KR101867704B1

KR101867704B1 - 초음파 탐상 장치

Info

Publication number: KR101867704B1
Application number: KR1020160161744A
Authority: KR
Inventors: 김영식; 차길업; 김병극
Original assignee: 주식회사 포스코; (주)하기소닉
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-06-15
Also published as: KR20180062544A

Abstract

본 발명은 소재가 안착되는 테이블; 상기 테이블의 상부에서 상기 소재의 길이방향을 따라 이동가능하게 설치되며, 상기 소재의 상부를 가로질러 설치되는 거더를 갖는 겐트리 시스템; 상기 거더의 일측에서 상기 소재의 폭방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 소재 내부의 결함을 검사하기 위해 초음파를 송수신하는 초음파 탐촉자; 및 상기 테이블의 일측에서 소재의 안착위치를 정렬하기 위해 소재 측면을 지지하도록 설치되어, 적어도 상기 초음파 탐촉자의 이동시 위치 가변되는 적어도 하나의 스토퍼부;를 포함하고, 상기 스토퍼부는 일측이 상기 테이블의 일측에 회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 설치되며, 일단이 상기 소재의 측면 안착위치에 대응하여 수직하게 세워지는 지지대와, 상기 테이블의 일측에 설치되고, 상기 지지대의 타단에 연결되어 상기 지지대를 회전시켜 상기 지지대가 소재의 측면을 지지하도록 세워지거나 상기 초음파 탐촉자와의 간섭을 회피하도록 소재의 하부로 눕혀지도록 가변시키는 액츄에이터를 포함하는 초음파 탐상 장치를 제공한다.

Description

초음파 탐상 장치 {ULTRASONIC TESTING APPARATUS}

본 발명은 철강제조공정에서 생산되는 후판 등의 소재의 검사에 활용되는 초음파 탐상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철강제조공정에서 생산되는 소재는 박판, 후판 등 소재의 두께에 따라 다양한 명칭으로 통용되고 있으며, 대략적으로 두께에 따라 박강판(두께:~15mm), 중강판(두께:15~40mm), 후강판(두께:40mm 이상) 등으로 구분한다.

한편, 종래에는 이러한 소재는 표면의 결함을 검사하는 품질 관리 공정을 통해 최종 제품을 생산, 판매하고 있으며, 이러한 품질 관리의 일환으로 두께가 약 80mm 이하의 후판에 대해서는 자동으로 표면을 검사하는 초음파 탐상 장치를 운용하고 있다.

특히, 이러한 소재 중 두께가 약 80~250mm, 중량이 약 40톤까지의 고중량 강판을 후판 극후물이라 하는데, 이러한 후판 극후물은 고중량이고 표면에서 저면까지 두께가 두꺼워서 기존의 초음파 탐상 장치로는 결함을 완전하게 검사할 수 없는 한계가 있었다.

이에 따라 종래에는 작업자가 수동으로 초음파 탐상 작업을 진행하고 있으나, 작업자의 탐상 기능도나 컨디션 등에 따라 결함을 검출하는데 편차가 발생하고 있고, 이에 따라 제품 인도후 품질 검사과정에서 발견하지 못한 결함이 발견되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되고 있으며, 이에 따른 경제적 손실도 발생하고 있다.

한편, 최근 해양플랜트 건설이 등이 증가하면서 후판 극후물의 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 정밀도와 재현성이 있는 엄격한 품질관리와 신속한 평가기술을 위하여 소재, 예컨대 후판 극후물의 내부 결함을 자동으로 탐상하기 위한 자동 초음파 탐상 장치의 개발이 요구되고 있다.

국내특허출원번호 제10-2013-0163517호

본 발명의 일 실시예는 두께가 두껍고, 고중량인 후판 극후물 등의 소재에 형성되는 내부 결함을 자동으로 탐상하도록 제안된 초음파 탐상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 겐트리 시스템은 상기 테이블의 상부에서 상기 소재의 폭방향 양측에 지지되면서 소재 길이방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 스토퍼부는, 상기 초음파 탐촉자의 이동시 서로 간섭되지 않도록 눕혀져 위치 가변될 수 있다.

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또한, 상기 테이블은 상기 소재가 안착되도록 상기 소재의 길이방향으로 배열되는 다수의 가이드 레일을 포함하고, 상기 테이블의 양측에는 길이방향으로 연장 형성되어 상기 겐트리 시스템이 이동수단을 매개로 안착되는 이동 레일이 제공될 수 있다.

또한, 상기 소재는 두께가 80~250mm인 사각의 판 형상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 초음파 탐상 장치는 상기 소재의 적어도 세 모서리와 인접하게 배치되어, 상기 소재의 세 모서리와 인접한 측면 일측의 위치값을 측정하는 다수의 위치측정센서와, 상기 위치측정센서에서 측정된 상기 소재의 위치값을 이용하여 상기 소재의 기울어짐과 탐상영역을 판단하고, 상기 소재의 기울어짐과 탐상영역에 대응하여 상기 겐트리 시스템 및 상기 초음파 탐촉자의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 소재의 안착상태를 촬영하는 영상촬영장치와, 상기 영상촬영장치에 촬영된 소재의 영상정보를 이용하여 소재의 기울어짐과 탐상영역을 판단하고, 상기 소재의 기울어짐과 탐상영역에 대응하여 상기 겐트리 시스템 및 상기 초음파 탐촉자의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 소재, 즉 후판 극후물 등과 같은 고중량 강판이 스토퍼부에 의해 지지되어 정확한 위치에 안착될 수 있고, 초음파 탐상 과정에서 스토퍼부가 눕혀지도록 제공되어 스토퍼부에 의한 간섭의 발생을 방지할 수 있다.

이러한, 본 실시예는 소재의 초음파 탐상 작업을 자동화할 수 있어 소재의 결함 판단에 대한 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 검사 속도도 향상시킬 수 있다. 예컨대, 종래에 수동검사로 진행되던 후판 극후물 등과 같은 고중량 강판인 소재의 내부 결함을 탐지하기 위한 초음파 탐상을 자동으로 진행할 수 있고, 탐상에 소요되는 시간도 1/10 이하로 대폭 단축할 수 있고, 따라서 철강제품의 품질과 가격 경쟁력 향상에 기여할 수 있다.

또한, 본 실시예는 소재의 미세한 기울어짐과 이에 따른 탐상영역의 변동 사항을 자동으로 판단하여 소재의 결함 여부를 정확하게 판단할 수 있고, 이 과정에서 운전자의 탐상능력에 대한 숙련도에 크게 영향을 받지 않으므로, 운전자의 업무 부하 및 심적 부담을 낮출 수 있으며, 탐상과정에서 발생할 수 있는 안전사고도 예방할 수 있다.

또한, 본 실시예는 소재의 결함을 자동으로 정확하게 탐지할 수 있어 종래와 같이 수동탐상으로 발생되는 품질평가 문제로 인한 고객불만과 신뢰도 저하를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치의 정면도.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치에서 소재의 기울어짐을 측정하는 개념을 설명하는 도면.
도 5는 도 4의 B부분을 확대한 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치의 정면도이며, 도 3은 도 2의 A부분을 확대한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치(100)는, 테이블(110)과, 겐트리 시스템(130), 초음파 탐촉자(150) 및 스토퍼부(170)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 테이블(110)은 초음파 탐상이 요구되는 소재(10)가 안착되는 것으로, 본 실시예에서 소재(10)는 두께가 80~250mm이고, 중량은 30~40톤인 고중량 강판이 사용되며, 이러한 고중량 간판은 후판 극후물로 정의될 수 있다.

테이블(110)은, 소재(10)가 안착될 때 안정적으로 지지될 수 있도록 바닥면에 소재(10)의 길이방향을 따라 다수의 가이드 레일(112)이 설치될 수 있다. 가이드 레일(112)은 소재(10)를 테이블(110) 바닥면으로부터 소정 거리 이격되도록 지지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 소재(10)는 통상 천정 크레인 등을 사용하여 이동될 수 있다. 테이블(110)에 안착되는 소재(10)는 폭에 따라 하나 이상으로 설치될 수 있고, 바람직하게는 테이블(110)에 다수의 소재(10)가 안착될 경우, 초음파 탐상 작업의 용이를 위해 선단부가 동일 선상에 위치되도록 배열되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 테이블(110)에는 소재(10)가 안착될 선단부 위치를 정렬하기 위한 임의의 가상선(L1, L2, L3)이 표시될 수 있다. 이러한 가상선(L1, L2, L3)은 소재(10)의 폭과 길이에 따라 가변적으로 표시되는 것으로, 소재(10)를 직접적으로 이동하는 천정 크레인 등의 운반장치를 운전하는 운전자의 시각에 의존될 수 있다.

또한, 겐트리 시스템(130)은 테이블(110)의 상부에 설치될 수 있다. 겐트리 시스템(130)은 소재(10)의 폭방향 양측에 지지되어 소재(10)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동부(132)와, 이동부(132)의 양측 사이에는 소재(10)의 상부를 가로질러 설치되는 거더(134)가 구비될 수 있다.

바람직하게는 테이블(110)의 양측에는 소재(10)의 폭방향 양측에 겐트리 시스템(130)의 이동을 안내하는 이동 레일(114)이 형성될 수 있다. 이동 레일(114)은 소재(10)의 측면 양측에서 소재(10)의 길이방향을 따라 연장되며 형성될 수 있다.

또한, 겐트리 시스템(130)에는 레일(114)에 안착되며 이동될 수 있도록 이동수단, 예컨대 이동바퀴(133)가 구비될 수 있다.

한편, 거더(134)에는 겐트리 시스템(130)의 이동을 안내하기 위한 전장제어장치(136) 등이 설치될 수 있다. 전장제어장치(136)는 초음파 탐촉자(150)의 x축, y축, z축 및 회전각인 롤링각(rolling;r)을 조절하는 x축, y축, z축 및 r축 작동부와, 초음파 탐촉자(150)의 높낮이를 조절하는 실린더를 구비하는 승강작동부를 포함할 수 있다.

또한, 거더(134)의 일측에는 적어도 하나의 초음파 탐촉자(150)가 제공될 수 있다.

초음파 탐촉자(150)는 거더(134)에 폭방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 초음파 탐촉자(150)는 소재(10)의 표면을 따라 폭방향으로 이동하며 내부 결함을 검사할 수 있다. 초음파 탐촉자(150)는 소재(10)의 표면으로 초음파를 발진하고, 이를 수신하며 소재(10) 내부의 결함을 비파괴방식으로 검사할 수 있다.

초음파란 가청 주파수 범위(20~20,000Hz)를 초과하는 주파수 형태의 음파를 의미하는데, 이러한 초음파는 지향성을 갖는 경우 금속과 같은 물체의 내부를 진행할 때 직진성을 가지며 공간과 물체의 경계면에서 반사하는 성질을 갖는다. 또한, 초음파는 전자적 복사의 형태가 아닌 기계적 진동의 형태이므로 서로 다른 재질에서 다른 파장을 갖는다.

이러한 초음파를 이용하는 초음파 탐상 장치(100)는 피검사체의 내부 혹은 표면에 존재하는 결함을 검사할 수 있으며, 이때 초음파 탐촉자(150)에서 피검사체, 즉 결함을 측정하고자 하는 소재(10)에 초음파를 전달하여 표면 또는 내부에 존재하는 결함부로부터 반사되는 초음파의 신호를 분석함으로써 피검사체 내부의 결함을 검출할 수 있다.

즉, 초음파는 동일 매질(피검사체)에서는 직진하지만 다른 매질(결함부)과 접하는 계면에서는 각 매질의 물리적 상태 및 성질의 차이에 의하여 반사 또는 굴절하게 되므로, 먼저 초음파 탐촉자(150)의 발진부를 통해 초음파를 피검사체 내부로 전달하고, 이 중에서 다시 반사되는 초음파를 초음파 탐촉자(150)의 수신부를 통해 수신하여 탐상기 CRT 상에 펄스신호 형태로 결함을 표시할 수 있고, 이 신호를 분석하여 결함의 위치, 종류, 크기 등을 측정할 수 있다.

한편, 초음파 탐상 장치(100)는 초음파 탐촉자(150)를 구비한 것으로 개시되어 있으며, 초음파 탐촉자(150)는 초음파의 송수신을 위해 펄서/리시버(Pulser/Receiver), 증폭기, 신호처리 장치 및 소재(10) 표면에 매질을 공급하거나 고압의 공기를 분사하거나, 우레탄 판 또는 고무 판 등을 이용하여 제거하는 매질 공급장치와 매질 제거장치 등이 더 연결되는 것은 주지의 사실이다.

또한, 초음파 탐상 장치(100)는 겐트리 시스템(130) 및 초음파 탐촉자(150)의 이동을 제어하면서, 소재(10)에 일정한 간격으로 매질을 자동으로 분사하며 피검사체의 표면이나 저면 또는 가장자리의 근처의 제한된 영역인 불감대 영역을 제외한 전영역을 구매자가 요구하는 평가방식에 따라서 특정방향으로 주행하면서 주사(Scan)함으로써 초음파 탐상을 수행하고 초음파 탐상이 완료된 후에는 사용된 매질을 제거할 수 있다.

본 실시예에서 사용되는 초음파 탐촉자(150)는 소재(10), 즉 후판 극후물 등과 같은 고중량 강판의 내부를 측정할 수 있도록 표면으로부터 약 2mm 영역부터 약 250mm 저면까지 깊은 범위로 초음파를 전달할 수 있고, 이때 초음파의 빔폭이 너무 넓거나 좁지 않아 공간 분해능이 우수한 빔폭 특성을 갖는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예의 초음파 탐상 장치(100)는 천정 크레인 등에 의해 이동되는 소재(10)의 안착위치를 정렬하기 위해 소재(10)의 안착위치를 안내하는 스토퍼부(170)를 포함할 수 있다.

스토퍼부(170)는 테이블(110)의 일측에서 소재(10)의 안착위치를 정렬하기 위해 소재(10)의 측면을 지지하도록 설치될 수 있다. 이러한 스토퍼부(170)는 초음파 탐촉자(150)의 이동시 초음파 탐촉자(150)와의 간섭을 회피할 수 있도록 위치 가변될 수 있으며, 본 실시예에서는 소재(10)의 하부로 눕혀져 위치 가변됨으로써 초음파 탐촉자(150)와 간섭되지 않을 수 있다.

본 실시예에서 스토퍼부(170)는 소재(10)의 길이방향을 따라 소재(10)의 측면을 지지하도록 설치될 수 있으며, 이를 위해 소재(10)의 측면 길이방향으로 제공되는 정렬선(LA)을 따라서 다수로 제공될 수 있다.

더불어, 본 실시예에서 소재(10)는 폭방향에서는 임의의 가상선(L1, L2, L3)을 기준으로 정렬되는 것으로 설명하고 있으나, 소재(10)의 폭방향에도 본 실시예의 스토퍼부(170)가 설치되는 것도 물론 가능하다.

구체적으로 스토퍼부(170)는 일측이 테이블(110)의 일측에 회전연결부재(173)를 매개로 회전 가능하게 설치되는 지지대(172)를 포함할 수 있다. 회전연결부재(173)는 테이블(110)의 일측에 마련되는 (도시되지 않은) 브래킷 등에 지지되도록 설치될 수 있다.

이 지지대(172)는 일단(172a)이 소재(10)의 측면 안착위치에 대응하여 수직하게 세워질 수 있다. 또한, 지지대(172)는 타단(172b)에 액츄에이터(174)가 연결될 수 있으며, 이 액츄에이터(174)의 작동에 의해 지지대(172)가 회전연결부재(173)를 축으로 회전하며 소재(10)의 측면을 지지하도록 세워지거나 눕혀지도록 가변될 수 있다.

스토퍼부(170)는 소재(10)가 안착되는 과정에서는 액츄에이터(174)의 팽창에 의해 지지대(172)가 세워진 상태에서 소재(10)가 안착되며, 소재(10)의 안착이 완료된 후 액츄에이터(174)의 수축에 의해 지지대(172)가 회전되어 눕혀진 상태로 위치될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 초음파 탐상이 요구되는 소재(10)는 천정 크레인 등에 의해 이동되는 과정에서 스토퍼부(170)에 의해 측면의 안착위치가 안내되더라도 천정 크레인 등으로부터 분리하는 과정 또는 불완전하게 안착위치가 안내됨에 따라 기울어진 상태로 안착될 수 있다.

그런데, 본 실시예에서 초음파 탐상이 요구되는 소재(10)는 고중량 강판으로, 이러한 소재(10)를 다시 들어올려 정확한 위치를 정렬하는 과정은 많은 시간 및 비용을 낭비할 수 있다.

또한, 소재(10)의 길이가 약 6m 일 경우를 기준으로, 소재(10)는 보통 약 1도 이내로 기울어짐이 발생할 수 있으며, 이때 발생하는 편차는 최대 10cm 정도될 수 있다.

따라서, 초음파 탐상 장치(100)는, 소재(10)가 기울어진 상태에서 직교좌표 축을 따라 수평, 수직 주사에 의한 초음파 탐상을 할 경우, 기울어진 편차에 의해 발생하는 가장자리 영역을 빠뜨리고 초음파탐상을 할 수가 있으며, 필요이상 너무 가장자리에 근접하여 탐상할 경우에는 탐상 결과에 오류를 나타낼 수 있다. 소재(10), 예컨대 후판 극후물의 초음파탐상시 요구되는 탐상영역의 일반적인 오차범위는 1mm 이하임을 감안할 때, 이에 대해 탐상영역의 오차를 보완되는 기술은 필수이다.

따라서, 본 실시예에서는 소재(10)의 기울어짐을 감지하고, 이를 보정하여 초음파 탐촉자(150)의 이동을 제어함으로써 초음파 탐상이 정확하게 진행되도록 보조할 수 있다.

이를 위해, 본 실시예는 소재(10)의 적어도 세 모서리와 인접하게 배치되어 소재(10)의 세 모서리와 인접한 측면 일측의 위치값을 측정하는 다수의 (도시되지 않은) 위치측정센서와, 위치측정센서에서 측정된 소재(10)의 위치값을 이용하여 소재(10)의 기울어짐과 탐상영역을 판단하고 소재(10)의 기울어짐과 탐상영역에 대응하여 겐트리 시스템(130) 및 초음파 탐촉자(150)의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 전장제어장치(136)에 구비될 수 있으며, 별도의 설비로 설치되는 것도 물론 가능하다.

위치측정센서는 소재(10)의 세 모서리와 인접한 측면에서 소재(10)의 위치, 즉 길이방향과 폭방향의 위치좌표를 각각 측정할 수 있다. 위치측정센서는 초음파 탐촉자(150)의 일측에 제공될 수 있으며, 예컨대 자기센서 또는 광센서를 포함할 수 있다.

또한, 위치측정센서에서 측정된 위치값을 제어부로 전달되며, 제어부는 각각의 위치측정센서에서 측정되는 위치값을 이용하여 기울어짐을 측정할 수 있다. 또한, 제어부는 각각의 위치측정센서에서 측정된 위치값을 이용하여 소재(10)의 전체적인 크기 및 이에 따른 탐상영역을 측정할 수 있다. 또한, 제어부는 소재(10)의 기울어짐과 탐상영역에 연동하여 겐트리 시스템(130) 및 초음파 탐촉자(150)의 이동을 제어할 수 있다.

즉, 제어부는 소재(10)의 기울어짐에 대응하여 겐트리 시스템(130)의 길이방향 이동 및 초음파 탐촉자(150)의 폭방향 이동을 동시에 제어할 수 있으며, 이에 따라 초음파 탐촉자(150)는 소재(10)의 기울어진 각도를 따라 선형으로 이동할 수 있다.

일례로, 소재(10)는 테이블(110)에 안착될 때, 스토퍼부(170)에 의해 안착위치가 정렬되고 있으나, 이러한 경우에도 미세한 기울어짐이 발생할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 탐상 장치에서 소재의 기울어짐을 측정하는 개념을 설명하는 도면이고, 도 5는 도 4의 B부분을 확대한 도면이다.

도 4를 참고하면, 본 실시예는 소재(10)의 기울어짐을 측정하기 위하여 겐트리 시스템(130) 및 초음파 탐촉자(150)를 이동하면서 각 모서리 근처에서 직교좌표 상의 가장자리의 좌표를 근접센서를 이용하여 각 측정포인트(A~G)를 순차적으로 이동이며 좌표를 측정함으로써 각 모서리 좌표를 근사할 수 있고, 이와 같이 근사된 각 모서리 좌표를 연결하여 기울어짐을 측정할 수 있고, 측정된 각 모서리 좌표 및 기울기를 이용하여 전체적인 탐상영역을 설정할 수 있다.

구체적으로 도 5를 참고하면, 각 모서리 좌표, 예컨대 좌상단 모서리와 대응하는 제1포인트(X0, Y0)에 대해 근접센서를 이용하여 좌표를 측정하면, 제1포인트(X0, Y0)와 매우 적은 오차로 근사하게 측정된 가상좌표(X1, Y1)를 얻을 수 있다.

이러한 과정을 반복하는 과정을 통해 각 모서리 좌표와 근사하게 측정된 가상좌표 및 이들을 연결하여 측정한 기울기를 이용하여 탐상영역을 설정할 수 있고, 설정된 탐상영역내에서 겐트리 시스템(130) 및 초음파 탐촉자(150)를 이동하며 소재(10)의 결함을 측정할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 소재(10)는 다수의 위치측정센서를 이용하여 기울어짐 및 탐상영역을 측정하는 것으로 설명하고 있으나, 소재(10)의 기울어짐 및 탐상영역을 측정하는 구성은 이외에도 다양한 기술 구성이 사용되는 것도 가능하다.

일례로, 초음파 탐상 장치(100)는 소재(10)의 안착상태를 촬영하는 영상촬영장치를 포함하는 것도 가능하다. 영상촬영장치는 CCTV 등을 포함할 수 있으며, 소재(10)의 전체적인 영상을 촬영할 수 있다. 또한, 영상촬영장치에서 촬영된 영상은 제어부로 전달될 수 있으며, 제어부는 이 영상정보를 판독하여 소재(10)의 위치 및 소재(10)의 기울어짐과 탐상영역을 판단할 수 있다. 또한, 제어부는 판단된 소재(10)의 기울어짐에 대응하여 겐트리 시스템(130)의 길이방향 이동 및 초음파 탐촉자(150)의 폭방향 이동을 동시에 제어할 수 있으며, 이에 따라 초음파 탐촉자(150)는 소재(10)의 기울어진 각도를 따라 선형으로 이동할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100: 초음파 탐상 장치 110: 테이블
112: 가이드 레일 114: 레일
130: 겐트리 시스템 132: 거더
150: 초음파 탐촉자 170: 스토퍼부
172: 지지대 174: 액츄에이터

Claims

소재가 안착되는 테이블;
상기 테이블의 상부에서 상기 소재의 길이방향을 따라 이동가능하게 설치되며, 상기 소재의 상부를 가로질러 설치되는 거더를 갖는 겐트리 시스템;
상기 거더의 일측에서 상기 소재의 폭방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 소재 내부의 결함을 검사하기 위해 초음파를 송수신하는 초음파 탐촉자; 및
상기 테이블의 일측에서 소재의 안착위치를 정렬하기 위해 소재 측면을 지지하도록 설치되어, 적어도 상기 초음파 탐촉자의 이동시 위치 가변되는 적어도 하나의 스토퍼부;
를 포함하고,
상기 스토퍼부는
일측이 상기 테이블의 일측에 회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 설치되며, 일단이 상기 소재의 측면 안착위치에 대응하여 수직하게 세워지는 지지대와,
상기 테이블의 일측에 설치되고, 상기 지지대의 타단에 연결되어 상기 지지대를 회전시켜 상기 지지대가 소재의 측면을 지지하도록 세워지거나 상기 초음파 탐촉자와의 간섭을 회피하도록 소재의 하부로 눕혀지도록 가변시키는 액츄에이터를 포함하는 초음파 탐상 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 겐트리 시스템은 상기 테이블의 상부에서 상기 소재의 폭방향 양측에 지지되면서 소재 길이방향으로 이동 가능하게 설치되고,
상기 스토퍼부는, 상기 초음파 탐촉자의 이동시 서로 간섭되지 않도록 눕혀져 위치 가변되는 초음파 탐상 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 테이블은 상기 소재가 안착되도록 상기 소재의 길이방향으로 배열되는 다수의 가이드 레일을 포함하고,
상기 테이블의 양측에는 길이방향으로 연장 형성되어 상기 겐트리 시스템이 이동수단을 매개로 안착되는 이동 레일이 제공되는 초음파 탐상 장치.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소재는 두께가 80~250mm인 사각의 판 형상을 포함하는 초음파 탐상 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 소재의 적어도 세 모서리와 인접하게 배치되어, 상기 소재의 세 모서리와 인접한 측면 일측의 위치값을 측정하는 다수의 위치측정센서와,
상기 위치측정센서에서 측정된 상기 소재의 위치값을 이용하여 상기 소재의 기울어짐과 탐상영역을 판단하고, 상기 소재의 기울어짐과 탐상영역에 대응하여 상기 겐트리 시스템 및 상기 초음파 탐촉자의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 초음파 탐상 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 소재의 안착상태를 촬영하는 영상촬영장치와,
상기 영상촬영장치에 촬영된 소재의 영상정보를 이용하여 소재의 기울어짐과 탐상영역을 판단하고, 상기 소재의 기울어짐과 탐상영역에 대응하여 상기 겐트리 시스템 및 상기 초음파 탐촉자의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 초음파 탐상 장치.