KR101472489B1 - 침투탐상법을 이용한 소형 파이프 내부 결함 검사장치 - Google Patents

침투탐상법을 이용한 소형 파이프 내부 결함 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파이프 내부 결함 검사장치에 관한 것으로서, 상기 파이프의 길이방향을 따라 소정간격으로 배치되며 상기 파이프가 단면에 대해 원주방향으로 회전가능하도록 지지하는 파이프지지부와; 상기 파이프의 내부를 이동하며 상기 파이프의 내벽면으로 침투액, 세척액 및 현상액을 선택적으로 분사하는 노즐부와; 상기 파이프의 내부를 이동하며 상기 현상액이 도포된 상기 파이프의 내벽면을 촬영하는 카메라부와; 상기 노즐부와 상기 카메라부가 상기 파이프의 내부를 따라 이동되도록 구동력을 제공하는 이송부와; 상기 노즐부로 침투액, 세척액 및 현상액을 선택적으로 공급하는 액체공급부와; 상기 파이프지지부와 상기 노즐부와 상기 카메라부, 상기 이송부 및 상기 액체공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

침투탐상법을 이용한 소형 파이프 내부 결함 검사장치{SMALL PIPE INSIDE DEFECT TESTING DEVICE USING LIQUID PENETRANT DETECTION METHOD }
본 발명은 파이프 내부 결함 검사장치에 관한 것으로, 보다 자세히는 소형 파이프의 내경으로 이동하여 내경 표면의 결함을 침투탐상법을 이용해 검사할 수 있는 파이프 내경 결함 검사장치에 관한 것이다.
침투탐상장치는 피검사체의 표면의 결함을 탐상하는 비파괴검사방법 중의 하나로서, 다른 비파괴 검사방법에 비하여 방법이 단순하고 복잡한 장치가 필요하지 않아 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 침투탐상방법을 개략적으로 도시한 예시도이다. 침투탐상을 위해서는 먼저 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 피검사체(A)의 표면에 침투액을 충분히 분사하여 결함부위(C)에 침투액이 침투되도록 한다. 그리고, 표면의 잔여 침투액을 세척액(20)이 도포된 걸레(B)등을 이용해 닦아낸다(c). 그리고, 백색 미분말의 현상액(30)을 도포하면(d), 내부 결함부위(C) 속에 침투된 침투액(30)을 표면으로 빨아내어 그것을 직접 또는 자외선 등으로 비추어 관찰함으로써 결함의 장소와 크기를 탐지하게 된다(e). 표면의 현상제(30)와 침투액(10)은 세척액(20)을 이용해 세척하여 침투탐상이 마무리된다.
이러한 침투탐상방법은 공개실용공보 1998-038139호 "레일의 자동액체침투탐상검사장치"에 개시된 바 있다.
상술한 종래 침투탐상방법은 검사방법이 상대적으로 단순하여 일반적으로 검사 과정이 모두 수작업으로 진행되고 있다. 예를 들면, 피검사체의 표면 검사 부위에 작업자가 물을 뿌려 세척하고, 스프레이 용기를 이용해 침투액을 직접 도포하거나 붓을 이용해 침투액을 바르는 방식을 이용한다.
이에 따라 피검사체의 종류가 제한이 있게 된다. 검사표면이 외부로 드러나는 판상 재질, 또는 파이프의 외부 표면 등만 침투탐상검사를 진행할 수 있다. 이에 따라 소형 파이프의 내경은 사용자의 손이 들어갈 수 없고 육안으로 관찰할 수 없어 침투탐상을 이용한 결함 검사가 용이하지 않은 문제가 있었다.
따라서, 소형 파이프의 내경은 방사능 검사 또는 초음파 검사를 이용해야 한다. 이러한 방사능 검사와 초음파 검사를 위해서는 별도의 장비가 필요하고 검사과정이 복잡해 비용과 시간이 증가되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 소형 파이프의 내벽면을 침투탐상법에 의해 결함을 검사할 수 있는 파이프 내경 결함 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자동으로 침투액, 세척액 및 현상액을 분사하고, 카메라에 의해 결함을 관찰하여 모든 과정이 자동으로 진행되어 작업이 간편하고 검사의 정확성을 높일 수 있는 파이프 내경 결함 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 파이프의 내부로 진입하여 상기 파이프의 내벽면에 존재하는 결함을 검사하는 파이프 내부 결함 검사장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 파이프 내부 결함 검사장치는, 상기 파이프의 길이방향을 따라 소정간격으로 배치되며 상기 파이프가 단면에 대해 원주방향으로 회전가능하도록 지지하는 파이프지지부와; 상기 파이프의 내부를 이동하며 상기 파이프의 내벽면으로 침투액, 세척액 및 현상액을 선택적으로 분사하는 노즐부와; 상기 파이프의 내부를 이동하며 상기 현상액이 도포된 상기 파이프의 내벽면을 촬영하는 카메라부와; 상기 노즐부와 상기 카메라부가 상기 파이프의 내부를 따라 이동되도록 구동력을 제공하는 이송부와; 상기 노즐부로 침투액, 세척액 및 현상액을 선택적으로 공급하는 액체공급부와; 상기 파이프지지부와 상기 노즐부와 상기 카메라부, 상기 이송부 및 상기 액체공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 파이프지지부는, 서로 이격배치되는 한 쌍의 지지축과; 상기 한 쌍의 지지축이 상기 파이프의 길이에 대응되게 이동되도록 이송지지하는 이송레일과; 상기 한 쌍의 지지축의 상부에 각각 회전가능하게 결합되어 상기 파이프가 원주방향을 따라 회전되어 상기 노즐부로부터 분사되는 검사액이 상기 파이프의 내벽면에 균일하게 도포되도록 하는 한 쌍의 파이프회전롤러와; 상기 한 쌍의 지지축 중 어느 하나로부터 연장형성되어 상기 파이프의 일단을 접촉지지하여 상기 파이프의 축방향 위치를 고정시키는 파이프고정부재를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 노즐부는 하부를 향해 침투액, 세척액 및 현상액을 각각 도포하는 침투액노즐, 세척액노즐 및 현상액노즐이 구비되고, 상기 카메라부는 하부를 향해 형성되어 상기 파이프의 내벽면을 촬영하는 렌즈가 구비되고, 상기 이송부는, 상기 노즐부와 상기 카메라부가 착탈가능하게 결합되며 하부가 개방형성된 이송셔틀과; 상기 한 쌍의 지지축의 일측에 각각 배치되는 한 쌍의 수직프레임과; 상기 이송셔틀에 고정되며, 상기 한 쌍의 수직프레임에 이동가능하게 결합되어 상기 이송셔틀이 상기 파이프 내부를 직선 이동하도록 구동력을 제공하는 이송로프와; 상기 수직프레임의 상부에 각각 구비되어 상기 이송로프에 이송력을 부여하는 로프구동롤러 및 로프종동롤러를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 액체공급부는, 공기가 저장되는 공기저장탱크와;
침투액에 저장되는 침투액저장탱크와; 세척액이 저장되는 세척액저장탱크와; 현상액이 저장되는 현상액저장탱크를 포함하며, 상기 제어부는 상기 공기저장탱크의 공기를 이동시켜 상기 침투액저장탱크, 상기 세척액저장탱크 및 상기 현상액저장탱크의 침투액, 세척액 및 상기 현상액이 상기 노즐부로 공급된다.
본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치는 침투탐상방법을 적용하여 파이프 내부의 결함을 간단하게 검사할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치는 육안으로 확인하기 어려운 소형 파이프의 내부로 노즐부와 카메라부를 이동시켜 파이프 내부의 결함을 확인할 수 있다.
또한, 파이프를 원주방향으로 회전시키고, 노즐부와 카메라부를 파이프의 축방향을 따라 이동시켜 파이프 내벽면에 검사액을 균일하게 도포하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 카메라부가 파이프 내벽면을 정밀하게 촬영하여 결함여부를 정확하게 판단할 수 있어 기존에 관리자의 육안에 의한 방법보다 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 종래 침투탐상과정을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 파이프지지부의 구성을 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 노즐부, 카메라부 및 이송부의 결합구조를 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 카메라부의 구성을 도시한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 액체공급부의 구성을 도시한 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 이송부의 구성을 도시한 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 입력부의 일례를 도시한 예시도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 2는 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치(100)의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치(100)는 파이프(P)의 내경(P2) 표면의 결함을 검사한다. 이 때, 본 발명의 파이프 내부 결함 검사장치(100)는 내경(P2)의 길이가 8mm 이상인 소형 파이프에 적용되어 침투탐상법에 의해 내경(P2) 표면의 결함을 검사하는데 사용할 수 있다.
파이프 내부 결함 검사장치(100)는 검사가 진행되는 동안 파이프(P)를 지지하는 파이프지지부(110)와, 파이프(P)의 내부로 이동되며 파이프(P)의 내경을 형성하는 내벽면으로 침투액, 세척액 및 현상액을 도포하는 노즐부(120)와, 노즐부(120)가 침투액, 세척액 및 현상액을 도포한 후 파이프(P) 내부로 이동하여 내경(P2) 표면의 결함여부를 촬영하는 카메라부(130)와, 노즐부(120)로 침투액, 세척액 및 현상액을 공급하는 액체공급부(140)와, 파이프(P)의 길이방향을 따라 노즐부(120)와 카메라부(130)가 직선이동되도록 구동력을 제공하는 이송부(150)와, 작업자로부터 검사조건을 입력받는 입력부(160)와, 각 구성들이 동작하도록 제어하는 제어부(170)를 포함한다.
도 2는 파이프 내부 결함 검사장치(100)의 파이프지지부(110)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 파이프지지부(110)는 이송레일(111)과, 이송레일(111) 상을 이동가능하게 결합되며 상단에 파이프(P)의 양단이 각각 배치되는 한 쌍의 지지축(113,115)과, 파이프(P)의 일단을 고정하는 파이프고정부(117)를 포함한다.
이송레일(111)은 일정 길이를 갖도록 형성되며, 제1지지축(113) 및 제2지지축(115)을 이동가능하게 지지한다. 이송레일(111)은 검사에 사용되는 다양한 파이프(P)의 길이에 대응되게 한 쌍의 지지축(113,115) 사이의 거리가 조절되도록 한다. 이송레일(111)과 한 쌍의 지지축(113,115)은 바퀴에 의해 이동가능하게 결합되거나, LM 가이드 형태로 구동모터에 의해 이동거리가 조절되게 구비될 수도 있다.
제1지지축(113)과 제2지지축(115)은 검사대상인 파이프(P)의 양단을 각각 지지한다. 제1지지축(113)과 제2지지축(115)의 하부는 이송레일(111) 상에 이동가능하게 결합된다. 제1지지축(113)과 제2지지축(115)의 상부에는 제1파이프회전롤러(113a)와 제2파이프회전롤러(115a)가 구비된다.
제1지지축(113)과 제2지지축(115)은 파이프(P)의 길이(L)에 대응되는 거리로 이송레일(111) 상에 배치되어 파이프(P)의 양측 하부를 지지한다. 이 때, 제1지지축(113)과 제2지지축(115)은 서로 다른 높이로 배치된다. 폐수수거함(180)이 배치된 제2지지축(115) 측이 낮은 높이((h1>h2)로 구비되어 파이프(P) 내부에 도포된 침투액, 세척액 및 현상액이 높이차에 의해 폐수수거함(180)으로 배출되도록 한다.
제1파이프회전롤러(113a)와 제2파이프회전롤러(115a)는 파이프(P)가 단면방향에 대해 원주방향으로 회전되도록 지지한다. 제1파이프회전롤러(113a)와 제2파이프회전롤러(115a)가 회전함에 따라 노즐부(120)로부터 분사된 침투액, 세척액 및 현상액이 파이프(P) 내경의 내벽면을 따라 균일하게 도포될 수 있다. 또한, 카메라부(130)가 파이프(P)의 전 영역을 세밀하게 촬영할 수 있다.
제1지지축(113)에는 구동부(116)가 구비된다. 구동부(116)는 제1지지축(113)을 이송레일(111)을 따라 직선이동시켜 제2지지축(115)과의 간격을 조절한다. 또한, 구동부(116)는 제1파이프회전롤러(113a)를 회전구동시킨다. 여기서, 제1파이프회전롤러(113a)는 구동부(116)에 의해 회전구동되고, 제2파이프회전롤러(115a)는 아이들회전되게 제2지지축(115)에 결합된다. 제1파이프회전롤러(113a)가 회전되면 제2파이프회전롤러(115a)가 연동하여 회전되고, 파이프(P)가 원주방향을 따라 회전하게 된다.
한편, 제2지지축(115)의 일측에는 파이프고정부(117)가 구비된다. 파이프고정부(117)는 파이프(P)의 일단을 접촉지지하여 파이프 내경 결함 검사장치(100)의 검사시간 동안 파이프(P)의 위치가 고정되도록 한다. 여기서, 파이프(P)는 축방향 위치는 고정된 상태로 원주방향을 따라 회전되어야 하므로, 파이프고정부(117)도 회전가능한 롤러의 형태로 구비되어 파이프(P)의 회전을 간섭하지 않는 것이 바람직하다. 파이프고정부(117)는 연결봉(117a)에 의해 제2지지축(115)에 결합된다.
노즐부(120)는 파이프(P) 내부를 이동하며 파이프(P)의 내벽면으로 침투액, 세척액 및 현상액을 순차적으로 분사한다. 노즐부(120)는 액체공급부(140)와 연결되어 침투액, 세척액 및 현상액을 공급한다. 노즐부(120)는 이송부(150)에 착탈가능하게 결합되어 파이프(P) 내부를 이동한다.
카메라부(130)는 파이프(P) 내부를 이동하며 파이프(P) 내벽면에 현상액이 도포된 후 드러나는 현상액의 양과 위치를 촬영한다. 카메라부(130)에서 촬영된 영상은 저장부(137)에 저장된 후 제어부(170)로 전송되어 관리자가 결함부위를 확인할 수 있게 한다.
도 4는 노즐부(120)와 카메라부(130) 및 이송부(150)의 결합구조를 도시한 개략도이고, 도 5는 카메라부(130)의 구성을 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이 노즐부(120)와 카메라부(130)는 이송부(150)의 이송셔틀(151)에 착탈가능하게 결합된다. 이송셔틀(151)의 삽입공간(151b)에 노즐부(120)와 카메라부(130)는 선택적으로 결합된다. 작업자는 이송셔틀(151)에 노즐부(120)를 먼저 결합시킨 후, 노즐부(120)가 파이프(P) 내부를 이동하며 침투액, 세척액 및 현상액를 도포하도록 한다. 그리고, 노즐부(120)를 이송셔틀(151)로부터 분리한 후, 카메라부(130)를 결합시켜 카메라부(130)가 파이프(P) 내부를 이동하며 결함부위를 촬영하도록 한다.
노즐부(120)는 사각의 함체 형태를 갖는 노즐본체(121)와, 노즐본체(121)의 하부에 배치되어 침투액, 세척액 및 현상액를 각각 분사하는 침투액노즐(123), 세척액노즐(125) 및 현상액노즐(127)을 포함한다. 침투액노즐(123)은 침투액저장탱크(141a)와 연결되고, 세척액노즐(125)은 세척액저장탱크(143a)와 연결되고, 현상액노즐(127)은 현상액저장탱크(145a)와 연결된다.
노즐본체(121)는 이송셔틀(151)에 삽입된다. 노즐본체(121)는 삽입공간(151b)의 형상과 크기에 대응되게 구비된다. 노즐본체(121)는 도면에 도시되지 않았으나 이송셔틀(151) 내부에 고정되기 위한 고정수단(미도시)이 구비되거나, 억지끼워맞춤되어 고정될 수 있다.
노즐본체(121)는 내경이 8mm 이상인 파이프(P)의 내부로 이동해야 하므로 높이와 폭이 8mm 보다 작게 형성된다. 또한, 이송셔틀(151)에 결합된 상태로 파이프(P) 내부로 이동되므로 이송셔틀(151)에 노즐본체(121)가 장착된 상태의 높이와 폭도 8mm 보다 작게 구비된다.
이 때, 이송셔틀(151)의 개방된 하부로 노즐본체(121)의 바닥면이 결합된다. 침투액노즐(123), 세척액노즐(125) 및 현상액노즐(127)은 노즐본체(121)의 바닥면에서 파이프(P)의 내벽면으로 침투액, 세척액 및 현상액를 분사한다.
카메라부(130)는 사각의 함체 형태를 갖는 형태로 형성된다. 카메라부(130)는 카메라본체(131)와, 카메라본체(131)의 하부에 구비된 렌즈(133)와, 렌즈(133)에서 촬영된 영상을 처리하는 영상처리부(미도시)와, 영상처리부(미도시)에서 처리된 이미지 또는 영상을 저장하는 저장부(137)를 포함한다. 카메라본체(131)는 노즐본체(121)와 동일한 크기와 형상으로 구비된다. 렌즈(133)는 카메라본체(131)의 바닥면에 배치된다.
카메라본체(131)는 전원공급라인(135)을 통해 전원을 공급받고, 렌즈(133)에서 촬영된 영상을 저장부(137)와 제어부(170)로 전송한다. 이 때, 카메라본체(131)는 촬영대상을 확대하는 줌 기능과 조명부를 구비하여 촬영의 정밀도를 높일 수 있다.
액체공급부(140)는 노즐부(120)로 침투액, 세척액 및 현상액를 공급한다. 도 6은 액체공급부(140)을 구성을 도시한 개략도이다. 액체공급부(140)는 침투액공급부(140)와, 세척액공급부(143) 및 현상액공급부(145)를 포함한다. 침투액공급부(140)는 침투액이 저장되는 침투액저장탱크(141a)와, 침투액저장탱크(141a)와 침투액노즐(123)의 연결관로 상에 배치되어 침투액의 공급여부를 조절하는 침투액공급밸브(141b)와, 침투액저장탱크(141a)의 분사압력을 조절하는 침투액압력게이지(141c)가 구비된다. 세척액공급부(143)와 현상액공급부(145)도 각각 침투액공급부(140)와 동일한 구조로 구비된다.
한편, 액체공급부(140)의 일측에는 공기탱크(142)와, 3점레귤레이터(144) 및 공기압력게이지(146)가 구비된다. 본 발명에 따른 액체공급부(140)는 압축공기의 압력에 의해 침투액저장탱크(141a), 세척액저장탱크(143a) 및 현상액저장탱크(145a)의 침투액, 세척액 및 현상액을 빨아들여 노즐(123,125,127)을 통해 일정압력으로 분사한다.
공기탱크(142)의 공기는 제어부(170)의 제어에 의해 공기공급밸브(147)의 개폐에 따라 공급관을 따라 이동된다. 공기와 혼합된 상태로 공기의 압력에 의해 침투액이 침투액노즐(123)로 분사되고, 공기와 혼합된 상태로 공기의 압력에 의해 세척액이 세척액노즐(125)로 분사되고, 공기와 혼합된 상태로 공기의 압력에 의해 현상액이 현상액노즐(127)로 분사된다.
여기서, 공기탱크(142)와 공기공급밸브(147) 사이에는 3점 레귤레이터(144)가 구비된다. 3점 레귤레이터(144)에서 압축공기에 포함된 수분을 제거하고 공기의 분사압력이 조절된다. 이 때, 침투액, 세척액 및 현상액의 분사압력은 50psi(350kpa)이 초과되지 않도록 조절되고, 침투액, 세척액 및 현상액의 온도는 10℉(43℃)를 초과하지 않도록 조절된다. 또한, 침투액, 세척액 및 현상액은 물에 의한 오염도가 5% 이하로 관리된다.
도 7은 이송부(150)의 구성을 도시한 개략도이다. 이송부(150)는 노즐부(120)와 카메라부(130)가 파이프(P) 내부를 이동하도록 조절한다.
이송부(150)는 이송레일(111)의 양측에 수직으로 배치되는 한 쌍의 수직프레임(154,154a)과, 한 쌍의 수직프레임(154,154a)에 각각 배치되어 이송로프(153)의 양단을 지지하는 로프구동롤러(155) 및 로프종동롤러(157)와, 노즐부(120)와 카메라부(130)가 착탈가능하게 결합되는 이송셔틀(151)과, 이송셔틀(151)을 이동시키는 이송로프(153)를 포함한다.
이송셔틀(151)은 도 4에 도시된 바와 같이 상부와 하부가 개방된 함체 형태로 형성된다. 이송셔틀(151)은 가운데 영역에 노즐부(120)와 카메라부(130)가 삽입되는 삽입공간(151b)이 형성된다. 이송셔틀(151)의 양측에는 이송로프(153)가 결합되는 로프삽입관(151a)과 로프결합지그(151c)가 형성된다. 로프삽입관(151a)은 이송로프(153)가 삽입되는 공간을 형성하고, 로프결합지그(151c)는 파이프(P) 내부로 이송로프(153)를 삽입한 후 이송로프(153)가 고정된다.
이송로프(153)는 양단이 로프구동롤러(155)와 로프종동롤러(157)에 결합된다. 로프구동롤러(155)의 회전에 의해 이송로프(153)가 좌우로 이동된다. 이에 의해 이송로프(153)에 고정된 이송셔틀(151)이 파이프(P) 내부를 직선이동한다.
로프종동롤러(157)의 상부에는 케이블거치롤러(157a)가 배치된다. 케이블거치롤러(157a)에는 노즐부(120)와 연결되는 다수의 액체공급관들이 거치되거나, 카메라부(130)와 연결되는 전원공급라인(135)이 거치된다.
로프구동롤러(155)의 하부에는 장력조절바(153a)가 구비된다. 장력조절바(153a)는 이송로프(153)가 이송셔틀(151)을 지지하는 장력을 조절한다. 관리자는 장력조절바(153a)를 회전시켜 이송로프(153)의 길이를 조절하여 장력을 조절할 수 있다.
제1수직프레임(154)에는 로프구동롤러(155)를 구동시키는 로프이송모터(159)가 구비된다. 로프이송모터(159)는 제어부(170)의 제어에 의해 정역회전되거나, 회전속도가 조절된다.
입력부(160)는 관리자로부터 검사조건들을 입력받는다. 도 8은 입력부의 일례를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 입력부(160)를 통해 관리자는 터닝롤이라고 표시된 제1파이프회전롤러(113a)의 회전방향과 회전속도를 조절할 수 있다. 또한, 로프라고 표시된 이송로프의 회전방향과 회전속도를 조절할 수 있다.
입력부(160)에 의해 입력된 검사조건들은 제어부(170)로 전달된다. 또한, 입력부(160)에는 비상(emergency) 버튼을 구비하여 비상상황시에 동작을 멈춰 안전사고를 대비할 수 있다.
제어부(170)는 액체공급부(140)의 공기공급압력을 조절해 침투액, 세척액 및 현상액의 분사압력을 조절한다. 또한, 제1파이프회전롤러(113a)의 회전방향과 회전속도를 조절하여 침투액, 세척액 및 현상액이 파이프 내부에 균일하게 도포되도록 한다. 또한, 제어부(170)는 이송로프(153)의 이동속도를 조절하여 노즐부(120)와 카메라부(130)의 이송속도를 조절한다.
또한, 제어부(170)는 카메라부(130)로부터 전송된 이미지 또는 영상을 표시하여 관리자가 파이프 내부의 결함을 확인할 수 있도록 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치(100)의 동작과정을 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
먼저, 검사대상인 파이프(P)를 준비한다. 파이프(P)의 내부로 이송셔틀(151)이 결합된 이송로프(153)를 삽입한다. 이송로프(153)의 일단을 파이프(P)의 내부로 삽입한 후 양단이 각각 로프구동롤러(155)와 로프종동롤러(157)에 지지시키고, 이송로프(153)의 로프결합지그(151c)에 고정한다. 그리고, 파이프(P)의 하부를 제1지지축(113)의 제1파이프회전롤러(113a)와 제2지지축(115)의 제2파이프회전롤러(115a) 상에 안착시킨다.이송셔틀(151)에 노즐부(120)를 먼저 결합시킨다.
이렇게 준비가 완료되면, 제어부(170)가 액체공급부(140)가 침투액, 세척액 및 현상액를 순차적으로 공급하도록 공기공급밸브(147), 침투액공급밸브(141b), 세척액공급밸브(143b) 및 현상액공급밸브(145b)를 선택적으로 개폐한다.
로프이송모터(159)가 구동되면서, 이송로프(153)가 이동되고 이송셔틀(151)이 파이프(P)내부로 이동한다. 공기공급밸브(147)와 침투액공급밸브(141b)가 개방되면, 침투액노즐(123)을 통해 침투액이 파이프(P) 내벽면으로 분사된다. 침투액노즐(123)이 하부로 침투액을 분사하고, 제1파이프회전롤러(113a)와 제2파이프회전롤러(115a)의 회전에 의해 파이프(P)가 원주방향을 따라 회전하게 된다. 그리고, 이송셔틀(151)은 이송로프(153)에 의해 파이프(P)의 축방향을 따라 이동한다. 노즐부(120)는 파이프(P)의 일단에서 타단으로 천천히 이동하고, 파이프(P)는 회전하므로 침투액이 고르게 파이프(P) 내벽면에 침투하게 된다. 이송로프(153)가 역방향으로 회전하고 이송셔틀(151)은 초기위치로 이동된다.
침투액이 충분히 침투되면, 침투액공급밸브(141b)가 닫히고 세척액공급밸브(143b)가 개방된다. 이송셔틀(151)이 다시 파이프(P)의 축방향으로 이동하고 세척액이 분사되며 파이프(P) 내벽면의 침투액을 제거한다.
그리고, 현상액공급밸브(145b)가 개방디고, 현상액이 파이프(P) 내벽면에 도포된다. 현상액이 충분히 도포되면, 이송셔틀(151)로부터 노즐부(120)를 분리하고, 카메라부(130)가 장착된다.
도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 카메라부(130)는 파이프(P) 내벽면에 존재하는 현상액의 위치와 크기를 촬영하고, 촬영된 이미지는 제어부(170)로 전송된다. 제어부(170)로 전송된 이미지를 관리자가 확인하고 파이프(P) 내벽면에 존재하는 결함을 확인할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치는 침투탐상방법을 적용하여 파이프 내부의 결함을 간단하게 검사할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 파이프 내부 결함 검사장치는 육안으로 확인하기 어려운 소형 파이프의 내부로 노즐부와 카메라부를 이동시켜 파이프 내부의 결함을 확인할 수 있다.
또한, 파이프를 원주방향으로 회전시키고, 노즐부와 카메라부를 파이프의 축방향을 따라 이동시켜 파이프 내벽면에 검사액을 균일하게 도포하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 카메라부가 파이프 내벽면을 정밀하게 촬영하여 결함여부를 정확하게 판단할 수 있어 기존에 관리자의 육안에 의한 방법보다 정밀도를 높일 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 파이프 내부 결함 검사장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 파이프 내부 결함 검사장치
110 : 파이프지지부 111 : 이송레일
113 : 제1지지축 113a : 제1파이프회전롤러
115 : 제2지지축 115a : 제2파이프회전롤러
116 : 구동부 117 : 파이프고정부
117a : 연결봉 120 : 노즐부
121 : 노즐본체 123 : 침투액노즐
123a : 침투액공급관 125 : 세척액노즐
125a : 세척액공급관 127 : 현상액노즐
127a : 현상액공급관 130 : 카메라부
131 : 카메라본체 133 : 렌즈
135 : 전원공급라인 137 : 저장부
140 : 액체공급부 141 : 침투액공급부
141a : 침투액저장탱크 141b : 침투액공급밸브
141c : 침투액압력게이지 142 : 공기탱크
143 : 세척액공급부 143a : 세척액저장탱크
143b : 세척액공급밸브 143c : 세척액압력게이지
144 : 3점레귤레이터 145 : 현상액공급부
145a : 현상액저장탱크 145b : 현상액공급밸브
145c : 현상액압력게이지 146 : 공기압력게이지
147 : 공기공급밸브 150 : 이송부
151 : 이송셔틀 151a : 로프삽입관
151b : 삽입공간 151c : 로프결합지그
153 : 이송로프 153a : 장력조절바
154 : 제1수직프레임 154a : 제2수직프레임
155 : 로프구동롤러 157 : 로프종동롤러
157a : 케이블거치롤러 159 : 로프이송모터
160 : 입력부 170 : 제어부
180 : 폐수수거함 181 : 폐수안내관

Claims (4)

  1. 파이프의 내부로 진입하여 상기 파이프의 내벽면에 존재하는 결함을 검사하는 파이프 내부 결함 검사장치에 있어서,
    상기 파이프의 길이방향을 따라 소정간격으로 배치되며 상기 파이프가 단면에 대해 원주방향으로 회전가능하도록 지지하는 파이프지지부와;
    상기 파이프의 내부를 이동하며 상기 파이프의 내벽면으로 침투액, 세척액 및 현상액을 선택적으로 분사하는 노즐부와;
    상기 파이프의 내부를 이동하며 상기 현상액이 도포된 상기 파이프의 내벽면을 촬영하는 카메라부와;
    상기 노즐부와 상기 카메라부가 상기 파이프의 내부를 따라 이동되도록 구동력을 제공하는 이송부와;
    상기 노즐부로 침투액, 세척액 및 현상액을 선택적으로 공급하는 액체공급부와;
    상기 파이프지지부와 상기 노즐부와 상기 카메라부, 상기 이송부 및 상기 액체공급부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 파이프지지부는,
    서로 이격배치되는 한 쌍의 지지축과;
    상기 한 쌍의 지지축이 상기 파이프의 길이에 대응되게 이동되도록 이송지지하는 이송레일과;
    상기 한 쌍의 지지축의 상부에 각각 회전가능하게 결합되어 상기 파이프가 원주방향을 따라 회전되어 상기 노즐부로부터 분사되는 검사액이 상기 파이프의 내벽면에 균일하게 도포되도록 하는 한 쌍의 파이프회전롤러와;
    상기 한 쌍의 지지축 중 어느 하나로부터 연장형성되어 상기 파이프의 일단을 접촉지지하여 상기 파이프의 축방향 위치를 고정시키는 파이프고정부재를 포함하고,
    상기 이송부는,
    상기 노즐부와 상기 카메라부가 착탈가능하게 결합되며 하부가 개방형성된 이송셔틀과;
    상기 한 쌍의 지지축의 일측에 각각 배치되는 한 쌍의 수직프레임과;
    상기 이송셔틀에 고정되며, 상기 한 쌍의 수직프레임에 이동가능하게 결합되어 상기 이송셔틀이 상기 파이프 내부를 직선 이동하도록 구동력을 제공하는 이송로프와;
    상기 수직프레임의 상부에 각각 구비되어 상기 이송로프에 이송력을 부여하는 로프구동롤러 및 로프종동롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 내부 결함 검사장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노즐부는 하부를 향해 침투액, 세척액 및 현상액을 각각 도포하는 침투액노즐, 세척액노즐 및 현상액노즐이 구비되고,
    상기 카메라부는 하부를 향해 형성되어 상기 파이프의 내벽면을 촬영하는 렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프 내부 결함 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액체공급부는,
    공기가 저장되는 공기저장탱크와;
    침투액에 저장되는 침투액저장탱크와;
    세척액이 저장되는 세척액저장탱크와;
    현상액이 저장되는 현상액저장탱크를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 공기저장탱크의 공기를 이동시켜 상기 침투액저장탱크, 상기 세척액저장탱크 및 상기 현상액저장탱크의 침투액, 세척액 및 상기 현상액이 상기 노즐부로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 파이프 내부 결함 검사장치.
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