KR100943219B1 - Inspecting Scanner Using Ultrasonic Wave - Google Patents

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KR100943219B1
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Abstract

검사시간을 단축시키고, 공간의 제약을 받지 않으면서 안정되게 검사를 수행할 수 있는 초음파 검사용 스캐너가 개시된다. 본 발명에 따른 초음파 검사용 스캐너는 배관 형태의 피검사체 외측에 제공되며, 상기 피검사체의 초음파 검사를 수행하는 초음파 센서가 구비된 본체, 상기 본체 상에 회전 가능하게 결합되어, 상기 피검사체의 외면을 따라 구름운동을 하는 복수 개의 이동바퀴 및 상기 복수 개의 이동바퀴 중 적어도 어느 하나를 구동시키는 구동유닛을 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 의하면 초음파 검사를 위해 별도의 구조물을 설치하지 않기 때문에 검사시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있고, 주변공간이 협소한 곳에서도 사용이 가능하며 구조적으로 안정된 형태로 초음파 검사를 수행할 수 있다.Disclosed is an ultrasound scanner capable of shortening an inspection time and stably performing an inspection without being limited by space. Ultrasonic inspection scanner according to the present invention is provided on the outside of the test object in the form of a pipe, the main body is provided with an ultrasonic sensor for performing an ultrasonic test of the test object, rotatably coupled to the main body, the outer surface of the test object It comprises a plurality of moving wheels and the driving unit for driving at least one of the plurality of moving wheels to perform a cloud movement along the. Therefore, according to the present invention, since the separate structure is not installed for the ultrasonic inspection, the inspection time can be drastically shortened, and it can be used even in a narrow space, and the ultrasonic inspection can be performed in a structurally stable form. have.

초음파, 피검사체, 바퀴, 곡률 Ultrasound, Subject, Wheel, Curvature

Description

초음파 검사용 스캐너{Inspecting Scanner Using Ultrasonic Wave}Inspecting Scanner Using Ultrasonic Wave

도 1은 종래 피검사체의 초음파 검사를 수행하는 과정을 나타내는 사시도;1 is a perspective view showing a process of performing an ultrasonic test of a conventional test object;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 검사용 스캐너가 피검사체 상에 제공된 형태를 나타내는 사시도;2 is a perspective view showing a form in which an ultrasound scanner is provided on an object to be inspected according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 초음파 검사용 스캐너를 나타내는 사시도;3 is a perspective view of the ultrasound inspection scanner of FIG.

도 4는 도 2의 초음파 검사용 스캐너를 일 방향에서 본 측면도;4 is a side view of the ultrasound inspection scanner of FIG. 2 viewed from one direction;

도 5는 도 2의 초음파 검사용 스캐너를 타 방향에서 본 측면도;5 is a side view of the ultrasound inspection scanner of FIG. 2 seen from another direction;

도 6은 도 2의 초음파 검사용 스캐너를 상부에서 본 평면도.6 is a plan view of the ultrasound inspection scanner of FIG.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

100: 초음파 검사용 스캐너 110: 본체100: ultrasound scanner 110: main body

112,114: 세그먼트 113: 결합부재112, 114: segment 113: coupling member

115: 센서 회전유닛 116: 회전 프레임115: sensor rotating unit 116: rotating frame

117: 회전 구동부 118: 센서 장착부117: rotary drive unit 118: sensor mounting portion

120: 이동바퀴 130: 구동바퀴120: moving wheel 130: driving wheel

132,134: 서브 바퀴 136: 탄성부132, 134: sub-wheel 136: elastic portion

140: 더미바퀴 146: 탄성부140: dummy wheel 146: elastic portion

150: 구동유닛 152: 구동모터150: drive unit 152: drive motor

154: 구동기어 P: 피검사체154: drive gear P: test object

본 발명은 초음파 검사용 스캐너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 검사시간을 단축시키고, 공간의 제약을 받지 않으면서 안정되게 검사를 수행할 수 있는 초음파 검사용 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound inspection scanner, and more particularly, to an ultrasound inspection scanner capable of shortening the inspection time and stably performing the inspection without being restricted by space.

일반적으로, 원자력 발전소는 증기를 발생시키는 과정에서 냉각수를 사용하며, 이러한 냉각수는 해수가 활용되며, 발전소 주변의 바다로부터 배관을 통하여 공급을 받는다.In general, nuclear power plants use cooling water in the process of generating steam, and the cooling water is utilized by sea water and is supplied through piping from the sea around the power plant.

한편, 이와 같이 냉각수로 사용되는 해수는 염분이 많아 해수가 흐르는 배관 내벽에 부식을 초래하기 때문에 이를 방지하기 위하여 배관의 내벽에 피막처리를 한다. 상기 피막은 Archcoat 또는 PE 재료를 배관 내벽에 2 ~ 3 mm 두께로 배관 모재와 접합시켜 구성된다.On the other hand, since the seawater used as the cooling water has a lot of salts and causes corrosion on the inner wall of the pipe through which the seawater flows, the inner wall of the pipe is coated. The coating is constructed by bonding an Archcoat or PE material to the piping base with a thickness of 2 to 3 mm on the inner wall of the piping.

그런데, 이러한 피막은 원자력 발전소의 가동 중에 해수의 흐름에 의해 접합 부위가 떨어지게 되며, 이렇게 피막이 떨어진 부위가 손상됨으로써 배관 내벽을 부식되어, 원자력 발전소 운영에 막대한 손해를 끼치게 된다.However, such a coating is to fall off the joint site by the flow of sea water during operation of the nuclear power plant, the damaged portion of the coating is corroded to the inner wall of the pipe, causing significant damage to the operation of the nuclear power plant.

따라서, 이러한 배관 부식을 미연에 방지하기 위해서는, 해수가 유입되는 배관 내벽에 접합된 피막에 대한 건전성 확인이 매우 중요하다.Therefore, in order to prevent such pipe corrosion beforehand, it is very important to check the integrity of the film bonded to the inner wall of the pipe into which the seawater flows.

해수유입배관의 내부피막 건전성을 확인하기 위해서는 배관 내벽과 피막과의 접합여부를 확인하는 방법을 사용해야 하는데 배관 내부에서 검사를 할 수가 없기 때문에, 배관 외부에서 검사를 수행하는 여러 방법 중 가장 적합한 방법이 초음파를 이용하여 접합여부를 확인하는 것이다. In order to check the integrity of the inner film of the seawater inlet pipe, it is necessary to check whether the inner wall of the pipe is joined to the film. Since the inspection cannot be performed inside the pipe, the most suitable method among the various methods of performing the inspection outside the pipe is It is to check whether the bonding using the ultrasound.

여기서, 초음파 검사는 고주파수의 음파 빔을 검사할 재질 내로 보내어 표면 및 내부 결함을 검출하는 비파괴검사법의 하나이다. 초음파는 에너지의 손실과 더불어 재질 내를 진행하며 계면에서 반사한다. 초음파 검사는 이와 같이 계면에서 반사된 빔을 검출하여 분석하므로 결함의 존재 및 위치를 알아낼 수 있는 기술이다. Here, the ultrasonic inspection is one of non-destructive inspection methods for detecting surface and internal defects by sending a high frequency sound beam into the material to be inspected. Ultrasonic waves travel through the material with energy loss and reflect at the interface. Ultrasonic inspection is a technique that can detect the presence and location of defects by detecting and analyzing the beam reflected from the interface in this way.

한편, 초음파검사는 검사자가 직접 수동장비를 사용하여 국부적으로 검사를 수행할 수 있지만, 해수 유입 배관과 같이 직경이 크고, 배관의 전 부위를 검사해야 하는 점에서 검사의 재현성 및 신뢰성, Raw Data 저장, 신호처리를 통한 정확한 신호평가 기술 개발을 위하여 최신 자동초음파검사 장비 개발이 요구되며 검사 절차와 기술이 요구된다. On the other hand, the ultrasonic inspection can be performed locally by the inspector using manual equipment, but the diameter is large, such as seawater inflow pipe, and the entire part of the pipe must be inspected, so the reproducibility and reliability of the inspection and raw data storage In order to develop accurate signal evaluation technology through signal processing, it is required to develop the latest automatic ultrasonic inspection equipment and inspection procedure and technology.

특히, 배관 전체에 대해 자동화 검사를 수행할 수 있도록 초음파 검사를 위한 전용 스캐너가 필요하다.In particular, a dedicated scanner for ultrasonic inspection is needed so that automated inspection can be performed for the entire pipe.

이러한 전용 스캐너는 해수 유입 배관의 내부피막 접합 유무를 확인하기 위해서는 배관 전 부위를 정밀하게 검사해야 한다. 배관 형태는 수평배관, 수직배관, 곡률을 가지는 Elbow 배관, Reducer 배관들로 구성되어 있다. 현재 국내외적으로 사용되고 있는 초음파 검사용 스캐너는 배관의 용접부위에 스캐너를 고정시킨 후, 용접부위만 국부적으로 주사 한다. 즉, 직선배관만 검사가 가능하다. 결국 기존의 스캐너로는 Elbow 배관이나 Reducer 배관 등에 적용이 불가능하다. 모든 배관구조에서 사용이 가능한 신개념의 스캐너 개발이 필요하다.These dedicated scanners need to inspect the entire area of the pipes carefully to check whether the seawater inlet pipes are bonded. Pipe type consists of horizontal pipe, vertical pipe, elbow with curvature and reducer pipe. Currently, the ultrasonic scanner used at home and abroad is fixed to the welded portion of the pipe, and then only scans the welded portion locally. That is, only straight pipes can be inspected. As a result, the existing scanner cannot be applied to elbow pipe or reducer pipe. It is necessary to develop a new concept scanner that can be used in all piping structures.

무엇보다, Elbow 배관의 경우 직선배관이나 평판과는 달리 Elbow 배관 내외각의 곡률이 다르고, 따라서 정확하며 일정한 초음파 센서의 접촉이 요구되는 검사요건을 충족시켜야 한다. Above all, the elbow pipe has different curvature of the inside and outside angles of the elbow pipe, unlike the straight pipe or flat plate, and therefore must meet the inspection requirements that require accurate and constant contact of the ultrasonic sensor.

현재, Elbow 전용 스캐너로는 도 1에 도시된 방식이 제안되었다. Currently, the scheme shown in FIG. 1 is proposed as an Elbow-only scanner.

도 1에 도시된 바와 같이, 배관 형태의 피검사체(P) 외측에 커다란 가이드 트랙(10)을 설치하고, 상기 가이드 트랙(10)을 따라 이동로봇(30)이 이동할 수 있도록 구성된다.As shown in FIG. 1, a large guide track 10 is installed outside the pipe-shaped test object P, and the mobile robot 30 can move along the guide track 10.

상기 이동로봇 상에는 상기 가이드 트랙을 따라 이동 가능하도록, 가이드 트랙(10)의 기어에 대응하는 구동기어(32)가 구비된다.On the mobile robot, a drive gear 32 corresponding to the gear of the guide track 10 is provided to be movable along the guide track.

또한, 상기 가이드 트랙(10)을 피검사체(P)와 고정시키기 위하여, 복수 개의 트랙 장착부(20)가 서로 일정 간격을 두고 설치된다.In addition, in order to fix the guide track 10 and the inspected object P, a plurality of track mounting portions 20 are provided at a predetermined interval from each other.

하지만, 상술한 종래 초음파 검사용 스캐너는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional ultrasound scanner has the following problems.

첫째, 종래 스캐너는, 로봇이 이동할 수 있는 가이드 트랙을 배관의 외측에 설치하여야 하기 때문에, 이를 위한 넓은 주변 공간이 필요한 문제점이 있었다. 따라서, 배관 구조가 복잡하고 좁게 배역된 해수 배관의 검사에 적용하기 부적합하였다.First, the conventional scanner has a problem that requires a large peripheral space for this, because the guide track that can move the robot to be installed on the outside of the pipe. Therefore, the piping structure is inadequate for application to inspection of complicated and narrowly cast seawater piping.

둘째, 배관의 형태에 따라 가이드 트랙의 형상이 고정되어 있기 때문에, 수평배관, 수직배관 및 Elbow 배관 등을 연속적으로 검사하는 데에는 한계가 있었다.Second, since the shape of the guide track is fixed according to the shape of the pipe, there is a limit in continuously inspecting the horizontal pipe, the vertical pipe and the elbow pipe.

셋째, 로봇이 가이드 트랙을 따라 이동하므로 이에 따른 관성이 발생하여, 가이드 트랙이 진동할 우려가 있다. 그리고, 이러한 가이드 트랙의 진동은 초음파 검사의 정확도를 떨어뜨리는 중요한 원인이 된다.Third, since the robot moves along the guide track, inertia occurs accordingly, and the guide track may vibrate. In addition, the vibration of the guide track is an important cause of lowering the accuracy of the ultrasonic inspection.

넷째, 가이드 트랙을 피검사체의 형상에 대응되게 설치하여야 하는데, 가이드 트랙의 구조가 복잡하고, 이러한 가이드 트랙을 설치에 많은 시간이 소요되었다.Fourth, the guide tracks should be installed to correspond to the shape of the object under test. The structure of the guide tracks is complicated, and the installation of the guide tracks takes a lot of time.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 구조물을 설치하지 않아도 되며, 초음파 검사를 신속하게 행할 수 있는 초음파 검사용 스캐너를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide an ultrasound inspection scanner that can quickly perform the ultrasonic inspection without having to install a separate structure.

본 발명의 다른 목적은 주변 공간이 협소한 곳에서도 사용이 가능한 초음파 검사용 스캐너를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an ultrasound inspection scanner that can be used even in a narrow space.

본 발명의 또 다른 목적은 피검사체의 외면을 따라 이동하며 안정된 형태로 초음파 검사를 수행할 수 있는 초음파 검사용 스캐너를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide an ultrasound scanner for performing an ultrasound test in a stable form while moving along the outer surface of the inspected object.

본 발명의 또 다른 목적은 피검사체의 길이방향뿐만 아니라 초음파 센서를 피검사체의 원주 방향을 따라 회전시켜 피검사체 전면에 걸쳐 초음파 검사를 효율적으로 수행할 수 있는 초음파 검사용 스캐너를 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide an ultrasonic scanner for efficiently performing ultrasonic inspection over the entire object by rotating the ultrasonic sensor along the circumferential direction of the object as well as the longitudinal direction of the object.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배관 형태의 피검사체 외측에 제공되며, 상기 피검사체의 초음파 검사를 수행하는 초음파 센서가 구비된 본 체, 상기 본체 상에 회전 가능하게 결합되어, 상기 피검사체의 외면을 따라 구름운동을 하는 복수 개의 이동바퀴 및 상기 복수 개의 이동바퀴 중 적어도 어느 하나를 구동시키는 구동유닛을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention is provided on the outside of the test object in the form of a pipe, the main body is provided with an ultrasonic sensor for performing an ultrasonic test of the test object, rotatably coupled to the main body, And a driving unit for driving at least one of the plurality of moving wheels and the plurality of moving wheels in rolling motion along the outer surface of the inspected object.

그리고, 상기 본체는 안정적인 초음파 검사를 위하여, 상기 피검사체의 외면을 감싸도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 초음파 센서는 상기 본체의 테두리를 따라 회전 가능하게 구비되는 것이 더욱 바람직하다.And, the main body is preferably configured to surround the outer surface of the inspected object, for a stable ultrasonic test. In addition, the ultrasonic sensor is more preferably provided rotatably along the edge of the body.

한편, 상기 초음파 센서를 상기 본체의 테두리를 따라 회전시키는 센서 회전유닛을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 센서 회전유닛은 상기 초음파 센서와 결합되며, 외측에 상기 본체의 테두리를 따라 회전기어가 형성된 회전 프레임 및 상기 회전기어와 맞물려 상기 회전 프레임을 회전시키는 회전 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, it may include a sensor rotating unit for rotating the ultrasonic sensor along the edge of the body. Here, the sensor rotation unit is coupled to the ultrasonic sensor, it may be configured to include a rotary frame formed on the outside of the rotary gear along the edge of the main body and a rotation drive unit for rotating the rotary frame in engagement with the rotary gear.

이와 함께, 상기 복수 개의 이동바퀴는 아이들(idle) 상태의 더미바퀴와, 상기 구동유닛에 의해 구동되는 구동바퀴를 포함하여 구성이 가능하다. 예를 들어, 상기 구동바퀴는 한 쌍으로 구성되며, 서로 마주보며 배치됨으로써, 일정 방향을 굴곡진 곡관 형태의 피검사체에 대해 원활히 초음파 검사를 수행할 수 있다.In addition, the plurality of moving wheels may be configured to include a dummy wheel in an idle state and a driving wheel driven by the driving unit. For example, the driving wheels are configured in pairs, and are disposed to face each other, so that ultrasonic inspection can be smoothly performed on an object to be curved in a predetermined direction.

한편, 상기 구동바퀴는 상기 피검사체의 길이방향을 따라 배치된 복수 개의 서브 바퀴를 포함하여 구성됨으로써, 본체가 피검사체와 동심으로 배치되게 하여 결과적으로 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.On the other hand, the driving wheel is configured to include a plurality of sub-wheels arranged along the longitudinal direction of the inspected object, so that the main body is arranged concentrically with the inspected object, as a result can improve the accuracy of the inspection.

그리고, 상기 구동유닛은 상기 본체가 상기 피검사체의 외면을 따라 이동하도록 상기 복수 개의 이동바퀴를 구동시키는 것이 바람직하다.In addition, the driving unit preferably drives the plurality of moving wheels so that the main body moves along the outer surface of the inspected object.

이와 함께, 상기 본체와 이동바퀴 사이에는 상기 이동바퀴의 외측 반지름 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부가 구비되어, 스캐너와 피검사체 사이에서 일정한 접촉력이 유지되도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the elastic part is provided between the main body and the moving wheel to give an elastic force in the outer radial direction of the moving wheel, so that a constant contact force is maintained between the scanner and the inspected object.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 검사용 스캐너의 구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 2 and 3, the configuration of the ultrasound inspection scanner according to an embodiment of the present invention will be described.

본 실시예에 따른 초음파 검사용 스캐너(100)는 본체(110)의 주위에 복수 개의 이동바퀴(120)가 구비되어, 배관 형태의 피검사체(P)를 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 구성된다.The scanner 100 for ultrasound inspection according to the present exemplary embodiment is provided with a plurality of moving wheels 120 around the main body 110 and configured to move freely along the inspection object P in the form of a pipe.

구체적으로, 본 실시예에 따른 초음파 검사용 스캐너(100)는, 본체(110), 복수 개의 이동바퀴(120) 및 구동유닛(150)을 포함하여 구성된다.Specifically, the ultrasound scanner 100 according to the present embodiment includes a main body 110, a plurality of moving wheels 120, and a driving unit 150.

상기 본체(110)는 배관 형태의 피검사체(P) 외측에 제공되며, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 단면이 원형인 배관의 외면 형상에 대응하여, 상기 본체(110)가 원형으로 형성되어 상기 배관을 완전히 감싸는 형태로 이루어진다.The main body 110 is provided to the outside of the test object (P) in the form of a pipe, in this embodiment, as shown in Figure 2, corresponding to the outer surface shape of the pipe having a circular cross section, the main body 110 is circular Is formed in a form that completely surrounds the pipe.

이와 함께, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(110)는 두 개의 세그먼트(112,114)가 결합부재(113)에 의해 상호 결합되어 구성된다. 여기서, 세그먼트의 개수는 다양하게 변형이 가능하며, 상술한 바와 달리 본체가 일체로 형성되 는 것도 또한 가능하다.In addition, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the main body 110 includes two segments 112 and 114 coupled to each other by the coupling member 113. Here, the number of segments can be modified in various ways, it is also possible that the body is formed integrally as described above.

한편, 도시되지는 않았지만, 상기 본체(110) 상에는 초음파 센서가 구비된다. 상기 초음파 센서는 피검사체(P)의 원주 방향을 따라 스캐닝을 하기 위하여, 상기 본체(110)의 테두리를 따라 회전 가능하게 결합된다.Although not shown, an ultrasonic sensor is provided on the main body 110. The ultrasonic sensor is rotatably coupled along the edge of the main body 110 in order to scan along the circumferential direction of the object P.

이를 위하여, 본 실시예는 초음파 센서의 회전을 위한 센서 회전유닛(115)이 구비된다. 초음파 센서의 회전을 위한 상세한 구성은 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.To this end, the present embodiment is provided with a sensor rotation unit 115 for the rotation of the ultrasonic sensor. Detailed configuration for the rotation of the ultrasonic sensor will be described later with reference to FIG.

상기 이동바퀴(120)는 상기 본체(110) 상에 회전 가능하게 결합되며, 피검사체(P)의 외면을 따라 구름운동을 한다. 이와 같이 구성되는 경우, 이동바퀴(120)의 회전량을 조절하여 곡률을 가지는 곡관 형태의 피검사체(P)의 외면을 따라 스캐닝이 가능하다.The moving wheel 120 is rotatably coupled to the main body 110 and performs a rolling motion along the outer surface of the inspected object P. When configured in this way, it is possible to scan along the outer surface of the object P of the curved tube having a curvature by adjusting the amount of rotation of the moving wheel 120.

상기 이동바퀴(120)의 개수는 원활한 스캐닝을 위하여 세 개 이상으로 구비되는 것이 바람직하며, 본체(110)의 테두리를 따라 동일 간격으로 배치되는 것이 더욱 바람직하다.The number of the moving wheels 120 is preferably provided in three or more for smooth scanning, it is more preferably arranged at equal intervals along the edge of the main body 110.

도 2 및 도 3은 상기 이동바퀴(120)가 총 4개로 이루어지며 본체(110) 상에서 동일 간격으로 배치된 형태를 예시적으로 도시하고 있다.2 and 3 exemplarily show a form in which the moving wheels 120 are four in total and arranged at equal intervals on the main body 110.

한편, 본 실시예에서는 총 4개의 바퀴 중 두 개만 구동이 되며, 나머지 두 개는 아이들(idle) 상태로 자유회전을 한다. 즉, 이동바퀴(120)가 한 쌍의 구동바퀴(130)와 한 쌍의 더미바퀴(140)로 구성된다.On the other hand, in the present embodiment, only two of the total four wheels are driven, the other two are free to rotate in the idle (idle) state. That is, the moving wheel 120 is composed of a pair of drive wheels 130 and a pair of dummy wheels 140.

여기서, 한 쌍의 상기 구동바퀴(130) 및 더미바퀴(140)는 서로 마주보며 배 치되어 있다.Here, the pair of the driving wheel 130 and the dummy wheel 140 are disposed facing each other.

본 실시예와 같이 구동바퀴(130)와 더미바퀴(140)가 각각 한 쌍으로 구성되어 서로 마주보며 배치되는 경우, 일정 방향으로 굴곡진 형태의 피검사체(P)을 따라 스캐닝이 가능하다.As shown in this embodiment, when the driving wheel 130 and the dummy wheel 140 are configured in pairs to face each other, scanning is possible along the test object P having a curved shape in a predetermined direction.

즉, 본 실시예에서는 일정 방향, 예를 들어 상하 방향으로 굴곡진 피검사체(P)에 대하여 피검사체(P)를 스캐닝하기 위하여, 상부와 하부에 구동바퀴(130)가 서로 마주보며 배치되고 좌우측에 각각 더미바퀴(140)가 서로 마주보며 배치된다. 그리고, 구동바퀴(130)의 구동을 제어함으로써 피검사체(P)의 스캐닝이 가능해진다.That is, in the present embodiment, in order to scan the test object P with respect to the test object P curved in a predetermined direction, for example, the up and down direction, the driving wheels 130 are disposed on the upper and lower sides facing each other, The dummy wheels 140 are disposed to face each other. Then, by controlling the driving of the driving wheel 130, scanning of the inspection object P becomes possible.

하지만, 상술한 실시예와 달리 다양한 방향으로 굴곡진 피검사체(P)를 스캐닝하기 위해서 회전량을 제어할 수 있는 구동바퀴(130)가 3개 이상으로 배치될 수 있으며, 보다 원활한 스캐닝을 위하여 보다 많은 개수의 구동바퀴(130)를 본체(110)상에 구비할 수 있다.However, unlike the above-described embodiment, in order to scan the curved object P in various directions, three or more driving wheels 130 capable of controlling the rotation amount may be arranged, and for more smooth scanning, A large number of driving wheels 130 may be provided on the main body 110.

본 실시예에서는 구동바퀴(130)가 피검사체(P)의 길이방향을 따라 배치된 복수 개의 서브 바퀴(132,134)를 포함하여 구성된다.In the present exemplary embodiment, the driving wheel 130 includes a plurality of sub wheels 132 and 134 disposed along the longitudinal direction of the object P.

이와 같이, 구동바퀴(130)를 복수 개의 서브 바퀴(132,134)로 구성함으로써, 본체(110)가 피검사체(P)의 외면에서 어긋나게 배치되는 것을 방지하여 본체(110)와 피검사체(P)가 동심축을 이루도록 배치될 수 있다. 도 3은 구동바퀴(130) 각각이 두 개의 서브 바퀴(132,134)로 구성된 형태를 예시하고 있다.As such, by configuring the driving wheel 130 with the plurality of sub-wheels 132 and 134, the main body 110 is prevented from being displaced from the outer surface of the inspected object P so that the main body 110 and the inspected object P are separated. It may be arranged to form a concentric axis. 3 illustrates a configuration in which each driving wheel 130 is composed of two sub wheels 132 and 134.

한편, 더미바퀴(140)도 구동바퀴(130)와 유사하게 두 개의 서브 바 퀴(132,134)로 구성하여, 본체(110)의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.On the other hand, the dummy wheel 140 is also composed of two sub-wheels (132, 134) similar to the driving wheel 130, it is possible to further improve the stability of the main body (110).

상기와 같이, 이동바퀴(120)을 복수 개의 서브 바퀴로 구성하여 피검사체(P) 상에서 본체(110)의 안정성을 향상시킴으로써 결과적으로 초음파 검사의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the moving wheel 120 is composed of a plurality of sub-wheels to improve the stability of the main body 110 on the test object P, and as a result, it is possible to improve the accuracy of the ultrasonic test.

상기 구동유닛(150)은 이동바퀴(120) 중 적어도 어느 하나를 구동시키며, 구체적으로 본 실시예에서는 상기 한 쌍의 구동바퀴(130)를 구동시킨다.The driving unit 150 drives at least one of the moving wheels 120. Specifically, the driving unit 150 drives the pair of driving wheels 130 in this embodiment.

특히, 상기 구동유닛(150)은 상기 구동바퀴(130)의 회전량을 조절하여, 상기 본체(110)가 피검사체(P)의 외면을 따라 이동하도록 한다.In particular, the driving unit 150 adjusts the amount of rotation of the driving wheel 130, so that the main body 110 moves along the outer surface of the test object (P).

즉, 피검사체(P)가 하부로 꺾인 형태인 경우, 상기 구동유닛(150)은 상기 구동바퀴(130) 중 상부에 위치하는 구동바퀴(130)를 하부에 위치하는 구동바퀴(130)보다 빨리 회전하도록 제어하여, 본체(110)가 피검사체(P)를 따라가며 이동할 수 있도록 한다.That is, when the test object P is bent downward, the driving unit 150 is faster than the driving wheel 130 positioned below the driving wheel 130 located at the top of the driving wheel 130. By controlling to rotate, the main body 110 can move along the inspection object (P).

이러한 이동바퀴(120)의 제어를 위하여, 본 실시예에서는 초음파 신호수집 노드(node)와 연결되어 구동유닛(150)이 초기화 동작명령과 구동속도, 구동구간 등의　정보를 받으면, 검사를 위해 본체(110)가 이동할 때 정해진 이동 폭마다 주기적인 동기신호를 발생시키게 된다. 여기서, 상기 동기신호는 초음파 시스템으로 입력되어 1 프레임의 초음파 정보를 얻도록 구성할 수 있다.In order to control the moving wheel 120, in the present embodiment, when the driving unit 150 receives the initial operation command, the driving speed, the driving section, and the like, it is connected to the ultrasonic signal collection node, and the main body for the inspection. When the 110 moves, it generates a periodic synchronization signal for each predetermined movement width. Here, the synchronization signal may be configured to be input to an ultrasound system to obtain ultrasound information of one frame.

한편, 본 실시예에서는 기 설정된 제어 신호에 따라 구동바퀴(130)를 구동 제어하도록 구성되지만, 이와 달리 본체(110)상에 피검사체(P)의 곡률을 산출하는 센서를 구비하고 측정된 곡률에 대응하여 구동바퀴(130)를 제어하도록 구성하는 것 도 또한 가능하다.On the other hand, in the present embodiment is configured to control the driving wheel 130 according to a predetermined control signal, on the other hand, on the main body 110 is provided with a sensor for calculating the curvature of the inspected object (P) and the measured curvature It is also possible to configure to control the drive wheel 130 correspondingly.

이때, 피검사체(P)의 곡률은 다양한 방식에 의해 산출될 수 있으며, 예를 들어 피검사체(P)를 매질로 하여 표면파를 송신 및 수신함으로써, 피검사체(P)의 거리정보를 파악하여 산출될 수 있다. In this case, the curvature of the inspected object P may be calculated by various methods. For example, the distance P of the inspected object P may be calculated by grasping and receiving the surface wave by using the inspected object P as a medium. Can be.

다음으로 도 4 및 도 5를 참조하여, 이동바퀴(120)의 구체적인 설치 구조를 설명하면 다음과 같다.Next, referring to Figures 4 and 5, the specific installation structure of the mobile wheel 120 will be described.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이동바퀴(120) 중 구동바퀴(130)는 상기 본체(110) 상에 서로 마주보는 형태로 결합된다.As shown in FIG. 4, the driving wheel 130 of the moving wheel 120 is coupled to face each other on the main body 110.

또한, 상기 본체(110)와 이동바퀴(120) 사이에는 탄성부(136)가 구비되어, 이동바퀴(120)의 외측 반지름 방향으로 탄성력을 부여함으로써, 본체(110)가 피검사체(P) 상에서 슬립이 일어나는 것을 방지하고 일정한 접촉력을 유지하도록 한다.In addition, an elastic portion 136 is provided between the main body 110 and the moving wheel 120, by applying an elastic force in the outer radial direction of the moving wheel 120, the main body 110 is on the test subject (P) Prevent slippage and maintain a constant contact force.

한편, 각각의 구동바퀴(130)를 구성하는 한 쌍의 서브 바퀴(132,134)들은 구동유닛(150)과 기어 형태로 같이 맞물려 있어, 서로 동기화되며 구동될 수 있도록 구성되어 있다.On the other hand, the pair of sub-wheels (132, 134) constituting each of the drive wheels 130 is meshed with the drive unit 150 in the form of a gear, it is configured to be synchronized with each other can be driven.

본 실시예에서는 상기 구동유닛(150)은 구체적으로 구동모터(152)와 상기 구동모터와 동축상에 연결된 구동기어(154)를 포함하여 구성되며, 상기 구동기어(154)에 상기 서브 바퀴(132,134)가 같이 맞물려 있어 서로 연동하여 회전하도록 구성된다.In the present embodiment, the driving unit 150 includes a driving motor 152 and a driving gear 154 coaxially connected with the driving motor, and the sub wheels 132 and 134 on the driving gear 154. ) Are meshed together and configured to rotate in conjunction with each other.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본체(110)와 더미바퀴(140) 사이에도 탄성부(146)가 구비되어, 본체(110)와 피검사체(P)가 적정한 접촉력을 유지할 수 있도록 한다.In addition, as shown in FIG. 5, an elastic portion 146 is provided between the main body 110 and the dummy wheel 140 to maintain the proper contact force between the main body 110 and the inspected object P. .

도 6을 참조하여, 초음파 센서의 회전을 위한 구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 6, the configuration for the rotation of the ultrasonic sensor as follows.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 피검사체(P)의 테두리를 따라 초음파 검사를 수행하기 위하여 초음파 센서를 본체(110)의 테두리를 따라 회전시키는 센서 회전유닛(115)이 구비된다.As described above, in the present embodiment, the sensor rotating unit 115 is provided to rotate the ultrasonic sensor along the edge of the main body 110 to perform the ultrasonic inspection along the edge of the object P.

상기 센서 회전유닛(115)은, 회전 프레임(116)과, 이를 회전시키는 회전 구동부(117)를 포함한다.The sensor rotation unit 115 includes a rotation frame 116 and a rotation drive unit 117 to rotate it.

상기 회전 프레임(116)은 초음파 센서와 결합되며, 외측에 본체(110)의 테두리를 따라 회전기어가 형성되어 있다. 여기서, 상기 회전 프레임(116) 상에는 초음파 센서가 장착되는 센서 장착부(118)가 결합되어 같이 회전하도록 구성된다.The rotating frame 116 is coupled to the ultrasonic sensor, the rotary gear is formed along the edge of the main body 110 on the outside. Here, the sensor mounting portion 118 is mounted on the rotating frame 116 is configured to rotate together.

그리고, 상기 회전 구동부(117)는 이러한 회전 기어와 맞물려 회전하면서 상기 회전 프레임(116)을 회전시키는 역할을 수행한다.In addition, the rotation driving unit 117 rotates the rotating frame 116 while rotating in engagement with the rotary gear.

한편, 본 실시예에서는 두 개의 초음파 센서가 회전 프레임(116) 상에서 서로 대향하는 측면에 각각 장착된다. 따라서, 상기 회전 프레임(116)은 상기 본체(110)의 테두리 전체에 걸쳐 형성되지 않아도 되며, 180°이상의 영역을 커버할 수 있는 반원의 형태로 이루어질 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, two ultrasonic sensors are mounted on opposite sides of the rotating frame 116, respectively. Therefore, the rotation frame 116 does not have to be formed over the entire edge of the main body 110, and may be formed in the form of a semi-circle that can cover an area of 180 ° or more.

하지만, 이와 달리 단일의 초음파 센서가 회전 프레임(116) 상에 장착되고, 회전 프레임(116)이 본체(110)의 테두리 전체에 걸쳐 완전한 원형으로 이루어지고, 회전 프레임(116)이 360°로 회전하면서 초음파 검사를 수행하도록 구성하는 것도 또한 가능하다.However, unlike this, a single ultrasonic sensor is mounted on the rotating frame 116, the rotating frame 116 is made in a complete circle over the rim of the body 110, and the rotating frame 116 rotates 360 degrees. It is also possible to configure to perform an ultrasound examination while.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof has ordinary skill in the art. It is obvious to them.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 초음파 검사용 스캐너는 다음과 같은 효과가 있다.Ultrasonic inspection scanner according to the present invention having the above configuration has the following effects.

첫째, 본체 상에 복수 개의 이동바퀴를 회전 가능하게 결합하고 상기 이동바퀴를 구동시킴으로써, 배관 형태의 피검사체에 대해 빠른 시간에 효과적으로 초음파 검사를 수행할 수 있는 이점이 있다.First, by rotatably coupling a plurality of moving wheels on the main body and driving the moving wheels, there is an advantage that can effectively perform ultrasonic inspection for the pipe-type object to be tested in a short time.

즉, 종래와 방식에서와 같이 초음파 검사를 위해 별도의 구조물을 설치하지 않아도 되기 때문에, 검사를 위한 구조물 설치와 제거에 따른 시간이 소요되지 않으며 검사에 걸리는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있게 된다.That is, since it is not necessary to install a separate structure for the ultrasonic inspection, as in the conventional method, the time required for installing and removing the structure for inspection can be significantly shortened.

둘째, 스캐너의 본체가 피검사체의 외면에 대응되게 형성되며 피검사체의 외면을 따라 스캐너가 이동하며 초음파 검사를 수행함으로써, 주변공간이 협소한 곳에서도 초음파 검사를 원활히 수행할 수 있는 이점이 있다.Second, the main body of the scanner is formed to correspond to the outer surface of the inspected object, and the scanner moves along the outer surface of the inspected object and performs an ultrasonic test, so that the ultrasonic test can be smoothly performed even in a narrow space.

셋째, 본체 상에 이동바퀴를 복수 개로 배치하여 피검사체 외면을 따라 이동 하도록 구성하여, 안정된 형태로 피검사체의 초음파 검사를 수행할 수 있는 이점이 있다.Third, by arranging a plurality of moving wheels on the main body to move along the outer surface of the subject, there is an advantage that can perform the ultrasonic inspection of the subject in a stable form.

특히, 구동바퀴와 더미바퀴를 적절히 배치하고, 구동바퀴나 더미바퀴 중 적어도 어느 하나를 피검사체의 길이방향을 따라 복수 개의 서브 바퀴로 구성하여, 본체가 피검사체와 동심을 이루며 안정된 구조로 스캐닝이 가능하고, 피검사체 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.In particular, the driving wheel and the dummy wheel are properly disposed, and at least one of the driving wheel and the dummy wheel is composed of a plurality of sub-wheels along the length direction of the inspected object, so that the main body is concentric with the inspected object and the scanning structure is stable. It is possible to improve the accuracy of the inspection of the subject.

넷째, 센서 회전유닛에 의해 본체 상에 구비된 초음파 센서를 피검사체의 원주 방향을 따라 회전시킴으로써, 피검사체 전면에 걸쳐 초음파 검사를 효율적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.Fourth, by rotating the ultrasonic sensor provided on the main body by the sensor rotating unit in the circumferential direction of the inspected object, there is an advantage that the ultrasonic inspection can be efficiently performed over the entire inspected object.

Claims (10)

배관 형태의 피검사체 외측에 제공되며, 상기 피검사체의 초음파 검사를 수행하는 초음파 센서가 구비된 본체;A main body provided outside the test object in the form of a pipe and having an ultrasonic sensor for performing an ultrasonic test of the test object; 상기 본체 상에 회전 가능하게 결합되어, 상기 피검사체의 외면을 따라 구름운동을 하는 복수 개의 이동바퀴; A plurality of moving wheels rotatably coupled to the main body to perform a rolling motion along an outer surface of the inspected object; 상기 복수 개의 이동바퀴 중 적어도 어느 하나를 구동시키는 구동유닛; 및A driving unit for driving at least one of the plurality of moving wheels; And 상기 피검사체의 곡률을 산출하는 곡률 산출 센서;A curvature calculating sensor for calculating a curvature of the inspected object; 를 포함하고,Including, 상기 구동유닛은 상기 본체가 상기 피검사체의 외면을 따라 이동하도록 상기 복수 개의 이동바퀴를 구동시키며, 상기 이동바퀴의 회전량을 조절하여 상기 본체가 상기 피검사체의 외면을 따라 이동하도록 하며, 상기 곡률 산출 센서에 의해 측정된 곡률에 대응하여 상기 이동바퀴를 제어하는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.The driving unit drives the plurality of moving wheels so that the main body moves along the outer surface of the inspected object, and the main body moves along the outer surface of the inspected object by adjusting the amount of rotation of the movable wheel. Ultrasonic scanner, characterized in that for controlling the moving wheel in response to the curvature measured by a calculation sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 본체는, 상기 피검사체의 외면을 감싸도록 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.The main body is an ultrasound inspection scanner, characterized in that configured to surround the outer surface of the inspected object. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 센서는, 상기 본체의 테두리를 따라 회전 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.The ultrasonic sensor, the ultrasonic inspection scanner, characterized in that provided rotatably along the edge of the main body. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 센서를 상기 본체의 테두리를 따라 회전시키는 센서 회전유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.And a sensor rotating unit for rotating the ultrasonic sensor along the edge of the main body. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 센서 회전유닛은,The sensor rotation unit, 상기 초음파 센서와 결합되며, 외측에 상기 본체의 테두리를 따라 회전기어가 형성된 회전 프레임; 및A rotating frame coupled to the ultrasonic sensor and having a rotary gear formed along an edge of the main body at an outside thereof; And 상기 회전기어와 맞물려 상기 회전 프레임을 회전시키는 회전 구동부;A rotation drive unit engaged with the rotation gear to rotate the rotation frame; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.Ultrasound inspection scanner comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수 개의 이동바퀴는 아이들(idle) 상태의 더미바퀴와, 상기 구동유닛에 의해 구동되는 구동바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.The plurality of moving wheels includes a dummy wheel in an idle state and a driving wheel driven by the driving unit. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 구동바퀴는 한 쌍으로 구성되며;The driving wheel is composed of a pair; 서로 마주보며 배치되는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.Ultrasonic scanner, characterized in that arranged facing each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동바퀴 중 적어도 어느 하나는, 상기 피검사체의 길이방향을 따라 배치된 복수 개의 서브 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.At least one of the moving wheels, the ultrasonic inspection scanner, characterized in that it comprises a plurality of sub-wheels arranged along the longitudinal direction of the inspected object. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 본체와 이동바퀴 사이에는, 상기 이동바퀴의 외측 반지름 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 스캐너.Between the main body and the moving wheel, the ultrasonic inspection scanner, characterized in that the elastic portion for providing an elastic force in the outer radial direction of the moving wheel.
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