KR101187649B1 - 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템 - Google Patents

광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101187649B1
KR101187649B1 KR1020100120456A KR20100120456A KR101187649B1 KR 101187649 B1 KR101187649 B1 KR 101187649B1 KR 1020100120456 A KR1020100120456 A KR 1020100120456A KR 20100120456 A KR20100120456 A KR 20100120456A KR 101187649 B1 KR101187649 B1 KR 101187649B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
decontamination
unit
light
torch
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020100120456A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120058927A (ko
Inventor
김성균
이근우
문제권
원휘준
Original Assignee
한국수력원자력 주식회사
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국수력원자력 주식회사, 한국원자력연구원 filed Critical 한국수력원자력 주식회사
Priority to KR1020100120456A priority Critical patent/KR101187649B1/ko
Publication of KR20120058927A publication Critical patent/KR20120058927A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101187649B1 publication Critical patent/KR101187649B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

광용발 제염 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템을 개시한다. 상기 광용발 제염 원격 제어 시스템은 대상물과의 거리 및 장애물을 감지하는 센서부, 상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 설정된 데이값의 차이를 분석하여 그에 상응하는 결과 신호를 출력하는 프로세서, 상기 결과 신호를 수신하여 그에 따른 제어신호를 출력하는 구동 제어부, 상기 제어신호를 수신하여 그에 따라 구동되는 광용발 제염 토치부 및 상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되어 제어부로부터 제어신호에 따라 상기 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 3 자유도 이동부를 포함한다.

Description

광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템{Laser blasting decontamination nozzle remote control apparatus, method and system thereof}
본 발명은 광용발 제염 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존에 접촉식 거리 측정 방식 및 초음파 거리 측정 방식의 문제점인 불연속 평면인 홈이나 단이진 곳에서도 광용발 제염 토치를 정밀하게 일정한 거리를 유지할 수 있는 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
광용발 제염 기술은 레이저 에너지를 오염 표면에 가하여 오염된 부분의 재질 구조를 불안정하게 만들어 최종 증발 제거하는 제염 기술이다.
이 기술의 특징은 제염을 위해 별도의 매질을 사용하지 않기 때문에 2차 폐기물이 매우 적고, 레이저 에너지의 특성을 조절하여 적용된 부분만 증발시킴으로써 높은 제염 효율을 얻을 수 있다는 점이다. 이러한 장점을 갖는 레이저 제염기술을 원격 제어시스템과 결합하여 사람이 접근할 수 없는 극한 환경에 적용한다면 고방사능의 원자력 시설 제염에 활용성이 매우 큰 기술이다.
광용발 제염기술은 미국, 일본 프랑스 등의 원자력 선진국에서도 기술의 적용성 및 활용성을 평가하여 기술 실용화를 다각도로 추진하고 있는 미래형 첨단기술이며, 표면 세정 분야 등에도 확대 적용성이 가능하기 때문에 타분야에의 기술 파급 효과도 매우 큰 기술이다.
광용발 제염에 대한 선행 연구를 통해, 펄스형 Nd:YAG 레이저를 사용하여 광용발 제염기술의 적용성 및 제염 조건 등을 확인하였다. 특히, 광용발 제염 성능은 레이저 토치에서 제염 대상까지의 거리가 10~15nm 정도 떨어졌을 때 가장 제염 성능이 우수함을 확인하였다.
광용발 제염장비를 고방사능 환경에 적용하기 위해서는 광용발 제염 토치를 원격으로 제어하여 연속 표면 제염이 가능하도록 시스템화할 필요가 있다. 앞에서 언급한 바와 같이 광용발 제염 토치는 대상물로부터 일정 거리 이내로 유지해야 높은 제염 효율이 발생됨으로 이를 유지할 수 있는 정밀한 제어 기술이 필요하다.
광용발 제염 토치와 제염 대상물 사이의 거리를 일정하게 유지하는 방법으로 접촉식 센서를 이용하는 방법이 있다. 이 방법은 접촉식 탐침자가 대상물 표면을 따라 움직이면서 거리를 직접 측정하는 방식으로 정확성은 높으나 불연속 평면 즉, 홈이나 단이진 경우 적용하기 어렵다는 단점이 있다.
또 다른 방법으로 비 접촉식 센서인 초음파 거리 측정 센서를 이용하는 방법이 있다. 그러나 이 센서는 측정 오차가 측정 거리의 1%나 발생하여 광용발 토치와 같이 대상물 표면으로부터 정밀하게 위치를 제어하는데 적용하기 어려운 문제점을 가지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존에 접촉식 거리 측정 방식 및 초음파 거리 측정 방식의 문제점인 불연속 평면인 홈이나 단이진 곳에서도 광용발 제염 토치를 정밀하게 일정한 거리를 유지할 수 있는 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 제염 원격 제어 시스템은 제염 대상물과의 거리 및 장애물을 감지하는 센서부, 상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 설정된 데이값의 차이를 분석하여 그에 상응하는 결과 신호를 출력하는 프로세서, 상기 결과 신호를 수신하여 그에 따른 제어신호를 출력하는 구동 제어부, 상기 제어신호를 수신하여 그에 따라 구동되는 광용발 제염 토치부 및 상기 광용발 원격 제어 시스템과 기계적으로 접속되어 제어부로부터 제어신호에 따라 상기 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 3자유도 이동부를 포함한다.
상기 센서부는 레이저 거리 측정 센서 및 근접 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광용발 원격 제어 시스템은 광용발 제염 토치부를 상(+)방향 또는 하(-)방향으로 이송하여 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 LM 가이드 및 상기 제어부로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 LM 가이드를 + 방향 또는 - 방향으로 이송시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 3자유도 이동부는 상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되면, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 가로축 방향으로 구동시키는 제1 구동부 및 상기 가로축 이동부와 접속되며, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 Z축 방향으로 구동시키는 원구 형태의 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 3자유도 이동부는 상기 광용발 제염 토치부를 360°이송 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 원격 제어 시스템은 대상물과의 거리 및 장애물을 감지하는 센서부, 상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 설정된 데이값의 차이를 분석하여 그에 상응하는 결과 신호를 출력하는 프로세서, 상기 결과 신호를 수신하여 그에 따른 제어신호를 출력하는 구동 제어부, 상기 제어신호를 수신하여 그에 따라 구동되는 광용발 제염 토치부, 상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되어 제어부로부터 제어신호에 따라 상기 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 3자유도 이동부 및 제염 과정 및 상기 광용발 제염 토치부의 위치를 관찰하기 위한 카메라부를 포함한다.
상기 센서부는 레이저 거리 측정 센서 및 근접 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광용발 제염 토치부는 제염 노즐과 기계적으로 접속되어 상(+)방향 또는 하(-)방향으로 이송하여 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 안테나 또는 망원경 형태의 스트로브 및 상기 제어부로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 스트로브를 + 방향 또는 - 방향으로 이송시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 3자유도 이동부는 상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되면, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 가로축 방향으로 구동시키는 제1 구동부 및 상기 가로축 이동부와 접속되며, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 Z축 방향으로 구동시키는 원구 형태의 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 3자유도 이동부는 상기 광용발 제염 토치부를 360°회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 제염 노즐 제어 장치는 광용발 제염 노즐, 상기 광용발 제염 노즐과 기계적으로 접속되어 상(+)방향 또는 하(-)방향으로 이송하여 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 금속 바 형태의 LM 가이드 및 상기 제어부로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 LM 가이드를 + 방향 또는 - 방향으로 이송시키는 구동 모터를 포함한다.
상기 광용발 원격 제어 장치는, 상기 광용발 제염 노즐을 적어도 하나 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 제염 노즐 제어 장치는 광용발 제염 노즐, 상기 광용발 제염 노즐과 기계적으로 접속되어 상(+)방향 또는 하(-)방향으로 이송하여 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 안테나 또는 망원경 형태의 스트로브 및 상기 제어부로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 스트로브를 + 방향 또는 - 방향으로 이송시키는 구동 모터를 포함한다.
상기 광용발 원격 제어 장치는 상기 광용발 제염 노즐을 적어도 하나 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 제염 노즐 원격 제어 방법은 제염 대상물과 장애물로부터 반사된 빛을 수신하여, 상기 빛의 반사된 시간을 센서부에서 측정하여 거리 및 장애물의 위치를 측정하는 제1단계, 상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 프로세서에 설정된 데이값의 차이를 분석하는 제2단계 및 상기 분석 결과에 따라 상기 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 제3단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 광용발 제염장비의 토치를 제염 대상물 표면에 일정하게 유지시킴으로서 광용발 제염 효율을 극대화할 수 있으며, 광용발 원격 제어 장비 내에 장착되어 있는 제어 프로그램을 이용하여 원하는 작업 영역만 국부적으로 제어가 가능하며, 또한 모든 작업이 컴퓨터로 원격 제어됨에 따라 원하는 경로를 따라 제염작업도 가능하다. 본 제어 장비를 이용하여 고 방사능 핫셀 내에 국부적으로 오염되어 있는 부위를 빠르게 제염하는데 효과적으로 활용이 가능할 것으로 생각된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 원격 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광용발 원격 제어 시스템을 이용하여 제염 대상물의 위치에 따라 적용된 사례를 나타낸 예시도이다.
도 3은 도 1에 기재된 프로세서 내의 프로그래밍된 광용발 원격 제어 시스템을 제어하기 위한 프로그램의 실행 화면창을 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 광용발 원격 제어 시스템을 이용한 원격 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "~부","~기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 원격 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광용발 원격 제어 시스템(100)은 프로세서(10), 구동 제어부(20), 3자유도 이동부(30), 광용발 제염 토치부(40) 및 센서부(50)를 포함한다.
상기 프로세서(10)는 상기 센서부(50)로부터 감지된 거리 데이터 값과 설정된 데이값과의 차이를 분석하여 그에 상응하는 결과 신호를 상기 구동 제어부(20)로 출력하는 역할을 수행한다.
상기 구동 제어부(20)는 상기 프로세서(10)로부터 출력된 결과값에 따른 결과 신호를 상기 광용발 제염 토치부(40)로 전송하는 역할을 수행한다.
상기 3자유도 이동부(30)는 상기 광용발 제염 토치부(40)와 기계적으로 접속되어 상기 구동 제어부(20)로부터 수신된 제어신호에 따라 상기 광용발 제염 토치부(40)를 제염 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 상기 광용발 제염 토치부(40)가 각각 움직이도록 처리한다.
상기 광용발 제염 토치부(40)는 상기 제어 신호를 수신하여 그에 따라 상기 제염 대상물이 위치하는 방향으로 이동하여 상기 제염 대상물을 제염하는 역할을 수행한다.
상기 센서부(50)는 레이저 빔을 이용하여 광용발 제염 토치부(40)와 상기 제염 대상물과의 거리 및 상기 제염 대상물 주위의 장애물 위치에 따른 거리를 측정한 후, 측정 결과 데이터를 상기 프로세서(10)로 전송하는 역할을 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 센서부(50)는 레이저 거리 측정 센서 및 근접 센서를 포함할 수 있다.
상기 거리 측정 센서는 레이저 또는 적외선을 방출하는 발광부(미도시)와 상기 제염 대상물에 반사된 상기 레이저 또는 적외선을 검출하는 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.
또한 상기 센서부(50)에는 상기 발광부(미도시)에서 레이저 또는 적외선을 방출한 시간 및 상기 검출부(미도시)에서 상기 레이저 또는 적외선이 검출된 시간 데이터를 저장하고, 상기 검출된 시간 데이터를 이용하여 거리를 계산하는 거리 측정 제어부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 거리 측정 센서는 초음파 거리 측정 센서일 수 있으며, 음파 또는 빛을 이용하여 거리를 측정할 수 있는 센서면 다 가능할 수 있다.
상기 근접 센서는 레이저 또는 적외선을 방출하여 상기 제염 대상물 주변의 장애물을 감지하는 역할을 수행한다.
상기 광용발 제염 토치부(40)는 제염 노즐(43), LM 가이드(42) 및 구동 모터(41)를 포함한다.
상기 제염 노즐(43)은 상기 광용발 제염 토치부(40) 앞쪽에 체결되며, 펄스형 Nd:YAG 레이저를 사용하여 제염 대상물의 표면을 제염한다.
상기 LM 가이드(42)는 상기 제염 노즐(43)과 기계적으로 접속되어 상(+)방향 또는 하(-)방향에 따른 이송 움직임을 통해 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 기능을 수행한다.
또한 상기 LM 가이드(42)는 망원경 또는 현미경과 같은 원리로, 상기 제염 노즐(43)과 대상물 사이의 거리를 조절하는 안테나 또는 망원경 형태의 스트로브로 형태로 형성될 수 있다.
상기 구동 모터(41)는 상기 구동 제어부(20)로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 LM 가이드(42)를 상(+) 방향 또는 하(-) 방향으로 이송시키는 모터일 수 있다.
또한, 상기 광용발 제염 토치부(40)는 적어도 1개 이상의 제염 노즐을 더 포함할 수 있어, 다수의 제염 대상물의 표면에 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 광용발 제염 토치부(40)는 적어도 2개 이상의 광학카메라를 구비할 수 있다. 상기 적어도 2개 이상의 광학카메라는 상기 제염 노즐 주변에 장착되어, 광용발 제염이 순조롭게 수행되는 지를 확인할 목적으로 이용될 수 있으며, 상기 적어도 2개 이상의 카메라에 광학 필터를 장착하여 레이저와 같은 강한 빛에서도 제염과정을 선명하게 촬영할 수 있도록 설치된다. 또한, 상기 적어도 2개 이상의 카메라들 각각은 광용발 제염 토치부의 위치 및 충돌 등을 파악할 수도 있다.
상기 3자유도 이동부(30)는 제1구동부 및 제2구동부를 포함할 수 있다.
상기 제1구동부는 상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되면, 상기 광용발 제염 토치부(40)를 상기 대상물의 가로축(예컨대, x축) 또는 세로축(예컨대, y축) 방향으로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 제2구동부는 상기 가로축 이동부와 접속되며, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 Z축 방향으로 구동시키는 원구 형태로 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 제2구동부를 통해 상기 광용발 제염 토치부는 360°회전이 가능하게 됨에 따라 사용자가 원하는 위치의 제염 대상물의 표면에 위치될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 광용발 원격 제어 시스템을 이용하여 제염 대상물의 위치에 따라 적용된 사례를 나타낸 예시도이다.
도 2의 (a) 내지 (b)를 참조하면, 도 2의 (a)는 제염 대상물의 평면 선상(예컨대, x축 선상)에 있을 때의 광용발 원격 제어 장치(예컨대, 광용발 제염 토치부(40))의 위치를 나타낸 예시도이며, 보다 구체적으로, 상기 광용발 제염 토치부(40)에 구비된 센서부 내의 근전 센서를 통해 장애물과의 일정한 거리를 유지하며 제염하는 예를 나타낸다.
도 2의 (b)는 제염 대상물이 코너 부분(예컨대, Z 축 선상)에 있을 때의 광용발 원격 제어 장치(예컨대, 광용발 제염 토치부(40))의 위치를 나타낸 예시도이며, 보다 구체적으로, 상기 광용발 제염 토치부(40)와 연결된 도 1에 기재된, 3자유도 이동부(30)의 제2구동부를 통해 제염 대상물의 코너 제염의 예를 나타낸 예시도이다.
도 2의 (c)는 제염 대상물이 수직 선상(예컨대, y축 선상)에 있을 때의 광용발 원격 제어 장치(예컨대, 광용발 제염 토치부(40))의 위치를 나타낸 예시도이며, 보다 구체적으로, 상기 광용발 제염 토치부에 구비된 센서부(50) 내의 근접 센서를 통해 장애물의 유무를 확인한 후, 상기 3자유도 이동부(30)의 제1구동부의 움직임(예컨대, 상기 광용발 제염 토치부의 가로축 방향으로의 이동) 및 제2구동부의 움직임(예컨대, 상기 광용발 제염 토치부의 세로축 또는 z축 방향으로의 이동)을 조절하여 제염대상물의 벽면제염을 위한 위치 변경을 나타낸 예이다.
도 3은 도 1에 기재된 프로세서 내의 프로그래밍된 광용발 원격 제어 시스템을 제어하기 위한 프로그램의 실행 화면창을 나타낸 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, (d)는 X,Y,Z축 위치 좌표, Rotation 좌표 통신포트 창을 나타내며, (e)는 좌표 입력 모드 창을 나타내며, (f)는 속도입력창(x,y,z 축: 최대 8mm/s)(이송: 최대 14deg/s)을 나타내며, (g)는 X,Y,Z 축 위치 좌표값 및 레이저 센서 거리 측정 값을 나타내며, (h)는 근전센서의 활성화창을 나타내며, (i)는 자동 제어 창을 나타내며, (j)는 조그 모드 확인 창을 나타내며, (k)는 레이저 거리 측정(좌,우)값 통신포트 창을 나타낸다.
상기에 열거한 창들을 통해 사용자는 광용발 원격 제어 시스템을 제어할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 광용발 원격 제어 시스템을 이용한 원격 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 원격 제어 방법(200)은 제1단계(S10) 내지 제3단계(S30)를 포함한다.
상기 제1단계(S10)는 제염 대상물과 장애물로부터 반사된 빛을 수신하여, 상기 빛의 반사된 시간을 센서부(50)에서 측정하여 거리 및 장애물의 위치를 측정하는 단계일 수 있다.
상기 제2단계(S20)는 상기 센서부(50)로부터 감지된 거리 데이터 값과 프로세서에 설정된 데이값의 차이를 분석하는 단계일 수 있다.
상기 제3단계(S30)는 상기 분석 결과에 따라 상기 광용발 제염 토치부(40)를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 단계일 수 있다.
따라서, 본 발명을 이용하여 광용발 제염 장비의 토치를 제염 대상물 표면에 일정하게 유지시킴으로써 광용발 제염 효율을 극대화할 수 있으며, 광용발 원격 제어 시스템 내에 프로그래밍되어있는 제어 프로그램을 이용하여 원하는 작업 영역만 국부적으로 제염할 수 있는 효과가 있었다.
또한 모든 작업이 컴퓨터로 원격 제어 됨에 따라 원하는 경로를 따라 제염작업도 가능하며, 고방사능 핫셀 내에 국부적으로 오염되어 있는 부위를 빠르고 정확하게 제염하는 데 효과적이다
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 프로세서 20: 구동 제어부
20: 3자유도 이동부 40: 광용발 제염 토치부
41: 모터 42: LM 가이드
43: 제염 노즐 100: 광용발 원격 제어 시스템
200: 광용발 원격 제어 방법

Claims (15)

  1. 대상물과의 거리 및 장애물을 감지하는 센서부;
    상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 설정된 데이값의 차이를 분석하여 그에 상응하는 결과 신호를 출력하는 프로세서;
    상기 결과 신호를 수신하여 그에 따른 제어신호를 출력하는 구동 제어부;
    상기 제어신호를 수신하여 그에 따라 구동되는 광용발 제염 토치부; 및
    상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되어 제어부로부터 제어신호에 따라 상기 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 3자유도 이동부를 포함하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    레이저 거리 측정 센서; 및
    근접 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광용발 제염 토치부는,
    제염 노즐;
    상기 제염 노즐과 기계적으로 접속되어 상(+)방향 또는 하(-)방향으로 이송하여 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 LM 가이드; 및
    상기 제어부로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 LM 가이드를 + 방향 또는 - 방향으로 이송시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 3자유도 이동부는,
    상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되면, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 가로축 방향으로 구동시키는 제1 구동부; 및
    상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 Z축 방향으로 구동시키는 원구 형태의 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 3자유도 이동부는,
    상기 광용발 제염 토치부를 360°회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  6. 대상물과의 거리 및 장애물을 감지하는 센서부;
    상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 설정된 데이값의 차이를 분석하여 그에 상응하는 결과 신호를 출력하는 프로세서;
    상기 결과 신호를 수신하여 그에 따른 제어신호를 출력하는 구동 제어부;
    상기 제어신호를 수신하여 그에 따라 구동되는 광용발 제염 토치부;
    상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되어 제어부로부터 제어신호에 따라 상기 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 3자유도 이동부; 및
    상기 광용발 제염 토치부의 분사 제염 노즐단에 장착되어, 제염 과정 및 상기 광용발 제염 토치부의 위치 및 대상물과의 충돌을 광학 필터를 통해 관찰하기 위한 카메라부를 포함하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서부는,
    레이저 거리 측정 센서; 및
    근접 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광용발 제염 토치부는,
    제염 노즐;
    상기 제염 노즐과 기계적으로 접속되어 상(+)방향 또는 하(-)방향으로 이송하여 상기 제염 노즐과 대상물 사이의 거리를 조절하는 안테나 또는 망원경 형태의 스트로브; 및
    상기 제어부로부터 제어신호를 수신받고, 상기 제어신호에 따라 상기 스트로브를 + 방향 또는 - 방향으로 이송시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 3자유도 이동부는,
    상기 광용발 제염 토치부와 기계적으로 접속되면, 상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 가로축 방향으로 구동시키는 제1 구동부; 및
    상기 광용발 제염 토치부를 상기 대상물의 Z축 방향으로 구동시키는 원구 형태의 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 3자유도 이동부는,
    상기 광용발 제염 토치부를 360°회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 광용발 제염 원격 제어 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제염 대상물과 장애물로부터 반사된 빛을 수신하여, 상기 빛의 반사된 시간을 센서부에서 측정하여 거리 및 장애물의 위치를 측정하는 제1단계;
    상기 센서부로부터 감지된 거리 데이터 값과 프로세서에 설정된 데이값의 차이를 분석하는 제2단계; 및
    상기 분석 결과에 따라 광용발 제염 토치부를 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이는 제3단계를 포함하는 광용발 제염 원격 제어 방법.
KR1020100120456A 2010-11-30 2010-11-30 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템 KR101187649B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100120456A KR101187649B1 (ko) 2010-11-30 2010-11-30 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100120456A KR101187649B1 (ko) 2010-11-30 2010-11-30 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120058927A KR20120058927A (ko) 2012-06-08
KR101187649B1 true KR101187649B1 (ko) 2012-10-09

Family

ID=46610311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100120456A KR101187649B1 (ko) 2010-11-30 2010-11-30 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101187649B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101341309B1 (ko) * 2012-06-18 2013-12-12 한국수력원자력 주식회사 3차원 오염표면 제염에 효과적인 광용발 제염노즐
KR102195971B1 (ko) * 2020-07-17 2020-12-28 (주)빅텍스 레이저를 이용한 방사성 콘크리트 스캐블러 및 이를 포함하는 스캐블링 모듈

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206292A (ja) 1999-01-18 2000-07-28 Hitachi Ltd レ―ザ除染装置の制御方法及びレ―ザ除染装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206292A (ja) 1999-01-18 2000-07-28 Hitachi Ltd レ―ザ除染装置の制御方法及びレ―ザ除染装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120058927A (ko) 2012-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6022567B2 (ja) ビーム誘導運動制御システム
US9400170B2 (en) Automatic measurement of dimensional data within an acceptance region by a laser tracker
CN103363902B (zh) 基于红外激光的粉尘环境中运动目标位姿检测装置及方法
US9463574B2 (en) Mobile inspection robot
JP6427533B2 (ja) 放射能表面汚染密度測定装置および該測定装置による放射能表面汚染密度測定方法
US10378889B2 (en) Measurement system having a cooperative robot and three-dimensional imager
GB2527424A (en) Automatic measurement of dimensional data with a laser tracker
WO2018121079A1 (zh) 安检设备及方法
CN105277126A (zh) 控制坐标测量机的方法和用于该机的引导元素追踪系统
KR101187649B1 (ko) 광용발 제염 노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템
US11006079B2 (en) Autonomous vehicle vision system
JP2008112294A (ja) ロボットの移動動作精度の確認方法及びロボットの移動システム
Bostelman et al. Dynamic metrology performance measurement of a six degrees-of-freedom tracking system used in smart manufacturing
US11073420B2 (en) Active partial-beam alignment systems for sensor-to-laser boresight maintenance
Huissoon Robotic laser welding: seam sensor and laser focal frame registration
KR101695248B1 (ko) 센서 캘리브레이션 장치
KR101341309B1 (ko) 3차원 오염표면 제염에 효과적인 광용발 제염노즐
JP2019132599A (ja) 搬送物の応力測定装置
CN105700131A (zh) 一种后视光学扫描镜组与扫描装置
Rodríguez et al. Development of a laser cleaning robot system for the processing of 3D surfaces
JP2008134177A (ja) 移動装置の物体検出方法
GB2519241A (en) Security inspection robot
JP4528500B2 (ja) 原子力用自動機器
CN211654333U (zh) 用于清理放射性污染物的装置
KR20120058034A (ko) 고준위 알파/베타선 오염도 원격 측정 방법 및 이를 이용한 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160607

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170629

Year of fee payment: 6