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고객사례연구

레이저 스캐너를 사용한 곡면 외판의 정도측정 시스템 개발

레이저 스캐너를 사용한 곡면 외판의 정도측정 시스템 개발

배의 곡선과 우아한 선체는 어느 정도 여성의 모습을 닮았습니다 . 이런 이유 때문에 배는 오래전부터 여성에 비유되어 왔습니다 . 두꺼운 대형 강판으로 만든 “곡면 외판” 이 복잡한 3 차원 곡선과 함께 선미부터 뱃머리까지 배 전체를 덮어주면서 부드러운 곡선의 외관이 나타납니다 . 배의 구조에 적용되는 수백개 이상의 곡면 외판들은 , 그 중 단 두개씩만 대칭으 로 만 들 어져 선체 의 양 쪽 에 각각 사용합니다 . 강판으로 곡선을 만드는 몇 가지 방법이 있으며 , 한 가지 전통적인 방식은 휘어진 나무 형판을 사용하여 곡면 외판 을 비교 및 평가하는 것입니다.
 

■ ClassNK 지원 공동 연구

곡선 쉘 플레이트
 

ClassNK 에서 지원하는 공동 연구 프로그램을 통해 도 쿄대학과 SHIME(Sumitomo Heavy Industr ies Mar ine & Engineer ing Co Ltd.) 가 ClassNK 와 공동으로 곡선 곡면 외판 을 평가하는 새로운 방법을 개발했습니다 . 새로운 방식은 나무 형판보다 크게 향상된 3D 레이저 스캐너를 사용하여 우수한 정확도와 속도를 제공합니다 . 다음은 일본 가나가와 현 요코스카에 있는 SHIME 와의 인터뷰와 SHIME 가 FARO Laser Scanner Focus3D 를 사용한 연구에 참여한 내용을 바탕으로 한 것입니다.
 

■ 나무 형판 평가의 문제점

오래 전부터 전통적인 나무 형판 방법을 사용한 평가 공정에서는 정확도에 대한 우려 사항이 있었습니다 . 평가가 까다로운 주된 이유는 공정 기술 수준이 다른 기술자들이 수동으로 곡면 외판 을 누르고 담금질하기 때문입니다 . 개별 기술자의 경험에 대한 의 존 도 ( 예 : 시 각 적 판 단 및 공 정 계 획 설계 ) 가 매우 높아 완성된 제품의 차이가 큽니다.

전통적인 방식의 휘어진 나무 형판을 사용한 곡선 쉘 플레이트 평가
 

또한 예전 방식으로는 나무 형판이 꼭 맞는 강판의 부분만 평가할 수 있습니다 . 나무 형판에서 ‘간과하는’ 곡면 외판 의 오류는 나중에 조립 과정에서야 감지할 수 있습니다 . 재작업은 부품 자체의 복잡성에 따라 상당한 시간 낭비를 초래할 수도 있습니다.

이런 어려움 때문에 레이저 스캐너를 사용하여 더욱 객관적이고 정확하게 평가를 처리할 수 있는 시스템을 개발하게 되었습니다 . 새로운 작업 흐름 방식에는 설계 계획의 CAD 데이터를 Focus3D 에서 얻은 측정 데이터와 비교하는 것은 물론 , 대형 포인트 클라우드 프로세싱 플랫폼인 Pupulpit(UNICUS Co., Ltd 제공 ) 을 통해 수집한 데이터를 준비하고 제공하는 것도 포함되었습니다 . 또한 연구 팀에서는 검사 중인 곡면 외판 의 정확도 수준을 도표로 만들기 위해 컬러 맵을 생성하고 , 레이저 스캐너 배포와 관련된 문제를 해결하고 , 이 연구 중에 측정 데이터의 사용량을 검토했습니다.

FARO Laser Scanner Focus3D 를 통한 곡선 쉘 플레이트 측정
 

SHIME 은 새로운 방식으로 곡면 외판 에서 효율 성과 정확성을 높일 수 있었습 니다 . SHIME 건설 관리 부분 생산 부서 ( 생산 관리 그룹 ) 의 Akiyoshi Sugawara 는 다음과 같이 설명합니다 . “ 전에는 기술자들의 노하우와 주관적 판단에 크게 의존하여 최종 상태의 올바른 모양을 결정했지만 , 이제 새로운 방식을 통해 경험이 적은 직원도 일정하게 좋은 결과를 달성할 수 있습니다.”
 

■ 새로운 방식을 통한 실질적인 장점

레이저 스 캐너를 사 용하 여 곡면 외판 을 평가하는 새로운 방식은 반응이 좋으며 이 기술을 도입하는 회사도 늘어나고 있습니다.

새로운 시스템 구현 후에 오류 수정 시간이 크게 줄어 평가 공정에서 레이저 스캐너의 효율성을 보여줍니다 . Sugawara 는 다음과 같 이 말 합 니 다 . “Focus3D 를 사 용 하 면 간단히 외판 크기에 맞게 스캔 범위를 좁히고 해상도를 변경하여 즉시 곡면 외판 을 스캔할 수 있습니다 . 컬러 맵이 있어 편리하고 더 높은 곡률이 필요한 지점을 손쉽게 선택할 수 있습니다 . 이 새로운 기술을 통해 가능성을 더 많이 찾아내고자 합니다.”

SHIME 는 휘 어 진 나 무 형 판 을 사 용 하 지 않고 곡면 외판 을 제조할 수 있는 날이 오길 기대하고 있습니다.
 

공동 연구 :

도쿄대학 Sumitomo Heavy Industries Marine &Engineering Co.,Ltd
ClassNK
 

인터뷰 :

Sumitomo Heavy Industries Marine &Engineering Co.,Ltd

문의

부산사무소: 051.662.3410

인천사무소: 032.590.9601

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