KR100776764B1 - 누설검사장치 - Google Patents

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Abstract

자동으로 용접비드라인을 따라 주행하면서 용접비드라인의 가스 누설 여부를 탐지할 수 있는 누설검사장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 누설검사장치는, 케이싱; 상기 케이싱을 용접비드라인(WBL)을 따라 이동시키기 위한 구동유닛; 상기 케이싱에 마련되며, 용접비드라인(WBL)의 가스 누설을 감지하기 위한 흡입유닛; 용접비드라인(WBL)을 감지하기 위한 주행센서; 및 상기 주행센서로부터 검출된 신호에 따라 상기 구동유닛을 제어하는 제어부;를 포함한다.
가스, 용접, 누설, 자동, 검사, 용접비드라인

Description

누설검사장치{APPARATUS FOR LEAK DETECTION OF WELDING PART AUTOMATICALLY}
본 발명은 기밀 유지가 필수인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG' 라고 함) 저장탱크 및 운반탱크와 같은 기밀용기 용접부의 누설 발생 여부를 탐지하기 위한 누설검사장치에 관한 것이다.
액화천연가스의 저장탱크와 같은 기밀용기는 기밀성이 필수적이다. 그리고 대부분의 대형 기밀용기는 강판 및 멤브레인(Membrane)을 용접하여 제조된다. 따라서 기밀용기의 용접부에 대한 기밀성 검사가 필수적으로 수행되어야 한다.
기밀성 검사의 방법으로는 다양한 비파괴 검사방법이 있다. 이중 기밀용기 내에 가스를 주입하고 기밀용기 외부로의 가스 누설 여부를 탐지하기 위한 검사방법은 대형 기밀용기의 기밀성을 테스트하기 위해 일반적으로 사용된다.
이러한 기밀용기의 가스 누설 여부를 탐지하기 위한 일반적인 누설검사장치는, 흡입모터에 연결된 흡입호스와, 상기 흡입호스로부터 흡입된 가스를 분석하기 위한 가스 검출기를 포함한다. 상술한 바와 같은 구성을 가지는 누설검사장치는 검사자가 직접 상기 흡입호스를 용접비드라인(Welding Bead Line, WBL)을 따라 이동 시키면서 용접비드라인으로부터의 가스 누설 여부를 검사한다.
상술한 바와 같이 수동으로 누설 검사를 수행함으로써, 흡입호스의 이동속도가 일정치 않고 용접비드라인과 흡입호스의 흡입공 사이의 거리도 일정하게 유지되지않아 누설 감지의 정밀성 및 신뢰성이 떨어진다. 또한, 한 번에 하나의 용접비드라인 만을 검사할 수 있어서 검사 시간이 지연된다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 누설 검사의 정밀성 및 신뢰성이 향상시킬 수 있는 누설검사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 자동으로 용접비드라인을 따라 이동하면서 누설 여부를 검사할 수 있는 누설검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 일 회 주행에 복수의 용접비드라인을 검사할 수 있는 누설검사장치를 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 누설검사장치는, 케이싱; 상기 케이싱을 용접비드라인(WBL)을 따라 이동시키기 위한 구동유닛; 상기 케이싱에 마련되며, 용접비드라인(WBL)으로부터의 가스 누설을 감지하기 위한 흡입유닛; 용접비드라인(WBL)을 감지하기 위한 주행센서; 및 상기 주행센서로부터 검출된 신호에 따라 상기 구동유닛을 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 구동유닛은, 구동모터; 상기 구동모터의 구동축과 교차하는 방향의 일 측에 배치되며, 상기 구동모터의 구동축에 회전가능하게 지지되는 제1구동바퀴 유닛; 상기 구동모터의 구동축과 교차하는 방향의 타 측에 배치되며, 상기 구동모터의 구동축에 회전가능하게 지지되는 제2구동바퀴 유닛; 상기 구동모터의 동력을 상기 제1 및 제2구동바퀴 유닛에 전달하기 위한 동력 전달유닛;을 포함한다. 상기 제1 및 제2구동바퀴 유닛 각각의 하부에는 모재(BM, 도 13a 참조)의 손상을 방지하기 위한 커버가 마련된다. 또한, 상기 누설검사장치는, 상기 제1 및 제2구동바퀴유닛을 근접 및 이격되도록 상기 구동모터의 구동축을 중심으로 회전시키는 압착유닛;을 포함한다.
한편, 상기 제1구동바퀴유닛은, 상기 구동모터의 구동축에 회전가능하게 지지되는 제1구동바퀴 케이싱; 및 상기 제1구동바퀴 케이싱에 회전가능하게 지지되는 제1구동바퀴;를 포함하며, 상기 제2구동바퀴유닛은, 상기 구동모터의 구동축에 회전가능하게 지지되는 제2구동바퀴 케이싱; 및 상기 제2구동바퀴 케이싱에 회전가능하게 지지되는 제2구동바퀴;를 포함한다. 상기 제1구동바퀴는 상기 구동모터의 구동축방향으로 일정거리 이격되게 상기 제1구동바퀴 케이싱에 지지되는 제1전방바퀴와 제1후방바퀴를 포함하며, 상기 제2구동바퀴는 상기 구동모터의 구동축방향으로 일정거리 이격되게 상기 제2구동바퀴 케이싱에 지지되는 제2전방바퀴와 제2후방바퀴를 포함한다. 그리고 상기 각 바퀴의 회전축은, 상기 케이싱이 모재(BM, 도 13a 참조) 측으로 진행되도록 상기 케이싱의 진행방향에 수직한 선에 대해 소정 각도(θ) 경사진다.
상기 동력전달유닛은, 상기 제1전방바퀴와 제1후방바퀴의 각 축과 연결되는 제1전방웜휠 및 제1후방웜휠; 상기 제2전방바퀴 및 상기 제2후방바퀴의 각 축과 연결되는 제2전방웜휠 및 제2후방웜휠; 상기 제1전방웜휠 및 상기 제2전방웜휠과 기어결합되며, 상기 구동모터의 구동축에 마련된 전방웜; 상기 제1후방웜휠 및 상기 제2후방웜휠과 기어결합되며, 상기 구동모터의 구동축에 마련된 후방웜;을 포함한 다.
상기 압착유닛은, 상기 제1 및 제2구동바퀴 케이싱의 사이에 설치되어 상기 제1 및 제2구동바퀴 케이싱을 이격되는 방향으로 가압하는 탄성부재; 상기 제1구동바퀴 케이싱에 회전가능하게 지지되는 조작레버; 및 상기 제1구동바퀴 케이싱에 상기 구동모터의 구동축과 교차하는 방향으로 이동가능하게 설치되며, 상기 조작레버의 회전과 연동되어 상기 제1 및 제2구동바퀴를 근접되는 방향으로 이동시키는 커넥팅 로드;를 포함한다.
상기 흡입유닛은, 상기 케이싱에 상기 케이싱의 진행방향과 교차되는 방향으로 설치되며, 신축가능한 암; 상기 암에 이동가능하도록 이격되게 설치되는 복수의 흡입기 유닛; 상기 흡입기 유닛에 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터; 및 상기 흡입기 유닛을 통해 흡입된 가스를 분석하기 위한 가스 검출기;를 포함한다.
상기 흡입기 유닛은, 상기 암을 따라 이동가능하게 설치되는 지지유닛; 및 상기 지지유닛에 착탈가능하게 설치되는 흡입기;를 포함한다. 상기 지지유닛은, 상기 암에 이동가능하게 설치되는 슬라이딩 부재; 상기 슬라이딩 부재에 상하 이동가능하게 설치되는 지지체; 및 상기 지지체와 상기 슬라이딩 부재 사이에 개재되는 제1완충부재;를 포함한다. 상기 지지유닛은, 상기 지지체에 설치되며 상기 흡입기가 장착되는 홀더; 상기 홀더와 상기 지지체 사이에 개재되는 제2완충부재; 및 상기 지지체를 이동가능하게 지지하기 위한 흡입기 바퀴;를 포함한다. 한편, 상기 흡입기는, 용접비드가 삽입되는 홈이 형성되며, 상기 홈의 양면 각각에는 상하로 배치된 복수의 흡입공이 형성된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 누설검사장치가 용접비드라인(WBL)을 따라 자동으로 주행하면서 용접비드라인(WBL)의 가스 누설을 탐지할 수 있게 된다. 자동 가스 누설 검사에 의해 보다 효율적으로 가스 누설 검사를 할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 정밀성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 압착유닛에 의해 각 구동바퀴가 용접비드라인(WBL)에 압착된 상태로 이동되어 천정이나 수직면에 형성된 용접비드라인(WBL)의 누설검사까지 할 수 있게 된다. 특히, 누설검사장치가 모재(BM) 측으로 주행되도록 각 구동바퀴의 축이 기울어져 있어서 누설검사장치가 용접비드라인(WBL)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 복수의 흡입기 유닛이 복수의 용접비드라인(WBL)을 일 회 주행하면서 검사를 할 수 있게 되어 누설 검사의 속도가 향상된다. 특히, 각 흡입기 유닛 간의 간격을 조절할 수 있어서 다양한 간격의 용접비드라인(WBL)의 누설 검사를 할 수 있게 된다.
한편, 각 흡입기 유닛은 제1 및 제2완충부재를 구비함으로써, 모재(BM) 표면으로부터 전달되는 진동이 흡입기 유닛 및 구동유닛으로 전달되는 것을 방지할 수 있게 되고, 이러한 진동 전달을 방지하여 각 부품의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 흡입기와 용접비드라인(WBL)의 간격을 보다 일정하게 유지할 수 있게 되어 검사의 정밀성이 향상된다.
또한, 흡입기에 상하로 3개 형성된 흡입공에 의해 검사의 정밀성은 더욱 향 상된다.
결국, 상술한 바와 같이 누설 검사의 신속성과 정밀성의 향상으로 인해 누설검사장치의 신뢰성이 향상된다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 누설검사장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설검사장치는, 누설검사장치의 외관을 형성하는 케이싱(100), 상기 케이싱(100)를 용접비드라인(WBL, 도 12참조)을 따라 이동시키기 위한 구동유닛(200), 용접비드라인(WBL, 도 12참조)으로부터 누설된 가스를 검출하기 위한 흡입유닛(300), 용접비드라인(WBL, 도 12참조)을 감지하기 위한 주행센서(400), 상기 구동유닛(200)을 용접비드라인(WBL, 도 12참조)에 압착시키기 위한 압착유닛(500) 및 상기 주행센서(400)로부터 전달된 신호에 따라 상기 구동유닛(200)을 제어하기 위한 제어부(600)를 포함한다.
상기 케이싱(100)은, 측면 플레이트(112,114)와 상면 플레이트(120)를 포함한다. 상기 측면 플레이트(112,114)는 상기 구동유닛(200)의 일 측면에 부착되는 제1측면 플레이트(112)와 상기 구동유닛(200)의 타 측면에 부착되는 제2측면 플레이트(114)를 포함한다. 상기 상면 플레이트(120)에는 전방으로 연장된 연결 플레이트(122)가 마련되며, 상기 연결 플레이트(122)에는 상기 흡입유닛(300)이 지지된다.
상기 구동유닛(200)은, 구동모터(210), 동력전달유닛(240), 제1 및 제2구동 바퀴 유닛(220)(230)을 포함한다.
상기 구동모터(210)는 제어부(600)에 신호통신 가능하게 연결되며, 상기 제어부(600)로부터 전달되는 신호에 따라 ON/OFF가 제어된다. 상기 구동모터(210)의 구동축(212)은 전방으로 소정 길이만큼 연장된다.
상기 동력전달유닛(240)은, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동모터(210)의 구동축(212)에 축 방향으로 소정거리 이격되게 마련된 전방웜(246a) 및 후방웜(246b)과, 상기 전방웜(246a) 및 상기 후방웜(246b) 각각에 기어결합되는 전방웜휠(242) 및 후방웜휠(244)을 포함한다. 상기 전방웜휠(242)은 상기 구동축(212)의 축 방향과 교차하는 방향 양측 각각에 결합되는 제1 및 제2전방웜휠(242a)(242b)을 포함한다. 상기 후방웜휠(244)은 상기 구동축(212)의 축 방향과 교차하는 방향 양측 각각에 결합되는 제1 및 제2후방웜휠(244a)(244b)을 포함한다. 본 실시예에서는 상기 동력전달유닛(240)으로 웜 및 웜휠을 예시하였으나, 이외에 벨트 및 풀리 등 다양한 동력전달수단이 사용될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 제1구동바퀴 유닛(220)은 상기 구동축(212)의 축 방향과 교차하는 방향 일 측에 배치되도록 상기 구동축(212)에 회전가능하게 결합되며, 상기 제2구동바퀴 유닛(230)은, 상기 구동축(212)의 축 방향과 교차하는 방향 타 측에 배치되도록 상기 구동축(212)에 회전가능하게 결합된다. 상기 제1 및 제2구동바퀴 유닛(220)(230)은 그 배치 위치만 다를 뿐 상기 구동축(212)에 결합되는 형태는 동일하다. 그리고 상기 제1 및 제2구동바퀴 유닛(220)(230) 각각은 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)와 제1 및 제2구동바퀴 케이 싱(224)(234)을 포함하는 점에서 동일한다. 이하, 제1 및 제2구동바퀴 유닛(220)(230) 각각의 세부 구조에 대해서 살펴본다.
상기 제1구동바퀴 유닛(220)은, 제1구동바퀴(222)와, 상기 제1구동바퀴(222)가 회전가능하게 지지되는 제1구동바퀴 케이싱(224)을 포함한다.
상기 제1구동바퀴(222)는, 상기 구동축(212)의 축 방향으로 소정 간격 이격되게 마련된 제1전방바퀴(222a)와 제1후방바퀴(222b)를 포함한다. 상기 제1전방바퀴(222a) 및 제1후방바퀴(222b) 각각은 제1전방바퀴 축(223a) 및 제1후방바퀴 축(223b) 각각의 일단에 연결되며, 상기 제1전방바퀴 축(223a)과 상기 제1후방바퀴 축(223b) 각각의 타단은 상기 제1전방웜휠(242a) 및 제1후방웜휠(244a) 각각에 연결된다.
상기 제1구동바퀴 케이싱(224)은, 상기 제1전방바퀴(222a)가 회전가능하게 지지되는 제1전방바퀴 케이싱(224a)과, 상기 제1후방바퀴(222b)가 회전가능하게 지지되는 제1후방바퀴 케이싱(224b)을 포함한다.
상기 제2구동바퀴 유닛(230)은 상술한 바와 같이, 제1구동바퀴 유닛(220)과 동일한 구조로 상기 구동축(212)에 결합된다. 이하 제2구동바퀴 유닛(230)에 대해 상세히 살펴본다.
상기 제2구동바퀴 유닛(230)은, 제2구동바퀴(232)와, 상기 제2구동바퀴(232)가 회전가능하게 지지되는 제2구동바퀴 케이싱(234)을 포함한다.
상기 제2구동바퀴(232)는, 상기 구동축(212)의 축 방향으로 소정간격 이격되게 마련된 제2전방바퀴(232a)와 제2후방바퀴(232b)를 포함한다. 상기 제2전방바 퀴(232a) 및 제2후방바퀴(232b) 각각은 제2전방바퀴 축(233a) 및 제2후방바퀴 축(233b) 각각의 일단에 연결되며, 상기 제2전방바퀴 축(233a)과 상기 제2후방바퀴 축(233b) 각각의 타단은 상기 제2전방웜휠(242b) 및 제2후방웜휠(244b) 각각에 연결된다.
상기 제2구동바퀴 케이싱(234)은, 상기 제2전방바퀴(232a)가 회전가능하게 지지되는 제2전방바퀴 케이싱(234a)과, 상기 제2후방바퀴(232b)가 회전가능하게 지지되는 제2후방바퀴 케이싱(234b)을 포함한다.
상기 제1전방바퀴 케이싱(224a)과 상기 제1후방바퀴 케이싱(224b)은 제1측면 플레이트(112)에 연결되며, 상기 제2전방바퀴 케이싱(234a)과 상기 제2후방바퀴 케이싱(234b)은 제2측면 플레이트(114)에 연결된다.
한편 상기 제1 및 제2구동바퀴 유닛(220)(230) 각각의 하부에는, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주행 플레이트(250)가 마련되며, 상기 주행 플레이트(250)에는 누설검사장치가 주행시 모재(BM, 도 13a 참조)가 긁혀 손상되는 것을 방지하기 위한 테프론(Teflon) 재질의 커버(252)가 부착된다.
또한 상기 각 구동바퀴의 축(223a)(223b)(233a)(233b)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 누설검사장치의 진행방향(MD)에 수직한 선(PMB)으로부터 소정 각도(θ) 경사진다. 이와 같이 경사진 구조에 의해 누설검사장치는 용접비드라인(WBL, 도 12참조)를 따라 이동하면서 모재(BM, 도 13a 참조) 측으로 진행되어 용접비드라인(WBL, 도 12참조)으로부터 이탈되지 않고 이동될 수 있게 된다.
상기 흡입유닛(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 암(310), 흡입기 유 닛(320), 흡입모터(360) 및 가스 검출기(370)를 포함한다.
상기 암(310)은, 상기 연결 플레이트(122)의 전단부에 마련되며, 구동축(212)의 축 방향(AX)과 교차하는 방향 즉, 누설검사장치의 진행방향(MD)과 교차하는 방향으로 배치된다. 상기 암(310)은 다단으로 연결되는 파이프와 같은 구조에 의해 그 길이가 신축가능한 것이 바람직하다.
상기 흡입기 유닛(320)은, 복수 개가 상기 암(310)에 소정 간격 이격되게 설치되며, 각 흡입기 유닛(320)은 복수의 용접비드라인(WBL, 도 12참조)사이의 거리에 따라 그 위치가 조절될 수 있도록 상기 암(310)을 따라 이동가능하게 상기 암(310)에 설치된다. 본 실시예에서는 상기 흡입기 유닛(320)이 3개로 구성되는 것을 예시하였으나, 용접비드라인(WBL, 도 12참조)의 수에 따라 그 개수는 변경될 수 있다. 상기 흡입기 유닛(320) 각각은 그 구조가 동일하므로, 이하에서 하나의 흡입기 유닛(320)의 구조에 대해서만 설명한다.
상기 흡입기 유닛(320)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 암(310)을 따라 이동가능하게 설치되는 지지유닛(340) 및 상기 지지유닛(340)에 착탈가능하게 설치되는 흡입기(322)를 포함한다.
상기 지지유닛(340)은, 슬라이딩 부재(342), 지지체(345), 제1완충부재(347), 흡입기 바퀴(350), 홀더(349), 제2완충부재(348)를 포함한다.
상기 슬라이딩 부재(342)에는 슬라이딩 홈(343)이 형성되며, 상기 슬라이딩 홈(343)에 상기 암(310)이 삽입된다. 이와 같은 구조로 상기 슬라이딩 부재(342)는 상기 암(310)을 따라 이동가능하게 된다. 상기 슬라이딩 부재(342)에는 또한 상기 지지체(345)가 상하 이동가능하도록 상하로 관통된 가이드 홈(344)이 형성된다.
상기 지지체(345)에는 상기 가이드 홈(344)에 삽입되는 가이드 핀(346)이 마련되어 상기 지지체(345)가 모재(BM, 도 13a 참조) 면으로부터 다양한 진동을 받더라도, 상기 지지체(345)는, 상기 가이드 핀(346)이 상기 가이드 홈(344)을 따라 이동함으로써, 상하 이동만을 하게 된다.
상기 제1완충부재(347)는 상기 가이드 핀(346)에 삽입되며, 그 일단은 상기 지지체(345)에 지지되고 타단은 상기 슬라이딩 부재(342)에 지지된다. 따라서 상기 지지체(345)가 모재(BM, 도 13a 참조) 면으로부터 충격을 받더라도 상기 제1완충부재(347)에 의해 상하 방향의 충격이 감소되어 구동유닛(200) 및 흡입기(322) 등으로 전달되는 것이 방지된다.
상기 흡입기 바퀴(350)는, 모재(BM, 도 13a 참조) 면과 접촉되어 상기 흡입기 유닛(320)을 지지한다. 이러한 흡입기 바퀴(350)는 지지체(345)에 회전가능하게 지지되며, 그 재질은 탄성고무 등 탄성력을 가지는 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 홀더(349)는, 상기 지지체(345)의 전방에 마련되며, 상기 흡입기(322)가 착탈가능하게 설치된다.
상기 제2완충부재(348)는, 상기 홀더(349)와 상기 지지체(345) 사이에 설치되며, 일단이 지지체(345)에 설치되고 타단은 상기 홀더(349)에 설치되는 지지바(348a)와, 상기 지지바(348a)에 삽입되는 스프링(348b)을 포함한다. 상기 지지바(348a)는 탄력있는 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 제2완충부재(348)를 상기 흡입기(322)와 상기 지지체(345)의 사이에 설치함으로써, 모재(BM, 도 13a 참조)로부터 발생되는 모든 방향의 충격을 완충할 수 있게 되어 흡입기(322)로 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다. 흡입기(322)로 전달되는 충격을 방지함으로써 흡입기(322)와 용접비드라인(WBL, 도 12참조)은 일정 간격을 유지할 수 있게 되고, 이에 의해 가스의 누설 검출 감도를 향상시킨다.
상기 흡입모터(360)는, 상기 흡입기(322)에 부압을 형성하기 위한 것으로서, 흡입기(322)와 연통되도록 하기 위해 연결호스(330) 등으로 연결된다.
상기 가스 검출기(370)는, 상기 흡입기(322)로부터 흡입된 가스를 분석하기 위한 기기이다. 이러한 가스 검출기(370)는 상기 흡입모터(360)와 하나의 기기 내에 설치되는 것이 일반적이다. 상기 가스 검출기(370)는 누설 가스가 검출되면 경보를 울리거나 제어부(600)로 전송하여 모니터(미도시)와 같은 표시부(미도시)로 가스 누설여부를 출력할 수 있다. 상기 가스 검출기(370)는 이미 공지되어 시중에 사용되고 있는 기술이므로 동작 및 구조에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 흡입기(322)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 용접비드라인이 삽입되는 삽입홈(324)이 형성된다. 상기 삽입홈(324)의 양면(326a)(326b) 각각에는 상하로 배치된 3개의 흡입공(328)이 형성된다. 이러한 흡입공(328)은 상기 흡입기(322)의 내부에 마련된 흡입통로에 의해 상기 흡입기(322)와 흡입모터(360)를 연통시키기 위한 연결호스(330)와 연결된다. 각 흡입기(322)와 연결되는 각각의 연결호스(330)는 수집기(332)를 통해 상기 흡입모터(360) 및 가스 검출기(370)와 연결된다.
상기 주행센서(400)는, 제1전방바퀴 케이싱(224a)에 마련되며, 탐지침(410) 과 상기 탐지침(410)의 동작 여부에 따른 신호를 발생시키는 신호발생부(420)를 포함한다. 상기 탐지침(410)은 흡입기(322)의 전방을 감지할 수 있도록, 상기 제1전방바퀴 케이싱(224a)으로부터 전방으로 연장된다. 상기 신호발생부(420)는 상기 제어부(600)와 신호통신가능하게 연결되어 상기 탐지침(410)의 동작에 따른 신호를 상기 제어부(600)로 전송한다. 상기 탐지침(410)은 용접비드라인(WBL, 도 12참조)이 있는 경우, 도 11의 실선과 같은 상태가 되며, 용접비드라인(WBL, 도 12참조)이 없는 부분에 도달하는 경우, 도 11의 점선과 같은 상태가 된다. 도 11의 점선과 같은 상태에 있는 경우, 신호발생부(420)는 제어부(600)에 용접비드라인(WBL, 도 12참조)이 존재하지 않는다는 신호를 전송하며, 이러한 신호가 전송된 경우, 제어부(600)는 상기 구동유닛(200)을 정지시키게 된다. 본 실시예에서는 탐지침(410)을 이용한 주행센서(400)를 예시하였으나 초음파 센서나 레이져 센서 등 용접비드라인(WBL, 도 12참조)을 검출하기 위한 다양한 센서가 사용될 수 있다.
도 5, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 압착유닛(500)은, 상기 제1측면 플레이트(112)에 회전가능하게 설치되는 조작레버(510)와, 상기 조작레버(510)의 양단 각각에 그 중심으로부터 편심되는 축에 회전가능하게 설치되는 커넥팅 로드(520)와, 상기 커넥팅 로드(520)에 삽입되는 탄성부재(530)를 포함한다.
상기 조작레버(510)는 회전축(512)과 상기 회전축(512)과 연결된 핸들부(516)를 포함한다. 상기 회전축(512)은 상기 제1측면 플레이트(112)에 소정 거리 이격되게 마련된 2개의 힌지부(513)에 삽입된다. 상기 회전축(512)의 양단에는 상기 회전축(512)의 중심으로부터 편심을 이루는 편심축(514, 도 9참조)이 마련된다. 상기 핸들부(516)는 상기 조작레버(510)를 조작하기 위한 것으로서 상기 회전축(512)에 용접 등의 방법에 의해 설치된다.
상기 커넥팅 로드(520)는 2개로 구성되며, 2개의 커넥팅 로드(520) 각각의 일단은 상기 조작레버(510)의 회전축(512) 양단 각각에 마련된 편심축(514)에 회전가능하게 연결된다. 따라서, 상기 조작레버(510)가 그 회전축(512)을 중심으로 회전될 경우, 상기 커넥팅 로드(520)는 직선운동을 하게 된다. 상기 커넥팅 로드(520)는 상기 제1측면 플레이트(112)를 관통하여 제2전방바퀴 케이싱(234a) 및 제2후방바퀴 케이싱(234b) 각각에 그 타단이 고정된다.
상기 탄성부재(530)는 상기 커넥팅 로드(520)에 삽입되며, 그 일단은 상기 제1측면 플레이트(112)에 지지되고, 타단은 상기 제2전방바퀴 케이싱(234a) 및 제2후방바퀴 케이싱(234b)에 지지된다. 상기 탄성부재(530)는 상기 제1측면 플레이트(112)와 상기 제2구동바퀴 유닛(230)을 이격되는 방향으로 가압하고 있는 상태가 된다. 즉, 상기 탄성부재(530)는 상기 제1측면 플레이트(112)에 설치되는 상기 제1구동바퀴 유닛(220)과 상기 제2구동바퀴 유닛(230)을 이격되는 방향으로 탄성 가압하고 있는 상태가 된다.
상술한 바와 같은 구조를 가지는 압착유닛(500)의 동작을 살펴보면, 우선 사용자가 핸들부(516)를 상방으로 회전시키면, 회전축(512)이 회전하게 된다. 상기 회전축(512)이 회전하면, 편심축(514)에 회전가능하게 설치되는 커넥팅 로드(520)는 회전축(512)방향으로 당겨진다. 이 때 상기 커넥팅 로드(520)의 타단은 상기 제2구동바퀴 유닛(230)을 당기게 된다. 따라서 상기 제2구동바퀴 유닛(230)은 상기 구동모터(210)의 구동축(212)을 중심으로 상기 제1구동바퀴 유닛(220)과 근접되는 방향으로 회전하게 된다. 따라서 제1구동바퀴(222)와 제2구동바퀴(232)는 서로 접하게 된다. 이 때 상기 제1구동바퀴(222)와 상기 제2구동바퀴(232)의 사이에는 용접비드라인(WBL, 도 12참조)이 존재하게 되어, 상기 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)는 상기 용접비드라인(WBL, 도 12참조)를 압착하여 용접비드라인(WBL, 도 12참조)에 고정된다.
이와 반대로 상기 핸들부(516)를 하방으로 회전시키면, 상기 커넥팅 로드(520)는 상술한 바와 반대방향으로 직선이동한다. 이 때 탄성부재(530)가 상기 제1측면 플레이트(112)와 상기 제2구동바퀴 유닛(230)을 이격되게 가압하여, 상기 제1구동바퀴 유닛(220)과 상기 제2구동바퀴 유닛(230)은 이격된다.
본 실시예에서는 용접비드라인(WBL, 도 12참조)이 모재(BM, 도 13a 참조)면으로부터 돌출되는 경우에 한정되어 상기 제1구동바퀴(222)와 제2구동바퀴(232)가 상기 용접비드라인(WBL, 도 12참조)에 고정되는 것을 예시하였으나, 본 실시예와는 달리, 상기 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)가 자성을 띄는 자석부재에 의해 제조되고, 상기 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)가 모재(BM, 도 13a 참조) 면에 지지되는 구조를 가지도록 함으로써, 용접비드라인(WBL, 도 12참조)가 모재(BM, 도 13a 참조) 면으로부터 돌출되지 않는 경우에도 동일하게 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)를 모재(BM, 도 13a 참조) 면에 압착된 상태로 누설검사장치가 이동될 수 있게 된다.
상기 제어부(600)는, 상기 주행센서(400) 및 상기 구동모터(210)와 신호통신 가능하게 연결되어, 상기 주행센서(400)로부터 전송된 신호에 따라 상기 구동모 터(210)를 제어한다.
이하, 상술한 바와 같은 구조를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설검사장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 12 내지 도 13b를 참조하면, 우선, 사용자는 누설 검사 대상인 기밀용기에 헬륨(Helium)과 같은 추적 가스를 충전시킨다. 기밀용기에 가스의 충전이 완료되면, 사용자는, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 제1구동바퀴 유닛(220)과 제2구동바퀴 유닛(230) 사이에 용접비드라인(WBL)를 위치시키고, 이와 동시에 복수의 흡입기(322)의 삽입홈(324, 도 7참조)을 복수의 용접비드라인(WBL) 각각에 삽입한다. 그리고, 도 13a에 도시된 바와 같이, 핸들부(516)를 상방으로 즉, A방향으로 회전시키면, 커넥팅 로드(520)가 제2구동바퀴 유닛(230)을 B방향과 같이 당기게 된다. 이에 의해 상기 제1구동바퀴(222)와 제2구동바퀴(232)가 용접비드라인(WBL)을 압착하여 누설검사장치가 용접비드라인(WBL)에 고정되게 된다.
제1 및 제2구동바퀴(222)(232)가 용접비드라인(WBL)에 고정되면, 사용자는 전원 스위치를 ON시킨다. 그러면, 상기 제어부(600, 도 3참조)는 구동모터(210)를 구동시켜 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)를 회전시키고, 흡입모터(360, 도 3참조)를 구동시켜 상기 흡입기(322)의 흡입공(328, 도 7참조)에 부압을 형성시킨다.
상기 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)가 회전하면, 누설검사장치는 용접비드라인(WBL)을 따라 이동하게 되고 복수의 흡입기(322)는 복수의 용접비드라인(WBL) 각각을 따라 이동하면서 각 용접비드라인(WBL)으로부터 공기를 흡입한다. 흡입기(322)에 의해 흡입된 공기는 연결호스(330)를 통해 흡입모터(360, 도 3 참조)를 거쳐 가스 검출기(370, 도 3참조)로 이동된다. 그러면 가스 검출기(370, 도 3참조)는 흡입된 공기 중에 추적가스의 성분이 있는지를 분석한다. 추적가스 성분이 검출되면, 가스 검출기(370, 도 3참조)는 경보음을 울리거나, 제어부(600, 도 3참조)에 신호를 보내 상기 제어부(600)가 미 도시된 표시부로 가스 누설의 내용을 출력한다.
여기서, 상기 흡입기(322)의 삽입홈(324, 도 7참조)의 양면(326a)(326b, 도 7참조) 각각에 상하로 3개 형성된 흡입공(328)에 의해 상기 흡입기(322)가 상하 진동을 하더라도, 3개의 흡입공(328) 중 어느 하나의 흡입공(328)가 용접비드라인(WBL)으로부터 누설된 가스를 흡입할 수 있게 된다.
또한, 누설검사장치가 주행하면서 모재(BM)의 표면과 접촉되는 흡입기 바퀴(350, 도 7참조)는 모재(BM)의 표면으로부터 전달되는 진동을 지지체(345, 도 7참조)에 전달된다. 전달된 진동은 상기 제1완충부재(347, 도 7참조)과 제2완충부재(348, 도 7참조)에 의해 흡수되어 구동유닛(200, 도 4참조) 및 흡입기 유닛(320, 도 7참조)으로 전달되는 것을 방지하게 된다.
또한, 누설검사장치가 용접비드라인(WBL)을 따라 이동시, 주행센서(400)의 탐지침(410)은 용접비드라인(WBL)을 탐지하게 되며, 도 11에 점선으로 표시된 바와 같이, 탐지침(410)이 용접비드라인(WBL)이 끝단점을 만나면 하측으로 회전하게 되며, 이에 의해 신호발생부(420)는 제어부(600)에 용접비드라인(WBL)의 끝단점이라는 신호를 출력한다. 그러면, 제어부(600, 도 3참조)는 구동모터(210, 도 3참조) 및 흡입모터(360, 도 3참조)를 정지시켜, 누설검사장치의 주행을 정지시킨다.
누설검사작업이 완료되면, 사용자는 핸들부(516)를 하방으로, 즉 C방향으로 회전시킨다. 그러면, 탄성부재(530)는 제1측면 플레이트(112)와 제2구동바퀴 유닛(230)이 이격되도록 가압하여 제1 및 제2구동바퀴(222)(232)는 용접비드라인(WBL)으로부터 이격된다.
그 후, 사용자는 누설검사장치를 다른 용접비드라인(WBL)에 상술한 바와 동일한 과정을 통해 운용을 하거나, 작업을 종료한다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설검사장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도,
도 2는 도 1의 결합 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 누설검사장치의 제어 블럭도,
도 4는 도 1에 도시된 누설검사장치의 상면을 개방하여 도시한 평면도,
도 5는 도 1에 도시된 누설검사장치의 하면을 개략적으로 나타낸 저면도,
도 6은 도 1에 도시된 누설검사장치의 구동바퀴 유닛을 개략적으로 나타낸 측면도,
도 7은 도 1의 흡입기 유닛을 개략적으로 나타낸 분해 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 흡입기를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 9는 도 1에 도시된 압착유닛의 커넥팅 로드와 회전축의 연결구조를 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 1에 도시된 압착유닛의 구조를 설명하기 위한 측면도,
도 11은 도 1에 도시된 주행센서의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 12는 도 1에 도시된 누설검사장치가 모재(BM)에 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 13a 및 도 13b는 도 1에 도시된 압착유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100; 케이싱 200; 구동유닛
210; 구동모터 220, 230; 제1 및 제2구동바퀴 유닛
222, 232; 제1 및 제2구동바퀴 224, 234; 제1 및 제2구동바퀴 케이싱
240; 동력전달유닛 242; 전방웜휠
244; 후방웜휠 246a; 전방웜
246b; 후방웜 300; 흡입유닛
310; 암(Arm) 320; 흡입기 유닛
322; 흡입기 340; 지지유닛
350; 흡입기 바퀴 360; 흡입모터
370; 가스 검출기 400; 주행센서
410; 탐지침 420; 신호발생부
500; 압착유닛 510; 조작레버
520; 커넥팅 로드 530; 탄성부재
600; 제어부 WBL; 용접비드라인
BM; 모재

Claims (6)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱을 용접비드라인(WBL)을 따라 이동시키기 위한 구동유닛;
    상기 케이싱에 마련되며, 용접비드라인(WBL)의 가스 누설을 감지하기 위한 흡입유닛;
    용접비드라인(WBL)을 감지하기 위한 주행센서; 및
    상기 주행센서로부터 검출된 신호에 따라 상기 구동유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 구동유닛은,
    구동모터;
    상기 구동모터의 구동축과 교차하는 방향의 일 측에 배치되며, 상기 구동모터의 구동축에 회전가능하게 지지되는 제1구동바퀴 유닛;
    상기 구동모터의 구동축과 교차하는 방향의 타 측에 배치되며, 상기 구동모터의 구동축에 회전가능하게 지지되는 제2구동바퀴 유닛;
    상기 구동모터의 동력을 상기 제1 및 제2구동바퀴 유닛에 전달하기 위한 동력전달유닛;을 포함하며,
    상기 흡입유닛은,
    상기 케이싱에 마련되며, 신축가능한 암;
    상기 암에 설치된 흡입기 유닛;
    상기 흡입기 유닛에 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터; 및
    상기 흡입기 유닛을 통해 흡입된 가스를 분석하기 위한 가스 검출기;를 포함하고,
    상기 암은 상기 케이싱의 진행방향과 교차되는 방향으로 설치되고,
    상기 흡입기 유닛은 복수 개가 상기 암에 이동가능하도록 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 누설검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 흡입기 유닛은 상기 암에 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 누설검사장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 흡입기 유닛은,
    상기 암을 따라 이동가능하게 설치되는 지지유닛; 및
    상기 지지유닛에 착탈가능하게 설치되는 흡입기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설검사장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지유닛은,
    상기 암에 이동가능하게 설치되는 슬라이딩 부재;
    상기 슬라이딩 부재에 상하 이동가능하게 설치되는 지지체; 및
    상기 지지체와 상기 슬라이딩 부재 사이에 개재되는 제1완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설검사장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지유닛은,
    상기 지지체에 설치되며 상기 흡입기가 장착되는 홀더;
    상기 홀더와 상기 지지체 사이에 개재되는 제2완충부재; 및
    상기 지지체를 이동가능하게 지지하기 위한 흡입기 바퀴;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설검사장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 흡입기는,
    용접비드가 삽입되는 홈이 형성되며, 상기 홈의 양면 각각에는 상하로 배치된 복수의 흡입공이 형성된 것을 특징으로 하는 누설검사장치.
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