KR102070155B1 - 판재 곡면 성형 시스템 - Google Patents

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KR102070155B1
KR102070155B1 KR1020190089535A KR20190089535A KR102070155B1 KR 102070155 B1 KR102070155 B1 KR 102070155B1 KR 1020190089535 A KR1020190089535 A KR 1020190089535A KR 20190089535 A KR20190089535 A KR 20190089535A KR 102070155 B1 KR102070155 B1 KR 102070155B1
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Abstract

본 발명은 판재 곡면 성형 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 작업자의 기술, 경험, 숙련도 등에 상관없이 사전에 계획된 판재 곡면 가공을 정확하고 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템에 관한 것이다.

Description

판재 곡면 성형 시스템 {System For Forming A Curved Surface On A Plate}
본 발명은 판재 곡면 성형 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 작업자의 기술, 경험, 숙련도 등에 상관없이 사전에 계획된 판재 곡면 가공을 정확하고 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템에 관한 것이다.
선박의 외주면을 이루는 외판은 선박 항해시 유체에 의한 저항을 감소시키기 위해 비정형적 곡면을 형성한다. 이러한 선박의 비정형적 곡면은 평판을 블록단위로 절단한 뒤, 절단된 블록단위의 평판을 곡판으로 가공하고, 가공된 곡판을 용접으로 이어 붙이는 방법에 의해 형성되고 있다.
평판을 곡판으로 가공하는 과정에는 선상 가열 방법(Line Heating Process)이 사용되는데, 상기 선상 가열 방법은 가공 대상 평판 위에 일정 지점을 따라 지속적으로 열을 가하고, 열이 가해진 평판 위에 냉각수를 부어, 냉각수에 직접 닿은 면은 수축변형되도록 하고, 그 타면은 팽창변형되도록 함으로써, 평판이 자연스럽게 휘어지도록 하는 방식이다. 바람직하게는 벤딩 머신(Bending Machine)을 통해 가공 대상 평판을 1차적으로 굽히고, 세부적인 2차 굽힘에 상기 선상 가열 방법을 사용할 수 있다.
구체적인 가공 과정은 설계된 외판의 부분별 치수를 정확히 반영한 탬플릿(Template)을 1차 가공이 이루어진 판 위에 대어, 2차 가공이 필요한 부위를 판 표면에 표시하고, 작업자가 표시된 부위를 따라 가스 토치를 들고 가열함과 동시에 그 주변에 냉각수를 부으면서 가열작업과 냉각작업을 함께 수행하는 방식으로 이루어진다.
문제는, 선박 제조에 사용되는 판은 굉장히 두껍기 때문에, 판 위에 표시된 일 지점을 오랜 시간동안 가열 및 냉각해야 판의 변형을 유도할 수 있는바, 작업자는 거의 정적인 상태를 유지해 가면서 장시간 동안 가열작업과 냉각작업을 수행해야 한다는 점이다.
이러한 작업은, 가스 토치로부터 분사되는 고온의 열에 의해 작업자의 화상이나 작업장 내의 화재 등을 유발할 수 있으며, 냉각수의 분출에 따른 판 주변 물기로 인해 판 위를 걸어다니면서 작업을 하는 작업자의 부상 가능성을 높이고, 노즐을 통해 고압으로 분사되는 가스로부터 발생하는 소음에 의해 작업자의 청력을 손상시킬 수도 있다.
또한, 작업자는 오랜 시간동안 거의 정적인 자세를 유지토록 하는 작업의 고단함을 줄이기 위해, 경우에 따라서는 판 위에 간이 의자를 놓고 앉아 한 손에는 가스 토치를 들고 다른 한 손에는 냉각수 공급관을 들고 작업을 하는데, 이 경우 단조로운 작업에 따른 졸음, 무기력, 집중력 저하 등이 작업자에게 동반되어 산업상 재해를 발생시킬 수 있다.
무엇보다도 이러한 작업은 작업자의 기술, 경험, 숙련도 등에 따라 작업 품질이 크게 달라질 수 있는바, 곡판 가공의 정확성을 항상 정적 수준 이상으로 확보하기 어렵다는 문제가 있다. 이로 인해, 선상 가열 방법에 의한 곡판 가공은 기술이 뛰어난 특정 작업자들에게 의존적일 수밖에 없고, 전술한 바와 같이 오랜 시간 동안 가열 및 냉각을 해야하는 작업의 특성상 하루에 가공할 수 있는 곡판의 양이 많지 않기 때문에, 이는 결국 인건비의 상승으로 이어져 곡판의 제조 단가를 높이는 연쇄적인 문제를 발생시키게 된다.
이러한 문제를 방지하기 위해 종래에는 곡판 가공을 로봇 등 자동화 장치에 의해 수행하려는 노력이 있어 왔다.
도 1은 종래의 선체 외판 곡면 가공 장치에 관한 도면으로, 이는 한국등록특허공보 제10-1272419호(2013.05.31.)에 개시되어 있다.
도 1을 참고하여 설명하면, 상기 종래의 선체 외판 곡면 가공 장치(90)는, 가공하고자 하는 가공판(P)의 상부에 이격되어 위치하는 프레임(91)과, 상기 프레임(91)에 이동 가능하게 장착되며 가공판(P)을 가열하는 가열부(931) 및 가열된 가공판(P)을 냉각시키는 냉각부(933)를 구비하는 가공성형부(93)와, 가공하고자 하는 가공판(P)을 하부에서 지지하는 가공판지지모듈(95)을 포함하도록 구성된다.
하지만, 상기 종래 선체 외판 곡면 가공 장치(90)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가공 대상이 되는 가공판(P)을 상기 프레임(91)이 가로지르는 형태를 가지고 있는바, 가공판(P)이 큰 사이즈를 가질 경우, 상기 프레임(91)은 대형 가공판(P)을 내측에 위치시킬 수 있는 더 큰 사이즈를 가져야만 했다.
이러한 대형 가공판(P)의 가공을 염두해 두어 상기 프레임(91)을 대형으로 구성할 경우, 선체 외판 곡면 가공 장치(90)가 차지하는 공간이 많아져 작업장이 좁아지는 문제가 발생하며, 이러한 가공 장치(90)로 소형 가공판(P)을 가공할 때에는 대형으로 구성된 프레임(91)을 따라 이동하는 상기 가공성형부(93)의 움직임이 효율적이지 못할 수 있다.
또한, 상기 가공성형부(93)는 입력된 정보에 따라 움직이게 되는데, 입력된 정보가 잘못되거나, 입력된 정보를 제대로 인지하지 못해 오류 등이 발생할 경우, 가공성형부(93)가 가공판(P)이나 주변 장치에 부딪힐 수가 있고, 심지어는 장치를 감독하는 작업자와도 충돌을 일으킬 수 있어, 가공판(P) 또는 주변 장치의 손상, 작업자의 부상 등을 유발할 수 있다. 이러한 상황에서 상기 가공성형부(93)도 파손될 경우 가연성 가스를 내뿜고 있는 가열부(931)를 통해 폭발이 발생할 위험성도 있다.
게다가, 종래의 선체 외판 곡면 가공 장치(90)는 전적으로 입력된 정보에 따라 움직이고, 정보의 입력은 작업자에 의해 이루어지는데, 이러한 가공 장치(90)의 적절한 운용을 위한 데이터가 충분히 확보되어 있지 않아, 선체 외판 곡면 가공 장치(90)의 최적 운용이 사실상 어렵다는 문제점이 존재한다.
뿐만 아니라, 종래의 선체 외판 곡면 가공 장치(90)는, 센싱(Sensing), 스캐닝(Scanning) 등을 통해 가공 장치(90) 스스로가 판단하고, 판단된 결과에 따라 작업을 진행하며, 그러한 작업을 진행했을 때 산출되는 결과물을 평가하며, 판단, 작업, 결과 및 평가 등의 과정을 통해 학습하는 등의 과정으로 능동적으로 제어되지 않고, 작업자가 입력한 입력 정보에 의해 수동적으로만 제어된다는 한계가 존재하는바, 종래의 선체 외판 곡면 가공 장치(90)는 원격으로 조정될 수 있는 기계 장치의 수준에 불과하고 있다.
즉, 기존의 문제를 해결하기 위해 도입한 장치로부터 새로운 문제가 발생하게 되고, 작업자가 직접 곡판 가공을 수행하는 것에 비해, 더욱 신경을 써야하는 문제가 많아지게 되면서, 종래에 개발된 선체 외판 곡면 가공 장치(90)는 실제 현장에서는 사용되지 못하고 있으며, 사용되더라도 디테일한 작업은 작업자가 수작업으로 해야하는 등 서브적 수단으로서의 한계를 벗어나지 못하고 있다.
따라서, 관련 업계에서는 작업자의 기술, 경험, 숙련도 등에 상관없이 적정 품질 이상의 가공 수준을 유지하면서, 장치 스스로 가공판, 가열선 등을 감지하고, 가공이 필요한 부위, 가공된 부위 등을 촬영해 확인하며, 기존에 확보된 데이터를 이용해 최적의 가공 조건을 도출해 내고, 가공 후 결과를 저장하고, 저장된 결과를 평가해 반복적인 학습을 통한 정확한 능동 제어가 가능하도록 하며, 오류 등이 발생하더라도 충돌을 회피·방지할 수 있는, 새로운 판재 곡면 성형 시스템의 개발을 요구하고 있는 실정이다.
한국등록특허공보 제10-1272419호(2013.05.31.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 작업자의 기술, 경험, 숙련도 등에 상관없이 사전에 계획된 판재 곡면 가공을 정확하고 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 가공 대상 판재를 촬영해 이미지데이터를 생성하고, 생성된 이미지데이터를 분석해 판재 가열 작업의 진행 여부가 결정되도록 하여, 주관적인 작업자의 노하우가 아닌, 정확한 데이터에 기반한 객관적인 판재 곡면 성형이 이루어질 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 판재 가열 작업의 진행이 결정되면, 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 판재가공부로 전송함으로써, 판재가공부가 정확하고 용이하게 제어될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 판재 가공이 판재가공부에 의해 이루어지도록 함으로써, 작업자가 정적인 상태를 유지해 가면서 장시간 동안 가열작업과 냉각작업을 수행하지 않아도 됨에 따라, 고온의 열에 의해 작업자가 화상을 입거나, 작업장 내의 화재 등을 유발되는 것을 방지하며, 냉각수의 분출에 따른 판 주변 물기로 인해 판 위를 걸어다니면서 작업을 하는 작업자의 부상 가능성을 없애고, 노즐을 통해 고압으로 분사되는 가스로부터 발생하는 소음에 의해 작업자의 청력이 손상될 수 있는 문제를 차단한, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 촬영부에 의한 이미지데이터를 통해 판재의 규격, 형상, 곡률, 작업자가 판재 상에 표시한 가열선 등이 파악될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열제어판단부를 구성하여, 가공 대상이 되는 판재의 현재 형상과 목표로 하는 판재의 형상과의 비교를 통해 양자의 형상이 불일치할 경우에는 판재 가열 작업이 필요하다는 판단을 내리고, 양자의 형상이 일치하는 경우에는 더이상의 판재 가열 작업이 필요치 않다는 판단을 내릴 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 각종 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 제공하는 저장부를 구성하여, 판재 곡면 성형 작업이 반복 될수록 저장되는 데이터의 양이 늘어나게 되면서 빅 데이터를 형성할 수 있도록 하고, 시스템의 데이터 분석 성능은 더욱 향상되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 촬영부로부터 가공 판재의 형상을 획득하고, 저장부로부터 목표 판재의 형상을 획득하여, 획득된 가공판재형상과 목표판재형상의 비교를 통해 판재 가열 작업의 진행 여부가 결정되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열라인특정부를 구성하여, 가공 대상 판재의 형상을 목표 판재 형상으로 만들기 위해 가공 대상 판재 상에 가열해야 하는 부위가 선으로 특정될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 작업자에 의해 가공 대상 판재 표면에 표시된 가열선이 가열라인인식모듈에 의해 자동으로 인식될 수 있도록 함으로써, 시스템 도입 초기에 가열라인을 특정하는데에 필요한 데이터가 부족하더라도 원활한 시스템 운영이 가능하도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열라인추출모듈을 구성하여, 가공판재형상과 목표판재형상을 비교 분석한 결과를 바탕으로, 가공판재형상을 목표판재형상으로 만드는데 필요한 최적의 가열라인을 저장부에 저장된 데이터에서 추출해 가열라인으로 특정하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열라인입력모듈을 구성하여, 판재의 표면에 가열선이 표시되어 있지 않고, 저장부 상에도 충분한 데이터가 구비되어 있지 않더라도, 작업자가 가열라인입력모듈을 통해 시스템 상에 가열선을 직접 입력해 특정할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열선이 특정되면, 특정된 가열선을 따라 가열 작업을 어떻게 진행할 것인지와 관련된 가열조건이 특정될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 특정된 가열선에 최적화된 가열조건이 가열조건추출모듈에 의해 저장부에서 자동으로 추출되도록 하거나, 가열조건입력모듈을 통해 특정 가열조건이 작업자에 의해 수동으로 입력될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열선 및 가열조건이 특정되면, 특정된 가열선 및 가열조건에 따라 판재가공부를 제어하기 위한 제어신호가 생성되어 상기 판재가공부에 전송되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열제어부에 의한 판재 가열 작업이 진행되면 냉각제어부에 의한 냉각 작업이 진행되도록 함으로써, 가열에 의해 판재가 변형 가능한 상태가 되었을 때, 판재의 일면에 냉각수를 부어, 냉각수가 직접 닿은 판재의 일면을 급격히 수축시켜, 안쪽으로 오목한 곡면이 형성되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가스노즐이 움직이는 방향인 가열방향을 특정하는 가열방향특정부와, 상기 가열방향특정부와 연결되어 상기 가열방향특정부에 의해 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하는 냉각방향특정부를 구성하여, 가열방향의 반대방향이 냉각방향이 되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 냉각수단특정부를 구성하여, 냉각방향특정부에 의해 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단에서만 냉각수가 배출되도록 함으로써, 냉각수단이 가열수단을 중심으로 그 주변에 복수 개로 구성되었을 때, 충분히 가열된 판재 부위에만 냉각수가 배출되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다축 움직임이 가능한 로봇암부에 성형부를 구성하여, 특정된 가열선 및 가열조건이 어떠한지에 상관없이, 판재 곡면 가공을 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 로봇암부를 이송부 상에 위치시켜, 이송부의 움직임에 따라 로봇암부의 위치가 변할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열수단과 냉각수단을 지지플레이트로 연결하여, 가열수단과 냉각수단이 동기화되어 움직일 수 있도록 함으로써, 가열작업과 냉각작업이 함께 이루어질 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열수단에 걸림플레이트를 구성하고, 상기 걸림플레이트가 지지플레이트 상에 안착되도록 함으로써, 중력에 의해 밑으로 떨어지려고 하는 가열수단의 걸림플레이트가 지지플레이트에 의해 걸려 정위치 이탈이 방지되는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 걸림플레이트와 지지플레이트 간의 접촉 상태를 감지하는 접촉감지부를 구성하여, 가열수단이 판재 등과 충돌해 기울어지게 되면, 곧바로 전원이 차단되어 장치 및 판재의 손상을 방지할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 냉각수노즐에 경사부를 구성해, 냉각수의 배출방향이 가스노즐 중심축으로부터 바깥쪽을 향하도록 함으로써, 판재의 표면이 충분히 가열된 이후에 냉각수에 의한 냉각작용이 이루어지도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 냉각수노즐에 수직부를 구성해, 냉각수노즐이 지지플레이트 상에 형성된 냉각수단수용홀 상에 용이하게 삽입되어 고정될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 곡면이 형성되도록 판재를 가공하는 판재가공부와, 가공 대상 판재를 촬영해 이미지데이터를 생성하는 촬영부와, 상기 촬영부와 연결되어 상기 이미지데이터를 수신하고 수신된 상기 이미지데이터를 분석해 판재 가열 작업의 진행 여부를 결정하는 가열제어판단부와, 일측은 상기 가열제어판단부와 연결되고 타측은 상기 판재가공부와 연결되어 판재 가열 작업의 진행 결정시 제어신호를 생성해 상기 판재가공부에 전송하는 제어부와, 상기 가열제어판단부 및 상기 제어부와 연결되어 데이터를 저장 및 제공하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열제어판단부는, 상기 촬영부가 생성한 상기 이미지데이터를 수신하는 이미지데이터수신부와, 상기 이미지데이터수신부와 연결되어 수신된 상기 이미지데이터를 분석하는 이미지데이터분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 이미지데이터분석부는, 상기 이미지데이터에서 가공판재형상을 추출해 내는 가공판재형상추출모듈과, 상기 저장부와 연결되어 상기 저장부로부터 목표판재형상을 추출해 내는 목표판재형상추출모듈과, 상기 가공판재형상추출모듈 및 상기 목표판재형상추출모듈과 연결되어 상기 가공판재형상과 상기 목표판재형상을 비교해 판재 가열 작업의 진행 여부를 결정하는 판재형상비교모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제어부는, 상기 판재형상비교모듈과 연결되어 판재 가열 작업의 진행 결정시 가열제어신호를 생성해 상기 판재가공부에 전송하는 가열제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열제어부는, 상기 가공판재형상을 상기 목표판재형상과 일치시키기 위해 상기 가공 대상 판재 상에 가열해야 하는 부위를 선으로 특정하는 가열라인특정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열라인특정부는, 상기 가공 대상 판재의 표면에 표시된 가열선을 인식하는 가열라인인식모듈과, 상기 가공판재형상과 상기 목표판재형상을 비교 분석해 최적의 가열선을 추출하는 가열라인추출모듈과, 시스템 상에 가열선을 입력할 수 있도록 하는 가열라인입력모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열제어부는, 상기 가열라인특정부와 연결되어 상기 가열라인특정부에 의해 특정된 가열선을 따라 상기 가공 대상 판재를 성형할 때의 가열조건을 특정하는 가열조건특정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열조건특정부는, 상기 가공판재형상추출모듈에 의해 추출된 가공판재형상과 상기 가열라인특정부에 의해 특정된 가열선에 최적화된 가열조건을 상기 저장부에서 추출하는 가열조건추출모듈과, 가열조건을 입력할 수 있도록 하는 가열조건입력모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열제어부는, 상기 가열라인특정부 및 상기 가열조건특정부와 연결되어 특정된 가열선 및 가열조건에 해당하는 상기 판재가공부의 가열제어신호를 생성하는 가열제어신호생성부와, 상기 가열제어신호생성부와 연결되어 상기 가열제어신호생성부가 생성한 상기 가열제어신호를 상기 판재가공부에 전송하는 가열제어신호전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제어부는, 상기 가열제어부와 연결되어 상기 가열제어부에 의한 판재 가열 작업이 진행되면 판재 냉각 작업을 진행하는 냉각제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 냉각제어부는, 가스노즐이 움직이는 방향인 가열방향을 특정하는 가열방향특정부와, 상기 가열방향특정부와 연결되어 상기 가열방향특정부에 의해 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하는 냉각방향특정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 냉각제어부는, 상기 냉각방향특정부와 연결되어 상기 냉각방향특정부에 의해 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단을 특정하는 냉각수단특정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 냉각제어부는, 상기 냉각수단특정부와 연결되어 상기 냉각수단특정부에 의해 특정된 냉각수단에서만 냉각수가 배출되도록 하고 나머지 냉각수단에서는 냉각수가 배출되지 않도록 하는 냉각제어신호를 생성하는 냉각제어신호생성부와, 상기 냉각제어신호생성부와 연결되어 상기 냉각제어신호생성부가 생성한 상기 냉각제어신호를 냉각수단에 전송하는 냉각제어신호전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 판재가공부는, 다축 움직임이 가능한 로봇암부와, 상기 로봇암부의 위치를 이동시키는 이송부와, 상기 로봇암부에 결합되어 가공 대상 판재를 성형하는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 성형부는, 가공 대상 판재를 가열하는 가열수단과, 가공 대상 판재를 냉각하는 냉각수단과, 상기 가열수단 및 상기 냉각수단을 연결하는 지지플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가열수단은, 가스를 배출하는 가스노즐과, 가스가 배출되는 상기 가스노즐의 가스분사구 타측에 형성되어 상기 가스노즐의 위치를 설정하는 걸림플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 걸림플레이트는, 상기 가스노즐에 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 하측에 형성되어 상기 지지플레이트 상에 안착되는 걸림부와, 상기 가스노즐을 수용하도록 상기 고정부 및 상기 걸림부를 관통하는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 판재 가공 성형 시스템은, 상기 지지플레이트 중 상기 걸림부가 안착되는 영역 내에 위치하여, 상기 걸림플레이트와 상기 지지플레이트 간의 접촉 상태를 감지하는 접촉감지부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 지지플레이트는, 상기 관통홀과 연통되어 상기 가스노즐을 수용하는 가열수단수용홀과, 상기 걸림부가 안착되는 영역 밖에서 상기 지지플레이트의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되어 상기 냉각수단을 수용하는 냉각수단수용홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 지지플레이트는, 상기 냉각수단을 고정하는 고정수단을 수용하도록 상기 지지플레이트의 측면에서 상기 냉각수단수용홀 측으로 관통 형성되어 상기 냉각수단수용홀과 연통되는 냉각수단고정홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 냉각수단은, 냉각수를 배출하는 냉각수노즐을 포함하고, 상기 냉각수노즐은, 상기 지지플레이트의 하측에 위치하여 상기 가스노즐의 중심축을 기준으로 외측 방사상 방향으로 경사진 경사부와, 상기 경사부로부터 상측으로 수직하게 연장형성된 수직부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 수직부는, 상기 냉각수단수용홀 상에 위치하여 상기 냉각수단고정홀을 통해 삽입된 상기 고정수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 냉각수단은, 상기 가스노즐을 중심으로 그 주변에 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 작업자의 기술, 경험, 숙련도 등에 상관없이 사전에 계획된 판재 곡면 가공을 정확하고 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 가공 대상 판재를 촬영해 이미지데이터를 생성하고, 생성된 이미지데이터를 분석해 판재 가열 작업의 진행 여부가 결정되도록 하여, 주관적인 작업자의 노하우가 아닌, 정확한 데이터에 기반한 객관적인 판재 곡면 성형이 이루어질 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 판재 가열 작업의 진행이 결정되면, 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 판재가공부로 전송함으로써, 판재가공부가 정확하고 용이하게 제어될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 판재 가공이 판재가공부에 의해 이루어지도록 함으로써, 작업자가 정적인 상태를 유지해 가면서 장시간 동안 가열작업과 냉각작업을 수행하지 않아도 됨에 따라, 고온의 열에 의해 작업자가 화상을 입거나, 작업장 내의 화재 등을 유발되는 것을 방지하며, 냉각수의 분출에 따른 판 주변 물기로 인해 판 위를 걸어다니면서 작업을 하는 작업자의 부상 가능성을 없애고, 노즐을 통해 고압으로 분사되는 가스로부터 발생하는 소음에 의해 작업자의 청력이 손상될 수 있는 문제를 차단한, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 촬영부에 의한 이미지데이터를 통해 판재의 규격, 형상, 곡률, 작업자가 판재 상에 표시한 가열선 등이 파악될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 가열제어판단부를 구성하여, 가공 대상이 되는 판재의 현재 형상과 목표로 하는 판재의 형상과의 비교를 통해 양자의 형상이 불일치할 경우에는 판재 가열 작업이 필요하다는 판단을 내리고, 양자의 형상이 일치하는 경우에는 더이상의 판재 가열 작업이 필요치 않다는 판단을 내릴 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 각종 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 제공하는 저장부를 구성하여, 판재 곡면 성형 작업이 반복 될수록 저장되는 데이터의 양이 늘어나게 되면서 빅 데이터를 형성할 수 있도록 하고, 시스템의 데이터 분석 성능은 더욱 향상되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 촬영부로부터 가공 판재의 형상을 획득하고, 저장부로부터 목표 판재의 형상을 획득하여, 획득된 가공판재형상과 목표판재형상의 비교를 통해 판재 가열 작업의 진행 여부가 결정되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 가열라인특정부를 구성하여, 가공 대상 판재의 형상을 목표 판재 형상으로 만들기 위해 가공 대상 판재 상에 가열해야 하는 부위가 선으로 특정될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 작업자에 의해 가공 대상 판재 표면에 표시된 가열선이 가열라인인식모듈에 의해 자동으로 인식될 수 있도록 함으로써, 시스템 도입 초기에 가열라인을 특정하는데에 필요한 데이터가 부족하더라도 원활한 시스템 운영이 가능하도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 가열라인추출모듈을 구성하여, 가공판재형상과 목표판재형상을 비교 분석한 결과를 바탕으로, 가공판재형상을 목표판재형상으로 만드는데 필요한 최적의 가열라인을 저장부에 저장된 데이터에서 추출해 가열라인으로 특정하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 가열라인입력모듈을 구성하여, 판재의 표면에 가열선이 표시되어 있지 않고, 저장부 상에도 충분한 데이터가 구비되어 있지 않더라도, 작업자가 가열라인입력모듈을 통해 시스템 상에 가열선을 직접 입력해 특정할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 가열선이 특정되면, 특정된 가열선을 따라 가열 작업을 어떻게 진행할 것인지와 관련된 가열조건이 특정될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 특정된 가열선에 최적화된 가열조건이 가열조건추출모듈에 의해 저장부에서 자동으로 추출되도록 하거나, 가열조건입력모듈을 통해 특정 가열조건이 작업자에 의해 수동으로 입력될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 가열선 및 가열조건이 특정되면, 특정된 가열선 및 가열조건에 따라 판재가공부를 제어하기 위한 제어신호가 생성되어 상기 판재가공부에 전송되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 가열제어부에 의한 판재 가열 작업이 진행되면 냉각제어부에 의한 냉각 작업이 진행되도록 함으로써, 가열에 의해 판재가 변형 가능한 상태가 되었을 때, 판재의 일면에 냉각수를 부어, 냉각수가 직접 닿은 판재의 일면을 급격히 수축시켜, 안쪽으로 오목한 곡면이 형성되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 가스노즐이 움직이는 방향인 가열방향을 특정하는 가열방향특정부와, 상기 가열방향특정부와 연결되어 상기 가열방향특정부에 의해 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하는 냉각방향특정부를 구성하여, 가열방향의 반대방향이 냉각방향이 되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 냉각수단특정부를 구성하여, 냉각방향특정부에 의해 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단에서만 냉각수가 배출되도록 함으로써, 냉각수단이 가열수단을 중심으로 그 주변에 복수 개로 구성되었을 때, 충분히 가열된 판재 부위에만 냉각수가 배출되도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 다축 움직임이 가능한 로봇암부에 성형부를 구성하여, 특정된 가열선 및 가열조건이 어떠한지에 상관없이, 판재 곡면 가공을 용이하게 수행할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 로봇암부를 이송부 상에 위치시켜, 이송부의 움직임에 따라 로봇암부의 위치가 변할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 가열수단과 냉각수단을 지지플레이트로 연결하여, 가열수단과 냉각수단이 동기화되어 움직일 수 있도록 함으로써, 가열작업과 냉각작업이 함께 이루어질 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 가열수단에 걸림플레이트를 구성하고, 상기 걸림플레이트가 지지플레이트 상에 안착되도록 함으로써, 중력에 의해 밑으로 떨어지려고 하는 가열수단의 걸림플레이트가 지지플레이트에 의해 걸려 정위치 이탈이 방지되는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 걸림플레이트와 지지플레이트 간의 접촉 상태를 감지하는 접촉감지부를 구성하여, 가열수단이 판재 등과 충돌해 기울어지게 되면, 곧바로 전원이 차단되어 장치 및 판재의 손상을 방지할 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 냉각수노즐에 경사부를 구성해, 냉각수의 배출방향이 가스노즐 중심축으로부터 바깥쪽을 향하도록 함으로써, 판재의 표면이 충분히 가열된 이후에 냉각수에 의한 냉각작용이 이루어지도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 냉각수노즐에 수직부를 구성해, 냉각수노즐이 지지플레이트 상에 형성된 냉각수단수용홀 상에 용이하게 삽입되어 고정될 수 있도록 하는, 판재 곡면 성형 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
도 1은 종래의 선체 외판 곡면 가공 장치에 관한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 곡면 성형 시스템의 사시도.
도 3은 판재가공부를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 이송부를 도시한 도면.
도 5는 도 3의 성형부를 도시한 도면.
도 6은 도 5의 가열수단의 A-A' 단면도.
도 7은 도 5의 가열수단과 냉각수단을 도시한 도면.
도 8은 도 5의 지지플레이트를 도시한 도면.
도 9는 성형부에 결합된 거리감지부를 도시한 도면.
도 10은 가열방향에 따른 냉각수단의 특정을 도시한 도면.
도 11은 접촉감지부의 설치 위치를 도시한 도면.
도 12는 지지플레이트 상에 복수로 구성된 접촉감지부를 도시한 도면.
도 13은 판단부를 도시한 도면.
도 14는 가열제어판단부를 도시한 도면.
도 15는 거리제어판단부를 도시한 도면.
도 16은 수직제어판단부를 도시한 도면.
도 17은 충돌제어판단부를 도시한 도면.
도 18은 제어부를 도시한 도면.
도 19는 가열제어부를 도시한 도면.
도 20은 냉각제어부를 도시한 도면.
도 21은 거리제어부를 도시한 도면.
도 22는 수직제어부를 도시한 도면.
도 23은 충돌제어부를 도시한 도면.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 곡면 성형 방법을 도시한 도면.
도 25는 판재가공단계를 도시한 도면.
도 26은 도 25의 가열제어판단단계를 도시한 도면.
도 27은 도 25의 가열제어단계를 도시한 도면.
도 28은 도 25의 냉각제어단계를 도시한 도면.
도 29는 거리유지단계를 도시한 도면.
도 30은 도 29의 거리제어판단단계를 도시한 도면.
도 31은 도 29의 거리제어단계를 도시한 도면.
도 32는 수직유지단계를 도시한 도면.
도 33은 도 32의 수직제어판단단계를 도시한 도면.
도 34는 도 32의 수직제어단계를 도시한 도면.
도 35는 충돌대응단계를 도시한 도면.
도 36은 도 35의 충돌제어판단단계를 도시한 도면.
도 37은 도 35의 충돌제어단계를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 판재 곡면 성형 시스템 및 판재 곡면 성형 방법의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.
본 발명인 판재 곡면 성형 시스템(1)은 곡면을 이루는 선박의 외판을 제작하기 위해, 원하는 수준의 곡면이 형성되지 않은 판재를 성형하여, 원하는 수준의 곡면을 갖도록 성형하는 시스템을 말한다. 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)은 평평한 판재의 상태에서 곡판을 만드는 것을 제외하는 것은 아니지만, 바람직하게는, 벤딩 머신(Bending Machine)을 통해 평평한 판재를 1차적으로 굽히는 작업을 진행하고, 소정의 곡면을 형성한 1차 가공 판재(P)가 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)에 의하여 2차 가공되는 것으로 볼 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 곡면 성형 시스템(1)의 사시도로, 선박의 외판은 도 2에 도시된 바와 같이, 선박 항해시 저항을 줄이기 위한 목적 등을 이유로, 비정형의 형태를 가지게 되고, 이러한 비정형의 외판은 일체로 만들어 지는 것이 아니라, 여러 부분(①,②,③)의 곡판이 연결되어 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)은 가공 대상 판재가 선박의 외판 중 어느 지점에 설치되는 것인지를 확인하고, 해당 지점의 설계된 곡면을 그대로 구현해 낼 때까지 반복적인 판재 곡면 성형 작업을 진행하게 된다. 도 2에서는 선박 외판의 여러 지점 가운데에서 ①번 지점에 위치하는 곡판을 목표 판재 형상으로 하여 판재 곡면 작업을 진행하고 있음을 알 수 있다. 이러한 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)은, 판재가공부(10), 촬영부(20), 감지부(30), 판단부(40), 제어부(50), 저장부(60)를 포함한다.
상기 판재가공부(10)는, 가공 대상이 되는 판재 주위에 위치하여 판재가 원하는 수준으로 굽어져 곡면을 형성할 수 있도록 판재를 가공하는 구성을 말한다. 상기 판재가공부(10)는 이동이 가능하며, 다축 방향으로 운동할 수 있도록 구성되어, 판재의 크기, 가열선의 위치 등에 관계 없이, 판재 곡면 성형을 원활히 수행할 수 있도록 한다. 도 3은 판재가공부를 도시한 도면으로, 이러한 상기 판재가공부(10)는, 로봇암부(11), 이송부(13), 성형부(15)를 포함한다.
상기 로봇암부(11)는, 다축 움직임이 가능한 장치로, 상기 로봇암부(11)에는 후술할 성형부(15)가 결합될 수 있다. 상기 로봇암부(11)는 다양한 움직임을 가질 수 있어, 곡면 성형을 위한 가열선의 형상이 어떠한지에 관계없이, 상기 로봇암부(11)에 결합된 성형부(15)가 특정 가열선을 따라 가열 및 냉각 작업을 원활히 수행할 수 있도록 해준다. 바람직하게는 상기 로봇암부(11)는 후술할 이송부(13) 상에 결합이 되는바, 이송부(13)의 움직임에 따라, 이송부(13) 상에 안착된 로봇암부(11)의 위치가 변할 수 있게 된다. 상기 로봇암부(11)는 후술할 이송부(13)에 의해 이동된 특정 지점에 고정된 상태로 다축 방향으로 움직일 수 있으며, 이송부(13)에 의한 이동 중에도 다축 방향으로 움직일 수 있는바, 제한없는 다양한 움직임이 가능한 특징이 있다.
상기 이송부(13)는, 상기 로봇암부(11)의 위치를 이동시키는 구성으로, 상기 로봇암부(11)가 안착될 수 있는 공간을 제공하고, 상기 로봇암부(11)가 상기 공간에 안착이 되면, 상기 로봇암부(11)가 안착되는 영역을 이동시킴으로써, 상기 영역이 만드는 공간 상에 안착된 상기 로봇암부(11)가 이동하는 결과가 되도록 한다. 도 3에 도시된 바에 따르면, 상기 이송부(13)가 상기 로봇암부(11)를 직선 이동만 가능하게 하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 이송부(13)는 상기 로봇암부(11)를 곡선 이동을 시키거나, 직선이동과 곡선이동을 시키는 등 얼마든지 다양한 형태로 구성될 수 있다. 도 4는 도 3의 이송부(13)를 도시한 도면으로, 도 4를 참고하면, 이러한 상기 이송부(13)는, 바디부(131), 가이드레일부(133), 지지부(135), 점화부(137)를 포함한다.
상기 바디부(131)는, 상기 이송부(13)의 전체적인 외형을 이루면서, 상기 이송부(13)의 베이스를 형성하는 구성을 말한다. 상기 바디부(131)의 형상을 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 상기 로봇암부(11)를 안정적으로 지지하기 위해, 복수의 레일을 설치해야 한다는 점과, 상기 로봇암부(11)가 이송되는 과정에서 케이블 등이 간섭되지 않도록 해야한다는 점 등을 이유로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(131)는 그 단면의 형상이 상측이 개방된 'U'자 형상을 가지도록 구성됨이 바람직할 수 있다.
상기 가이드레일부(133)는, 상기 바디부(131) 상에 형성되어, 상기 로봇암부(11)의 이동 경로를 결정하는 구성을 말한다. 상기 가이드레일부(133)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개가 쌍을 이루도록 구성되어 상기 로봇암부(11)의 안정적 지지를 도모할 수 있으며, 상기 로봇암부(11)의 원활한 이동을 가이드할 수 있도록, 복수 개의 가이드레일부(133) 상의 간격은 일정하게 구성됨이 바람직할 수 있다.
상기 지지부(135)는, 상기 가이드레일부(133) 상에 설치되어, 상기 로봇암부(11)가 안착되는 공간을 제공하는 구성을 말한다. 바람직하게는 상기 지지부(135)는 판상형으로 구성될 수 있으며, 판상형의 상기 지지부(135)가 상기 가이드레일부(133) 상에 안착되어 상기 가이드레일부(133)의 지지를 받으면서 이동할 수 있게 된다. 상기 지지부(135)의 이동이 수동으로 이루어지는 것을 제외하는 것은 아니지만, 후술할 제어부(40)에 의해 자동 제어되는 것으로 봄이 보다 바람직하다.
상기 점화부(137)는, 상기 지지부(135) 상에 설치되어, 후술할 성형부(15)의 가열수단(151)을 발화시키는 구성을 말한다. 판재 가열 작업을 수행하기 위해서는 가열수단(151)으로부터 가연성 가스가 배출될 때 불씨를 제공하여 가열수단(151)에 화염이 발생하도록 하는 것이 필요한바, 상기 점화부(137)는 후술할 가열수단(151)이 판재 가열을 위해 상기 점화부(137) 근처로 다가오게 되면, 가열수단(151)으로부터 배출되는 가연성 가스에 불씨를 제공해 가열수단(151)에서 화염이 발생하도록 할 수 있다. 상기 점화부(137)는 반드시 상기 지지부(135) 상에 설치되는 것은 아니며, 상기 바디부(131) 일 지점에 설치되거나, 후술할 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111) 부근에 설치되는 등, 후술할 가열수단(151)을 발화시킬 수 있는 다양한 위치에 구성될 수도 있다.
상기 성형부(15)는, 상기 로봇암부(11)에 결합되어 가공 대상 판재를 성형하는 구성을 말한다. 상기 성형이란, 선상 가열 방법을 통해 원하는 곡면을 가지는 판재가 만들어 질 수 있도록, 판재의 표면에 가열 및 냉각 작업을 수행하는 일체의 행위를 가리키는 것으로 볼 수 있다. 상기 성형부(15)는 고온의 화염을 배출하며, 동시에 냉각수를 분출해 뜨겁게 달궈진 판재를 급격히 냉각시키게 된다. 상기 성형부(15)에 의해 가열된 판재는 변형 가능한 상태가 되고, 냉각수에 직접 닿게 되는 판재의 일면은 급격히 수축하게 되며, 냉각수에 직접 닿지 않는 판재의 타면은 상대적으로 신장하게 되면서, 안쪽으로 오목한 곡면을 형성할 수 있다. 도 5는 도 3의 성형부(15)를 도시한 도면으로, 이러한 상기 성형부(15)는, 가열수단(151), 냉각수단(153), 지지플레이트(155)를 포함한다.
상기 가열수단(151)은, 가공 대상 판재를 고온의 열로 가열하기 위해 화염 조사에 필요한 가연성 가스를 배출하는 구성으로, 가연성 가스를 직접 배출하는 노즐 부분 뿐만 아니라, 가연성 가스를 노즐까지 공급하는 부분 등 판재 성형시 판재를 가열하는 것과 관련된 상기 성형부(15)의 부분들을 총칭하는 개념으로 볼 수 있다. 본 발명에서 가연성 가스란, 수소, 메탄 등 스스로 타는 가스들만을 의미하는 것이 아니라, 산소 등과 같이 연소를 도와주는 조연성 가스를 모두 포함하는 광의의 개념으로 봄이 바람직하다. 상기 가열수단(151)을 통해 고온의 화염이 판재에 조사되는바, 판재는 고온의 열에 의해 변형가능한 상태가 될 수 있고, 가열된 판재가 후술할 냉각수단(153)에서 배출된 냉각수에 의해 냉각되면서 곡면을 형성할 수 있다. 도 5에 도시된 내용을 참고하면, 상기 가열수단(151)은, 가스노즐(1511), 걸림플레이트(1513), 가스공급관(1515)을 포함한다.
상기 가스노즐(1511)은, 상기 가열수단(151) 중 가스분사구(15111)를 통해 가연성 가스를 외부로 배출시키는 부분으로, 그 형상에 관하여 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 전체적으로 긴 원통형상으로 구성되되, 가연성 가스를 고압으로 분사하기 위해서, 일측단 단부로 갈수록 구간별 직경이 축경되는 도 5에 도시된 형상을 가질 수 있다. 또한 분사되는 가스는 가연성 가스와 조연성 가스 등 2종이상의 가스가 혼합될 수 있는바, 타측은 도 5에 도시된 바와 같이, 가스 종류의 수만큼 복수의 가지관으로 구성될 수 있으며, 상기 가스노즐(1511) 상에는 조절밸브가 형성되어 혼합되는 가스의 비율을 용이하게 조절할 수도 있다. 앞서, 상기 가열수단(151)이 상기 점화부(137) 근처로 이동하여 발화된다고 서술하였는데, 바람직하게는, 상기 가열수단(151) 중 상기 가스노즐(1511)의 끝부분, 즉 가스분사구(15111) 부분이 상기 점화부(137) 근처로 이동하는 것으로 볼 수 있다.
상기 걸림플레이트(1513)는, 가스가 배출되는 가스노즐(1511) 일단의 반대쪽 타단에 형성되어, 상기 가스노즐(1511)의 위치를 설정하는 구성을 말한다. 상기 걸림플레이트(1513)는 후술할 지지플레이트(155) 상에 안착이 되어, 중력에 의해 밑으로 떨어지려고 하는 상기 가스노즐(1511)을 붙잡아 상기 가스노즐(1511)의 정위치 이탈을 방지하게 된다. 도 5에 도시된 바에 따르면, 상기 걸림플레이트(1513)의 형상이 원반형으로 구성되었으나, 상기 걸림플레이트(1513)의 형상은 이에 제한되지 아니하며, 전술한 기능을 수행할 수 있다면, 얼마든지 다양한 형태를 가질 수 있다. 자세한 내용은 후술하겠지만, 후술할 지지플레이트(155) 상에는 지지플레이트(155)의 일면에서 타면을 관통하는 가열수단수용홀(1551)이 형성되는데, 이러한 가열수단수용홀(1551)의 최소 횡단면적의 크기는 상기 가스노즐(1511)의 최대 횡단면적의 크기 이상으로 구성되어 상기 가스노즐(1511)을 그대로 통과시키고, 가열수단수용홀(1551)의 최소 횡단면적의 크기는 상기 걸림플레이트(1513)의 최대 횡단면적의 크기보다는 작게 구성되어 상기 걸림플레이트(1513)는 통과시키기 못하도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 상측에서 하측방향으로 상기 가열수단(151)을 가열수단수용홀(1551) 상에 삽입할 경우, 상기 가스노즐(1511)은 가열수단수용홀(1551)을 통과하지만, 상기 걸림플레이트(1513)는 가열수단수용홀(1551) 상에 걸리게 되어, 결과적으로 지지플레이트(155) 상에 상기 가열수단(151)을 안착시킬 수 있게 되고, 지지플레이트(155) 상에 안착된 상기 가열수단(151)을 분리하기 위해서는 하측에서 상측방향으로 상기 가열수단(151)을 들어올리면 되는바, 상기 가열수단(151)과 지지플레이트(155) 간의 용이한 탈착이 가능해 진다. 본원발명은 상기 가열수단(151)과 지지플레이트(155) 간의 용이한 탈착을 도모함으로써, 혹시 모를 오작동 등에 의해 이동하는 가열수단(151)이 판재 등에 부딪쳐, 가열수단(151)이 지지플레이트(155)와 알맞은 접촉을 하지 않게 되면, 곧바로 장치의 동작 등이 정지되도록 함으로써 장치를 보호할 수 있다. 이를 위해 상기 걸림플레이트(1513)와 지지플레이트(155) 사이에는 후술할 접촉감지부(37)가 형성될 수 있다. 도 6은 도 5의 가열수단(151)의 A-A' 단면도로, 도 6을 참고하면, 상기 걸림플레이트(1513)는, 고정부(15131), 걸림부(15133), 관통홀(15135)을 포함한다.
상기 고정부(15131)는, 상기 걸림플레이트(1513) 중 상기 가스노즐(1511)에 고정되는 부분으로, 상기 고정부(15131)에는 수평방향으로 관통되어 고정수단(F)을 수용하는 수용홀(151311)이 형성되고, 상기 수용홀(151311)은 후술할 걸림플레이트(1513)의 관통홀(15131)과 연통되어, 상기 수용홀(151311)에 삽입된 고정수단(F)의 단부가 상기 가스노즐(1511)의 외면을 가압하도록 함으로써, 상기 걸림플레이트(1513)를 상기 가스노즐(1511)에 고정시킨다.
상기 걸림부(15133)는, 상기 걸림플레이트(1513) 중 후술할 지지플레이트(155) 상에 안착되는 부분으로, 바람직하게는 상기 고정부(15131)의 하측에 형성될 수 있다. 상기 걸림부(15133)가 중력을 받더라도 중력방향으로 낙하하는 것 없이 후술할 지지플레이트(155) 상에 위치하기 위해서, 후술할 가열수단수용홀(1551)의 최소 횡단면적의 크기(A)는 상기 걸림부(15133)의 최대 횡단면적의 크기(A2)보다 작게 구성됨이 바람직하다(A＜A2). 이에 관한 자세한 설명은 후술하겠다.
상기 관통홀(15135)은, 상기 고정부(15131)와 상기 걸림부(15133)로 구분된 상기 걸림플레이트(1513)에서 상기 걸림플레이트(1513)의 중심을 따라 수직으로 상기 걸림플레이트(1513)의 일면에서 타면을 관통하도록 형성된 구멍을 말한다. 상기 관통홀(15135)을 통해, 상기 가스노즐(1511)은 도 6에 도시된 바와 같이 수용될 수 있게 된다. 전술한 바와 같이, 상기 관통홀(15135)은 상기 수용홀(151311)과 연통이 되는바, 상기 수용홀(151311)을 통해 내측으로 삽입된 고정수단(F)의 단부가, 상기 관통홀(15135) 상에 삽입된 상기 가스노즐(1511)의 측면을 가압해 상기 걸림플레이트(1513)를 상기 가스노즐(1511)에 고정시킨다.
상기 가스공급관(1515)은, 상기 가스노즐(1511)에 가연성 가스를 공급하는 구성으로, 본 발명에서 가연성 가스란, 수소, 메탄 등 스스로 타는 가스들만을 의미하는 것이 아니라, 산소 등과 같이 연소를 도와주는 조연성 가스를 모두 포함하는 광의의 개념으로 봄이 바람직하다. 상기 가스노즐(1511)을 통해 분사되는 화염의 강도를 높이거나 판재 가열 작업에 적절한 가스를 혼합시키기 위해, 상기 가스노즐(1511)을 통해 배출되는 가스는 복수 개의 가스가 혼합된 것일 수 있고, 혼합 가스를 구성하는 가스의 종류만큼 상기 가스공급관(1515) 역시 복수 개로 구성될 수 있다.
상기 냉각수단(153)은, 냉각수를 배출하는 구성으로, 냉각수를 직접 배출하는 노즐 부분 뿐만 아니라, 냉각수를 노즐까지 공급하는 부분 등 판재 성형시 냉각과 관련된 상기 성형부(15)의 부분들을 총칭하는 개념으로 볼 수 있다. 상기 가열수단(151)에 의해 가열된 판재는 변형이 가능한 상태에 있는바, 이러한 판재에 냉각수를 붓게 되면, 냉각수에 직접 닿은 판재의 일측은 수축 변형을 하게 되고, 냉각수에 직접 닿지 않은 판재의 타측은 그러하지 아니한바, 판재가 곡면을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 판재의 곡면 가공을 위해서는 상기 가열수단(151)과 함께 상기 냉각수단(153)의 작동이 필요하게 된다. 도 7은 도 5의 가열수단(151)과 냉각수단(153)을 도시한 도면으로, 도 7을 참고하면, 상기 냉각수단(153)은, 냉각수노즐(1531), 냉각수공급관(1533)을 포함한다.
상기 냉각수노즐(1531)은, 상기 냉각수단(153) 중 냉각수를 외부로 배출시키는 부분으로, 그 형상에 관하여 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 긴 원통형상으로 구성될 수 있다. 상기 냉각수노즐(1531)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 이러한 냉각수노즐(1531)이 상기 가스노즐(1511)을 중심으로 사전에 계획된 일정한 위치에 배치될 수 있도록, 상기 냉각수노즐(1531)은 후술할 지지플레이트(155)를 관통하도록 도 7에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 이러한 상기 냉각수노즐(1531)은 경사부(15311)와 수직부(15313)를 포함한다.
상기 경사부(15311)는, 상기 냉각수노즐(1531) 중 후술할 지지플레이트(155)의 하측에 위치한 부분을 말하며, 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 기준으로 외측 방사상 방향으로 경사진 것을 특징으로 한다. 만일 냉각수가 배출되는 상기 냉각수노즐(1531)의 단부가 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 향할 경우, 판재의 표면이 충분히 가열되기도 전에 냉각수에 의해 냉각작용이 이루어지는바, 곡판을 제대로 성형할 수 없게 되며, 원하는 수준으로 판재를 굽히기 위해서는 우선적으로 판재의 표면을 고온으로 가열해 변형가능한 상태로 만들고, 그 이후에 냉각수를 부어 냉각수가 직접 닿은 표면은 상대적으로 수축하게 하고, 냉각수가 직접 닿지 않은 반대쪽 표면은 상대적으로 신장하게 하는 것이기 때문이다. 따라서, 상기 냉각수노즐(1531)의 단부가 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)으로부터 바깥쪽을 향하도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 경사지게 구성됨이 바람직하고, 고정을 위해 상기 냉각수노즐(1531)이 후술할 지지플레이트(155)의 냉각수단수용홀(1553)에 삽입되므로, 냉각수단수용홀(1553)의 용이한 삽입을 위해서, 냉각수단수용홀(1553)에 삽입되는 냉각수노즐(1531) 부분은 수직하게 구성하고, 냉각수단수용홀(1553)에 삽입되지 않는 지지플레이트(155)의 하측에 위치한 냉각수노즐(1531) 부분을 경사지게 하여 상기 경사부(15311)를 구성함이 바람직할 수 있다. 또한, 상기 경사부(15311)는 모든 구간에서 일정한 경사각을 가지는 형태로 구성될 수도 있고, 냉각수의 원활한 이동을 위해 완만한 곡선 형태로 이루어질 수도 있는 등 얼마든지 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 수직부(15313)는, 상기 냉각수노즐(1531) 중 상기 경사부(15311)를 제외한 부분으로, 상기 경사부(15311)로부터 상측으로 수직하게 연장형성된 부분을 가리킨다. 전술한 바와 같이, 상기 냉각수노즐(1531)의 일부는 후술할 지지플레이트(155)의 냉각수단수용홀(1553) 상에 수용되는바, 상기 냉각수노즐(1531)을 냉각수단수용홀(1553)에 용이하게 삽입할 수 있도록, 상기 수직부(15313)가 구성될 수 있다. 자세한 내용은 후술하겠지만, 냉각수단수용홀(1553) 상에 상기 수직부(15313)가 수용되면, 냉각수단수용홀(1553)과 연통된 냉각수단고정홀(1555)을 통해 고정수단(F)이 삽입되어, 고정수단(F)의 단부가 상기 수직부(15313)의 외측면을 가압함으로써, 상기 냉각수노즐(1531)이 후술할 지지플레이트(155) 상에 고정되도록 할 수 있다.
상기 냉각수공급관(1533)은, 상기 냉각수노즐(1531)과 연결되어 상기 냉각수노즐(1531)에 냉각수를 공급하는 구성으로, 바람직하게는 상기 냉각수노즐(1531)의 수직부(15313)와 연결될 수 있다. 이러한 상기 냉각수공급관(1533)은 상기 냉각수노즐(1531)의 개수에 대응되는 개수로 구성될 수 있으며, 상기 냉각수노즐(1531)이 복수 개로 구성될 경우, 상기 냉각수공급관(1533)이 복수 개의 냉각수노즐(1531)에 각각 독립적으로 연결되기 위해, 상기 냉각수공급관(1533) 역시 복수 개로 구성될 수 있다. 자세한 사항은 후술하겠지만, 상기 냉각수노즐(1531)과 상기 냉각수공급관(1533)을 포함하는 냉각수단(153)이 복수 개, 바람직하게는 제1냉각수단(153a), 제2냉각수단(153b), 제3냉각수단(153c), 제4냉각수단(153d)으로 구성되면, 단순히 복수의 냉각수단(153) 모두에서 냉각수가 나오도록 하는 것이 아니라, 상기 가열수단(151)의 작업 진행 방향을 감지함으로써, 상기 가열수단(151)의 작업 진행 방향의 반대 방향측에 위치한 냉각수단(153)에서만 냉각수가 배출되도록 지시할 수 있다.
상기 지지플레이트(155)는, 상기 가열수단(151) 및 상기 냉각수단(153)을 연결하는 구성으로, 상기 지지플레이트(155)의 형상을 어느 특정 개념으로 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가지는 판상형의 형태로 구성될 수 있다. 상기 지지플레이트(1551)는 상기 가열수단(151) 및 상기 냉각수단(153)이 일체화 거동할 수 있도록 이들을 연결시킴으로써, 상기 로봇암부(11)의 움직임에 따라, 상기 가열수단(151)과 상기 냉각수단(153)이 동기화 되어 함께 움직일 수 있도록 한다. 상기 지지플레이트(155)는 중력을 이용해 상기 가열수단(151)의 상기 걸림플레이트(1513)를 지지하고, 상기 가스노즐(1511) 주변의 특정 위치에 상기 냉각수노즐(1531)을 위치설정시킬 수 있다. 도 8은 도 5의 지지플레이트(155)를 도시한 도면으로, 이러한 상기 지지플레이트(155)는, 가열수단수용홀(1551), 냉각수단수용홀(1553) 및 냉각수단고정홀(1555)을 포함한다.
상기 가열수단수용홀(1551)은, 수직으로 상기 지지플레이트(155)의 중심 일면에서 타면을 관통하도록 형성되어, 상기 가열수단(151)의 상기 가스노즐(1511)을 통과시키되, 상기 가열수단(151)의 상기 걸림플레이트(1513)는 통과시키지 않는 구성을 말한다. 이를 위해 상기 가열수단수용홀(1551)의 최소 횡단면적의 크기(A)는 상기 가스노즐(1511)의 최대 횡단면적의 크기(A1) 이상으로 구성되고, 상기 가열수단수용홀(1551)의 최소 횡단면적의 크기(A)는 상기 걸림플레이트(1513)의 최대 횡단면적의 크기(A2)보다 작게 구성됨이 바람직하다(A1≤A＜A2). 전술한 바와 같이, 상기 성형부(15)는 상기 가열수단(151)을 중심으로 그 주변에 상기 냉각수단(153)이 배치되는 형태를 가지는바, 이러한 구성을 위해, 상기 가열수단수용홀(1551)은 상기 지지플레이트(155)의 중심부에 형성됨이 바람직할 수 있다.
상기 냉각수단수용홀(1553)은, 수직으로 상기 지지플레이트(155)의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되어, 상기 냉각수단(153)의 상기 냉각수노즐(1531)을 통과시키는 구성을 말한다. 전술한 바에 따라, 상기 냉각수단(153)은 복수 개(153a, 153b, 153c, 153d)로 구성될 수 있는바, 복수 개의 냉각수단(153)의 냉각수노즐(1531)을 각각 수용하기 위해, 상기 냉각수단수용홀(1553)은 상기 지지플레이트(155) 상에 복수 개로 구성될 수 있다. 바람직하게는 상기 가열수단(151)을 중심으로 그 주변에 상기 냉각수단(153)이 배치될 수 있도록, 상기 냉각수단수용홀(1553)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가열수단수용홀(1551) 주변에 형성될 수 있다. 상기 냉각수단수용홀(1553)의 크기와 관련하여, 상기 냉각수단수용홀(1553)은 상기 냉각수노즐(1531)을 통과시킬 수 있어야 하는바, 상기 냉각수단수용홀(1553)의 최소 횡단면적의 크기(B)는 상기 냉각수노즐(1531)의 최대 횡단면적의 크기(B1) 이상으로 구성됨이 바람직하다(B1≤B).
상기 냉각수단고정홀(1555)은, 상기 지지플레이트(155)의 측면에서 수평방향으로 관통된 구멍으로, 상기 냉각수단수용홀(1553)과 연통되는 구성을 말한다. 상기 냉각수노즐(1531)은 상기 냉각수단수용홀(1553)을 통과할 수 있도록 구성되는바, 상기 냉각수노즐(1531)의 위치가 고정되지 않으므로, 특정 위치에서 상기 냉각수노즐(1531)이 고정될 수 있도록, 상기 냉각수단고정홀(155)은 고정수단(F)이 체결되는 공간을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 냉각수단고정홀(1555)의 내주면 상에는 상기 고정수단(F)의 외주면 형상에 상보적인 형상의 나사산 등이 형성될 수 있으며, 상기 고정수단(F)이 상기 냉각수단고정홀(1555)을 통해 내측으로 삽입되면, 상기 고정수단(F)의 단부가 상기 냉각수노즐(1531), 바람직하게는 상기 수직부(15313)의 측면을 가압함으로써, 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 냉각수노즐(1531)을 고정하게 된다. 이러한 상기 냉각수단고정홀(1555)은 상기 냉각수단수용홀(1553)의 개수와 동일하게 구성되어, 상기 냉각수단수용홀(1553) 상에 각각 수용된 상기 냉각수노즐(1531)을 고정할 수 있다. 또한, 각각의 냉각수노즐(1531)이 별도로 고정 되는바, 가공 대상 판재를 기준으로, 각각의 냉각수노즐(1531)의 높이를 개별적으로 조절할 수도 있다.
상기 촬영부(20)는, 이미지데이터를 생성하는 구성으로, 이미지데이터란, 시각적인 정보로, 2D 스캐닝 자료, 3D 스캐닝 자료, 사진 자료, 영상 자료 등을 모두 포함하는 광의의 개념을 말한다. 바람직하게는 상기 촬영부(20)가 곡면 가공 대상이 되는 판재를 촬영하는 것으로 볼 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)이 구성된 작업장 주변 등을 촬영할 수도 있다. 예를 들어, 상기 촬영부(20)를 통해, 가공 대상 판재의 모습이 촬영이 되면, 생성된 이미지데이터를 통해 판재의 규격, 형상, 곡률, 작업자가 판재 상에 표시한 가열선 등이 파악될 수 있고, 파악된 내용을 기초로, 상기 판재가공부(10) 등을 제어할 수 있게 된다. 상기 촬영부(20)가 설치되는 위치에는 제한이 없으며, 상기 로봇암부(11)나 상기 이송부(13)에 설치되어 상기 로봇암부(11)나 상기 이송부(13)의 움직임에 따라 함께 움직일 수도 있고, 상기 성형부(15)에 설치되어 판재의 성형 부위를 더욱 세밀하게 촬영할 수도 있으며, 상기 판재가공부(10) 외에 설치되어 작업장 전체의 이미지데이터를 생성할 수도 있다. 또한 이러한 상기 촬영부(20)는 복수 개로 구성되어, 복수 개의 촬영부(20)로부터 복수 개의 이미지데이터를 획득할 수도 있다.
상기 감지부(30)는, 상기 판재가공부(10)의 위치 제어를 위한 센싱데이터를 생성하는 구성으로, 상기 위치 제어에는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)에서 가공 대상 판재까지의 거리를 적정 거리 내로 제어하거나, 가열 라인을 따라 상기 가스노즐(1511)의 위치가 이동해 가는 과정에서 판재 등과의 충돌이 발생했을 때 상기 가스노즐(1511)의 위치 이동을 정지시키거나, 상기 가스노즐(1511)이 판재에 화염을 조사하는 방향이 판재에 수직할 수 있도록 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어하는 것 등이 포함될 수 있다. 센싱데이터란, 거리, 방향 등 자연계에 존재하는 물리량을 측정한 데이터를 말한다. 상기 감지부(30)는 측정 대상을 달리하여 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개의 감지부(30)는 측정 방법을 각각 달리 할 수 있고, 복수의 감지부(30)가 정확하고 용이하게 센싱데이터를 생성할 수 있도록 상기 판재가공부(10) 중 적정한 위치에 각각 구성될 수 있다. 상기 감지부(30)를 통해, 상기 가스노즐(1511)과 판재 간의 거리를 측정할 수도 있고, 판재의 곡면 가공이 이루어지는 방향이 측정될 수도 있으며, 충격을 감지하거나, 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)과 판재가 만나는 접점에서의 기울기 측정 등이 가능해 진다. 이러한 상기 감지부(30)는, 거리감지부(31), 수직감지부(33), 이동감지부(35), 접촉감지부(37)를 포함한다.
상기 거리감지부(31)는, 상기 가스노즐(1511)의 위치를 측정해 거리센싱데이터를 생성하는 구성으로, 바람직하게는 상기 성형부(15)에 결합될 수 있다. 도 9는 성형부(15)에 결합된 거리감지부(31)를 도시한 도면으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 바람직하게는, 상기 거리감지부(31)가 상기 성형부(15) 중 상기 가스노즐(1511)에 결합될 수 있다. 상기 가스노즐(1511)은 판재에 직접적으로 열을 가하는 부분으로, 두꺼운 판재를 변형시킬 수 있을 정도의 온도를 제공하기 위해서는, 화염이 조사되는 상기 가스노즐(1511)의 끝부분이 소정의 거리만 이격된 채 판재와 가깝게 위치되어야 한다. 하지만, 선상가열, 삼각가열 등을 이유로, 상기 가스노즐(1511)의 위치를 변경해 갈 때, 곡면이 형성되어 이전 작업 부위보다 다음 작업 부위가 상대적으로 높은 위치에 있을 경우, 상기 가스노즐(1511)의 높이가 조절되지 않는다면, 판재와 상기 가스노즐(1511)이 부딪힐 수밖에 없다. 반대로, 곡면이 형성되어 이전 작업 부위보다 다음 작업 부위가 상대적으로 낮은 위치에 있을 경우 상기 가스노즐(1511)과 판재간의 거리가 멀어지게 되어 판재의 가열을 제대로 수행할 수 없게 된다. 따라서, 상기 거리감지부(31)는, 상기 가스노즐(1511), 바람직하게는 가스분사구(15111)와 판재 사이의 수직거리를 감지하여, 판재의 곡면 가공에 필요한 적정거리가 유지될 수 있도록 함으로써, 판재와 가스노즐(1511)의 충돌에 따른 판재 및 가스노즐(1511)의 손상을 방지하도록 한다. 도 9에 도시된 바에 의하면, 상기 거리감지부(31)가 환형으로 이루어진 부분을 포함하며, 환형의 중심 위쪽에 상기 가스분사구(15111)가 위치하도록 하여, 상기 가스분사구(15111)를 통해 조사되는 화염이 환형의 중심 구멍을 통해 간섭없이 통과하도록 하고, 판재와의 충돌이 발생하더라도 상기 가스분사구(15111)가 먼저 닿도록 하는 것이 아니라, 상기 거리감지부(31)가 먼저 닿도록 하여, 상기 가스노즐(1511)을 보호하도록 구성되어 있는데, 이는 상기 거리감지부(31)의 일 예로, 상기 거리감지부(31)가 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 상기 가스분사구(15111)와 판재 사이의 거리를 측정할 수 있다면 얼마든지 다양한 형태로 구성될 수 있다. 또한 상기 거리감지부(31)가 거리는 측정하는 방식에는 전류를 이용하는 방식, 레이저를 이용하는 방식 등 공지된 또는 공지될 다양한 방식이 사용될 수 있다.
상기 수직감지부(33)는, 상기 가스노즐(1511)로부터 조사되는 화염이 판재에 수직하게 가해지고 있는지를 감지해 수직센싱데이터를 생성하는 구성을 말한다. 전술한 바와 같이, 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)을 통해 가공되는 판재는 벤딩 머신을 통해 1차 가공된 상태일 수 있고, 판재 곡면 가공은 작업 과정에서 수시로 탬플릿을 판재에 대어 가면서 사전에 계획된 곡면이 형성될 때까지 추가적인 판재 곡면 가공을 수행해야 하는바, 판재를 기준으로 한 상기 가열수단(151)의 위치에 따라, 판재에 조사되는 화염이 판재의 가열면에 수직하게 조사되지 않을 수 있다. 화염이 판재의 가열면에 수직하지 않을 경우에는, 집중적인 가열을 진행할 수 없어, 판재의 변형이 제대로 이루어지지 않거나, 판재를 곡면 가공하는데 보다 많은 시간이 소비될 수 있다. 따라서, 상기 수직감지부(33)를 통해 상기 가열수단(151)의 중심축(C)과 판재가 만나는 접점에서의 기울기를 측정할 수 있으며, 상기 수직감지부(33)가 측정한 데이터를 분석해, 상기 가열수단(151)으로부터 조사되는 화염이 판재에 수직하게 가해지도록 상기 로봇암부(11) 등의 움직임을 제어할 수 있게 된다.
상기 이동감지부(35)는, 상기 가스노즐(1511)의 작업 방향을 감지해 이동센싱데이터를 생성하는 구성으로, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 냉각수단(153)은 복수 개로 구성될 수 있고, 복수 개로 구성된 냉각수단(153)이 항상 동시에 냉각수를 배출하는 것이 아니라, 가열 작업 방향에 따라, 어느 냉각수단(153)은 냉각수를 배출하고, 그동안 다른 냉각수단(153)은 냉각수 배출을 중단함이 바람직할 수 있다. 판재를 굽히는 방법은 판재를 가열하여 변형이 가능한 상태로 만든 뒤, 판재의 일면에 냉각수를 부어 냉각수가 닿은 일면을 상대적으로 수축시키고, 냉각수가 닿지 않은 타면을 상대적으로 신장시키는 과정으로 이루어진다. 도 10은 가열방향에 따른 냉각수단(153)의 특정을 도시한 도면으로, 도 10을 참고하여 설명하면, 예를 들어, 상기 가스노즐(1511)이 우측으로 이동해 가면서 가열 작업을 진행할 경우, 우측으로 이동한 상기 가스노즐(1511)의 좌측에 있는 판재 부분이 충분히 가열되는바, 상기 냉각수단(153)은 상기 가스노즐(1511)의 좌측 부분을 냉각시키면 된다. 따라서, 상대적으로 좌측에 있는 제1냉각수단(153a)과 제2냉각수단(153b)을 통해서 냉각수를 분출하면 되고, 제3냉각수단(153c)과 제4냉각수단(153d)을 통해서는 냉각수의 분출을 중단함이 바람직할 수 있다. 다른 예로, 상기 가스노즐(1511)이 좌측으로 이동해 가면서 가열 작업을 진행할 경우, 좌측으로 이동한 상기 가스노즐(1511)의 우측에 있는 판재 부분이 충분히 가열되는바, 상기 냉각수단(153)은 상기 가스노즐(1511)의 우측 부분을 냉각시키면 된다. 따라서, 상대적으로 우측에 있는 제3냉각수단(153c)과 제4냉각수단(153d)을 통해서 냉각수를 분출하면 되고, 제1냉각수단(153a)과 제2냉각수단(153b)을 통해서는 냉각수의 분출을 중단할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 가스노즐(1511)이 후측으로 이동할 경우, 제2냉각수단(153b)과 제4냉각수단(153d)으로부터 냉각수가 배출되도록 하면서 동시에 제1냉각수단(153a)과 제3냉각수단(153c)으로부터의 냉각수 배출은 막고, 상기 가스노즐(1511)이 전측으로 이동할 경우, 제1냉각수단(153a)과 제3냉각수단(153c)으로부터 냉각수가 배출되도록 하면서 동시에 제2냉각수단(153b)과 제4냉각수단(153d)으로부터의 냉각수 배출은 막게 된다. 만일 상기 가스노즐(1511)이 우후측으로 이동할 경우에는, 상기 가스노즐(1511)의 이동 방향에 반대 방향에 위치한 제2냉각수단(153b)의 작동을 지시하고, 경계상에 위치한 제1냉각수단(153a)과 제4냉각수단(153d)은 선택적으로 작동시킬 수 있다. 이처럼, 복수의 냉각수단(153)에서 냉각수의 배출 여부를 선별적으로 제어하기 위해, 상기 이동감지부(35)는, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)의 이동 방향, 즉 가열방향을 추적하게 된다.
상기 접촉감지부(37)는, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155)의 접촉을 감지해 접촉센싱데이터를 생성하는 구성을 말한다. 전술한 바와 같이, 선체 외판을 이루는 판재는 상당히 두껍게 형성이 되는데, 이렇게 두꺼운 판재를 가공하기 위해서는, 고온의 열이 필요하게 되고, 이를 위해, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111) 부분은 가공 대상 판재와 소정의 거리만 이격된 상태에서 비교적 가깝게 위치해야 한다. 이로 인해, 가열선을 따라 상기 가스노즐(1511)이 이동하는 과정에, 곡면을 형성해 이전 작업 부위보다 상대적으로 높아진 다음 작업 부위에서 상기 가스노즐(1511)이 판재와 부딪힐 수 있고, 판재와 가스노즐(1511) 간의 충돌로, 판재 및 가스노즐(1511)에는 휘어짐, 크랙 등의 손상이 발생할 수 있다. 특히 고압의 가연성 가스를 분사하는 가스노즐(1511)의 손상은, 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111) 이외의 부분에서 가스가 누출되도록 할 수 있고, 이렇게 누출된 가연성 가스는 상기 가스노즐(1511)에서 조사되는 화염에 의해 발화되어 작업장에 큰 화재를 불러올 수 있어 대단히 위험하다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이에 상기 접촉감지부(37)를 구성하여, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이의 접촉 불량을 감지함으로써, 상기 가스노즐(1511)이 판재 등과 충돌했는지 등을 인지할 수 있게 된다. 바람직하게는 상기 접촉감지부(37)는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성되어 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압될 경우에만 접촉센싱데이터를 생성하고, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되지 않으면 접촉센싱데이터를 생성하지 않도록 구성될 수 있다. 도 12는 지지플레이트(155) 상에 복수로 구성된 접촉감지부(37)를 도시한 도면으로, 도 12를 참고하여 설명하면, 다양한 방향에서의 충돌이 감지될 수 있도록, 상기 접촉감지부(37)는 상기 걸림플레이트(1513)가 안착되는 상기 지지플레이트(155)의 일면 상의 특정 영역(S) 내에 복수 개로 구성됨이 바람직하다.
상기 판단부(40)는, 상기 촬영부(20) 및 상기 감지부(30)와 연결되어 상기 촬영부(20)로부터 이미지데이터를, 상기 감지부(30)로부터 센싱데이터를 수신하여 이를 분석하는 구성을 말한다. 즉, 상기 판단부(40)는 데이터를 수신하고 일정한 로직(Logic)에 따라 수신된 데이터를 분석해 제어 여부를 결정하는 특정 판단을 내리는 구성으로 볼 수 있다. 상기 판단부(40)는 후술할 제어부(50)와 연결되어, 상기 판단부(40)의 판단 결과를 후술할 제어부(50)에 전달하며, 상기 판단부(40)의 판단 결과에 따라, 제어부(50)를 통한 제어의 진행 여부가 결정될 수 있다. 또한 상기 판단부(40)는 후술할 저장부(60)와도 연결이 되는바, 상기 판단부(40)가 수신한 데이터 및 분석한 데이터 등이 저장부(60)에 저장되어 관리될 수 있으며, 저장부(60)에 기 저장된 데이터를 추출해 데이터분석에 이용할 수 있다. 도 13은 판단부(40)를 도시한 도면으로, 도 13을 참고하면, 상기 판단부(40)는, 가열제어판단부(41), 거리제어판단부(43), 수직제어판단부(45), 충돌제어판단부(47)를 포함한다.
상기 가열제어판단부(41)는, 상기 촬영부(20)로부터 이미지데이터를 수신하고, 수신된 이미지데이터를 분석해, 판재 가열 작업을 진행할지 여부를 결정하는 구성을 말한다. 상기 가열제어판단부(41)의 판단은 가공 대상이 되는 판재의 현재 형상과 목표로 하는 판재의 형상과의 비교를 통해 양자의 형상이 불일치할 경우에는 판재 가열 작업이 필요하다는 판단을 내리고, 양자의 형상이 일치하는 경우에는 더이상의 판재 가열 작업이 필요치 않다는 판단을 내릴 수 있다. 또한 상기 가열제어판단부(41)는 가공 판재 형상과 목표 판재 형상이 완벽히 일치하는 경우뿐만 아니라, 완전히 일치하지 않더라도 설정된 허용 수준 범위 내에서 양자가 유사할 경우에도 추가적인 가열 작업이 필요치 않다는 판단을 내릴 수도 있다. 도 14는 가열제어판단부(41)를 도시한 도면으로, 도 14를 참고하면, 이러한 상기 가열제어판단부(41)는, 이미지데이터수신부(411), 이미지데이터분석부(413)를 포함한다.
상기 이미지데이터수신부(411)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 일측은 상기 촬영부(20)와 연결이 되고, 타측은 이미지데이터분석부(413)와 연결이 되어 상기 촬영부(20)가 생성한 이미지데이터를 수신해 이미지데이터분석부(413)로 전송하는 구성을 말한다. 상기 이미지데이터수신부(411)는 상기 촬영부(20)와 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 이미지데이터를 수신할 수 있으며, 상기 이미지데이터에는 2D 스캐닝 자료, 3D 스캐닝 자료, 사진 자료, 영상 자료 등이 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 정확한 촬영을 위해 상기 촬영부(20)는 복수 개로도 구성될 수 있는바, 상기 이미지데이터수신부(411)는 복수 개의 촬영부(20)와 유선 또는 무선 연결되어 복수 개의 촬영부(20)에서 촬영한 복수 개의 이미지데이터를 수신하고, 수신한 복수 개의 이미지데이터들을 후술할 이미지데이터분석부(413)에 전송하게 된다. 또한 상기 이미지데이터수신부(411)가 수신한 이미지데이터는 후술할 저장부(60)에 저장될 수 있다.
상기 이미지데이터분석부(413)는, 상기 이미지데이터수신부(411)로부터 상기 촬영부(20)가 생성한 이미지데이터를 전송받아 분석하는 구성을 말한다. 이를 위해 상기 이미지데이터분석부(413)는 상기 이미지데이터수신부(411)와 연결이 됨은 물론, 후술할 저장부(60)와도 연결이 되어, 분석에 필요한 데이터들을 저장부(60)로부터 추출하거나, 분석된 데이터를 저장부(60)에 저장할 수도 있다. 상기 이미지데이터분석부(413)는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업을 수행하게 되며, 바람직하게는 가공 대상 판재의 형상 및 가공 대상 판재를 통해 얻고자 하는 목표 판재 형상의 비교 분석을 수행해 가열 작업을 진행할 것인지 여부를 결정하게 된다. 냉각 작업의 경우는 가열된 판재를 대상으로 이루어지는 것인바, 가열 작업 진행 여부 판단과 별도로 냉각 작업 진행 여부를 판단하기 보다는, 가열 작업 진행이 결정되면, 이 판단에 종속되어 냉각 작업도 진행되도록 함이 바람직할 수 있다. 도 14를 참고하면, 이러한 상기 이미지데이터분석부(413)는, 가공판재형상추출모듈(4131), 목표판재형상추출모듈(4133), 판재형상비교모듈(4135)을 포함한다.
상기 가공판재형상추출모듈(4131)은, 상기 이미지데이터수신부(411)로부터 전송된 이미지데이터에서 가공 대상 판재의 형상을 추출해 내는 구성을 말한다. 가공 대상 판재의 형상을 추출한다는 의미는, 특정 위치에 설치된 상기 촬영부(20)가 가공 대상 판재의 모습을 2D 사진으로 촬영하여 2D 사진에 보이는 대로의 가공 대상 판재 형상을 추출하는 것 뿐만 아니라, 복수의 촬영부(20)를 통해 다양한 시점에서 가공 대상 판재를 스캐닝하여 가공 대상 판재의 3D 이미지를 얻는 것도 포함하며, 가공 대상 판재의 사이즈, 규격, 각 부위별 곡률 등과 같은 세부적인 정보를 얻는 것도 포함될 수 있다.
상기 목표판재형상추출모듈(4133)은, 후술할 저장부(60)와 연결되어, 저장부(60)로부터 판재 곡면 성형을 통해 최종적으로 도출하고자 하는 목표 판재 형상을 추출해 내는 구성을 말한다. 이를 위해, 저장부(60) 상에는 상기 목표 판재 형상에 관한 데이터가 사전에 저장될 수 있다. 바람직하게는 상기 목재판재형상추출모듈(4133)에 의해 저장부(60)로부터 추출되는 목표 판재 형상은 선박 설계 당시, 선박 건조에 사용될 판재의 부분별 곡률을 지정한 탬플릿(Template) 형식으로 나타날 수 있다.
상기 판재형상비교모듈(4135)은, 일측은 상기 가공판재형상추출모듈(4131)과 연결되고, 타측은 상기 목표판재형상추출모듈(4133)과 연결되어, 상기 가공판재형상추출모듈(4131)로부터 추출된 가공 판재 형상과, 상기 목표판재형상추출모듈(4133)로부터 추출된 목표 판재 형상을 비교해, 양 판재의 형상이 동일하거나 허용될 수 있는 일정한 범위 내의 유사 정도일 경우에는 더 이상의 가공이 필요치 않으며, 양 판재의 형상이 상이하거나 허용될 수 있는 일정한 범위 밖의 유사 정도일 경우에는 추가적인 가공이 필요하다는 판단을 내리는 구성을 말한다. 상기 판재형상비교모듈(4135)에 의해 가열 작업이 필요하다는 결론이 도출되면, 상기 판재형상비교모듈(4135)은 후술할 가열제어부(51)에 신호를 보내어 판재 가열 작업에 관한 제어신호가 발생되도록 할 수 있다.
상기 거리제어판단부(43)는, 상기 거리감지부(31)로부터 거리센싱데이터를 수신하고, 수신된 거리센싱데이터를 분석해, 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 거리를 제어할 지 여부를 결정하는 구성을 말한다. 상기 거리제어판단부(43)의 결정은 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 가공 대상 판재까지의 수직거리를 측정하고, 저장부(60)로부터 사전에 설정된 적정거리를 추출해, 양자를 비교함으로써 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 수직거리가 상기 적정거리와 일치할 경우에는 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어를 진행하지 않도록 하고, 불일치할 경우에만 상기 가스노즐(1511)의 거리를 제어하도록 할 수 있다. 도 15는 거리제어판단부(43)를 도시한 도면으로, 도 15를 참고하면, 이러한 상기 거리제어판단부(43)는, 거리센싱데이터수신부(431)와 거리센싱데이터분석부(433)를 포함한다.
상기 거리센싱데이터수신부(431)는, 일측은 상기 거리감지부(31)와 연결이 되고, 타측은 거리센싱데이터분석부(433)와 연결이 되어 상기 거리감지부(31)가 생성한 거리센싱데이터를 수신해 거리센싱데이터분석부(433)로 전송하는 구성을 말한다. 상기 거리센싱데이터수신부(431)는 상기 거리감지부(31)와 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 거리센싱데이터를 수신할 수 있다. 또한 상기 거리센싱데이터수신부(431)가 수신한 거리센싱데이터는 후술할 저장부(60)에 저장되어 관리될 수 있다.
상기 거리센싱데이터분석부(433)는, 상기 거리센싱데이터수신부(431)로부터 상기 거리감지부(31)가 생성한 거리센싱데이터를 전송받아 분석하는 구성을 말한다. 상기 거리센싱데이터분석부(433)는 상기 거리센싱데이터수신부(431)와 연결되고, 저장부(60)와도 연결되어, 분석에 필요한 데이터들을 저장부(60)로부터 추출하고, 분석된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 상기 거리센싱데이터분석부(433)는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업을 수행하게 되며, 바람직하게는 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 가공 대상 판재까지의 수직거리를 측정한 뒤, 측정된 수직거리가 저장부(60)에 기 저장된 적정거리값과 동일한지 여부를 판단해, 거리 제어를 할 것인지 여부를 결정하게 된다. 측정된 상기 수직거리가 상기 적정거리 값과 완전히 일치한 경우 뿐만 아니라, 상기 수직거리가 상기 적정거리값으로부터 일정한 범위 내에 있다면, 이 또한 제어가 필요하지 않도록 설정할 수도 있다. 도 15를 참고하면, 이러한 상기 거리센싱데이터분석부(433)는, 수직거리추출모듈(4331), 적정거리추출모듈(4333), 거리비교모듈(4335)를 포함한다.
상기 수직거리추출모듈(4331)은, 상기 거리센싱데이터수신부(431)가 상기 거리감지부(31)로부터 수신한 거리센싱데이터에서, 상기 가스노즐(1511)의 일측 끝인 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리 값을 추출해 내는 구성을 말한다. 앞서 언급한 도 9에 도시된 내용을 예로 들자면, 도 9의 거리감지부(31)는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)보다 아랫쪽에 위치한 환형부분을 통해 거리를 측정하게 되는데, 이를 통해 획득되는 거리센싱데이터는 거리감지부(31)의 환형부분과 판재 간의 거리일 수 있다. 하지만, 판재를 가열해 변형가능한 상태로 용이하게 만드는데 중요한 것은, 거리감지부(31)의 환형부분과 판재 간의 거리가 아니라, 직접적으로 화염이 조사되는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 거리이며, 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어는 화염이 직접적으로 조사되는 상기 가스분사구(15111)를 기준으로 이루어짐이 바람직하다는 점에서, 상기 수직거리추출모듈(4331)을 통해 상기 거리센싱데이터에서 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리 값을 추출해 내는 것이 바람직할 수 있다.
상기 적정거리추출모듈(4333)은, 후술할 저장부(60)와 연결되어, 저장부(60)에 기 저장된 상기 가스분사구(15111)에서 판재까지의 적정 수직 거리를 추출해 내는 구성을 말한다. 예를 들어, 상기 가스노즐(1511)의 상기 가스분사구(15111)를 통해 분사되는 화염은 판재로부터 100mm 이격되어 조사됨이 바람직하다면, 이러한 내용을 가진 데이터가 저장부(60)에 사전에 저장되고, 상기 적정거리추출모듈(4333)은 저장부(60)를 통해 상기 적정거리로 100mm 값을 추출하게 된다.
상기 거리비교모듈(4335)은, 일측은 상기 수직거리추출모듈(4331)과 연결되고, 타측은 상기 적정거리추출모듈(4333)과 연결되어, 상기 수직거리추출모듈(4331)로부터 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리와, 상기 적정거리추출모듈(4333)로부터 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 적정거리를 비교해, 양 거리값이 동일할 경우에는 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어가 필요치 않으며, 양 거리값이 상이할 경우에는 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어가 필요하다는 판단을 내리는 구성을 말한다. 상기 거리비교모듈(4335)에 의해 거리 제어 작업이 필요하다는 결론이 도출되면, 상기 거리비교모듈(4335)은 후술할 거리제어부(53)에 신호를 보내어 상기 가스노즐(1511) 거리 제어에 관한 제어신호가 발생되도록 할 수 있다.
상기 수직제어판단부(45)는, 상기 수직감지부(33)로부터 수직센싱데이터를 수신하고, 수신된 수직센싱데이터를 분석해, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할지 여부를 결정하는 구성을 말한다. 구체적으로, 상기 수직제어판단부(45)는 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 특정하며, 특정된 중심축(C)과 판재가 만나는 접점을 특정하고, 특정된 접점이 포함되는 접평면을 특정하여, 특정된 접평면과 중심축(C) 사이의 경사각을 도출해, 도출된 경사각이 90°인지를 비교함으로써, 경사각이 90°이면 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 없다고 판단하고, 경사각이 90°가 아니면 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 있다는 판단을 내릴 수 있다. 도 16은 수직제어판단부(45)를 도시한 도면으로, 이러한 상기 수직제어판단부(45)는, 수직센싱데이터수신부(451), 수직센싱데이터분석부(453)를 포함한다.
상기 수직센싱데이터수신부(451)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 일측은 상기 수직감지부(33)와 연결이 되고, 타측은 수직센싱데이터분석부(453)와 연결이 되어 상기 수직감지부(33)가 생성한 수직센싱데이터를 수신해 수직센싱데이터분석부(453)로 전송하는 구성을 가리킨다. 상기 수직센싱데이터수신부(451)는 상기 수직감지부(33)와 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 수직센싱데이터를 수신할 수 있고, 후술할 저장부(60)와도 연결되어 상기 수직센싱데이터수신부(451)가 수신한 수직센싱데이터가 저장부(60)에 저장되도록 할 수도 있다.
상기 수직센싱데이터분석부(453)는, 일측이 상기 수직센싱데이터수신부(451)와 연결되어 상기 수직감지부(33)가 생성한 수직센싱데이터를 상기 수직센싱데이터수신부(451)로부터 전송받아 분석하고, 타측은 후술할 저장부(60)와 연결되어 분석된 데이터가 저장부(60)에 저장되도록 하는 구성을 말한다. 상기 수직센싱데이터분석부(453)는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업을 수행하게 되며, 바람직하게는 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)이 판재와 만나는 접점에서의 접평면을 도출해, 도출된 접평면과 상기 중심축(C) 간의 수직여부를 판단하는 방식으로 데이터 분석을 진행할 수 있다. 상기 수직센싱데이터분석부(453)는 상기 수직센싱데이터 분석 결과, 접평면과 중식축(C)이 수직이면, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 없다고 판단해 후술할 수직제어부(57)에 기울기 제어 명령을 전달하지 않고, 접평면과 중심축(C)이 수직이 아니면, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 있다고 판단해 후술할 수직제어부(57)에 기울기 제어 명령을 전송하게 된다. 도 16을 참고하면, 상기 수직센싱데이터분석부(453)는, 중심축특정모듈(4531), 접점특정모듈(4533), 접평면특정모듈(4535), 수직판단모듈(4537)을 포함한다.
상기 중심축특정모듈(4531)은, 상기 수직센싱데이터로부터 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 특정하는 구성을 말한다. 상기 수직감지부(33)로부터 생성되는 수직센싱데이터 상에는 다양한 정보들이 포함될 수 있으며, 상기 중심축특정모듈(4531)은 이 가운데에서 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)에 관한 정보를 추출해 특정하게 된다. 전술한 바와 같이, 상기 가스노즐(1511)은 긴 원통형상을 하도록 구성될 수 있는바, 상기 중심축(C)으로, 상기 가스노즐(1511)을 통해 분사되는 화염의 조사 방향을 결정할 수 있다.
상기 접점특정모듈(4533)은, 상기 중심축특정모듈(4531)과 연결되어, 상기 중심축특정모듈(4531)을 통해 특정된 중심축(C)을 가공 대상 판재를 향해 연장했을 때, 직접적으로 가열되는 판재의 일면과 상기 중심축(C)이 만나는 점인 접점을 특정하는 구성을 말한다. 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 특정된 접점은 후술할 접평면특정모듈(4535)에 제공되어, 접점을 포함하는 접평면을 특정하는데 이용될 수 있다.
상기 접평면특정모듈(4535)은, 상기 접점특정모듈(4533)과 연결되어, 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 특정된 접점에서의 접평면을 특정하는 구성을 말한다. 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 연장하여 3차원 판재의 일면에 접하는 접점을 특정하게 되면, 특정된 접점에 수직하게 화염을 조사하기 위해서는, 상기 접점에서의 접평면을 산정하고, 산정된 접평면의 법선을 도출해, 도출된 법선 상에 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)이 위치하도록 하면 된다. 따라서, 이를 위해, 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 접점이 특정되면, 상기 접평면특정모듈(4535)을 통해 특정된 접점에서의 접평면을 도출하게 된다.
상기 수직판단모듈(4537)은, 일측은 상기 중심축특정모듈(4531)과 연결이 되고, 타측은 상기 접평면특정모듈(4535)과 연결이 되어, 상기 중심축특정모듈(4531)에 의해 특정된 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)와 상기 접평면특정모듈(4537)에 의해 특정된 접평면이 이루는 각이 수직인지를 판단하여 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어 여부를 결정하는 구성을 말한다. 만일 상기 중심축(C)과 접평면 사이의 각이 수직을 이룰 경우, 상기 중심축(C)은 곧 화염이 조사되는 방향에 해당하는바, 현재 상태에서 판재에 수직한 화염이 조사될 수 있으므로 별도의 기울기 제어가 필요치 않게 된다. 하지만, 상기 중심축(C)과 접평면 사이의 각이 수직을 이루지 않을 경우, 현재 가스노즐(1511)의 상태에서는 판재에 수직한 화염을 조사할 수 없는바, 이때에는 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 있기에, 상기 수직판단모듈(4537)은 후술할 수직제어부(57)에 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어가 필요하다는 신호를 전송하게 된다.
상기 충돌제어판단부(47)는, 상기 접촉감지부(37)로부터 접촉센싱데이터를 수신하고, 수신된 접촉센싱데이터를 분석해, 전원 차단 제어를 진행할 지 여부를 결정하는 구성을 말한다. 상기 접촉감지부(37)는, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155)의 접촉여부를 감지하는 접촉센싱데이터를 생성하여, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이의 접촉 불량을 감지하게 되고, 다양한 방향에서의 충돌이 고르게 감지될 수 있도록, 상기 접촉감지부(37)는 상기 걸림플레이트(1513)가 안착되는 상기 지지플레이트(155)의 일면 상의 특정 영역(S) 내에 복수 개로 구성이 될 수 있다. 따라서, 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수와 동일한 개수의 접촉센싱데이터가 상기 충돌제어판단부(47)에 수신될 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 정상 접촉하고 있어 상기 가스노즐(1511)에 충돌이 발생하지 않았다고 판단될 수 있다. 반대로, 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수보다 적은 개수의 접촉센싱데이터가 상기 충돌제어판단부(47)에 수신될 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 비정상 접촉하고 있어 상기 가스노즐(1511)이 판재 등에 부딪혀 기울어지거나 들리는 등의 충돌 문제가 생겼다고 판단될 수 있다. 즉, 상기 충돌제어판단부(47)는, 수신되는 접촉센싱데이터의 개수와, 접촉감지부의 개수를 비교해, 양자의 개수가 동일할 경우 충돌 제어가 필요 없다고 판단하고, 양자의 개수가 상이할 경우에만 충돌 제어가 필요하다고 판단하여, 후술할 충돌제어부(59)에 제어 명령 신호를 전송할 수 있다. 도 17은 충돌제어판단부(47)를 도시한 도면으로, 도 17을 참고하면, 이러한 상기 충돌제어판단부(47)는, 접촉센싱데이터수신부(471) 및 접촉센싱데이터분석부(473)를 포함한다.
상기 접촉센싱데이터수신부(471)는, 일측은 상기 접촉감지부(37)와 연결이 되고, 타측은 접촉센싱데이터분석부(473)와 연결이 되어 상기 접촉감지부(37)가 생성한 접촉센싱데이터를 수신해 접촉센싱데이터분석부(473)로 전송하는 구성을 말한다. 바람직하게는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성된 상기 접촉감지부(37)는 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압될 경우에만 접촉센싱데이터를 생성하고, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되지 않으면 접촉센싱데이터를 생성하지 않도록 구성될 수 있다. 이러한 접촉감지부(37)는 복수 개로 구성될 수 있는바, 만일 상기 가스노즐(1511)이 판재 등과 충돌해 기울어지거나 들리게 되면, 복수 개의 접촉감지부(37) 중 일부가 상기 걸림플레이트(1513)와 접촉하지 않게 되면서, 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수보다 적은 수의 접촉센싱데이터만이 상기 접촉센싱데이터수신부(471)에 수신된다.
상기 접촉센싱데이터분석부(473)는, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)로부터 상기 접촉감지부(37)가 생성한 접촉센싱데이터를 전송받아 분석하는 구성을 말한다. 상기 접촉센싱데이터분석부(473)는 상기 접촉센싱데이터수신부(471)와 연결이 됨은 물론, 후술할 저장부(60)와도 연결이 되어, 분석에 필요한 데이터들을 저장부(60)로부터 추출하거나, 분석된 데이터를 저장부(60)에 저장할 수도 있다. 상기 접촉센싱데이터분석부(473)는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업을 수행하게 되며, 바람직하게는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성된 상기 접촉감지부(37)가, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압될 경우에만 접촉센싱데이터를 생성하고, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되지 않으면 접촉센싱데이터를 생성하지 않도록 구성하여, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)를 통해 전달받은 접촉센싱데이터의 개수와, 사전에 저장된 접촉감지부(37)의 개수를 비교하는 작업을 수행한다. 도 17을 참고하면, 이러한 상기 접촉센싱데이터분석부(473)는, 데이터개수추출모듈(4731), 접촉감지부개수추출모듈(4733), 개수비교모듈(4735)을 포함한다.
상기 데이터개수추출모듈(4731)은, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)와 연결되어, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)로부터 전송받은 접촉센싱데이터의 개수를 추출하는 구성을 말한다. 상기 접촉감지부(37)는 상기 지지플레이트(155)와 상기 걸림플레이트(1513) 사이에 개재되어, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되면, 접촉센싱데이터를 생성하도록 구성된다. 따라서, 정상적인 접촉 상태에서는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성된 상기 접촉감지부(37)의 개수만큼 접촉센싱데이터가 생성되므로, 상기 데이터개수추출모듈(4731)을 통해 파악되는 수신된 접촉센싱데이터의 개수는 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수와 동일할 것이지만, 비정상적인 접촉상태에서는 이보다 적은 개수의 접촉센싱데이터만이 추출된다.
상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)은, 후술할 저장부(60)와 연결되어, 저장부(60)에 기 저장된 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 상기 접촉감지부(37)의 개수를 추출하는 구성을 말한다. 상기 접촉감지부(37)는 다양한 방향에서 발생할 수 있는 충돌을 고르게 감지할 수 있도록 상기 지지플레이트(155) 상에 복수 개로 구성될 수 있다. 이러한 접촉감지부(37)의 개수를 카운팅하여 저장부(60)에 저장하면, 충돌 제어를 판단하기 위해 상기 데이터개수추출모듈(4731)로부터 생성된 접촉센싱데이터의 개수가 카운팅되었을 때, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)을 통해 저장부(60)에 저장된 판단 기준 개수가 추출되어 제공된다.
상기 개수비교모듈(4735)은, 일측은 상기 데이터개수추출모듈(4731)과 연결이 되고, 타측은 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)과 연결이 되어, 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수를 비교해 동일 여부를 판단함으로써, 상기 판재가공부(10)에 인가된 전원 차단 여부를 결정하는 구성을 말한다. 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수가 동일할 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 정상 접촉하고 있는바, 별도의 충돌 제어를 지시할 필요가 없고, 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수가 상이할 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 비정상 접촉하고 있는 것이 되므로, 상기 개수비교모듈(4735)은 후술할 충돌제어부(59)에 충돌 제어를 지시하게 된다.
상기 제어부(50)는, 일측은 상기 판단부(40)와 연결되고, 타측은 상기 판재가공부(10)와 연결되어, 상기 판단부(40)의 판단 결과에 따라 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 제어신호를 생성해 전송하는 구성을 말한다. 이를 위해 상기 제어부(50)는 상기 판재가공부(10)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제어부(50)는 후술할 저장부(60)와도 연결이 되어, 저장부(60)로부터 저장된 데이터를 전송받거나, 제어신호에 관한 데이터를 저장부(60)에 저장해 어떠한 제어가 이루어졌는지 기록될 수 있도록 한다. 전술한 바에 의하면, 상기 판단부(40)는 상기 가열제어판단부(41)와, 상기 거리제어판단부(43)와, 상기 수직제어판단부(45)와, 상기 충돌제어판단부(47)를 포함하는 바, 상기 제어부(50)는 도 18에 도시된 바와 같이, 이들 각각에 대응이 되는, 가열제어부(51), 냉각제어부(53), 거리제어부(55), 수직제어부(57), 충돌제어부(59)를 포함한다.
상기 가열제어부(51)는, 상기 가열제어판단부(41)와 연결되어, 상기 가열제어판단부(41)의 판단 결과에 따라 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 가열제어신호를 생성해 전송하는 구성을 말한다. 즉, 상기 가열제어부(51)는 상기 가열제어판단부(41)에 의해 가공 대상이 되는 판재의 현재 형상과 목표로 하는 판재의 형상이 불일치하여 판재 가열 작업이 필요하다는 판단 결과를 받게 되면, 가열라인 및 가열조건을 특정하고, 이를 토대로 가열제어신호를 생성해 상기 판재가공부(10)에 전송함으로써 상기 판재가공부(10)를 제어하게 된다. 상기 가열제어부(51)는 도 18에 도시된 바와 같이, 후술할 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 가열제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 19는 가열제어부(51)를 도시한 도면으로, 도 19를 참고하면, 상기 가열제어부(51)는, 가열라인특정부(511), 가열조건특정부(513), 가열제어신호생성부(515), 가열제어신호전송부(517)를 포함한다.
상기 가열라인특정부(511)는, 가공 판재 형상을 목표 판재 형상과 일치시키기 위해, 상기 가공 판재 상에 가열해야 하는 부위를 선으로 특정하는 구성을 말한다. 상기 선에는 직선 뿐만 아니라 곡선도 포함되며, 상기 선은 단수 또는 복수 개로 이루어질 수 있고, 복수 개의 선이 서로 교차할 수도 있다. 상기 가열라인특정부(511)은 작업자가 가공 대상 판재의 표면에 직접 표시한 가열선을 인식해 시스템 상으로 불러올 수도 있고, 가공 판재의 형상과 목표 판재의 형상을 비교 분석해 시스템 상에서 최적의 가열선을 자동으로 추출해 낼 수도 있으며, 작업자가 시스템 상에 가열선을 수동으로 입력할 수 있도록 한다. 도 19를 참고하면, 상기 가열라인특정부(511)는, 가열라인인식모듈(5111)과, 가열라인추출모듈(5113)과, 가열라인입력모듈(5115)을 포함한다.
상기 가열라인인식모듈(5111)은, 가공 대상 판재의 표면에 직접 표시된 가열선을 인식해 시스템 상으로 불러오는 구성을 말한다. 가공 대상 판재의 표면 상에는, 현재 가공 대상 판재의 형상을 목표 판재 형상과 동일하게 하기 위한 가열 작업이 이루어져야 하는 지점을 연결한 가열선이 작업자에 의해 직접 표시될 수 있는바, 상기 가열라인인식모듈(5111)은 작업자에 의해 가공 대상 판재 표면에 표시된 가열선을 인식하는 구성으로 볼 수 있다. 이를 위해, 상기 가열라인인식모듈(5111)은, 상기 촬영부(20)에서 생성한 이미지데이터를 분석할 수 있으며, 이미지데이터 상에 나타난 가열선을 인식하는 것으로 봄이 바람직하다.
상기 가열라인추출모듈(5113)은, 가공 판재의 형상과 목표 판재의 형상을 비교 분석해 시스템 상에서 최적의 가열선을 자동으로 추출해 내는 구성을 가리킨다. 상기 가열라인인식모듈(5111)에 의한 가열선 특정은, 작업자의 경험, 기술, 숙련도를 바탕으로 가공 대상 판재 상에 표시된 가열선을 인식하는 것인바, 인식된 가열선이 작업자가 누구인지에 따라 달라질 수 있으며, 해당 가열선의 정확성을 신뢰하기 어렵다는 한계가 존재한다. 또한 가열 대상 판재 상에 가열선이 표시되어 있지 않을 경우 상기 가열라인인식모듈(5111)을 통한 가열라인 특정이 어려울 수 있다. 이러한 경우에는 상기 가열라인추출모듈(5113)을 통해 가열선을 추출해 낼 수 있으며, 이를 위해 상기 가열라인추출모듈(5113)은 후술할 저장부(60)와 연결될 수 있다. 후술할 저장부(60) 상에는 가열라인에 관한 정보가 저장되어 있어, 상기 가열라인추출모듈(5113)은, 가공 대상 판재의 형상을 목표 판재의 형상으로 만들기 위한 가열라인 정보를 저장부(60)로부터 추출할 수 있다.
상기 가열라인입력모듈(5115)은, 작업자가 시스템 상에 가열선을 수동으로 입력할 수 있도록 하는 구성을 말한다. 상기 가열라인인식모듈(5111)은 가공 대상 판재의 표면 상에 표시된 가열선을 인식하는 것인 반면에, 상기 가열라인입력모듈(5115)은 상기 가열제어판단부(41)에 의해 추출된 가공판재형상에 가열선을 입력할 수 있도록 함으로써 가열선을 특정하는 것으로 볼 수 있다. 가공 대상 판재의 표면에 가열선이 직접 표시되지 않아 상기 가열라인인식모듈(5111)을 통해 가열 라인을 특정할 수 없고, 저장부(60)에 저장된 데이터가 불충분하여 상기 가열라인추출모듈(5113)에 의해 가열라인을 추출해 낼 수 없더라도, 상기 가열라인입력모듈(5115)에 의한 가열선 특정은 가능할 수 있다.
상기 가열조건특정부(513)는, 상기 가열라인특정부(511)와 연결되어, 상기 가열라인특정부(511)에 의해 특정된 가열라인을 따라 판재를 성형할 때의 가열조건을 결정하는 구성을 말한다. 상기 가열조건이란, 상기 가열수단(151)의 가열온도나 가열시간 뿐만 아니라, 가열선을 따라 그대로 가열할 것인지, 전체적인 움직임은 가열선을 따라 진행하되 가열선을 중심으로 지그재그로 삼각가열을 할 것인지 등 판재 성형과 관련된 모든 조건을 포함하는 개념으로 볼 수 있다. 도 19를 참고하여 설명하면, 상기 가열조건특정부(513)는, 가열조건추출모듈(5131), 가열조건입력모듈(5133)을 포함한다.
상기 가열조건추출모듈(5131)은, 후술할 저장부(60)와 연결되어, 상기 가공판재형상추출모듈(4131)에 의해 추출된 판재의 형상 및 상기 가열라인특정부(511)에 의해 특정된 가열라인에 최적화된 가열조건을 저장부(60)에서 검색해 추출하는 구성을 말한다. 상기 가열조건으로는, 가열온도, 가열속도, 가열폭, 가열간격, 가열횟수, 가열구간, 집중가열횟수, 집중가열구간 등 가열과 관련된 각종 정보가 포함될 수 있다. 상기 가열조건추출모듈(5131)에 의하면, 자동으로 가열조건이 산출되는바, 작업자의 경험, 기술, 숙련도 등에 의존하지 않고, 최적의 판재 가열을 진행할 수 있게 된다.
상기 가열조건입력모듈(5133)은, 가열조건을 직접 입력할 수 있도록 하는 구성으로, 상기 가열조건추출모듈(5131)이 자동으로 가열조건을 생성했던 것이라면, 상기 가열조건입력모듈(5133)은 수동으로 가열조건을 생성하는 것으로 볼 수 있다. 저장부(60)에 저장된 데이터가 많지 않아 저장부(60)로부터 적절한 가열조건을 추출해 낼 수 없는 경우 등이 발생했을 때, 작업자는 상기 가열조건입력모듈(5133)을 통해 가열온도, 가열속도, 가열폭, 가열간격, 가열횟수, 가열구간 등의 정보를 직접 입력할 수 있다.
상기 가열제어신호생성부(515)는, 일측은 상기 가열라인특정부(511) 및 상기 가열조건특정부(513)와 연결되고, 타측은 후술할 가열제어신호전송부(517)와 연결되어, 상기 가열라인특정부(511)에 의해 특정된 가열라인과, 상기 가열조건특정부(513)에 의해 특정된 가열조건에 해당하는 상기 판재가공부(10)의 가열제어신호를 생성하는 구성을 말한다. 예를 들어, 특정된 가열라인을 따라 상기 가스노즐(1511)이 움직일 수 있도록, 상기 로봇암부(11), 상기 이송부(13)의 움직임을 제어하는 신호를 생성할 수 있고, 특정된 가열조건에 따라 가열 대상 판재 상에 화염이 조사될 수 있도록, 상기 가스공급관(1515)으로부터 공급되는 가스의 혼합 비율을 제어하는 신호를 생성하거나, 가열속도 또는 가열방법(선상가열·삼각가열 등) 등을 조절하기 위해, 상기 로봇암부(11) 및 상기 이송부(13)의 움직임을 제어하는 신호를 생성할 수도 있다. 상기 가열제어신호생성부(515)가 생성한 가열제어신호는 후술할 가열제어신호전송부(517)에 전달된다.
상기 가열제어신호전송부(517)는, 상기 가열제어신호생성부(515)와 연결되어, 상기 가열제어신호생성부(515)가 생성한 가열제어신호를 상기 판재가공부(10)에 전송하여 직접적인 제어를 수행하는 구성을 말한다. 상기 가열제어신호전송부(517)를 통해 상기 판재가공부(10)에 가열제어신호가 전송됨으로써, 전송된 가열제어신호에 따라, 상기 판재가공부(10)를 이루는 장치들이 적절히 제어될 수 있게 된다. 이를 위해 상기 가열제어신호전송부(517)와 상기 판재가공부(10)는 통신 연결됨이 바람직하며, 이는 유선 연결 또는 무선 연결에 의해 이루어질 수 있다.
상기 냉각제어부(53)는, 상기 가열제어부(51)와 연결되어, 상기 가열제어부(51)에 의해 상기 판재가공부(10)의 제어가 이루어지면, 상기 가스노즐(1511)의 작업 방향인 가열방향을 특정하고, 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하여, 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단(153)에서만 냉각수가 배출될 수 있도록 냉각제어신호를 생성해 전송하는 구성을 말한다. 상기 냉각제어부(53)는 도 18에 도시된 바와 같이, 후술할 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 냉각제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 20은 이러한 냉각제어부(53)를 도시한 도면으로, 도 20을 참고하면, 상기 냉각제어부(53)는, 가열방향특정부(531), 냉각방향특정부(533), 냉각수단특정부(535), 냉각제어신호생성부(537), 냉각제어신호전송부(539)를 포함한다.
상기 가열방향특정부(531)는, 상기 가스노즐(1511)이 움직이는 방향인 가열방향을 특정하는 구성을 말한다. 전술한 바와 같이, 판재의 곡면 성형은 판재가 변형할 수 있도록 충분한 열을 가한 뒤, 표면에 냉각수를 부어, 냉각수가 직접 닿은 판재의 일면은 상대적으로 수축하고, 그 타면은 상대적으로 신장하도록 함으로써, 곡면을 형성하는 것인바, 냉각수에 의한 판재 냉각이 이루어지기 전에, 판재 가열이 선행될 필요가 있다. 따라서, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)이 가열라인을 따라 움직이면서 가열 작업을 진행할 때, 상기 가스노즐(1511)이 판재 가열을 마치고 지나간 지점에 냉각이 필요한바, 상기 가열방향특정부(531)는 냉각수 분사 방향을 특정하기 위해 상기 가스노즐(1511)의 움직임 방향을 특정하게 된다. 바람직하게는 상기 가열방향특정부(531)는, 상기 이동감지부(35)와 연결되어, 상기 이동감지부(35)가 생성한 이동센싱데이터를 수신해, 가열방향을 특정할 수 있다.
상기 냉각방향특정부(533)는, 상기 가열방향특정부(531)와 연결되어, 상기 가열방향특정부(531)에 의해 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하는 구성을 말한다. 예를 들어, 상기 가스노즐(1511)이 우측으로 이동해 가면서 가열 작업을 진행할 경우, 우측으로 이동한 상기 가스노즐(1511)의 좌측에 있는 판재 부분이 충분히 가열되는바, 상기 냉각수단(153)은 상기 가스노즐(1511)의 좌측 부분을 냉각시키면 된다. 다른 예로, 상기 가스노즐(1511)이 좌측으로 이동해 가면서 가열 작업을 진행할 경우, 좌측으로 이동한 상기 가스노즐(1511)의 우측에 있는 판재 부분이 충분히 가열되는바, 상기 냉각수단(153)은 상기 가스노즐(1511)의 우측 부분을 냉각시키면 된다. 즉, 냉각방향은 가열방향의 반대방향이 되는 것이 바람직한바, 상기 냉각방향특정부(533)는, 상기 가열방향특정부(531)에 의해 특정된 가열방향의 정반대방향을 냉각방향으로 특정하게 된다.
상기 냉각수단특정부(535)는, 상기 냉각방향특정부(533)와 연결되어, 상기 냉각방향특정부(533)에 의해 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단(153)을 특정하는 구성을 말한다. 전술한 바에 따라, 상기 냉각수단(153)은 상기 가열수단(151)을 중심으로 그 주변에, 복수 개로 구성될 수 있는데, 가열방향과 동일한 방향으로도 냉각수를 배출할 경우, 판재가 충분한 온도로 가열되는데 보다 많은 시간이 필요할 수 있어 효율적이지 않기에, 상기 가열수단(151) 주위에 배치된 복수의 냉각수단(153) 모두에서 냉각수가 배출되는 것은 바람직하지 못하다. 따라서, 상기 냉각방향특정부(533)에 의해 냉각방향이 정해지면, 해당 냉각방향에 위치한 냉각수단(153)에서만 냉각이 이루어지도록, 상기 냉각수단특정부(535)가 특정된 상기 냉각방향 인근에 위치한 냉각수단(153)만을 냉각수 배출 냉각수단(153)으로 특정하게 된다.
상기 냉각제어신호생성부(537)는, 상기 냉각수단특정부(535)와 연결되어, 상기 냉각수단특정부(535)에 의해 특정된 냉각수단(153)에서만 냉각수가 배출되도록 하고, 나머지 냉각수단(153)에서는 냉각수가 배출되지 않도록 하는 냉각제어신호를 생성하는 구성을 말한다. 바람직하게는 상기 냉각제어신호는 냉각수단(153)의 개폐를 담당하는 밸브 등에 밸브 개방을 통해 냉각수를 배출시키거나, 밸브 폐쇄를 통해 냉각수 배출을 막도록 하는 신호로 구분될 수 있다.
상기 냉각제어신호전송부(539)는, 상기 냉각제어신호생성부(537)와 연결되어, 상기 냉각제어신호생성부(537)가 생성한 냉각제어신호를 상기 냉각수단(153)에 전송하여 직접적인 제어를 수행하는 구성을 말한다. 상기 냉각제어신호전송부(539)를 통해 상기 냉각수단(153)에 냉각제어신호가 전송됨으로써, 전송된 냉각제어신호에 따라, 바람직하게는 복수 개로 구성된 냉각수단(153) 중 상기 냉각수단특정부(535)에 의해 특정된 냉각수단에서만 냉각수가 흐르도록 하고, 나머지 냉각수단에서는 냉각수가 흐르지 않도록 제어할 수 있다. 이를 위해 상기 냉각제어신호전송부(539)와 상기 냉각수단(153)은 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 거리제어부(55)는, 상기 거리제어판단부(43)와 연결되어, 상기 거리제어판단부(43)의 판단 결과에 따라, 상기 거리제어판단부(43)가 거리 제어를 결정하게 되면, 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 거리제어신호를 생성해 전송하는 구성을 말한다. 바람직하게는, 상기 거리제어부(55)는 상기 거리제어판단부(43)에서 추출된 수직거리와 적정거리를 비교하여 이를 일치시키기 위한 거리제어신호를 생성해 전송하며, 보다 바람직하게는, 상기 판재가공부(10) 중 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 가공 대상 판재까지의 수직거리제어에 관여할 수 있는 상기 로봇암부(11)를 제어하는 거리제어신호를 생성해 전송하는 것으로 볼 수 있다. 상기 거리제어부(55)는 도 18에 도시된 바와 같이, 후술할 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 거리 제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 21은 이러한 거리제어부(55)를 도시한 도면으로, 도 21을 참고하면, 상기 거리제어부(55)는, 거리보정값특정부(551), 거리제어신호생성부(553), 거리제어신호전송부(555)를 포함한다.
상기 거리보정값특정부(551)는, 상기 수직거리추출모듈(4331)에 의해 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리값과, 상기 적정거리추출모듈(4333)에 의해 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 적정거리값의 차이를 계산하여 거리 보정값을 특정하는 구성을 말한다. 상기 거리 보정값은, 상기 수직거리 값을 상기 적정거리 값으로 하기 위해 필요한 상기 로봇암부(11)의 이동 좌표값 등을 의미할 수 있다.
상기 거리제어신호생성부(553)는, 일측은 상기 거리보정값특정부(551)와 연결되고, 타측은 후술할 거리제어신호전송부(555)와 연결되어, 상기 거리보정값특정부(551)에 의해 특정된 거리 보정값에 따라 상기 판재가공부(10)를 위치 이동시키기 위한 거리제어신호를 생성하고, 생성된 거리제어신호를 후술할 거리제어신호전송부(555)로 전달하는 구성을 말한다.
상기 거리제어신호전송부(555)는, 상기 거리제어신호생성부(553)와 연결되어, 상기 거리제어신호생성부(553)가 생성한 거리제어신호를 상기 판재가공부(10), 바람직하게는 상기 로봇암부(11)에 전송하여 직접적인 제어를 수행하는 구성을 말한다. 상기 거리제어신호전송부(555)는 상기 로봇암부(11)의 움직임을 제어할 수 있는 신호를 전송함으로써, 상기 로봇암부(11)의 위치를 수정하게 된다. 이를 위해 상기 거리제어신호전송부(555)와 상기 판재가공부(10)는 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 수직제어부(57)는, 상기 수직제어판단부(45)와 연결되어, 상기 수직제어판단부(45)의 판단 결과에 따라 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 수직제어신호를 생성해 전송하는 구성을 말한다. 상기 수직제어판단부(45)는 상기 수직감지부(33)로부터 수직센싱데이터를 수신하고, 수신된 수직센싱데이터를 분석해, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 것인지 여부를 판단하게 되는데, 상기 수직제어판단부(45)를 통해 수직제어가 필요하다고 판단되면, 상기 수직제어부(57)는 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)이 판재 가열 지점에 수직하게 되도록 상기 로봇암부(11)를 제어하는 제어신호를 생성해 전송하게 된다. 상기 수직제어부(57)는 도 18에 도시된 바와 같이, 후술할 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 수직제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 22는 수직제어부(57)를 도시한 도면으로, 도 22를 참고하면, 상기 수직제어부(57)는, 접평면추출부(571), 법선특정부(573), 수직제어신호생성부(575), 수직제어신호전송부(577)를 포함한다.
상기 접평면추출부(571)는, 상기 접평면특정모듈(4535)과 연결되어, 상기 접평면특정모듈(4535)로부터 상기 접평면특정모듈(4535)에 의해 특정된 접평면을 추출해, 후술할 법선특정부(573)에 상기 접평면을 제공하는 구성을 말한다. 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 연장하여 3차원 판재의 일면에 접하는 접점이 특정되면, 상기 접평면특정모듈(4535)에 의해 특정된 상기 접점에서의 접평면이 산정될 수 있는바, 상기 접평면추출부(571)는 상기 수직판단모듈(4537)에 의해 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어가 필요하다고 판단되면, 상기 접평면특정모듈(4535)로부터 특정된 상기 접평면을 불러오게 된다.
상기 법선특정부(573)는, 상기 접평면추출부(571)로부터 접평면이 추출되면, 추출된 접평면에 수직한 법선을 특정하는 구성을 말한다. 바람직하게는, 가열 대상 지점이 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 특정된 접점이라는 점에서, 상기 법선은 상기 접점 상에 형성될 수 있다. 결국, 상기 법선은 상기 접점 상의 접평면과 수직을 이루게 되는바, 판재 가열 지점에 수직한 방향으로 상기 가스노즐(1511)을 정렬하기 위한 기준이 될 수 있다. 따라서, 상기 법선특정부(573)에 의해 특정된 법선에 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 일치시킴으로써, 판재에 수직한 방향으로 화염을 조사할 수 있게 된다.
상기 수직제어신호생성부(575)는, 상기 법선특정부(573)와 연결되어, 상기 법선특정부(573)에 의해 특정된 법선에 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 일치시키기 위하여, 상기 판재가공부(10), 바람직하게는, 상기 로봇암부(11)의 수직위치를 제어하는 수직제어신호를 생성하는 구성을 말한다. 상기 수직제어신호생성부(575)는 후술할 수직제어신호전송부(577)와 연결되어, 생성된 수직제어신호를 후술할 수직제어신호전송부(577)로 전달할 수 있다.
상기 수직제어신호전송부(577)는, 상기 수직제어신호생성부(575)와 연결되어, 상기 수직제어신호생성부(575)가 생성한 수직제어신호를 상기 판재가공부(10)에 전송하여 직접적인 수직제어를 수행하는 구성을 말한다. 바람직하게는, 상기 수직제어신호전송부(577)는 상기 로봇암부(11)의 움직임을 제어할 수 있는 신호를 전송함으로써, 상기 로봇암부(11)의 위치를 수정하고, 이는 결국, 상기 로봇암부(11)에 설치된 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 수정하는 결과를 가져온다. 이를 위해 상기 수직제어신호전송부(577)와 상기 로봇암부(11)는 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 충돌제어부(59)는, 상기 충돌제어판단부(47)와 연결되어, 상기 충돌제어판단부(47)의 판단에 따라, 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수가 상이하여 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 비정상 접촉하고 있는 것이 확인되면, 상기 판재가공부(10)에 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)에, 전원을 차단하라는 신호를 생성해 전원공급부에 전송하는 구성을 말한다. 상기 충돌제어부(59)는 도 18에 도시된 바와 같이, 후술할 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 충돌제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 23은 이러한 충돌제어부(59)에 관한 도면으로, 상기 충돌제어부(59)는, 전원차단신호생성부(591), 전원차단신호전송부(593)을 포함한다.
상기 전원차단신호생성부(591)는, 상기 판재가공부(10)의 작동을 위해 인가되는 전원을 제어하기 위한 신호를 생성하는 구성을 말한다. 전술한 바와 같이, 선체 외판을 이루는 판재는 상당히 두껍게 형성이 되는데, 이렇게 두꺼운 판재를 가공하기 위해서는, 고온의 열이 필요하게 되고, 이를 위해, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)의 끝부분은 가공 대상 판재와 소정의 거리만 이격된 상태에서 비교적 가깝게 위치한다. 이로 인해, 가열선을 따라 상기 가스노즐(1511)이 이동하는 과정에, 곡면을 형성해 이전 작업 부위보다 상대적으로 높아진 다음 작업 부위에서 상기 가스노즐(1511)이 판재와 부딪힐 수 있고, 판재와 가스노즐(1511) 간의 충돌로, 판재 및 가스노즐(1511)에는 휘어짐, 크랙 등의 손상이 발생할 수 있다. 특히 고압의 가연성 가스를 분사하는 가스노즐(1511)의 손상은, 가스노즐(1511)의 개구 이외의 부분에서 가스가 누출되도록 할 수 있고, 이렇게 누출된 가연성 가스는 상기 가스노즐(1511)에서 조사되는 화염에 의해 발화되어 작업장에 큰 화재를 불러올 수 있어 대단히 위험하다. 따라서, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이에 상기 접촉감지부(37)가 구성되는 것이며, 상기 충돌제어판단부(47)에 의해 충돌이 발생했다고 판단되었을 때, 상기 전원차단신호생성부(591)에 의해 상기 판재가공부(10)에 인가되는 전원이 차단되도록 함으로써, 상기 판재가공부(10)의 동작을 정지시켜 위험한 상황의 발생을 차단할 수 있게 된다.
상기 전원차단신호전송부(593)는, 상기 전원차단신호생성부(591)와 연결되어, 상기 전원차단신호생성부(591)가 생성한 전원차단신호를 상기 판재가공부(10)에 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)에 전송하여 직접적인 전원 차단을 수행하는 구성을 말한다. 이를 위해 상기 전원차단신호전송부(593)와 상기 전원공급부는 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다. 결국, 1차적으로는 상기 거리제어부(55)에 의해 상기 판재가공부(10)의 정확한 동작이 유도되며, 설사 오작동이 발생하더라도, 2차적으로 상기 전원차단신호생성부(591) 및 상기 전원차단신호전송부(593)가 구성되어 있어, 비상시 전원을 차단함으로써, 이중의 안전 장치 구현에 따라, 시스템의 안전성을 더욱 높일 수 있다.
상기 저장부(60)는, 각종 데이터를 저장 및 제공하는 구성으로, 상기 판단부(40) 및 상기 제어부(50)와 연결되어, 상기 판단부(40) 및 상기 제어부(50)가 수신, 분석, 전송한 데이터를 저장하여 관리하고, 상기 판단부(40) 및 상기 제어부(50)의 요청이 있을 때에는 저장된 데이터를 제공한다. 또한 상기 저장부(60)는 상기 판단부(40) 및 상기 제어부(50)를 통한 데이터 저장 뿐만 아니라, 상기 판단부(40) 및 상기 제어부(50)를 거치는 것 없이, 직접 데이터를 저장하는 것도 가능할 수 있다. 이처럼 상기 저장부(60)에는 각종 정보가 저장이 되어 관리 되는바, 판재 곡면 성형 작업이 반복 될수록 저장되는 데이터의 양이 늘어나게 되면서, 빅 데이터를 형성할 수 있게 되고, 시스템의 데이터 분석 성능은 더욱 높아질 수 있다.
이하에서는 전술한 판재 곡면 성형 시스템(1)을 이용한 판재 곡면 성형 방법(S1)에 대해 서술하도록 하겠다. 상기 판재 곡면 성형 방법(S1)은 곡면을 이루는 선박의 외판을 제작하기 위해, 원하는 수준의 곡면이 형성되지 않은 판재를 성형하여, 원하는 수준의 곡면을 갖도록 성형하는 방법을 말한다. 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)은 평평한 판재의 상태에서 곡판을 만드는 것을 제외하는 것은 아니지만, 바람직하게는, 벤딩 머신(Bending Machine)을 통해 평평한 판재를 1차적으로 굽히는 작업을 진행하고, 소정의 곡면을 형성한 1차 가공 판재가 상기 판재 곡면 성형 방법(S1)에 의하여 2차 가공되는 것으로 볼 수 있다. 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 판재 곡면 성형 방법(S1)을 도시한 도면으로, 도 24를 참고하여 설명하면, 상기 판재 곡면 성형 방법(S1)은, 판재가공단계(S10), 거리유지단계(S30), 수직유지단계(S50), 충돌대응단계(S70)를 포함한다.
상기 판재가공단계(S10)는, 상기 촬영부(20)가 생성한 이미지데이터를 분석해 판재 가공 여부를 결정하고, 판재 가공이 결정되면, 판재 가공을 수행하는 단계를 말한다. 즉, 상기 판재가공단계(S10)에서는 가공 대상 판재의 형상과 목표 판재의 형상을 비교해, 가공 대상 판재의 형상이 목표 판재의 형상과 상이하면 상기 판재가공부(10)가 판재 가공을 수행하도록 하고, 가공 대상 판재의 형상이 목표 판재의 형상과 동일하면 상기 판재가공부(10)가 판재 가공을 수행하지 않도록 할 수 있다. 상기 판재 가공에는 가공 대상 판재를 가열하는 작업뿐만 아니라, 가열된 판재를 냉각하는 작업도 포함되며, 선상가열, 삼각가열 등을 위해 상기 로봇암부(11)나 상기 이송부(13)의 움직임을 제어하는 작업 등, 원하는 수준의 곡면을 가지는 판재를 성형하는데 필요한 모든 작업을 포함하는 개념이라고 볼 수 있다. 도 25는 판재가공단계(S10)를 도시한 도면으로, 도 25를 참고하면, 이러한 상기 판재가공단계(S10)는, 이미지데이터생성단계(S11), 가열제어판단단계(S13), 가열제어단계(S15), 냉각제어단계(S17)를 포함한다.
상기 이미지데이터생성단계(S11)는, 상기 촬영부(20)가 이미지데이터를 생성하는 단계를 말한다. 이미지데이터란, 시각적인 정보로, 2D 스캐닝 자료, 3D 스캐닝 자료, 사진 자료, 영상 자료 등을 모두 포함하는 광의의 개념을 말한다. 바람직하게는 상기 촬영부(20)가 곡면 가공 대상이 되는 판재를 촬영하는 것으로 볼 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)이 구성된 작업장 주변 등을 촬영할 수도 있다. 예를 들어, 상기 촬영부(20)를 통해, 가공 대상 판재의 모습이 촬영이 되면, 생성된 이미지데이터를 통해 판재의 규격, 형상, 곡률, 작업자가 판재 상에 표시한 가열선 등이 파악될 수 있고, 파악된 내용을 기초로, 상기 판재가공부(10) 등을 제어할 수 있게 된다. 또한 이러한 상기 촬영부(20)는 복수 개로 구성될 수 있는바, 복수 개의 촬영부(20)로부터 복수 개의 이미지데이터가 생성될 수도 있다.
상기 가열제어판단단계(S13)는, 상기 이미지데이터생성단계(S11) 이후에, 상기 가열제어판단부(41)가 상기 촬영부(20)로부터 이미지데이터를 수신하고, 수신된 이미지데이터를 분석해, 판재 가열 작업을 진행할 지 여부를 결정하는 단계를 말한다. 상기 가열제어판단부(41)의 판단은 가공 대상이 되는 판재의 현재 형상과 목표로 하는 판재의 형상과의 비교를 통해 양자의 형상이 동일하지 않을 경우에는 판재 가열 작업이 필요하다는 판단을 내리고, 양자의 형상이 동일할 경우에는 더이상의 판재 가열 작업이 필요치 않다는 판단을 내릴 수 있다. 또한 상기 가열제어판단부(41)는 가공 판재 형상과 목표 판재 형상이 완벽히 일치하는 경우뿐만 아니라, 완전히 일치하지 않더라도 설정된 허용 수준 범위 내에서 양자가 유사할 경우에도 추가적인 가열 작업이 필요치 않다는 판단을 내릴 수도 있다. 도 26은 도 25의 가열제어판단단계(S13)를 도시한 도면으로, 도 26을 참고하면, 이러한 상기 가열제어판단단계(S13)는, 이미지데이터수신단계(S131), 이미지데이터분석단계(S133)를 포함한다.
상기 이미지데이터수신단계(S131)는, 상기 이미지데이터수신부(411)가 일측은 상기 촬영부(20)와 연결이 되고, 타측은 이미지데이터분석부(413)와 연결이 되어 상기 촬영부(20)가 생성한 이미지데이터를 수신해 이미지데이터분석부(413)로 전송하는 단계를 말한다. 상기 이미지데이터수신부(411)는 상기 촬영부(20)와 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 이미지데이터를 수신할 수 있으며, 상기 이미지데이터에는 2D 스캐닝 자료, 3D 스캐닝 자료, 사진 자료, 영상 자료 등이 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 정확한 촬영을 위해 상기 촬영부(20)는 복수 개로도 구성될 수 있는바, 상기 이미지데이터수신부(411)는 복수 개의 촬영부(20)와 유선 또는 무선 연결되어 복수 개의 촬영부(20)에서 촬영한 복수 개의 이미지데이터를 수신하고, 수신한 복수 개의 이미지데이터들을 상기 이미지데이터분석부(413)에 전송하게 된다. 또한 상기 이미지데이터수신부(411)가 수신한 이미지데이터는 상기 저장부(60)에 저장될 수 있다.
상기 이미지데이터분석단계(S133)는, 상기 이미지데이터수신단계(S131) 이후에, 상기 이미지데이터분석부(413)가 상기 이미지데이터수신부(411)로부터 상기 촬영부(20)가 생성한 이미지데이터를 전송받아 분석하는 단계를 말한다. 이를 위해 상기 이미지데이터분석부(413)는 상기 이미지데이터수신부(411)와 연결이 됨은 물론, 상기 저장부(60)와도 연결이 되어, 분석에 필요한 데이터들을 저장부(60)로부터 추출하거나, 분석된 데이터를 저장부(60)에 저장할 수도 있다. 상기 이미지데이터분석단계(S133)에서는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업이 수행되며, 바람직하게는 가공 대상 판재의 형상 및 가공 대상 판재를 통해 얻고자 하는 목표 판재 형상의 비교 분석을 수행해 가열 작업을 진행할 것인지 여부를 결정하게 된다. 냉각 작업의 경우는 가열된 판재를 대상으로 이루어지는 것인바, 가열 작업 진행 여부 판단과 별도로 냉각 작업 진행 여부를 판단하기 보다는, 가열 작업 진행이 결정되면, 이 판단에 종속되어 냉각 작업도 진행되도록 함이 바람직할 수 있다. 도 26을 참고하면, 이러한 상기 이미지데이터분석단계(S133)는, 가공판재형상추출단계(S1331), 목표판재형상추출단계(S1333), 판재형상비교단계(S1335)를 포함한다.
상기 가공판재형상추출단계(S1331)는, 상기 이미지데이터수신단계(S131) 이후에, 상기 가공판재형상추출모듈(4131)이 상기 이미지데이터수신부(411)로부터 전송된 이미지데이터에서 가공 대상 판재의 형상을 추출해 내는 단계를 말한다. 가공 대상 판재의 형상을 추출한다는 의미는, 특정 위치에 설치된 상기 촬영부(20)가 가공 대상 판재의 모습을 2D 사진으로 촬영하여 2D 사진에 보이는 대로의 가공 대상 판재 형상을 추출하는 것 뿐만 아니라, 복수의 촬영부(20)를 통해 다양한 시점에서 가공 대상 판재를 스캐닝하여 가공 대상 판재의 3D 이미지를 얻는 것도 포함하며, 가공 대상 판재의 사이즈, 규격, 각 부위별 곡률 등과 같은 세부적인 정보를 얻는 것도 포함될 수 있다.
상기 목표판재형상추출단계(S1333)는, 상기 가공판재형상추출단계(S1331) 이후에, 상기 목표판재형상추출모듈(4133)이 상기 저장부(60)와 연결되어, 상기 저장부(60)로부터 판재 곡면 성형을 통해 최종적으로 도출하고자 하는 목표 판재 형상을 추출해 내는 단계를 말한다. 이를 위해, 상기 저장부(60) 상에는 상기 목표 판재 형상에 관한 데이터가 사전에 저장될 수 있다. 바람직하게는 상기 목재판재형상추출단계(S1333)에 의해 상기 저장부(60)로부터 추출되는 목표 판재 형상은 선박 설계 당시, 선박 건조에 사용될 판재의 부분별 곡률을 지정한 탬플릿(Template) 형식으로 나타날 수 있다.
상기 판재형상비교단계(S1335)는, 상기 목표판재형상추출단계(S1333) 이후에, 상기 판재형상비교모듈(4135)이, 일측은 상기 가공판재형상추출모듈(4131)과 연결되고, 타측은 상기 목표판재형상추출모듈(4133)과 연결되어, 상기 가공판재형상추출모듈(4131)로부터 추출된 가공 판재 형상과, 상기 목표판재형상추출모듈(4133)로부터 추출된 목표 판재 형상을 비교해, 양 판재의 형상이 동일하거나 허용될 수 있는 일정한 범위 내의 유사 정도일 경우에는 더 이상의 가공이 필요치 않으며, 양 판재의 형상이 상이하거나 허용될 수 있는 일정한 범위 밖의 유사 정도일 경우에는 추가적인 가공이 필요하다는 판단을 내리는 단계를 말한다. 상기 판재형상비교단계(S1335)를 통해 가열 작업이 필요하다는 결론이 도출되면, 상기 판재형상비교모듈(4135)은 상기 가열제어부(51)에 신호를 보내어 판재 가열 작업에 관한 제어신호가 발생되도록 할 수 있다.
상기 가열제어단계(S15)는, 상기 가열제어판단단계(S13) 이후에, 상기 가열제어부(51)가 상기 가열제어판단부(41)와 연결되어, 상기 가열제어판단부(41)의 판단 결과에 따라 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 가열제어신호를 생성해 전송하는 단계를 말한다. 즉, 상기 가열제어부(51)는 상기 가열제어판단부(41)에 의해 가공 대상이 되는 판재의 현재 형상과 목표로 하는 판재의 형상이 불일치하여 판재 가열 작업이 필요하다는 판단 결과를 받게 되면, 가열라인 및 가열조건을 특정하고, 이를 토대로 가열제어신호를 생성해 상기 판재가공부(10)에 전송함으로써 상기 판재가공부(10)를 제어하게 된다. 도 27은 도 25의 상기 가열제어단계(S15)를 도시한 도면으로, 도 27을 참고하면, 상기 가열제어단계(S15)는, 가열라인특정단계(S151), 가열조건특정단계(S153), 가열제어신호생성단계(S155), 가열제어신호전송단계(S157)를 포함한다.
상기 가열라인특정단계(S151)는, 상기 가열라인특정부(511)가 가공 판재 형상을 목표 판재 형상과 일치시키기 위해, 상기 가공 판재 상에 가열해야 하는 부위를 선으로 특정하는 단계를 말한다. 상기 선에는 직선 뿐만 아니라 곡선도 포함되며, 상기 선은 단수 또는 복수 개로 이루어질 수 있고, 복수 개의 선이 서로 교차할 수도 있다. 상기 가열라인특정단계(S151)를 통해 작업자가 가공 대상 판재의 표면에 직접 표시한 가열선을 인식해 시스템 상으로 불러올 수도 있고, 가공 판재의 형상과 목표 판재의 형상을 비교 분석해 시스템 상에서 최적의 가열선을 자동으로 추출해 낼 수도 있으며, 작업자가 시스템 상에 가열선을 수동으로 입력할 수 있도록 한다. 도 27을 참고하면, 상기 가열라인특정단계(S151)는, 가열라인인식단계(S1511), 가열라인추출단계(S1513), 가열라인입력단계(S1515)를 포함한다.
상기 가열라인인식단계(S1511)는, 상기 가열라인인식모듈(5111)이 가공 대상 판재의 표면에 직접 표시된 가열선을 인식해 시스템 상으로 불러오는 단계를 말한다. 가공 대상 판재의 표면 상에는, 현재 가공 대상 판재의 형상을 목표 판재 형상과 동일하게 하기 위한 가열 작업이 이루어져야 하는 지점을 연결한 가열선이 작업자에 의해 직접 표시될 수 있는바, 상기 가열라인인식단계(S1511)를 통해 작업자에 의해 가공 대상 판재 표면에 표시된 가열선이 인식될 수 있다. 이를 위해, 상기 가열라인인식단계(S1511)에서는 상기 가열라인인식모듈(5111)이 상기 촬영부(20)에서 생성한 이미지데이터를 분석할 수 있으며, 이미지데이터 상에 나타난 가열선을 인식하는 것으로 봄이 바람직하다.
상기 가열라인추출단계(S1513)는, 상기 가열라인인식단계(S1511) 이후에, 상기 가열라인추출모듈(5113)이 가공 판재의 형상과 목표 판재의 형상을 비교 분석해 시스템 상에서 최적의 가열선을 자동으로 추출해 내는 단계를 가리킨다. 상기 가열라인인식단계(S1511)에서의 가열선 특정은, 작업자의 경험, 기술, 숙련도를 바탕으로 가공 대상 판재 상에 표시된 가열선을 인식하는 것인바, 인식된 가열선이 작업자가 누구인지에 따라 달라질 수 있으며, 해당 가열선의 정확성을 신뢰하기 어렵다는 한계가 존재한다. 또한 가열 대상 판재 상에 가열선이 표시되어 있지 않을 경우 상기 가열라인인식단계(S1511)를 통한 가열라인의 특정이 어려울 수 있다. 이러한 경우에는 상기 가열라인추출단계(S1513)를 통해 가열선을 추출해 낼 수 있으며, 이를 위해 상기 가열라인추출모듈(5113)은 상기 저장부(60)와 연결될 수 있다. 상기 저장부(60) 상에는 가열라인에 관한 정보가 저장되어 있어, 상기 가열라인추출모듈(5113)은, 가공 대상 판재의 형상을 목표 판재의 형상으로 만들기 위한 가열라인 정보를 저장부(60)로부터 추출할 수 있다.
상기 가열라인입력단계(S1515)는, 상기 가열라인추출단계(S1517) 이후에, 상기 가열라인입력모듈(5115)을 통해 작업자가 시스템 상에 가열선을 수동으로 입력하는 단계를 말한다. 상기 가열라인인식단계(S1511)는 가공 대상 판재의 표면 상에 표시된 가열선을 인식하는 단계인 반면에, 상기 상기 가열라인입력단계(S1515)는 상기 가열제어판단부(41)에 의해 추출된 가공판재형상에 가열선을 입력할 수 있도록 함으로써 가열선을 특정하는 단계로 볼 수 있다. 가공 대상 판재의 표면에 가열선이 직접 표시되지 않아 상기 가열라인인식단계(S1511)를 통해 가열 라인을 특정할 수 없고, 상기 저장부(60)에 저장된 데이터가 불충분하여 상기 가열라인추출단계(S1513)에 의해 가열라인을 추출해 낼 수 없더라도, 상기 가열라인입력단계(S1515)에 의한 가열선 특정은 가능할 수 있다.
상기 가열조건특정단계(S153)는, 상기 가열라인특정단계(S151) 이후에, 상기 가열조건특정부(513)가 상기 가열라인특정부(511)와 연결되어, 상기 가열라인특정부(511)에 의해 특정된 가열라인을 따라 판재를 성형할 때의 가열조건을 결정하는 단계를 말한다. 상기 가열조건이란, 상기 가열수단(151)의 가열온도나 가열시간 뿐만 아니라, 가열선을 따라 그대로 가열할 것인지, 전체적인 움직임은 가열선을 따라 진행하되 가열선을 중심으로 지그재그로 삼각가열을 할 것인지 등 판재 성형과 관련된 모든 조건을 포함하는 개념으로 볼 수 있다. 도 27을 참고하면, 상기 가열조건특정단계(S153)는, 가열조건추출단계(S1531), 가열조건입력단계(S1533)를 포함한다.
상기 가열조건추출단계(S1531)는, 상기 가열조건추출모듈(5131)이 상기 저장부(60)와 연결되어, 상기 가공판재형상추출모듈(4131)에 의해 추출된 판재의 형상 및 상기 가열라인특정부(511)에 의해 특정된 가열라인에 최적화된 가열조건을 저장부(60)에서 검색해 추출하는 단계를 말한다. 상기 가열조건으로는, 가열온도, 가열속도, 가열폭, 가열간격, 가열횟수, 가열구간, 집중가열횟수, 집중가열구간 등 가열과 관련된 각종 정보가 포함될 수 있다. 상기 가열조건추출단계(S1531)에 의하면, 자동으로 가열조건이 산출되는바, 작업자의 경험, 기술, 숙련도 등에 의존하지 않고, 최적의 판재 가열을 진행할 수 있게 된다.
상기 가열조건입력단계(S1533)는, 상기 가열조건추출단계(S1531) 이후에, 상기 가열조건입력모듈(5133)을 통해 가열조건을 직접 입력할 수 있도록 하는 단계로, 상기 가열조건추출단계(S1531)가 자동으로 가열조건을 생성했던 것이라면, 상기 가열조건입력단계(S1533)는 수동으로 가열조건을 생성하는 것으로 볼 수 있다. 상기 저장부(60)에 저장된 데이터가 많지 않아 저장부(60)로부터 적절한 가열조건을 추출해 낼 수 없는 경우 등이 발생했을 때, 작업자는 상기 가열조건입력단계(S1533)를 통해 가열온도, 가열속도, 가열폭, 가열간격, 가열횟수, 가열구간 등의 정보를 직접 입력할 수 있다.
상기 가열제어신호생성단계(S155)는, 상기 가열조건특정단계(S153) 이후에, 상기 가열제어신호생성부(515)가 일측은 상기 가열라인특정부(511) 및 상기 가열조건특정부(513)와 연결되고, 타측은 상기 가열제어신호전송부(517)와 연결되어, 상기 가열라인특정단계(S151)를 통해 특정된 가열라인과, 상기 가열조건특정단계(S153)를 통해 특정된 가열조건에 해당하는 상기 판재가공부(10)의 가열제어신호를 생성하는 단계를 말한다. 예를 들어, 특정된 가열라인을 따라 상기 가스노즐(1511)이 움직일 수 있도록, 상기 로봇암부(11), 상기 이송부(13)의 움직임을 제어하는 신호를 생성할 수 있고, 특정된 가열조건에 따라 가열 대상 판재 상에 화염이 조사될 수 있도록, 상기 가스공급관(1515)으로부터 공급되는 가스의 혼합 비율을 제어하는 신호를 생성하거나, 가열속도 또는 가열방법(선상가열·삼각가열 등) 등을 조절하기 위해, 상기 로봇암부(11) 및 상기 이송부(13)의 움직임을 제어하는 신호를 생성할 수도 있다.
상기 가열제어신호전송단계(S157)는, 상기 가열제어신호생성단계(S155) 이후에, 상기 가열제어신호전송부(517)가 상기 가열제어신호생성부(515)와 연결되어, 상기 가열제어신호생성단계(S155)에서 생성한 가열제어신호를 상기 판재가공부(10)에 전송하여 직접적인 제어를 수행하는 단계를 말한다. 상기 가열제어신호전송단계(S157)를 통해 상기 판재가공부(10)에 가열제어신호가 전송됨으로써, 전송된 가열제어신호에 따라, 상기 판재가공부(10)를 이루는 장치들이 적절히 제어될 수 있게 된다. 이를 위해 상기 가열제어신호전송부(517)와 상기 판재가공부(10)는 통신 연결됨이 바람직하며, 이는 유선 연결 또는 무선 연결에 의해 이루어질 수 있다.
상기 냉각제어단계(S17)는, 상기 가열제어단계(S15) 이후에, 상기 냉각제어부(53)가 상기 가열제어부(51)와 연결되어, 상기 가열제어부(51)에 의해 상기 판재가공부(10)의 제어가 이루어지면, 상기 가스노즐(1511)의 작업 방향인 가열방향을 특정하고, 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하여, 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단(153)에서만 냉각수가 배출될 수 있도록 냉각제어신호를 생성해 전송하는 단계를 말한다. 도 28은 도 25의 냉각제어단계(S17)를 도시한 도면으로, 도 28을 참고하면, 상기 냉각제어단계(S17)는, 가열방향특정단계(S171), 냉각방향특정단계(S173), 냉각수단특정단계(S175), 냉각제어신호생성단계(S177), 냉각제어신호전송단계(S179)를 포함한다.
상기 가열방향특정단계(S171)는, 상기 가열방향특정부(531)가 상기 가스노즐(1511)이 움직이는 방향인 가열방향을 특정하는 단계를 말한다. 전술한 바와 같이, 판재의 곡면 성형은 판재가 변형할 수 있도록 충분한 열을 가한 뒤, 표면에 냉각수를 부어, 냉각수가 직접 닿은 판재의 일면은 상대적으로 수축하고, 그 타면은 상대적으로 신장하도록 함으로써, 곡면을 형성하는 것인바, 냉각수에 의한 판재 냉각이 이루어지기 전에, 판재 가열이 선행될 필요가 있다. 따라서, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)이 가열라인을 따라 움직이면서 가열 작업을 진행할 때, 상기 가스노즐(1511)이 판재 가열을 마치고 지나간 지점에 냉각이 필요한바, 상기 가열방향특정부(531)는 냉각수 분사 방향을 특정하기 위해 상기 가스노즐(1511)의 움직임 방향을 특정하게 된다. 바람직하게는 상기 가열방향특정부(531)는, 상기 이동감지부(35)와 연결되어, 상기 이동감지부(35)가 생성한 이동센싱데이터를 수신해, 가열방향을 특정할 수 있다.
상기 냉각방향특정단계(S173)는, 상기 가열방향특정단계(S171) 이후에, 상기 냉각방향특정부(533)가 상기 가열방향특정부(531)와 연결되어, 상기 가열방향특정부(531)에 의해 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하는 단계를 말한다. 예를 들어, 상기 가스노즐(1511)이 우측으로 이동해 가면서 가열 작업을 진행할 경우, 우측으로 이동한 상기 가스노즐(1511)의 좌측에 있는 판재 부분이 충분히 가열되는바, 상기 냉각수단(153)은 상기 가스노즐(1511)의 좌측 부분을 냉각시키면 된다. 다른 예로, 상기 가스노즐(1511)이 좌측으로 이동해 가면서 가열 작업을 진행할 경우, 좌측으로 이동한 상기 가스노즐(1511)의 우측에 있는 판재 부분이 충분히 가열되는바, 상기 냉각수단(153)은 상기 가스노즐(1511)의 우측 부분을 냉각시키면 된다. 즉, 냉각방향은 가열방향의 반대방향이 되는 것이 바람직한바, 상기 냉각방향특정부(533)는, 상기 가열방향특정부(531)에 의해 특정된 가열방향의 정반대방향을 냉각방향으로 특정하게 된다.
상기 냉각수단특정단계(S175)는, 상기 냉각방향특정단계(S173) 이후에, 상기 냉각수단특정부(535)가 상기 냉각방향특정부(533)와 연결되어, 상기 냉각방향특정부(533)에 의해 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단(153)을 특정하는 단계를 말한다. 전술한 바에 따라, 상기 냉각수단(153)은 상기 가열수단(151)을 중심으로 그 주변에, 복수 개로 구성될 수 있는데, 가열방향과 동일한 방향으로도 냉각수를 배출할 경우, 판재가 충분한 온도로 가열되는데 보다 많은 시간이 필요할 수 있어 효율적이지 않기에, 상기 가열수단(151) 주위에 배치된 복수의 냉각수단(153) 모두에서 냉각수가 배출되는 것은 바람직하지 못하다. 따라서, 상기 냉각방향특정부(533)에 의해 냉각방향이 정해지면, 해당 냉각방향에 위치한 냉각수단(153)에서만 냉각이 이루어지도록, 상기 냉각수단특정부(535)가 특정된 상기 냉각방향 인근에 위치한 냉각수단(153)만을 냉각수 배출 냉각수단(153)으로 특정하게 된다.
상기 냉각제어신호생성단계(S177)는, 상기 냉각수단특정단계(S175) 이후에, 상기 냉각제어신호생성부(537)가 상기 냉각수단특정부(535)와 연결되어, 상기 냉각수단특정부(535)에 의해 특정된 냉각수단(153)에서만 냉각수가 배출되도록 하고, 나머지 냉각수단(153)에서는 냉각수가 배출되지 않도록 하는 냉각제어신호를 생성하는 단계를 말한다. 바람직하게는 상기 냉각제어신호는 냉각수단(153)의 개폐를 담당하는 밸브 등에 밸브 개방을 통해 냉각수를 배출시키거나, 밸브 폐쇄를 통해 냉각수 배출을 막도록 하는 신호로 구분될 수 있다.
상기 냉각제어신호전송단계(S179)는, 상기 냉각제어신호생성단계(S177) 이후에, 상기 냉각제어신호전송부(539)가 상기 냉각제어신호생성부(537)와 연결되어, 상기 냉각제어신호생성부(537)가 생성한 냉각제어신호를 상기 냉각수단(153)에 전송하여 직접적인 제어를 수행하는 단계를 말한다. 상기 냉각제어신호전송단계(S179)를 통해 상기 냉각수단(153)에 냉각제어신호가 전송됨으로써, 전송된 냉각제어신호에 따라, 바람직하게는 복수 개로 구성된 냉각수단(153) 중 상기 냉각수단특정부(535)에 의해 특정된 냉각수단에서만 냉각수가 흐르도록 하고, 나머지 냉각수단에서는 냉각수가 흐르지 않도록 제어할 수 있다. 이를 위해 상기 냉각제어신호전송부(539)와 상기 냉각수단(153)은 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 거리유지단계(S30)는, 상기 판재가공단계(S10) 이후에, 상기 거리감지부(31)가 생성한 거리센싱데이터를 분석해 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어 여부를 결정하고, 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어가 결정되면, 거리 제어를 수행하여, 상기 가스노즐(1511)이 이동하더라도, 상기 가스분사구(15111)에서 판재까지의 거리가 항상 적정거리를 유지할 수 있도록 함으로써, 상기 가스노즐(1511)과 판재 간의 충돌을 방지하고, 보다 효율적으로 판재를 가열할 수 있도록 한다. 도 30은 거리유지단계(S30)를 도시한 도면으로, 도 30을 참고하면, 상기 거리유지단계(S30)는, 거리센싱데이터생성단계(S31), 거리제어판단단계(S33), 거리제어단계(S35)를 포함한다.
상기 거리센싱데이터생성단계(S31)는, 상기 거리감지부(31)가 상기 가스노즐(1511)의 위치를 측정해 거리센싱데이터를 생성하는 단계를 말한다. 바람직하게는, 상기 거리감지부(31)는 상기 성형부(15) 중 상기 가스노즐(1511)에 결합될 수 있다. 상기 가스노즐(1511)은 판재에 직접적으로 열을 가하는 부분으로, 두꺼운 판재를 변형시킬 수 있을 정도의 온도를 제공하기 위해서는, 화염이 조사되는 상기 가스노즐(1511)의 끝부분이 소정의 거리만 이격된 채 판재와 가깝게 위치되어야 한다. 하지만, 선상가열, 삼각가열 등을 이유로, 상기 가스노즐(1511)의 위치를 변경해 갈 때, 곡면이 형성되어 이전 작업 부위보다 다음 작업 부위가 상대적으로 높은 위치에 있을 경우, 상기 가스노즐(1511)의 높이가 조절되지 않는다면, 판재와 상기 가스노즐(1511)이 부딪힐 수밖에 없다. 반대로, 곡면이 형성되어 이전 작업 부위보다 다음 작업 부위가 상대적으로 낮은 위치에 있을 경우 상기 가스노즐(1511)과 판재간의 거리가 멀어지게 되어 판재의 가열을 제대로 수행할 수 없게 된다. 따라서, 상기 거리감지부(31)는, 상기 가스노즐(1511), 바람직하게는 가스분사구(15111)와 판재 사이의 수직거리를 감지하여, 판재의 곡면 가공에 필요한 적정거리가 유지될 수 있도록 함으로써, 판재와 가스노즐(1511)의 충돌에 따른 판재 및 가스노즐(1511)의 손상을 방지하도록 한다.
상기 거리제어판단단계(S33)는, 상기 거리센싱데이터생성단계(S31) 이후에, 상기 거리제어판단부(43)가 상기 거리감지부(31)로부터 거리센싱데이터를 수신하고, 수신된 거리센싱데이터를 분석해, 상기 가스노즐(1511)의 가스분사부(15111)로부터 판재까지의 거리를 제어할지 여부를 결정하는 단계를 말한다. 상기 거리제어판단단계(S33)는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 가공 대상 판재까지의 수직거리를 측정하고, 저장부(60)로부터 사전에 설정된 적정거리를 추출해, 양자를 비교함으로써 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 수직거리가 상기 적정거리와 일치할 경우에는 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어를 진행하지 않도록 하고, 불일치할 경우에만 상기 가스노즐(1511)의 거리를 제어하도록 할 수 있다. 도 30은 도 29의 거리제어판단단계(S33)를 도시한 도면으로, 도 30을 참고하면, 상기 거리제어판단단계(S33)는, 거리센싱데이터수신단계(S331)와, 거리센싱데이터분석단계(S333)를 포함한다.
상기 거리센싱데이터수신단계(S331)는, 상기 거리센싱데이터생성단계(S31) 이후에, 상기 거리센싱데이터수신부(431)가 일측은 상기 거리감지부(31)와 연결이 되고, 타측은 거리센싱데이터분석부(433)와 연결이 되어 상기 거리감지부(31)가 생성한 거리센싱데이터를 수신해 거리센싱데이터분석부(433)로 전송하는 단계를 말한다. 상기 거리센싱데이터수신부(431)는 상기 거리감지부(31)와 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 거리센싱데이터를 수신할 수 있다. 또한 상기 거리센싱데이터수신부(431)가 수신한 거리센싱데이터는 상기 저장부(60)에 저장되어 관리될 수 있다.
상기 거리센싱데이터분석단계(S333)는, 상기 거리센싱데이터수신단계(S331) 이후에, 상기 거리센싱데이터분석부(433)가 상기 거리센싱데이터수신부(431)로부터 상기 거리감지부(31)가 생성한 거리센싱데이터를 전송받아 분석하는 단계를 말한다. 상기 거리센싱데이터분석부(433)는 상기 거리센싱데이터수신부(431)와 연결되고, 저장부(60)와도 연결되어, 분석에 필요한 데이터들을 저장부(60)로부터 추출하고, 분석된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 상기 거리센싱데이터분석단계(S333)에서는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업이 수행되며, 바람직하게는 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 가공 대상 판재까지의 수직거리를 측정한 뒤, 측정된 수직거리가 저장부(60)에 기 저장된 적정거리값과 동일한지 여부를 판단해, 거리 제어를 할 것인지 여부를 결정하게 된다. 측정된 상기 수직거리가 상기 적정거리 값과 완전히 일치한 경우 뿐만 아니라, 상기 수직거리가 상기 적정거리값으로부터 일정한 범위 내에 있다면, 이 또한 제어가 필요하지 않도록 설정할 수도 있다. 도 30을 참고하면, 상기 거리센싱데이터분석단계(S333)는, 수직거리추출단계(S3331), 적정거리추출단계(S3333), 거리비교단계(S3335)를 포함한다.
상기 수직거리추출단계(S3331)는, 상기 수직거리추출모듈(4331)이 상기 거리센싱데이터수신부(431)가 상기 거리감지부(31)로부터 수신한 거리센싱데이터에서, 상기 가스노즐(1511)의 일측 끝인 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리 값을 추출해 내는 단계를 말한다. 판재를 가열해 변형가능한 상태로 용이하게 만드는데 중요한 것은, 직접적으로 화염이 조사되는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 거리이며, 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어는 화염이 직접적으로 조사되는 상기 가스분사구(15111)를 기준으로 이루어짐이 바람직하다는 점에서, 상기 수직거리추출단계(S3331)를 통해 상기 거리센싱데이터에서 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리 값을 추출해 내는 것이 바람직할 수 있다.
상기 적정거리추출단계(S3333)는, 상기 수직거리추출단계(S3331) 이후에, 상기 적정거리추출모듈(4333)이 상기 저장부(60)와 연결되어, 상기 저장부(60)에 기 저장된 상기 가스분사구(15111)에서 판재까지의 적정 수직 거리를 추출해 내는 단계를 말한다. 예를 들어, 상기 가스노즐(1511)의 상기 가스분사구(15111)를 통해 분사되는 화염은 판재로부터 100mm 이격되어 조사됨이 바람직하다면, 이러한 내용을 가진 데이터가 저장부(60)에 사전에 저장되고, 상기 적정거리추출모듈(4333)은 저장부(60)를 통해 상기 적정거리로 100mm 값을 추출하게 된다.
상기 거리비교단계(S3335)는, 상기 적정거리추출단계(S3333) 이후에, 상기 거리비교모듈(4335)이 일측은 상기 수직거리추출모듈(4331)과 연결되고, 타측은 상기 적정거리추출모듈(4333)과 연결되어, 상기 수직거리추출모듈(4331)로부터 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리와, 상기 적정거리추출모듈(4333)로부터 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 적정거리를 비교해, 양 거리값이 동일할 경우에는 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어가 필요치 않으며, 양 거리값이 상이할 경우에는 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어가 필요하다는 판단을 내리는 단계를 말한다. 상기 거리비교단계(S3335)를 통해 거리 제어 작업이 필요하다는 결론이 도출되면, 상기 거리비교모듈(4335)은 상기 거리제어부(53)에 신호를 보내어 상기 가스노즐(1511)의 거리 제어에 관한 제어신호가 발생되도록 할 수 있다.
상기 거리제어단계(S35)는, 상기 거리제어판단단계(S33) 이후에, 상기 거리제어부(55)가 상기 거리제어판단부(43)와 연결되어, 상기 거리제어판단부(43)의 판단 결과에 따라 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 거리제어신호를 생성해 전송하는 단계를 말한다. 바람직하게는, 상기 거리제어부(55)는 상기 거리제어판단부(43)에서 추출된 수직거리와 적정거리를 비교하여 이를 일치시키기 위한 거리제어신호를 생성해 전송하며, 보다 바람직하게는, 상기 판재가공부(10) 중 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111)로부터 가공 대상 판재까지의 수직거리제어에 관여할 수 있는 상기 로봇암부(11)를 제어하는 거리제어신호를 생성해 전송하는 것으로 볼 수 있다. 상기 거리제어부(55)는 상기 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 거리제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 31은 도 29의 거리제어단계(S35)를 도시한 도면으로, 이러한 상기 거리제어단계(S35)는, 거리보정값특정단계(S351), 거리제어신호생성단계(S353), 거리제어신호전송단계(S355)를 포함한다.
상기 거리보정값특정단계(S351)는, 상기 거리보정값특정부(551)가 상기 수직거리추출모듈(4331)에 의해 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 수직거리 값과, 상기 적정거리추출모듈(4333)에 의해 추출된 상기 가스분사구(15111)로부터 판재까지의 적정거리 값의 차이를 계산하여 거리 보정값을 특정하는 단계를 말한다. 상기 거리 보정값은, 상기 수직거리 값을 상기 적정거리 값으로 하기 위해 필요한 상기 로봇암부(11)의 이동 좌표값 등을 의미할 수 있다.
상기 거리제어신호생성단계(S353)는, 상기 거리보정값특정단계(S351) 이후에, 상기 거리제어신호생성부(553)가 일측은 상기 거리보정값특정부(551)와 연결되고, 타측은 상기 거리제어신호전송부(555)와 연결되어, 상기 거리보정값특정부(551)에 의해 특정된 거리 보정값에 따라 상기 판재가공부(10)의 거리를 제어하기 위한 거리제어신호를 생성하고, 생성된 거리제어신호를 상기 거리제어신호전송부(555)로 전달하는 단계를 말한다.
상기 거리제어신호전송단계(S355)는, 상기 거리제어신호생성단계(S353) 이후에, 상기 거리제어신호전송부(555)가 상기 거리제어신호생성부(553)와 연결되어, 상기 거리제어신호생성부(553)가 생성한 거리제어신호를 상기 판재가공부(10), 바람직하게는 상기 로봇암부(11)에 전송하여 직접적인 제어를 수행하는 단계를 말한다. 상기 거리제어신호전송부(555)는 상기 로봇암부(11)의 움직임을 제어할 수 있는 신호를 전송함으로써, 상기 로봇암부(11)의 위치를 수정하게 된다. 이를 위해 상기 거리제어신호전송부(555)와 상기 로봇암부(11)는 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 수직유지단계(S50)는, 상기 거리유지단계(S30) 이후에, 상기 수직감지부(33)가 생성한 수직센싱데이터를 분석해 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어 여부를 결정하고, 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어가 결정되면, 기울기 제어를 수행하여, 상기 가스노즐(1511)이 이동하더라도, 상기 가스분사구(15111)의 화염 분사 방향이 판재에 항상 수직하게 유지될 수 있도록 하는 단계를 말한다. 이로써, 판재가 1차 가공되어 소정의 곡면을 형성하고 있는 경우라도, 가열 지점에 수직한 방향으로 화염이 조사될 수 있도록 함으로써, 판재 가열의 효율을 높일 수 있게 된다. 도 32를 참고하면, 상기 수직유지단계(S50)는, 수직센싱데이터생성단계(S51), 수직제어판단단계(S53), 수직제어단계(S55)를 포함한다.
상기 수직센싱데이터생성단계(S51)는, 상기 수직감지부(33)가 상기 가열수단(151)으로부터 조사되는 화염이 판재에 수직하게 가해지고 있는지를 감지하는 수직센싱데이터를 생성하는 단계를 말한다. 전술한 바와 같이, 상기 판재 곡면 성형 시스템(1)을 통해 가공되는 판재는 벤딩 머신을 통해 1차 가공된 상태일 수 있고, 판재 곡면 가공은 작업 과정에서 수시로 탬플릿을 판재에 대어 가면서 사전에 계획된 곡면이 형성될 때까지 추가적인 판재 곡면 가공을 수행해야 하는바, 판재를 기준으로 한 상기 가열수단(151)의 위치에 따라, 판재에 조사되는 화염이 판재의 가열면에 수직하게 조사되지 않을 수 있다. 화염이 판재의 가열면에 수직하지 않을 경우에는, 집중적인 가열을 진행할 수 없어, 판재의 변형이 제대로 이루어지지 않거나, 판재를 곡면 가공하는데 보다 많은 시간이 소비될 수 있다. 따라서, 상기 수직감지부(33)를 통해 상기 가열수단(151)의 중심축(C)과 판재가 만나는 접점에서의 기울기를 측정할 수 있으며, 상기 수직감지부(33)가 측정한 데이터를 분석해, 상기 가열수단(151)으로부터 조사되는 화염이 판재에 수직하게 가해지도록 상기 로봇암부(11) 등의 움직임을 제어할 수 있게 된다.
상기 수직제어판단단계(S53)는, 상기 수직센싱데이터생성단계(S51) 이후에, 상기 수직제어판단부(45)가 상기 수직감지부(33)로부터 수직센싱데이터를 수신하고, 수신된 수직센싱데이터를 분석해, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 지 여부를 결정하는 단계를 말한다. 구체적으로, 상기 수직제어판단부(45)는 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 특정하며, 특정된 중심축(C)과 판재가 만나는 접점을 특정하고, 특정된 접점이 포함되는 접평면을 특정하여, 특정된 접평면과 중심축(C) 사이의 경사각을 도출해, 도출된 경사각이 90°인지를 비교함으로써, 경사각이 90°이면 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 없다고 판단하고, 경사각이 90°가 아니면 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 있다는 판단을 내릴 수 있다. 도 33은 도 32의 수직제어판단단계(S53)를 도시한 도면으로, 도 33을 참고하면, 상기 수직제어판단단계(S53)는, 수직센싱데이터수신단계(S531)와, 수직센싱데이터분석단계(S533)를 포함한다.
상기 수직센싱데이터수신단계(S531)는, 상기 수직센싱데이터수신부(451)가 일측은 상기 수직감지부(33)와 연결이 되고, 타측은 수직센싱데이터분석부(453)와 연결이 되어 상기 수직감지부(33)가 생성한 수직센싱데이터를 수신해 수직센싱데이터분석부(453)로 전송하는 단계를 가리킨다. 상기 수직센싱데이터수신부(451)는 상기 수직감지부(33)와 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 수직센싱데이터를 수신할 수 있고, 상기 저장부(60)와도 연결되어 상기 수직센싱데이터수신부(451)가 수신한 수직센싱데이터가 저장부(60)에 저장되도록 할 수도 있다.
상기 수직센싱데이터분석단계(S533)는, 상기 수직센싱데이터수신단계(S531) 이후에, 상기 수직센싱데이터분석부(453)가 일측은 상기 수직센싱데이터수신부(451)와 연결되어 상기 수직감지부(33)가 생성한 수직센싱데이터를 상기 수직센싱데이터수신부(451)로부터 전송받아 분석하고, 타측은 상기 저장부(60)와 연결되어 분석된 데이터가 상기 저장부(60)에 저장되도록 하는 단계를 말한다. 상기 수직센싱데이터분석단계(S533)를 통해 일정한 로직에 의해 데이터분석작업이 수행되며, 바람직하게는 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)이 판재와 만나는 접점에서의 접평면을 도출해, 도출된 접평면과 상기 중심축(C) 간의 수직여부를 판단하는 방식으로 데이터 분석을 진행할 수 있다. 상기 수직센싱데이터분석부(453)는 상기 수직센싱데이터 분석 결과, 접평면과 중식축(C)이 수직이면, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 없다고 판단해 상기 수직제어부(57)에 기울기 제어 명령을 전달하지 않고, 접평면과 중심축(C)이 수직이 아니면, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 있다고 판단해 상기 수직제어부(57)에 기울기 제어 명령을 전송하게 된다. 도 33을 참고하면, 이러한 상기 수직센싱데이터분석단계(S533)는, 중심축특정단계(S5331), 접점특정단계(S5333), 접평면특정단계(S5335), 수직판단단계(S5337)를 포함한다.
상기 중심축특정단계(S5331)는, 상기 중심축특정모듈(4531)이 상기 수직센싱데이터로부터 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 특정하는 단계를 말한다. 상기 수직감지부(33)로부터 생성되는 수직센싱데이터 상에는 다양한 정보들이 포함될 수 있으며, 상기 중심축특정모듈(4531)은 이 가운데에서 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)에 관한 정보를 추출해 특정하게 된다. 전술한 바와 같이, 상기 가스노즐(1511)은 긴 원통형상을 하도록 구성될 수 있는바, 상기 중심축(C)으로, 상기 가스노즐(1511)을 통해 분사되는 화염의 조사 방향을 결정할 수 있다.
상기 접점특정단계(S5333)는, 상기 중심축특정단계(S5331) 이후에, 상기 접점특정모듈(4533)이 상기 중심축특정모듈(4531)과 연결되어, 상기 중심축특정모듈(4531)을 통해 특정된 중심축(C)을 가공 대상 판재를 향해 연장했을 때, 직접적으로 가열되는 판재의 일면과 상기 중심축(C)이 만나는 점인 접점을 특정하는 단계를 말한다. 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 특정된 접점은 상기 접평면특정모듈(4535)에 제공되어, 접점을 포함하는 접평면을 특정하는데 이용될 수 있다.
상기 접평면특정단계(S5335)는, 상기 접점특정단계(S5333) 이후에, 상기 접평면특정모듈(4535)이 상기 접점특정모듈(4533)과 연결되어, 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 특정된 접점에서의 접평면을 특정하는 단계를 말한다. 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 연장하여 3차원 판재의 일면에 접하는 접점을 특정하게 되면, 특정된 접점에 수직하게 화염을 조사하기 위해서는, 상기 접점에서의 접평면을 산정하고, 산정된 접평면의 법선을 도출해, 도출된 법선 상에 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)이 위치하도록 하면 된다. 따라서, 이를 위해, 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 접점이 특정되면, 상기 접평면특정모듈(4535)을 통해 특정된 접점에서의 접평면을 도출하게 된다.
상기 수직판단단계(S5337)는, 상기 접평면특정단계(S5335) 이후에, 상기 수직판단모듈(4537)이 일측은 상기 중심축특정모듈(4531)과 연결이 되고, 타측은 상기 접평면특정모듈(4535)과 연결이 되어, 상기 중심축특정모듈(4531)에 의해 특정된 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)와 상기 접평면특정모듈(4537)에 의해 특정된 접평면이 이루는 각이 수직인지를 판단하는 단계를 말한다. 만일 상기 중심축(C)과 접평면 사이의 각이 수직을 이룰 경우, 상기 중심축(C)은 곧 화염이 조사되는 방향에 해당하는바, 현재 상태에서 판재에 수직한 화염이 조사될 수 있으므로 별도의 기울기 제어가 필요치 않게 된다. 하지만, 상기 중심축(C)과 접평면 사이의 각이 수직을 이루지 않을 경우, 현재 가스노즐(1511)의 상태에서는 판재에 수직한 화염을 조사할 수 없는바, 이때에는 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 필요가 있기에, 상기 수직판단모듈(4537)은 상기 수직제어부(57)에 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어가 필요하다는 신호를 전송하게 된다.
상기 수직제어단계(S55)는, 상기 수직제어판단단계(S53) 이후에, 상기 수직제어부(57)가 상기 수직제어판단부(45)와 연결되어, 상기 수직제어판단부(45)의 판단 결과에 따라 상기 판재가공부(10)를 대상으로 한 수직제어신호를 생성해 전송하는 단계를 말한다. 상기 수직제어판단부(45)는 상기 수직감지부(33)로부터 수직센싱데이터를 수신하고, 수신된 수직센싱데이터를 분석해, 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 제어할 것인지 여부를 판단하게 되는데, 상기 수직제어판단부(45)를 통해 수직제어가 필요하다고 판단되면, 상기 수직제어부(57)는 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)이 판재 가열 지점에 수직하게 되도록 상기 로봇암부(11)를 제어하는 제어신호를 생성해 전송하게 된다. 상기 수직제어부(57)는 상기 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 수직제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 34는 도 32의 수직제어단계(S55)를 도시한 도면으로, 도 34를 참고하면, 상기 수직제어단계(S55)는, 접평면추출단계(S551), 법선특정단계(S553), 수직제어신호생성단계(S555), 수직제어신호전송단계(S557)를 포함한다.
상기 접평면추출단계(S551)는, 상기 접평면추출부(571)가 상기 접평면특정모듈(4535)과 연결되어, 상기 접평면특정모듈(4535)로부터 상기 접평면특정모듈(4535)에 의해 특정된 접평면을 추출해, 상기 법선특정부(573)에 상기 접평면을 제공하는 단계를 말한다. 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 연장하여 3차원 판재의 일면에 접하는 접점이 특정되면, 상기 접평면특정모듈(4535)에 의해 특정된 상기 접점에서의 접평면이 산정될 수 있는바, 상기 접평면추출부(571)는 상기 수직판단모듈(4537)에 의해 상기 가스노즐(1511)의 기울기 제어가 필요하다고 판단되면, 상기 접평면특정모듈(4535)로부터 특정된 상기 접평면을 불러오게 된다.
상기 법선특정단계(S553)는, 상기 접평면추출단계(S551) 이후에, 상기 법선특정부(573)가 상기 접평면추출부(571)로부터 접평면이 추출되면, 추출된 접평면에 수직한 법선을 특정하는 단계를 말한다. 바람직하게는, 가열 대상 지점이 상기 접점특정모듈(4533)에 의해 특정된 접점이라는 점에서, 상기 법선은 상기 접점 상에 형성될 수 있다. 결국, 상기 법선은 상기 접점 상의 접평면과 수직을 이루게 되는바, 판재 가열 지점에 수직한 방향으로 상기 가스노즐(1511)을 정렬하기 위한 기준이 될 수 있다. 따라서, 상기 법선특정부(573)에 의해 특정된 법선에 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 일치시킴으로써, 판재에 수직한 방향으로 화염을 조사할 수 있게 된다.
상기 수직제어신호생성단계(S555)는, 상기 법선특정단계(S553) 이후에, 상기 수직제어신호생성부(575)가 상기 법선특정부(573)와 연결되어, 상기 법선특정부(573)에 의해 특정된 법선에 상기 가스노즐(1511)의 중심축(C)을 일치시키기 위하여, 상기 로봇암부(11)의 수직위치를 제어하는 수직제어신호를 생성하는 단계를 말한다. 상기 수직제어신호생성부(575)는 상기 수직제어신호전송부(577)와 연결되어, 생성된 수직제어신호를 상기 수직제어신호전송부(577)로 전달할 수 있다.
상기 수직제어신호전송단계(S557)는, 상기 수직제어신호생성단계(S555) 이후에, 상기 수직제어신호전송부(577)가 상기 수직제어신호생성부(575)와 연결되어, 상기 수직제어신호생성부(575)가 생성한 수직제어신호를 상기 로봇암부(11)에 전송하여 직접적인 수직제어를 수행하는 단계를 말한다. 상기 수직제어신호전송부(577)는 상기 로봇암부(11)의 움직임을 제어할 수 있는 신호를 전송함으로써, 상기 로봇암부(11)의 위치를 수정하고, 이는 결국, 상기 로봇암부(11)에 설치된 상기 가스노즐(1511)의 기울기를 수정하는 결과를 가져온다. 이를 위해 상기 수직제어신호전송부(577)와 상기 로봇암부(11)는 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 충돌대응단계(S70)는, 상기 수직유지단계(S50) 이후에, 상기 접촉감지부(37)가 생성한 접촉센싱데이터를 분석해 상기 판재가공부(10)에 충돌이 발생했는지 여부를 결정하고, 충돌이 발생한 것으로 확인되면, 상기 판재가공부(10)에 인가된 전원을 차단하여 작동을 강제로 멈추도록 하는 단계를 말한다. 상기 거리유지단계(S30)를 통해 상기 가스노즐(1511)의 적정 위치가 제어되므로 1차적으로 충돌이 미연에 방지될 수 있으며, 추가적으로 상기 충돌대응단계(S70)를 구성함으로써, 혹시 모를 충돌 사고에 2차적으로 대비할 수 있게 된다. 도 35는 상기 충돌대응단계(S70)를 도시한 도면으로, 도 35를 참고하면, 상기 충돌대응단계(S70)는, 접촉센싱데이터생성단계(S71), 충돌제어판단단계(S73), 충돌제어단계(S75)를 포함한다.
상기 접촉센싱데이터생성단계(S71)는, 접촉감지부(37)가 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155)의 접촉여부를 감지하는 접촉센싱데이터를 생성하는 단계를 말한다. 전술한 바와 같이, 선체 외판을 이루는 판재는 상당히 두껍게 형성이 되는데, 이렇게 두꺼운 판재를 가공하기 위해서는, 고온의 열이 필요하게 되고, 이를 위해, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111) 부분은 가공 대상 판재와 소정의 거리만 이격된 상태에서 비교적 가깝게 위치해야 한다. 이로 인해, 가열선을 따라 상기 가스노즐(1511)이 이동하는 과정에, 곡면을 형성해 이전 작업 부위보다 상대적으로 높아진 다음 작업 부위에서 상기 가스노즐(1511)이 판재와 부딪힐 수 있고, 판재와 가스노즐(1511) 간의 충돌로, 판재 및 가스노즐(1511)에는 휘어짐, 크랙 등의 손상이 발생할 수 있다. 특히 고압의 가연성 가스를 분사하는 가스노즐(1511)의 손상은, 가스노즐(1511)의 가스분사구(15111) 이외의 부분에서 가스가 누출되도록 할 수 있고, 이렇게 누출된 가연성 가스는 상기 가스노즐(1511)에서 조사되는 화염에 의해 발화되어 작업장에 큰 화재를 불러올 수 있어 대단히 위험하다. 따라서, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이에 상기 접촉감지부(37)를 구성하여, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이의 접촉 불량을 감지함으로써, 상기 가스노즐(1511)이 판재 등과 충돌했는지 등을 인지할 수 있게 된다. 바람직하게는 상기 접촉감지부(37)는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성되어 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압될 경우에만 접촉센싱데이터를 생성하고, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되지 않으면 접촉센싱데이터를 생성하지 않도록 구성될 수 있다. 다양한 방향에서의 충돌이 감지될 수 있도록, 상기 접촉감지부(37)는 상기 걸림플레이트(1513)가 안착되는 상기 지지플레이트(155)의 일면 상의 특정 영역(S) 내에 복수 개로 구성됨이 바람직하다.
상기 충돌제어판단단계(S73)는, 상기 접촉센싱데이터생성단계(S71) 이후에, 상기 충돌제어판단부(47)가 상기 접촉감지부(37)로부터 접촉센싱데이터를 수신하고, 수신된 접촉센싱데이터를 분석해, 전원 차단 제어를 진행할지 여부를 결정하는 단계를 말한다. 상기 접촉감지부(37)는, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155)의 접촉여부를 감지하는 접촉센싱데이터를 생성하여, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이의 접촉 불량을 감지하게 되고, 다양한 방향에서의 충돌이 고르게 감지될 수 있도록, 상기 접촉감지부(37)는 상기 걸림플레이트(1513)가 안착되는 상기 지지플레이트(155)의 일면 상의 특정 영역(S) 내에 복수 개로 구성이 될 수 있다. 따라서, 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수와 동일한 개수의 접촉센싱데이터가 상기 충돌제어판단부(47)에 수신될 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 정상 접촉하고 있어 상기 가스노즐(1511)에 충돌이 발생하지 않았다고 판단될 수 있다. 반대로, 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수보다 적은 개수의 접촉센싱데이터가 상기 충돌제어판단부(47)에 수신될 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 비정상 접촉하고 있어 상기 가스노즐(1511)이 판재 등에 부딪혀 기울어지거나 들리는 등의 충돌 문제가 생겼다고 판단될 수 있다. 즉, 상기 충돌제어판단단계(S73)는, 수신되는 접촉센싱데이터의 개수와, 접촉감지부의 개수를 비교해, 양자의 개수가 동일할 경우 충돌 제어가 필요 없다고 판단하고, 양자의 개수가 상이할 경우에만 충돌 제어가 필요하다고 판단하여, 상기 충돌제어부(59)에 제어 명령 신호를 전송할 수 있다. 도 36은 도 35의 충돌제어판단단계(S73)를 도시한 도면으로, 도 36을 참고하면, 상기 충돌제어판단단계(S73)는, 접촉센싱데이터수신단계(S731), 접촉센싱데이터분석단계(S733)를 포함한다.
상기 접촉센싱데이터수신단계(S731)는, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)가 일측은 상기 접촉감지부(37)와 연결이 되고, 타측은 접촉센싱데이터분석부(473)와 연결이 되어 상기 접촉감지부(37)가 생성한 접촉센싱데이터를 수신해 접촉센싱데이터분석부(473)로 전송하는 단계를 말한다. 바람직하게는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성된 상기 접촉감지부(37)는 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압될 경우에만 접촉센싱데이터를 생성하고, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되지 않으면 접촉센싱데이터를 생성하지 않도록 구성될 수 있다. 이러한 접촉감지부(37)는 복수 개로 구성될 수 있는바, 만일 상기 가스노즐(1511)이 판재 등과 충돌해 기울어지거나 들리게 되면, 복수 개의 접촉감지부(37) 중 일부가 상기 걸림플레이트(1513)와 접촉하지 않게 되면서, 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수보다 적은 수의 접촉센싱데이터만이 상기 접촉센싱데이터수신부(471)에 수신된다.
상기 접촉센싱데이터분석단계(S733)는, 상기 접촉센싱데이터수신단계(S731) 이후에, 상기 접촉센싱데이터분석부(473)가 상기 접촉센싱데이터수신부(471)로부터 상기 접촉감지부(37)가 생성한 접촉센싱데이터를 전송받아 분석하는 단계를 말한다. 상기 접촉센싱데이터분석부(473)는 상기 접촉센싱데이터수신부(471)와 연결이 됨은 물론, 상기 저장부(60)와도 연결이 되어, 분석에 필요한 데이터들을 저장부(60)로부터 추출하거나, 분석된 데이터를 저장부(60)에 저장할 수도 있다. 상기 접촉센싱데이터분석단계(S733)는 일정한 로직에 의해 데이터분석작업을 수행하며, 바람직하게는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성된 상기 접촉감지부(37)가, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압될 경우에만 접촉센싱데이터를 생성하고, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되지 않으면 접촉센싱데이터를 생성하지 않도록 구성하여, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)를 통해 전달받은 접촉센싱데이터의 개수와, 사전에 저장된 접촉감지부(37)의 개수를 비교하는 작업을 수행한다. 도 36을 참고하면, 상기 접촉센싱데이터분석단계(S733)는, 데이터개수추출단계(S7331), 접촉감지부개수추출단계(S7333), 개수비교단계(S7335)를 포함한다.
상기 데이터개수추출단계(S7331)는, 상기 데이터개수추출모듈(4731)이 상기 접촉센싱데이터수신부(471)와 연결되어, 상기 접촉센싱데이터수신부(471)로부터 전송받은 접촉센싱데이터의 개수를 추출하는 단계를 말한다. 상기 접촉감지부(37)는 상기 지지플레이트(155)와 상기 걸림플레이트(1513) 사이에 개재되어, 상기 걸림플레이트(1513)로부터 가압되면, 접촉센싱데이터를 생성하도록 구성된다. 따라서, 정상적인 접촉 상태에서는 상기 지지플레이트(155) 상에 구성된 상기 접촉감지부(37)의 개수만큼 접촉센싱데이터가 생성되므로, 상기 데이터개수추출모듈(4731)을 통해 파악되는 수신된 접촉센싱데이터의 개수는 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 접촉감지부(37)의 개수와 동일할 것이지만, 비정상적인 접촉상태에서는 이보다 적은 개수의 접촉센싱데이터만이 추출된다.
상기 접촉감지부개수추출단계(S7333)는, 상기 데이터개수추출단계(S7331) 이후에, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)이 상기 저장부(60)와 연결되어, 저장부(60)에 기 저장된 상기 지지플레이트(155) 상에 설치된 상기 접촉감지부(37)의 개수를 추출하는 단계를 말한다. 상기 접촉감지부(37)는 다양한 방향에서 발생할 수 있는 충돌을 고르게 감지할 수 있도록 상기 지지플레이트(155) 상에 복수 개로 구성될 수 있다. 이러한 접촉감지부(37)의 개수를 카운팅하여 저장부(60)에 저장하면, 충돌 제어를 판단하기 위해 상기 데이터개수추출모듈(4731)로부터 생성된 접촉센싱데이터의 개수가 카운팅되었을 때, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)을 통해 저장부(60)에 저장된 판단 기준 개수가 추출되어 제공된다.
상기 개수비교단계(S7335)는, 상기 접촉감지부개수추출단계(S7333) 이후에, 상기 개수비교모듈(4735)이 일측은 상기 데이터개수추출모듈(4731)과 연결이 되고, 타측은 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)과 연결이 되어, 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수를 비교해 동일 여부를 판단하는 단계를 말한다. 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수가 동일할 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 정상 접촉하고 있는바, 별도의 충돌 제어를 지시할 필요가 없고, 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수가 상이할 경우에는 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 비정상 접촉하고 있는 것이 되므로, 상기 개수비교모듈(4735)은 상기 충돌제어부(59)에 충돌 제어를 지시하게 된다.
상기 충돌제어단계(S75)는, 상기 충돌제어판단단계(S73) 이후에, 상기 충돌제어부(59)가 상기 충돌제어판단부(47)와 연결되어, 상기 충돌제어판단부(47)의 판단에 따라, 상기 데이터개수추출모듈(4731)에 의해 추출된 접촉센싱데이터의 개수와, 상기 접촉감지부개수추출모듈(4733)에 의해 추출된 상기 접촉감지부(37)의 개수가 상이하여 상기 지지플레이트(155) 상에 상기 걸림플레이트(1513)가 비정상 접촉하고 있는 것이 확인되면, 상기 판재가공부(10)에 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)에, 전원을 차단하라는 신호를 생성해 전송하는 단계를 말한다. 상기 충돌제어부(59)는 상기 저장부(60)와 연결될 수 있으며, 이를 통해 충돌제어와 관련된 데이터가 저장부(60)에 저장될 수 있도록 한다. 도 37은 충돌제어단계(S75)를 도시한 도면으로, 이러한 상기 충돌제어단계(S75)는, 전원차단신호생성단계(S751), 전원차단신호전송단계(S753)를 포함한다.
상기 전원차단신호생성단계(S751)는, 상기 전원차단신호생성부(591)가 상기 판재가공부(10)의 작동을 위해 인가되는 전원을 제어하기 위한 신호를 생성하는 단계를 말한다. 전술한 바와 같이, 선체 외판을 이루는 판재는 상당히 두껍게 형성이 되는데, 이렇게 두꺼운 판재를 가공하기 위해서는, 고온의 열이 필요하게 되고, 이를 위해, 화염을 조사하는 상기 가스노즐(1511)의 끝부분은 가공 대상 판재와 소정의 거리만 이격된 상태에서 비교적 가깝게 위치한다. 이로 인해, 가열선을 따라 상기 가스노즐(1511)이 이동하는 과정에, 곡면을 형성해 이전 작업 부위보다 상대적으로 높아진 다음 작업 부위에서 상기 가스노즐(1511)이 판재와 부딪힐 수 있고, 판재와 가스노즐(1511) 간의 충돌로, 판재 및 가스노즐(1511)에는 휘어짐, 크랙 등의 손상이 발생할 수 있다. 특히 고압의 가연성 가스를 분사하는 가스노즐(1511)의 손상은, 가스노즐(1511)의 개구 이외의 부분에서 가스가 누출되도록 할 수 있고, 이렇게 누출된 가연성 가스는 상기 가스노즐(1511)에서 조사되는 화염에 의해 발화되어 작업장에 큰 화재를 불러올 수 있어 대단히 위험하다. 따라서, 상기 걸림플레이트(1513)와 상기 지지플레이트(155) 사이에 상기 접촉감지부(37)가 구성되는 것이며, 상기 충돌제어판단부(47)에 의해 충돌이 발생했다고 판단되었을 때, 상기 전원차단신호생성부(591)에 의해 상기 판재가공부(10)에 인가되는 전원이 차단되도록 함으로써, 상기 판재가공부(10)의 동작을 정지시켜 위험한 상황의 발생을 차단할 수 있게 된다.
상기 전원차단신호전송단계(S753)는, 상기 전원차단신호생성단계(S751) 이후에, 상기 전원차단신호전송부(593)가 상기 전원차단신호생성부(591)와 연결되어, 상기 전원차단신호생성부(591)가 생성한 전원차단신호를 상기 판재가공부(10)에 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)에 전송하여 직접적인 전원 차단을 수행하는 단계를 말한다. 이를 위해 상기 전원차단신호전송부(593)와 상기 전원공급부는 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다. 결국, 1차적으로는 상기 거리제어부(55)에 의해 상기 판재가공부(10)의 정확한 동작이 유도되며, 설사 오작동이 발생하더라도, 2차적으로 상기 전원차단신호생성부(591) 및 상기 전원차단신호전송부(593)가 구성되어 있어, 비상시 전원을 차단함으로써, 이중의 안전 장치 구현에 따라, 시스템의 안전성을 더욱 높일 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 판재 곡면 성형 시스템
10: 판재가공부
11: 로봇암부
13: 이송부
131: 바디부
133: 가이드레일부
135: 지지부
137: 점화부
15: 성형부
151: 가열수단
1511: 가스노즐
15111: 가스분사구
1513: 걸림플레이트
15131: 고정부
151311: 수용홀
15133: 걸림부
15135: 관통홀
1515: 가스공급관
153: 냉각수단
153a: 제1냉각수단
153b: 제2냉각수단
153c: 제3냉각수단
153d: 제4냉각수단
1531: 냉각수노즐
15311: 경사부
15313: 수직부
1533: 냉각수공급관
155: 지지플레이트
1551: 가열수단수용홀
1553: 냉각수단수용홀
1555: 냉각수단고정홀
20: 촬영부
30: 감지부
31: 거리감지부
33: 수직감지부
35: 이동감지부
37: 접촉감지부
40: 판단부
41: 가열제어판단부
411: 이미지데이터수신부
413: 이미지데이터분석부
4131: 가공판재형상추출모듈
4133: 목표판재형상추출모듈
4135: 판재형상비교모듈
43: 거리제어판단부
431: 거리센싱데이터수신부
433: 거리센싱데이터분석부
4331: 수직거리추출모듈
4333: 적정거리추출모듈
4335: 거리비교모듈
45: 수직제어판단부
451: 수직센싱데이터수신부
453: 수직센싱데이터분석부
4531: 중심축특정모듈
4533: 접점특정모듈
4535: 접평면특정모듈
4537: 수직판단모듈
47: 충돌제어판단부
471: 접촉센싱데이터수신부
473: 접촉센싱데이터분석부
4731: 데이터개수추출모듈
4733: 접촉감지부개수추출모듈
4735: 개수비교모듈
50: 제어부
51: 가열제어부
511: 가열라인특정부
5111: 가열라인인식모듈
5113: 가열라인추출모듈
5115: 가열라인입력모듈
513: 가열조건특정부
5131: 가열조건추출모듈
5133: 가열조건입력모듈
515: 가열제어신호생성부
517: 가열제어신호전송부
53: 냉각제어부
531: 가열방향특정부
533: 냉각방향특정부
535: 냉각수단특정부
537: 냉각제어신호생성부
539: 냉각제어신호전송부
55: 거리제어부
551: 거리보정값특정부
553: 거리제어신호생성부
555: 거리제어신호전송부
57: 수직제어부
571: 접평면추출부
573: 법선특정부
575: 수직제어신호생성부
577: 수직제어신호전송부
59: 충돌제어부
591: 전원차단신호생성부
593: 전원차단신호전송부
60: 저장부
S1: 판재 곡면 성형 방법
S10: 판재가공단계
S11: 이미지데이터생성단계
S13: 가열제어판단단계
S131: 이미지데이터수신단계
S133: 이미지데이터분석단계
S1331: 가공판재형상추출단계
S1333: 목표판재형상추출단계
S1335: 판재형상비교단계
S15: 가열제어단계
S151: 가열라인특정단계
S1511: 가열라인인식단계
S1513: 가열라인추출단계
S1515: 가열라인입력단계
S153: 가열조건특정단계
S1531: 가열조건추출단계
S1533: 가열조건입력단계
S155: 가열제어신호생성단계
S157: 가열제어신호전송단계
S17: 냉각제어단계
S171: 가열방향특정단계
S173: 냉각방향특정단계
S175: 냉각수단특정단계
S177: 냉각제어신호생성단계
S179: 냉각제어신호전송단계
S30: 거리유지단계
S31: 거리센싱데이터생성단계
S33: 거리제어판단단계
S331: 거리센싱데이터수신단계
S333: 거리센싱데이터분석단계
S3331: 수직거리추출단계
S3333: 적정거리추출단계
S3335: 거리비교단계
S35: 거리제어단계
S351: 거리보정값특정단계
S353: 거리제어신호생성단계
S355: 거리제어신호전송단계
S50: 수직유지단계
S51: 수직센싱데이터생성단계
S53: 수직제어판단단계
S531: 수직센싱데이터수신단계
S533: 수직센싱데이터분석단계
S5331: 중심축특정단계
S5333: 접점특정단계
S5335: 접평면특정단계
S5337: 수직판단단계
S55: 수직제어단계
S551: 접평면추출단계
S553: 법선특정단계
S555: 수직제어신호생성단계
S557: 수직제어신호전송단계
S70: 충돌대응단계
S71: 접촉센싱데이터생성단계
S73: 충돌제어판단단계
S731: 접촉센싱데이터수신단계
S733: 접촉센싱데이터분석단계
S7331: 데이터개수추출단계
S7333: 접촉감지부개수추출단계
S7335: 개수비교단계
S75: 충돌제어단계
S751: 전원차단신호생성단계
S753: 전원차단신호전송단계

Claims (23)

  1. 곡면이 형성되도록 판재를 가공하는 판재가공부와,
    상기 판재가공부의 위치 제어를 위한 센싱데이터를 생성하는 감지부와,
    상기 감지부와 연결되어 상기 센싱데이터를 수신하고 수신된 상기 센싱데이터를 분석해 제어여부를 결정하는 판단부를 포함하고,
    상기 감지부는, 가스노즐의 가스분사구 타측에 형성되어 상기 가스노즐의 위치를 설정하는 걸림플레이트와, 가열수단 및 냉각수단을 연결하는 지지플레이트 간의 접촉을 감지해 접촉센싱데이터를 생성하는 접촉감지부를 포함하며,
    상기 판단부는, 상기 접촉감지부로부터 접촉센싱데이터를 수신하고, 수신된 접촉센싱데이터를 분석해, 상기 판재가공부에 인가된 전원의 차단 여부를 결정하는 충돌제어판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 가열제어판단부를 포함하고,
    상기 판재 곡면 성형 시스템은,
    가공 대상 판재를 촬영해 이미지데이터를 생성하는 촬영부와,
    상기 촬영부와 연결되어 상기 이미지데이터를 수신하고 수신된 상기 이미지데이터를 분석해 판재 가열 작업의 진행 여부를 결정하는 상기 가열제어판단부와,
    일측은 상기 가열제어판단부와 연결되고 타측은 상기 판재가공부와 연결되어 판재 가열 작업의 진행 결정시 제어신호를 생성해 상기 판재가공부에 전송하는 제어부와,
    상기 가열제어판단부 및 상기 제어부와 연결되어 데이터를 저장 및 제공하는 저장부를 포함하고,
    상기 가열제어판단부는, 상기 촬영부가 생성한 상기 이미지데이터를 수신하는 이미지데이터수신부와, 상기 이미지데이터수신부와 연결되어 수신된 상기 이미지데이터를 분석하는 이미지데이터분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이미지데이터분석부는, 상기 이미지데이터에서 가공판재형상을 추출해 내는 가공판재형상추출모듈과, 상기 저장부와 연결되어 상기 저장부로부터 목표판재형상을 추출해 내는 목표판재형상추출모듈과, 상기 가공판재형상추출모듈 및 상기 목표판재형상추출모듈과 연결되어 상기 가공판재형상과 상기 목표판재형상을 비교해 판재 가열 작업의 진행 여부를 결정하는 판재형상비교모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 판재형상비교모듈과 연결되어 판재 가열 작업의 진행 결정시 가열제어신호를 생성해 상기 판재가공부에 전송하는 가열제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가열제어부는, 상기 가공판재형상을 상기 목표판재형상과 일치시키기 위해 상기 가공 대상 판재 상에 가열해야 하는 부위를 선으로 특정하는 가열라인특정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열라인특정부는, 상기 가공 대상 판재의 표면에 표시된 가열선을 인식하는 가열라인인식모듈과, 상기 가공판재형상과 상기 목표판재형상을 비교 분석해 최적의 가열선을 추출하는 가열라인추출모듈과, 시스템 상에 가열선을 입력할 수 있도록 하는 가열라인입력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가열제어부는, 상기 가열라인특정부와 연결되어 상기 가열라인특정부에 의해 특정된 가열선을 따라 상기 가공 대상 판재를 성형할 때의 가열조건을 특정하는 가열조건특정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가열조건특정부는, 상기 가공판재형상추출모듈에 의해 추출된 가공판재형상과 상기 가열라인특정부에 의해 특정된 가열선에 최적화된 가열조건을 상기 저장부에서 추출하는 가열조건추출모듈과, 가열조건을 입력할 수 있도록 하는 가열조건입력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가열제어부는, 상기 가열라인특정부 및 상기 가열조건특정부와 연결되어 특정된 가열선 및 가열조건에 해당하는 상기 판재가공부의 가열제어신호를 생성하는 가열제어신호생성부와, 상기 가열제어신호생성부와 연결되어 상기 가열제어신호생성부가 생성한 상기 가열제어신호를 상기 판재가공부에 전송하는 가열제어신호전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 가열제어부와 연결되어 상기 가열제어부에 의한 판재 가열 작업이 진행되면 판재 냉각 작업을 진행하는 냉각제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉각제어부는, 가스노즐이 움직이는 방향인 가열방향을 특정하는 가열방향특정부와, 상기 가열방향특정부와 연결되어 상기 가열방향특정부에 의해 특정된 가열방향의 반대방향을 냉각방향으로 특정하는 냉각방향특정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 냉각제어부는, 상기 냉각방향특정부와 연결되어 상기 냉각방향특정부에 의해 특정된 냉각방향에 위치한 냉각수단을 특정하는 냉각수단특정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 냉각제어부는, 상기 냉각수단특정부와 연결되어 상기 냉각수단특정부에 의해 특정된 냉각수단에서만 냉각수가 배출되도록 하고 나머지 냉각수단에서는 냉각수가 배출되지 않도록 하는 냉각제어신호를 생성하는 냉각제어신호생성부와, 상기 냉각제어신호생성부와 연결되어 상기 냉각제어신호생성부가 생성한 상기 냉각제어신호를 냉각수단에 전송하는 냉각제어신호전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 판재가공부는, 다축 움직임이 가능한 로봇암부와, 상기 로봇암부의 위치를 이동시키는 이송부와, 상기 로봇암부에 결합되어 가공 대상 판재를 성형하는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 성형부는, 가공 대상 판재를 가열하는 상기 가열수단과, 가공 대상 판재를 냉각하는 상기 냉각수단과, 상기 가열수단 및 상기 냉각수단을 연결하는 상기 지지플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가열수단은, 가스를 배출하는 가스노즐과, 가스가 배출되는 상기 가스노즐의 가스분사구 타측에 형성되어 상기 가스노즐의 위치를 설정하는 상기 걸림플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 걸림플레이트는, 상기 가스노즐에 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 하측에 형성되어 상기 지지플레이트 상에 안착되는 걸림부와, 상기 가스노즐을 수용하도록 상기 고정부 및 상기 걸림부를 관통하는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 접촉감지부는, 상기 지지플레이트 중 상기 걸림부가 안착되는 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 지지플레이트는, 상기 관통홀과 연통되어 상기 가스노즐을 수용하는 가열수단수용홀과, 상기 걸림부가 안착되는 영역 밖에서 상기 지지플레이트의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되어 상기 냉각수단을 수용하는 냉각수단수용홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 지지플레이트는, 상기 냉각수단을 고정하는 고정수단을 수용하도록 상기 지지플레이트의 측면에서 상기 냉각수단수용홀 측으로 관통 형성되어 상기 냉각수단수용홀과 연통되는 냉각수단고정홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 냉각수단은, 냉각수를 배출하는 냉각수노즐을 포함하고,
    상기 냉각수노즐은, 상기 지지플레이트의 하측에 위치하여 상기 가스노즐의 중심축을 기준으로 외측 방사상 방향으로 경사진 경사부와, 상기 경사부로부터 상측으로 수직하게 연장형성된 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 수직부는, 상기 냉각수단수용홀 상에 위치하여 상기 냉각수단고정홀을 통해 삽입된 상기 고정수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 냉각수단은, 상기 가스노즐을 중심으로 그 주변에 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는, 판재 곡면 성형 시스템.
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