KR20170001976A - 블록 배치 장치 및 이를 이용한 블록 배치 방법 - Google Patents

Abstract

블록 배치 장치는, 블록을 감지하고, 감지된 블록 형상이 포함된 블록 영상 정보를 생성하는 센서부; 설계시의 블록의 형상, 및 설계시의 블록의 배치가 포함된 설계 정보가 저장된 저장부; 상기 블록 영상 정보를 기초로 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 왜곡 정보에 대응하도록 상기 설계 정보를 왜곡하여 왜곡 설계 정보를 생성하고, 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 감지된 블록의 배치가 상기 설계시의 블록의 배치와 일치하는지 판단한다.

Description

블록 배치 장치 및 이를 이용한 블록 배치 방법{BLOCK ARRANGEMENT APPARATUS AND METHOD FOR BLOCK ARRANGEMENDT USING THE SAME}

본 발명은 블록 배치 장치 및 이를 이용한 블록 배치 방법에 관한 것이다.

일반적으로 해상에서 운항하는 대형 선박이나, 그 밖에 해저 면의 탐사 등을 위해 건조되는 해상구조물 등은 육상에 건설되는 빌딩에 준하거나 이를 웃도는 크기로 제작된다. 대형선박이나 해상구조물 등은 도크나 야드 상에서 제작되어, 완성단계에서 해상에 진수될 수 있다.

이러한 초거대 구조물은 건물과 같이 지면에 기초를 세워 한 번에 제작하는 것이 사실상 불가능할 뿐만 아니라, 육상에 고정되는 것이 아니므로 이러한 제작방식이 바람직하지도 않다. 따라서, 종래 이를 서로 다른 야드나 도크 상에서 수 개의 블록 단위로 구획하여 제작하고, 제작된 블록구조물들을 조립하여 완성하는 방식을 취하였다. 이와 같이 블록형태의 구조물로 나누어 제작하면, 각종 설비나 배관, 부품 등을 설치하는 작업이 좀 더 편리하게 이루어질 수 있다.

구체적으로, 우선 선체를 수십 개 혹은 수백 개의 블록으로 분할하여, 그 개개의 블록들을 지상에서 조립제작하고, 제작된 블록들을 순차적으로 선대 위에 탑재하여 하나의 선체로 조립해내는 방법이다.

종래의 블록 배치 작업은 작업자가 블록 끝단에 무게 추를 내려 바닥에 내린 후, 바닥에 표시된 투영된 위치와 추가 가리키는 위치의 일치 여부로부터 블록의 정확한 배치 여부를 판단하였다.

그러나 종래의 블록 배치 작업은 작업의 오차 여부, 배치 결과 등의 작업 기록이 남아 있지 않아, 블록의 정확한 인식이 어렵고, 설계 시의 블록 배치 정보에 따라 블록을 배치 했는지 판단이 어려운 문제점이 있었다.

실시 예는 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 블록을 정확히 인식하기 위함이다.

또한, 설계 당시의 블록 배치 정보에 따라 정확히 블록을 배치하기 위함이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시 예에 따른 블록 배치 장치는, 블록을 감지하고, 감지된 블록 형상이 포함된 블록 영상 정보를 생성하는 센서부; 설계시의 블록의 형상, 및 설계시의 블록의 배치가 포함된 설계 정보가 저장된 저장부; 상기 블록 영상 정보를 기초로 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 왜곡 정보에 대응하도록 상기 설계 정보를 왜곡하여 왜곡 설계 정보를 생성하고, 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 감지된 블록의 배치가 상기 설계시의 블록의 배치와 일치하는지 판단한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 제어부는, 소정의 기준위치에서 생성된 상기 블록 영상 정보와 상기 소정의 기준위치 이외의 위치에서 생성된 상기 블록 영상 정보를 비교하여 상기 왜곡 정보를 계산한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 블록 영상 정보는 복수의 감지된 마커를 포함하고, 상기 설계 정보에는 설계 그리드를 포함하며, 상기 제어부는 상기 복수의 감지된 마커를 이용하여 인식 그리드를 생성하고, 상기 설계 그리드와 상기 인식 그리드를 비교하여 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 제어부는, 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 오차가 소정의 기준치 이하이면 감지된 블록의 배치가 상기 설계 시의 블록의 배치와 동일한 것으로 판단한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 제어부는, 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 오차가 소정의 기준치를 초과하면 감지된 블록의 배치가 상기 설계 시의 블록의 배치와 동일하지 않은 것으로 판단한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 블록 영상 정보는 감지된 블록의 단면적, 선분의 길이, 내각의 크기를 포함하고, 상기 설계 정보는 상기 설계시의 블록의 단면적, 선분의 길이, 내각의 크기를 포함한다.

실시 예에 따른 설계시의 블록의 형상, 및 설계시의 블록의 배치가 포함된 설계 정보가 저장된 저장부를 포함하는 블록 배치장치의 블록 배치 방법에서, 감지된 블록 형상이 포함된 블록 영상 정보를 획득하는 단계; 상기 블록 영상 정보를 기초로 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산하는 단계; 상기 왜곡 정보에 대응하도록 상기 설계 정보를 왜곡하여 왜곡 설계 정보를 생성하는 단계; 및 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 감지된 블록의 배치가 상기 설계시의 블록의 배치와 일치하는지 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 방법은, 소정의 기준위치에서 생성된 상기 블록 영상 정보와 상기 소정의 기준위치 이외의 위치에서 생성된 상기 블록 영상 정보를 비교하여 상기 왜곡 정보를 계산하는 단계를 포함한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 방법의 상기 블록 영상 정보는 복수의 감지된 마커를 포함하고, 상기 설계 정보에는 설계 그리드를 포함하며, 상기 복수의 감지된 마커를 이용하여 인식 그리드를 생성하고, 상기 설계 그리드와 상기 인식 그리드를 비교하여 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산하는 단계를 포함한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 방법은, 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 오차가 소정의 기준치 이하이면 감지된 블록의 배치가 상기 설계 시의 블록의 배치와 동일한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 실시 예에 따른 블록 배치 방법은, 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 오차가 소정의 기준치를 초과하면 감지된 블록의 배치가 상기 설계 시의 블록의 배치와 동일하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

실시 예는 블록을 정확하게 인식할 수 있는 효과가 있다.

또한, 설계 당시의 블록 배치 정보에 따라 정확히 블록을 배치할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 구성을 나타낸 블록도 이다.
도 2(a)는 제1 위치의 센서부를 나타낸 것이다.
도 2(b)는 도 2(a)의 제1 위치의 블록의 평면도이다.
도 2(c)는 도 2(a)의 제1 위치에서 생성된 인식 그리드이다.
도 3(a)는 제2 위치의 센서부를 나타낸 것이다.
도 3(b)는 도 3(a)의 제2 위치의 블록의 평면도이다.
도 3(c)는 도 3(a)의 제2 위치에서 생성한 인식 그리드이다.
도 4는 설계 정보이다.
도 5는 생성된 영상 정보이다.
도 6은 도 5의 영상 정보를 이용하여 생성된 인식 그리드이다.
도 7은 도 4의 설계 그리드와 도 6의 인식 그리드를 비교하는 것이다.
도 8은 실시 예에 따른 블록 배치 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함한다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 1을 이용하여 실시 예에 따른 블록 배치 장치에 대해서 설명한다.

도 1은 실시 예에 따른 블록 배치 장치의 구성을 나타낸 블록도 이다.

실시 예에 따른 블록 배치 장치는 센서부(10), 저장부(20), 표시부(30), 및 제어부(40)를 포함한다.

센서부(10)는 블록(BL, 도 2a 참조), 복수의 마커(MK, 도 2a 참조), 및 베이스(BS 도 2a 참조)의 형상이 포함된 블록 영상 정보를 생성할 수 있다. 센서부(10)는 비전센서일 수 있으나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며 영상 정보(예를 들어, 사진, 동영상 등)를 생성할 수 있는 카메라, CCTV 등 일 수도 있다.

저장부(20)는 선박 설계시의 설계 블록(BLd, 도 4 참조)의 형상, 설계 그리드(GRd, 도 4 참조), 설계 그리드(GRd) 상의 설계 블록(BLb) 배치 등이 포함된 설계 정보가 저장될 수 있다.

표시부(30)는 인식된 블록(BL)의 명칭, 선박 설계시의 블록(BLd, 도 4 참조)과 인식된 블록(BLb, 도 5 참조)의 배치 오차, 인식된 블록(BLb)이 왜곡 정보, 블록 재 배치 지시, 블록 배치 완료 등이 포함된 블록 작업 정보를 표시 할 수 있다.

제어부(40)는 영상 정보를 기초로 블록(BL)을 인식하고, 인식된 블록(BL)의 한 변의 길이, 단면적 등의 인식 블록 정보를 생성할 수 있다. 제어부(40)는 복수의 마커(MK)를 인식하고, 인식된 복수의 마커(MK)들을 서로 연결하여 인식 그리드(GRb, 도 6 참조)를 생성 할 수 있다.

또한, 제어부(40)는 센서부(10)의 위치에 따른 인식 블록(BL1, BL2)의 왜곡 정보를 계산하고, 왜곡 정보에 대응하도록 왜곡 설계 정보를 생성한다. 왜곡 정보는 생성된 영상 정보가 기준 위치의 영상 정보에 비해 왜곡된 정도를 나타낸 것이고, 왜곡 설계 정보는 설계 정보를 왜곡 정보에 대응되도록 왜곡시킨 것을 의미한다.

제어부(40)는 왜곡 설계 정보와 왜곡 정보를 비교하여 인식된 블록(BL)이 설계 정보에 따라 배치되었는지 판단할 수 있다. 제어부(40)는 블록 작업 정보가 표시되도록 표시부(30)를 제어할 수 있다.

제어부(40)의 왜곡 정보 및 설계 왜곡 정보를 생성하는 방법에 대해서는 이하 상세히 설명한다.

도 2(a)는 제1 위치의 센서부를 나타낸 것이다.

도 2(b)는 도 2(a)의 제1 위치의 블록의 평면도이다.

도 2(c)는 도 2(a)의 제1 위치에서 생성된 인식 그리드이다.

이하, 도 2(a) 내지 도 2(c)를 이용하여 제1 위치의 센서부에서 블록을 인식하는 방법을 설명한다.

도 2(a)를 참조하면, 센서부(10)는 블록(BL)의 제1 위치(예를 들어, 블록의 중심(G) 상의 상부에서 생성하여 왜곡이 없는 기준 위치)에서 제1 위치 영상 정보를 생성할 수 있다.

베이스(BS) 상에는 복수의 마커(MK)가 소정의 가로, 세로의 일정한 간격(예를 들어, 1미터)으로 세워 질 수 있다. 복수의 마커(MK)는 핀-지그(Pin-Jig)일 수 있으나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니고 블록(BL)을 지지하는 다양한 지지 수단 일 수 있다.

도 2(b)를 참조하면, 센서부(10)는 제1 블록 영상(BL1)을 생성할 수 있다. 제1 블록 영상(BL1)은 센서부(10)가 제1 위치에서 생성한 영상으로서, 센서부(10)의 위치에 따른 영상 왜곡이 없다.

도 2(b)는 설명의 편의를 위해 블록(BL)이 형상을 직사각형으로 도시하였으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니고 블록(BL)은 곡선 등의 다양한 선분을 포함할 수 있다.

도 2(C)를 참조하면, 제어부(40)는 제1 위치 영상 정보의 복수의 마커(MK)를 연결하여 제1 인식 그리드(GR1)를 생성할 수 있다. 제1 인식 그리드(GR1)는 센서부(10)의 위치에 따른 영상 왜곡이 없어 정사각형의 형상이다.

이하, 도 3(a) 내지 도 3(c)을 이용하여 제2 위치의 센서부에서 블록을 인식하는 방법을 설명한다.

도 3(a)는 제2 위치의 센서부를 나타낸 것이다.

도 3(b)는 도 3(a)의 제2 위치의 블록의 평면도이다.

도 3(c)는 도 3(a)의 제2 위치에서 생성한 인식 그리드이다.

도 3(a)를 참조하면, 센서부(10)는 블록(BL)의 제2 위치(예를 들어, 블록의 중심(G)의 왼쪽 상부에서 생성되어 왜곡이 발생하는 위치)에서 제2 위치 영상 정보를 생성할 수 있다.

도 3(b)을 참조하면, 센서부(10)는 제2 블록 영상(BL2)을 생성할 수 있다. 제2 블록 영상(BL2)은 센서부(10)가 제2 위치에서 생성한 영상으로서, 제1 위치를 기준으로 제1 방향(예를 들어 왼쪽)으로부터 떨어진 길이에 비례하는 영상 왜곡이 발생한다. 도 3(b)은 설명의 편의를 위해 제1 방향을 왼쪽으로 가정하여 제2 블록 형상(BL2)을 도시하였으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니고 제1방향은 오른쪽일 수 있다.

도 3(C)를 참조하면, 제어부(40)는 제2 위치 영상 정보의 복수의 마커(MK)를 연결하여 제2 인식 그리드(GR2)를 생성할 수 있다. 제2 인식 그리드(GR2)는 제1 위치를 기준으로 제1 방향(예를 들어 왼쪽)으로부터 떨어진 길이에 비례하는 영상 왜곡이 발생한다.

이하, 도 4 내지 도 7을 이용하여 제어부(40)의 설계 그리드(GRd)와 인식 그리드(GRb)를 이용하여 인식된 블록(BL)이 설계 정보에 따라 배치되었는지 판단하는 방법을 설명한다.

도 4는 설계 정보이다.

도 5는 생성된 영상 정보이다.

도 6은 도 5의 영상 정보를 이용하여 생성된 인식 그리드이다.

도 7은 도 4의 설계 그리드와 도 6의 인식 그리드를 비교하는 것이다.

도 4를 참조하면, 설계 정보에는 선박 설계시의 설계 블록(BLd)의 형상, 설계 그리드(GRd), 설계 그리드(GRd) 상의 설계 블록(BLb) 배치 등이 포함되어 있다.

도 5를 참조하면, 영상 정보에는 인식된 블록(BLb), 복수의 마크(MK)의 형상이 포함되어 있으며, 센서부(10)의 위치에 따른 영상 왜곡이 반영되어 있다.

도 6을 참조하면 제어부(10)는 도 5의 복수의 마크(MK)형상을 서로 연결하여 인식 그리드(Garb)를 생성할 수 있다. 제어부(10)는 도 5의 생성된 영상 정보 와 제1 위치 영상 정보를 비교하고, 제1 인식 그리드와 도 5의 생성된 인식 그리드를 비교하여 왜곡 정보를 계산 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제어부(10)는 계산된 왜곡 정보를 기초로 하여 도 4의 설계 정보를 왜곡하여 왜곡 설계 정보를 생성하고, 왜곡 설계 정보와 도 5의 생성된 영상 정보를 비교할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 제어부(10)는 인식된 블록(BLb)과 설계 블록(BLd)의 단면적, 선분의 길이, 내각의 크기 등을 비교하여 오차가 기 설정된 기준치 이하이면, 인식된 블록(BLb)의 배치가 설계 블록(BLd)과 동일한 것으로 판단한다. 제어부(10)는 인식된 블록(BLb) 블록 작업 정보를 저장부(20)에 저장한다.

제어부(10)는 오차가 기 설정된 기준치를 초과하면, 인식된 블록(BLb)의 배치가 설계 블록(BLd)과 동일하지 않은 것으로 판단하고, 표시부(30)에 재작업 지시가 표시되도록 제어한다.

이하 도 8을 이용하여 실시 예에 따른 블록 방법을 설명한다.

도 8은 실시 예에 따른 블록 배치 방법을 나타낸 흐름도이다.

단계(S10)에서, 제어부(10)는 블록(BL), 복수의 마커(MK) 형상이 포함된 영상 정보를 획득한다.

단계(S20)에서, 제어부(40)는 인식된 복수의 마커(MK)들을 서로 연결하여 인식 그리드를 생성 한다.

단계(S30)에서, 제어부(40)는 센서부(10)의 위치에 따른 인식 블록(BL1, BL2)의 왜곡 정보를 계산하고, 왜곡 정보에 대응하도록 왜곡 설계 정보를 생성한다.

단계(S40)에서, 제어부(10)는 계산된 왜곡 정보를 기초로 하여 도 4의 설계 정보를 왜곡하여 왜곡 설계 정보를 생성하고, 왜곡 설계 정보와 도 5의 생성된 영상 정보를 비교한다.

단계(S50)에서, 제어부(10)는 설계 블록(BLd)의 단면적, 한 변의 길이 등을 비교한다.

단계(S60)에서 오차가 기준치 이하이면, 제어부(10)는 블록 작업 정보를 저장부(20)에 저장한다.

단계(S70)에서 오차가 기준치를 초과하면, 제어부(10)는 재작업 지시가 표시되도록 제어한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 베이스
20: 센서부부
30: 설계 데이터부
40: 제어부

Claims (5)

1. 블록을 감지하고, 감지된 블록 형상이 포함된 블록 영상 정보를 생성하는 센서부;
   설계시의 블록의 형상, 및 설계시의 블록의 배치가 포함된 설계 정보가 저장된 저장부;
   상기 블록 영상 정보를 기초로 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 왜곡 정보에 대응하도록 상기 설계 정보를 왜곡하여 왜곡 설계 정보를 생성하고, 상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 감지된 블록의 배치가 상기 설계시의 블록의 배치와 일치하는지 판단하는 블록 배치 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   소정의 기준위치에서 생성된 상기 블록 영상 정보와 상기 소정의 기준위치 이외의 위치에서 생성된 상기 블록 영상 정보를 비교하여 상기 왜곡 정보를 계산하는 블록 배치 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 블록 영상 정보는 복수의 감지된 마커를 포함하고,
   상기 설계 정보에는 설계 그리드를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 복수의 감지된 마커를 이용하여 인식 그리드를 생성하고, 상기 설계 그리드와 상기 인식 그리드를 비교하여 상기 감지된 블록 형상의 왜곡 정보를 계산하는 블록 배치 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 오차가 소정의 기준치 이하이면 감지된 블록의 배치가 상기 설계 시의 블록의 배치와 동일한 것으로 판단하는 블록 배치 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 블록 영상 정보와 왜곡 설계 정보를 비교하여 오차가 소정의 기준치를 초과하면 감지된 블록의 배치가 상기 설계 시의 블록의 배치와 동일하지 않은 것으로 판단하는 블록 배치 장치.

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