KR100493815B1 - Ｉｒ­１９２ 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Ir-192 치료용 방사선원 튜브 어셈블리를 조립하기 위한 장치에 관한 것으로서, 치료용 방사선원 튜브 어셈블리를 더욱 안정적이고 대량생산 및 다품종 소량생산에 적합한 방법으로 조립할 수 있도록 하기 위하여, 방사선원을 픽킹(picking)하여 회전이송하는 방사선원 이송수단; 방사선원을 하나씩 이송수단에 공급하는 방사선원 공급수단; 이송수단에 의해 이송되는 방사선원이 투입될 다수의 튜브를 고정하는 튜브고정수단; 및 스페이서용 와이어를 커터하여 상기 튜브고정수단에 고정된 튜브에 스페이서 형태로 공급하는 스페이서 공급수단;을 포함하여 구성되어, 작업자가 방사능에 노출될 수 있는 가능성을 최소화하여 피폭에 대한 예방이 가능하며, 대규모 생산에도 적합한 우수한 생산성을 구비하도록 하며, 더불어 요구되는 스페이서의 간격이 상이한 여러 종류의 방사선원 튜브 어셈블리를 동시에 생산할 수 있는 등 많은 장점을 구비하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치를 제공한다.

Description

Ｉｒ­１９２ 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치{FABRICATING DEVICE OF Ir-192 RADIOACTIVE SOURCE TUBE ASSEMBLIES FOR MEDICAL USE}

본 발명은 Ir-192 치료용 방사선원 튜브 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자로에서 중성자 조사된 치료용 방사선원을 수요처의 요구하는 사양에 따른 치료용 방사선원 튜브 어셈블리로 원격조립할 수 있도록 하는 Ir-192 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치에 관한 것이다.

근래 방사성 동위원소의 이용범위와 이용기술이 급속도로 발전하고 있으며, 일반적으로 방사성 동위원소에서 방출되는 방사선에 대해 거부감을 갖는 경향이 있음에도 불구하고 방사성 동위원소는 미량이면서도 강력한 투과력을 갖는 방사선을 방출하여 산업용, 의료용, 연구용으로 유용하게 이용될 수 있다는 고유특성을 갖고 있어서 이용량이 점차 증가하고 있다.

실제로, 방사성 동위원소는 비파괴검사, 방사성 동위원소 게이지, 산업용 방사선 추적자, 체내투여진단 및 치료, 체외이용진단, 방사선멸균, 방사선식품조사, 방사선 유전공학연구 등 여러분야에 다양한 형태로 이용되면서 산업발전과 생산성향상, 공해방지, 산업안전, 의료기술발전과 복지구현, 식량증산과 식품보전, 기초과학발전 등 인간의 삶을 풍요롭고 편리하게 만드는데 매우 큰 기여를 하고 있는 것이 사실이다.

이상에서 설명한 다양한 방사성 동위원소의 이용분야 중에서도 의료용으로 사용되는 방사선 동위원소는 인체가 그 적용대상이라는 점에서 취급 및 이용에 특히 주의가 요구되는 가운데 사용되고 있다.

최근에 고선량률을 이용한 원격치료체계에 바탕을 둔 근접방사선치료법이 임상에서 사용되고 있으며, 암치료에 그 사용이 두드러진 것을 볼 수 있다. 근접방사선치료방식은 방사선원을 내장한 방사선원어셈블리를 치료장치에 장착한 후 암 조직 사이에 방사선원이 위치하도록 하여 치료하는 방법으로서 종양주위의 정상조직의 손상을 최소화하면서 종양부위에 다량의 방사선을 조사하여 치료효과를 높일 수 있어 점차적으로 시술범위가 넓어지고 있다. 이러한 치료장치에는 Co-60, Cs-137 및 Ir-192 방사선원이 사용되고 있으며, 그 중에서도 중성자 자기차폐효과 및 감마선 자기흡수효과를 최소화시킴으로써 높은 비방사능(specific activity)을 가지면서도 방사선에너지가 비교적 낮아 치료효과 및 취급안전성이 우수한 Ir-192 방사선원이 많이 사용되고 있다.

상기 Ir-192 방사선원은 원자로에서 37.3%의 Ir-191과 62.7%의 Ir-193으로 구성되는 천연 이리듐 표적선원을 중성자 조사하여 생성된다.

상기한 바와 같이 중성자 조사된 방사선원을 사용하여 방사선 치료용으로 사용되는 튜브 어셈블리를 제조하게 된다.

치료용 방사선원 튜브 어셈블리는, 도 1에 도시한 바와 같이, 열수축이 가능한 합성수지 재질의 튜브와, 튜브 내부에 서로 번갈아 가면서 적층되도록 조립되는 것으로서, 상기한 바와 같이 중성자 조사되며 직경 0.5mm, 길이 3mm의 실린더형으로 구비되는 다수의 방사선원 및 수요처의 요구에 따라 길이가 각각 정해지는 다수의 폴리에틸렌수지 재질의 스페이서로 구성된다.

이와 같은 치료용 방사선원 튜브 어셈블리의 제조를 위해서, 종래에는 방사선 차폐복을 입은 작업자가 핫셀과 같은 방사선 차폐시설 내에서 일일이 수작업으조립하는 방법에 의존할 수 밖에 없었다. 즉, 선원함에 보관된 중성자 조사된 방사선원과 낚시줄과 같은 형태의 폴리에칠렌수지 재질의 와이어를 요구되는 길이로 잘라서 만든 스페이서를 튜브 내부에 교대로 투입하고, 모든 투입작업이 완료되면 가열수단을 사용하여 튜브의 외부에서 열을 가하여 열수축시킴으로써 방사선원 튜브 어셈블리를 완성하였다.

이상과 같은 Ir-192 방사선원 튜브 어셈블리 제조과정은, 장시간 작업자가 방사선에 노출될 수 있는 환경에서 작업해야 하는 위험 부담이 따를 뿐만아니라, 생산성 또한 열악하여, 수요가 미미했던 시절의 소규모 생산에서는 큰 문제가 되지 않았지만, 인식의 개선과 기술발전에 따라 급격히 증가하는 추세를 보이고 있는 수요를 충족시키기 위한 최근의 대규모 생산에는 큰 문제점이 되고 있는 실정이다.

이상과 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서,

본 발명의 목적은 동시에 다수의 방사선원 튜브 어셈블리의 조립이 가능한 가운데, 자동화된 방사선원의 공급, 이송, 방사선측정 및 튜브 내부로의 투입이 가능하고, 역시 자동화된 스페이서의 공급, 절단 및 튜브 내부로의 투입이 가능하며, 방사선원 및 스페이서의 투입이 완료된 상태에서 튜브의 열수축 또한 가능하도록 하여, 방사선원 튜브 어셈블리를 제조함에 있어서 품질 관리가 용이하고, 방사선 피폭에 대한 예방이 가능하며, 더불어 대규모 생산에도 적합한 우수한 생산성을 구비하도록 하는 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치를 제공하는 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은,

상하로 승강가능하도록 하는 실린더를 포함하는 수직의 회전축 어셈블리와, 출력축이 회전축 어셈블리의 일단부와 결합되어 회전을 제공하는 회전엑츄에이터, 회전축 어셈블리의 다른 일단부에 자체의 일단부가 결합되는 이송팔, 이송팔의 다른 일단부에 장착되어 방사선원을 픽킹(picking)하는 픽커 어셈블리를 포함하는 방사선원 이송수단;

다수의 방사선원이 내장되는 방사선원 공급관과, 방사선원을 수용하기 위한 수용구멍이 형성된 푸싱블럭 및 수평의 실린더를 구비하여 공급관의 하단으로부터 공급되는 방사선원을 하나씩 밀어내는 방사선원 푸싱유닛, 방사선원을 고정하기 위한 고정홀을 구비하는 방사선원공급디쉬 및 수평의 실린더를 구비하여 상기 푸싱유닛에 의해 밀려나온 방사선원을 고정홀에 부분 삽입되도록 고정하여 상기 픽커 어셈블리의 픽킹위치까지 이동시키는 방사선원 이동유닛을 포함하는 방사선원 공급수단;

수직의 고정축 어셈블리, 고정축 어셈블리의 상단부 중심에 베어링으로 고정되는 회전축, 각각 가장자리에 원주방향 등간격으로 형성되는 다수의 고정척 장착구멍을 구비하는 상호 한 쌍을 이루는 상부회전판과 하부회전판 및 이들을 연결하는 다수의 수직연결봉을 포함하며 상기 회전축에 상부회전판의 중심부가 고정되도록 설치되는 튜브고정대, 상기 고정척 장착구멍에 각각 장착되는 다수의 튜브고정척을 포함하며, 상기 픽커 어셈블리의 회전경로와 상기 튜브고정척의 회전경로가 한 지점에서 중첩되도록 설치되는 튜브고정수단; 및

스페이서용 와이어가 감기는 풀리, 이 풀리 아래에 위치하여 와이어를 압착하여 요구되는 길이 만큼 하방으로 당겨주는 수평 및 수직의 실린더를 포함하는 와이어 풀링유닛, 이 풀링유닛 아래에 위치하여 풀링유닛의 복귀시 와이어의 단부측을 압착고정하는 수평의 실린더를 포함하는 와이어 홀딩유닛, 이 홀딩유닛 아래에 위치하여 하강하는 와이어를 절단함으로써 스페이서를 생성함과 동시에 직하부에 위치하게 되는 상기 튜브고정척을 통해 스페이서가 튜브로 투입되도록 하는 커터블럭 및 수평의 실린더를 포함하는 절단유닛을 포함하는 스페이서 공급수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 도 2의 A-A선 측면도이다.

본 발명에 따른 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 방사선원(10)을 튜브(20)에 투입하기 위해 이송시키는 방사선원 이송수단(100)과, 이 이송수단(100)에 방사선원(10)을 공급하는 방사선원 공급수단(150), 다수의 튜브(20)가 고정된 상태에서 방사선원 이송수단(100)에 의해 이송된 방사선원(10)이 하나씩 튜브에 투입되도록 하는 튜브고정수단(200), 및 스페이서(30)를 생성하여 튜브고정수단(200)에 고정된 튜브(20)에 투입하는 스페이서 공급수단(300)을 포함한다.

그리고, 투입되는 방사선원(10)의 방사선량을 측정하기 위해, 중심부에 상부가 개방된 중공의 측정챔버(410)를 구비하는 이온전리방사선측정수단(400)을 더 구비할 수 있다.

도 4는 도 2의 A-A선 측면도로서, 일 작동상태에서 놓인 방사선원이송수단의 구조 및 이온전리방사선측정수단의 배치에 관한 이해를 돕도록 도시되어 있다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방사선원이송수단(100)은 상하로 승강가능하도록 하는 실린더를 포함하는 수직의 회전축 어셈블리(110)와, 출력축이 회전축 어셈블리(110)의 일단부와 결합되어 회전을 제공하는 회전엑츄에이터(120), 회전축 어셈블리(110)의 다른 일단부에 자체의 일단부가 결합되는 이송팔(130), 이송팔(130)의 다른 일단부에 장착되어 방사선원을 픽킹(picking)하는 픽커 어셈블리(140)를 포함하며, 이송수단 장착플레이트(145) 위에 고정된다.

여기서 회전축 어셈블리(110)는 회전엑츄에이터(120)와 직접적으로 결합되는 하부고정판(111)과, 하부고정판(111)에 하단부가 결합되는 승강용 실린더(113)와, 중심관통홀 및 이 홀의 양측에 각각 후술하는 가이드봉을 가이드 하기 위한 가이드홀이 형성되며 중심관통홀이 승강용 실린더(113)의 외통 상부의 외주면과 결합되는 가이드블럭(115)과, 이 가이드블럭(115)과 상기 하부고정판(111)에 양단이 각각 결합되는 보강판(117)과, 가이드블럭(115)에 형성된 각 가이드홀에 가이드 되도록 설치되는 두 개의 가이드봉(119)과, 두 가이드봉(119)의 하단을 서로 연결하며 중심부에 승강용 실린더(113)가 관통하는 실린더 관통구를 구비하는 하부연결판(118) 및, 승강용 실린더(113)의 로드 단부가 중심부에 결합되고 두 가이드봉(119)의 상단이 양측에 결합되는 상부연결판(116)으로 구성된다.

그리고, 이송팔(130)은 수평부재(131)와 수직부재(133) 및 이들을 서로 수직으로 연결하는 연결부재(135)로 구성되며, 수평부재(131)의 자유단부가 상기 상부연결판(116) 및 두 가이드봉(119)의 상단부와 결합됨으로써 상기 회전축 어셈블리(110)와 연결상태가 되며, 방사선원(10)을 픽킹하는 픽커어셈블리(140)가 상기 수직부재(133)의 하단부에 고정된다.

상기 회전액츄에이터(120)는 이송팔(130)이 장착된 상기 회전축 어셈블리(110)를 회전시키기 위한 것으로서, 상기 이송수단 장착플레이트(145)에 장착되며, 큰 회전변위량을 요구하지 않는 대신에 정밀한 각도제어를 통한 픽커어셈블리(140)의 위치제어가 요구됨에 따라 로터리실린더를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 픽커어셈블리(140)는 직접적으로 조사된 방사선원(10)을 집는 수단으로서, 집게손가락 형태로 구비되어, 집을 때 집게를 오므리고 놓을 때 벌리는 공지 형태의 다양한 픽커어셈블리를 사용할 수 있다.

도 5는 도 2의 'B'부분을 상세도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 'A'부분을 다른 일 작동상태에서 확대 도시한 단면도이다,

상기 방사선원 공급수단(150)은 상기 방사선원 이송수단(100)에 방사선원(10)을 공급하는 것으로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 다수의 중성자 조사된 방사선원(10)이 내장되는 방사선원 공급관(160)과, 방사선원 수용구멍(161)이 형성된 푸싱블럭(165) 및 수평의 실린더(167)를 구비하여 공급관(160)의 하단으로부터 낙하하는 방사선원(10)을 하나씩 밀어내는 방사선원 푸싱유닛(170), 방사선원 고정홀(171)을 구비하는 방사선원공급디쉬(175) 및 수평의 실린더(177)를 구비하여 푸싱유닛(170)에 의해 밀려나온 방사선원(10)을 고정홀(171)에 부분삽입되도록 고정하여 상기 픽커 어셈블리(140)의 픽킹위치까지 이동시키는 방사선원 이동유닛(180)을 포함하며, 상기 이송수단 장착플레이트(145)의 일측에 설치되는 공급수단 장착프레임에 설치된다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 공급수단 장착프레임은 높이를 달리하는 2단구조의 가이드플레이트(151)와, 상기 푸싱유닛(170)과 방사선원 공급관(160)을 고정하기 위한 제1브라켓(153) 및 상기 이동유닛(180)을 고정하기 위한 제2브라켓(155)을 포함하여 이루어진다. 물론, 상기 가이드플레이트(151)와 제1브라켓(153) 및 제2브라켓(155)을 상기 방사선원 이송수단(100)이 장착되는 이송수단 장착플레이트(145)에 고정하기 위한 요구되는 길이를 갖는 다수의 기둥(157)이 사용된다.

여기서, 방사선원 공급관(160)은 운반용기에 담겨져 옮겨진 중성자 조사된 다수의 방사선원(10)이 투입될 수 있도록 한 것으로서, 원통형의 방사선원(10)이 수직을 유지하는 가운데 자유낙하에 문제가 없도록 방사선원의 직경보다 조금 큰 직경으로 형성되는 길이가 긴 수직의 관 형태로 구비되며, 상부의 입구측은 방사선원의 투입을 용이하게 하기 위하여 깔대기 형으로 형성된다. 그리고, 상기 방사선원 공급관(160)은 그 하단면과 2단구조로 구비되는 상기 가이드플레이트(151)의 상층면사이의 틈새높이가 방사선원의 길이와 비교하여 미세하게 큰 정도로 유지되도록 상기 제1브라켓(153)에 의해 고정된다. 여기서 미세하게 큰 정도라 함은 상기 푸싱블럭(165)의 전후진이 구속되지 않을 정도를 말한다.

상기 방사선원 푸싱유닛(170)은 한 개의 방사선원을 수용할 수 있도록 형성된 방사선원 수용구멍(161)이 형성된 푸싱블럭(165)과, 이 푸싱블럭(165)을 전·후진 시키기 위해 상기 제 1브라켓(153)에 결합되는 수평의 실린더(167)로 구성된다. 여기서, 상기 푸싱블럭(165)은 상기 가이드플레이트(151)의 상층면에 그 저면이 접촉한 상태에서 상기 공급관(160)의 하단면과 상층면의 틈새를 왕복하게 되는 것으로서, 푸싱블럭(165)의 두께는 상기 방사선원(10)의 길이와 동일하게 형성된다. 그리고, 상기 수용구멍(161)의 푸싱블럭(1656)에서의 위치는 실린더(167) 후진시에 수용구멍(161)이 상기 공급관(160)과 중심이 일치하게 되는 위치가 되며, 이 수용구멍(161)은 실린더(167) 전진시에 상기 가이드플레이트(151)의 상층면 끝단을 벗어나 수용구멍(161)의 저면측 개구부가 완전개방에 이르는 순간까지 실린더(167)에 의해 전진한다.

상기 방사선원 이동유닛(180)은 방사선원이 부분고정되는 고정홀(171)을 구비하며 상기 가이드플레이트(151)의 하층면에 그 저면이 접촉한 상태에서 왕복하는 방사선원공급디쉬(175)와 이를 전·후진시키기 위해 결합되는 수평의 실린더(177)를 포함하여 구성되며, 실린더(177) 전진시에 상기 푸싱유닛에 의해 밀려나온 방사선원을 고정홀(171)이 받아서, 실린더(177) 후진시에 상기 픽커어셈블리(140)의 방사선원 픽킹위치에 방사선원이 부분삽입되어 고정된 상기 고정홀(171)이 위치하도록 방사선원공급디쉬(175)를 이동시키게 된다. 고정홀(171)의 직경은 수용구멍(161)의 직경과 동일하고, 깊이는 방사선원의 길이의 1/3 내지 1/2 의 범위에 속하도록, 예를 들어 방사선원의 길이가 3mm 인 경우 1mm 내지 1.5mm 의 깊이를 갖는 것이 바람직하며, 입구부분은 미세하게 모따기 가공되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가이드플레이트(151)에 대하여 부연하여 설명하면, 도 5에 도시한 하와 같이, 가이드 플레이트(151)의 상층면과 하층면의 높이차는 방사선원공급디쉬(175)의 두께와 방사선원의 길이를 더한 값에서 고정홀(171)의 깊이를 뺀 값을 기준으로, 이 값보다 미세하게 작은 정도의 높이차를 갖도록 형성된다. 또한, 하층면은 방사선원공급디쉬(175)의 고정홀 전방부분의 형상에 대응하는 형상으로 상층면 아래측으로 소정거리 만큼 만입되도록 연장되고, 따라서 상층면과 하층면이 중첩되는 부분에 두면간의 높이차에서 방사선원공급디쉬(175)의 두께를 뺀 값에 해당하는 두께를 갖는 돌출부(158)가 형성되며, 중첩되는 부분의 거리는 상기 방사선원공급디쉬(175)가 실린더에 의해 전진하여 그 전방면이 가이드플레이트(151)의 내측벽과 접촉하여 정지했을때 상기 고정홀(171)의 중심과 전진상태에서의 상기 수용구멍(161) 중심이 일치하도록 결정된다.

한편, 방사선원 공급수단(150)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 푸싱유닛(160)에 의해 밀려나온 방사선원을 상기 공급디쉬(175)의 고정홀(171)에 확고하게 부분삽입된 상태로 고정하기 위한 수직의 삽입침(181) 및 이를 상하로 이동시키는 수직의 실린더(185)를 포함하는 방사선원 삽입유닛(190)을 더 구비할 수 있다.

상기 수직실린더(185)는 상기 방사선원 공급관(160)의 일측에 수직으로 결합되며, 상기 삽입침(181)은 상기 푸싱블럭(165)과 방사선원공급디쉬(175)의 전진시 하나의 수직선상에 각각의 중심이 위치하게 되는 상기 수용구멍(161) 및 고정홀(171)과 또한 동일한 수직선상에 위치하도록 수직의 실린더(185)에 결합된다. 그리고 삽입침(181)은 방사선원의 직경보다 크지 않은 정도의 직경을 구비하여 수직실린더(185)의 전진시 하강하여 단부가 수용구멍(161)을 통과할 수 있게 된다.

그리고, 상기 방사선원공급수단(150)은 수직실린더(185) 하부와 푸싱블럭(165)의 상부사이에 위치하도록 상기 방사선원 공급관(160)의 일측에 고정되며, 상기 삽입침(181)의 수직유지를 보완하기 위한 삽입침 가이드공(191)을 구비하는 삽입침 가이드블럭(195)을 더 구비할 수 있다.

도 7은 도 2의 'C'부분을 확대 도시한 단면도이다.

상기 튜브고정수단(200)은, 도 2 및 도 7에 도시한 바와 같이, 수직의 고정축 어셈블리(210), 고정축 어셈블리(210)의 상단부 중심에 베어링으로 고정되는 회전축(215), 각각 가장자리에 원주방향 등간격으로 형성되는 다수의 고정척 장착구멍을 구비하며 상호 한 쌍을 이루는 상부회전판(220)과 하부회전판(225) 및 이들을 연결하는 다수의 수직연결봉(227)을 포함하며 상기 회전축(215)에 상부회전판(220)의 중심부가 고정되도록 설치되는 튜브고정대(230), 상기 고정척 장착구멍에 각각 장착되는 다수의 튜브고정척(240)(250)을 포함하며, 상기 픽커어셈블리(140)의 회전경로와 상기 튜브고정척(240)(250)의 회전경로가 한 지점에서 중첩되도록 베이스플레이트(260) 위에 설치된다.

상기 고정축 어셈블리(210)는 베이스플레이트(260)에 하단부가 고정되는 다수의 수직기둥(201)과, 다수의 수직기둥(201) 상단과 자체의 가장자리부분이 결합되는 중공형의 상부고정블럭(203)으로 구성되며, 상부고정블럭(203)의 중심공에 베어링을 사용하여 상기 회전축(215)을 회전가능하게 고정하게 된다.

상기 회전축(215)은 자체의 수직유지가 튜브고정대를 구성하는 각 회전판(220)(225)의 수평유지와 직결되는 것임에 따라 상기 상부고정블럭(203) 중심공의 상·하부에 두개의 베어링(211)(213)을 사용하여 견고하게 고정되며, 적어도 상부에 위치하는 베어링(211)은 테이퍼롤러베어링을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 튜브고정대(230)는 각각 가장자리에 원주방향 등간격으로 형성되는 다수의 고정척 장착구멍을 구비하는 상부회전판(220) 및 하부회전판(225)과, 각 판에 구비된 고정척 장착구멍이 서로 수직으로 일대일 대응하도록 상부회전판(220)과 하부회전판(225)을 연결하는 다수의 수직연결봉(227)을 포함하며, 상기 상부회전판(220)의 중심부에 회전축(215)과의 결합을 위해 형성되는 결합구멍을 통해 상기 회전축(215)과 결합된다. 여기서 상기 상부회전판(220)은 원판형으로 구비되고, 하부회전판(225)은 상기 고정척 어셈블리(210)와의 간섭을 피하기 위하여 도우넛형으로 구비된다.

그리고, 상기 다수의 튜브고정척(240)(250)은 상기 상부회전판(220) 및 하부회전판(225)에 각각 형성된 고정척 장착구멍에 상호 대향하도록 설치되는 것으로서, 방사선원(10)이 투입될 튜브(20)의 단부를 각각 일측씩 고정하기 위한 것이며, 또한 튜브고정척(240)(250)은 상부튜브고정척(240)과 하부튜브고정척(250)으로 구분될 수 있다.

상부회전판(220)에 고정되는 상부튜브고정척(240)을 기준으로 설명하면, 튜브고정척(240)은 중심부에 튜브의 일측단부가 끼워지는 튜브고정구멍을 구비하는 개략적 원뿔형의 튜브고정부재(241)와, 이 튜브고정부재(241)의 저면을 하부에서 떠받치기 위해 하부에 튜브고정부재(241)의 최대직경보다 작은 직경의 통공(242)을 구비하고 상부로는 완전개방된 원통형의 형상을 구비하며 그 내주면에 등간격으로 돌출하는 다수의 수직돌기(243)를 구비하는 척부재(245)와, 중심을 관통하는 상부의 가이드구멍과 그 하부로 연장되는 상기 튜브고정부재의 형상에 대응하는 형상의 경사홈을 구비하고 외주면에 상기 척부재(245)의 수직돌기(243)와 맞물리도록 형성되는 다수의 결합홈(246)을 구비하며 상기 고정척 장착구멍에 아래에서 위로 끼워지는 하부패킹(247) 및 중심 상부에 깔대기형으로 형성되는 경사가이드홈(248)과 그 하부로 중심을 관통하도록 연장되는 하부의 가이드구멍을 구비하며 고정척 장착구멍의 위에서 아래로 끼워지는 상부패킹(249)으로 구성된다.

하부회전판(225)의 고정척 장착구멍에 장착되는 하부튜브고정척(250)은 상부튜브고정척(240)에서 설명한 각 부재들의 방향이 정반대가 되는 가운데 같은 방법으로 설치하게 되며, 다만 상부튜브고정척(240)을 구성하는 상부패킹(249)에 대응하는 하부의 패킹은 필요치 않으며, 상부튜브고정척(240)을 구성하는 하부패킹(247)에 대응하는 상부의 패킹은 튜브고정부재의 형상에 대응하도록 그 중심부의 상부측에만 경사홈이 구비될 뿐 관통하는 가이드구멍은 형성되지 않은 형태로 구비된다.

이와 같은 튜브고정척(240)(250)을 사용한 튜브(20)의 고정방법을 설명하면, 우선 상부튜브고정척(240)의 경우 상부패킹(249)을 고정척 장착구멍에 위에서 아래로 끼워 고정하고 하부패킹(247)을 아래에서 위로 끼워 고정하여 각각에 구비된 가이드구멍이 서로 출구와 입구를 마주하도록 일직선상에 놓이도록 한다. 그리고 튜브(20)의 일단부를 척부재(245)의 통공(242)을 통해 아래에서 위로 관통시킨 다음, 튜브(20)의 단부를 튜브고정부재(241)의 튜브고정구멍에 아래에서 위로 그 끝이 튜브고정구멍을 관통하여 밖으로 일부분 노출될 정도까지 삽입한다. 이어서, 척부재(245)를 아래에서 위로 들어올려 척부재(245)의 내주면에 형성된 수직돌기(243)가 하부패킹(247)의 외주면에 형성된 결합홈(246)에 가이드되어 최종적으로 상호 맞물려 고정되도록 하며, 따라서 서로 대응하는 튜브고정부재(241)의 경사면과 하부패킹(247)의 경사면이 접촉함과 동시에 튜브(20)의 끝단이 상기 하부패킹(247)의 가이드구멍 출구에 정확하게 밀착되도록 한다. 또한, 하부튜브고정척(250)의 경우도 단지 방향만 역전될 뿐 상부튜브고정척(240)과 같은 방법으로 고정하면 된다.

이와 같은 튜브고정수단(200)은 핫셀 내에서 원격조작기구(도시 안됨)를 사용하여 상기 튜브고정대(230)를 상기 회전축(215)을 기준으로 필요한 각도 만큼 회전시키는 방법으로 조작하게 된다.

한편, 상기 튜브고정수단(200)은 튜브고정대(230)에 설치되는 튜브고정척(240)의 정지위치를 정밀하게 제어하기 위하여, 원통형의 공간을 내부에 구비하는 장착하우징(271)과 그 내부에 이탈이 방지되도록 장착되는 볼(275) 및 이 볼(275)을 상방으로 밀어내는 스프링(277)을 포함하며 상기 고정축 어셈블리(210) 상부의 일측방에 장착되는 스토퍼(270)를 구비하며, 또한 상기 상부회전판(220)은 그 저면에 상기 스프링(277)에 의해 상방으로 들어 올려지는 상기 볼(275)과 맞물리도록 볼(275)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 다수의 정지위치제어홈(221)을 구비한다. 도 8에 본 발명의 실시예에 따른 스토퍼를 상세 도시한 단면도가 나타나 있다.

상기 정지위치제어홈(221)은 상기 스토퍼(270)에 장착된 볼(275)이 상부회전판(220)과 접촉하게 되는 원주상에 등간격으로 형성되는 것으로서, 정지위치제어홈(221)의 수는 상부회전판(225)에 등간격으로 장착되는 상부튜브고정척(240)의 수와 동일하며, 각각의 위치는 각 튜브고정척(240)이 픽커어셈블리(140)의 투입위치에 정지했을때 스토퍼(270)의 볼(275)과 정확하게 맞물리게 되는 위치가 된다. 즉, 상부회전판(220)에 4개의 튜브고정척(240)이 90도 간격으로 장착된 경우, 4개의 정지위치제어홈(221)이 또한 등간격으로 형성되며, 다만 고정척 어셈블리(210)의 상부에 설치되는 스토퍼(270)의 볼(275) 위치를 감안하여 상부회전판(220)의 중심점을 기준으로 정지위치제어홈(221)의 중심과 튜브고정척(240)의 중심 사이에 일정한 각도를 가질 수 있게 된다. 예를 들어, 스토퍼(270)에 내장되는 볼(275)의 위치가 대향하는 두 튜브고정척(240)을 연결하는 선상에 위치하는 경우에는 정지위치제어홈(221)은 각각 튜브고정척(240)과 동일한 반경방향 선상에 중심간의 각도차 없이 위치하는 것도 가능하다.

도 9는 도 2의 'D'부분을 확대 도시한 단면도로서, 스페이서 공급수단(300)의 일부구성을 단면도로 도시한 것을 포함하여 상세히 도시하고 있다.

상기 스페이서 공급수단(300)은 스페이서(30)를 생성하여 상기 튜브고정수단(200)에 고정된 튜브(20)에 스페이서(30)를 투입하는 것으로서, 스페이서용 와이어(40)가 감기는 풀리(310)와, 이 풀리(310) 아래에 위치하여 와이어(40)를 압착한 상태에서 요구되는 길이 만큼 하방으로 잡아당겨 주는 수직 실린더(315) 및 수평 실린더(325)를 포함하는 와이어 풀링유닛(330)과, 이 풀링유닛(330) 아래에 위치하여 상기 풀링유닛(330)의 복귀시 와이어(40)의 단부를 잡아주는 수평의 실린더(335)를 포함하는 와이어 홀딩유닛(340) 및 이 홀딩유닛(340) 아래에 위치하여 하강하는 와이어(40)를 절단함으로써 스페이서(30)를 생성함과 동시에 생성된 스페이서(30)가 낙하하여 직하부에 위치하게 되는 상부튜브고정척(240)을 통해 튜브(20)로 투입되도록 하는 커터블럭(345) 및 수평의 실린더(347)를 포함하는 절단유닛(350)을 포함하여 구성되며, 모두 하나의 스페이서 공급수단용 장착컬컴(360)에 고정된다.

상기 각 유닛(330)(340)(350)은 풀리(310)에 감겨있는 와이어(40)가 통과할 수 있도록 하는 관통구를 각각 구비하며, 각 유닛이 상기 장착컬럼(360)에 장착된 상태에서 상기 관통구들은 모두 일 수직선상에 나란히 위치하도록 형성된다.

상기 장착컬럼(360)은 상기 튜브고정수단(200)에 구비된 하나의 튜브고정척(240)이 픽커어셈블리(140)의 투입위치에 정지했을 때, 나머지 튜브고정척 중 어느 하나에 인접한 위치에 장착되는 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예에서는 픽커어셈블리(140)의 투입위치의 정반대에 위치하는 튜브고정척 위치에서 스페이서를 공급할 수 있도록 장착된다.

각각의 유닛에 관하여 좀 더 상세히 설명하면, 우선 상기 절단유닛(350)은 상기 튜브고정척(240)의 한 정지위치의 직상부에 위치하게 되는 것으로, 튜브고정척(240) 방향이 되는 장착컬럼(260)의 전방에 장착되며 절단되어 생성된 스페이서(30)를 하부에 위치하는 튜브고정척(240)의 상부패킹(249)으로 떨어지도록 유도하며 상부패킹(249)의 가이드구멍 중심과 일치하는 위치에 깔대기형으로 형성되는 스페이서 가이드구멍을 구비하는 절단유닛용 브라켓(341)과, 상기 스페이서 가이드구멍의 상부 위치에 결합되며 역시 상기 상부패킹(249)의 가이드구멍 중심과 일치하는 와이어 가이드구멍을 구비하고 상기 절단유닛용 브라켓(341)과의 사이에 커터블럭(345)이 전후진할 수 있도록 하는 틈을 형성하기 위해 자체의 후방하면부분 단차형성되는 와이어 가이드블럭(343)과, 장착컬럼(360)의 후방에 장착되어 그 로드가 장착컬럼을 관통하여 상기 절단유닛용 브라켓(341)의 중앙으로 연장되는 수평의 실린더(347) 및, 이 실린더(347)의 로드 끝단에 장착되어 전방의 커터부가 상기 절단유닛용 브라켓(341)과 와이어가이드 블럭(343)의 사이의 틈에서 전후진하면서 와이어가이드구멍을 통해 하강하는 와이어(40)를 와이어가이드구멍 출구의 레벨에서 절단하여 스페이서(30)를 생성시키는 커터블럭(345)을 포함한다.

상기 와이어 홀딩유닛(340)은 상기 절단유닛(350)의 직상부에 위치하는 것으로, 전방과 좌우측에 벽이 형성되고 후방으로 개방된 형태로 상기 장착컬럼의 전방에 장착되며 그 전방벽면의 바로 내측에서 상기 와이어가이드구멍의 중심과 일치하도록 하방으로 관통되는 와이어통공을 구비하는 홀딩유닛용 브라켓(331)과, 장착컬럼의 후방에 장착되어 그 로드가 장착컬럼(360)을 관통하여 상기 홀딩유닛용 브라켓(331)의 중앙으로 연장되는 수평의 실린더(335) 및, 이 실린더(335)의 로드 끝단에 장착되어 전진시 전방면이 상기 홀딩유닛용 브라켓(331)의 전방벽 내측면을 압착함으로써 그 사이에 위치하게 되는 와이어(40)를 압착고정할 수 있도록 하는 압착블럭(333)을 포함한다.

도 10은 도 9의 와이어 풀링유닛을 측면에서 도시한 단면도이다.

그리고, 상기 와이어 풀링유닛(330)은 상기 와이어 홀딩유닛(340)의 직상부에 위치하는 것으로, 크게 와이어 하강이송파트와 와이어 홀딩파트로 구분될 수 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 와이어 하강이송파트는 장착컬럼(360)의 전방에 장착되며 수직으로 관통하는 중앙의 관통구와 그 양측에 위치하는 두 가이드공을 포함해 3개의 구멍을 구비하는 풀링유닛용 브라켓(311)과, 이 브라켓(311)의 상부에 자체의 로드가 상기 중앙의 관통구를 관통하도록 장착되는 수직의 실린더(315) 및 상기 풀링유닛용 브라켓(311)에 구비되는 두 가이드공에 가이드되는 두 가이드바(313)로 구성된다. 그리고, 상기 와이어 홀딩파트는 상기 수직 실린더(315)의 로드 및 두 가이드바(313)과 결합되고 상기 홀딩유닛용 브라켓(331)과 유사하게 전방과 좌우측에 벽이 형성되고 후방으로 개방된 형태로 형성되고 전방벽의 바로 내측에 형성되는 와이어통공을 구비하는 홀딩브라켓(321)과, 이 홀딩브라켓(321)의 후방에 장착되어 그 로드가 상기 홀딩브라켓(321)의 중앙으로 연장되는 수평의 실린더(325) 및 이 실린더(325)의 로드 끝단에 장착되어 전진시 전방면이 상기 홀딩브라켓(321)의 전방벽 내측면을 압착함으로써 그 사이에 위치하게 되는 와이어(40)를 압착고정할 수 있도록 하는 압착블럭(323)으로 구성된다. 즉, 홀딩브라켓(321)과 여기에 결합되는 수평의 실린더(325)는 상기 풀링유닛용 브라켓(311)에 장착된 상기 수직 실린더(315)에 결합된 상태에서 승하강하게 되고, 이 과정에서 상기 가이드바(313)에 의해 가이드됨으로써 안정적인 승하강이 가능해진다.

상기 풀리(310)는 일반적으로 흔히 볼 수 있는 형태로서 원통형의 몸통과 양단에 플렌지를 구비하는 형태로 형성되며, 스페이서(30)를 생성시키는 재료가 되는 예를 들어 폴리에칠렌수지와 같은 재질의 와이어(40)가 감기게 된다.

상기한 바와 같은 구성의 스페이서 공급수단(300)의 작동을 설명하면 다음과 같다. 우선 일차적으로, 상기 와이어 풀링수단(330)의 수직실린더(315)의 상승상태 및 수평실린더(325)의 후진상태에서 상기 풀리(310)에 감긴 와이어(40)의 끝단이 상기 와이어 풀링수단(330)에 포함되는 홀딩브라켓(321)에 구비된 와이어통공을 통과하도록 끼워지고, 이어서 상기 와이어 홀딩유닛(340)의 수평 실린더(335)가 후진한 상태에서 구비된 와이어통공을 통과시킨 다음, 상기 와이어 절단유닛(350)의 와이어 가이드블럭(343)에 구비된 와이어 가이드구멍의 출구까지, 즉 출구면과 동일한 레벨까지 와이어(40)의 끝단을 도달시키고, 이 상태에서 상기 풀링유닛(330)의 수평실린더(325)가 전진하여 구비된 압착블럭(323)이 와이어(40)의 일정부분을 압착고정함으로써 작업준비상태를 완료한다.

실제 작동시에는 이상과 같은 작업준비상태에서 상기 풀링유닛(330)의 수직실린더(315)가 요구되는 스페이서(30)의 길이 만큼 하강하여 홀딩브라켓(321)에 압착고정되어 있는 와이어(40)를 하강시키고, 이 상태에서 상기 홀딩유닛(340)의 압착블럭(333)을 전진시켜 와이어를 이중으로 압착고정하며, 이어서 상기 절단유닛(350)의 커터블럭(345)이 전진하여 상기 와이어 가이드블럭(343)의 상기 와이어 가이드구멍 출구 이하로 하강한 만큼의 와이어(40)를 절단함으로써 스페이서(30)를 생성하게 된다. 이때 생성된 스페이서(30)는 생성과 동시에 하부에 위치하는 절단유닛용 브라켓(341)의 상기 스페이서 가이드구멍에 유도되어 상기 튜브고정척(240)의 상부패킹(249)으로 낙하함으로써 튜브(20) 내부로 투입되도록 한다. 그리고, 상기 홀딩유닛(340)의 압착블럭(333)이 압착상태를 유지하는 가운데 상기 풀링유닛(330)의 압착블럭(323)은 실린더(325)의 후진과 더불어 압착이 해제되고, 이 상태에서 상기 풀링유닛(330)의 수직 실린더(315)가 상승하여 원위치로 복귀한 다음, 다시 풀링유닛(330)의 압착블럭(323)이 전진하여 와이어를 압착하고, 하부에 위치하는 상기 홀딩유닛(340)의 압착블럭(333)이 후진하여 압착상태가 해제됨으로써 다시 작업준비상태에 도달하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치는 상기한 바와 같이 튜브(20)에 투입될 방사선원(10)의 방사선량을 측정하기 위해, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 중심부에 상부가 개방된 중공의 측정챔버(410)를 구비하는 방사선 측정용 이온전리방사선측정수단 (400)을 구비한다. 이 방사선측정수단(400)은 상기 방사선원 이송수단(100)의 픽커어셈블리(140)의 회전경로상에 위치하도록 상기 이송수단(100) 장착플레이트(145)에 장착되며, 따라서 방사선원이 픽커어셈블리(140)에 픽킹된 상태에서 방사선량을 측정할 수 있게 된다.

도 11은 도 2의 'E'부분을 상세 도시한 측면도이고, 도 12는 도 11의 튜브열수축수단을 상세 도시한 부분 분해사시도이다.

그리고, 본 발명에 따른 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치는, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 단면이 'ㄷ'형으로 형성되어 내부에 요입부를 구비하는 가열블럭(450)과, 이를 전·후진 시킬수 있도록 결합되는 수평의 실린더(455), 이 실린더(455)가 결합되는 이송브라켓(460), 및 상기 이송브라켓(460)의 상승 및 하강을 가이드하기 위한 수직가이드봉(465)을 포함하는 튜브열수축수단(500)을 포함한다. 여기서, 상기 수직가이드봉(465)은 상기 이송브라켓(460)을 균형적으로 가이드하기 위하여 한 쌍으로 구비되고, 상기 가열블럭(450)은 그 후방에서 연장되어 상기 이송브라켓(455)에 가이드되는 상하 두개의 수평가이드바(470)를 구비하며, 상기 이송브라켓(460)은 실린더의 로드가 관통하기 위한 중앙부의 수평관통구와 이 수평관통구 상하에 위치하여 상기 두 수평가이드바(470)를 가이드하는 두 개의 수평가이드공 및 양측방에 각각 수직으로 형성되어 상기 수직가이드봉(465)을 가이드하는 두 수직가이드공을 구비한다.

이와 같은 튜브열수축수단(500)은 상기 튜브고정수단(200)에 고정되는 튜브(20)가, 작동중에 정지상태에 위치하게 되는 다수의 위치 중에서 어느 하나의 위치에 설치되어 방사선원(10) 및 스페이서(30)의 투입이 완료된 튜브(20)에 열을 가하는 마무리 공정을 수행하는 것으로서, 실린더(455)에 의해 가열블럭(450)이 전진하여 가열블럭(450)의 요입부 내부공간에 상기 튜브고정수단(200)에 고정된 하나의 튜브(20)가 위치시킨 다음, 가열블럭(450)에 열을 발생시키고 이송브라켓(460)을 승강시켜 튜브 전체를 열에 의해 고르게 수축되도록 함으로써, 튜브(20) 내부에서 방사선원(10) 및 스페이서(30)의 유동을 방지시키는 것이다. 이와 같은 튜브열수축수단(500)은 원격조작기구(도시 안됨)를 사용하여 상기 이송브라켓(460)을 승강시키는 방법으로 조작하며, 다른 방법으로는, 예를 들어 수직의 실린더 또는 와이어로프를 이용한 권상장치 등 적당한 액츄에이터를 더 구비하도록 장치를 구성하여 자동으로 승강시키는 방법이 사용될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치를 사용한 방사선원 튜브 어셈블리의 조립을 설명하면 다음과 같다.

조립장치 전체의 작업준비상태에 관하여 설명하면, 우선, 상기 방사선원 이송수단(100)은 구비된 픽커어셈블리(140)의 위치가 방사선원 공급수단(150)에 의한 공급지점에 위치하도록 한다.

상기 방사선원 공급수단(150)의 경우, 상기 방사선원 푸싱유닛(170)의 푸싱블럭(165)이 실린더(167)에 의해 전진상태에 위치하여 상기 방사선원 공급관(160)의 출구를 폐쇄한 상태에서 운반용기에 담긴 다수의 방사선원(10)을 상기 방사선원 공급관(160) 상부의 입구를 통해 투입하고, 방사선원 이동유닛(180)의 방사선원공급디쉬(175)가 전진하여 구비된 고정홀(171)이 푸싱블럭(165)에 형성된 수용구멍(161)과 일치하도록 위치시키고, 상기 방사선원 삽입유닛(190)은 구비된 수직의 실린더(185)가 상승하여 삽입침(181)이 수용구멍(161)의 직상부에 위치하도록 한다.

상기 튜브고정수단(200)은 상하 한쌍으로 구비되는 다수의 튜브고정척(240)(250)을 이용하여 다수의 튜브(20)의 양단을 고정한 상태에서 하나의 튜브고정척(240)이 픽커어셈블리(140)의 방사선원 투입위치의 직하부에 정확하게 위치시키게 된다. 이때 또 하나의 튜브고정척은 상기 스페이서 공급수단(300)의 직하부에 위치하게 된다.

그리고, 상기 스페이서 공급수단(300)은 이상에서 설명한 바와 같은 작업준비상태에 위치하게 된다.

상기한 바와 같이 작업준비상태가 완료된 다음의 실제적인 조립공정을, 도 에 3에 도시한 바와 같이, 튜브고정수단(200)에 4개의 튜브가 고정되는 경우를 예로 들어 설명한다. 우선, 스페이서 공급수단(300)과 튜브고정수단(200)부터 작동을 수행하게 된다. 즉, 튜브고정수단(200)에 고정된 각 튜브(20)의 최하단부에 스페이서가 위치하도록 스페이서 공급수단(300)은 상기한 바와 같은 작동과정을 반복하고, 튜브고정수단(200)은 하나의 스페이서(30)가 투입될 때 마다 90。 씩 회전되어 스페이서 공급수단(300)의 하부에 다른 튜브가 위치하게 된다. 물론, 방사선원 튜브 어셈블리의 요구되는 사양에 따라, 튜브의 최하단에 스페이서를 투입할 필요없이 바로 방사선원이 투입될 수도 있다.

상기 한 바와 같이, 4 개의 튜브에 각각 하나씩의 스페이서(30)가 투입되고 나면, 방사선원(10)의 투입작업이 시작되는데, 방사선원 공급수단(150)의 푸싱블럭(165)이 후진하여 방사선원 공급관(160)으로부터 낙하하는 방사선원(10)을 수용구멍(161)에 수용한 다음, 다시 푸싱블럭(165)이 방사선원을 수용한 상태에서 전진하여 전진상태의 수용구멍(161)의 직하부에 대기하는 방사선원공급디쉬(175)의 고정홀(171)을 향해 방사선원이 자유낙하하도록 하며, 수용구멍(161)의 상부에 수직으로 위치하는 삽입침(181)이 하강하여 방사선원(10)을 눌러서 방사선원이 고정홀(171)에 부분삽입된 상태로 확고하게 고정되도록 한 다음 바로 상승하고, 고정홀(171)에 방사선원이 고정된 방사선원공급디쉬(175)가 실린더(177)에 의해 후진하여 상기 픽커어셈블리(140)의 픽킹위치에 방사선원이 위치하도록 정지하며, 이 위치에서 방사선원이송수단(100)의 픽커어셈블리(140)가 방사선원을 픽킹하게 된다. 방사선원 공급수단(150)은 이상과 같은 일련의 과정을 반복하게 된다.

상기한 바와 같이 픽킹위치에 방사선원이 공급되면, 상기 방사선원 이송수단(100)의 픽커어셈블리(140)는 고정홀(171)에 고정된 방사선원(10)을 픽킹하고, 이어서 방사선원 이송수단(100)에 구비되는 승강용 실린더(113)가 작동하여 픽커어셈블리(140)에 픽킹된 방사선원이 상기 이온전리방사선측정수단(400)의 측정챔버(410) 입구의 높이 이상으로 상승하며, 상기 회전엑츄에이터(120)에 의해 회전축 어셈블리(110)에 고정된 상기 이송팔(130)을 90。 회전시켜 방사선원(10)이 상기 측정챔버(410)의 직상부에 위치하도록 한 다음, 상기 승강용 실린더(113)에 의해 방사선원이 측정챔버(410) 내부에 위치하도록 하강시킨 상태에서 방사선원(10)의 방사선량을 측정하고, 다시 승강용 실린더(113)가 작동하여 방사선원이 픽킹된 픽커어셈블리(140)를 상승시키고, 다시 회전엑츄에이터(120)가 작동하여 상기 이송팔(130)을 90。 더 회전시켜 방사선원이 상기 측정챔버(410)의 직상부에 위치하도록 한 다음, 이 위치에서 방사선원이 상기 튜브고정수단(200)의 바로 위에 까지 도달하도록 하강시키고, 마지막으로 픽커어셈블리(140)의 악력을 해제시킴으로써 방사선원(10)이 자유낙하로 튜브고정척(240)을 통해 튜브(20)에 투입되도록 한다. 이와 같은 방사선원 이송수단(100)의 복귀작동은 상기 이온전리방사선측정수단(400)을 경유하지 않을 뿐 방사선원(10)의 이송을 위한 작동의 역순으로 진행되어 전체적으로 한 싸이클의 작동이 완료되며, 이 과정을 계속 반복적으로 수행하게 된다.

방사선원이 투입되면, 상기 튜브고정수단(200)의 튜브고정대(230)는 90。 회전하게 되어 다음 차례의 튜브(20)가 방사선원 투입위치에 정지하게 되고, 이와 같이 튜브고정대(230)의 회전에 따라 상기 스페이서 공급수단(300)의 하부에 방사선원(10)이 투입된 튜브(20)가 위치하게 되면, 상기 스페이서 공급수단(300)의 작동이 한 싸이클 진행되면서 하나의 스페이서(30)를 튜브에 투입하게 된다. 여기서 상기 스페이서 공급수단(300)은 구비된 와이어 풀링유닛(330)의 하강하는 정도를 조절하여 다양한 길이의 스페이서(30)를 생성할 수 있으며, 이는 다양한 사양의 치료용 방사선원 튜브 어셈블리의 제작을 가능하게 하는 것이다.

이상과 같은 일련의 과정을 거쳐, 요구되는 사양에 따라 각 튜브(20)에 방사선원(10) 및 스페이서(30)의 투입이 완료되면, 상기 튜브열수축수단(500)이 작동하게 된다. 즉, 가열블럭(450)이 실린더(455)에 의해 전진하여 그 내부의 요입부에 튜브(20)가 위치하도록 한 상태에서, 가열블럭(450)에 열을 가하고 원격조작기구(도시 안됨)를 사용하여 상기 이송브라켓(460)을 수직가이드봉(465)에 가이드되는 상태에서 방사선원 및 스페이서가 내장된 튜브(20)를 골고루 충분히 수축시킬 수 있을 정도로 승강시킴으로써 하나의 방사선원 튜브 어셈블리의 조립을 완료하고, 가열블럭(40)을 원위치로 복위시킨 다음, 튜브고정대(230)를 90。 회전시켜 인접위치의 튜브를 가열블럭(450) 전방에 위치시키고, 상기한 바와 같이 가열블럭(450)을 이용한 열수축과정을 반복하는 방식으로 모든 장착된 모든 방사선원 튜브 어셈블리의 조립을 완료하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치는, 방사선원 튜브 어셈블리를 조립함에 있어서, 무엇보다도 작업자가 방사능에 노출될 수 있는 가능성을 최소화하여 피폭에 대한 예방이 가능하며, 자동화된 방사선원의 공급, 이송, 방사선측정 및 튜브 내부로의 투입이 가능하고, 역시 자동화된 스페이서의 공급, 절단 및 튜브 내부로의 투입이 가능하며, 방사선원 및 스페이서의 투입이 완료된 상태에서 튜브의 열수축작업 또한 일련공정으로 수행할 수 있을 뿐만아니라, 동시에 다수의 방사선원 튜브 어셈블리를 조립할 수 있도록 함으로써, 대규모 생산에도 적합한 우수한 생산성을 구비하도록 하며, 더불어 요구되는 스페이서의 간격이 상이한 여러 종류의 방사선원 튜브 어셈블리를 동시에 생산할 수 있는 등 많은 장점을 갖는 것이다.

비록, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부되는 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 치료용 방사선원 튜브 어셈블리의 일 예를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 도시한 정면도,

도 3은 도 2의 평면도,

도 4는 도 2의 A-A선 에서의 일 작동상태를 도시한 측면도,

도 5는 도 2의 'B'부분을 상세도시한 단면도,

도 6은 도 5의 'A'부분을 다른 일 작동상태에서 확대 도시한 단면도,

도 7은 도 2의 'C'부분을 확대 도시한 단면도,

도 8은 도 3의 A-A선 부분 확대 단면도,

도 9는 도 2의 'D'부분을 확대 도시한 단면도,

도 10은 도 9의 와이어 풀링유닛을 측면에서 도시한 단면도,

도 11은 도 2의 'E'부분을 상세 도시한 측면도,

도 12는 도 11의 튜브열수축수단을 상세 도시한 부분 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 방사선원 20: 튜브

30: 스페이서 40: 스페이서 생성용 와이어

100: 방사선원 이송수단 110: 회전축 어셈블리

120: 회전엑츄에이터 130: 이송팔

140: 픽커어셈블리 150: 방사선원 공급수단

160: 방사선원 공급관 170: 방사선원 푸싱유닛

180: 방사선원 이동유닛 190: 방사선원 삽입유닛

200: 튜브고정수단 210: 고정축 어셈블리

230: 튜브고정대 240, 250: 튜브고정척

270: 스토퍼 275: 볼

300: 스페이서 공급수단 310: 풀리

330: 와이어 풀링유닛 340: 와이어 홀딩유닛

350: 와이어 절단유닛 400: 이온전리방사선측정수단

500: 튜브열수축수단

Claims (11)

1. 상하로 승강가능하도록 하는 실린더를 포함하는 수직의 회전축 어셈블리와, 출력축이 회전축 어셈블리의 일단부와 결합되어 회전을 제공하는 회전엑츄에이터, 회전축 어셈블리의 다른 일단부에 자체의 일단부가 결합되는 이송팔, 이송팔의 다른 일단부에 장착되어 방사선원을 픽킹(picking)하는 픽커 어셈블리를 포함하는 방사선원 이송수단;

   다수의 방사선원이 내장되는 방사선원 공급관과, 방사선원을 수용하기 위한 수용구멍이 형성된 푸싱블럭 및 수평의 실린더를 구비하여 공급관의 하단으로부터 공급되는 방사선원을 하나씩 밀어내는 방사선원 푸싱유닛, 방사선원을 고정하기 위한 고정홀을 구비하는 방사선원공급디쉬 및 수평의 실린더를 구비하여 상기 푸싱유닛에 의해 밀려나온 방사선원을 고정홀에 부분 삽입되도록 고정하여 상기 픽커 어셈블리의 픽킹위치까지 이동시키는 방사선원 이동유닛을 포함하는 방사선원 공급수단;

   수직의 고정축 어셈블리, 고정축 어셈블리의 상단부 중심에 베어링으로 고정되는 회전축, 각각 가장자리에 원주방향 등간격으로 형성되는 다수의 고정척 장착구멍을 구비하는 상호 한 쌍을 이루는 상부회전판과 하부회전판 및 이들을 연결하는 다수의 수직연결봉을 포함하며 상기 회전축에 상부회전판의 중심부가 고정되도록 설치되는 튜브고정대, 상기 고정척 장착구멍에 각각 장착되는 다수의 튜브고정척을 포함하며, 상기 픽커 어셈블리의 회전경로와 상기 튜브고정척의 회전경로가 한 지점에서 중첩되도록 설치되는 튜브고정수단; 및

   스페이서용 와이어가 감기는 풀리, 이 풀리 아래에 위치하여 와이어를 압착하여 요구되는 길이 만큼 하방으로 당겨주는 수평 및 수직의 실린더를 포함하는 와이어 풀링유닛, 이 풀링유닛 아래에 위치하여 풀링유닛의 복귀시 와이어의 단부측을 압착고정하는 수평의 실린더를 포함하는 와이어 홀딩유닛, 이 홀딩유닛 아래에 위치하여 하강하는 와이어를 절단함으로써 스페이서를 생성함과 동시에 직하부에 위치하게 되는 상기 튜브고정척을 통해 스페이서가 튜브로 투입되도록 하는 커터블럭 및 수평의 실린더를 포함하는 절단유닛을 포함하는 스페이서 공급수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
2. 제 1항에 있어서,

   방사선량을 측정하기 위한 상부가 개방된 중공의 측정챔버를 구비하며, 상기 방사선원 이송수단의 픽커어셈블리가 회전하는 이송경로상에 설치되는 이온전리방사선측정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
3. 제 1항에 있어서,

   내부에 'ㄷ'형으로 형성되는 요입부를 구비하는 가열블럭과, 이 가열블럭을 전·후진 시킬수 있도록 결합되는 수평의 실린더, 이 실린더가 결합되며 하나 이상의 수직가이드공을 구비하는 이송브라켓, 및 상기 이송브라켓의 상승 및 하강을 가이드하기 위한 하나 이상의 수직가이드봉을 포함하는 튜브열수축수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
4. 제 1항에 있어서,

   방사선량을 측정하기 위한 상부가 개방된 중공의 측정챔버를 구비하며, 상기 방사선원 이송수단의 픽커어셈블리가 회전하는 이송경로상에 설치되는 이온전리방사선측정수단; 및

   내부에 'ㄷ'형으로 형성되는 요입부를 구비하는 가열블럭과, 이 가열블럭을 전·후진 시킬수 있도록 결합되는 수평의 실린더, 이 실린더가 결합되며 하나 이상의 수직가이드공을 구비하는 이송브라켓, 및 상기 이송브라켓의 상승 및 하강을 가이드하기 위한 하나 이상의 수직가이드봉을 포함하는 튜브열수축수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 튜브고정수단은 튜브고정대에 설치되는 튜브고정척의 정지위치를 정밀하게 제어하기 위하여, 원통형의 공간을 내부에 구비하는 장착하우징과 그 내부에 이탈이 방지되도록 장착되는 볼 및 이 볼을 상방으로 밀어내는 스프링을 포함하며 상기 고정축 어셈블리 상부의 일측방에 장착되는 스토퍼를 더 구비하며;

   상기 상부회전판은 상기 스프링에 의해 자체의 저면과 탄성접촉하게 되는 상기 볼과 맞물리도록 볼의 형상에 대응하는 형상으로, 상기 스토퍼에 장착된 볼이 상부회전판과 접촉하게 되는 원주상에 등간격으로, 상기 상부회전판에 장착되는 튜브고정척의 수와 동일하며, 각각의 위치는 각 튜브고정척이 상기 픽커어셈블리의 투입위치에 정지했을때 상기 스토퍼의 볼과 정확하게 맞물리게 되는 위치에 형성되는 다수의 정지위치제어홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 방사선원 공급수단은 전진상태의 상기 푸싱블럭의 수용구멍을 관통하여 방사선원을 누름으로써 상기 방사선원 푸싱유닛에 의해 밀려나온 방사선원을 상기 방사선원공급디쉬의 고정홀에 정확하게 부분삽입된 상태로 고정하기 위한 수직의 삽입침 및 수직의 실린더를 포함하는 방사선원 삽입유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 삽입침의 직진성을 유지하기 위한 삽입침 가이드공을 구비하는 삽입침 가이드블럭을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
8. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방사선원 공급수단은 전진상태의 상기 푸싱블럭의 수용구멍을 관통하여 방사선원을 누름으로써 상기 방사선원 푸싱유닛에 의해 밀려나온 방사선원을 상기 방사선원공급디쉬의 고정홀에 정확하게 부분삽입된 상태로 고정하기 위한 수직의 삽입침 및 수직의 실린더를 포함하는 방사선원 삽입유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 삽입침의 직진성을 유지하기 위한 삽입침 가이드공을 구비하는 삽입침 가이드블럭을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 방사선원공급디쉬의 고정홀 깊이는 방사선원의 길이의 1/3 내지 1/2 의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 회전 엑츄에이터는 정밀한 회전각도 제어가 가능한 로터리 실린더인 것을 특징으로 하는 치료용 방사선원 튜브 어셈블리 조립장치.