및 유체를 전단부에서 후단부로 진행시키는 각각의 날개의 면에 마련되어, 상기 유체의 진행을 유도하는 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이고,
상기 3D 모델링 데이터는,
각각의 유체 유도 레일이 상기 각각의 날개의 면으로부터 외측 방향으로 돌출되어 형성되되, 상기 유체의 진행 방향과 수평한 방향의 길이를 갖도록 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이며,
상기 3D 모델링 데이터는,
상기 각각의 날개의 전단부에서 후단부로 갈수록 상기 각각의 유체 유도 레일의 폭이 넓어지도록 형성되어, 상기 날개의 전단부에서 후단부로 갈수록, 상기 유체의 진행이 유도되도록 하는 유도 경로가 좁아지게 되고, 상기 좁아지는 유도 경로에 의해, 상기 유도 경로를 빠져나가는 유체의 속력이 빨라지도록 하는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이고,
상기 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템은,
상기 유체 유도 레일이 형성된 선박용 프로펠러 또는 상기 유체 유도 레일이 형성되지 않은 선박용 프로펠러를 스캔하여 스캔 데이터를 수집하고, 상기 수집된 스캔 데이터를 데이터 생성부로 전송하는 스캔부;를 더 포함하고,
상기 데이터 생성부는,
상기 스캔 데이터를 기반으로 하여 상기 3D 모델링 데이터를 생성하되, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 프로펠러 생성부로 상기 생성된 3D 모델링 데이터를 전송하고, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 재생성하여, 상기 프로펠러 생성부로 상기 재생성된 3D 모델링 데이터를 전송하며,
상기 데이터 생성부는,
상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도레일이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 각각의 날개의 전단부의 외주연에 4개의 지점을 설정하고, 상기 각각의 날개의 후단부의 외주연에 4개의 지점을 설정하여 상기 복수의 유체 유도레일이 형성되도록 하되,
상기 복수의 유체 유도레일이 형성되지 않은 프로펠러의 중심(P0)으로부터 가장 떨어져 있는 외주연의 지점에서 중심(P0)까지의 거리를 1로 두었을 때, 제1 지점(P1)은 중심(P0)으로부터 0.65만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제2 지점(P2)은 줌심점으로부터 4만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로, 제 3지점(P3)은 중심(P0)으로부터 0.7만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제4 지점(P4)은 중심(P0)으로부터 5만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로 설정하고, 제5 지점(P5)은 중심(P0)으로부터 8.5만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제6 지점(P6)은 중심(P0)으로부터 7만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로, 제7 지점(P7)은 중심(P0)으로부터 9만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제8 지점(P8)은 중심(P0)으로부터 8만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로 설정하며,
날개의 전단부의 위치한 연속되는 지점 사이의 거리는 날개의 후단부에 위치한 연속되는 지점 사이의 거리보다 좁게 형성되도록 설정하며, 제1 지점(P1)은 제2 지점(P2)과, 제3 지점(P3)은 제4 지점(P4)과, 제5 지점(P5)은 제6 지점((P6)과, 제7 지점(P7)은 제 8지점(P8)과 선으로 연결되되, 연결되는 선은 소정의 곡률을 갖도록 설정하고,
제1 지점(P1), 제2 지점(P2), 제3 지점(P3) 및 제4 지점(P4)이 4개의 꼭지점을 이루는 면과, 제5 지점(P5), 제6 지점(P6), 제7 지점(P7) 및 제8 지점(P8)이 4개의 꼭지점을 이루는 면에 상기 각각의 날개의 면으로부터 외측 방향으로 소정길이로 돌출되어 형성되도록 하여, 상기 각각의 날개의 면에 각각 두 개의 유체 유도 레일이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 시스템.In the ship propeller manufacturing system using a 3D printer,
A data generator for generating 3D modeling data for the ship propeller; And
And a propeller generator configured to generate the ship propeller based on the 3D modeling data received from the data generator.
The 3D modeling data,
A hub provided in a cylindrical shape to be connected to a drive shaft to rotate the shaft, and a plurality of wings and fluids provided to be connected along the outer circumferential surface of the hub to the surfaces of the respective blades running from the front end portion to the rear end portion, and the fluid proceeds. 3D modeling data for a ship propeller formed with a plurality of fluid guide rail to guide the
The 3D modeling data,
Each fluid guide rail is formed to protrude outward from the surface of the respective wings, 3D modeling data for the ship propeller is formed to have a length in the direction parallel to the direction of the fluid,
The 3D modeling data,
The width of each of the fluid guide rails is wider from the front end of each wing to the rear end, so that the induction path for inducing the flow of the fluid is narrowed from the front end of the wing to the rear end, 3D modeling data for the ship propeller that the speed of the fluid exiting the guide path is accelerated by the narrowing guide path,
Ship propeller manufacturing system using the 3D printer,
And a scan unit configured to scan the ship propeller on which the fluid guide rail is formed or the ship propeller on which the fluid guide rail is not formed to collect scan data and to transmit the collected scan data to a data generator.
The data generator,
The 3D modeling data is generated based on the scan data, and when the generated 3D modeling data is 3D modeling data for a propeller on which the plurality of fluid guide rails are formed, the 3D modeling data generated by the propeller generating unit. If the generated 3D modeling data is 3D modeling data for the propeller in which the plurality of fluid guide rails are not formed, regenerate 3D modeling data for the propeller in which the plurality of fluid guide rails are formed, Send the regenerated 3D modeling data to the propeller generation unit,
The data generator,
When the generated 3D modeling data is 3D modeling data for a propeller on which the plurality of fluid guide rails are not formed, four points are set at the outer circumference of the front end of each wing, and the rear end of each wing is set. By setting four points on the outer periphery so that the plurality of fluid guide rail is formed,
When the distance from the center of the outer periphery that is farthest away from the center P0 of the propeller on which the plurality of fluid guide rails are not formed is 1, the first point P1 is the center P0. To the outer circumferential position of the front end of the wing 0.65 from, the second point P2 to the outer circumferential position of the rear end of the wing 4 apart from the zoom center point, and the third point P3 is 0.7 from the center P0 At the outer circumferential position of the front end of the wing, the fourth point P4 is set to the outer circumferential position of the rear end of the wing, which is 5 away from the center P0, and the fifth point P5 is 8.5 away from the center P0. The outer circumferential position of the front end of the wing, the sixth point P6 is the outer circumferential position of the rear end of the wing, which is seven away from the center P0, and the seventh point P7 is the ninth point of the wing, which is nine away from the center P0. The outer peripheral position of the front end portion, the eighth point (P8) is separated by 8 from the center (P0) Outer wings and the rear end of the binary set to the peripheral position,
The distance between successive points located at the front end of the wing is set to be smaller than the distance between successive points located at the rear end of the wing, and the first point P1 is the second point P2 and the third point P3. ) Is connected to the fourth point P4, the fifth point P5 is connected to the sixth point P6, and the seventh point P7 is connected to the eighth point P8 by a line. To have a curvature of,
The first point P1, the second point P2, the third point P3, and the fourth point P4 form four vertices, the fifth point P5, the sixth point P6, The seventh point P7 and the eighth point P8 are formed at four vertices so as to protrude from the surface of each wing in a predetermined length in an outward direction, so that each of the two surfaces of each wing is two Ship propeller manufacturing system using a 3D printer characterized in that the fluid guide rail is formed.
데이터 생성부가 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하는 단계; 및
프로펠러 생성부가 상기 데이터 생성부로부터 수신된 상기 3D 모델링 데이터를 기반으로 하여, 상기 선박용 프로펠러를 생성하는 단계; 를 포함하고,
상기 3D 모델링 데이터를 생성하는 단계는,
구동축과 연결되어 축 회전을 하는 원통형의 허브와, 상기 허브의 외주면을 따라 연결되는 복수의 날개 및 유체를 전단부에서 후단부로 진행시키는 각각의 날개의 면에, 상기 유체의 진행을 유도하는 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 생성하고,
상기 3D 모델링 데이터는,
각각의 유체 유도 레일이 상기 각각의 날개의 면으로부터 외측 방향으로 돌출되어 형성되되, 상기 유체의 진행 방향과 수평한 방향의 길이를 갖도록 형성되는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이며,
상기 3D 모델링 데이터는,
상기 각각의 날개의 전단부에서 후단부로 갈수록 상기 각각의 유체 유도 레일의 폭이 넓어지도록 형성되어, 상기 날개의 전단부에서 후단부로 갈수록, 상기 유체의 진행이 유도되도록 하는 유도 경로가 좁아지게 되고, 상기 좁아지는 유도 경로에 의해, 상기 유도 경로를 빠져나가는 유체의 속력이 빨라지도록 하는 선박용 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터이고,
상기 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 방법은,
상기 유체 유도 레일이 형성된 선박용 프로펠러 또는 상기 유체 유도 레일이 형성되지 않은 선박용 프로펠러를 스캔하여 스캔 데이터를 수집하고, 상기 수집된 스캔 데이터를 데이터 생성부로 전송하는 단계;를 더 포함하고,
상기 수집된 스캔 데이터를 데이터 생성부로 전송하는 단계는,
상기 스캔 데이터를 기반으로 하여 상기 3D 모델링 데이터를 생성하되, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 프로펠러 생성부로 상기 생성된 3D 모델링 데이터를 전송하고, 상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 복수의 유체 유도 레일이 형성되는 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터를 재생성하여, 상기 프로펠러 생성부로 상기 재생성된 3D 모델링 데이터를 전송하며,
상기 수집된 스캔 데이터를 데이터 생성부로 전송하는 단계는,
상기 생성된 3D 모델링 데이터가 상기 복수의 유체 유도레일이 형성되지 않은 프로펠러에 대한 3D 모델링 데이터일 경우, 상기 각각의 날개의 전단부의 외주연에 4개의 지점을 설정하고, 상기 각각의 날개의 후단부의 외주연에 4개의 지점을 설정하여 상기 복수의 유체 유도레일이 형성되도록 하되,
상기 복수의 유체 유도레일이 형성되지 않은 프로펠러의 중심(P0)으로부터 가장 떨어져 있는 외주연의 지점에서 중심(P0)까지의 거리를 1로 두었을 때, 제1 지점(P1)은 중심(P0)으로부터 0.65만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제2 지점(P2)은 줌심점으로부터 4만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로, 제 3지점(P3)은 중심(P0)으로부터 0.7만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제4 지점(P4)은 중심(P0)으로부터 5만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로 설정하고, 제5 지점(P5)은 중심(P0)으로부터 8.5만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제6 지점(P6)은 중심(P0)으로부터 7만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로, 제7 지점(P7)은 중심(P0)으로부터 9만큼 떨어진 날개의 전단부의 외주연 위치로, 제8 지점(P8)은 중심(P0)으로부터 8만큼 떨어진 날개의 후단부의 외주연 위치로 설정하며,
날개의 전단부의 위치한 연속되는 지점 사이의 거리는 날개의 후단부에 위치한 연속되는 지점 사이의 거리보다 좁게 형성되도록 설정하며, 제1 지점(P1)은 제2 지점(P2)과, 제3 지점(P3)은 제4 지점(P4)과, 제5 지점(P5)은 제6 지점((P6)과, 제7 지점(P7)은 제 8지점(P8)과 선으로 연결되되, 연결되는 선은 소정의 곡률을 갖도록 설정하고,
제1 지점(P1), 제2 지점(P2), 제3 지점(P3) 및 제4 지점(P4)이 4개의 꼭지점을 이루는 면과, 제5 지점(P5), 제6 지점(P6), 제7 지점(P7) 및 제8 지점(P8)이 4개의 꼭지점을 이루는 면에 상기 각각의 날개의 면으로부터 외측 방향으로 소정길이로 돌출되어 형성되도록 하여, 상기 각각의 날개의 면에 각각 두 개의 유체 유도 레일이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 선박용 프로펠러 제조 방법.In the ship propeller manufacturing method using a 3D printer,
Generating a 3D modeling data for the ship propeller by the data generator; And
Generating a propeller for a ship based on the 3D modeling data received from the data generator by a propeller generator; Including,
Generating the 3D modeling data,
A plurality of cylindrical hubs connected to the drive shaft to rotate the shaft, and a plurality of wings and fluids connected along the outer circumferential surface of the hub to the surfaces of each wing to advance the fluid from the front end to the rear end, Generate 3D modeling data for ship propellers with fluid guide rails formed,
The 3D modeling data,
Each fluid guide rail is formed to protrude outward from the surface of the respective wings, 3D modeling data for the ship propeller is formed to have a length in the direction parallel to the direction of the fluid,
The 3D modeling data,
The width of each of the fluid guide rails is wider from the front end of each wing to the rear end, so that the induction path for inducing the flow of the fluid is narrowed from the front end of the wing to the rear end, 3D modeling data for the ship propeller that the speed of the fluid exiting the guide path is accelerated by the narrowing guide path,
Ship propeller manufacturing method using the 3D printer,
Scanning the ship propeller in which the fluid guide rail is formed or the ship propeller in which the fluid guide rail is not formed, collecting scan data, and transmitting the collected scan data to a data generator;
The transmitting of the collected scan data to a data generator may include:
The 3D modeling data is generated based on the scan data, and when the generated 3D modeling data is 3D modeling data for a propeller on which the plurality of fluid guide rails are formed, the 3D modeling data generated by the propeller generating unit. If the generated 3D modeling data is 3D modeling data for the propeller in which the plurality of fluid guide rails are not formed, regenerate 3D modeling data for the propeller in which the plurality of fluid guide rails are formed, Send the regenerated 3D modeling data to the propeller generation unit,
The transmitting of the collected scan data to a data generator may include:
When the generated 3D modeling data is 3D modeling data for a propeller on which the plurality of fluid guide rails are not formed, four points are set at the outer circumference of the front end of each wing, and the rear end of each wing is set. By setting four points on the outer periphery so that the plurality of fluid guide rail is formed,
When the distance from the center of the outer periphery that is farthest away from the center P0 of the propeller on which the plurality of fluid guide rails are not formed is 1, the first point P1 is the center P0. To the outer circumferential position of the front end of the wing 0.65 from, the second point P2 to the outer circumferential position of the rear end of the wing 4 apart from the zoom center point, and the third point P3 is 0.7 from the center P0 At the outer circumferential position of the front end of the wing, the fourth point P4 is set to the outer circumferential position of the rear end of the wing, which is 5 away from the center P0, and the fifth point P5 is 8.5 away from the center P0. The outer circumferential position of the front end of the wing, the sixth point P6 is the outer circumferential position of the rear end of the wing, separated from the center P0 by seven, and the seventh point P7 is the nine The outer peripheral position of the front end portion, the eighth point (P8) is separated by 8 from the center (P0) Outer wings and the rear end of the binary set to the peripheral position,
The distance between successive points located at the front end of the wing is set to be smaller than the distance between successive points located at the rear end of the wing, and the first point P1 is the second point P2 and the third point P3. ) Is connected to the fourth point P4, the fifth point P5 is connected to the sixth point P6, and the seventh point P7 is connected to the eighth point P8 by a line. To have a curvature of,
The first point P1, the second point P2, the third point P3, and the fourth point P4 form four vertices, the fifth point P5, the sixth point P6, The seventh point P7 and the eighth point P8 are formed at four vertices so as to protrude from the surface of each wing in a predetermined length in an outward direction, so that each of the two surfaces of each wing is two Ship propeller manufacturing method using a 3D printer characterized in that the fluid guide rail is formed.
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