KR101539739B1 - 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수직 다관절형 6축 로봇의 암 선단부측에 검사체의 용접부위로 초음파를 조사하여 비파괴방식으로 상기 용접부위의 결함유무를 검사하는 검사장치가 장착된 검사부; 다수 개의 검사체가 지지되어 이동되며, 다수 개의 검사체를 순차적으로 회전시키는 이송부; 및 상기 검사장치로부터 검사된 검사체의 검사 결과를 데이터베이스에 저장하고, 상기 저장된 검사 결과 및 상기 검사부와 이송부를 제어하는 제어화면을 화상화 처리하여 표시하며, 상기 검사 결과를 보고서로 출력하는 에이전트;를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템{ULTRA SONIC TESTING SYSTEM OF CIRCLE WELDING PRODUCT WELD}
본 발명은 중장비 및 자동차에 사용되는 실린더 등과 같은 원형 용접제품 용접부의 건전성확보를 위한 자동 초음파검사 시스템에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 검사장치(국부수침법 이용)를 수직 다관절형 6축 로봇(ROBOT)의 암 선단부에 장착하여 실린더 등과 같은 원형 용접제품 전체의 CO2용접 및 마찰용접부위에 초음파를 조사하여 결함을 검출하고, 검출된 결과를 데이터베이스화하여 언제든 상기 검출 결과를 검색하여 제품의 이력을 관리할 수 있는 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설현장에 사용되는 중장비 및 자동차에 사용되는 실린더 등과 같은 원형 용접제품은 CO2용접 방법을 이용하여 용접을 하였으나, 근래에는 제작 속도가 빠른 이점을 갖는 마찰용접 방법으로 그 비중이 확대되고 있다.
상기 CO2용접 및 마찰용접, 두 방법 모두 용접자동화를 통해 결함의 발생을 낮추려 노력하고 있지만, 장비의 셋팅이나 주변요인에 의해 간혹 결함이 발생되기도 한다.
용접부에 결함이 발생되면, 제품품질저하 및 안전사고의 위험에도 노출되기 때문에 결함에 대한 관찰이 매우 중요하게 요구된다.
이와 같이, 중장비 및 자동차에 사용되는 실린더 등과 같은 원형 용접제품 용접부의 결함을 판별하기 위해서는 검사자에 의해 수행되는 전통적인 초음파검사법이 있는데, 이는 작업자의 주관적인 판단과 주변 환경이 검사결과에 막대한 영향을 미치게 되어, 결함을 미쳐 발견하지 못하는 경우가 종종 있으며, 이에 제품의 신뢰성에 악영향을 미치게 되어 제품의 품질 저하를 야기할 수 있는 문제점이 있다.
이에, 작업자의 주관적인 견해가 개입되지 않도록, 일관성 있는 용접부의 검사 결과를 얻을 수 있는 비파괴 검사장치가 개발되었다.
이러한 비파괴 검사장치 중 하나로, 공개특허공보 제10-2007-0044647호에 스폿용접 비파괴 검사장치가 개시되었다.
이러한 스폿용접 비파괴 검사장치는 다수의 계측핀을 구비하여 각 계측핀 사이의 저항의 변화값을 이용하여 용접부의 접합상태를 측정함으로써, 비숙련자도 충분히 검사장치를 사용할 수 있고 용접불량을 정확하게 측정할 수 있도록 구성된다.
그러나, 종래 스폿용접 비파괴 검사장치는 용접부의 저항값을 계측센서가 측정하게 되는데 계측센서의 오작동이 빈번하게 발생되어 이 또한 용접부의 불량 여부를 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2007-0044647호(2007.04.30.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 검사장치(국부수침법 이용)를 수직 다관절형 6축 로봇(ROBOT)의 암 선단부에 장착하여 실린더 등과 같은 원형 용접제품 전체의 CO2용접 및 마찰용접부위에 초음파를 조사하여 결함을 검출하고, 검출된 결과를 데이터베이스화하여 언제든 상기 검출 결과를 검색하여 제품의 이력을 관리할 수 있는 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템은 수직 다관절형 6축 로봇의 암 선단부측에 검사체의 용접부위로 초음파를 조사하여 비파괴방식으로 용접부위의 결함유무를 검사하는 검사장치가 장착된 검사부; 다수 개의 검사체가 지지되어 이동되며, 다수 개의 검사체를 순차적으로 회전시키는 이송부; 및 검사장치로부터 검사된 검사체의 검사 결과를 데이터베이스에 저장하고, 저장된 검사 결과 및 검사부와 이송부를 제어하는 제어화면을 화상화 처리하여 표시하며, 검사 결과를 보고서로 출력하는 에이전트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 검사장치(국부수침법 이용)를 수직 다관절형 6축 로봇(ROBOT)의 암 선단부에 장착하여 실린더 등과 같은 원형 용접제품 전체의 CO2용접 및 마찰용접부위에 초음파를 조사하여 결함을 검출하고, 검출된 결과를 데이터베이스화하여 언제든 상기 검출 결과를 검색하여 제품의 이력을 관리할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한 본 발명은 로봇(ROBOT) 자동화로 용접 부위를 검사할 수 있기 때문에 생산성의 향상을 가져오는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한 본 발명은 검사자의 주관적 판단을 배제할 수 있으며, 검출 결과를 데이터베이스화하여 누구나 쉽게 결함유무를 판단할 수 있게 해주고, 검출 결과가 보고서로 작성되어 제품 이력을 용이하게 관리할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에서 검사부의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에서 검사체의 용접부위를 초음파 검사하는 공정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에서 이송부의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에서 검사체의 검사 결과 및 검사부와 이송부를 제어하는 제어화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에서 검사체의 CO2 용접부를 초음파 검사하는 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에서 검사체의 마찰 용접부를 초음파 검사하는 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 검사장치(국부수침법 이용)를 수직 다관절형 6축 로봇(ROBOT)의 암 선단부에 장착하여 실린더 등과 같은 원형 용접제품 전체의 CO2용접 및 마찰용접부위에 초음파를 조사하여 결함을 검출하고, 검출된 결과를 데이터베이스화하여 언제든 상기 검출 결과를 검색하여 제품의 이력을 관리할 수 있는 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 명세서에서 다루는 발명의 목적은 중장비 및 자동차에 사용되는 실린더 등과 같은 원형 용접제품(검사체)의 CO2용접 및 마찰용접부의 결함을 검출할 수 있는 초음파검사 시스템에 대해 제시하고자 하는 것이며, 검사체를 실린더(도면에 도시)로 예를 들어 기재한 것은 하나의 실시예에 불과할 뿐, 반드시 본 발명이 실린더를 검사체로 사용하여야만 하는 것은 아님을 밝힙니다.
즉 설계조건에 따라, 실린더 이외에 여러 산업의 다양한 분야에서 비파괴검사를 통해 건전성을 확보할 수 있는 검사체로 원형형태의 다양한 부품소재가 사용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
본 발명은 검사체(10)의 용접부위(11, 12)로 초음파를 조사하여 비파괴방식으로 상기 용접부위(11, 12)의 결함유무를 검사하고, 이를 데이터베이스화하여 보고서로 출력할 수 있도록 함으로써, 검사체(10)의 검사결과를 용이하게 로딩 및 언로딩 가능하며, 이에, 언제든 검사했었던 데이터를 검색하여 검사체(10)의 이력을 관리할 수 있도록 하는 것으로, 검사부(100), 이송부(200), 에이전트(300) 및 매질순환부(400)를 포함하여 구성된다.
검사부(100)는 수직 다관절형 6축 로봇(110)의 암(111) 선단부측에 검사장치(120)가 장착되어 비파괴방식으로 검사체(10)에 초음파를 조사하여 결함유무를 검사하는 기능을 수행한다.
수직 다관절형 6축 로봇(110)은 검사체(10)의 CO2용접부위(11)와 마찰용접부위(12)를 비파괴 방법인 자동화 시스템으로 검사하기 위한 산업용 로봇을 사용한다. 이러한 수직 다관절형 6축 로봇(110)은 회전이 가능하며, 각 관절마다 이동이 가능하게 구성된다. 이때, 각 관절을 구동하기 위한 컨트롤러가 구성될 수 있으며, 이러한 컨트롤러는 후술되는 에이전트(300)를 통해 사용자가 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
검사장치(120)는 수직 다관절형 6축 로봇(110)의 암(111) 선단부측에 장착되어 검사체(10)에 초음파를 조사하여 결함유무를 검사하는 기능을 수행하는 것으로, 하우징(121), 홀더(122), 프로브(123) 및 서보모터(124)를 포함하여 구성된다.
하우징(121)은 수직 다관절형 6축 로봇(110)의 암(111) 선단부측에 장착되며, 검사체(10)의 상측에 위치하여 상기 검사체(10) 용접부위(11, 12)의 결함유무를 검사할 수 있도록 하는 것으로, 후술되는 홀더(122), 프로브(123) 및 서보모터(124)를 보호하는 케이스 기능을 수행한다.
이러한 하우징(121)은 그 내부에 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b)으로 이루어지며, 제1검사라인(121a)은 검사체(10)의 용접부위(11, 12) 중 CO2용접부위(11)를 검사할 수 있도록 하고, 제2검사라인(121b)은 마찰용접부위(12)를 검사할 수 있도록 한다.
홀더(122)는 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b) 각각에 한 쌍으로 구비된다.
이때, 한쌍으로 이루어진 홀더(122)는 일정한 간격으로 이격되어 구비될 수 있다.
이러한 홀더(122)는 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리스티렌(PS) 등과 같은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 후술되는 프로브(123)를 보호하는 동시에, 매질(410)이 유입되는 공간을 제공한다.
이때, 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b) 각각에는 홀더(122)가 한 쌍 구비되는데, 이러한 한 쌍의 홀더(122)는 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b)의 길이방향으로 이동되도록 구성될 수 있다.
설계조건에 따라, 볼스크류(BALL SCREW) 방식으로 구성될 수 있으며, 이에 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b)이 회전됨으로써 한 쌍의 홀더(122)가 슬라이드 이동될 수 있도록 한다. 이러한 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b) 각각으로부터 한 쌍의 홀더(122)가 슬라이드 이동되는 것은 후술되는 에이전트(300)를 통해 제어할 수 있으며, 나아가, 상기 에이전트(300)의 조작을 통해 자동으로 일정한 작업과장(슬라이드 이동 및 정위치 복귀 등)을 반복하도록 구성될 수 있다.
프로브(123)는 제1검사라인(121a)에 일정한 간격으로 이격되도록 구비되는 한 쌍의 홀더(122) 및 제2검사라인(121b)에 일정한 간격으로 이격되도록 구비되는 한 쌍의 홀더(122) 각각에 구비되어 검사체(10)의 겉면에 초음파를 조사하는 기능을 수행한다.
이때, 제1검사라인(121a)에 구비되는 한 쌍의 홀더(122) 내측에 각각 구비되는 프로브(123)는 45도 초음파센서 및 70도 초음파센서이며, 제2검사라인(121b)에 구비되는 한 쌍의 홀더(122) 내측에 각각 구비되는 프로브(123)는 발신센서 및 수신센서로 이루어질 수 있다.
서보모터(124)는 하우징(121) 외측에 구비되되, 제1검사라인(121a)과 제2검사라인(121b)에 각각 연동되도록 구성되어, 상기 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b) 각각에 구비되는 한 쌍의 홀더(122)가 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b)의 길이방향으로 슬라이드 이동되도록 하는 기능을 수행한다.
이송부(200)는 다수 개의 검사체(10)가 지지되어 이동되며, 다수 개의 검사체(10) 중 하나의 검사체(10)가 상기 검사부(100)로부터 초음파 조사될 수 있도록 정위치하여 회전시키되, 다수 개의 검사체(10)가 순차적으로 초음파 조사될 수 있도록 이동시키는 기능을 수행하는 것으로, 정위치고정장치(210) 및 매질회수부재(220)를 포함하여 구성된다.
정위치고정장치(210)는 검사체(10)를 초음파로 조사할 수 있는 정위치에 안착시켜서 움직이지 않도록 고정하는 기능을 수행하는 것으로, 회전롤러(211) 및 가이드롤러(212)를 포함하여 구성된다.
회전롤러(211)는 이송부(200)를 통해 이송되는 다수 개의 검사체(10) 중 하나의 검사체(10) 측면에 구비되어 상기 검사체(10)를 고정하고 회전시키는 기능을 수행한다.
가이드롤러(212)는 회전롤러(211)에 의해 고정되는 검사체(10)의 양끝단 하측 각각에 한 쌍의 롤러로 구성되어 상기 검사체(10)를 지지하되, 상기 회전롤러(211)에 의해 회전되는 검사체(10)가 원활하게 회전될 수 있도록 회전되도록 구성된다.
이에 따라, 검사장치(120)로부터 초음파가 조사되어 검사되는 검사체(10)는 가이드롤러(212)에 지지된 채 회전롤러(211)에 의해 회전됨으로써, 검사 시작과 동시에 원통형태의 검사체(10) 전체측정이 가능해진다.
설계조건에 다라, 회전롤러(211) 및 가이드롤러(212)는 검사체(10) 도금표면의 손상을 방지하기 위하여 상기 검사체(10)와 접촉되는 부위는 우레탄 재질로 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기 매질회수부재(220)는 정위치고정장치(210)의 하측에 구비되어 검사체(10)의 겉면에 도포되는 매질(410)이 하측으로 떨어지는 경우, 이를 회수하는 기능을 수행한다.
이러한 매질회수부재(220)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상측이 개구된 상광하협의 형상을 갖도록 이루어짐으로써, 회전하는 검사체(10)의 겉면에 도포된 매질(410)이 회수될 때 외부로 유출되지 않도록 하며, 매질회수부재(220)에 회수된 매질(410)은 후술되는 매질순환부(400)로 재이송시켜 재사용할 수 있도록 한다.
에이전트(300)는 본 발명에 따른 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템을 제어할 수 있도록 하며, 시스템의 설정 및 용접부위(11, 12) 검사 결과 등을 화상화 처리하여 LCD 모니터 등의 화면에 표시하는 기능을 수행한다.
이러한 에이전트(300)는 데이터베이스가 구비되어, 검사장치(120)로부터 검사된 검사체(10)의 검사 결과를 데이터베이스에 저장하고, 이러한 저장된 검사 결과를 로딩 및 언로딩할수 있도록 함으로써, 언제든지 검사했던 데이터(검사 결과)를 검색하여 검사체(10)의 이력을 관리할 수 있도록 할 수 있다.
나아가, 상기와 같은 검사 결과를 보고서로 출력하도록 구성될 수 있다.
또한 에이전트(300)는 검사체(10)의 검사 결과 및 검사부(100)와 이송부(200)를 제어하는 제어화면을 화상화 처리하여 표시하도록 구성될 수 있다.
상기 에이전트(300)를 통해 화상화 처리되어 표시되는 화면에는 설정변경 탭(A), C-Scan 이미지(B), A-Scan 이미지(C), 합격여부(D) 및 모드전환 탭(E)이 표시되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하여 설명하면, 설정변경 탭(A)은 초음파검사 설정을 변경할 수 있는 탭이 나열되어, 검사부(100)의 동작 및 작동관계 및 이송부(200)의 동작 및 작동관계 등을 설정할 수 있으며, 에이전트(300)에서의 보고서 출력 등의 설정을 변경할 수 있도록 한다.
C-Scan 이미지(B)는 초음파신호를 이용해 만들어지는 이미지를 표시하는 것으로, C-Scan은 검사체(10) 내에 있는 불연속을 평면도로 나타내는 초음파 데이터 표시 방식으로 검사체(10)의 2차원 평면 표시를 의미한다. 이러한 C-Scan은 검사체(10) 표면으로부터 임의의 거리에 존재하는 결함의 존재여부를 확인하거나 결함을 두드러지게 나타내기 위한 방법이다.
즉 C-Scan 이미지(B)는 기존의 결함판단 기준 모호함, 검사알고리즘, 검사노하우 등 많은 사전지식을 필요로 하는 전문가적인 지식이 없어도, 결함의 영상화를 통하여 검사자의 주관적 판단을 배제하고 누구나 쉽게 결함유무를 판단할 수 있게 해준다.
A-Scan 이미지(C)는 본 발명에 따른 초음파검사 시스템의 이상유무를 확인할 수 있는 지표로 활용되는 것으로, X축에 초음파의 진행시간을, Y축에 초음파 신호 진폭크기를 나타내는 초음파 신호 표시법으로, 거리나 시간을 나타내는 횡축과 진폭을 나타내는 기준선에서 수직방향의 변위를 이용하는 표현 방법을 의미한다.
합격여부(D)는 검사 완료된 검사체(10)의 합격과 불합격을 구분할 수 있도록 표시해주는 것을 의미한다.
모드전환 탭(E)은 자동모드 또는 수동모드를 전환할 수 있는 것을 의미한다.
매질순환부(400)는 검사체(10)의 겉면에 매질(410)을 도포할 수 있도록 하는 것으로, 매질(410)이 검사장치(120)를 통해 하우징(121) 내부로 유입되어 검사체(10)와 프로브(123) 사이에 위치되도록 함으로써, 프로브(123)와 검사체(10)가 직접적으로 닿지 않게 설계되어 회전하는 검사체(10)의 표면 손상을 최소화할 수 있다.
여기에서, 매질(410)은 물 또는 GEL 상태의 초음파용 매질 중 선택된 하나로 이루어질 수 있음은 물론이다.
이러한 매질(410)은 일정한 압력에 의해 공급되며, 매질(410)의 양 조절은 정량공급 밸브에 의해 이루어질 수 있고, 초음파로 조사하기 위한 용접부위(11, 12)에 도포된다. 또한 매질(410)의 온도는 항시 일정하게 유지하여 공급이 이루어질 수 있다.
이때, 매질순환부(400), 검사장치(120), 검사체(10)의 겉면에 도포, 매질회수부재(220)를 순차적으로 이송하는 매질(410)은 상기와 같은 과정을 반복하여 순환되되, 매질(410)이 이송될 수 있도록 노즐 및 밸브 등의 구성들은 도시하지 않았으나 더 구성될 수 있음은 물론이다.
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템을 이용한 작동 상태의 실시 예를 설명한다.
먼저, 이송부(200)에 다수 개의 검사체(10)가 지지된다. 이때, 이송부(200)에는 다수 개의 검사체(10) 중 하나의 검사체(10)는 정위치고정장치(210)에 고정되고, 상기 정위치고정장치(210)에 고정된 검사체(10)를 기준으로 검사체(10)가 투입되는 측에는 8개의 검사체(10)를 적재할 수 있고, 검사가 완료되어 반출되는 측에는 6개의 검사체(10)가 적재되도록 구성될 수 있다.
즉 검사 대상인 검사체(10)를 포함하여 총 9개의 검사체(10)가 이송부(200) 적재되어 지되면, 검사준비가 완료된다.
상기와 같이, 검사준비가 완료되면, 정위치고정장치(210)에 안착된 검사체(10)는 회전롤러(211)에 의해 정위치에 고정되어 회전된다.
이와 동시에, 수직 다관절형 6축 로봇(110)의 암(111)이 컨트롤러의 작동에 의해 검사체(10)에 근접하게 되고, 하우징(121) 내부에 구비된 프로브(123)가 검사체(10)의 겉면과 일정한 간격으로 이격되도록 이송시킨다.
1차적으로, 제1검사라인(121a)에 구비된 한 쌍의 하우징(121)이 회전되고 있는 검사체(10)의 상측에 위치하게 되며, 서보모터(124)의 동작에 의해 한 쌍의 하우징(121) 내부에 각각 구비된 45도 초음파센서와 70도 초음파센서는 일정한 간격을 갖도록 이격된 채 회전되는 검사체(10)의 길이방향으로 상기 간격이 모아졌다 벌어졌다 하면서 이동되는 동시에, 매질순환부(400)로부터 매질(410)이 유입되어 검사체(10)의 겉면에 도포, 즉 45도 초음파센서 및 70도 초음파센서와 검사체(10) 사이에 도포되고, 검사체(10)의 CO2용접부위(11)의 결함을 검사하게 된다. 이때, 검사체(10)가 회전하기 때문에 검사체(10)의 하단부도 검사될 수 있어 검사체(10) 전체적으로 검사가 가능하다.
이를, 첨부된 도 7을 참조하여 설명하면, 결함검출 기준은 AWS를 적용하였으며, 45도와 70도를 갖는 두대의 초음파센서를 사용하여 CO2용접부위(11)의 결함여부를 검사한다.
2차적으로, 제1검사라인(121a)을 통해 CO2용접부위(11)의 결함여부의 검사가 완료되면, 수직 다관절형 6축 로봇(110)에 의해 하우징(121)이 측면으로 이송되며, 이에, 제2검사라인(121b)에 구비된 한 쌍의 하우징(121)이 회전되고 있는 검사체(10)의 상측에 위치하게 되고, 서보모터(124)의 동작에 의해 한 쌍의 하우징(121) 내부에 각각 구비된 발신센서 및 수신선서는 일정한 간격을 갖도록 이격된 채 회전되는 검사체(10)의 길이방향으로 상기 간격이 모아졌다 벌어졌다 하면서 이동되는 동시에, 매질순환부(400)로부터 매질(410)이 유입되어 검사체(10)의 겉면에 도포, 즉 45도 초음파센서 및 70도 초음파센서와 검사체(10) 사이에 도포되며, 검사체(10)의 마찰용접부위(12)의 결함을 검사하게 된다.
이를 첨부된 도 8을 참조하여 설명하면, 발신센서로부터 발신된 초음파가 수신센서에서 검출되면 결함이 발생된 것을 의미한다.
설계조건에 따라, 상기 CO2용접부위(11)의 검사와 마찰용접부위(12)의 검사 순서는 반대로 이루어질 수 있다. 즉 에이전트(300)를 통해 설정된 시스템 설정에 따라 순서가 반대로 이루어질 수 있다.
상기에서 CO2용접부위(11) 및 마찰용접부위(12)의 결함여부 검사가 완료되면, 검사 결과를 에이전트(300)로 송신하고, 데이터베이스에 저장되도록 함으로써, 보고서로 출력될 수 있도록 하거나 또는 LCD모니터 상에 화면으로 표시되도록 하여 언제든지 검사했던 이력을 관리할 수 있도록 한다.
다음으로, 검사가 완료된 검사체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 검사체(10)가 반출되는 측으로 이동되며, 검사를 받아야 하는 대상인 검사체(10)는 정위치고정장치(210)로 이동되어 고정된다.
이러한 과정을 반복으로 다수 개의 검사체(10)의 용접부위(11, 12)를 순차적으로 검사할 수 있다.
즉 검사체(10)의 CO2용접부위(11)와 마찰용접부위(12)의 상태나 용접 결함의 상태를 비파괴 방식으로 검사함으로써, 용접부위(11, 12)에 용융-응고 부분이 형성되어 있는지 아닌지, 블로홀(blowhole) 등의 용접 결함의 유무 및 상태를 검사할 수 있게 된다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
10 : 검사체 11 : CO2용접부위
12 : 마찰용접부위 100 : 검사부
110 : 수직 다관절형 6축 로봇 111 : 암
120 : 검사장치 121 : 하우징
121a : 제1검사라인 121b : 제2검사라인
122 : 홀더 123 : 프로브
124 : 서보모터 200 : 이송부
210 : 정위치고정장치 211 : 회전롤러
212 : 가이드롤러 220 : 매질회수부재
300 : 에이전트 400 : 매질순환부
410 : 매질

Claims (7)

  1. 수직 다관절형 6축 로봇(110)의 암(111) 선단부측에 검사체(10)의 용접부위(11, 12)로 초음파를 조사하여 비파괴방식으로 상기 용접부위(11, 12)의 결함유무를 검사하는 검사장치(120)가 장착된 검사부(100);
    다수 개의 검사체(10)가 지지되어 이동되며, 다수 개의 검사체(10)를 순차적으로 회전시키는 이송부(200); 및
    상기 검사장치(120)로부터 검사된 검사체(10)의 검사 결과를 데이터베이스에 저장하고, 상기 저장된 검사 결과 및 상기 검사부(100)와 이송부(200)를 제어하는 제어화면을 화상화 처리하여 표시하며, 상기 검사 결과를 보고서로 출력하는 에이전트(300);를 포함하여 구성되되,
    상기 검사장치(120)로 매질(410)을 이송시켜, 검사장치(120)에 의해 검사되는 검사체(10)의 겉면에 매질(410)을 도포하는 매질순환부(400)를 더 포함하여 구성되며,
    상기 검사장치(120)는
    제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b)을 갖는 하우징(121);
    상기 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b) 내측에 각각 구비되되, 한 쌍으로 이루어진 홀더(122);
    상기 홀더(122) 내측에 각각 구비되어 검사체(10)의 겉면에 초음파를 조사하는 프로브(123); 및
    상기 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b) 외측에 각각 구비되는 서보모터(124);를 포함하여 구성되고,
    상기 한 쌍의 홀더(122)는 일정한 간격으로 이격되어 구비되며, 상기 서보모터(124)에 의해 제1검사라인(121a) 및 제2검사라인(121b)의 길이방향으로 상기 간격이 모아졌다 벌어졌다 하면서 슬라이드 이동되며,
    상기 제1검사라인(121a)에 구비되는 한 쌍의 홀더(122) 내측에 각각 구비되는 프로브(123)는 45도 초음파센서 및 70도 초음파센서로 이루어져 CO2용접부위(11)를 검사하고,
    상기 제2검사라인(121b)에 구비되는 한 쌍의 홀더(122) 내측에 각각 구비되는 프로브(123)는 발신센서 및 수신센서로 이루어져 마찰용접부위(12)를 검사하며,
    상기 이송부(200)는
    검사체(10)를 초음파 검사하기 위해 정위치로 위치하여 고정하기 위한 정위치고정장치(210); 및
    상기 정위치고정장치(210)의 하측에 구비되어 검사체(10)의 겉면에 도포되는 매질(410)이 회수되는 매질회수부재(220);를 포함하여 구성되고,
    상기 매질회수부재(220)로 회수되는 매질(410)은 매질순환부(400)로 이송되어 재사용되며,
    상기 정위치고정장치(210)는
    검사체(10)의 측면을 고정하고, 상기 검사체(10)를 회전시키는 회전롤러(211); 및
    검사체(10)의 양끝단 하측 각각에 구비되어 상기 검사체(10)를 지지하되, 회전되도록 구성되는 한 쌍의 가이드롤러(212);를 포함하여 구성되며,
    상기 매질회수부재(220)는
    상측이 개구된 상광하협의 형상을 갖도록 이루어짐으로써, 검사체(10)의 겉면에 도포된 매질(410)이 회수될 때 외부로 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 에이전트(300)를 통해 화상화 처리되어 표시되는 화면에는 설정변경 탭(A), C-Scan 이미지(B), A-Scan 이미지(C), 합격여부(D) 및 모드전환 탭(E)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원형 용접제품 용접부의 초음파검사 시스템.
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