KR100800640B1 - 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자로 헤드와 압력용기를 고정하는 스터드 볼트의 내부 결함의 존재 여부를 확인하는 스터드볼트 자동 검사 초음파 프로브에 관한 것이며,

본 발명은 스캐너 제어용 프로그램과 초음파 검사 결과 분석용 프로그램을 포함하는 산업용 컴퓨터, 스캐너에 동력을 전달해 주는 모터 드라이버, 모터 컨트롤 유닛으로 이루어진 제어부와, 초음파 신호를 스터드 볼트에 송, 수신하여 스터드 볼트의 비파괴 검사를 수행하는 초음파 시스템과 초음파 프로브로 이루어진 검사부와, 제어부의 신호를 받아 초음파 프로브를 상/하, 시계/반시계 방향으로 움직여 검사 위치로 초음파 프로브를 이송하는 스캐너와 라드(Rod)로 이루어진 기계부를 포함하는 구성이 제시된다.

스캐너를 이용한 스터드 볼트 자동 검사 시스템을 통해 원자로의 스터드 볼트를 검사함에 있어서 검사 시간을 줄이고, 스터드 볼트 내의 결함의 정확한 위치 정보를 얻을 수 있는 효과가 있다.

스터드 볼트, 초음파 비파괴 검사, 미케니컬 스캐너, 원자로 압력용기

Description

스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브{A stud bolt an automatic inspection supersonic waves probe}

도 1: 스터드 볼트 자동 검사 초음파 시스템 블럭 구성도

도 2: 스캐너 제어용 소프트웨어의 사용자 인터페이스 화면

도 3: 도 2 에 표시한 스터드 볼트의 종류 그림

도 4: 도 2 의 탭 메뉴에서 모터 셋업을 선택하였을 때의 창

도 5: 도 2 의 탭 메뉴에서 전체 체적 검사(Full Body Inspection)를 선택하였을 때의 창

도 6: 스터드 볼트 자동 검사를 위한 스캐너의 정면도및 우측면도

도 7:스캐너의 메인 프레임을 보이는 단면도

도 8: 스캐너의 그립 작용 원리를 나타낸 요부 도면

도 9: 초음파 프로브를 그립하여 이동하는 라드의 분해 사시도

도 10: 상하 이동수단의 단면도

도 11: 라드와 결합 하여 사용되는 초음파 프로브의 사시도,

도 12: 초음파 프로브의 정면도 및 부분 단면도

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1: 초음파 시스템 2: 산업용 컴퓨터

3: 모터 드라이버 컨트롤 제어부(MDCU) 4: 모터 드라이버(MD)

5: 스캐너 제어용 소프트웨어

11: 스터드 볼트 종류 표시 영역 12,13: 모터 회전 표시부

14,15: 운동 제어 영역 16; 탭 메뉴

17: 스터드 볼트 선택 스크롤 메뉴 18: 스터드 볼트 사양 표시 영역

19: 모션(Motion) 버튼 20: 정지(Stop) 버튼

21: 웨스팅하우스형 스터드 볼트 22: 한국형 스터드 볼트

31, 32: 가, 감속도 설정 영역

41: 사이클 정의 영역 42: 제한거리 설정 영역

43: 전체 제적 검사(Full Body Inspection) 실행 버튼

44: 시계 방향 회전 설정 45: 피딩 설정

46: 반시계 방향 회전 설정

50: 스캐너

51: 상/하 구동용 모터 52: 회전 구동용 모터

53: 상/하 운동 기어 장치 54: 회전 운동 기어 장치

55: 고정용 죠(Jaw) 56: 스캐너 고정 핸들

57: 메인 프레임

60: 라드

61: 하부라드 62: 상부라드

63: 나사홈 64: 센서 고정돌륜

65: 랙 기어 66: 케이블 홈

67: 요부 68: 철부

70: 초음파 프로브

71: 센서 하우징 72: 완충용 스프링

73: 초음파 발진소자부 고정 나사 74: 초음파 발진소자부

74-1: 초음파 유닛 75: 라드 고정 핀 75a: 라드고정홈 76: 볼 슬라이드 77: 슬릿

본 발명은 원자로의 압력관 헤드와 압력용기(베셀)를 고정하고 있는 스터드 볼트의 안정성을 확보하기 위해 스터드볼트 내외부의 결함 존재 여부를 확인하는 초음파 비파괴 검사용 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브에 관한 것이다.

원자로의 압력관 헤드와 베셀을 고정하는 스터드 볼트는 원자로의 안전한 운영을 위해서 간과해서는 안 될 중요한 부분이기 때문에 주기적으로 스터드 볼트를 검사해야 한다.

종래에는 초음파 시스템에 초음파 프로브를 부착하고, 초음파 프로브를 라드에 고정하고 라드와 초음파 센서 일체를 스터드 볼트 중앙의 관통 구멍에 삽입한 후 검사자가 직접 라드를 잡고 위치를 조절하면서 초음파 시스템의 초음파 신호를 살펴보며 스터드 볼트의 각 부위를 검사하였다. 검사 중 결함 신호가 발생하면 현재 라드의 깊이와 회전 각도를 직접 측정하여 결함의 위치 등 정량적 정보를 수집하였는데 이 경우 오차의 발생 소지가 많았다.

상기 종래기술은 사람이 초음파 프로브를 고정한 라드를 잡고 움직이면서 스터드 볼트를 검사하기 때문에 결함의 정확한 위치 정보를 제공 할 수 없고, 스터드 볼트의 일부분의 검사를 지나칠 수도 있어서, 스터드 볼트 내에 존재하는 결함 정보를 파악하는 데에 여러 가지 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 스터드 볼트의 초음파 비파괴 검사에 있어서, 스터드 볼트에 존재하는 결함의 정확한 위치 정보를 제공하고, 스터드 볼트의 검사해야할 모든 부분을 빠짐없이 검사하는 방법을 제공하여 결과적으로 원자로의 운영에 안전성을 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로써, 본 발명은 컴퓨터 프로그램을 통해서 스캐너를 제어하여 초음파 프로브를 고정한 라드의 움직임을 조절하는 장치가 제시된다.

또한 본 발명은 봉상의 어레이 형태의 초음파 프로브를 제공하여 스터드볼트의 내외부를 정확하게 측정 가능토록 한다.

즉, 본 발명은 다수의 초음파 유닛을 폭방향으로 적층한 초음파 어레이 형태의 초음파 발진소자부;

초음파 발진 소자부를 수용하는 반원형 발진 소자부 하우징; 및

상기 발진 소자부 하우징과 결합하여 봉체를이루는 센서 하우징을 포함하는 초음파 프로브를 제공한다.

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이하, 본 발명의 실시예에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 대표도로서 스터드 볼트 자동 검사 초음파 시스템의 구성을 보여 주고 있다. 스터드 볼트 자동 검사 초음파 시스템은 메인제어부(a1), 검사부(a2), 기계부(a3) 3개의 기능적 요소로 이루어진다.

메인제어부(a1)는 산업용 컴퓨터(2), 스캐너 제어 소프트웨어(5), 디스플레이용 모니터인 디스플레이(5a), 모터 드라이버 컨트롤 제어부(3), 각 모터 드라이버(4a)(4b)로 이루어진 모터 드라이버(4)로 구성되고, 상기한 산업용 컴퓨터(2)는 스캐너 제어용 소프트웨어(5)를 내장하고 있으며 모터 드라이버 컨트롤 제어부(3)와 하나의 데이터 전송 케이블로 연결 되어 있고 모터 드라이버 컨트롤 제어부(3)는 2개의 모터 드라이버(4a,4b)와 제어 신호 전송 케이블과 엔코더 신호 전송 케이블로 연결 되고, 또한 초음파 시스템(1)에 엔코더 신호를 전송하기 위해 엔코더 신호 전송 케이블이 초음파 시스템(1)과 연결 된다.

이렇게 연결된 메인제어부(a1)는 사용자는 상기한 스캐너 제어 소프트웨어(5)를 통해서 상/하 운동과 회전 운동을 유도하는 제어 신호를 상기한 모터 드라이버 컨트롤 유닛(제어부)(3)에 송신하면 모터 드라이버 컨트롤 제어부(3)는 제어 신호를 해석하여 상기한 2개의 모터 드라이버를 구동하여 상/하 구동용 모터(51)와 회전 구동용 모터(52)를 회전 시킨다. 그리고 각각의 모터 내부에 있는 엔코더로부터 상/하 운동 거리와 회전한 각도 정보를 산업용 컴퓨터(2)가 받아서 스캐너 제어 소프트웨어(5) 상의 운동 제어 영역(14,15)에 표시해 주고, 초음파 시스템(1)에 엔코더의 정보를 송신해준다.

검사부(a2)는 초음파 시스템(1)과 초음파 프로브(70)로 구성되며 초음파 시스템에 전용 커넥터를 통해서 초음파 프로브와 결합된다. 이렇게 결함된 검사부(a2)는 메인제어부(a1)가 스캐너(50)의 2개의 모터를 구동하여 위치를 변화 시키는 동안 상기한 초음파 시스템(1)은 산업용 컴퓨터(2)의 제어 지령을 받아 계속하여 초음파 신호를 상기한 초음파 프로브(70)를 통해서 스터드 볼트 내부로 송신하고, 그 반사신호를 수신하여 초음파 검사 정보를 얻는다. 초음파 시스템(1)은 사용하는 초음파 프로브(70)의 종류에 따라서 단일 초음파, 위상배열 초음파를 송, 수신할 수 있다. 그리고 초음파 시스템(1)은 모터 내부의 엔코더가 제어부로 송신하는 상/하 운동 거리와 회전한 각도 정보를 산업용 컴퓨터(2)를 통하여 제공받아 스터드 볼트의 특정 위치에서의 초음파 검사 정보를 디스플레이(5a) 상의 스캐너제어용 소프트웨어(5)를 통하여 나타낼 수 있다.

기계부(a3)는 스캐너(50)와 라드(60)로 구성되며 스캐너의 중앙의 원통 통로를 통해 라드 표면에 일체로 형성한 랙기어가 기어 결합하여 상하로 움직일 수 있도록 결합된다.

이렇게 결합된 검사부(a2)는 상기한 스캐너(50)를 제어하여 스터드 볼트(21,22)의 자동 검사 시 스캐너(50)의 메인 프레임(57)을 스터드 볼트(21,22)에 고정하고, 모터(51,52)의 회전으로 초음파 프로브(70)를 부착한 라드(60)를 검사하고자 하는 위치로 움직여 스터드 볼트의 전체적인 검사를 수행하게 한다.

도 2는 스캐너 제어용 소프트웨어의 사용자 인터페이스를 나타낸 것이다. 스캐너 제어용 소프트웨어(5)는 Westinghouse type(21), KSNP type(22) 2가지 스터드 볼트 중 검사 대상이 되는 스터드 볼트를 표시 하는 스터드 볼트 종류 표시 영역(11), 스캐너(50)의 제어 시 2개의 모터 회전을 표시하는 모터 회전 표시부(12,13), 상/하, 시계/반시계 방향으로 운동 시 센서의 위치와 이동 속도를 설정하고 이동을 명령하는 Motion 버튼(19) 및 정지 버튼(20)을 포함하는 운동 제어 영역 (14,15)을 포함하고 있는 메인 창과 그 아랫부분에 별도의 설정을 위한 탭 메뉴(16)가 있다. 설정을 위한 탭 메뉴(16)에는 Inspection Condition, Motor Setup, 전체 체적 검사(Full Body Inspection), ETC가 있다. 상기한 Inspection Condition 메뉴는 스터드 볼트의 종류를 선택하는 스터드 볼트 선택 스크롤 메뉴(17)를 포함하고 각각의 스터드 볼트의 종류에 따른 사양을 표시하는 스터드 볼트 사양 표시 영역(18)으로 구성된다.

도 3은 스터드 볼트의 종류를 나타낸 것이다. 스터드 볼트 선택 스크롤 메뉴(17)에서 Westinghouse type 스터드 볼트(21), KSNP type 스터드 볼트(22)를 선택하면 스터드 볼트 종류 표시 영역(11)에 해당하는 스터드 볼트가 표시된다. 각각의 스터드 볼트에서 빗금으로 표시된 영역은 실제로 검사가 필요한 영역을 표시한 것이다.

도 4는 도 2의 탭 메뉴에서 Motor Setup을 선택하였을 때의 창이다. 상/하 운동과 시계/반시계 방향 운동을 하는 모터 각각에 대해서 가속도와 감속도를 설정해 주는 가, 감속도 설정 영역(31,32)이 있다. 상기한 가, 감속도 설정 영역(31,32)에 가, 감속도를 설정하면 스캐너가 상/하, 시계/반시계 방향 운동 시 운동 제어 영역(14,15)에 표시된 속도에 이르기 까지 일정한 가속도로 속도를 증가 시키게 된다. 또한 운동 제어 영역(14,15)에서 설정한 위치에 도착하여 정지 할 때도 일정한 감속도로 속도가 감소하면서 정지하게 된다.

도 5는 도 2의 탭 메뉴에서 전체 체적 검사(Full Body Inspection)를 선택하였을 때의 창이다. 사이클을 정의하는 사이클 정의 영역(41), 스터드 볼트의 위쪽 과 아래쪽에 검사하지 않는 제한거리를 설정하는 제한거리 설정 영역(42), 전체 체적 검사(Full Body Inspection)를 실행하는 전체 체적 검사(Full Body Inspection) 실행 버튼(43)이 있다. 상기한 사이클 정의 영역(19)에는 전체 체적 검사(Full Body Inspection)의 이동 거리와 회전 각도를 설정하는 영역으로 스터드 볼트 전체를 한번에 검사 하고자 할 때 시계 방향 회전 설정(44), 피딩 설정(45), 반시계 방향 회전 설정(46), 피딩 설정(45) 창에 값을 설정하여 하나의 사이클로 정의하여 사용한다. 그리고 상기한 제한거리 설정 영역(42)에는 위쪽과 아래쪽의 제한거리를 제외한 부분에서 사이클을 반복하여 스터드 볼트 전체를 검사하도록 한다. 제한거리의 설정은 초음파 프로브(70) 규격과 스터드 볼트의 검사 부위에 따라서 적당한 값을 설정할 수 있다. 전체 체적 검사(Full Body Inspection) 검사를 위한 설정은 별도의 소프트웨어로 작성되어 실행할 수도 있다.

도 6은 스터드 볼트 자동 검사를 위한 스캐너이고, 도 7 은 메인 프레임 부분을 나타낸 수진 단면도, 도 8 은 그립수단을 이루는 죠의 그립작용원리를 나타낸 도면, 도 10 은 상하운동 기어장치(53)의 단면도를 나타낸 것이다. 스캐너(50)에는 상/하 구동용 모터(51)와 회전 구동용 모터(52), 상/하 운동 기어 장치(53), 회전 운동 기어 장치(54), 고정용 죠(Jaw)(55)와 스캐너 고정 핸들(56), 그리고 메인 프레임(57)으로 이루어진다. 이렇게 구성된 스캐너에서 상기한 상/하 구동용 모터(51)와 회전 구동용 모터(52)는 상기한 모터 드라이버(4)로부터 구동 제어 신호를 받아 회전하고 그 회전에 관한 정보를 엔코더를 통해서 다시 모터 드라이버(4)제어부(3) 및 산업용 컴퓨터(2)에 전달해 준다. 상기한 상/하 운동 기어 장치(53)는 상/하 구동용 모터(51)로부터 동력을 구동기어(53-2)를 통하여 전달받고, 이는 종동기어(53-4)에도 풀리등을 통하여 전달히고, 라드 이동공(53-1)에 끼워진 라드는 각 기어(53-2)(53-4)에 대응하는 라드 이동공(53-1) 대응위치에 설치한 베아링(53-3)의 지지력으로 라드(60)를 상/하로 움직이게 하고(라드(60)의 랙기어(65)와 기어결합으로 상하 이동하고), 상기한 회전 운동 기어 장치(54)는 회전 구동용 모터(52)로부터 동력을 웜(54-1)을 통하여 전달받아, 상하운동 기어장치(53)의 하단에 일체로 노출된 자전풀리기어(53-4)에 동력을 전달하면 상하구동용모터(51)와 상하운동기어장치(53)가 동시에 자전하고, 아울러 상하운동기어장치(53)의 자전풀리기어(53-5)에 형성한 라드이동공(53-1)에 이동 가능토록 끼워진 라드(60)를 함께 회전 운동하게 한다. 그리고 상기한 스터드 볼트와 스캐너의 결합 시 스캐너고정핸들(56)과 핀((56-1)으로 결합되고 메인프레임(57) 내면에 동축으로 설치된 조구동관(57-1)은, 조구동관(57-1)의 상승시 중간이 메인프레임(57) 하단에 고정된 힌지(57-2)에 유착되어 시계 방향으로 회전하는 회전레버(57-3)와, 회전레버(57-3)의 시계방향 회전으로 그립 방향으로 이동하는 고정용조(55)를 구동하도록 이루어진다. 고정용조(55)는 스터드 볼트의 상부를 잡아 주는 역할을 하고, 상기한 스캐너 고정 핸들(56)은 고정용 죠(Jaw)(55)를 잠그거나 푸는(상기 역순) 핸들이다. 상기한 메인 프레임(57)은 스캐너 상의 상/하, 회전 운동 기어 장치(53, 54)와 스터드 볼트를 이어 주는 몸통에 해당한다.

도 9 는 스캐너와 결합하여 초음파 프로브(70)의 위치를 결정하는 라드(60)를 나타낸 것이다. 라드(60)는 각각 4개의 반팔각형 하부라드(61)와 상부라드(62) 로 구성되어 있으며, 상부라드(62)에는 스캐너의 상/하 운동 기어 장치(53)와 맞물리는 랙기어(65)가 있고, 각각의 라드 상, 하부에는 상부라드(62)와 하부라드(61)를 결합하기 위한 나사홈(63)이 있으며 상부라드(62)와 하부라드(61)의 연결부에 뒤틀림을 방지하는 요철부(67,68)가 있고, 라드(60)의 한 쪽 끝은 초음파 프로브(70)를 고정하기 위한 센서 고정돌륜(64)이 있다. 상부라드, 하부(62,61) 중 하나는 그 길이가 길어 상호 엇갈리게 연장 결합토록 한다. 이렇게 구성된 라드(60)를 조립할 때 하부라드(61)를 놓고 초음파 프로브(70) 케이블을 라드의 케이블 홈(66)에 넣은 다음 상부라드(62)를 덮어서 나사를 나사홈(63)에 기고 조여 결합하여 준다.

도 11은 스터드 볼트의 자동 검사에 사용할 수 있는 초음파 프로브(70)를 나타낸 사시도, 도 12 는 정면도 및 부분별단면도이다. 초음파 프로브(70)는 센서 하우징(71), 완충용 스프링(72), 초음파 발진소자부 고정 나사(73), 초음파 발진소자부(74), 라드 고정 핀(75), 볼 슬라이드(76)로 구성되며, 상기한 센서 하우징(71)은 그 선단부에 선단으로 갈수록 직경이 작아지게 테이퍼 면이 형성되며, 스터드 볼트의 내경보다 작게 하여 스터드 볼트의 내부로 잘 들어가게 한다. 상기한 완충용 스프링(72)은 초음파 발진소자부(74)가 부착되었을 때 초음파 발진소자부(74)를 외부로 밀어 주어 슬릿(77)을 유지하도록 하는 역할을 한다. 이것은 스터드 볼트의 내부 검사 시 초음파 프로브(70)와 스터드 볼트의 내부의 접촉을 좋게 하기 위한 것이다.상기 슬릿(77)은 발진소자부하우징(74a) 및 센서하우징(71)의 대향면에 형성되어 초음파 인식용 유체의 이동을 원활하게 한다. 상기한 초음파 발진소자부 고정 나사(73)는 초음파 발진소자부가 부착 되었을 때 초음파 발진소자부를 잡아 주는 나사이다. 그리고 상기한 라드 고정 나사(75)는 라드(60)와 연결할 때 라드(60)의 센서 고정돌륜(64)을 센서 하우징(71) 내부로 넣고 나사를 조여 라드(60)와 초음파 프로브(70)를 고정하며 상기한 볼 슬라이드(76)는 스터드 볼트 검사 시 접촉 면적을 최소화하여 스터드 볼트의 내면 보호를 위한 것으로, 볼슬라이드(76)는 스터드볼트 내경과 점접촉을 가능토록 하는 볼(76-1)과, 볼을 외경측으로 밀어주는 스프링(76-2)과, 볼(76-1)과 스프링(76-2)을 함께 결합하여 센서하우징(71)의 반경 위치에 관통 형성한 볼슬라이드 고정홀(76-4)에 나사 결합하여 분리 및 조정 가능토록 안치되는 볼슬라이드나사(76-3)로 이루어진다. (75-1)은 라드 고정핀홀이다. 센서 하우징(71)의 모양은 초음파 발진소자부(74)가 단일 센서, 사각 센서, 위상 배열 센서 등 어떤 것인가에 따라 달리 제작 될 수 있다.

이하에서는 상기한 본 발명의 실시 예에 대한 구성의 설명을 참조하여 본 발명의 작용을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 스터드 볼트 자동 검사 초음파 시스템으로 제어부, 검사부, 기계부로 구성 되어있다. 스터드 볼트 검사를 위해서 사용자는 상기한 초음파 시스템(1)에 초음파 프로브(70)를 연결하고 초음파 프로브(70)의 케이블을 라드(60)의 내부에 넣고 초음파 프로브(70)를 라드(60)의 끝에 고정한 후 라드(60)를 스캐너(50)의 내부에 끼워 넣는다. 또한 산업용 컴퓨터(2)와 모터 드라이버 컨트롤 유닛(3)을 데이터 전송 케이블로 연결하고, 모터 드라이버 컨트롤 유닛(3)은 각각의 모터 드라이버(4)와 제어 신호 케이블, 엔코더 신호 케이블을 연결하고, 초음파 시스템(1)과 엔코더 신호 케이블을 연결하고, 각각의 모터 드라이버(4)는 상/하 구동용 모터(51), 회전 구동용 모터(52)와 제어 신호 케이블, 엔코더 신호 케이블을 연결한다.

이렇게 연결한 후 상기한 스캐너 제어용 소프트웨어(5)에서 검사하고자 하는 스터드 볼트의 종류를 스터드 볼트 선택 스크롤 메뉴(17)에서 선택하고, 운동 제어 영역(14,15)에 상/하 운동과 회전 운동을 위한 이동 위치와 이동 속도를 설정하고 Motion 버튼(19)을 누르면 스캐너는 상/하 운동, 회전 운동을 하여 라드(60)에 부착된 초음파 프로브(70)를 스터드 볼트의 검사하고자 하는 위치로 옮긴다. 스캐너(50)가 상/하, 회전 운동을 하는 동안 초음파 시스템(1)은 계속하여 초음파 프로브(70)가 이동하면서 송, 수신한 초음파 신호를 통해 초음파 검사를 하고 있어서 초음파 프로브(70)의 이동 경로를 따른 초음파 검사가 수행되고, 동시에 상/하 구동용 모터(51), 회전 구동용 모터(52)의 엔코더로부터 위치 이동 정보를 수신하여 스캐너 제어용 소프트웨어(5)의 운동 제어 영역(14,15)에 나타내 주기 때문에 검사하는 위치에 대한 정확한 정보를 알 수 있다. 검사 할 위치로 이동이 끝나면 초음파 프로브(70)가 위치한 자리에서 계속하여 초음파 신호를 송, 수신하여 초음파 검사를 수행한다.

위에서 설명한 바와 같이 스터드 볼트의 특정 위치를 검사할 수도 있고 스터드 볼트 전체를 한 번에 검사하기 위해 전체 체적 검사(Full Body Inspection) 실행 버튼(43)을 사용할 수도 있다. 전체 체적 검사(Full Body Inspection)를 하기 위해 먼저 제한 거리 설정 영역(42)에서 스터드 볼트의 위쪽과 아래쪽 부분에서 초음파 프로브(70)가 검사 할 수 없는 영역을 설정하고, 사이클 정의 영역(41)에서 시계 방향 회전 설정(44), 피딩 설정(45), 반시계 방향 회전 설정(46)을 한 후 전체 체적 검사(Full Body Inspection) 실행 버튼(43)을 누르면 초음파 프로브(70)는 제한 거리 설정 영역(42)에 설정된 거리를 제외한 모든 영역에 대해서 시계 방향으로 회전, 피딩, 반시계 방향으로 회전, 피딩의 사이클을 반복하여 전체를 검사하게 된다. 물론 전체 체적 검사(Full Body Inspection)를 수행하는 동안에도 상/하 구동용 모터(51), 회전 구동용 모터(52)의 엔코더로부터 위치 이동 정보를 수신하여 스캐너 제어용 소프트웨어(5)의 운동 제어 영역(14,15)에 나타내 주기 때문에 검사하는 위치에 대한 정확한 정보를 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스터드 볼트를 스캐너를 이용하여 자동으로 검사하기 때문에 사람의 손으로 검사하는 것과 비교할 때 검사 시간을 단축 시켜 주고, 또한 검사하는 위치에 대한 정확한 정보를 제공하기 때문에 검사하는 스터드 볼트에 존재하는 결함의 위치를 명확히 알 수는 효과가 있다. 또한 라드를 분리하여 여러 개의 초음파 센서를 교환하여 사용할 수 있어서 단일 센서, 사각 센서, 위상 배열 센서를 사용한 다양한 초음파 검사 결과를 얻는 효과도 있다.

Claims (12)

1. 다수의 초음파 유닛(74-1)을 폭방향으로 적층한 초음파 어레이 형태의 초음파 발진소자부(74);

   초음파 발진 소자부(74)를 수용하는 반원형 발진 소자부 하우징(74a); 및

   상기 발진 소자부 하우징(74a)과 결합하여 봉체를이루는 센서 하우징(71)을 포함하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
2. 제 1 항에 있어서, 센서하우징(71)의 선단부는 선단으로 갈수록 직경이 작아지도록 테이퍼 면이 형성되어 이룬 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
3. 제 1 항에 있어서, 발진소자부하우징(74a) 및 센서하우징(71)의 대향면은 초음파 인식용 유체의 이동을 원활하게 하는 슬릿(77)을 이룬 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
4. 제 1 항에 있어서, 센서하우징(71)의 수 개소에는 직경 방향으로 스터드볼트(21,22) 내경과 점 접촉으로 가능케 하는 볼(76-1)과, 볼(76-1)을 탄발시키는 스프링(76-2)을 포함하는 볼슬라이드(76)를 수용하는 볼슬라이드 고정홀(76-4)를 형성한 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
5. 제 1 항에 있어서, 센서하우징(71)의 후단에는 스캐닝 라드(60) 결합용 라드 고정홈(75a)이 있고, 라드고정홈(75a)에는 라드(60)와 분리를 막는 라드고정핀(75)이 설치된 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
6. 제 5 항에 있어서, 라드(60)는 길이방향으로 분리되며 상부 라드(62)와 하부라드(61)로 분리 가능토록 결합된 각형관 형상이며,

   각형관의 선단은 라드 고정홈(75a)에 끼움 결합하는 센서고정돌륜(64)을 이룬 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
7. 제 6 항에 있어서, 상부라드(62)와 하부라드(61) 중 적어도 하나의 라드 표면에는 상하 이동용 동력을 전달하는 랙기어(65)가 형성된 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
8. 제 6 항에 있어서, 각형관은 팔각형인 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
9. 제 6 항에 있어서, 상부라드(62)와 하부라드(61)는 길이가 달라서 상하 교대로 연장되며, 각 라드는 뒤틀림 방지용 요철부(67,68) 결합 상태로 연장되도록 구성한 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
10. 제 6 항에 있어서, 라드(60)는 검사할 스터브 볼트(21,22) 내경을 따라 스캐너(50)에 의하여 상하 이동하며,

    스캐너(50)는 라드 상하 이동 동력을 제공하는 상하이동수단과,

    메인프레임에 고정되어 상기 상하 이동수단을 자전시켜 라드를 함께 자전토록 하는 자전운동수단과,

    상하이동수단을 지지하며 라드의 상하이동을 안내하고, 스터드볼트(21,22) 내경과 관통하는 관체형 메인프레임(57)과,

    메인프레임(57) 하단에 설치되어 스터드볼트 외경을 그립하는 그립수단으로 이루어진 스터드 볼트 자동 검사 초음파 프로브.
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