KR101721383B1 - 비파괴검사 장치 - Google Patents

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Abstract

비파괴검사 장치는 본체, 본체에 분리 가능하게 장착되고, 검사 대상물을 비파괴검사 방식으로 검사하기 위한 검사부, 본체에 구비되고, 검사부를 본체에 분리 가능하게 장착하기 위한 장착구를 포함하는 장착부 및 본체를 이동시키기 위한 이송부를 포함하고, 검사부는 검사 대상물을 검사하는 복수 개의 검사유닛을 포함하되, 복수 개의 검사유닛 중의 어느 하나가 선택적으로 장착구를 통해 본체에 분리 가능하게 장착된다.

Description

비파괴검사 장치 {APPARATUS FOR NON-DESTRUCTIVE INSPECTION}
본 발명은 비파괴검사 장치에 관한 것이다.
비파괴검사란 장치의 일부를 철거하거나 손상을 주지 않고 행하는 검사를 말한다. 압력용기, 배관 및 각종 산업기기(구조물)의 내부 또는 외부의 손상 및 균열을 검사하기 위해서 비파괴검사 장치가 이용된다.
각종 산업기기의 수명 연장 및 안정적 운영을 위해서는 정기적인 검사가 요구된다. 그러나, 배관 및 각종 기기의 내부와 같이 장치가 도달하기 어려운 협소한 공간에 대해서는 자세하게 검사하기 어려운 문제가 있다.
또한, 비파괴검사를 위해서는 상황에 따라 다양한 종류의 장치들이 이용될 수 있다. 요구되는 상황에 맞는 각 장치를 각각 준비하여 비파괴검사를 수행하는 것은 비경제적인 문제가 있다.
본 발명의 일 과제는, 장치가 도달하기 어려운 협소한 공간에 대해서도 다양한 비파괴검사를 수행할 수 있는 비파괴검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 서로 다른 종류의 비파괴검사를 경제적으로 수행할 수 있는 비파괴검사 장치를 제공하는 것이다.
일 예에서, 비파괴검사 장치는 본체, 상기 본체에 분리 가능하게 장착되고, 검사 대상물을 비파괴검사 방식으로 검사하기 위한 검사부, 상기 본체에 구비되고, 상기 검사부를 상기 본체에 분리 가능하게 장착하기 위한 장착구와, 상기 장착구의 일측에 회전 가능하게 마련된 레버를 포함하는 장착부 및 상기 본체를 이동시키기 위한 이송부를 포함하고, 상기 검사부는 상기 검사 대상물을 검사하는 복수 개의 검사유닛을 포함하되, 상기 복수 개의 검사유닛 중의 어느 하나가 선택적으로 상기 장착구를 통해 상기 본체에 분리 가능하게 장착되고, 상기 복수 개의 검사유닛은, 상기 장착구에 대응되는 형상의 결합구를 모두 동일하게 포함하며, 상기 레버는, 상기 장착구의 하부 외측에서 내측으로 관통되게 형성된 제1 다리와, 상기 제1 다리의 상기 장착구에서 먼 측의 일단에서 상측으로 연장된 제3 다리와, 상기 제3 다리에서 상기 장착구 측으로 연장된 제2 다리를 포함하고, 상기 제1 다리에 형성된 힌지축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 레버가 상기 장착구에서 멀어지는 방향으로 회전된 상태에서 상기 검사유닛이 상기 검사부에 장착될 때, 상기 결합구가 상기 제1 다리를 가압하는 것에 의해 상기 레버가 상기 장착구 측으로 회전하고, 상기 검사유닛이 상기 장착부에 장착되면 상기 제2 다리는 상기 결합구의 상측에 위치하여 상기 결합구의 이탈을 방지하며, 상기 검사유닛을 상기 검사부에서 분리시킬 때, 상기 레버를 상기 장착구에서 멀어지는 방향으로 회전시키는 것에 의해 상기 제1 다리가 상기 결합구를 들어올려 상기 결합구를 상기 장착구에서 이탈시킨다.
다른 예에서, 상기 검사부는 상기 복수 개의 검사유닛 중의 하나로서 육안검사를 위한 육안검사유닛을 포함하고, 상기 육안검사유닛은 육안검사용 카메라를 구비하는 육안검사 탐촉자를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 육안검사유닛은, 상기 장착구에 분리 가능하게 결합되는 결합구와, 상기 육안검사 탐촉자가 직접 또는 간접적으로 연결된 결합홀더를 구비하고, 상기 결합홀더는, 상기 본체가 지면에 놓여있을 때 상기 본체에서 수평하게 멀어지는 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 상기 결합구에 연결될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 육안검사유닛은, 상기 제1 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 제2 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 결합홀더에 연결되는 몸체부를 더 포함하고, 상기 육안검사 탐촉자는, 상기 몸체부에 연결될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 결합구는, 상기 장착구에 물리적 및 전기적으로 연결되고, 상기 몸체부는, 상기 결합구를 통해 상기 장착구에 전기적으로 연결되는 신호케이블을 포함하고, 상기 신호케이블은 상기 결합홀더의 이동에 의한 상기 몸체부의 직선이동이나, 상기 몸체부의 회전운동에 따라 탄성적으로 신장될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 육안검사유닛은, 상기 제1 방향에 평행한 제3 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 몸체부에 연결된 작동부를 더 포함하고, 상기 육안검사 탐촉자는, 상기 작동부에 구비될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 육안검사유닛은, 상기 육안검사 탐촉자에 연결되고, 상기 작동부의 내부에 권취되거나, 상기 작동부의 내부에서 권출되는 연결벨트를 더 포함하고, 상기 육안검사 탐촉자는, 상기 연결벨트의 권출 또는 권취에 따라 상기 작동부에서 멀어지는 방향이나 이의 반대방향으로 이동할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 연결벨트는, 강성 보강을 위해 호형으로 형성되는 박판과, 상기 박판에 마련되며, 상기 육안검사 탐촉자에 전기적 신호를 송수신하고 전원을 공급하는 연성회로기판을 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 검사부는 상기 복수 개의 검사유닛 중의 하나로서, 탐상검사를 위한 탐상검사 탐촉자를 구비하는 탐상검사유닛을 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 탐상검사유닛은, 상기 장착구에 분리 가능하게 결합되는 결합구와, 상기 탐상검사 탐촉자가 직접 또는 간접적으로 연결된 결합홀더를 구비하고, 상기 결합홀더는, 상기 본체가 지면에 놓여있을 때 상기 본체에서 수평하게 멀어지는 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 상기 결합구에 연결될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 탐상검사유닛은, 상기 제1 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 제2 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 결합홀더에 연결되는 몸체부 및 상기 몸체부에 연결되고, 상기 탐상검사 탐촉자가 장착되는 작동부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 작동부는, 상기 몸체부에 연결되는 연결체 및 상기 제1 방향에 평행한 제4 방향의 회전축을 중심으로 상기 연결체에 회전 가능하게 연결되고, 상기 탐상검사 탐촉자가 상기 제4 방향의 회전축 또는 상기 제4 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 제5 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 지지체를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 작동부는, 상기 탐상검사 탐촉자가 상기 제4 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 지지체와, 상기 탐상검사 탐촉자가 상기 제5 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 지지체를 복수 개 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 이송부는, 상기 본체의 측면에 장착된 바퀴 또는 캐터필러를 포함하고, 상기 이송부나 상기 본체는, 상기 검사 대상물의 표면에 부착되기 위한 영구자석 또는 전자석을 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 비파괴검사 장치는, 상기 본체 주변의 시야를 확보하기 위한 시각부를 더 포함하고, 상기 시각부는, 상기 본체의 정면에 장착되어 정면 측 시야를 확보하는 정면카메라와, 상기 본체의 후면에 장착되어 후면 측 시야를 확보하는 후면카메라와, 상기 본체의 상부에 장착되어 상기 본체의 측면 측 시야를 확보하는 측면카메라를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 비파괴검사 장치는, 상기 본체에 연결되고, 전기적 신호의 송수신과 전원의 공급을 위한 케이블부를 더 포함하고, 상기 검사부는 상기 장착구에 물리적 및 전기적으로 연결되어, 상기 장착구를 매개로 상기 케이블부에 전기적 신호를 송수신하거나, 상기 케이블부에서 전원을 공급받을 수 있다.
또 다른 예에서, 비파괴검사 장치는, 상기 본체 주변의 시야를 확보하기 위한 시각부와, 상기 검사부, 이송부 및 시각부를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 본체로부터 이격되게 위치하여 상기 검사부, 이송부 및 시각부를 원격으로 제어 가능할 수 있다.
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또한 본 발명에 의하면, 하나의 본체에 복수 개의 검사유닛이 선택적으로 장착될 수 있어, 검사유닛의 교체만을 통해 다양한 종류의 비파괴검사가 수행될 수 있어 경제적일 수 있다.
본 발명에 의하면, 육안검사유닛 및 탐상검사유닛은 다양한 방향으로 직선이동 또는 회전이동이 가능하여 비파괴검사 장치의 본체가 접근하기 어려운 공간에 대해서도 용이하게 검사를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴검사 장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 2는 육안검사유닛을 나타내는 사시도이다.
도 3은 육안검사유닛이 장착된 비파괴검사 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 탐상검사유닛을 나타내는 사시도이다.
도 5는 탐상검사유닛이 장착된 비파괴검사 장치를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴검사 장치의 일부를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴검사 장치(1)에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴검사 장치는 본체(10), 검사부(도 2 내지 5의 100, 200 참조), 장착부(20) 및 이송부(30)를 포함한다.
장착부(20)는 본체(10)에 구비된다. 장착부(20)는 본체(10)의 좌우 측면 중 어느 하나의 측에 구비될 수 있다. 장착부(20)는 후술할 검사부를 본체(10)에 분리 가능하게 장착하기 위한 장착구(21)를 포함한다. 즉, 검사부가 장착구(21)를 매개로 본체(10)에 장착될 수 있다. 또한, 장착부(20)는 장착구(21)에 형성된 장착핀(23)을 포함할 수 있다. 장착핀(23)은 검사부(후술할 결합구)에 삽입되고, 검사부는 장착핀(23)과 검사부 사이의 마찰력에 의해 장착부(20)에 견고하게 고정될 수 있다.
장착부(20)는 레버(22)를 더 포함할 수 있다. 레버(22)는 장착구(21)의 하부에 위치하게 되는 제1 다리(22a), 장착된 검사부의 상면에 위치하도록 형성되는 제2 다리(22b), 제1 다리(22a)의 일측과 제2 다리(22b)의 일측을 연결하는 제3 다리(22c) 및 레버(22)가 장착부(20)에 대해 회전 가능하게 하기 위한 힌지축(22d)을 포함할 수 있다.
도 1의 확대도를 참조하면, 검사부가 장착부(20)에 장착되지 않은 경우(상측 확대도 참조), 레버(22)는 제2 다리(22b)가 장착구(21)에 장착되는 검사부에 간섭되지 않도록 일측으로 회전되어 있을 수 있다. 검사부를 장착구(21)에 삽입하면, 제1 다리(22a)가 검사부에 의해 가압되고, 그 힘에 의해 레버(22)는 검사부 측으로 회전될 수 있다. 검사부가 장착구(21)에 완전히 장착되면(하측 확대도 참조), 제2 다리(22b)가 검사부의 상부에 위치하도록 레버(22)가 회전되고, 검사부가 장착구(21)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 검사부가 보다 견고하게 장착부(20)에 결합될 수 있다.
검사부를 분리시키고자 할 때에는 레버(22)를 검사부 반대편으로 회전시켜 검사부를 장착부로부터 소정 정도 분리시키면 작업자가 큰 힘을 들이지 않고 검사부를 분리시킬 수 있다.
이송부(30)는 본체(10)를 이동시키기 위한 것이다. 이송부(30)는 예를 들어, 본체(10)의 측면에 장착된 바퀴(31) 또는 캐터필러일 수 있다. 이송부(30)나 본체(10)는, 검사 대상물의 표면에 부착되기 위한 영구자석 또는 전자석을 더 포함할 수 있다. 이송부(30)나 본체(10)에 구비된 자석을 통해, 본체(10)가 검사 대상물에 부착되어 이동할 수 있다. 검사 대상물에 부착되어 이동하면, 검사 대상물의 천정 부분이나 측면 부분을 따라 이동하면서 검사할 수 있어, 보다 다양한 공간에 대한 검사가 가능하다.
검사부는 검사 대상물을 비파괴검사 방식으로 검사하기 위한 것이다. 검사 대상물이란 예를 들어 압력용기, 배관 및 각종 산업기기(구조물)의 내부 또는 외부가 될 수 있다.
검사부는 본체(10)에 분리 가능하게 장착된다. 검사부는 검사 대상물을 검사하는 복수 개의 검사유닛을 포함한다. 복수 개의 검사유닛 중의 어느 하나가 선택적으로 본체(10)에 분리 가능하게 장착된다. 예를 들어, 검사유닛은 후술할 육안검사유닛(도 2 내지 도 3의 100 참조)과 탐상검사유닛(도 4 내지 도 5의 200 참조)을 포함하는데, 동일한 본체(10)에 육안검사유닛(100) 또는 탐상검사유닛(200)을 선택적으로 장착시킬 수 있다. 동일한 본체(10)를 이용하면서 다른 검사유닛을 장착하여 다양한 검사를 수행할 수 있으므로 경제적이고 편리하게 검사 대상물을 검사할 수 있다.
도 2는 육안검사유닛을 나타내는 사시도이다. 도 3은 육안검사유닛이 장착된 비파괴검사 장치를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 육안검사유닛에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 검사부는 복수 개의 검사유닛 중의 하나로서 육안검사를 위한 육안검사유닛을 포함할 수 있다. 육안검사유닛(100)은 육안검사 탐촉자(171), 결합부(110), 몸체부(150) 및 작동부(170)를 포함할 수 있다.
육안검사 탐촉자(171)는 육안검사용 카메라를 구비할 수 있다. 육안검사용 카메라를 통해 검사 대상물을 촬영하고, 촬영된 화면을 통해 검사 대상물에 손상이 없는지 검사할 수 있다. 육안검사용 카메라는 육안검사 탐촉자(171)의 정면 및 측면을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다.
결합부(110)는 결합구(111)와 결합홀더(119)를 포함할 수 있다. 결합구(111)는 장착구(21)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 결합구(111)가 장착구(21)에 결합됨으로써 육안검사유닛(100)이 본체(10)에 장착될 수 있다.
결합홀더(119)는 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 결합구(111)에 연결될 수 있다. 결합홀더(119)와 결합구(111)는 예를 들어 실린더(113) 등을 통해 연결되어 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 여기서 제1 방향이란 본체(10)가 지면에 놓여있을 때 본체(10)에서 수평하게 멀어지는 방향을 의미한다(도 3의 X축 방향).
그리고 육안검사 탐촉자(171)는 결합홀더(119)에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 도 2 및 도 3에는 육안검사 탐촉자(171)가 후술할 몸체부(150)를 매개로 결합홀더(119)에 연결되어 있지만, 직접적으로 결합홀더(119)에 연결될 수도 있다. 육안검사 탐촉자(171)가 결합홀더(119)에 연결되고, 결합홀더(119)는 결합구(111)로부터 제1 방향 또는 이의 반대방향으로 연장될 수 있으므로, 육안검사 탐촉자(171)가 검사 대상물을 따라 이동하는 본체(10)로부터 연장되어 본체(10)가 이동하기 힘든 공간에 대해서도 검사할 수 있다.
몸체부(150)는 결합홀더(119)에 제2 방향의 회전축(C1)을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 여기서 제2 방향이란 제1 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 방향을 의미한다. 제1 방향에 직교하는 방향은 여러 방향이 있을 수 있는데, 그 중에 본체가 지면에 놓여있을 때 본체에서 수평하게 멀어지는 제1 방향에 수평한 방향 즉, 도 3의 Y축에 평행한 방향을 의미한다. 제2 방향의 회전축(C1)의 일측에는 모터(151)가 구비되어 모터(151)의 회전에 의해 몸체부(150)가 회전할 수 있다.
또한, 육안검사 탐촉자(171)는 몸체부(150)에 연결되어 몸체부(150)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 도 2 내지 도 3에는 육안검사 탐촉자(171)가 후술할 작동부(170)를 매개로 몸체부(150)에 연결되어 있지만, 직접적으로 몸체부(150)에 연결될 수도 있다. 따라서 결합홀더(119)의 결합구(111)에 대한 직선이동 및 몸체부(150)의 회전운동을 통해 보다 다양한 공간에 대한 검사가 가능할 수 있다.
몸체부(150)는 장착구(21)에 전기적으로 연결되는 신호케이블(114)을 더 포함할 수 있다. 결합구(111)는 장착구(21)에 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있고, 몸체부(150)는 결합구(111)를 통해 장착구(21)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어 신호케이블(114)이 결합구(111)를 관통하여 장착구(21)에 연결될 수도 있고, 신호케이블(114)이 결합구(111)에 전기적으로 연결되고, 결합구(111)가 장착구(21)에 전기적으로 연결되어, 신호케이블(114)이 장착구(21)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
한편, 신호케이블(114)은, 결합홀더(119)의 결합구(111)에 대한 이동에 의한 몸체부(150)의 직선이동이나 몸체부(150)의 회전운동에 따라 탄성적으로 신장될 수 있다. 예를 들어, 신호케이블(114)의 외면에는 탄성을 갖는 주름진 형상의 벨로즈(116)가 구비되어, 벨로즈(116)의 신축에 의해 신호케이블(114)이 탄성적으로 신장될 수 있다.
작동부(170)는 몸체부(150)에 제3 방향의 회전축(C2)을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제3 방향이란 제1 방향에 평행한 방향을 의미한다(도 3의 X축에 평행한 방향). 몸체부(150)의 회전운동을 위한 모터가 작동부(170)의 내부 또는 몸체부(150)의 내부에 수용될 수 있다.
육안검사 탐촉자(171)는 작동부(170)에 구비될 수 있고, 작동부(170)의 회전운동에 따라 함께 회전될 수 있다. 따라서 육안검사 탐촉자(171)는 결합홀더(119)의 결합구(111)에 대한 직선이동에 의해 도 3의 X축 방향으로 이동 가능하고, 몸체부(150)의 결합홀더(119)에 대한 회전이동에 의해 도 3의 Y축 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 작동부(170)의 몸체부(150)에 대한 회전이동을 통해 도 3의 X축 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하여 다양한 공간에 대해 검사를 수행할 수 있다.
육안검사유닛(100)은 육안검사 탐촉자(171)에 연결된 연결벨트(175)를 더 포함할 수 있다. 연결벨트(175)는 강성 보강을 위해 호형으로 형성되는 박판과, 박판에 마련되며 육안검사 탐촉자(171)에 전기적 신호를 송수신하고 전원을 공급하는 연성회로기판을 포함할 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이 육안검사 탐촉자(171)는 연결벨트(175)를 통해 별도의 지지구조 없이 신장되어 전기적 신호 및 전원을 공급받을 수 있다.
연결벨트(175)는 작동부(170)의 내부에 권취되거나, 작동부(170)의 내부에서 권출될 수 있다. 따라서 육안검사 탐촉자(171)는 연결벨트(175)의 권출 또는 권취에 따라 작동부(170)에서 멀어지는 방향이나 이의 반대방향으로 이동할 수 있다. 연결벨트(175)의 이동에 따라 육안검사 탐촉자(171)가 작동부(170)로부터 이동하여, 본체(10)가 이동할 수 없는 부분이나 좁은 틈새에 대해서도 검사할 수 있다.
또한, 육안검사유닛(100)은 육안검사 탐촉자(171)의 일측에 구비된 이물질제거기(173)를 더 포함할 수 있다. 이물질제거기(173) 역시 육안검사 탐촉자(171)의 이동을 따라 작동부(170)로부터 멀어지는 방향이나 이의 반대방향으로 이동할 수 있다. 또한, 육안검사 탐촉자(171)로부터 독립적으로 인출되어 이물질이 존재하는 곳으로 이동할 수 있다. 한편, 이물질제거기(173)의 말단에는 이물질을 파지하기 위한 집게(174)가 구비될 수 있다. 도 4는 탐상검사유닛을 나타내는 사시도이다. 도 5는 탐상검사유닛이 장착된 비파괴검사 장치를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 탐상검사유닛(200)에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 검사부는 복수 개의 검사유닛 중의 하나로서 탐상검사를 위한 탐상검사유닛(200)을 포함할 수 있다. 탐상검사유닛(200)은 탐상검사 탐촉자(271), 결합부(210), 몸체부(250) 및 작동부(270)를 포함할 수 있다.
탐상검사 탐촉자(271)로서는 초음파탐상검사(UT), 침투탐상검사(PT), 자분탐상검사(MT) 및 방사선탐상검사(RT) 등을 위한 탐촉자가 이용될 수 있다.
결합부(210)는 결합구(211)와 결합홀더(219)를 포함할 수 있다. 결합구(211)는 장착구(21)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 결합구(211)가 장착구(21)에 결합됨으로써 탐상검사유닛(200)이 본체(10)에 장착될 수 있다.
결합홀더(219)는 결합구(211)에 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 결합홀더(219)와 결합구(211)는 예를 들어 신축 가능한 실린더(213) 등을 통해 연결될 수 있다. 여기서 제1 방향이란 본체(10)가 지면에 놓여있을 때 본체(10)에서 수평하게 멀어지는 방향을 의미한다(도 5의 X축 방향).
그리고 탐상검사 탐촉자(271)는 결합홀더(219)에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 도 4 및 도 5에는 탐상검사 탐촉자(271)가 후술할 몸체부(250)를 매개로 결합홀더(219)에 연결되어 있지만, 직접적으로 결합홀더(219)에 연결될 수도 있다. 탐상검사 탐촉자(271)가 결합홀더(219)에 연결되고, 결합홀더(219)는 결합구(211)로부터 제1 방향 또는 이의 반대방향으로 연장될 수 있으므로, 탐상검사 탐촉자(271)가 검사 대상물을 따라 이동하는 본체(10)로부터 연장되어 본체(10)로부터 소정거리 이격된 부분에 대해서도 검사할 수 있다.
몸체부(250)는 결합홀더(219)에 제2 방향의 회전축(C3)을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 여기서 제2 방향이란 제1 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 방향을 의미한다(도 5의 Y축에 평행한 방향). 제2 방향의 회전축(C3)의 일측에는 모터(251)가 구비되어 모터(251)의 회전에 의해 몸체부(250)가 회전할 수 있다.
또한, 탐상검사 탐촉자(271)는 몸체부(250)에 연결되어 몸체부(250)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 따라서 결합홀더(219)의 결합구(211)에 대한 이동 및 몸체부(250)의 회전을 통해 보다 다양한 면에 대한 검사가 가능할 수 있다.
탐상검사유닛(200)은 몸체부(250)에 연결된 작동부(270)를 더 포함할 수 있다. 작동부(270)는 연결체(279) 및 탐상검사 탐촉자(271)가 설치되는 지지체(272)를 포함할 수 있다.
연결체(279)는 몸체부(250)에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 몸체부(250)의 일측에서 연장된 연장다리(253)에 연결될 수 있다.
지지체(272)는 연결체(279)에 제4 방향의 회전축(C4)을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제4 방향이란 제1 방향에 평행한 방향을 의미한다(도 5의 X축에 평행한 방향). 도 4를 참조하면, 연결체(279)의 일측에 제4 방향의 회전축(C4)에 지지체(272)가 연결될 수 있다. 지지체(272)의 회전이동을 위해서는 별도의 전원이 요구되지 않을 수 있다. 작동부(270)가 접촉하는 면의 굴곡에 따라 지지체(272)가 제4 방향의 회전축(C4)을 중심으로 상하로 회전이동할 수 있다.
또한 지지체(272)는, 탐상검사 탐촉자(271)가 제4 방향의 회전축(C5) 또는 제5 방향의 회전축(C6)을 중심으로 회전 가능하게 설치되도록 연결체(279)에 연결될 수 있다. 제5 방향이란 제4 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 방향을 의미한다(도 5의 Y축에 평행한 방향). 작동부(270)는 탐상검사 탐촉자(271)가 제4 방향의 회전축(C5)을 중심으로 회전 가능하게 설치되도록 연결체(279)에 연결된 지지체(272)와, 탐상검사 탐촉자(271)가 제5 방향의 회전축(C6)을 중심으로 회전 가능하게 설치되도록 연결체(279)에 연결된 지지체(272)를 복수 개 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 기준으로 왼쪽 아래에 연결된 지지체(272a)는 탐상검사 탐촉자(271)가 제4 방향의 회전축(C5)을 중심으로 회전 가능하게 연결체(279)에 연결되어 있고, 오른쪽 아래에 연결된 지지체(272b)는 탐상검사 탐촉자(271)가 제5 방향의 회전축(C6)을 중심으로 회전 가능하게 연결체(279)에 연결되어 있다. 따라서 본체(10)의 이동에 따라 작동부(270)가 접촉하는 면이 굴곡이 심하더라도, 연결체(279)에 연결된 지지체(272)의 회전운동 및 지지체(272)에 설치된 탐상검사 탐촉자(271)의 회전 이동을 통해 검사 대상물을 용이하게 검사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴검사 장치는 시각부(40) 및 케이블부(50)를 더 포함할 수 있다.
시각부(40)는 본체(10) 주변의 시야를 확보하기 위한 것이다. 도 1을 참조하면, 시각부(40)는 정면카메라(41), 후면카메라(42) 및 측면카메라(43)를 포함할 수 있다. 정면카메라(41)는 본체(10)의 정면에 장착되어 정면 측 시야를 확보할 수 있다. 후면카메라(42)는 본체(10)의 후면에 장착되어 후면 측 시야를 확보할 수 있다. 측면카메라(43)는 본체(10)의 상부에 장착되어 본체(10)의 측면 측 시야를 확보할 수 있다. 도 1에는 측면카메라(43)가 일측을 향해서만 설치되어 있는 것처럼 도시되어 있지만, 측면카메라(43)는 정면, 후면, 측면 측 시야를 모두 확보할 수 있다. 또한, 시각부(40)는 각 카메라 주변에 설치된 조명유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 조명유닛은 본체(10) 주변에 빛을 발생시켜 시야의 확보에 도움을 줄 수 있다.
시각부(40)는 육안검사유닛의 역할을 대신할 수 있다. 보다 구체적으로 검사부로서 탐상검사유닛(200)을 본체(10)의 장착부(20)에 장착시키는 경우, 시각부(40)를 통한 육안검사 및 탐상검사유닛(200)을 통한 탐상검사가 동시에 수행될 수 있다.
케이블부(50)는 본체(10)에 연결되고, 전기적 신호의 송수신과 전원의 공급을 할 수 있다. 검사부는 장착구(21)에 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있고, 장착구(21)를 매개로 케이블부(50)에 전기적 신호를 송수신하거나, 케이블부(50)에서 전원을 공급받을 수 있다.
케이블부(50)는 본체(10)의 후면 측에 연결될 수 있다. 검사 중 본체(10)를 긴급하게 회수해야 하는 비상 상황이 발생할 경우 케이블부(50)를 당겨 본체(10)를 회수하는데 이용할 수 있다. 또는, 본체(10)의 후면에 장착된 볼트(51)에 긴급 인출용 케이블(미도시)을 별도로 연결하여 비상시 본체(10)를 회수하기 위해 이용할 수 있다.
또한, 비파괴검사 장치는 검사부, 이송부(30), 및 시각부(40)를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 시각부(40)를 통해 촬영된 영상들은 제어부에 저장될 수 있고, 제어부에서의 조작을 통해 본체(10)의 이동, 검사부의 직선 및 회전운동 및 케이블부(50)에 의한 신호 및 전원의 송수신이 이루어질 수 있다.
제어부는 본체(10)로부터 이격되게 위치하여 검사부, 이송부(30), 및 시각부(40)를 원격으로 제어할 수 있다. 예를 들어 검사대상물이 존재하는 곳으로부터 이격된 곳에서 시각부(40)를 통해 촬영된 본체(10) 주변의 시야가 나타나는 화면을 보며 이송부(30)를 제어하여 본체(10)를 이동시킬 수 있다. 또한 본체(10)의 이동 중에 검사하고자 하는 부분을 향해 결합부(110), 몸체부(250) 및 작동부(270)가 직선이동 또는 회전이동 하도록 검사부를 제어할 수 있다. 원격으로 제어할 수 있으므로, 원자력 발전소 등 작업자가 직접 들어가서 검사하기 어려운 곳에 설치된 장비들에 대해서도 검사할 수 있다.
또한, 비파괴검사 장치는 본체(10)의 현재 위치를 파악하기 위한 위치판단부(60)를 더 포함할 수 있다. 위치판단부(60)는 저면 레이저센서(61)와 측면 레이저센서(62)를 포함할 수 있다. 제어부를 통한 원격제어를 통해 비파괴검사를 수행하기 때문에 본체(10)의 현재 위치가 어디인지 명확하게 파악할 필요가 있는데, 본체(10)의 상부에 구비된 저면 레이저센서(61)가 저면을 향해 레이저를 조사하여 얻어지는 시각적인 정보를 통해 현재 본체(10)의 위치가 어디쯤인지 파악할 수 있다. 또한, 측면 레이저센서(62)는 측면을 향해 레이저를 조사하여 얻어지는 시각정보 및 거리정보를 통해 현재 본체(10)의 위치를 파악하는 데 활용할 수 있다.
또한, 전술한 케이블부(50) 또는 볼트(51)에 연결된 인출용 케이블에 눈금을 표시하여 본체(10)가 이동한 거리를 파악하는 데에 활용할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 비파괴검사 장치 10: 본체
20: 장착부 21: 장착구
22: 레버 23: 장착핀
30: 이송부 31: 바퀴
40: 시각부 41: 정면카메라
42: 후면카메라 43: 측면카메라
50: 케이블부 51: 볼트
60: 위치판단부 61: 저면 레이저센서
62: 측면 레이저센서 100: 육안검사유닛
110: 결합부 111: 결합구
113: 실린더 114: 신호케이블
116: 벨로즈 119: 결합홀더
150: 몸체부 151: 모터
170: 작동부 171: 육안검사 탐촉자
173: 이물질제거기 174: 집게
175: 연결벨트 200: 탐상검사유닛
210: 결합부 211: 결합구
213: 실린더 219: 결합홀더
250: 몸체부 251: 모터
253: 연장다리 270: 작동부
271: 탐상검사 탐촉자 272: 지지체
279: 연결체

Claims (19)

  1. 본체;
    상기 본체에 분리 가능하게 장착되고, 검사 대상물을 비파괴검사 방식으로 검사하기 위한 검사부;
    상기 본체에 구비되고, 상기 검사부를 상기 본체에 분리 가능하게 장착하기 위한 장착구와, 상기 장착구의 일측에 회전 가능하게 마련된 레버를 포함하는 장착부; 및
    상기 본체를 이동시키기 위한 이송부를 포함하고,
    상기 검사부는 상기 검사 대상물을 검사하는 복수 개의 검사유닛을 포함하되, 상기 복수 개의 검사유닛 중의 어느 하나가 선택적으로 상기 장착구를 통해 상기 본체에 분리 가능하게 장착되고,
    상기 복수 개의 검사유닛은, 상기 장착구에 대응되는 형상의 결합구를 모두 동일하게 포함하며,
    상기 레버는, 상기 장착구의 하부 외측에서 내측으로 관통되게 형성된 제1 다리와, 상기 제1 다리의 상기 장착구에서 먼 측의 일단에서 상측으로 연장된 제3 다리와, 상기 제3 다리에서 상기 장착구 측으로 연장된 제2 다리를 포함하고, 상기 제1 다리에 형성된 힌지축을 중심으로 회전 가능하며,
    상기 레버가 상기 장착구에서 멀어지는 방향으로 회전된 상태에서 상기 검사유닛이 상기 검사부에 장착될 때, 상기 결합구가 상기 제1 다리를 가압하는 것에 의해 상기 레버가 상기 장착구 측으로 회전하고, 상기 검사유닛이 상기 장착부에 장착되면 상기 제2 다리는 상기 결합구의 상측에 위치하여 상기 결합구의 이탈을 방지하며,
    상기 검사유닛을 상기 검사부에서 분리시킬 때, 상기 레버를 상기 장착구에서 멀어지는 방향으로 회전시키는 것에 의해 상기 제1 다리가 상기 결합구를 들어올려 상기 결합구를 상기 장착구에서 이탈시키는 비파괴검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사부는 상기 복수 개의 검사유닛 중의 하나로서 육안검사를 위한 육안검사유닛을 포함하고,
    상기 육안검사유닛은 육안검사용 카메라를 구비하는 육안검사 탐촉자를 포함하는 비파괴검사 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 육안검사유닛은,
    상기 장착구에 분리 가능하게 결합되는 상기 결합구와, 상기 육안검사 탐촉자가 직접 또는 간접적으로 연결된 결합홀더를 구비하고,
    상기 결합홀더는, 상기 본체가 지면에 놓여있을 때 상기 본체에서 수평하게 멀어지는 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 상기 결합구에 연결된 비파괴검사 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 육안검사유닛은,
    상기 제1 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 제2 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 결합홀더에 연결되는 몸체부를 더 포함하고,
    상기 육안검사 탐촉자는, 상기 몸체부에 연결된 비파괴검사 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 결합구는, 상기 장착구에 물리적 및 전기적으로 연결되고,
    상기 몸체부는, 상기 결합구를 통해 상기 장착구에 전기적으로 연결되는 신호케이블을 포함하고,
    상기 신호케이블은 상기 결합홀더의 이동에 의한 상기 몸체부의 직선이동이나, 상기 몸체부의 회전운동에 따라 탄성적으로 신장되는 비파괴검사 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 육안검사유닛은,
    상기 제1 방향에 평행한 제3 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 몸체부에 연결된 작동부를 더 포함하고,
    상기 육안검사 탐촉자는, 상기 작동부에 구비된 비파괴검사 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 육안검사유닛은, 상기 육안검사 탐촉자에 연결되고, 상기 작동부의 내부에 권취되거나, 상기 작동부의 내부에서 권출되는 연결벨트를 더 포함하고,
    상기 육안검사 탐촉자는, 상기 연결벨트의 권출 또는 권취에 따라 상기 작동부에서 멀어지는 방향이나 이의 반대방향으로 이동하는 비파괴검사 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 연결벨트는, 강성 보강을 위해 호형으로 형성되는 박판과, 상기 박판에 마련되며, 상기 육안검사 탐촉자에 전기적 신호를 송수신하고 전원을 공급하는 연성회로기판을 포함하는 비파괴검사 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사부는 상기 복수 개의 검사유닛 중의 하나로서, 탐상검사를 위한 탐상검사 탐촉자를 구비하는 탐상검사유닛을 포함하는 비파괴검사 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 탐상검사유닛은,
    상기 장착구에 분리 가능하게 결합되는 상기 결합구와, 상기 탐상검사 탐촉자가 직접 또는 간접적으로 연결된 결합홀더를 구비하고,
    상기 결합홀더는, 상기 본체가 지면에 놓여있을 때 상기 본체에서 수평하게 멀어지는 제1 방향이나 이의 반대방향으로 이동 가능하게 상기 결합구에 연결된 비파괴검사 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 탐상검사유닛은,
    상기 제1 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 제2 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 결합홀더에 연결되는 몸체부; 및
    상기 몸체부에 연결되고, 상기 탐상검사 탐촉자가 장착되는 작동부를 더 포함하는 비파괴검사 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 작동부는,
    상기 몸체부에 연결되는 연결체; 및
    상기 제1 방향에 평행한 제4 방향의 회전축을 중심으로 상기 연결체에 회전 가능하게 연결되고, 상기 탐상검사 탐촉자가 상기 제4 방향의 회전축 또는 상기 제4 방향에 수평하게 직교하는 방향에 평행한 제5 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 지지체를 포함하는 비파괴검사 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 작동부는, 상기 탐상검사 탐촉자가 상기 제4 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 지지체와, 상기 탐상검사 탐촉자가 상기 제5 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 지지체를 복수 개 포함하는 비파괴검사 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송부는, 상기 본체의 측면에 장착된 바퀴 또는 캐터필러를 포함하고,
    상기 이송부나 상기 본체는, 상기 검사 대상물의 표면에 부착되기 위한 영구자석 또는 전자석을 더 포함하는 비파괴검사 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 주변의 시야를 확보하기 위한 시각부를 더 포함하고,
    상기 시각부는, 상기 본체의 정면에 장착되어 정면 측 시야를 확보하는 정면카메라와, 상기 본체의 후면에 장착되어 후면 측 시야를 확보하는 후면카메라와, 상기 본체의 상부에 장착되어 상기 본체의 측면 측 시야를 확보하는 측면카메라를 포함하는 비파괴검사 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체에 연결되고, 전기적 신호의 송수신과 전원의 공급을 위한 케이블부를 더 포함하고,
    상기 검사부는 상기 장착구에 물리적 및 전기적으로 연결되어, 상기 장착구를 매개로 상기 케이블부에 전기적 신호를 송수신하거나, 상기 케이블부에서 전원을 공급받는 비파괴검사 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 본체 주변의 시야를 확보하기 위한 시각부와, 상기 검사부, 이송부 및 시각부를 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 본체로부터 이격되게 위치하여 상기 검사부, 이송부 및 시각부를 원격으로 제어 가능한 비파괴검사 장치.
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