초록 ▼

[고정밀 선박 외판 곡면가공을 위한 지능형 생산정보 생성] 과제에서는 곡면 가공 정보 연구, 고정밀 곡면 계측 연구, 자동화 장치 및 시스템 연구, 곡면 가공 신기술 연구의 네가지 분야에 대한 연구를 진행하였다. 곡면 가공 정보 연구에서는 가공을 고려한 곡면의 전개 형상 획득과 곡면 가공 정보 생성 프로그램 개발에 대해 수행하였고, 위치변형 70%의 형상 정확도를 제공하는 1차 곡면 가공에 대한 연구와 위치변형 60%, 각 변형 40%의 형상 정확도를 제공하는 2차 곡면 가공에 대한 연구를 포함하는 곡면 가공 정보 생성에 대한 연국

[고정밀 선박 외판 곡면가공을 위한 지능형 생산정보 생성] 과제에서는 곡면 가공 정보 연구, 고정밀 곡면 계측 연구, 자동화 장치 및 시스템 연구, 곡면 가공 신기술 연구의 네가지 분야에 대한 연구를 진행하였다. 곡면 가공 정보 연구에서는 가공을 고려한 곡면의 전개 형상 획득과 곡면 가공 정보 생성 프로그램 개발에 대해 수행하였고, 위치변형 70%의 형상 정확도를 제공하는 1차 곡면 가공에 대한 연구와 위치변형 60%, 각 변형 40%의 형상 정확도를 제공하는 2차 곡면 가공에 대한 연구를 포함하는 곡면 가공 정보 생성에 대한 연국를 진행하였다. 고정밀 곡면 계측 연구에서는 레이저 스캐너(Laser Line scanner)를 이용한 곡면 계측 기구의 구축 및 계측 자료 획득 프로그램 개발, 곡면 비교 프로그램 개발에 대해 수행하였고, 중 소형 및 대형(2mx1m 이상) 곡면 구조물의 오차 $\pm$ 30% 내의 측정에 대한 연구를 진행하였다. 자동화 장치 및 시스템 연구에서는 토치3축 PC 기반 NC 장치 개발과 PC 기반 NC 장치 및 제어 시스템의 통합에 대하여 연구를 수행하였고, 분산 객체를 고려한 네트웍 기반 원격 제어 프로그램 개발을 진행하고 있다. 가상 곡면 가공 자동화 시스템 VirCALM의 개발과 네트웍 기반 지능형 곡면 가공 자동화 시스템 iCALM의 개발이 포함된다. 곡면 가공 신기술 연구에서는 대체 기술인 냉간 가공(Cold Forming)에 의한 곡면 가공 기술에 관한 초기 연구를 수행하였고, 새로운 열원에 대한 기초 연구 계속 진행하고 있다.

Abstract ▼

The Korean shipbuilding industry stood at 4.5% of the gross domestic export, $ 7,049 million of $ 157,455 ,million in 2000. It placed on record 51.2%, 13,555,000 GT, in the world during the first half of 2000. On the other side, Japan went down to 7,211,000 GT, 27.2% from 30.0% in 1999. Shipbuilding

The Korean shipbuilding industry stood at 4.5% of the gross domestic export, $ 7,049 million of $ 157,455 ,million in 2000. It placed on record 51.2%, 13,555,000 GT, in the world during the first half of 2000. On the other side, Japan went down to 7,211,000 GT, 27.2% from 30.0% in 1999. Shipbuilding industry is very essential to Korean economy. In order to improve the productivity of the shipbuilding process, it is required to solve bottle-neck processes or highly difficult processes. Line heating is one of the difficult and labor-intensive process in shipbuilding. Most of ship production automations and equipment in Korean shipbuilding companies have been exported from foreign countries even though our ship export is the top of the world externally. For example, there are the TRIBON of the Kocums in Sweden, a production design program, the plasma cutting machine, various welding robots and 2000 ton press machine, exported from Japna or Germany. Line heating is a very traditional technolgy and all the countries in the world use the same manual technology. Thus, it is also important to develop our own technology for Korean shipyards as well as foreign shipyards.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...11
• 제 1 절 연구개발의 목적...11
• 제 2 절 연구 개발의 필요성...11
• 1. 연구개발의 경제.사회.기술의 중요성...11
• 제 3 절 연구개발 목표 및 내용...14
• 1. 최종 목표...14
• 2. 단계 목표...15
• 3. 연차별 연구목표 및 내용...15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...23
• 제 1 절 곡면 가공 정보 생성 프로그램 개발...23
• 1. 1차 곡면 가공 정보 생성 프로그램...23
• 2. 2차 곡면 가공 정보 생성 프로그램...26
• 3. Isometric Tree Mapping을 이용한 곡면 전개 프로그램...34
• 4. 열탄소성 수치해석을 통한 가공 정보의 정확도 제고 및 새로운 가공 정보의 획득...39
• 제 2 절 열변형 해석을 통한 선상가열에서의 가열선에 대한 검증...53
• 1. 서론...53
• 2. 기하학적 해석...54
• 3. 열변형 해석...54
• 4. 비교...55
• 5. 결과...55
• 6. 결론...58
• 제 3 절 가열 정보 획득의 시뮬레이션...59
• 1. 곡가공 시뮬레이터 구성...59
• 2. 시뮬레이션의 예...61
• 3. 안장형 곡면의 예...61
• 4. 오목형 곡면의 예...61
• 5. 사다리꼴의 안장형...62
• 제 4 절 고주파 유도 가열에 의한 선상 가열 시뮬레이션...69
• 1. 고주파 유도 가열 해석 시스템 구성...69
• 2. 전자기장 해석...69
• 3. 열전달 해석...71
• 4. 고유변형도법에 의한 긴이 열탄소성 해석...71
• 5. 고주파 유도 가열 실험 및 해석 결과 비교...72
• 제 5 절 삼각 가열에 의한 판변형 해석...76
• 1. 삼각가열에 대한 고유변형도법 이용 해석 모델...76
• 2. 평판의 변형...77
• 3. 실린더형 판의 변형...80
• 제 6 절 곡면 가공 자동화 장치 개발...82
• 1. 고정밀 곡면가공 자동화 장치 iCALM의 기본 사양...82
• 제 7 절 곡면 구조물의 측정 기법 구현 및 곡면 비교 방법 개발...88
• 1. 개요...89
• 2. 계측 및 데이터 획득...89
• 3. 측정 모델 생성...91
• 4. 곡면 비교...99
• 5. 예제 및 결과...101
• 6. 결론 및 추후 보완과제...104
• 제 8 절 가상 곡면 가공 시스템 구현 시도...106
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...115
• 제 1 절 주요 연구개발결과...115
• 1. 계획대비 달성도...115
• 2. 대표적 성공사례...116
• 3. 기타 계획하지 않은 연구성과...116
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...118
• 제 1 절 연구결과(개발기술)의 활용계획 및 활용가능성...118
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...119
• 제 1 절 해외 연구사례...119
• 1. Clements의 전개 가능한 단순 곡면의 전개방법...119
• 2. Yang and Luo의 후판 전개형상 결정 방법...119
• 3. Letcher의 곡면 전개법...119
• 4. Ueda의 3차원 비선형 유한 요소를 이용한 전개...119
• 5. Manning의 3차원 곡선 등거리 사상기반의 전개...120
• 6. Hinds의 사변형요소 근사를 통한 전체 곡면의 평면 전개 형상 획득...120
• 7. Shimada and Tada의 평면상의 삼각형 요소 결정법...120
• 8. Tribon 시스템에서의 평면 전개 알고리즘...120
• 9. Randrup의 가우스상을 통한 근사 실린더형 곡면 획득방법...121
• 10. Yu의 목적 곡면에서 초기 평면 형상의 전개 형상 획득법...121
• 11. Iwamura and Rybicki의 선상가열에 대한 수치해법의 적용...121
• 12. Ishiyama의 곡면 전개법...121
• 13. Udea의 변형사이의 소성변형과 잔류변형 사이의 관계 연구...122
• 14. Ueda의 선상가열시 가공정보 찾는 방법...122
• 15. Tormita의 전문가 시스템에 의한 선상가열법 분석곡면 전개법...122
• 16. Rady의 die-less method에 관한 연구...122
• 17. Nomoto의 평판 굽힘에 대한 모형장치 발전...123
• 18. Shin and Moshaiov의 평판 굽힘에 대한 탄성 조각 방법...123
• 19. Udea의 유도가열 시스템 적용연구...123
• 제 7 장 참고문헌...124