KR102143097B1 - 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 2개의 상호연결 구조 블록(202, 204)의 구조 엘리먼트(201, 203) 사이에 설치될 수 있는 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수를 결정하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법에서, 구조 블록 단부(206, 207)의 포인트 클라우드를 얻기 위해 적어도 하나의 레이저 스캐너(205)로 구조 블록(202, 204)을 스캔하고, 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수들을 얻기 위해 구조 블록(202, 204)의 3D 디지털 모델과 포인트 클라우드를 비교한다. 본 발명은 또한 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수를 결정하기 위한 시스템을 제공한다.

Description

연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법 및 시스템
본 발명은 첨부된 독립 청구항의 전제부에 따라 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
선박의 건설에 사전제작(Prefabrication) 방법이 널리 사용된다. 사전제작에서는, 별도로 구축되는 사전제작된 빌딩 블록들, 즉 선박 블록들로부터 선박이 조립된다. 각 선박 블록은 일반적으로, 프로파일, 스트럿 및 측벽이 제공되는 크기에 맞춰 잘라낸(cut-to-size) 강철 판으로 형성되는 하나 이상의 섹션을 포함한다. 선박 블록은, 선박 블록이 함께 연결되기 이전에 난방, 배관 및 환기를 위한 대부분의 파이프 및 덕트 및 대부분의 전기장치를 갖추고 있다. 나머지 설치 작업은, 선박 블록이 함께 연결된 이후에 완료된다.
사전제작의 이용으로, 선박의 건설은 다른 공지된 선박 건설법에 비해 더 빠르다. 더욱이, 일반적으로 선박 블록은 제어된 환경에서 보관된 공장 내부에서 구축되기 때문에, 빌딩 품질이 더 높다.
상기 이점에도 불구하고, 빌딩 블록의 사전제작에 기초한 알려진 선박 구축 방법은, 2개의 상호연결 선박 블록의 연결 영역에서 2개의 구조 엘리먼트 사이에서 연결되는, 파이프 및 덕트와 같은 연결 엘리먼트와 관련되는 중요한 단점을 갖는다. 알려진 선박 구축 방법에서, 이들 연결 엘리먼트의 제조 치수는, 선박 블록이 함께 연결된 이후 선박 블록 내부에서 인 시튜로 측정된다. 그 결과 연결 엘리먼트는 미리 제작될 수 없어, 선박 블록이 함께 연결된 직후 연결 엘리먼트가 설치될 준비가 될 수 있다. 이것은 다른 건설 단계가 연기되어야 함에 따라 선박의 건설을 지연시킨다. 선박 블록의 연결 영역에 설치될 연결 엘리먼트의 수와 복잡성에 따라, 지연은 통상적으로 몇 시간 내지 몇 일, 또는 심지어는 몇 주가 된다.
본 발명의 주된 목적은 위에 제시된 종래 기술의 문제를 감소시키거나 심지어는 제거하는 것이다.
본 발명의 목적은, 2개의 상호연결 구조 블록의 연결 영역에서 2개의 구조 엘리먼트 사이에 설치될 수 있는, 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은, 2개의 상호연결 구조 블록의 연결 영역에서 2개의 구조 엘리먼트 사이에 설치될 수 있는, 연결 엘리먼트의 제조 치수를 안전하고 빠르게 결정할 수 있게 하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 사전제작된 빌딩 블록으로부터 건설되는 선박 또는 다른 해양 구조물의 건설 시간을 단축할 수 있게 하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 언급된 목적을 실현하기 위해서, 본 발명에 따른 방법 및 시스템은 첨부된 독립 청구항의 특징부에 제시되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이로운 실시형태는 종속항에 기재되어 있다.
제1 구조 블록에서의 제1 구조 엘리먼트와 제1 구조 블록에 연결되는 제2 구조 블록에서의 제2 구조 엘리먼트 사이에서 연결되는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 본 발명에 따른 통상적인 방법은:
- 함께 연결될 수 있는 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 얻기 위해 적어도 하나의 레이저 스캐너로 제1 및 제2 구조 블록을 스캔하는 단계, 및
- 연결 엘리먼트의 제조 치수를 얻기 위해 포인트 클라우드를 제1 및 제2 구조 블록의 3D 디지털 모델과 비교하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법에서, 적어도 하나의 레이저 스캐너로 제1 및 제2 구조 블록을 스캔하는 단계는 구조 블록이 함께 연결되기 이전에 수행된다. 바람직하게, 또한 포인트 클라우드를 제1 및 제2 구조 블록의 3D 디지털 모델과 비교하는 단계는 구조 블록이 함께 연결되기 이전에 수행된다. 이로써 연결 엘리먼트의 제조는 초기 단계에서 시작될 수 있어, 선박 블록이 함께 연결된 직후 연결 엘리먼트가 설치될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 방법에서, 함께 연결될 수 있는 구조 블록의 단부는 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 얻기 위해 스캔된다. 연결 엘리먼트가 사이에 설치될 수 있는 구조 엘리먼트는 구조 블록 단부로부터 시인된다. 따라서, 포인트 클라우드는 구조 엘리먼트의 데이터를 포함한다. 이러한 데이터는 예를 들어 구조 엘리먼트의 단부를 포함할 수 있으며, 이 단부에 연결 엘리먼트가 연결된다. 구조 블록 단부는 통상적으로 한번에 일 단부씩 스캔되지만, 구조 블록 단부가 동시에 스캔될 수 있는 꽤 많은 레이터 스캐너를 사용하는 것도 가능하다.
각각의 포인트 클라우드는 삼차원 좌표계에 일세트의 데이터 포인트로서 구조 블록 단부를 나타낸다. 이들 데이터 포인트는 X, Y 및 Z 좌표로 정의된다. 포인트 클라우드는 구조 블록 단부의 표면에 다수의 포인트를 측정하는 하나 이상의 레이저 스캐너를 이용함으로써 생성된다. 단지 하나의 레이저 스캐너만이 사용되는 경우, 구조 블록 단부의 스캔은 통상적으로 여러 페이즈에서 수행되어야 한다. 각 페이즈에서, 레이저 스캐너는 구조 블록 단부의 모든 부분을 스캔할 수 있도록 다른 위치에 배치된다. 이후 스캐닝 결과가 조합되어 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 얻는다. 구조 블록 단부가 복수의 레이저 스캐너를 사용하여 스캐닝될 때, 레이저 스캐너의 수는 구조 블록 단부가 하나의 페이즈로 스캐닝될 수 있는 방식으로 바람직하게 선택된다. 레이저 스캐너는 서로 적합한 거리에 배치되어 구조 블록 단부의 전체 영역이 스캔될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 방법에서, 포인트 클라우드는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 얻기 위해 구조 블록의 3D 디지털 모델과 비교된다. 제조 치수는, 제1 구조 블록에서의 제1 구조 엘리먼트와 제2 구조 블록에서의 제2 구조 엘리먼트 사이의 정확한 크기의 연결 엘리먼트를 제조하는데 요구되는 데이터를 포함한다. 제조 치수는 예를 들어 연결 엘리먼트의 길이, 폭 및 높이, 또는연결 엘리먼트의 단부의 좌표를 포함할 수 있으며, 이 단부는 구조 엘리먼트에 연결되어야 한다.
구조 블록의 3D 디지털 모델은 구조 블록의 구축에 사용되는 CAD 모델이다. 제1 및 제2 구조 블록의 단부의 포인트 클라우드는 대응하는 3D 디지털 모델에 정렬될고, 차이를 확인하기 위해 비교된다. 이러한 차이는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 추출하는데 사용된다. 차이는 제작된 구조 블록과 그 디지털 모델 간의 편차의 시각적 지표를 제공하는 컬러 맵으로서 디스플레이에 표시될 수 있다.
포인트 클라우드가 직접 렌더링되고 검사될 수 있지만, 보통 포인트 클라우드는 일반적으로 3D 응용 프로그램에서 직접 사용할 수 없으며, 이에 따라 표면 재구성으로 통상 지칭되는 프로세스를 통해 다각형 메쉬 또는 삼각형 메쉬 모델, NURBS 표면 모델, 또는 CAD 모델로 보통 변환된다. 포인트 클라우드를 3D 표면으로 변환하는 많은 기술이 있다. Delaunay 삼각측량, 알파 형상, 및 볼 피봇과 같은 일부 접근법은 포인트 클라우드의 기존 정점에 삼각형 네트워크를 구축하는 반면, 다른 접근법은 포인트 클라우드를 용적 거리 필드로 변환하고 마칭 큐브 알고리즘을 통해 정의된 암시적 표면을 재구성한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 구조 블록을 적어도 하나의 레이저 스캐너로 스캐닝하는 단계는, 각각의 구조 블록에 대해, 구조 블록 단부를 상이한 위치 및/또는 방향으로부터 적어도 하나의 레이저 스캐너로 스캐닝하는 단계, 적어도 하나의 레이저 스캐너로부터 스캐닝 데이터를 수집하는 단계, 및 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 생성하기 위해 스캐닝 데이터를 프로세싱하는 단계를 포함한다. 스캐닝 위치의 수는 예를 들어 스캐닝되는 구조 블록 단부의 크기 및 이용되는 레이저 스캐너(들)의 특성에 의존한다. 스캐닝 방향은 예를 들어 구조 블록 단부의 중심 영역 또는 에지 영역이 스캐닝되는지 여부에 기초하여 달라질 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따라서 인접하는 스캐닝 위치 간의 거리는 10 미터 미만이다. 인접하는 스캐닝 위치 간의 거리는 바람직하게는 8 미터 미만이고, 보다 바람직하게는 6 미터 미만이다. 인접하는 스캐닝 위치 간의 보다 작은 거리의 이점은 보다 양호한 스캐닝 정확성이다. 하지만, 인접하는 스캐닝 위치 간의 보다 작은 거리는 일반적으로 스캐닝 프로세스의 수를 증가시키고 이에 따라 총 스캐닝 시간을 증가시키기 때문에, 인접하는 스캐닝 위치 간의 거리는 바람직하게 2 미터 이상이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 포인트 클라우드를 제1 및 제2 구조 블록의 3D 디지털 모델과 비교하는 단계는, 3D 디지털 모델에서의 구조 엘리먼트에 대한 포인트 클라우드에서의 구조 엘리먼트의 위치를 계산하는 단계, 및 3D 디지털 모델에서의 데이터 및 상기 위치를 이용하여 연결 엘리먼트의 제조 치수를 계산하는 단계를 포함한다. 3D 디지털 모델에서의 구조 엘리먼트에 대한 포인트 클라우드에서의 구조 엘리먼트의 위치를 계산함으로써, 구조 엘리먼트의 그 설계로부터의 편차가 얻어진다. 이 정보 및 3D 디지털 모델에서의 데이터를 이용함으로써, 연결 엘리먼트의 제조 치수가 계산될 수 있다. 바람직하게, 3D 디지털 모델에서의 구조 엘리먼트의 단부에 대한 포인트 클라우드에서의 구조 엘리먼트의 단부의 위치가 계산된다. 구조 엘리먼트의 단부는 연결 엘리먼트가 사이에서 연결될 수 있는 단부를 의미한다. 바람직하게, 연결 엘리먼트의 제1 단부는 제1 구조 엘리먼트의 단부에 연결될 수 있고 연결 엘리먼트의 제2 단부는 제2 구조 엘리먼트의 단부에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방법은 구조 엘리먼트가 아닌 다른 구조물을 기준 포인트로서 사용하여 대응하는 3D 디지털 모델 상에 각각의 포인트 클라우드를 정렬시키는 단계를 포함한다. 바람직하게, 정렬에서 기준 포인트로서 사용되는 구조물은 구조 엘리먼트에 가까운 구조물이다. 이러한 구조물은, 예를 들면, 구조 블록에서 플로어 또는 벽일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방법은 연결 엘리먼트의 등각도를 생성하는 단계를 포함한다. 등각도는, 주면 모두가 대응하는 확립 축에 평행하게 실제 치수로 그려지는 삼차원 투영의 일 형태이다. 등각도는, 연결 엘리먼트가 어떻게 보이는지를 시각화하고 이해할 수 있으므로 연결 엘리먼트의 제조를 보다 용이하게 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 연결 엘리먼트 및 구조 엘리먼트는 다음 중 하나이다: 내부 설계를 위한 파이프, 덕트, 케이블 트레이 또는 프레임. 일반적으로, 연결 엘리먼트 및 구조 엘리먼트는 동일한 타입이다. 예를 들어, 연결 엘리먼트는 구조 블록에서의 파이프의 단부 사이에 연결되는 파이프일 수 있다. 바람직하게, 연결 엘리먼트 및 구조 엘리먼트는 대부분 강철과 같은 금속으로 만들어진다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 구조 블록은 다음 중 하나이다: 선박 블록 또는 해양 구조 블록. 바람직하게, 구조 블록은 대부분 강철과 같은 금속으로 만들어진다.
본 발명은 또한 제1 구조 블록에서의 제1 구조 엘리먼트와 제1 구조 블록에 연결되는 제2 구조 블록에서의 제2 구조 엘리먼트 사이에서 연결될 수 있는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통상적인 시스템은 다음을 포함한다:
- 함께 연결될 수 있는 구조 블록 단부의 스캐닝 데이터를 얻기 위해 제1 및 제2 구조 블록을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 레이저 스캐너, 및
- 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 스캐닝 데이터를 사용하여 생성하고 그리고 연결 엘리먼트의 제조 치수를 얻기 위해 제1 및 제2 구조 블록의 3D 디지털 모델과 포인트 클라우드를 비교하기 위한 데이터 프로세싱 수단.
데이터 프로세싱 수단은 바람직하게 메모리 및 메모리 내의 적어도 하나의 프로세서 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터이다. 컴퓨터 프로그램 코드는, 적어도 하나의 프로세서 상에 실행될 때, 시스템으로 하여금, 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 수신된 스캐닝 데이터를 사용하여 생성하게 하고 그리고 연결 파이프의 제조 치수를 얻기 위해 구조 블록의 3D 디지털 모델과 포인트 클라우드를 비교하게 하도록 구성된다. 컴퓨터는 디스플레이 및 적어도 하나의 입력 디바이스에 연결될 수 있다. 디스플레이 및 입력 디바이스(들)를 사용하여, 사용자는 컴퓨터에 의해 관리되는 데이터를 선택적으로 관리 및 시인할 수 있다. 입력 디바이스는 키보드, 마우스, 볼펜, 펜 및 스타일러스, 또는 음성 인식 시스템일 수 있다. 입력 디바이스는 또한 디스플레이와 연관된 터치 스크린일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 레이저 스캐너는 위상 시프트 레이저 스캐너이다. 레이저 스캐너는 예를 들어 클래스 3R 레이저 스캐너일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 레이저 스캐너는 계조 레이저 스캐너이다.
본 발명은 선박 및 해양 구조 빌딩에서와 같이 많은 기술적 분야에서 적용될 수 있으며, 여기서 파이프 및 덕트와 같은 다양한 연결 엘리먼트가 함께 연결된 이후 선막 및 해양 구조 블록 내부에 설치된다. 또한, 본 발명은 강철 구성을 갖는 고층 건물을 건축하기 위한 건설업에 적용될 수 있다.
본 발명의 이점은 사전제작된 빌딩 블록으로부터 건설된 구조물의 건설 시간을 감소시키는 것이다. 본 발명에 의해 2개의 상호연결 구조 블록에서의 2개의 구조 엘리먼트 사이에 설치될 수 있는 연결 엘리먼트의 제조 치수는 구조 블록이 함께 연결되기 이전에 결정되며, 이로써 연결 엘리먼트는 구조 블록이 함께 연결된 직후 설치될 준비가 될 수 있도록 미리 제작될 수 있다.
본 발명의 또 다른 이점은, 2개의 상호연결 구조 블록에서의 2개의 구조 엘리먼트 사이에 설치될 수 있는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 안전하고 빠르게 결정할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은, 2개의 상호연결 구조 블록에서의 2개의 구조 엘리먼트 사이에 설치될 수 있는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 정확하게 결정할 수 있게 하는 것이다.
본문에 제시된 본 발명의 예시적인 실시형태는 첨부된 청구항의 적용 가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. "포함하는"이라는 동사는, 또한 언급되지 않은 피처의 존재를 배제하지 않는 개방형 한정으로서 본문에 사용된다. 종속항에 인용된 피처는 달리 명시되지 않는 한 상호 자유롭게 조합 가능하다.
본문에 제시된 예시적인 실시형태 및 그 이점은, 항상 별도로 언급되지 않더라도, 적용가능한 부분에 의해 본 발명에 따른 시스템 및 방법과 관련된다.
도 1은 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 2는 연결 파이프의 제조 치수를 결정하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템의 이용을 도시한다.
도 3은 2개의 상호연결 선박 블록 내부에 설치되는 연결 파이프의 예를 도시한다.
상이한 실시형태에서 동일하거나 유사한 컴포넌트에 대해 동일한 참조 부호가 사용된다.
도 1은 제1 구조 블록에서의 제1 구조 엘리먼트와 제2 구조 블록에서의 제2 구조 엘리먼트 사이에서 연결되는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
단계(110)에서, 함께 연결될 수 있는 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 얻기 위해 적어도 하나의 레이저 스캐너로 제1 및 제2 구조 블록을 스캔한다. 연결 엘리먼트가 사이에 설치될 수 있는 구조 엘리먼트는 구조 블록 단부로부터 시인된다. 단계(110)는, 구조 블록이 함께 연결되기 이전에 수행되는, 하위 단계(111, 112 및 113)를 포함한다.
하위 단계(111)에서, 구조 블록 단부는 상이한 위치 및/또는 방향으로부터 적어도 하나의 레이저 스캐너로 스캐닝된다. 스캐닝 위치의 수는 사용되는 레이저 스캐너의 특성은 물론 스캐닝되는 구조 블록 단부의 크기에 의존한다. 스캐닝 방향은 구조 블록 단부의 중심 영역 또는 에지 영역이 스캐닝되는지 여부에 기초하여 달라질 수 있다.
하위 단계(112)에서, 스캐닝 데이터는 적어도 하나의 레이저 스캐너로부터 수집된다. 스캐닝 데이터는 하위 단계(113)에서 구조 블록 단부의 포인트 클라우드를 생성하도록 프로세싱된다. 각각의 포인트 클라우드는 삼차원 좌표계에 일세트의 데이터 포인트로서 구조 블록 단부를 나타낸다. 포인트 클라우드는 구조 엘리먼트의 데이터, 예를 들어, 구조 엘리먼트의 단부의 데이터를 포함하며, 구조 엘리먼트 단부에 연결 엘리먼트가 연결될 수 있다.
단계(120)에서, 연결 엘리먼트의 제조 치수를 얻기 위해 포인트 클라우드를 제1 및 제2 구조 블록의 3D 디지털 모델과 비교한다. 구조 블록의 3D 디지털 모델은 구조 블록의 구축에 사용되는 CAD 모델이다. 제조 치수는, 구조 엘리먼트 사이의 정확한 크기의 연결 엘리먼트를 제조하는데 요구되는 필수 데이터를 포함한다. 단계(120)는 하위 단계(121, 122 및 123)를 포함한다.
하위 단계(121)에서, 구조 엘리먼트가 아닌 다른 구조물을 기준 포인트로서 사용하여 대응하는 3D 디지털 모델에 포인트 클라우드를 정렬시킨다. 바람직하게, 정렬에서 기준 포인트로서 사용되는 구조물은 구조 엘리먼트에 가까운 구조물이다.
하위 단계(122)에서, 3D 디지털 모델에서의 구조 엘리먼트에 대한 포인트 클라우드에서의 구조 엘리먼트의 위치를 계산하고, 그리고 하위 단계(123)에서, 3D 디지털 모델에서의 상기 위치 및 데이터를 사용하여 연결 엘리먼트의 제조 치수를 계산한다. 3D 디지털 모델에서의 구조 엘리먼트에 대한 포인트 클라우드에서의 구조 엘리먼트의 위치를 계산함으로써, 구조 엘리먼트의 그 설계로부터의 편차가 얻어진다. 이 정보 및 3D 디지털 모델에서의 데이터를 이용함으로써, 연결 엘리먼트의 제조 치수가 계산될 수 있다.
단계(130)에서, 연결 엘리먼트의 등각도가 생성된다. 등각도는, 주면 모두가 대응하는 확립 축에 평행하게 실제 치수로 그려지는 삼차원 투영의 일 형태이다.
도 2는 제1 선박 블록(202)에서의 제1 파이프(201)와 제2 선박 블록(204)에서의 제2 파이프(203) 사이에서 연결될 수 있는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템의 이용을 도시한다.
시스템은 함께 연결될 수 있는 선박 블록(202 및 204)의 단부(206 및 207)를 스캐닝하기 위한 레이저 스캐너(205)를 포함한다. 선박 블록(202 및 204)은 여러 페이즈에서 한번에 한 블록씩 스캔된다. 각 페이즈에서, 레이저 스캐너(205)는 선박 블록 단부(206 또는 207)의 모든 부분을 스캔할 수 있도록 선박 블록(202 또는 204)과 관련하여 상이한 위치에 배치된다. 연결 파이프가 사이에 설치될 수 있는 파이프(201 및 203)의 단부(208 및 209)가 선박 블록 단부(206 및 207)로부터 시인된다.
스캐닝 데이터는, 메모리 및 메모리 내의 적어도 하나의 프로세서 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터(210)로 전달된다. 컴퓨터 프로그램 코드는, 적어도 하나의 프로세서 상에 실행될 때, 시스템으로 하여금, 선박 블록 단부(206 및 207)의 포인트 클라우드를 수신된 스캐닝 데이터를 사용하여 생성하게 하고, 그리고 연결 파이프의 제조 치수를 얻기 위해 선박 블록(202 및 204)의 3D 디지털 모델과 포인트 클라우드를 비교하게 하도록 구성된다. 선박 블록(202 및 204)의 3D 디지털 모델과 포인트 클라우드의 비교시, 파이프(201 또는 203)의 단부(208 또는 209)에 가까운 벽(211 또는 212)을 기준 포인트로서 사용하여 대응하는 3D 디지털 모델 상에 각각의 포인트 클라우드를 정렬시키고, 3D 디지털 모델에서의 파이프 단부(208 및 209)에 대한 포인트 클라우드에서의 파이프 단부(208 및 209)의 위치를 계산하고, 그리고 3D 디지털 모델에서의 데이터 및 상기 위치를 이용하여 연결 파이프의 제조 치수를 계산한다. 컴퓨터 프로그램 코드는 또한, 적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 때, 시스템으로 하여금 연결 파이프의 등각도를 생성하게 하도록 구성된다. 등각도는, 연결 파이프가 어떻게 보이는지를 시각화하고 이해할 수 있으므로 연결 파이프의 제조를 보다 용이하게 한다.
컴퓨터(210)는 디스플레이(213) 및 2개의 입력 디바이스: 키보드(214) 및 마우스(215)에 연결된다. 디스플레이(213) 및 입력 디바이스(214 및 215)를 사용하여, 사용자는 컴퓨터(210)에서 관리 및 프로세싱되는 데이터를 선택적으로 관리 및 시인할 수 있다.
도 3은 2개의 상호연결 선박 블록(202 및 204)의 단면도를 도시하고, 그 내부에 예시적인 연결 파이프(301)가 설치된다. 연결 파이프(301)의 일 단부(302)는 제1 선박 블록(202)에서의 제1 파이프(201)의 단부(208)에 연결되고 연결 파이프(301)의 타 단부(303)는 제2 선박 블록(204)에서의 제2 파이프(203)의 단부(209)에 연결된다. 연결 파이프(301)의 제조 치수는, 선박 블록(202 및 204)이 함께 연결되기 이전에 본 발명에 따른 시스템에 의해 결정된다.
본 발명의 단지 이로운 예시적인 실시형태는 도면에 도시되어 있다. 본 발명은 상기에 제시된 예들에만 제한되지 않으며, 본 발명은 이후 제시된 청구항의 한계 범위내에서 달라질 수 있음이 당업자에게는 당연하다. 본 발명의 일부 가능한 실시형태는 종속 청구항에 기재되어 있으며, 이들은 이와 같이 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않는다.

Claims (11)

  1. 제1 구조 블록(202)에서의 제1 구조 엘리먼트(201)와 상기 제1 구조 블록(202)에 연결되는 제2 구조 블록(204)에서의 제2 구조 엘리먼트(203) 사이에 연결될 수 있는 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수를 결정하기 위한 방법으로서,
    - 연결될 수 있는 구조 블록 단부들(206, 207)의 포인트 클라우드들을 얻기 위해 적어도 하나의 레이저 스캐너(205)로 상기 제1 및 제2 구조 블록(202, 204)을 스캔하는 단계, 및
    - 상기 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수를 얻기 위해 상기 포인트 클라우드들을 상기 제1 및 제2 구조 블록(202, 204)의 3D 디지털 모델들과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 레이저 스캐너(205)로 상기 제1 및 제2 구조 블록(202, 204)을 스캔하는 단계는 각각의 구조 블록(202, 204)에 대해:
    - 상기 적어도 하나의 레이저 스캐너(205)로 상이한 위치들, 또는 상이한 방향들, 또는 상이한 위치들 및 상이한 방향들로부터 상기 구조 블록 단부(206, 207)를 스캔하는 단계,
    - 상기 적어도 하나의 레이저 스캐너(205)로부터 스캐닝 데이터를 수집하는 단계, 및
    - 상기 구조 블록 단부(206, 207)의 상기 포인트 클라우드를 생성하기 위해 상기 스캐닝 데이터를 프로세싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상이한 위치들 중 인접하는 상이한 위치들 간의 거리는 10 미터 미만인 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구조 블록(202, 204)의 3D 디지털 모델들과 상기 포인트 클라우드들을 비교하는 단계는:
    - 상기 3D 디지털 모델들에서의 상기 구조 엘리먼트들(201, 203)에 대한 상기 포인트 클라우드들에서의 상기 구조 엘리먼트들(201, 203)의 위치들을 계산하는 단계, 및
    - 상기 3D 디지털 모델들에서의 데이터 및 상기 계산된 위치들을 이용하여 상기 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수들을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 구조 엘리먼트들(201, 203)이 아닌 다른 구조물(211, 212)을 기준 포인트로서 사용하여 대응하는 3D 디지털 모델 상에 각각의 포인트 클라우드를 정렬시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 연결 엘리먼트(301)의 등각도를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 엘리먼트(301) 및 상기 구조 엘리먼트들(201, 203)은 내부 설계를 위한 파이프, 덕트, 케이블 트레이 또는 프레임 중 하나인 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조 블록들(202, 204)은 선박 블록 또는 해양 구조 블록 중 하나인 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 방법.
  9. 제1 구조 블록(202)에서의 제1 구조 엘리먼트(201)와 상기 제1 구조 블록(202)에 연결되는 제2 구조 블록(204)에서의 제2 구조 엘리먼트(203) 사이에 연결될 수 있는 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수를 결정하기 위한 시스템으로서,
    - 함께 연결될 수 있는 상기 구조 블록 단부들(206, 207)의 스캐닝 데이터를 얻기 위해 상기 제1 및 제2 구조 블록(202, 204)을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 레이저 스캐너(205), 및
    - 상기 구조 블록 단부들(206, 207)의 포인트 클라우드들을 상기 스캐닝 데이터를 사용하여 생성하고 그리고 상기 연결 엘리먼트(301)의 제조 치수들을 얻기 위해 상기 제1 및 제2 구조 블록(202, 204)의 3D 디지털 모델들과 상기 포인트 클라우드들을 비교하기 위한 데이터 프로세싱 수단(210)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 레이저 스캐너(205)는 위상 시프트 레이저 스캐너인 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저 스캐너(205)는 계조 레이저 스캐너인 것을 특징으로 하는 연결 엘리먼트의 제조 치수를 결정하기 위한 시스템.
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