KR102204504B1 - 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 작업 내용을 기록하는 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템가 제공되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템은 선박 외판의 곡면 가공을 제어하는 제어 PC, 상기 제어 PC의 제어에 따라 상기 선박 외판을 가공하는 곡성형 로봇을 포함하고, 상기 제어 PC는 상기 선박 외판의 각 가공 공정에 대한 시작 및 종료 시각을 기록하여 자동으로 로그(log)파일로 저장하는 작업 기록 기능을 가질 수 있다.

Description

작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템{AUTO FORMATION SYSTEM OF CURVED PLATES IN SHIP HAVING WORK LOG FUNCTION}
본 발명은 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 선박의 외판, 특히 곡면 외판은 유체역학, 구조역학, 진동 등의 엔지니어링 기술을 바탕으로 설계된 3차원 곡면으로, 일정 두께의 철판을 가공하여 제작된다. 이러한 곡면 외판의 가공 정밀도는 선박 전체의 설계 성능을 좌우한다고 할 수 있다.
선박 외판의 3차원 형상 가공은 크게, 프레스(press)나 로울러 (roller) 등을 이용하는 기계적인 1차 냉간 가공 및 철판에 열을 가함에 의한 잔류 열탄소성 변형을 이용하는 2차 열간 가공의 두 단계의 가공방법이 사용된다.
기계적 1차 냉간 가공방법은 제어의 편의성 때문에 한쪽 방향으로만 일정한 곡률을 가지는 완만하고 단순한 외판의 곡면 가공과 이중 곡면 외판의 1차 가공에서 주로 이용되고, 열간 가공방법은 마무리 작업 및 이중 곡면 외판의 2차 가공, 용접변형 제거 등의 작업에 주로 이용된다.
열간 가공은 열원을 사용하여 철판(강판)에 열(熱)을 주어 수축, 팽창, 굽힘 변형을 일으켜 강판을 3차원 곡면형상으로 만드는 과정이다. 이때, 열간 가공에서의 수축과 팽창은 특정한 방향성을 가지고 발생하지 않는 물리/역학적인 특성이 있다. 따라서 열가공 과정에서는 특정방향의 변형을 유발하거나, 또는 억제시켜야만 설계된 목적 곡면 제작이 가능하다.
따라서, 열간 가공을 통하여 강판을 원하는 형상으로 가공하기 위하여는 열가공되는 과정에서 강판(鋼板)의 적합한 위치에 적절한 열량을 투입하여야 할 뿐만 아니라 적합한 위치에 강제적인 경계조건(Boundary)등이 반드시 필요하다.
이와 같은 2차 열간 가공 작업은 일반적으로 강판의 적합한 위치에 가열선을 그은 후 가열선에 적절한 열을 가함으로써 이루어진다.
한편, 자동 곡성형 장치는 작업자를 대신하여, 시스템 상에서 곡외판의 기하 정보(곡단면 및 판두께)로부터 가열량과 가열선을 자동으로 생성, 연동된 고주파 유도 가열 기계 장치가 자동으로 가열선을 따라 가열을 하는 방식으로 구동한다.
이러한, 자동 곡성형 장치로 작업을 할 경우, 곡외판의 기하 정보에 의해서 가열선이 생성되기 때문에 유사한 형상의 곡외판들의 경우 가열선의 개수와 분포 양상이 유사하게 출력되며, 기계 가열 장치로 성형을 하므로 작업 속도 역시 비슷하므로 정교한 생산 계획 수립이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0907761호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업 내용을 기록하는 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템이 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템은 선박 외판의 곡면 가공을 제어하는 제어 PC, 상기 제어 PC의 제어에 따라 상기 선박 외판을 가공하는 곡성형 로봇을 포함하고, 상기 제어 PC는 상기 선박 외판의 각 가공 공정에 대한 시작 및 종료 시각을 기록하여 자동으로 로그(log)파일로 저장하는 작업 기록 기능을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동 곡성형 작업에 대한 생산 데이터 베이스 구축이 가능하고, 생산관리 시스템과 연동하여 정교한 곡외판 성형 및 블록 제작 생산 계획 수립이 가능할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 제어부의 곡성형 공정을 나타내는 표이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부의 기록 구조체의 기록 항목 및 내용을 나타내는 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부의 기록 백업부에 의해 생성된 파일을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부의 동작 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 기록 파일 생성 및 기록 파일 초기화 버튼을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 출력창과 각 공정 작업 기록 로그 파일을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 이벤트 중복 발생에 따른 각 기록 항목의 기록 대상을 나타내는 표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템(100)은 제어 PC(110) 및 곡성형 로봇(120)을 포함할 수 있다.
제어 PC(110)는 곡성형 로봇(120)의 동작을 제어하기 위한 제어 장치로 프로그래머블 로직 컨트롤러, 컴퓨터 등 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 제어PC(110)는 성형 대상인 선박의 외판의 곡률 분포, 판 두께 등과 같은 기하 정보에 따라 열성형 변형 예측 기법을 적용하여 가열선을 자동 생성할 수 있다.
곡성형 로봇(120)은 다수의 관절부 및 유도 가열 장치 등을 구비하여 제어PC(110)의 제어에 따라 성형 대상인 선박의 외판의 곡성형을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 개략적인 구성도이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템(100)의 제어 PC(110)는 제어부(111) 및 작업 기록부(112)를 포함할 수 있다.
제어부(111)는 상기 선박 외판의 곡면 가공을 제어할 수 있으며, 작업 기록부(112)는 제어부(111)의 곡면 가공 공정의 시작 및 종료 시각을 기록하여 자동으로 로그(log)파일로 저장할 수 있다.
제어부(111)는 계측부(111a), 곡면 정합부(111b), 가열선 생성부(111c) 및 자동 가열부(111d)를 포함할 수 있다.
계측부(111a)는 상기 선박 외판의 곡면 계측을 제어하고, 계측 시작한 시각을 기록할 수 있다.
곡면 정합부(111b)는 상기 선박 외판의 곡면 정합을 제어하고, 정합이 완료된 시각을 기록할 수 있다.
가열선 생성부(111c)는 상기 선박 외판의 가열선을 생성하고, 가열선 생성이 완료된 시각을 기록할 수 있다.
자동 가열부(111d)는 상기 선박 외판의 자동 가열을 제어하고, 자동 가열 시작 및 완료 시각을 저장할 수 있다.
작업 기록부(112)는 기록 초기화부(112a), 기록 파일 생성부(112b), 시각 기록부(112c), 로그 파일 생성부(112d), 출력부(112e), 기록 백업부(112f), 기록 리드(read)부(112g) 및 기록 구조체부(112h)를 포함할 수 있다.
기록 초기화부(112a)는 제어부(111)의 곡면 가공 공정의 시작 및 종료 시각을 기록하는 기록 구조체를 초기화시킬 수 있다.
기록 파일 생성부(112b)는 현재 기록 상태의 로그 파일을 추출할 수 있다.
시각 기록부(112c)는 제어부(111)의 해당 가공 공정의 이벤트 시각을 문자열로 저장할 수 있다.
로그 파일 생성부(112d)는 시각 기록부(112c)의 현재 시각 기록에 대한 로그 파일을 생성할 수 있다.
출력부(112e)는 시각 기록부(112c)의 상기 현재 시각 기록을 출력창에 디스플레이할 수 있다.
기록 백업부(112f)는 시각 기록부(112c)의 상기 현재 시각 기록을 시스템 폴더에 저장할 수 있다.
기록 리드(Read)부(112g)는 작업 기록 실행시 기록 백업부(112f)에 의해 저장된 파일을 기록 구조체에 저장할 수 있다.
기록 구조체부(112h)는 각 가공 공정의 현재 시각 기록을 데이터화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 제어부의 곡성형 공정을 나타내는 표이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 제어부(111)의 계측부(111a), 곡면 정합부(111b), 가열선 생성부(111c) 및 자동 가열부(111d) 각각의 기능을 보다 상세히 볼 수 있다.
본 발명에서의 "제어부", "작업 기록부" 등과 같은 구성 요소들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
본 발명에서의 "제어부", "작업 기록부" 등과 같은 구성 요소들이 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티 등으로 구성되는 경우 클래스(class), 함수 등으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부의 기록 구조체의 기록 항목 및 내용을 나타내는 표이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부(112)의 시각 기록부(112c)는 입력한 부재명과 각 이벤트(event)의 해당 시각을 저장한다. 그 다음 로그 파일 생성부(112d)는 로그 파일 생성 함수가 동작하여 프로그램 내부에서 지정한 폴더에 “부재명.log” 형식으로 기록 구조체 내용을 저장한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부의 기록 백업부에 의해 생성된 파일을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 출력부(112e)는 output 출력 함수가 동작하여 기록 구조체의 내용을 로그 파일의 형식과 동일하게 output 출력창에 표시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 출력창과 각 공정 작업 기록 로그 파일을 나타내는 도면이다.
도 5와 함께 도 8을 참조하면, 출력부(112e)는 제어 PC의 출력창에 각 공정 작업 기록 로그 파일을 나타낼 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 기록 백업부(112f)는 기록 백업 함수가 동작하여 기록 구조체의 내용을 프로그램 실행 폴더 내에 “temp.his”의 명칭으로 저장한다. 이 파일의 저장 형태는 도시된 바와 같으며 그 내용은 기록 구조체 기록 항목의 '부재 정보' ~ '자동 가열 완료'에 순차적으로 대응한다. “temp.his” 파일의 내용은 0 또는 이벤트에 해당하는 문자열 내용으로 구성되는데 현재 기록 구조체의 특정 기록 항목이 아직 이벤트가 발생하지 않아서 널(NULL) 상태이면 0, 그렇지 않으면 저장된 문자열을 “temp.his” 파일에 기록한다. 기록 백업 함수를 사용하는 이유는 사용자가 실수로 혹은 불안정한 컴퓨팅 상황에서 프로그램 충돌 등으로 작업 중 프로그램이 종료되어 재시작 하는 경우 현재 저장된 기록 상태를 시작과 동시에 자동으로 로딩(loading) 하기 위함이다. 따라서 제어부(111)의 통합가열프로그램을 시작하면 초기화 과정에 기록 리드 함수를 배치하여 “temp.his” 파일의 내용을 읽어서 기록 구조체에 입력하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 작업 기록부의 동작 관계를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 3에 도시된 각 공정의 시작 또는 완료 이벤트에 해당하는 위치에 도 6의 시각 기록부(112c)의 시각 기록 함수, 로그 파일 생성부(112d)의 파일 생성 함수, 출력부(112e)의 output 출력 함수, 기록 백업부(112f)의 기록 백업 함수가 함께 존재하여 각 기능을 수행한다. 순서대로 시각 기록 함수가 해당 시각에 대한 문자열 데이터를 생성하고, 이를 기록 구조체 변수의 내부 함수를 통하여 해당 이벤트 항목에 추가한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 기록 파일 생성 및 기록 파일 초기화 버튼을 나타내는 도면이다.
도 3과 함께, 도 7을 참조하면, 제어부(111)의 계측부(111a)는 통합가열프로그램에서 계측 다이얼로그를 호출한다. '수정할 파일명' 입력 칸에 원하는 부재명을 입력하고 '입력' 버튼을 누르면 [부재 정보]에 해당하는 문자열이 기록 구조체에 저장된다. 성형 부재는 가장 먼저 4개 꼭지점 위치를 계측하는데 이 때 '꼭지점 로딩' 버튼을 누르면 [계측 시작]에 해당하는 기록 구조체에 저장된다. 계측 도중 또는 완료 후에 '데이터 파일 저장' 버튼을 누르는데 이 때 [계측 완료]에 해당하는 문자열이 기록 구조체에 저장된다.
이후, 곡면 정합부(111b)는 계측 곡면과 설계 곡면 정합 후 정합 함수 내부에서 [정합 완료]에 해당하는 문자열이 기록 구조체에 저장된다.
다음으로, 가열선 생성부(111c)는 자동 가열선 생성 후 가열선 생성 함수 내부에서 [가열선 생성 완료]에 해당하는 문자열이 기록 구조체에 저장된다.
자동 가열부(111d)는 통합가열프로그램에서 자동 가열 다이얼로그를 호출한다. 호출과 동시에 [자동 가열 시작]에 해당하는 문자열이 기록 구조체에 저장된다. 가열 완료 후 다이얼로그를 종료하면 동시에 [자동 가열 완료]에 해당하는 문자열이 기록 구조체에 저장된다.
도 7의 '기록 초기화' 버튼을 누르면 기록 구조체, output 출력창, “temp.his” 파일을 초기화한다. 이때 “temp.his” 파일의 각 행은 모두 0으로 입력된다. '기록파일 생성' 버튼을 누르면 현재 기록 상태를 임의 폴더에 임의 명칭의 log파일로 저장할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템의 제어 PC의 이벤트 중복 발생에 따른 각 기록 항목의 기록 대상을 나타내는 표이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 시각 기록 방식은 통합가열프로그램의 다이얼로그 및 함수의 시작/종료 시점에 의존하기 때문에 사용자 실수에 의한 event 중복 발생에 대한 기록 기준을 다음과 같이 구성하였다. 각 항목의 '시작'은 최초 발생 event에 대하여, '종료'는 최종 발생 event에 대하여 기록한다. 중복 발생 event의 경우로 다이얼로그 연속 호출-종료, 버튼 연속 클릭, 프로그램 재시작에 의한 함수 재수행 등이 해당한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템
110: 제어 PC
111: 제어부
111a: 계측부
111b: 곡면 정합부
111c: 가열선 생성부
111d: 자동 가열부
112: 작업 기록부
112a: 기록 초기화부
112b: 기록 파일 생성부
112c: 시각 기록부
112d: 로그 파일 생성부
112e: 출력부
112f: 기록 백업부
112g: 기록 리드(read)부
112h: 기록 구조체부
120: 곡성형 로봇

Claims (5)

  1. 선박 외판의 곡면 가공을 제어하는 제어 PC; 및
    상기 제어 PC의 제어에 따라 상기 선박 외판을 가공하는 곡성형 로봇을 포함하고,
    상기 제어 PC는
    상기 선박 외판의 곡면 가공을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 곡면 가공 공정의 시작 및 종료 시각을 기록하여 자동으로 로그(log)파일로 저장하는 작업 기록부를 포함하고,
    상기 작업 기록부는
    상기 제어부의 곡면 가공 공정의 시작 및 종료 시각을 기록하는 기록 구조체를 초기화하는 기록 초기화부;
    현재 기록 상태 로그 파일을 추출하는 기록 파일 생성부;
    해당 가공 공정의 이벤트 시각을 문자열로 저장하는 시각 기록부;
    현재 시각 기록에 대한 로그 파일을 생성하는 로그 파일 생성부;
    상기 현재 시각 기록을 출력창에 디스플레이하는 출력부;
    상기 현재 시각 기록을 시스템 폴더에 저장하고, 기록 백업 함수를 통해 상기 기록 구조체의 내용을 사전에 설정된 명칭으로 저장하는 기록 백업부;
    작업 기록 실행시 상기 기록 백업부에 의해 저장된 파일을 기록 구조체에 저장하는 기록 리드(Read)부; 및
    각 가공 공정의 현재 시각 기록을 데이터화하는 기록 구조체부를 포함하여,
    상기 선박 외판의 각 가공 공정에 대한 시작 및 종료 시각을 기록하여 자동으로 로그(log)파일로 저장하는 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 PC는 상기 선박 외판의 계측 공정, 가열선 생성 공정 및 가열 공정에 대한 시작 및 종료 시각을 기록하여 자동으로 로그(log)파일로 저장하는 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 선박 외판의 곡면 계측을 제어하고, 계측 시작한 시각을 기록하는 계측부;
    상기 선박 외판의 곡면 정합을 제어하고, 정합이 완료된 시각을 기록하는 곡면 정합부;
    상기 선박 외판의 가열선을 생성하고, 가열선 생성이 완료된 시각을 기록하는 가열선 생성부; 및
    상기 선박 외판의 자동 가열을 제어하고, 자동 가열 시작 및 완료 시각을 저장하는 자동 가열부
    를 포함하는 작업 기록 기능을 갖는 선박 외판 곡면 자동 가공 시스템.

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