"롤 케이지(ROLL CAGES): 운전자 보호 장치를 3D스캐닝을 통해 견고하게 설계하는 방법"




*롤 케이지?

자동차 경주 관련 용어.

관 모양의 강철로 된 케이지로, 레이싱용 자동차가 뒤집히는 사고가 발생했을 때 운전자 및 탑승자의 안전을 확보하기 위해 차 주변에 설치되어 있는 구조물

 

모터스포츠는 전 세계 수백만 명의 팬들을 흥분시키고 즐겁게 하는 힘을 가지고 있습니다.

레이싱은 매력적인 스포츠이긴 하지만, 한편으로는 충돌로 인해 위험한 스포츠이기도 합니다.

자동차들이 고속으로 가드레일을 부시고, 전복하는 등 위험한 순간들이 생깁니다.

따라서 안전이 최우선되어야 합니다.


부상 위험을 최소화하기 위한 가장 안전한 방법은 운전자 보호 장치를 설치하는 것입니다.

이 설치로 인해 드라이버가 승리하는 데 필요한 레이싱 기술을 수행하는 것이 불편하고 다루기 어려워질 수도 있지만,

대신 충돌 시 운전자가 짓눌리는 것을 방지합니다.

40m 길이의 고강도 강철로 만들어진 롤 케이지(roll cage)는 운전석이 안전하게 유지되도록 하여 운전자가 심각한 위험으로부터 보호받을 수 있습니다.




고스캔 스파크 휴대용3D스캐너로 자동차 3D스캐닝 작업 실시간 모니터링 중



수년에 걸쳐 많은 기계공, 설계자 및 엔지니어가 더 나은 롤 케이지를 개발하기 위해 자신의 전문 지식과 기술을 결합하고 있습니다.

그들은 항상 다음과 같은 질문에 답하려고 합니다.



- 충돌·충격을 견딜 수 있을 만큼 단단하면서도 운전자의 에너지를 분산시킬 만큼 유연한 롤 케이지(roll cage)를 어떻게 개발할 수 있을까요?

- 한 번에 차량 섀시에 완벽하게 맞는 롤 케이지(roll cage)를 어떻게 설계할 수 있을까요?

- 몇 시간 안에 쉽고 효율적으로 설치할 수 있는 롤 케이지(roll cage)를 어떻게 만들 수 있습니까?



‘CageKits, 그의 새로운 프로젝트

자동차 애호가이자 Chairslayers Foundation의 설립자인 Rob Parsons

이러한 질문에 크레아폼의 고스캔 스파크(GoSCAN SPARK) 3D스캐너를 손에 들고 답했습니다.

3D스캐닝 기술을 통해 어떻게 그가 첫 번째 시도에서 완벽하게 맞고 고객에게 더 나은 구조적 이점을 제공하는 고품질 제품으로 이어지는지 살펴보겠습니다.



Chairslayers Foundation 기업?

손으로 조종하는 Nissan 드리프트 자동차와 같은 고성능 자동차의 운전대에 하반신 마비 환자도 이용할 수 있게 전념하는 비영리 단체입니다.



"견고한 제품 개발 프로세스를 구축하는 방법"

케이지 키트(CageKits)의 기반은 견고한 제품 개발 프로세스를 기반으로 합니다.

실제로 3D 모델은 모든 롤 케이지 키트의 시작점입니다.

3D 모델은 자동차의 내부 전체를 3D스캔하여 얻습니다.


고스캔 스파크(GoSCAN SPARK)3D 데이터를 획득한 Rob은 솔리드웍스(Solidworks)를 사용하여 자신만의 롤 케이지 키트를 만듭니다.

설계는 메인 후프에서 시작하여 대각 가새(diagonal brace)와 하네스 바(harness bar), 전면, 루프 및 후면 바 순으로 진행됩니다.

6개의 마운트 지점 모든 것이 좋아 보일 때에는 몸이 편히 움직일 수 있는 공간을 위한 공간을 많이 추가할지 또는 낮은 수준의 도어 바를 추가할지에 따라 초점을 맞춥니다.

마지막으로 도어 바와 전체 롤 케이지 모양에 익숙해지면 베이스 플레이트로 작업을 완료합니다.



3D 모델 덕분에 Rob은 필요한 만큼 설계를 반복할 수 있습니다.

또한 어디에 부딪히고 무엇이 방해가 되는지 보기 위해 다양한 조합을 시도할 수 있습니다.

이러한 방식으로 롤 케이지는 차체에 최적화되어 최상의 보호 기능을 갖추고 보기 좋게 만들어 줍니다.



롤 케이지는 조립해야 하는 키트로 제공됩니다.

서로 다른 막대를 함께 용접하여 케이지를 형성할 고객에게 부품들은 레이저 마킹과 깔끔하고 정확한 마감으로 이루어져 있습니다.


일단 조립 및 설치가 완료되면, 정비사로부터 가장 일반적인 의견은 케이지가 자동차 내부에 얼마나 꽉 들어맞는지에 대한 것입니다.

또한 조립이 얼마나 쉽게 펼쳐지고 설치가 얼마나 빨리 진행되는지에 놀라워했습니다.




파란색 스캔 데이터, 회색 설계 데이터

 

"크레아폼 고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK) 3D스캐너가 핵심 설계 요소인 이유"

가장 안전하고 효율적인 방법으로 롤 케이지를 구축하기 위해 CageKits는 크레아폼의 고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)를 사용하여 자동차 내부를 스캔하고 해당 데이터로 롤 케이지를 만듭니다.

고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)CageKits 롤 케이지의 독특한 설계로 이어지는 필수 특성을 갖추고 있습니다.

 

고스캔 스파크 3D스캐너의 속도와 넓은 시야는 컴퓨터가 데이터를 로딩하는 데 필요한 시간을 포함하여 1.5시간 이내에 자동차 전체 내부의 3D 치수를 획득할 수 있습니다.

그런 다음, 차량이 스캔되면 VXmodel을 사용하여 데이터를 클린, 정렬 및 처리하여 요청 시 롤 케이지를 설계할 수 있는 솔리드웍스(Solidworks)로 전송할 준비를 합니다.



또 다른 시그니처 기능은 다른 인기 있는 3D스캐너보다 적은 타겟을 필요로 합니다.

차량 전체를 스캔할 때 제한된 수의 포지셔닝 타겟으로 적절하게 스캔할 수 있습니다.

또한 텍스처, 지오메트리 또는 일부 대상만 사용하여 전체 스캔에서 트랙킹을 정확하게 유지할 수 있습니다.

따라서 최소한의 타겟 사용으로 정확한 3D스캔을 빠르게 획득할 수 있습니다.



또한 Rob은 고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)VXelements가 자신의 노하우를 개발하는 데 도움되었고,

독특한 케이지 키트(CageKits)를 시작하게 된 계기라고 했습니다.

"우리가 롤 케이지 키트를 이런 식으로 만드는 기본적인 이유는 소프트웨어와 기술을 통해 훨씬 더 효율적이고 훨씬 더 자신 있게 설계할 수 있기 때문입니다."



"왜 케이지 키트를 선택해야 할까요?"

더 나은 디자인

틈새 하나 없이 섀시를 고정하는 롤케이지 설치는 최첨단 설계 공정을 통해서만 가능합니다.

3D 데이터를 기반으로 한 설계는 줄자로 얻은 치수보다 우수한 제품을 만듭니다.

예를 들어 3D 데이터가 있으면 다양한 도어 바를 설계할 수 있습니다.

Rob3D 데이터를 통해 고객의 특별한 요구 사항을 충족하는 새로운 도어 바 세트를 쉽게 설계합니다.



완벽한 핏

고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)는 섀시 치수가 정확하고 한 번에 설계가 완벽하게 맞을 것이라는 안심감을 줍니다.

따라서 그는 CAD 파일에서 직접 부품을 제작하고 각 고객의 기호에 따라 다양한 옵션을 조정하는 데 집중할 수 있습니다.

무엇보다도 고객들이 자신의 차량에 부품을 조립할 때 완벽하게 적합하다는 것을 알고 있습니다.



고품질 제품

롤 케이지 보강재를 추가하면 차량이 더욱 견고해집니다. 급회전 시 핸들링은 일반적으로 섀시 비틀림을 줄이면 개선됩니다.

이렇게 추가된 강성은 전체 케이지 설계와 타이트한 핏에 따라 달라집니다.

정확한 데이터를 기반으로 설계해야 제품이 자동차 내부에 완벽하게 맞아떨어져 자신감 있고 스타일리시한 레이스에 필요한 안전성을 더할 수 있습니다.




고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)로 자동차 케이지 내부를 스캔하는 Rob Parson


"크레아폼 3D스캐너를 선택해야 하는 이유"

3D스캐닝 덕분에 CageKits의 롤 케이지는 뛰어난 착용감과 미적 매력의 대명사로, 제품 개발 프로세스 중심에 있습니다.

실제로 고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)Rob이 고객에게 한 번에 완벽하게 맞는 우수한 제품을 제공하는 데 필요한 효율성, 속도 및 정확성을 제공하기 때문입니다.



품질은 Rob의 롤 케이지 키트에서만 제공되는 것이 아닙니다. 이는 그가 크레아폼과 수년간 함께 발전시킨 파트너십에도 존재합니다.

신뢰할 수 있는 파트너를 확보함으로써 Rob은 제품 개발을 더욱 발전시킬 수 있었고, 고객의 피드백을 적극 수렴하여 제품 오퍼링을 개선하는 데 도움이 되었습니다.



출처 크레아폼 블로그

https://www.creaform3d.com/blog/roll-cages-armor-for-drivers-how-cagekits-uses-3d-scanning-to-design-superior-products/