KR20110060229A - 선박의 노치부 개선 방법 - Google Patents

선박의 노치부 개선 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박의 부재 노치(NOUCH)부 개선 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 종래에 수동개선하던 부분을 자동개선함으로써 노치(40V/50V/60V) 부분의 개선 누락방지 및 일괄시공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 도면에서 조선 선체 구조를 기반으로 트라이본 M3 조선 전용 CAD 시스템을 이용한 선체 모델링을 수행하는 단계;
3D 데이터베이스로부터 모델링 수행후 선체 각 블록의 완성된 구조물의 3D 형상 정보를 얻고, 부재 정보 데이터 베이스로부터 구조물을 구성하는 각 부재의 형상 두께, 재질의 정보를 추출하여 각기 다른 형상의 부재를 퍼즐을 조립하는 것 처럼 철판의 자투리 부분이 최소화되도록 각각의 부재를 배치하고 절단에 필요한 절단 도면 및 절단 정보를 생성하는 단계;
필요시점에 절단 장비를 제어하는 DNC 서버에 N/C 정보 데이터베이스의 절단정보를 전송하는 단계; 및
구조물을 구성하는 각 부재의 소요시점에 따라 DNC 서버로부터 절단에 필요한 변환된 수치제어 데이터를 각각의 장비에 전송하여 준비된 철판을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
노치부, 자동개선, DNC 서버, N/C 닥터

Description

선박의 노치부 개선 방법{Method for Improving Notch of Ships}
본 발명은 선박의 부재 노치(NOUCH)부 개선 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 각 부재에 시공되는 노치부를 자동 제어를 이용하여 절단 프로세스간 데이터 전송을 수행함으로써 신속한 자동 절단 및 고 품질의 부재 제공을 가능하도록 한 것으로서, 특히 기존의 수동 절단으로 인한 생산효율 저감 및 부재 품질 저하를 배제하며, 절단 작업자의 피로도를 제거하고 생산 프로세스를 개선함과 동시에 실시간 데이터 및 휴먼 처리가 요구되는 생산 시스템의 안정성 및 프로세스 효율을 크게 향상시킬 수 있는 선박의 노치부 개선 방법에 관한 것이다.
선박의 많은 블록에는 많은 노치 부분이 있는데, 노치(40V/50V/60V(노치부 규격)) 부분을 사람이 수작업함으로 인해 부재의 절단면이 불량하며, 작업 수량이 많아 대부분 개선 시공을 누락하고 있다. 이로 인해 조립 및 탑재 공정에서 재시공, 사상, 용접으로 인해 조립 및 탑재 공정에서 재시공, 사상, 용접으로 인한 심각한 품질문제 및 생산성이 저하하며, 전사적으로 문제가 발생되고 있다.
기존의 노치(40V/50V/60V) 부분은 사람이 수동 개선시공하며, 대부분 개선 부위를 누락시키고 있으며, 작업개소가 많고, 판단이 어려워 개선시공시 어려움이 발생한다.
도 1a는 40/50/60V 자동절단 후 개선 없는 상태를 도시하고, 도 1b는 노치 수동 개선 시공 불량을 나타낸다. 이들 도면에서 1은 개선 불량이 있는 곳을 나타낸다.
본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서, 종래에 수동개선하던 부분을 자동개선함으로써 노치(40V/50V/60V) 부분의 개선 누락방지 및 일괄시공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 방법은 상기 목적을 달성하기 위해 도면에서 조선 선체 구조를 기반으로 트라이본 M3 조선 전용 CAD 시스템을 이용한 선체 모델링을 수행하는 단계;
3D 데이터베이스로부터 모델링 수행후 선체 각 블록의 완성된 구조물의 3D 형상 정보를 얻고, 부재 정보 데이터 베이스로부터 구조물을 구성하는 각 부재의 형상 두께, 재질의 정보를 추출하여 각기 다른 형상의 부재를 퍼즐을 조립하는 것 처럼 철판의 자투리 부분이 최소화되도록 각각의 부재를 배치하고 절단에 필요한 절단 도면 및 절단 정보를 생성하는 단계;
필요시점에 절단 장비를 제어하는 DNC 서버에 N/C 정보 데이터베이스의 절단정보를 전송하는 단계; 및
구조물을 구성하는 각 부재의 소요시점에 따라 DNC 서버로부터 절단에 필요한 변환된 수치제어 데이터를 각각의 장비에 전송하여 준비된 철판을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 노치(40V/50V/60V) 부분을 일괄 자동개선 시공하므로 절단 및 누락을 방지하며 품질불량 향상에 크게 기여하며 대선주/선급의 신뢰 향상을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 방법의 흐름을 나타내는 개략 블록도이다.
첫 번째로 모델링이 수행되고(S1O), 부재생성 프로그램이 구동되고(S20), 가공 도면이 생성된 다음(S30), N/C(네스팅/커팅) 닥터를 수행하여 육안검사를 거쳐서(S40) 절단 테이프를 전송한다(S50).
도 3은 본 발명의 방법의 시스템 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법을 구현하는 시스템은 캐드 시스템(20), 3D 데이터베이스(30), 부재정보 데이터베이스(40), N/C 정보 데이터베이스(50), DNC 서버(60)로 구성된다.
캐드 시스템(20)은 트라이본 M3 조선전용 CAD 시스템이고, 3D 데이터베이스(30)는 트라이본 M3를 이용하여 모델링한 선체 각 블록의 구조물의 조립전 3D형상 정보를 담고 있다. 또한 부재정보 데이터베이스(40)는 선체 각 블록의 구조물을 구성하는 각각의 부재 정보 데이터베이스이다. N/C 정보 데이터베이스(50)는 수치제어 절단정보를 포함하고 있다. DNC 서버(60)는 절단 장비에 절단 정보를 변환 및 전송하는 변환기이다.
이하에서는 위와 같이 구성된 본 발명의 방법을 수행하는 시스템의 동작 프로세스에 대하여 설명한다.
도면(10)에서 조선 선체 구조 도면을 기반으로 트라이본 M3 조선전용 CAD 시스템(20)을 이용한 선체 구조 모델링을 수행하며, 3D 데이터베이스(30)로부터 모델링 수행후 완성된 선체구조물들의 조립전 3D 형상 정보를 얻고, 부재정보 데이터베이스(40)로부터 구조물을 형성하는 각 부재의 형상, 두께, 재질 등의 정보를 추출하여 각기 다른 형상의 부재를 퍼즐을 조립하는 것처럼 철판의 자투리 부분이 최소화되도록 각각의 부재를 배치하고 절단에 필요한 절단도면 및 절단 정보를 생성한다.
즉, 네스팅을 수행함으로써 이와 관련된 모든 정보를 N/C 정보 데이터베이스(50)에 저장한다. 그리고 필요시점에 절단 장비를 제어하는 DNC 서버(60)에 N/C 정보 데이터베이스(50)의 절단 정보를 전송한다. 생산부서는 구조물을 구성하는 각 부재의 소요시점에 따라 DNC서버(60)로부터 절단에 필요한 수치제어 데이터를 각각의 장비에 전송하여 준비된 철판을 절단한다(S80). 위에서 N/C 정보 데이터베이스(50)와 DNC 서버(60)를 거치지 않을 경우는 종래 기술과 같이 수동 절단이 수행된다(S70).
도 4는 본 발명의 방법을 상세히 나타낸 흐름도를 도시한다.
먼저 N/C 정보 데이터베이스(50)에서 각 부재(STEEL PIECE)들에 대한 저장된 정보를 추출하여(S210), 두께별(THICKNESS)별, 재질(GRADE)별로 모아서(GROUPPING) 최적의 상태로 절단할 수 있도록 부재 현상을 배치하는 작업(NESTING)을 수행하여 도면 및 절단 정보를 생성한다(S220, S230). 절단 정보는, 네스팅한 부재를 절단하는 절단장비를 제어하는 컴퓨터 수치제어의 명령어 집합으로써 절단과 마킹을 위 한 장비의 이동 궤적과 절단 토치 변경, 개선(BEVEL) 각도, 장비 속도 등에 관한 연속적 명령 체계로 구성된다. 이어서 데이터 검증 시스템 서버(240)에서 N/C 닥터 검증 프로그램(40/50/60V 처리부)(250)을 구동시켜서 생성된 절단 정보의 이상유무를 시스템에서 검증하는 기능을 수행한다. 데이터 검증시스템(240)에서 검증된 절단 정보를 S260에서 개인 컴퓨터를 이용하여 검퓨터 모니터상에 구현된 실제 부재 절단 가상화면을 통하여 부재의 겹침, 중복 절단, 중복 마킹, 토치 겹침 발생 등과 같은 절단 시작(burn) 포인트의 위치 선정 오류 등을 설계원이 육안으로 검사하는 공정을 수행한다. 이렇게 검사된 절단정보를 현장 서버인 DNC 절단 변환기(270)에 전송한다. 이어 생산 부서는 부재 소요 시점에 필요한 절단 정보를 현장의 절단 기계장비로 데이터를 전송한다(S280). 그리고 각각의 절단장비(290)에서 부재를 절단하는 절단이 수행된다(S300).
도 5은 본 발명의 방법의 설계와 생산을 분리하여 도시한 도면이다.
먼저, 각각의 부재의 두께(THICKNESS)별, 재질(GRADE)별 최적의 상태로 절단할 수 있도록 부재 형상을 배치한 절단 도면을 생성한다(S310). 이어서 절단 정보 생성 작업을 수행하고(S320), 절단 정보 확인 작업을 수행한다(S330). 그리고 검증된 절단 정보를 현장의 DNC 서버로 전송한다(S340). 상기 단계 S330에서 에러가 있는 경우 단계 S310으로 복귀하고, 상기 단계 S340에서 에러가 있는 경우 단계 S330으로 복귀한다.
절단 변환기인 DNC(350)에서 상기 설계 단계에서 보내온 절단 정보를 저장하고, 절단 장비로 보내지기 전 절단 정보가 산업용 컴퓨터인 IPC(360)에 저장되며, 마지막 단계로 절단 장비인 NC 머신(370)을 통해 절단이 행해진다(S380).
도 6은 시편 테스트 결과 노치부 자동개선이 성공적으로 시공된 것을 나타낸다.
본 발명에 의하면 노치(40V/50V/60V) 부분을 일괄 자동개선 시공하므로 절단 및 누락을 방지하며 품질불량 향상에 크게 기여하며 대선주/선급의 신뢰 향상을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구범의의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형실시될 수 있으며, 이러한 수정 및 변형은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a는 40/50/60V 자동절단 후 개선 없는 상태를 도시하고, 도 1b는 노치 수동 개선 시공 불량을 나타낸다.
도 2은 본 발명의 방법의 흐름을 나타내는 개략 블록도이다.
도 3은 본 발명의 방법의 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명의 방법을 상세히 나타낸 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 방법의 설계와 생산을 분리하여 도시한 도면이다.
도 6은 시편 테스트 결과 노치부 자동개선이 성공적으로 시공된 것을 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
20: CAD 시스템 30: 3D DB
40: 부재정보 DB 50: N/C 정보 DB
60: DNC 서버 240: 데이터 검증 시스템 서버
250: N/C 닥터 서버 270: DNC 서버
290: N/C 장비 350: DNC
360:IPC 370: NC 머신

Claims (3)

  1. 도면에서 조선 선체 구조를 기반으로 트라이본 M3 조선 전용 CAD 시스템을 이용한 선체 모델링을 수행하는 단계;
    3D 데이터베이스로부터 모델링 수행후 선체 각 블록의 완성된 구조물의 3D 형상 정보를 얻고, 부재 정보 데이터 베이스로부터 구조물을 구성하는 각 부재의 형상 두께, 재질의 정보를 추출하여 각기 다른 형상의 부재를 퍼즐을 조립하는 것 처럼 철판의 자투리 부분이 최소화되도록 각각의 부재를 배치하고 절단에 필요한 절단 도면 및 절단 정보를 생성하는 단계;
    필요시점에 절단 장비를 제어하는 DNC 서버에 N/C 정보 데이터베이스의 절단정보를 전송하는 단계; 및
    구조물을 구성하는 각 부재의 소요시점에 따라 DNC 서버로부터 절단에 필요한 변환된 수치제어 데이터를 각각의 장비에 전송하여 준비된 철판을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 노치부 개선 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    N/C 정보 데이터베이스에서 각 부재들에 대한 저장된 정보를 추출하여 두께별, 재질별로 모아서 최적의 상태로 절단할 수 있도록 부재를 배치하는 작업을 수행하여 도면 및 절단 정보를 생성하는 단계;
    검증 서버의 N/C 닥터 검증 프로그램을 구동시켜서 생성된 절단 정보의 이상 유무를 시스템에서 검증하는 기능을 수행하는 단계;
    데이터 검증 시스템에서 검증된 절단 정보를 개인 컴퓨터를 이용하여 컴퓨터 모니터상에서 구현된 실제 부재 절단 가상화면을 통하여 절단 시작 포인트의 위치 선정 오류를 설계원이 육안으로 검사하는 단계;
    검사된 절단정보를 DNC 절단 변환기에 전송하는 단계;
    부재 소요시점에 필요한 절단 정보를 현장의 절단 기계장비로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 노치부 개선 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 다양한 형상의 주재에 대해 두께별, 재질별로 최적의 상태로 절단할 수 있도록 부재 형상을 배치한 절단 도면을 생성하는 단계,
    절단 정보 생성 작업을 수행하는 단계;
    절단 정보 확인 작업을 수행하는 단계;
    검증된 절단 정보를 현장의 DNC 서버로 전송하는 단계;
    절단 변환기인 상기 DNC 서버에 상기 절단 단계에서 보내온 절단 정보를 저장하는 단계;
    절단 장비로 보내기전 산업용 컴퓨터에 저장하는 단계;
    NC 머신을 통해 절단이 수행되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 노치부 개선 방법.
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