KR101287182B1 - 자동 초음파 탐상검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 초음파 탐상검사장치에 관한 것으로, 상부의 선단측과 기단측에 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어가 설치된 베이스와, 상기 베이스의 선단에 마련되고 다수의 시료가 적재되며 적재된 시료를 순차적으로 제 1 컨베이어의 선단으로 이송시키되, 상기 시료의 검사할 부분이 제 1 컨베이어가 진행하는 방향으로 향하도록 이송하는 로딩부와, 상기 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어의 사이에 설치되어 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 시료를 수취하여 상기 시료의 검사할 부분이 아래를 향하도록 직립시키는 제 1 방향 전환부와, 상기 제 1 방향 전환부와 제 2 컨베이어 사이에 설치되며 제 1 방향 전환부에 의해 직립된 시료가 삽입되는 홀더가 형성되고 상기 홀더의 하부에 시료를 초음파 탐상 검사하는 탐촉 유닛이 설치된 검사부 및 상기 제 1 방향 전환부의 시료를 검사부의 홀더에 안치시키고, 상기 검사부의 홀더에서 초음파 탐상 검사를 끝낸 시료를 제 2 컨베이어로 이송시키는 제 2 방향 전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치가 개시된다.

Description

자동 초음파 탐상검사장치{Automatic Ultrasonic Testing Apparatus}
본 발명은 자동 초음파 탐상검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시료의 초음파 탐상검사를 신속하게 수행할 수 있으며, 시료를 검사하기 전에 시료의 표면을 깨끗하게 세척함으로써, 시료에 대한 초음파 탐상검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 검사를 끝낸 시료에 대해 정품과 불량품으로 구분하여 수거함으로써 작업이 편리한 자동 초음파 탐상검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 용접물, 주조물, 압연재 등과 같은 공업제품의 품질관리 및 보수검사를 통한 제품의 근일화와 수요자로부터의 신뢰성 확보를 위해 비파괴 검사(Non-destructive Testing, NDT)가 행해진다.
비파괴 검사란, 공업제품 내부의 기공(氣孔)이나 균열 등의 결함, 용접부의 내부 결함 등을 제품의 형상이나 기능을 변화시킴이 없이 외부에서 검사하는 방법으로 그 종류에는 방사선 투과검사(Radiograpic Testing, RT), 초음파 탐상검사(Ultrasonic Testing, UT), 자분 탐상검사(Magnetic particle Test, MT), 침투 탐상검사(Liquid Penetrant Testing, PT), 와전류 탐상검사(Eddy Current Testing, ECT), 누설검사(Leak Testing, LT), 음향 탐상검사(Acoustic Emisson Testing, AET) 등이 있다.
여기서, 초음파 탐상검사는 높은 주파수(1㎒~25㎒)의 초음파를 시료에 전달하여 시료 표면 또는 내부에 존재하는 결함으로부터 반사되는 초음파의 신호를 분석함으로써 시료에 존재하는 결함을 검출하게 된다.
즉, 초음파는 동일 매질(시료)에서는 직진하지만 다른 매질(시료 내부에 형성된 공극)과 접하는 계면에서는 각 매질의 물리적 상태 및 성질(음향 임피던스)의 차이에 의하여 반사 또는 굴절하게 되므로, 먼저 탐촉자를 통해 초음파를 시료에 전달하고 이중 다시 반사되는 초음파를 탐촉자를 통해 수신하여 탐상기의 디스플레이 상에 펄스신호 형태로 결함을 나타내며 이 신호를 분석하여 결함의 위치, 종류, 크기 등을 측정하게 된다.
이러한 초음파 탐상검사를 수행하는 초음파 탐상검사장치는 크게 초음파를 발생시키는 탐촉자와 시료의 내부 결함으로부터 반사되는 초음파 신호를 수신하는 수신부와 상기 수신부에 수신된 신호를 펄스 신호로 표시하는 표시부와 탐촉자와 시료의 마찰 방지 및 초음파 신호 전달을 위한 매질로서 액체를 공급할 수 있도록 액체 공급장치로 구성되는데, 최근에는 탐촉자와 수신부가 하나의 초음파 센서로 구성되고 액체 공급장치 등이 포함된 탐촉 유닛의 형태로 사용되고 있다.
이와 같은 초음파 탐상검사장치의 선행기술로는 대한민국등록특허 제10-1210815호의 "초음파를 이용한 비파괴 검사장치"가 있다. 이를 도 1에 의거하여 설명한다.
도 1은 선행기술에 따른 초음파를 이용한 비파괴 검사장치를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 선행기술에 따른 초음파를 이용한 비파괴 검사장치는 외부 하우징(100), 내부 하우징(200), 회전체(300), 탐상수 공급부(400), 탐촉자 모듈부(500), 신호전송부(600), 초음파 탐상부(700)로 구성되어 파이프와 같은 검사 대상물의 내외면 종ㆍ횡 방향의 결함 및 두께를 측정하게 된다.
그러나, 상기와 같은 선행기술에 따른 초음파를 이용한 비파괴 검사장치는 파이프와 같은 대구경을 갖는 검사 대상물에 대한 초음파 검사를 수행하기 적합한 구조로 이루어져 부피가 작은 다수의 검사 대상물을 연속적으로 검사하기에는 어려움이 있다.
예를 들어, 차량의 조립과정에서 사용되는 체결 부재, 동력 전달용 축과 같은 부품은 대부분 원기둥의 형태를 갖거나 또는 다단의 원기둥 형태를 갖고 그 크기가 비교적 작기 때문에 앞서 설명한 초음파를 이용한 비파괴 검사장치에서 검사하기 어렵다.
이와 같은 차량의 조립과정에서 사용되는 부품은 대부분 대량 생산되기 때문에 이를 수작업으로 검사하기에는 매우 많은 시간이 소요되기 때문에 제품의 품질검사 시간이 증가하게 됨으로써 결국 제품의 생산성이 감소하는 문제가 있다.
대한민국등록특허 제10-1210815호(2012.12.05) "초음파를 이용한 비파괴 검사장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시료에 대한 초음파 검사를 연속적으로 수행함과 동시에 불량이 발생한 시료를 자동으로 배출시켜 시료에 대한 초음파 검사를 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 자동 초음파 탐상검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 상부의 선단측과 기단측에 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어가 설치된 베이스와, 상기 베이스의 선단에 마련되고 다수의 시료가 적재되며 적재된 시료를 순차적으로 제 1 컨베이어의 선단으로 이송시키되, 상기 시료의 검사할 부분이 제 1 컨베이어가 진행하는 방향으로 향하도록 이송하는 로딩부와, 상기 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어의 사이에 설치되어 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 시료를 수취하여 상기 시료의 검사할 부분이 아래를 향하도록 직립시키는 제 1 방향 전환부와, 상기 제 1 방향 전환부와 제 2 컨베이어 사이에 설치되며 제 1 방향 전환부에 의해 직립된 시료가 삽입되는 홀더가 형성되고 상기 홀더의 하부에 시료를 초음파 탐상 검사하는 탐촉 유닛이 설치된 검사부 및 상기 제 1 방향 전환부의 시료를 검사부의 홀더에 안치시키고, 상기 검사부의 홀더에서 초음파 탐상 검사를 끝낸 시료를 제 2 컨베이어로 이송시키는 제 2 방향 전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 로딩부는 상기 베이스의 일측에 마련되고 다수의 시료가 적재되는 적재함과, 상기 적재함에 적재된 시료를 하나씩 제 1 컨베이어 선단으로 밀어올리는 리프트 및 상기 리프트에 의해 제 1 컨베이어 선단으로 상승한 시료를 파지하여 제 1 컨베이어로 운반하되 시료의 검사할 부분이 제 1 컨베이어가 진행하는 방향으로 향하게 시료를 회전시키는 제 1 그립퍼를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 그립퍼는 상기 베이스의 상부에 형성된 제 1 프레임에 설치되고 제 1 컨베이어의 진행방향을 따라 연장되는 제 1 가이드 레일과 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이동하는 제 1 활주 블록과, 상기 제 1 활주 블록에 설치되고 시료를 향해 승강하는 제 1 승강 유닛과, 상기 제 1 승강 유닛의 하단에 설치되며 시료를 파지하기 위해 벌어지거나 오므라드는 제 1 그립과, 상기 제 1 그립의 하면에 설치되어 파지한 시료의 표면을 향해 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 거리측정 유닛 및 상기 거리측정 유닛에 의해 측정된 거리에 따라 시료를 회전시키는 상기 제 1 승강 유닛과 제 1 그립 사이에 설치되는 회전 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 컨베이어는 시료에 공기를 불어 시료의 표면에 달라붙은 이물질을 탈락시키는 세척부가 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 세척부는 상기 제 1 컨베이어에 안치된 시료가 통과하는 터널과, 상기 터널의 내측면에 설치되어 가압된 공기를 시료를 향해 분사하는 분사 노즐 및 상기 터널 내의 공기를 흡기하여 시료로부터 탈락된 이물질을 집진하는 집진 덕트를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 방향 전환부는 상기 제 1 컨베이어의 기단에 설치되어 제 1 컨베이어를 통해 이송되는 시료가 삽입되고, 삽입된 시료가 직립되도록 회전하는 제 1 방향전환 홀더 및 상기 제 1 방향전환 홀더에 의해 직립된 시료를 파지하여 탐촉 유닛이 설치된 검사부로 운반하는 제 2 그립퍼를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 검사부는 상기 베이스의 상면에 설치되고 매질이 저장된 수조와, 상기 수조의 상부에 설치되어 제 1 방향 전환부에 의해 운반된 시료가 삽입되는 홀더 및 상기 홀더의 하단에 설치되어 홀더에 삽입된 시료의 하단을 초음파 탐상검사하는 탐촉 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더는 수조의 상부에 설치된 상판을 관통하여 설치되고, 상기 상판은 베이스의 상면에 지지된 탄성 부재에 설치되어 홀더에 시료가 안치될 때 발생하는 충격을 탄성 부재가 완충시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더는 시료의 하부가 매질에 침지될 때 발생하는 기포를 홀더의 외부로 배출할 수 있도록 홀더의 하부 둘레를 따라 슬릿이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더는 시료가 안치되는 내부를 향해 가압된 공기를 분사하는 유로가 형성되어 매질에 침지된 시료가 상승할 때 가압된 공기가 시료의 표면에 뭍은 매질을 탈락시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 2 컨베이어에는 초음파 탐상검사를 끝낸 시료가 불량품인 경우 이를 불량품 수거함으로 배출시키는 불량품 배출부가 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 불량품 배출부는 상기 제 2 컨베이어가 설치된 베이스의 상면에 설치되는 푸시 유닛과, 상기 푸시 유닛과 연결되며 제 2 컨베이어의 상부에 양측에 형성되고 그 내부로 시료가 통과하게 되는 이동 판넬 및 상기 제 2 컨베이어의 측면에 설치되어 이동 판넬에 의해 제 2 컨베이어로부터 밀려난 불량 시료를 수취하는 불량품 수거함을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치에 의하면, 적재함에 적재된 시료가 로딩부에 의해 제 1 컨베이어로 운반되고, 상기 제 1 컨베이어로 운반된 시료가 제 1 방향 전환부에 의해 직립된 상태로 위치하여 초음파 탐상검사를 실시하게 되어 시료가 이송되는 과정 중에 시료의 검사할 부분이 탐촉 유닛이 설치된 검사부에 자동적으로 세팅되어 시료에 대한 초음파 탐상검사를 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 시료가 제 1 컨베이어를 통과하는 중에 시료의 표면에 달라붙은 이물질을 제거한 후 초음파 탐상검사가 수행되기 때문에 시료에 대한 초음파 탐상검사의 신뢰성이 향상된다.
그리고, 초음파 탐상검사가 완료되어 제 2 컨베이어를 통해 턴테이블로 시료가 배출되는 과정에서 시료가 불량품인 경우 이를 턴테이블과 별개로 마련된 불량품 수거함으로 이송시키기 때문에 정품 시료와 불량품 시료의 구분이 쉽고 이에 따른 시료의 관리가 편리하다.
도 1은 선행기술에 따른 자동 초음파 탐상검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 로딩부의 제 1 그립퍼를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 그립퍼의 동작을 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 컨베이어에 설치된 세척부를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 방향 전환부와 검사부를 나타낸 사시도이다.
도 8은 내지 도 10은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 방향 전환부의 동작을 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 2 방향 전환부의 동작을 나타낸 정면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 불량품 배출부를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 불량품 배출부의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 검사부의 홀더에 형성된 슬릿을 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 검사부의 홀더에 형성된 유로를 나타낸 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치를 나타낸 정면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치는 상면에 제 1 컨베이어(12)와 제 2 컨베이어(14)가 설치된 베이스(10)와 상기 베이스(10)의 선단에 설치되어 적재된 시료(t)를 제 1 컨베이어(12)에 이송시키는 로딩부(20)와, 상기 제 1 컨베이어(12)에 의해 이송된 시료(t)를 직립된 상태로 세우는 제 1 방향 전환부(30)와, 상기 제 1 방향 전환부(30)로부터 시료(t)를 수취하여 초음파 탐상 검사하는 검사부(40) 및 검사를 끝낸 시료를 제 2 컨베이어(14)로 이송하는 제 2 방향 전환부(50)로 구성되어 베이스(10)의 선단에서 공급되는 시료(t)들을 연속적으로 초음파 탐상 검사한 후 베이스(10)의 기단에 설치된 턴테이블(80)로 배출하게 된다.
그리고, 상기 베이스(10)에는 시료의 검사결과를 시각적으로 나타내는 디스플레이(90)가 설치되어 작업자가 시료(t)의 초음파 탐상검사의 결과를 실시간으로 파악할 수 있게 되며, 상기 디스플레이(90)에는 자동 초음파 탐상검사장치의 각 부분을 제어하는 조작부(미도시)가 터치 스크린 패널에 의해 구현된다.
부연하자면, 상기 베이스(10)는 상부의 선단측과 기단측에 각각 제 1 컨베이어(12)와 제 2 컨베이어(14)가 설치되며, 상기 제 1 컨베이어(12)와 제 2 컨베이어(14) 사이에 시료(t)를 초음파 탐상 검사하는 검사부(40)가 설치된다. 또한, 상기 베이스(10)의 기단에는 초음파 탐상 검사를 끝내고 제 2 컨베이어(14)에 의해 이송되는 시료(t)를 적재하는 턴테이블(80)이 설치된다.
이렇게, 베이스(10)의 선단측과 기단측에 각각 설치되는 제 1 컨베이어(12)와 제 2 컨베이어(14)는 제각기 원동모터(미도시)에 의해 회전하는 원동 풀리(미도시)와 종동 풀리(미도시)가 설치되고, 상기 원동 풀리와 종동 풀리는 컨베이어 벨트(미도시)를 권선하여 컨베이어 벨트가 베이스(10)의 선단에서 기단을 향해 진행시켜 시료(t)를 베이스(10)의 선단에서 기단을 향해 이송시키게 된다.
이와 같은 베이스(10)의 선단에는 로딩부(20)가 설치되어 초음파 탐상 검사가 필요한 다수의 시료(t)가 적재되어 시료(t)를 낱개로 제 1 컨베이어(12)의 선단으로 이송시키게 된다. 이를 도 4 및 도 5에 의거하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 로딩부의 제 1 그립퍼를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 그립퍼의 동작을 나타낸 정면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 상기 로딩부(20)는 다수의 시료(t)가 적재되는 적재함(22)과, 상기 적재함(22)의 시료(t)를 제 1 컨베이어(12) 선단으로 하나씩 밀어 올리는 리프트(24) 및 리프트(24)에 의해 밀어 올려진 시료(t)를 파지하여 제 1 컨베이어(12)로 운반하는 제 1 그립퍼(26)로 구성된다.
상기 적재함(22)은 베이스(10)의 일측에 설치되어 다수의 시료(t)가 적재되는데, 상기 적재함(22)은 베이스(10)의 전방에서 베이스(10)의 일측을 향해 하향되는 경사를 갖도록 형성되어 시료(t)가 적재함(22)에 적재되었을 때 경사를 따라 베이스(10)의 일측으로 자연스럽게 이동하게 된다.
이렇게, 적재함(22)에 적재되는 시료(t)는 예를 들어 차량의 조립과정에서 사용되는 체결 부재 또는 동력 전달용 축과 같은 원기둥의 형태를 갖게 되는데, 이러한 시료(t)는 도 2에 도시된 바와 같이 다단의 원기둥 형태로 이루어진다. 따라서, 상기 적재함(22)에 시료(t)를 적재하였을 때 시료가 적재함(22)의 경사를 따라 적재함(22)의 일측에서 타측으로 구름 운동하여 이동하게 된다.
한편, 상기 적재함(22)과 타측과 베이스(10)의 일측 사이에는 적재함(22)에 적재된 시료(t)를 제 1 컨베이어(12)의 선단으로 밀어 올리는 리프트(24)가 설치된다. 상기 리프트(24)는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 실린더(미도시)와, 상기 실린더의 로드에 설치되어 시료(t)가 안치되는 안치대(24a)로 구성되고, 상기 안치대(24a)가 적재함(22)의 타측과 베이스(10) 일측의 하부에서 상부를 향해 상승하여 시료(t)를 베이스(10)의 선단측에 설치된 제 1 컨베이어(12)의 전방으로 운반하게 된다.
이때, 상기 안치대(24a)의 상단은 시료가 안정적으로 위치할 수 있게 안치 홈(24b)이 형성되며, 상기 안치대(24a)의 중앙에는 아래에서 설명하는 제 1 그립퍼(26)의 제 1 그립(26d)이 용이하게 시료(t)를 파지할 수 있는 파지 홈(24c)이 형성된다.
그리고, 상기 리프트(24)의 상방에는 시료(t)를 파지하여 제 1 컨베이어(12)로 운반하는 제 1 그립퍼(26)가 설치된다. 상기 제 1 그립퍼(26)는 제 1 활주 블록(26b)과 제 1 승강 유닛(26c)과 제 1 그립(26d)과 거리측정 유닛(26e) 및 회전 유닛(26f)으로 구성된다.
부연하자면, 상기 제 1 활주 블록(26b)은 상기 베이스(10)의 상부에 형성된 제 1 프레임(16)에 설치되는 것으로, 상기 제 1 프레임(16)에 제 1 컨베이어(12)의 진행방향을 따라 연장되는 제 1 가이드 레일(26a)이 설치되고, 상기 제 1 가이드 레일(26a)에는 제 1 활주 블록(26b)이 설치되어 상기 제 1 활주 블록(26b)이 리프트(24)의 상방에서 제 1 컨베이어(12)의 상방으로 이동하여 시료(t)를 운반하게 된다.
이때, 상기 제 1 활주 블록(26b)에는 리프트(24)의 안치대(24a)에 위치한 시료를 향해 승강하는 제 1 승강 유닛(26c)이 설치되는데, 상기 제 1 승강 유닛(26c)은 앞서 설명한 리프트(24)에 설치되는 실린더와 마찬가지로 공압 또는 유압에 의해 작동하는 실린더와 상기 실린더로부터 신축되는 로드로 구성된다.
또한, 상기 제 1 승강 유닛(26c)의 로드 하단에는 시료(t)를 파지하기 위한 제 1 그립(26d)이 설치되는데, 상기 제 1 그립(26d)은 한 쌍의 집게로 이루어져 상기 집게가 벌어지거나 오므라짐으로써 시료(t)를 파지하게 된다.
그리고, 상기 제 1 그립(26d)의 하면에는 거리측정 유닛(26e)이 설치되는데, 상기 거리측정 유닛(26e)은 시료(t)의 끝단 표면을 향해 레이저를 조사하는 발광부와 시료의 표면에 부딪혀 반사되는 레이저를 수신하는 수광부로 구성되어 제 1 그립(26d)에 파지된 시료의 끝단 거리를 측정하게 된다.
또한, 상기 제 1 승강 유닛(26c)과 제 1 그립(26d) 사이에는 회전 유닛(26f)이 설치되어 상기 거리측정 유닛(26e)에 의해 측정된 거리에 따라 시료(t)를 회전시켜 시료(t)가 제 1 그립퍼(26)에 의해 제 1 컨베이어(12)로 운반될 때 시료(t)를 검사할 부분이 제 1 컨베이어(12)가 진행하는 방향으로 향하게 시료(t)를 회전시키게 된다.
즉, 리프트(24)의 안치대(24a)에 위치한 시료(t)를 제 1 그립(26d)이 파지하게 된 후에는 상기 시료(t) 중 초음파 탐상 검사가 실시될 부분이 제 1 컨베이어(12)의 진행방향으로 향하게 거리측정 유닛(26e)이 시료(t)의 표면을 향해 레이저를 조사하게 된다.
여기서, 상기 거리측정 유닛(26e)은 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 그립(26d)에서 연장되는 플레이트(26g)가 설치되고, 상기 플레이트(26g)에 거리측정 유닛(26e)이 설치된다. 이때, 상기 플레이트(26g)는 한 쌍의 집게로 이루어진 제 1 그립(26d) 중 집게가 벌어지거나 오므라드는 방향과 직교하는 방향을 향해 연장되어 시료(t)가 집게에 파지되었을 때 거리측정 유닛(26e)의 레이저가 시료(t)의 양 끝단 중 어느 한 곳에 레이저를 조사하여 거리측정 유닛(26e)과 시료의 끝단 사이의 거리를 측정하게 된다.
이렇게 측정된 시료(t)와 거리측정 유닛(26e) 사이의 거리를 토대로 회전 유닛(26f)이 작동하여 제 1 그립(26d)을 90도 방향으로 회전시켜 시료(t) 중 초음파 탐상 검사가 실시될 부분이 제 1 컨베이어(12)를 향하게 위치시키게 된다.
즉, 본 발명에 따른 자동 초음파 탐사검사장치에서 검사되는 시료(t)는 앞서 설명한 바와 같이 다단의 원기둥 형태를 갖게 되며, 이때 시료(t)의 양 끝단의 지름은 그 크기가 다를 뿐만 아니라 지름이 작은 쪽에 해당하는 부분에 대하여 초음파 탐상검사를 실시하게 된다.
따라서, 제 1 그립(26d)에 시료(t)가 파지되면 거리측정 유닛(26e)이 시료의 끝단 표면을 향해 레이저를 조사하여 그 측정거리가 설정된 거리보다 크면 거리측정 유닛(26e)이 설치된 쪽이 제 1 컨베이어(12)를 향하게 회전 유닛(26f)이 제 1 그립(26d)을 회전시키게 되고, 이와는 반대로 설정된 거리보다 작으면 거리측정 유닛(26e)이 설치되지 않은 쪽을 제 1 컨베이어(12)를 향하게 회전시킴으로써, 시료(t)에 대하여 초음파 탐상검사할 부분이 항상 제 1 컨베이어(12)가 진행하는 방향을 향하게 위치시킬 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 적재함(22)에서 제 1 컨베이어(12)로 운반된 시료(t)는 제 1 컨베이어(12)에 의해 베이스(10)의 기단을 향해 이송하게 된다. 이때 제 1 컨베이어(12) 상에는 시료(t)를 세척하기 위한 세척부(60)가 설치되어 시료(t)가 제 1 컨베이어(12)를 통해 이송되는 중에 시료(t)의 표면에 달라붙은 이물질을 탈락시키게 된다.
즉, 시료(t)는 선반과 같은 절삭기계를 통해 다단의 원기둥 형태로 가공되는데, 시료(t)의 재료가 되는 모재를 절삭하기 위해 선반의 바이트와 접촉하는 모재 부분에 절삭유가 뿌려지게 되어 절삭 가공이 완료된 시료의 표면에는 다량의 절삭유가 묻어 있게 된다.
또한, 모재가 절삭되는 과정에서 발생한 칩이 시료의 표면에 달라붙은 상태이기 때문에 이러한 상태에서 초음파 탐상검사를 실시하게 되는 경우 검사 결과에 악영향을 미치거나 시료(t)가 검사부(40)의 홀더(42)에 삽입될 때 칩이 홀더(42)에 잔존하게 되어 정확한 검사를 방해하는 요소로 작용하게 된다.
따라서, 상기와 같은 시료(t)의 표면에 잔존하는 절삭유 내지 칩과 같은 이물질을 제거한 상태에서 초음파 탐상검사가 실시될 수 있도록 상기 제 1 컨베이어(12)에는 세척부(60)가 설치된다. 이를 도 6에 의거하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 컨베이어에 설치된 세척부를 나타낸 정면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 세척부(60)는 시료(t)가 제 1 컨베이어(12)에 의해 이송되는 과정 중 시료(t)의 표면에 달라붙은 이물질을 탈락시켜 제거하기 위한 것으로, 상기 세척부(60)는 터널(62)과 분사 노즐(64) 및 집진 덕트(66)로 구성된다.
상기 터널(62)은 제 1 컨베이어(12)가 터널(62)을 통과하도록 베이스(10)의 상면에 고정된다. 즉, 상기 제 1 컨베이어(12)의 선단과 기단이 터널(62)의 입구와 출구를 향하게 설치되며, 상기 터널(62)의 내측면에 분사 노즐(64)이 설치된다.
이때, 상기 분사 노즐(64)은 가압된 공기를 제 1 컨베이어(12)에 의해 이송되는 시료(t)를 향해 분사하도록 설치된다. 또한, 상기 터널(62)의 내측면에는 터널(62) 내의 공기를 흡기하여 시료(t)로부터 탈락된 이물질을 집진하는 집진 덕트(66)가 설치되어 시료(t)가 제 1 컨베이어(12)를 통해 이송되는 과정 중에 시료의 표면에 달라붙은 이물질을 탈락시키게 되며, 탈락된 이물질은 집진 덕트(66)를 통해 베이스(10)의 내부에 설치된 집진기(미도시)로 수집된다.
상기 집진기는 밀폐된 챔버의 내부에 다수의 집진 필터가 설치되어 챔버의 일측과 연결된 집진 덕트(66)를 통해 이물질이 집진 필터에 걸러지고 이물질이 제거된 청정한 공기가 챔버의 타측을 통해 배출되도록 형성된다.
또한, 상기 분사 노즐(64)과 집진기는 각각 베이스(10)의 내부에 설치된 압축기(미도시)와 진공 발생기(미도시)와 연결되어 압축기를 통해 가압된 공기가 분사 노즐(64)을 통해 시료(t)를 향해 분사되며, 터널(62) 내부의 공기는 진공 발생기에서 제공하는 흡입력에 의해 집진 덕트(66)를 통해 집진기로 흡입된다.
한편, 상기 제 1 컨베이어(12)의 기단측에는 시료(t)를 수취하여 시료의 검사할 부분이 아래를 향하도록 직립시키는 제 1 방향 전환부(30)와 상기 제 1 방향 전환부(30)에서 직립된 시료를 수취하여 초음파 탐상검사하는 검사부(40)가 설치된다. 이를 도 7 내지 도 10에 의거하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 방향 전환부와 검사부를 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 제 1 방향 전환부(30)는 제 1 컨베이어(12)와 제 2 컨베이어(14) 사이에 설치되어 상기 제 1 컨베이어(12)로부터 이송된 시료(t)를 수취하여 시료(t)의 검사할 부분이 아래를 향하도록 직립시키게 된다.
이를 위해, 상기 제 1 방향 전환부(30)는 제 1 컨베이어(12)의 기단에 설치되는 제 1 방향전환 홀더(32)와, 상기 제 1 방향전환 홀더(32)에 삽입된 시료(t)를 파지하여 검사부(40)로 운반하는 제 2 그립퍼(34)로 구성된다.
즉, 상기 제 1 방향전환 홀더(32)는 제 1 컨베이어(12)의 기단에 설치되어 시료(t)의 검사할 부분이 삽입되는 삽입 홀(32a)이 형성되며, 상기 제 1 방향전환 홀더(32)의 하단은 스텝 모터(미도시)와 연결되어 상기 스텝 모터의 작동에 따라 제 1 방향전환 홀더(32)가 제 1 컨베이어(12)의 기단을 향해 누워있다가 90도의 각도로 세워짐으로써, 시료(t)의 검사할 부분이 아래를 향하게 직립시키게 된다.
이때, 상기 제 1 컨베이어(12)의 기단에는 시료(t)가 제 1 방향전환 홀더(32)의 삽입 홀(32a)에 안정적으로 삽입될 수 있도록 유도하는 가이드 플레이트(미도시)가 설치되어 제 1 컨베이어(12)에 안치된 상태로 이송되는 시료(t)가 가이드 플레이트에 유도되어 시료(t)의 끝단이 제 1 방향전환 홀더(32)의 삽입 홀(32a)에 삽입된다.
또한, 상기 제 1 방향전환 홀더(32)의 상방에는 제 2 가이드 레일(34a)과 제 2 활주 블록(34b) 및 제 2 그립(34d)으로 이루어진 제 2 그립퍼(34)가 설치되어 제 1 방향전환 홀더(32)에 의해 직립된 시료(t)를 탐촉 유닛(44)이 설치된 검사부(40)로 운반하게 된다.
즉, 상기 제 2 그립퍼(34)의 제 2 가이드 레일(34a)은 베이스(10)의 상부에 형성된 제 2 프레임(18)에 설치되는데, 상기 제 2 가이드 레일(34a)은 제 1 컨베이어(12)의 기단에서 제 2 컨베이어(14)의 선단으로 연장된다. 또한, 상기 제 2 가이드 레일(34a)에는 제 2 활주 블록(34b)이 설치되어 상기 제 2 활주 블록(34b)이 제 1 방향전환 홀더(32)의 상부에서 검사부(40)의 홀더(42) 상방으로 이동하게 된다.
또한, 상기 제 2 활주 블록(34b)에는 제 1 방향전환 홀더(32) 또는 검사부(40)의 홀더(42)를 향해 승강하면서 시료(t)를 파지하는 제 2 그립(34d)이 설치되는데, 상기 제 2 그립(34d)은 앞서 설명한 제 1 그립퍼(26)의 제 1 승강 유닛(26c)과 마찬가지로 공압 또는 유압에 의해 작동하는 제 2 승강 유닛(34c)이 제 2 활주 블록(34b)에 설치되고, 상기 제 2 승강 유닛(34c)의 하단에 한 쌍의 집게로 이루어진 제 2 그립(34d)이 설치된다.
이와 같은 제 1 방향전환 홀더(32)와 제 2 그립퍼(34)의 작동을 도 8 내지 도 10에 의거하여 설명한다.
도 8은 내지 도 10은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 1 방향 전환부의 동작을 나타낸 정면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 제 1 컨베이어(12)에 의해 이송된 시료(t)는 제 1 방향전환 홀더(32)의 삽입 홀(32a)에 삽입된다.
상기 제 1 방향전환 홀더(32)의 삽입 홀(32a)에 시료(t)가 삽입되면, 상기 제 1 방향전환 홀더(32)는 시료(t)의 검사할 부분이 아래를 향하도록 회전되어 시료(t)를 직립시키게 된다. 이렇게 제 1 방향전환 홀더(32)에 의해 시료(t)가 직립되면, 제 2 그립(34d)이 하강하여 시료(t)를 파지하게 된다.
그리고, 상기 제 2 그립(34d)에 시료가 파지되면, 제 2 그립(34d)은 상승하여 시료(t)를 직립된 상태로 들어올린 후 제 2 활주 블록(34b)이 제 1 방향전환 홀더(32)에서 검사부(40)의 홀더(42)로 이동하여 시료(t)를 검사부(40)의 홀더(42) 상방에 위치시키게 된다.
이렇게, 시료(t)가 검사부(40)의 홀더(42) 상방에 위치하게 되면, 제 2 그립(34d)은 검사부(40)의 홀더(42)를 향해 하강한 후 시료(t)의 검사할 부분을 탐촉 유닛(44)이 설치된 검사부(40)의 홀더(42)에 삽입시키게 되고, 시료(t)의 운반을 완료한 제 2 그립퍼(34)는 제 1 방향전환 홀더(32)의 상방으로 복귀하게 된다.
한편, 상기 제 1 방향 전환부(30)의 후방과 제 2 컨베이어(14) 선단 사이에는 직립된 시료(t)의 하단을 초음파 탐상검사하는 검사부(40)가 설치된다. 상기 검사부(40)는 베이스(10)의 상면에 설치되고 매질이 저장된 수조(46)와, 상기 수조(46)의 상부에 설치되어 제 2 그립퍼(34)에 의해 운반된 시료(t)가 삽입되는 홀더(42) 및 상기 홀더(42)의 하단에 설치되어 홀더(42)에 삽입된 시료의 하단을 초음파 탐상검사하는 탐촉 유닛(44)으로 구성된다.
즉, 상기 검사부(40)는 도 7 또는 도 10의 원안에 도시된 바와 같이 매질이 저장되는 수조(46)가 베이스(10)의 상면에 설치되고, 상기 수조(46)의 상면에 시료(t)가 안치되는 홀더(42)가 마련된다. 또한, 상기 홀더(42)의 하단에는 홀더(42)에 삽입 안치된 시료(t)를 초음파 탐상검사하는 탐촉 유닛(44)이 설치된다.
이때, 상기 홀더(42)의 내부에는 시료(t)의 삽입 유무를 감지하는 감지센서(미도시)가 설치되며, 상기 홀더(42)의 하부는 수조(46)의 바닥면을 향해 연장되어 홀더(42)의 하부에 설치된 탐촉 유닛(44)이 매질에 어느 정도 잠기게 된다.
또한, 상기 검사부(40)의 홀더(42)에 삽입된 시료(t)의 하단 역시 매질에 잠기도록 홀더(42)에 안치됨으로써, 탐촉 유닛(44)과 시료(t)의 하단 사이에는 매질이 개재된다. 이때, 상기 수조(46)에 저장되는 매질은 바람직하게 오일과 같은 액체로 이루어져 상기 시료(t)의 표면에 산화 작용에 의한 녹이 발생하지 않도록 방지하게 된다.
한편, 상기 홀더(42)에 시료(t)가 안치될 때 발생하는 충격이 홀더(42) 및 탐촉 유닛(44)에 가해지는 것을 최소화시키기 위해 홀더(42)는 상판(41)에 설치되며, 상기 상판(41)과 베이스(10)의 상면 사이에 탄성 부재(43)가 마련되어 상판을 지지하게 된다.
이러한 상판(41)은 평탄하고 소정의 두께를 갖도록 형성되되 홀더(42)가 관통하는 고정 홀이 형성되어 고정 홀을 통해 홀더(42)의 하부가 수조(46)의 매질에 잠기게 된다. 이때, 상기 홀더(42)의 외면은 단차를 형성하여 홀더(42)의 상부가 고정 홀에 걸리게 되고, 홀더(42)의 하부는 고정 홀을 통해 수조(46)를 향하게 된다.
또한, 상기 상판(41)의 저면 가장자리를 따라 다수의 탄성 부재(43)가 마련되어 상판(41)을 지지하게 되는데, 상기 탄성 부재(43)는 외력이 가해졌을 때 그 형상이 변형되었다가 외력이 사라지면 원래의 형태로 복원되는 코일 스프링이 될 수 있다.
이와 같이, 수조(46)의 상부에 마련되는 홀더(42)가 상판(41)과 탄성 부재(43)에 의해 지지되면 시료(t)가 홀더(42)에 안치될 때 발생하는 충격을 탄성 부재(43)가 흡수하여 완충하게 됨으로써, 시료(t) 및 탐촉 유닛(44)이 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있고, 이로부터 안정적인 초음파 탐상검사를 실시할 수 있어 정확한 검사결과를 얻을 수 있다.
그리고, 수조(46)에 담기는 매질은 일정 주기마다 매질에 부유하는 이물질을 필터링하여 청정한 매질을 확보할 수 있도록 상기 수조(46)의 바닥면에는 드레인 배관(미도시)이 형성되고, 상기 드레인 배관은 매질에 부유하는 이물질을 걸러내는 필터 유닛(미도시)과 연결된다.
또한, 상기 필터 유닛에 의해 이물질이 제거된 매질을 수조(46)에 공급할 수 있도록 상기 필터 유닛과 수조(46)는 급유 배관(미도시)에 의해 순환 유로(미도시)를 형성하게 되며 상기 급유 배관 상에는 펌프(미도시)가 설치되어 수조(46)에 담긴 매질에 이물질을 제거하도록 순환시키게 된다. 이렇게, 매질의 상태를 청정하게 유지시키는 필터 유닛과 펌프는 베이스(10)의 내부에 설치된다.
그리고, 상기 탐촉 유닛(44)이 설치되는 홀더의 하부에는 슬릿(42a)이 형성되어 시료(t)가 매질에 침지될 때 시료(t)의 표면에 발생하는 기포를 제거하여 정확한 초음파 탐상검사가 실시될 수 있게 한다. 이를 도 14에 의거하여 설명한다.
도 14는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 검사부의 홀더에 형성된 슬릿을 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 시료(t)를 홀더(42)에 안치하게 되면, 시료(t)의 하부가 매질에 침지된다. 이때 시료(t)와 매질의 접촉에 의해 기포들이 발생하게 되며, 이렇게 발생한 기포는 탐촉 유닛(44)의 초음파 탐상검사를 방해하는 요인이 된다.
따라서, 시료(t)가 홀더(42)에 안치되면서 시료(t)의 하부가 매질에 침지될 때 발생하는 기포를 홀더(42)의 외부로 배출할 수 있도록 홀더(42)의 하부 둘레를 따라 다수의 슬릿(42a)이 형성된다.
상기 슬릿(42a)은 홀더(42)의 하부에서 상부를 향해 절개되어 홀더(42)의 내부와 외부가 연결되어 홀더(42) 내부의 매질과 홀더(42) 외부의 매질이 슬릿(42a)을 통해 소통할 수 있게 된다.
따라서, 시료(t)가 홀더(42)에 안치되면서 매질과 시료(t)의 접촉에 의해 홀더(42)의 내부에서 발생한 기포는 슬릿(42a)을 통해 홀더(42)의 외부로 방출되어 초음파 전달을 방해하는 기포를 제거함으로써, 시료(t)에 대한 정확한 초음파 탐상검사를 실시할 수 있게 된다.
또한, 상기 홀더(42)에는 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)의 표면에 뭍은 매질을 탈락시키기 위한 유로(42b)가 형성된다. 이를 도 15에 의거하여 설명한다.
도 15는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 검사부의 홀더에 형성된 유로를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 홀더(42)의 내부에는 가압된 공기를 홀더(42)의 내부로 분사하는 유로(42b)가 형성되는데, 상기 유로(42b)는 홀더(42)의 외면에서 내면을 향해 관통되고, 상기 홀더(42)의 외면에는 가압된 공기를 공급하는 배관(42c)이 설치된다.
이러한 홀더(42)의 외면에 설치된 배관(42c)은 세척부(60)의 분사 노즐(64)에 가압된 공기를 공급하는 압축기와 연결되어 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)가 매질로부터 상승하게 될 때 상기 홀더(42)의 유로(42b)를 통해 가압된 공기가 시료(t)를 향해 분사됨으로써, 시료(t)의 표면에 뭍은 매질을 탈락시키게 된다.
이때, 상기 홀더(42)의 내부에 형성된 유로(42b)는 홀더(42)의 상부에서 하부를 향해 경사지게 형성됨으로써, 유로(42b)를 통해 분사되는 가압된 공기의 방향이 시료(t)의 상승방향과 반대방향으로 향하게 되어 시료(t)의 표면으로부터 탈락된 매질은 수조로 떨어지게 되어 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)의 표면에 뭍은 매질을 제거한 상태로 제 2 컨베이어(14)로 운반할 수 있게 된다.
한편, 검사부(40)에서 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)는 제 2 방향 전환부(50)에 의해 제 2 컨베이어(14)로 운반로 운반되어 턴테이블(80)로 배출된다. 이를 도 11에 의거하여 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 제 2 방향 전환부의 동작을 나타낸 정면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 제 2 방향 전환부(50)는 상기 검사부(40)와 제 2 컨베이어(14) 사이에 설치되는 제 3 그립퍼(52)와 제 2 방향전환 홀더(54)로 구성된다.
즉, 상기 제 3 그립퍼(52)는 검사부(40)의 홀더(42)에 직립된 상태로 안치된 시료(t)를 파지하여 제 2 방향전환 홀더(54)로 운반하게 되며, 상기 제 2 방향전환 홀더(54)는 직립된 시료(t)를 제 2 컨베이어(14)에 이송되도록 눕히게 된다.
이러한 상기 제 3 그립퍼(52)는 제 2 그립퍼(34)와 마찬가지로 제 3 활주 블록(52a)과 상기 제 3 활주 블록(52a)에 설치되는 제 3 승강 유닛(52b) 및 제 3 그립(52c)으로 구성된다. 이때. 상기 제 3 활주 블록(52a)은 제 2 프레임(18)을 따라 검사부(40)의 홀더(42) 상부에서 제 2 방향전환 홀더(54)의 상부로 이동하게 된다.
또한, 상기 제 3 활주 블록(52a)에는 검사부(40)의 홀더(42) 또는 제 2 방향전환 홀더(54)를 향해 승강하면서 시료(t)를 파지하는 제 3 그립(52c)이 설치되며, 상기 제 3 활주 블록(52a)과 제 3 그립(52c)은 제 3 승강 유닛(52b)에 의해 연결되어 검사부(40)의 홀더(42)에 위치하는 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)를 제 2 방향전환 홀더(54)로 운반하게 된다.
또한, 상기 제 2 방향전환 홀더(54)는 벌어지거나 오므라드는 제 4 그립(54a)이 형성되고, 상기 제 4 그립(54a)은 스텝 모터(54b)와 연결되어 스텝 모터(54b)의 작동에 따라 제 4 그립(54a)을 90도로 회전시켜 제 4 그립(54a)에 시료(t)가 파지되면 시료(t)를 제 2 컨베이어(14)에 안치되도록 눕히게 된다.
상기와 같이 제 2 방향전환 홀더(54)에 의해 눕혀진 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)는 제 2 컨베이어(14)를 통해 턴테이블(80)로 배출된다.
이때, 상기 제 2 컨베이어(14)에는 초음파 탐상검사를 끝낸 시료(t)에 대해 불량품인 것으로 판단되면 이를 턴테이블(80)로 이송시키지 않고 불량품 수거함(76)으로 이송시키는 불량품 배출부(70)가 설치된다. 이를 도 12 및 13에 의거하여 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 불량품 배출부를 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치 중 불량품 배출부의 동작을 나타낸 평면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 상기 불량품 배출부(70)는 상기 제 2 컨베이어(14)가 설치된 베이스(10)의 상면에 설치되는 푸시 유닛(72)과 상기 푸시 유닛(72)과 연결되며 제 2 컨베이어(14)의 상부에 양측에 형성되고 그 내부로 시료(t)가 통과하게 되는 이동 판넬(74) 및 상기 제 2 컨베이어(14)의 측면에 설치되어 이동 판넬(74)에 의해 제 2 컨베이어(14)로부터 밀려난 불량 시료를 수취하는 불량품 수거함(76)으로 구성된다.
부연하자면, 상기 푸시 유닛(72)은 제 2 컨베이어(14)의 측면에 해당하는 베이스(10)의 상면에 설치되는데, 상기 푸시 유닛(72)은 공압 또는 유압에 의해 로드가 신축하는 실린더로 이루어진다.
또한, 상기 실린더의 로드 끝단에는 이동 판넬(74)이 연결되는데, 상기 이동 판넬(74)은 제 2 컨베이어(14)의 양측에서 상부를 향해 수직하게 형성되는 한 쌍의 판넬로 이루어지고, 한 쌍의 판넬은 수평보(78)에 의해 연결되어 제 2 컨베이어(14)에 의해 이송되는 시료(t)가 이동 판넬(74)을 통과하게 된다. 그리고, 상기 푸시 유닛(72)과 대향하는 제 2 컨베이어(14)의 측면에는 불량품으로 판정된 시료를 수취하는 불량품 수거함(76)이 형성된다.
이와 같이 제 2 컨베이어(14) 상에 설치되는 불량품 배출부(70)는 검사부(40)에서 초음파 탐상검사를 끝내고 제 2 컨베이어(14)로 이송되는 시료(t)에 대해 불량품으로 판정된 경우 시료(t)를 제 2 컨베이어(14)에서 불량품 수거함(76)으로 운반하게 된다.
즉, 제 2 컨베이어(14)로 이송된 시료(t)가 불량품으로 판정된 경우 시료(t)가 이동 판넬(74)을 통과하는 중에 푸시 유닛(72)이 작동하여 이동 판넬(74)을 제 2 컨베이어(14)의 진행방향과 직교하는 방향으로 이동시켜 제 2 컨베이어(14)로부터 불량 시료(t)를 불량품 수거함(76)으로 우회시켜 정품 시료와 불량 시료를 구별할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 자동 초음파 탐상검사장치에 의하면, 다수의 시료를 연속적으로 이송시키며 시료가 이송되는 과정 중에 시료의 검사할 부분이 탐촉 유닛(44)이 설치된 검사부(40)에 자동적으로 세팅되어 시료(t)에 대한 초음파 탐상검사를 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 시료(t)가 이송되는 중에 세척부(60)를 통과하여 시료의 표면에 달라붙은 이물질을 제거한 후 초음파 탐상검사가 수행되기 때문에 시료에 대한 초음파 탐상검사의 신뢰성이 향상된다.
그리고, 초음파 탐상검사가 완료된 시료(t)가 턴테이블(80)로 배출되는 과정에서 불량품으로 판정된 경우 상기 불량품을 턴테이블(80)과 별개로 마련된 불량품 수거함(76)으로 이송시켜 검사 작업이 편리하다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
예를 들어, 상기 제 1 그립(26d) 내지 제 4 그립(54a)에는 시료의 유무를 감지하는 감지센서가 제각기 설치되어 상기 감지센서에 의해 제 1 그립(26d) 내지 제 4 그립(54a)이 각각 벌어지거나 오므라들면서 시료(t)를 파지하게 된다.
또한, 상기 불량품 배출부(70)의 이동 판넬(74)에도 시료의 유무를 감지하는 감지센서가 설치되어 시료(t)가 이동 판넬(74)을 통과하는 중에 불량품인 것으로 판정되면 푸시 유닛(72)이 작동하여 불량 시료(t)를 불량품 수거함(76)으로 밀어 이동시키게 된다.
그리고, 상기 제 1 그립(26d) 내지 제 4 그립(54a)에는 시료(t)를 안정적으로 파지할 수 있도록 그립 홈(s)이 형성되는데, 상기 그립 홈(s)은 한 쌍의 집게로 이루어진 그립 각각에 대략 "V"와 같은 형태의 홈을 형성하여 한 쌍의 집게가 서로 마주하였을 때 다각형의 그립 홈(s)을 형성하게 된다.
또한, 상기 그립 홈(s)에는 시료가 미끄러지는 것을 방지하기 위한 논슬립 부재가 부착되어 제 1 그립(26d) 내지 제 4 그립(54a)이 각각 시료를 파지하였을 때 시료(t)가 미끄러져 해당 그립에서 무단으로 이탈하는 것을 방지하게 된다.
또한, 앞선 설명에서는 상기 제 2 승강 유닛(34c)과 제 3 승강 유닛(52b)은 각각 제 2 활주 블록(34b)과 제 3 활주 블록(52a)에 설치된 것으로 설명하고 있지만 경우에 따라서는 상기 제 2 승강 유닛(34c)과 제 3 승강 유닛(52b)이 일정한 거리를 두고 동일한 활주 블록에 설치되어 상기 활주 블록이 제 2 가이드 레일(34a)을 따라 이동하면서 제 1 방향전환 홀더(32)에 안치된 시료(t)를 검사부(40)의 홀더(42)로 운반하게 되고, 상기 검사부(40)의 홀더(42)에 안치된 시료(t)를 제 2 방향전환 홀더(54)로 운반시킬 수도 있을 것이다.
10 : 베이스 12 : 제 1 컨베이어
14 : 제 2 컨베이어 16 : 제 1 프레임
18 : 제 2 프레임 20 : 로딩부
22 : 적재함 24 : 리프트
24a : 안치대 24b : 안치 홈
24c : 파지 홈 26 : 제 1 그립퍼
26a : 제 1 가이드 레일 26b : 제 1 활주 블록
26c : 제 1 승강 유닛 26d : 제 1 그립
26e : 거리측정 유닛 26f : 회전 유닛
26g : 플레이트 30 : 제 1 방향 전환부
32 : 제 1 방향전환 홀더 32a : 삽입 홀
34 : 제 2 그립퍼 34a : 제 2 가이드 레일
34b : 제 2 활주 블록 34c : 제 2 승강 유닛
34d : 제 2 그립 40 : 검사부
41 : 상판 42 : 홀더
42a : 슬릿 42b : 유로
43 : 탄성 부재 44 : 탐촉 유닛
46 : 수조 50 : 제 2 방향 전환부
52 : 제 3 그립퍼 52a : 제 3 활주 블록
52b : 제 3 승강 유닛 52c : 제 3 그립
54 : 제 2 방향전환 홀더 54a : 제 4 그립
60 : 세척부 62 : 터널
64 : 분사 노즐 66 : 집진 덕트
70 : 불량품 배출부 72 : 푸시 유닛
74 : 이동 판넬 76 : 불량품 수거함
80 : 턴테이블 t : 시료

Claims (12)

  1. 상부의 선단측과 기단측에 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어가 설치된 베이스;
    상기 베이스의 선단에 마련되고 다수의 시료가 적재되며 적재된 시료를 순차적으로 제 1 컨베이어의 선단으로 이송시키되, 상기 시료의 검사할 부분이 제 1 컨베이어가 진행하는 방향으로 향하도록 이송하는 로딩부;
    상기 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어의 사이에 설치되어 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 시료를 수취하여 상기 시료의 검사할 부분이 아래를 향하도록 직립시키는 제 1 방향 전환부;
    상기 제 1 방향 전환부와 제 2 컨베이어 사이에 설치되며 제 1 방향 전환부에 의해 직립된 시료가 삽입되는 홀더가 형성되고 상기 홀더의 하부에 시료를 초음파 탐상 검사하는 탐촉 유닛이 설치된 검사부; 및
    상기 제 1 방향 전환부의 시료를 검사부의 홀더에 안치시키고, 상기 검사부의 홀더에서 초음파 탐상 검사를 끝낸 시료를 제 2 컨베이어로 이송시키는 제 2 방향 전환부;를 포함하며,
    상기 제 1 컨베이어는 시료에 공기를 불어 시료의 표면에 달라붙은 이물질을 탈락시키는 세척부가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로딩부는,
    상기 베이스의 일측에 마련되고 다수의 시료가 적재되는 적재함;
    상기 적재함에 적재된 시료를 하나씩 제 1 컨베이어 선단으로 밀어올리는 리프트; 및
    상기 리프트에 의해 제 1 컨베이어 선단으로 상승한 시료를 파지하여 제 1 컨베이어로 운반하되 시료의 검사할 부분이 제 1 컨베이어가 진행하는 방향으로 향하게 시료를 회전시키는 제 1 그립퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 그립퍼는,
    상기 베이스의 상부에 형성된 제 1 프레임에 설치되고 제 1 컨베이어의 진행방향을 따라 연장되는 제 1 가이드 레일과 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이동하는 제 1 활주 블록;
    상기 제 1 활주 블록에 설치되고 시료를 향해 승강하는 제 1 승강 유닛;
    상기 제 1 승강 유닛의 하단에 설치되며 시료를 파지하기 위해 벌어지거나 오므라드는 제 1 그립;
    상기 제 1 그립의 하면에 설치되어 파지한 시료의 표면을 향해 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 거리측정 유닛; 및
    상기 거리측정 유닛에 의해 측정된 거리에 따라 시료를 회전시키는 상기 제 1 승강 유닛과 제 1 그립 사이에 설치되는 회전 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 세척부는,
    상기 제 1 컨베이어에 안치된 시료가 통과하는 터널;
    상기 터널의 내측면에 설치되어 가압된 공기를 시료를 향해 분사하는 분사 노즐; 및
    상기 터널 내의 공기를 흡기하여 시료로부터 탈락된 이물질을 집진하는 집진 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 방향 전환부는,
    상기 제 1 컨베이어의 기단에 설치되어 제 1 컨베이어를 통해 이송되는 시료가 삽입되고, 삽입된 시료가 직립되도록 회전하는 제 1 방향전환 홀더; 및
    상기 제 1 방향전환 홀더에 의해 직립된 시료를 파지하여 탐촉 유닛이 설치된 검사부로 운반하는 제 2 그립퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사부는,
    상기 베이스의 상면에 설치되고 매질이 저장된 수조;
    상기 수조의 상부에 설치되어 제 1 방향 전환부에 의해 운반된 시료가 삽입되는 홀더; 및
    상기 홀더의 하단에 설치되어 홀더에 삽입된 시료의 하단을 초음파 탐상검사하는 탐촉 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀더는 수조의 상부에 설치된 상판을 관통하여 설치되고, 상기 상판은 베이스의 상면에 지지된 탄성 부재에 설치되어 홀더에 시료가 안치될 때 발생하는 충격을 탄성 부재가 완충시키는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀더는 시료의 하부가 매질에 침지될 때 발생하는 기포를 홀더의 외부로 배출할 수 있도록 홀더의 하부 둘레를 따라 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀더는 시료가 안치되는 내부를 향해 가압된 공기를 분사하는 유로가 형성되어 매질에 침지된 시료가 상승할 때 가압된 공기가 시료의 표면에 뭍은 매질을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 컨베이어에는 초음파 탐상검사를 끝낸 시료가 불량품인 경우 이를 불량품 수거함으로 배출시키는 불량품 배출부가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 불량품 배출부는,
    상기 제 2 컨베이어가 설치된 베이스의 상면에 설치되는 푸시 유닛;
    상기 푸시 유닛과 연결되며 제 2 컨베이어의 상부에 양측에 형성되고 그 내부로 시료가 통과하게 되는 이동 판넬; 및
    상기 제 2 컨베이어의 측면에 설치되어 이동 판넬에 의해 제 2 컨베이어로부터 밀려난 불량 시료를 수취하는 불량품 수거함;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초음파 탐상검사장치.
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