KR20160045327A - 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법 - Google Patents
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Abstract
블록 결합에 대한 간섭 체크 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법은 제 1 블록의 3차원 점군과 상기 제 1 블록과 결합되는 제 2 블록의 3차원 점군이 생성되는 단계; 및 상기 제 1 블록의 3차원 점군과 상기 제 2 블록의 3차원 점군의 결합을 통해 상기 제 2 블록과 간섭되는 상기 제 1 블록의 간섭 부위가 도출되는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법에 관한 것이다.
현재 조선 및 해양 플랜트의 생산 공정에서 블록 건조 공법이 사용된다.
이러한 블록 건조 공법은 제작된 블록들을 상호 결합시키는 방식으로 선박 또는 해양 구조물을 건조하는 방법이다.
그런데 블록을 결합할 때 결합되는 블록 간의 간섭에 의해 결합 대기 시간이 많이 소요됨으로 결합 현장에서 작업하는 작업자의 안전과 작업 시수에 상당한 악영향이 미친다.
또한 초 대형 블록들을 결합하기 위해서는 대형 크레인 등의 대형 장비를 이용해야 하기 때문에 많은 시간과 비용이 소요된다.
최근 블록 간 결합 시 간섭되는 부분을 사전에 찾고 이를 결합 작업 전에 조치하여 실제 결합 시 한 번에 블록들이 결합될 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 실시예는, 블록 간 결합 작업을 용이하게 하기 위한 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제 1 블록의 3차원 점군과 상기 제 1 블록과 결합되는 제 2 블록의 3차원 점군이 생성되는 단계; 및 상기 제 1 블록의 3차원 점군과 상기 제 2 블록의 3차원 점군의 결합을 통해 상기 제 2 블록과 간섭되는 상기 제 1 블록의 간섭 부위가 도출되는 단계를 포함하는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법이 제공될 수 있다.
상기 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법은 상기 제 1 블록 내에서 작업자가 상기 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 제 1 블록의 3차원 설계 모델을 기초로 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 경로는, 상기 3차원 설계 모델을 상기 제 1 블록의 3차원 점군과 매칭하고, 상기 3차원 설계 모델에서 추출한 상기 제 1 블록의 내부 형상을 기초로 제공될 수 있다.
상기 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법은 상기 작업자가 상기 간섭 부위로 이동하는 과정에서 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 3차원 설계 모델을 기초로 상기 작업자의 현재 위치가 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 작업자의 현재 위치가 제공되는 단계에서는, 상기 작업자의 초기 위치가 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 3차원 설계 모델을 기초로 초기화되고, 상기 초기 위치에 대한 상기 작업자의 이동 방향 및 거리가 감지되며, 상기 감지된 이동 방향 및 거리를 기초로 상기 작업자의 현재 위치가 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 3차원 설계 모델에 반영될 수 있다.
상기 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법은 상기 작업자가 상기 간섭 부위로 이동하는 과정에서 제공된 상기 작업자의 현재 위치가 보정되는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 블록과 제 2 블록을 실제 결합하기 전 시뮬레이션 결합을 통해 간섭 부위를 체크할 수 있어, 블록의 실제 결합 전에 용이하게 간섭 부위를 수정할 수 있고, 신속하게 블록 간 결합이 가능하다.
나아가, 제 1 블록 내에서 작업자가 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 제공됨으로써, 간섭 부위로 신속한 이동이 가능하다.
나아가, 작업자가 간섭 부위로 이동하는 과정에서 제 1 블록의 3차원 점군 또는 제 1 블록의 3차원 설계 모델을 기초로 작업자의 현재 위치가 제공됨으로써, 작업자는 이동 경로 상의 자신의 위치를 확인할 수 있다.
나아가, 작업자가 이동하는 과정에서 제공된 작업자의 현재 위치가 보정됨으로써, 작업자는 이동 경로 상의 자신의 위치를 정확하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법에 대한 순서도이고,
도 2는 일례로서, 제 1 블록 내에서 작업자가 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 제공되는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 일례로서, 제 1 블록에 타겟이 부착된 상태를 나타내는 도면이고,
도 4는 일례로서, 제 1 블록에 대한 촬영 이미지와 제 1 블록의 3차원 점군의 정합을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 일례로서, 작업자의 현재 위치가 제 1 블록의 3차원 점군 또는 3차원 설계 모델에 반영된 상태를 설명하는 도면이고,
도 6은 일례로서 작업자의 현재 위치가 보정되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 일례로서, 제 1 블록 내에서 작업자가 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 제공되는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 일례로서, 제 1 블록에 타겟이 부착된 상태를 나타내는 도면이고,
도 4는 일례로서, 제 1 블록에 대한 촬영 이미지와 제 1 블록의 3차원 점군의 정합을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 일례로서, 작업자의 현재 위치가 제 1 블록의 3차원 점군 또는 3차원 설계 모델에 반영된 상태를 설명하는 도면이고,
도 6은 일례로서 작업자의 현재 위치가 보정되는 과정을 설명하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법에 대한 순서도이다. 도 1을 참조하면, 먼저, 제 1 블록의 3차원 점군(이하 "제 1 점군"이라 함)과 제 1 블록과 결합되는 제 2 블록의 3차원 점군(이하, "제 2 점군"이라 함)이 생성된다(S110). 여기서, 제 1 블록 및 제 2 블록은 예컨대 선박 또는 해양 구조물의 일부를 구성하는 블록일 수 있다.
예컨대. 제 1 점군과 제 2 점군은 통상적인 레이저 스캐너를 이용한 포인트 클라우드(point cloud) 방식으로 생성될 수 있다.
제 1 점군 및 제 2 점군은 이미 제작된 제 1 블록 및 제 2 블록의 현재 형상을 정확하게 반영한다. 이와 관련하여 제 1 블록 및 제 2 블록은 각각 설계 도면에 기초하여 제작된다. 그런데 제작 과정의 작업 공차 등으로 인해 제 1 블록 및 제 2 블록은 각각 설계 도면대로 제작되지 않는다. 따라서 제 1 점군 및 제 2 점군은 제 1 블록 및 제 2 블록의 설계 형상이 아닌 현재 형상을 반영한다.
이후, 제 1 점군과 제 2 점군의 결합을 통해 제 2 블록과 간섭되는 제 1 블록의 간섭 부위가 도출된다(S120).
일례로, 제 1 블록의 간섭 부위가 도출되는 과정은 다음과 같다.
제 1 점군과 제 2 점군의 좌표계가 일치된다. 이때, 제 1 점군과 제 2 점군은 상호 결합하기 위한 자세 및 크기로 조정된다. 그리고 제 1 점군에서 다수의 제 1 결합 포인트가 추출된다. 제 1 결합 포인트들과 대응하는 제 2 결합 포인트들이 제 2 점군에서 추출된다. 그리고 제 1 결합 포인트들과 제 2 결합 포인트들이 상호 중첩되면 제 1 점군과 제 2 점군의 결합이 완료된다.
위와 같은 결합 시뮬레이션을 통해 제 2 점군과 간섭되는 제 1 점군의 간섭 부위가 도출된다. 이때, 제 1 점군을 구성하는 포인트들 중 제 2 점군을 구성하는 포인트와 겹치는 포인트가 있는지 그리고 겹치는 포인트가 어디인지 등의 정보를 기초로 제 1 점군의 간섭 부위가 도출될 수 있다.
이러한 시뮬레이션 결합 과정은 작업자가 휴대하는 단말기에서 수행될 수 있다. 이 경우, 단말기로 제 1 점군과 제 2 점군에 대한 데이터가 입력되고, 단말기에서 제 1 점군과 제 2 점군이 결합되어 제 1 블록에서 제 2 블록과 간섭되는 간섭 부위가 도출된다. 작업자는 단말기의 표시부를 통해 간섭 부위를 확인할 수 있다.
대안적으로, 이러한 시뮬레이션 결합 과정은 별도의 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 이때, 컴퓨터는 도출된 간섭 부위에 대한 정보를 작업자가 휴대하는 단말기로 전송하고 작업자는 단말기의 표시부를 통해 이를 확인할 수 있다.
이후, 제 1 블록 내에서 작업자가 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 제공된다(S130).
도 2는 일례로서, 제 1 블록 내에서 작업자가 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 제공되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동 경로(P)가 제공되는 과정은 다음과 같다.
단말기(10)로 제 1 블록의 3차원 설계 모델(101)이 입력된다. 제 1 블록은 3차원 설계 모델(101)을 기초로 제작되며, 3차원 설계 모델(101)은 캐드에 의해 생성된다. 3차원 설계 모델(101)에는 제 1 블록의 내부 형상이 나타난다.
단말기는 3차원 설계 모델(101)을 제 1 점군(미도시)과 매칭하고, 3차원 설계 모델(101)에서 추출한 제 1 블록의 내부 형상을 기초로 작업자가 간섭 부위(A)로 이동하기 위한 이동 경로(P)를 도출한다. 작업자는 단말기(10)의 표시부(11)를 통해 이동 경로(P)를 확인할 수 있다.
도 1을 참조하면, 단말기를 통해 이동 경로를 확인한 작업자는 이동 경로를 따라 간섭 위치로 이동할 수 있다. 작업자가 간섭 부위로 이동하는 과정에서 제 1 점군 또는 제 1 블록의 3차원 설계 모델을 기초로 작업자의 현재 위치가 제공될 수 있다(S140).
도 3은 일례로서, 제 1 블록에 타겟이 부착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 일례로서, 제 1 블록에 대한 촬영 이미지와 제 1 블록의 3차원 점군의 정합을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 일례로서, 작업자의 현재 위치가 제 1 점군 또는 3차원 설계 모델에 반영된 상태를 설명하는 도면이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 작업자의 현재 위치가 제공되는 과정을 설명한다.
먼저, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 작업자의 초기 위치가 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)을 대상으로 초기화된다.
일례로, 작업자는 제 1 블록(100)에 다수의 타겟(T)을 부착한다. 그리고 작업자는 단말기(10)를 이용하여 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)에서 타겟들(T)의 부착 위치에 상응하는 타겟 포인트(TP)를 특정한다. 이러한 타겟들(T)의 부착 및 타겟 포인트(TP)의 특정은 순차적으로 또는 역순으로 진행될 수 있다.
그리고 작업자는 다수의 타겟(T)이 보이도록 제 1 블록(100)을 촬영한다. 이때, 단말기(10)에는 카메라가 장착되고, 작업자는 단말기(10)에 장착된 카메라를 사용하여 블록을 촬영한다. 작업자가 제 1 블록을 촬영한 위치가 작업자의 초기 위치가 된다. 작업자는 촬영을 마친 후 초기 위치를 유지한다.
촬영 이미지(121)는 단말기(10)에서 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)과 정합된다. 정합 시, 촬영 이미지(121)의 좌표계(C1)와 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)의 좌표계(C2)가 일치한다. 이때, 촬영 이미지(121)에 보이는 다수의 타겟들(T)이 타겟 포인트들(TP)과 정합된다. 정합 과정에서 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)은 자세 변경, 축소 또는 확대될 수 있다.
촬영 이미지(121)와 정합된 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)은 촬영 이미지(121)와 동일한 자세 및 크기를 가진다. 단말기(10)는 정합 시 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)이 가지는 자세 및 크기를 기초로 제 1 점군(111) 또는 제 1 블록의 3차원 설계 모델(도 2의 101)의 좌표계(C2) 상에서 촬영 이미지(121)가 촬영된 작업자의 초기 위치를 역으로 도출한다.
이와 같은 과정으로 작업자의 초기 위치가 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)을 기초로 초기화된다.
작업자의 초기 위치가 제 1 점군(111) 또는 3차원 설계 모델(도 2의 101)을 기초로 초기화된 후, 작업자는 초기 위치에서 간섭 위치를 향해 이동한다.
도 5를 참조하면, 작업자가 휴대한 단말기(10)에는 관성측정장치(inertial measurement unit)(미도시)가 탑재된다. 관성측정장치는 단말기(10)를 휴대한 작업자가 이동 경로(P)를 따라 간섭 위치(A)로 이동하는 과정에서 초기 위치에 대한 단말기(10)의 이동 방향 및 거리를 감지한다.
단말기(10)는 관성측정장치에서 감지된 이동 방향 및 거리를 기초로 작업자의 현재 위치(PP)를 제 1 점군(도 4의 111) 또는 3차원 설계 모델(101)에 반영한다. 그리고 작업자는 단말기(10)의 표시부(11)를 통해 제 1 점군(도 4의 111) 또는 3차원 설계 모델(101)을 기초로 작업자의 현재 위치(PP)를 확인할 수 있다.
도 1을 참조하면, 작업자가 이동하는 과정에서 제공된 작업자의 현재 위치가 보정된다(S150). 예컨대, 관성측정장치 등의 오작동 또는 오차로 인해 작업자가 이동하는 과정에서 제 1 점군 또는 3차원 설계 모델 내에서 표시되는 작업자의 현재 위치가 제 1 블록에 대한 실제 작업자의 현재 위치와 상이할 수 있다.
이 경우, 작업자가 이동하는 과정에서 제공된 작업자의 현재 위치가 보정된다.
일례로서, 작업자의 현재 위치가 보정되는 과정은 다음과 같다.
작업자는 제 1 블록(미도시)의 내부의 특정 위치에 인식 가능한 보정용 타겟(미도시)을 부착한다. 예컨대, 보정용 타겟은 알에프아이디 칩(RFID CHIP)일 수 있다. 또는 보정용 타겟은 2차원 바코드 또는 기타 위치 정보를 알 수 있는 장치일 수 있다. 보정용 타겟이 부착되는 특정 위치는 간섭 부위를 향하는 이동 경로(P) 상에 위치할 수 있다.
복수의 보정용 타겟이 제 1 블록 내부에 부착될 수 있다. 보정용 타겟들은 이동 경로가 될 가능성이 있는 위치에 각각 부착될 수 있고, 이들 중 실제 이동 경로 상에 위치하는 것이 보정용으로 사용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 작업자는 단말기(10)를 이용하여 제 1 점군(도 4의 111) 또는 3차원 설계 모델(101)에서 보정용 타겟의 부착 위치에 상응하는 보정용 타겟 포인트(RTP1, RTP2, RTP3)를 특정한다.
보정용 타겟의 부착 및 보정용 타겟 포인트(RTP1, RTP2, RTP3)의 특정은 순차적으로 또는 역순으로 진행될 수 있다.
이후, 작업자가 실제 제 1 블록 내에 부착된 보정용 타겟(예컨대, 도 5의 타겟 포인트(RTP2)에 대응함)에 도달하면, 작업자가 휴대한 단말기(10)에 탑재된 보정용 타겟 감지부(미도시)가 보정용 타겟을 감지한다. 보정용 타겟이 알에프아이디 칩일 때 보정용 타겟 감지부는 알에프아이디 리더(RFID CHIP READER)이다.
이때, 도 5와 같이 단말기(10)에 표시된 제 1 점군(도 4의 111) 또는 3차원 설계 모델(101) 상에 작업자의 현재 위치(PP)가 작업자가 현재 도달한 제 1 블록 내에 부착된 보정용 타겟에 대응하는 보정용 타겟 포인트(RTP2)와 일치하지 않을 수 있다.
이 경우, 단말기(10)는 도 6과 같이 작업자의 현재 위치(PP)가 보정용 타겟 포인트(RTP2)와 일치하도록 보정한다. 참고로 도 6은 일례로서 작업자의 현재 위치가 보정되는 과정을 설명하는 도면이다.
이후, 단말기(10)는 보정된 현재 위치(PP)를 기준으로 이동 중인 작업자의 현재 위치를 실시간으로 표시한다.
이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 방법은, 제 1 블록과 제 2 블록을 실제 결합하기 전 시뮬레이션 결합을 통해 간섭 부위를 체크할 수 있고, 그 위치를 작업자에게 용이하게 제공하기 때문에 신속하게 간섭 부위를 수정할 수 있고, 신속하게 블록 간 결합이 가능하다.
나아가, 제 1 블록 내에서 작업자가 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 제공됨으로써, 간섭 부위로 신속한 이동이 가능하다.
나아가, 작업자가 간섭 부위로 이동하는 과정에서 제 1 블록의 3차원 점군 또는 제 1 블록의 3차원 설계 모델을 기초로 작업자의 현재 위치가 제공됨으로써, 작업자는 이동 경로 상의 자신의 위치를 확인할 수 있다.
나아가, 작업자가 이동하는 과정에서 제공된 작업자의 현재 위치가 보정됨으로써, 작업자는 이동 경로 상의 자신의 위치를 정확하게 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 단말기
11 : 표시부
100 : 제 1 블록
11 : 표시부
100 : 제 1 블록
Claims (6)
- 제 1 블록의 3차원 점군과 상기 제 1 블록과 결합되는 제 2 블록의 3차원 점군이 생성되는 단계; 및
상기 제 1 블록의 3차원 점군과 상기 제 2 블록의 3차원 점군의 결합을 통해 상기 제 2 블록과 간섭되는 상기 제 1 블록의 간섭 부위가 도출되는 단계를 포함하는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제 1 블록 내에서 작업자가 상기 간섭 부위로 이동하기 위한 이동 경로가 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 제 1 블록의 3차원 설계 모델을 기초로 제공되는 단계를 더 포함하는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법. - 제2항에 있어서,
상기 이동 경로는,
상기 3차원 설계 모델을 상기 제 1 블록의 3차원 점군과 매칭하고, 상기 3차원 설계 모델에서 추출한 상기 제 1 블록 내부의 형상을 기초로 제공되는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법. - 제2항에 있어서,
상기 작업자가 상기 간섭 부위로 이동하는 과정에서 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 3차원 설계 모델을 기초로 상기 작업자의 현재 위치가 제공되는 단계를 더 포함하는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법. - 제4항에 있어서,
상기 작업자의 현재 위치가 제공되는 단계에서는,
상기 작업자의 초기 위치가 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 3차원 설계 모델을 기초로 초기화되고,
상기 초기 위치에 대한 상기 작업자의 이동 방향 및 거리가 감지되며,
상기 감지된 이동 방향 및 거리를 기초로 상기 작업자의 현재 위치가 상기 제 1 블록의 3차원 점군 또는 상기 3차원 설계 모델에 반영되는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법. - 제4항에 있어서,
상기 작업자가 상기 간섭 부위로 이동하는 과정에서 제공된 상기 작업자의 현재 위치가 보정되는 단계를 더 포함하는, 블록 결합에 대한 간섭 체크 방법.
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|---|---|---|---|---|
| JPH11278365A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 船尾曲がり外板ブロックの取合い量の測定方法 |
| KR20110080228A (ko) | 2010-01-05 | 2011-07-13 | 현대중공업 주식회사 | 선박의 패키지화 건조방법 |
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2014
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| KR101690932B1 (ko) | 2016-12-29 |
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