KR101991427B1 - 초음파 이용 고감쇠 재질 용접부 품질 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 랙기어 구조를 가져서 수직 방향 및 수평 방향으로 안정적인 주행이 가능하고 진공 흡착 구조에 의하여 피검사물의 검사면에 견고하게 부착될 수 있는 초음파 자동 스캔 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 초음파 자동 스캔 장치는, 피검사물의 표면과 일정 간격 이격된 상태로 설치되며, 이동 궤도를 제공하는 이동궤도 제공부; 상기 이동궤도 제공부에 결합되어 설치되며, 상기 이동궤도 제공부를 따라 이동하는 이동부; 상기 이동부의 일측부에 결합되어 설치되며, 상기 피검사물의 표면과 접촉한 상태에서 초음파를 조사하여 스캔하는 초음파 프로브; 상기 초음파 프로브를 상기 일측부에 결합각도가 변동가능하게 결합시키되, 상기 초음파 프로브가 상기 피검사물 표면 방향으로 일정한 압력으로 가압된 상태를 유지하도록 탄성력으로 가압하는 프로브 설치부; 상기 이동부와 연결되며, 상기 이동부에 구동 제어신호를 송신하여 구동 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

초음파 이용 고감쇠 재질 용접부 품질 검사 장치{A APPARATUS FOR SCANNING THE WELDING PART WITH ULTRASONIC WAVE}

본 발명은 초음파 자동 스캔 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랙기어 구조를 가져서 수직 방향 및 수평 방향으로 안정적인 주행이 가능하고 진공 흡착 구조에 의하여 피검사물의 검사면에 견고하게 부착될 수 있는 초음파 자동 스캔 장치에 관한 것이다.

비파괴 검사 기법 중에서 산업 설비의 결함을 검출하고 신뢰성을 평가하기 위한 대표적인 기법이 초음파 탐상 기법이다. 최근에는 이러한 초음파 탐상 기법이 발전설비 중 터빈, 보일러 등 주요 발전설비에 대하여 널리 적용되고 있다.

특히, 석유 정제시설과 같은 플랜트 설비에서는 대형 배관, 압력 용기, 후판이나 파이프 랙, 저장 탱크 설비와 같은 경우 검사 시간 단축이나 방사선 사용을 제한하는 경우가 많아서 초음파 탐상 시험 방법을 적용하는 경우가 일반화되고 있다.

그런데 종래의 초음파 탐상 시험의 경우, 작업자가 직접 초음파 장비를 손으로 파지한 상태에서 이동하면서 검사 부위를 검사하는 수동 검사 방법을 사용하므로, 작업자의 숙련 정도 또는 현장 여건에 따라 검사 결과에 영향을 주게 되어 검사 결과의 일관성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 출원인이 제시한 종래 특허(10-1499477호)에 의하여 작업자가 파지하지 않고 검사 장치가 자동으로 이동하면서 검사를 수행하는 검사장치가 제시되어 있고, 이에 의하여 검사 결과의 일관성은 어느 정도 확보할 수 있다.

다만, 이 검사장치는 수직 방향으로 이동하면서 검사하는 경우에는 검사 장치의 하중에 의하여 검사 장치가 이동바에 의하여 정확하게 이동하지 못하고 미끄러지는 등의 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 랙기어 구조를 가져서 수직 방향 및 수평 방향으로 안정적인 주행이 가능하고 진공 흡착 구조에 의하여 피검사물의 검사면에 견고하게 부착될 수 있는 초음파 자동 스캔 장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초음파 자동 스캔 장치는, 피검사물의 표면과 일정 간격 이격된 상태로 설치되며, 이동 궤도를 제공하는 이동궤도 제공부; 상기 이동궤도 제공부에 결합되어 설치되며, 상기 이동궤도 제공부를 따라 이동하는 이동부; 상기 이동부의 일측부에 결합되어 설치되며, 상기 피검사물의 표면과 접촉한 상태에서 초음파를 조사하여 스캔하는 초음파 프로브; 상기 초음파 프로브를 상기 일측부에 결합각도가 변동가능하게 결합시키되, 상기 초음파 프로브가 상기 피검사물 표면 방향으로 일정한 압력으로 가압된 상태를 유지하도록 탄성력으로 가압하는 프로브 설치부; 상기 이동부와 연결되며, 상기 이동부에 구동 제어신호를 송신하여 구동 제어하는 제어부;를 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 이동궤도 제공부는, 긴 판넬 형상의 궤도 제공바; 상기 궤도 제공바의 상면 중앙에 상기 궤도 제공바의 길이 방향으로 형성되는 랙기어면; 상기 궤도 제공바의 하면에 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 궤도 제공바를 피검사물 표면에 진공 흡착하는 다수개의 진공 흡착모듈; 상기 궤도 제공바의 하면을 따라 설치되어 상기 다수개의 진공 흡착모듈 각각을 별도로 설치되는 진공 펌프에 독립적으로 연결 및 차단하는 진공 연결관;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 이동부는, 상기 랙기어면과 맞물려 설치되며, 상기 랙기어면을 따라 회전하는 피니언 기어부; 상기 피니언 기어부와 결합되어 설치되며, 상기 피니언 기어부를 회전시키는 구동 모터; 상기 궤도 제공바의 상면에 결합되어 설치되며, 상기 피니언 기어부와 구동 모터의 설치 공간을 제공하는 하우징; 상기 하우징의 양측부에 결합되어 설치되며, 상기 궤도 제공바의 양측면 및 상하면을 감싼 상태로 슬라이딩가능하게 취부하는 하우징 결합부; 상기 하우징의 측면 중 상기 하우징 결합부가 설치되지 않는 일측면에 설치되며, 상기 연결부의 결합 위치를 제공하는 설치부 결합지그;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 초음파 자동 스캔 장치에는, 상기 하우징의 측면 중 상기 설치부 결합지그가 설치된 반대편 측면에 설치되며, 상기 피검사물의 표면과 접촉하여 상기 하우징의 기울어짐을 방지하는 기울어짐 방지부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 하우징 결합부는, 상기 하우징의 측면에 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 궤도 제공바의 측면 중 이격된 두 지점을 감싼 상태로 회전하는 한 쌍의 슬라이딩 바퀴; 상기 슬라이딩 바퀴의 상하측에 각각 구비되며, 상기 궤도 제공바의 상면 및 하면과 접촉하는 상하면 접촉부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 프로브 설치부는, 상기 설치부 결합지그에 착탈 가능하게 결합되는 한 쌍의 제1 설치 판넬; 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬 사이에 양단이 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬에 각각 결합되어 설치되는 제2 설치 판넬; 상기 제2 설치 판넬에 하측으로 기립되는 방향으로 설치되며, 상기 초음파 프로브를 하측 방향으로 탄성 가압하는 탄성 가압 상태 및 상기 피검사물 표면으로부터 일정 간격 이격되도록 상기 초음파 프로브를 이격 상태로 유지하는 탄성 설치부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 초음파 자동 스캔 장치에서, 상기 제1 설치 판넬의 외면에는 상기 연결부 결합 지그가 슬라이딩 방식으로 체결되는 체결홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제2 설치 판넬은, 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬 사이의 공간에 다수개가 설치 일정 간격 이격되어 설치되며, 각 제2 설치 판넬에는 중앙에 길이 방향으로 설치 장공이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 탄성 설치부는, 상기 제2 설치 판넬의 말단에 상기 제2 설치 판넬과 수직되는 방향으로 고정 위치 변경 가능하게 고정되어 결합되는 수직 판넬; 상기 수직 판넬에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이동 판넬; 상기 이동 판넬과 상기 수직 판넬 사이에 설치되며, 상기 이동 판넬을 하측 방향으로 탄성 가압하는 탄성부; 상기 이동 판넬이 상승한 상태에서 상기 이동 판넬의 하강을 차단하는 차단부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 수직 판넬 상면에는, 상기 제2 설치 판넬과 밀착되는 밀착부가 형성되고, 상기 밀착부가 상기 제2 설치 판넬에 밀착된 상태에서 상기 설치 장공을 관통하여 상기 밀착부에 체결되어 상기 수직 판넬의 설치 위치를 변경 가능하게 고정하는 설치 노브가 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 초음파자동 스캔 장치에 의하면 랙기어 구조를 가져서 수평 방향 뿐만아니라 수직 방향 검사에서도 밀림 현상 없이 안정적인 주행 및 검사 작업이 가능하고, 진공 흡착 구조에 의하여 피검사물의 검사면에 매우 견고하게 부착될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치 및 이동궤도 제공부의 결합상태를 도시하는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치의 구조를 도시하는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부와 이동궤도 제공부의 결합상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 설치부의 구조를 도시하는 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 이동궤도 제공부(110), 이동부(120), 초음파 프로브(130), 프로브 설치부(140) 및 제어부(도면에 미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 이동궤도 제공부(110)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 피검사물의 표면과 일정 간격 이격된 상태로 설치되며, 상기 이동부(120)의 이동 궤도를 제공하는 구성요소이다. 따라서 이동궤도 제공부(110)에 의하여 제공되는 궤도를 따라서 상기 이동부(120)가 이동하고, 이 이동부(120)에 결합되어 있는 초음파 프로브(130)가 피검사물(1) 용접부 내부의 결함 유무를 검사하는 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 이동궤도 제공부(110)는 구체적으로 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 궤도 제공부(111), 랙기어면(112), 진공 흡착 모듈(113) 및 진공 연결관(114)을 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 궤도 제공바(111)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 전체적으로 긴 판넬 형상을 가지며, 후술하는 이동부(120)와 결합되어 정확한 이동부의 직선 이동 궤도를 제공한다. 그리고 이 궤도 제공바(111)의 상면과 하면에 다른 구성요소들이 설치된다.

다음으로 상기 랙기어면(112)은 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 궤도 제공바(111)의 상면 중앙에 상기 궤도 제공바(111)의 길이 방향으로 형성되며, 랙기어 구조가 상기 궤도 제공바(111)의 길이 방향을 따라 일직선 형태로 설치되는 구성요소이다. 상기 랙기어면(112)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이동부(120)의 피니언 기어부와 맞물려서 상기 이동부(120)의 이동과정에서 정확한 이동이 가능하도록 한다.

다음으로 상기 진공 흡착 모듈(113)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 궤도 제공바(111)의 하면에 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 궤도 제공바(111)를 피검사물(1) 표면에 진공 흡착하는 구성요소이다. 상기 진공 흡착모듈(113)은 하나의 궤도 제공바(111)에 다수개가 설치되되, 각 진공 흡착 모듈(113)은 일정한 간격의 이격 간격을 가진다.

다음으로 상기 진공 연결관(114)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 궤도 제공바(111)의 하면을 따라 설치되며, 상기 다수개의 진공 흡착모듈(113)을 별도로 설치되는 진공 펌프(도면에 미도시)에 연결하여 각 진공 흡착 모듈(113)을 진공 흡착력을 부여하는 구성요소이다. 이때 상기 진공 연결관(114)은 각 진공 흡착 모듈별로 독립하여 연결되는 분기관들(115)이 설치되는 것이, 모든 진공 흡착 모듈(113)에 대하여 동시에 진공 흡착력이 차단되는 현상을 방지할 수 있어서 바람직하다. 각 분기관(115)들에는 흡입력을 감지하는 센서(116)가 설치되어, 비정상적인 흡입력이 감지되는 경우에 이 분기관(115)을 차단하는 차단부(117)가 구비되어 다른 진공 흡착 모듈에 의한 진공 흡착력에 가해지는 영향을 차단하는 것이다.

한편 본 실시예에서 상기 궤도 제공바(111)의 양단에는, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 다른 궤도 제공바와 결합하여 궤도 제공바의 길이를 연장할 수 있는 연장 결합부(118)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 하나의 궤도 제공바는 그 길이가 한정되어 있으므로, 검사 구간을 확장하고자 하는 경우에는 하나의 궤도 제공바에 다른 궤도 제공바를 연장하여 검사 구간을 확장하는 것이다.

상기 연장 결합부(118)는 구체적으로 상기 궤도 제공바(111)의 하면에 나사 결합 등의 방법으로 체결될 수 있는 결합 지그 구조를 가지며, 2개의 궤도 제공바의 양단에 각각 결합될 수 있는 길이를 가진다.

다음으로 상기 이동부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 이동궤도 제공부(110)에 결합되어 설치되며, 상기 이동궤도 제공부(110)를 따라 이동하는 구성요소이다. 따라서 상기 이동부(120)는 상기 이동궤도 제공부(110)에 결합된 상태로 직선 운동하면서 측부에 결합되어 있는 초음파 프로브(130)가 초음파 스캔 작업을 수행할 수 있는 환경을 제공한다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 이동부(120)는, 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 피니언 기어부(121), 구동 모터(122), 하우징(123), 하우징 결합부(124) 및 설치부 결합지그(125)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 피니언 기어부(121)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(123)의 하면으로 노출되어 설치되며, 상기 이동부(120)가 상기 이동궤도 제공부(110)에 결합된 상태에서 상기 랙기어면(112)과 맞물리도록 결합된다. 따라서 상기 피니언 기어부(121)는 회전하면서 상기 랙기어면(112)을 따라 상기 하우징(123)을 이동시킨다.

이때 상기 피니언 기어부(121)는 상기 랙기어면(112)의 기어와 정확하게 이가 들어맞도록 설계되므로, 이동 과정에서 슬라이딩 등의 현상이 전혀 발생하지 않으며, 정확한 위치로 정확한 속도를 유지하면서 이동할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치(100)는 수평 방향 뿐만 아니라 수직 방향으로 상기 이동궤도 제공부(110)를 설치한 상태에서도 정확한 검사 작업이 가능한 장점이 있다.

다음으로 상기 구동 모터(122)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(123)에 설치되며, 상기 하우징(123) 내에서 상기 피니언 기어부(121)와 결합되어 상기 피니언 기어부(121)를 회전시키는 구성요소이다. 이 구동 모터(122) 및 상기 피니언 기어부(121)와의 결합구조는 일반적인 구조를 채용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다음으로 상기 하우징(123)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 궤도 제공바(111)의 상면에 결합되어 설치되며, 상기 피니언 기어부(121)와 구동 모터(122) 및 다른 구성요소들의 설치 공간을 제공하는 구성요소이다.

다음으로 상기 하우징 결합부(124)는 도 1, 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(123)의 양측부에 결합되어 설치되며, 상기 궤도 제공바(111)의 양측면을 감싼 상태로 슬라이딩(sliding)가능하게 취부되는 구성요소이다. 즉, 상기 하우징 결합부(124)는 상기 하우징(123)을 상기 궤도 제공바(111)에 결합시키되, 상기 피니언 기어부(121)와 랙기어면(112)이 맞물림 구조에 의한 이동부(120)의 이동에 방해되지 않도록 슬라이딩 또는 구름 이동이 가능한 구조를 가지는 것이다.

예를 들어 상기 하우징 결합부(124)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 슬라이딩 바퀴(124a)와 상하면 접촉부(124b)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 한 쌍의 슬라이딩 바퀴(124a)는 상기 하우징(123)의 측면에 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 궤도 제공바(111)의 측면 중 이격된 두 지점을 감싼 상태로 결합되어 회전하는 구성요소이다.

이때 한 쌍의 슬라이딩 바퀴(124a)는 궤도 제공바(111)의 양측면의 동일한 위치 상 지점과 결합되도록 궤도 제공바(111)의 폭만큼 이격되어 마주보도록 설치된다. 그리고 상기 하우징 결합부(124)에는 상기 궤도 제공바의 상하 양면에 접촉하는 상하면 접촉부(124b)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 상하면 접촉부(124b)에는 상기 궤도 제공바(111)의 상면 또는 하면과 탄성 접촉하는 볼 플런저(124c) 등이 더 구비되는 것이 바람직하다.

이러한 슬라이딩 바퀴(124a)와 상하면 접촉부(124b)의 구조에 의하여 상기 하우징(123)이 궤도 제공바(111)와 결합된 상태에서 피검사물의 곡률이 작아져도 궤도 제공바(111)에 끼거나 이탈되지 않고 부드럽게 궤도 제공바(111)를 타고 지나가도록 한다.

그리고 상기 하우징(123)의 반대편 측면에도 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 동일하게 한 쌍의 슬라이딩 바퀴가 설치된다.

다음으로 상기 설치부 결합지그(125)는 도 1, 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(123)의 측면 중 상기 하우징 결합부(124)가 설치되지 않는 일측면에 설치되며, 상기 프로브 설치부(140)의 결합 위치를 제공하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 설치부 결합지그(125)는 상기 하우징(123)의 측면보다 전방으로 돌출된 상태로 설치된다. 그리고 상기 설치부 결합지그(125)의 전면에는 후술하는 프로브 설치부(140)와 체결될 설치홈이 형성된다.

다음으로 상기 초음파 프로브(130)는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 상기 이동부(120)의 일측부에 결합되어 설치되며, 상기 피검사물(1)의 표면과 접촉한 상태에서 초음파를 조사하여 스캔하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 초음파 프로브(130)는 일반적으로 사용되는 것을 채용할 수 있으며, 후술하는 프로브 설치부(140)에 용이하게 결합될 수 있는 크기 및 구조를 가지는 것이 바람직하다. 한편 본 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 필요에 따라서 상기 초음파 프로브(130)가 다수개가 설치될 수도 있으며, 이렇게 다수개의 초음파 프로브(130)가 설치되는 경우에도 하나의 이동부(120)에 의하여 동시에 이동하면서 검사 작업이 진행된다.

한편 상기 하우징의 측면 중 상기 설치부 결합지그(125)가 설치된 반대편 측면에는 기울어짐 방지부(126)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 기울어짐 방지부(126)는 도 1내지 5에 도시된 바와 같이, 검사 과정에서 상기 검사 프로브(130)가 설치되어 있는 방향으로 상기 하우징(123)이 기울어지는 것을 방지하는 구성요소이며, 구체적으로 상기 기울어짐 방지부(126)는 상기 피검사물의 표면과 접촉하는 접촉휠(126a)과, 상기 접촉휠(126a)이 자유 회전 가능하게 상기 하우징(123)에 설치하는 휠 설치부(126b)를 포함하여 구성될 수 있다. 물론 상기 접촉휠(126a)은 상기 휠 설치부(126b) 내에서 상하 방향으로 탄성 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 접촉휠(126a) 자체가 탄성력을 가지는 소재로 이루어질 수도 있다.

다음으로 상기 프로브 설치부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 프로브(130)를 상기 이동부(120)의 일측부에 결합시키되, 상기 초음파 프로브(130)가 상기 피검사물 표면 방향으로 일정한 압력으로 가압된 상태를 유지하도록 탄성력으로 가압하는 구성요소이다. 이를 위하여 상기 프로브 설치부(140)는 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 설치 판넬(141), 제2 설치 판넬(142) 및 탄성 설치부(143)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 제1 설치 판넬(141)은 상기 설치부 결합지그(125)에 착탈 가능하게 결합되는 구성요소이며, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 방향에 평행한 상태로 한 쌍으로 설치된다. 이때 상기 제1 설치 판넬(141)은 수직으로 기립된 상태로 설치되며, 외측 방향의 측면에 상기 설치부 결합지그(125)에 슬라이딩 방식으로 삽입될 수 있는 체결홈(141a)이 길게 형성된다.

따라서 상기 제2 설치 판넬(142)과 초음파 프로브(130)들이 모두 설치된 상태에서 상기 초음파 프로브(130)들의 설치 위치를 변경시킬 필요가 있을 경우, 상기 초음파 프로브(130)를 일일이 분리하여 위치를 변경하지 않고, 상기 제1 설치 판넬(141)만을 상기 설치부 결합지그(125)에서 분리한 후 반대편 제1 설치 판넬(141)을 상기 설치부 결합지그(125)에 체결하여 초음파 프로브들의 설치 위치를 변경할 수 있는 장점이 있다.

다음으로 상기 제2 설치 판넬(142)은 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬(141) 사이에 양단이 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬(141)에 각각 결합되어 설치되는 구성요소이다. 여기에서 상기 제2 설치 판넬(142)은 후술하는 탄성 설치부(143) 다수개가 설치 및 위치 이동할 수 있는 공간을 제공하는 구성요소로서, 상기 초음파 프로브(130)의 설치 간격에 따라서 그 간격 만큼 이격되어 다수개가 나란하게 설치될 수 있다.

따라서 제2 설치 판넬(142)에는 중앙에 길이 방향으로 설치 장공(142a)이 길게 형성된다. 이 설치 장공(142a)을 관통하여 상기 탄성 설치부(143)가 설치되며, 상기 설치 장공(142a)을 따라 전후진 하면서 설치 위치를 안정적으로 변경할 수 있는 것이다.

다음으로 상기 탄성 설치부(143)는 도 1, 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 설치 판넬(142)에 하측으로 기립되는 방향으로 설치되며, 상기 초음파 프로브(130)가 실제 결합되어 설치되는 구성요소이다. 특히, 상기 탄성 설치부(143)는 상기 초음파 프로브(130)를 하측 방향으로 탄성 가압하는 탄성 가압 상태 및 상기 피검사물 표면으로부터 일정 간격 이격되도록 상기 초음파 프로브(130)를 이격 상태로 변동 가능하게 상기 초음파 프로브를 설치할 수 있는 구조를 가진다.

따라서 상기 탄성 설치부(143)는 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 수직판넬(143a), 이동 판넬(143b), 탄성부(143c) 및 차단부(143d)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 수직 판넬(143a)은 상기 제2 설치 판넬(142)의 말단에 상기 제2 설치 판넬(142)과 수직되는 방향으로 고정 위치 변경 가능하게 고정되어 결합되는 구성요소이며, 상기 이동 판넬(143b)이 슬라이딩 이동하는 경로를 제공한다.

그리고 상기 수직 판넬(143a)은 상기 제2 설치 판넬(142)에 위치 이동가능하게 결합되어야 하므로, 밀착부(143e)와 설치 노브(143f)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 밀착부(143e)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 설치 판넬(142)의 하면 및 측면이 밀착할 수 있는 형상의 홈으로 구성되며, 중앙에는 상기 설치 노브(143f)가 삽입될 수 있는 홈이 형성된다.

그리고 상기 설치 노브(143f)는 상기 밀착부(143e)가 상기 제2 설치 판넬(142)에 밀착된 상태에서 상기 설치 장공(142a)을 관통하여 상기 밀착부(143e)에 체결되어 상기 수직 판넬(143a)의 설치 위치를 변경 가능하게 고정하는 구성요소이다. 따라서 상기 설치 노브(143f)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키면서 상기 수직 판넬(143a)을 설치하거나 위치 이동할 수 있는 것이다.

다음으로 상기 이동 판넬(143b)은 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직 판넬(143a)에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 구성요소이다. 따라서 상기 수직 판넬(143a)의 전면에는 상기 이동 판넬(143b)의 슬라이딩 이동 경로를 안내하는 이동 가이드(143g)가 구비되고, 상기 이동 판넬(143b)의 배면에는 상기 이동 가이드와 체결되어 슬라이딩하는 가이드 홀더(143h)가 더 구비된다.

그리고 상기 탄성부(143c)는 상기 이동 판넬(143b)과 상기 수직 판넬(143a) 사이에 설치되며, 상기 이동 판넬(143b)을 하측 방향으로 탄성 가압하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 탄성부(143c)는 용수철 등으로 구성되며, 상기 이동 가이드(143e)와 가이드 홀더(143f) 사이에 설치되어 상기 이동 가이드를 항상 하측으로 미는 상태로 설치되는 것이다.

다음으로 상기 차단부(143d)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이동 판넬(143b)의 전면에 설치되며, 상기 이동 판넬(143b)이 상승한 상태에서 상기 이동 판넬의 하강을 차단하는 구성요소이다. 즉, 상기 차단부(143d)는 상기 탄성부(143c)의 탄성력에 역행하여 상기 이동 판넬(143b)을 상승시킨 상태에서 상기 차단부(143d)를 수직 판넬(143a) 방향으로 누르면 상기 이동 판넬(143b)이 상승한 상태를 그대로 유지하도록 상기 이동 판넬의 하강을 차단하는 것이다.

그리고 상기 차단부(143d)를 한번 더 누르면 차단 동작이 해제되어 상기 이동 판넬(143b)이 탄성력에 의하여 하강할 수 있는 상태가 되는 것이다.

다음으로 상기 제어(도면에 미도시)부는 상기 이동부(120)와 연결되며, 상기 이동부(120)에 구동 제어신호를 송신하여 구동 제어하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 제어부는 제어 프로그램부, 모션 콘트롤부 및 초음파 프로브 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서 상기 제어 프로그램부는 제어 프로그램이 탑재되어 있는 노트북 등으로 구성될 수 있으며, 사용자가 제어 프로그램에 의하여 제공되는 제어 화면을 볼 수 있도록 디스플레이부를 구비한다.

그리고 상기 모션콘트롤부는 상기 제어 프로그램부와 연결되어 설치되며, 상기 이동부(120)의 이동 제어를 위한 엔코더 수치 등을 제공하는 구성요소이다. 따라서 상기 모션콘트롤부에 의하여 상기 이동부(120)가 피검사물(1) 표면의 특정 위치에서 시작하여 또 다른 특정 위치에서 종료하는 명령을 수령하여 움직임이 제어되는 것이다.

다음으로 상기 초음파 프로브 제어부는 상기 모션 콘트롤부 및 초음파 프로브(130)와 연결되어 설치되며, 상기 모션 콘트롤부에 제공되는 엔코더 수치 정보와 상기 초음파 프로브(130)에서 제공되는 검사 정보를 이용하여 피검사물에 대한 검사결과를 도출한다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 자동 스캔 장치
110 : 이동궤도 제공부 120 : 이동부
130 : 초음파 프로브 140 : 프로브 설치부

Claims (10)

1. 피검사물의 표면과 일정 간격 이격된 상태로 설치되며, 렉기어면을 구비하여 이동 궤도를 제공하는 이동궤도 제공부;
   상기 이동궤도 제공부에 결합되어 설치되며, 상기 이동궤도 제공부를 따라 이동하는 이동부;
   상기 이동부의 일측부에 결합되어 설치되며, 상기 피검사물의 표면과 접촉한 상태에서 초음파를 조사하여 스캔하는 초음파 프로브;
   상기 초음파 프로브를 상기 일측부에 결합각도가 변동가능하게 결합시키되, 상기 초음파 프로브가 상기 피검사물 표면 방향으로 일정한 압력으로 가압된 상태를 유지하도록 탄성력으로 가압하는 프로브 설치부;
   상기 이동부의 일측면에 설치되며, 상기 프로브 설치부의 결합 위치를 제공하는 설치부 결합지그;
   상기 이동부와 연결되며, 상기 이동부에 구동 제어신호를 송신하여 구동 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 프로브 설치부는,
   상기 설치부 결합지그에 착탈 가능하게 결합되는 한 쌍의 제1 설치 판넬;
   중앙에 길이 방향으로 설치 장공이 형성되며, 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬 사이에 양단이 상기 한 쌍의 제1 설치 판넬에 각각 결합되어 설치되는 다수개의 제2 설치 판넬;
   상기 제2 설치 판넬에 하측으로 기립되는 방향으로 설치되며, 상기 초음파 프로브를 하측 방향으로 탄성 가압하는 탄성 가압 상태 및 상기 피검사물 표면으로부터 일정 간격 이격되도록 상기 초음파 프로브를 이격 상태로 유지하는 탄성 설치부;를 포함하고,
   상기 이동궤도 제공부는,
   긴 판넬 형상의 궤도 제공바;
   상기 궤도 제공바의 상면 중앙에 상기 궤도 제공바의 길이 방향으로 형성되는 랙기어면;
   상기 궤도 제공바의 하면에 일정 간격 이격되어 설치되며, 상기 궤도 제공바를 피검사물 표면에 진공 흡착하는 다수개의 진공 흡착모듈;
   상기 궤도 제공바의 하면을 따라 설치되어 상기 다수개의 진공 흡착모듈 각각을 별도로 설치되는 진공 펌프에 독립적으로 연결 및 차단하는 진공 연결관;을 포함하며,
   상기 탄성 설치부는,
   상기 제2 설치 판넬의 말단에 상기 제2 설치 판넬과 수직되는 방향으로 고정 위치 변경 가능하게 고정되어 결합되는 수직 판넬;
   상기 수직 판넬에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이동 판넬;
   상기 이동 판넬과 상기 수직 판넬 사이에 설치되며, 상기 이동 판넬을 하측 방향으로 탄성 가압하는 탄성부;
   상기 이동 판넬이 상승한 상태에서 상기 이동 판넬의 하강을 차단하는 차단부;
   상기 수직 판넬 상면에 설치되며, 상기 제2 설치 판넬과 밀착되는 밀착부;
   상기 밀착부가 상기 제2 설치 판넬에 밀착된 상태에서 상기 설치 장공을 관통하여 상기 밀착부에 체결되어 상기 수직 판넬의 설치 위치를 변경 가능하게 고정하는 설치 노브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 자동 스캔 장치.
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3. 제1항에 있어서, 상기 이동부는,
   상기 랙기어면과 맞물려 설치되며, 상기 랙기어면을 따라 회전하는 피니언 기어부;
   상기 피니언 기어부와 결합되어 설치되며, 상기 피니언 기어부를 회전시키는 구동 모터;
   상기 궤도 제공바의 상면에 결합되어 설치되며, 상기 피니언 기어부와 구동 모터의 설치 공간을 제공하는 하우징;
   상기 하우징의 양측부에 결합되어 설치되며, 상기 궤도 제공바의 양측면 및 상하면을 감싼 상태로 슬라이딩가능하게 취부하는 하우징 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 자동 스캔 장치.
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