KR102064131B1

KR102064131B1 - 스터드홀의 나사산 검사장치

Info

Publication number: KR102064131B1
Application number: KR1020190098942A
Authority: KR
Inventors: 김창훈; 문영준; 김동일; 박성호
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2020-01-08

Abstract

본 발명은 스터드홀의 나사산 검사장치를 제공한다.
상기 스터드홀의 나사산 검사장치는 스터드홀의 나사산을 검사하는 스터드홀의 나사산 검사장치에 있어서, 상기 스터드홀의 상단부에 설치되는 베이스부와, 상기 베이스부에 장착되는 슬라이딩 구동부와, 상기 슬라이딩 구동부에 의해 슬라이딩 이동 가능하게 구비되어 상기 스터드홀의 내부로 삽입되거나 상기 스터드홀의 외부로 인출되고, 상기 스터드홀에 삽입시 상기 나사산의 이미지를 취득하고 상기 나사산을 측정하는 취득 및 측정모듈을 포함하고, 상기 취득 및 측정모듈은 상기 스터드홀에 삽입시 상기 나사산의 영상을 획득하는 카메라와, 상기 카메라로 상기 나사산의 영상을 반사시키는 카메라 반사거울을 포함한다.

Description

스터드홀의 나사산 검사장치{DEVICE FOR INSPECTING SCREW THREAD OF STUD HOLE}

본 발명은 스터드홀의 나사산 검사장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 검사의 신뢰성이 향상된 스터드홀의 나사산 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자로의 대형 스터드홀의 경우 스터드볼트의 안정적인 체결을 위해 스터드홀의 나사산을 주기적으로 유지보수하여 관리하고 있다. 유지보수를 위해 나사산의 손상, 마모, 나사산 사이의 이물질 유무를 검사하여야 한다.

특히 원자로 스터드홀의 경우 고하중의 스터드볼트가 체결되므로 스터드홀 내부의 나사산의 상태가 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 스터드홀의 나사산의 경우 지속적인 유지 관리가 필요하며 지속적인 유지관리의 한 형태로 형상관리를 수행하게 된다.

종래 스터드홀의 나사산 검사방법은, 작업자가 직접 나사산을 육안으로 검사하는 방법이 사용되고, 예를 들어 작업자가 반사거울을 이용하여 나사산 및 나사산 사이를 직접 확인하였다. 그런데 나사산 수가 많은 경우에 육안 검사에 상당한 시간이 소요되고, 육안검사로 인해 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.

또한 종래 나사산의 산과 골을 측정하기 위해 레이저모듈이 활용되나, 종래 방식은 레이저 모듈을 단독적으로 스터드홀에 삽입하여 측정하므로 내부 상황을 실시간을 볼 수 없고 이상이 있는 지점으로의 정확한 접근이 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 카메라의 초점거리의 제약을 받지 않고, 초점거리 제약으로 인한 카메라의 크기에 제약을 받지 않아 성능 높은 카메라를 사용하여 나사산의 이미지를 취득하는 스터드홀의 나사산 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 스터드홀과 같은 협소한 공간에서도 고성능의 카메라를 사용하여 정밀하게 검사함으로써 검사의 신뢰성을 향상시키는 스터드홀의 나사산 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스터드홀의 나사산 검사장치는 스터드홀의 나사산을 검사하는 스터드홀의 나사산 검사장치에 있어서, 상기 스터드홀의 상단부에 설치되는 베이스부와, 상기 베이스부에 장착되는 슬라이딩 구동부와, 상기 슬라이딩 구동부에 의해 슬라이딩 이동 가능하게 구비되어 상기 스터드홀의 내부로 삽입되거나 상기 스터드홀의 외부로 인출되고, 상기 스터드홀에 삽입시 상기 나사산의 이미지를 취득하고 상기 나사산을 측정하는 취득 및 측정모듈을 포함하고, 상기 취득 및 측정모듈은 상기 스터드홀에 삽입시 상기 나사산의 영상을 획득하는 카메라와, 상기 카메라로 상기 나사산의 영상을 반사시키는 카메라 반사거울을 포함한다.

본 발명은 카메라가 카메라 반사거울을 통해 반사된 나사산의 이미지를 촬영하게 되므로 나사산을 직접 촬영하기 위해 카메라를 나사산에 수직하게 설치할 필요가 없게 되어, 카메라의 초점거리의 제약을 받지 않을 수 있다. 또한, 초점거리 제약으로 인한 카메라의 크기에 제약을 받지 않으므로 성능 높은 카메라를 사용하여 나사산을 정밀하게 촬영할 수 있다.

따라서 본 발명은 스터드홀과 같은 협소한 공간에서도 고성능의 카메라를 사용하여 정밀하게 검사함으로써 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 스터드홀의 나사산 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 취득 및 측정모듈이 나사산에서 인출된 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 슬라이딩 이동부와 취득 및 측정모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬라이딩 이동부의 작동을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 취득 및 측정모듈을 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)는 종래 카메라모듈의 이미지취득 방식을 도시하는 도면이고, 도 6의 (b)는 본 발명에 따른 취득 및 측정모듈의 이미지취득 방식을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 고정부재의 고정와이어의 연결상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 8은 도 7을 하면에서 바라본 도면이다.
도 9는 고정레버 및 고정와이어의 작동으로 베이스부의 고정이 해제된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 스터드홀의 나사산 검사장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 스터드홀의 나사산 검사장치(100)는 스터드홀(20)의 나사산(21)을 검사하는 장치로서 베이스부(200)와 슬라이딩 구동부(300)와 취득 및 측정모듈(500)을 포함한다.

베이스부(200)는 스터드홀(20)의 상단부에 설치된다. 예를 들어 스터드홀(20)은 원자력 발전소에서 스터드볼트에 의해 고정되는 원자로 헤드나 케이싱 등의 구조물에 형성될 수 있다. 베이스부(200)는 스터드홀(20)이 형성된 구조물의 상면에 설치되되 스터드홀(20)의 상단부에 고정될 수 있다. 다만 스터드홀(20)의 형성된 구조물은 이에 한정하는 것은 아니며 스터드홀(20)이 형성된 구조물에 다양하게 적용될 수 있다.

슬라이딩 구동부(300)는 베이스부(200)에 장착된다. 슬라이딩 구동부(300)는 취득 및 측정모듈(500)을 슬라이드 이동시키기 위해 마련되며, 취득 및 측정모듈(500)을 스터드홀(20) 내부로 슬라이딩 이동시킬 수 있다면 다양한 종류가 적용될 수 있다.

취득 및 측정모듈(500)은 슬라이딩 구동부(300)에 의해 슬라이딩 이동 가능하게 구비되어 스터드홀(20)의 내부로 삽입되거나 스터드홀(20)의 외부로 인출되고, 스터드홀(20)에 삽입시 나사산(21)의 이미지를 취득하고 나사산(21)을 측정한다.

그리고 취득 및 측정모듈(500)은 카메라(530)와 카메라 반사거울(540)을 포함한다. 카메라(530)는 스터드홀(20)에 삽입시 나사산(21)의 영상을 획득하고, 카메라 반사거울(540)은 카메라(530)로 나사산(21)의 영상을 반사시킨다.

구체적으로 스터드홀의 나사산 검사장치(100)가 스터드홀(20)에 장착되면, 취득 및 측정모듈(500)은 슬라이딩 구동부(300)에 의해 스터드홀(20)의 내부로 이동하여 나사산(21)의 이미지를 취득할 수 있다. 이때 카메라(530)는 종래 나사산(21)의 이미지를 직접 촬영하던 것과 달리 카메라 반사거울(540)을 통해 반사된 나사산(21)의 이미지를 촬영하게 된다.

이에 따라 본 발명은 카메라 반사거울(540)을 통해, 나사산(21)을 직접 촬영하기 위해 카메라(530)를 나사산(21)에 수직하게 설치할 필요가 없게 되어, 카메라(530)의 초점거리의 제약을 받지 않을 수 있다. 또한, 초점거리 제약으로 인한 카메라(530)의 크기에 제약을 받지 않으므로 성능 높은 카메라(530)를 사용하여 나사산(21)을 정밀하게 촬영할 수 있다.

특히 원자로 스터드홀(20)의 경우 고하중의 스터드볼트가 체결되므로 스터드홀(20) 내부의 나사산(21)의 상태가 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 스터드홀(20)의 나사산(21)의 경우 지속적인 유지 관리가 필요하며 지속적인 유지관리의 한 형태로 형상관리를 수행하게 된다. 취득 및 측정모듈(500)은 나사산(21)의 형상관리를 위해, 스터드홀(20)에 삽입되어 카메라(530)를 이용하여 나사산(21)의 이미지를 취득하고, 후술하는 레이저부재(550)를 통해 나사나의 산과 골을 측정할 수 있다. 그런데 스터드홀(20)의 내부 공간이 협소하므로 카메라(530)의 초점거리를 확보할 수 있는 수준의 카메라(530)를 사용하게 되므로 카메라(530)의 성능에 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 해결하고자 취득 및 측정모듈(500)이 카메라 반사거울(540)을 포함함으로써 카메라(530)의 초점거리의 제약을 받지 않을 수 있어서 고성능의 카메라(530)를 사용하여 정밀하게 검사함으로써 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편 본 발명은 회전구동부(400)를 더 포함할 수 있다. 회전구동부(400)는 슬라이딩 구동부(300)에 결합되고 취득 및 측정모듈(500)에 연결되어 취득 및 측정모듈(500)을 회전시킬 수 있다.

회전구동부(400)는 회전구동모터(410)를 포함할 수 있고, 회전구동모터(410)는 슬라이딩 구동부(300)에 결합되며, 취득 및 측정모듈(500)이 슬라이딩 구동부(300)에 의해 스터드홀(20)의 내부로 삽입한 후에 일정각도로 회전시키서 나사산(21)의 이미지를 취득하게 할 수 있다. 이러한 회전구동부(400)에 의해 나사산(21)의 전체 이미지를 취득한 후 파노라마 이미지를 생성할 수 있다.

한편 본 발명은 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 슬라이딩 구동부(300)와 회전구동부(400) 및 취득 및 측정모듈(500)을 제어하고 취득 및 측정모듈(500)로부터 데이터를 수집할 수 있다.

구체적으로 제어부는 취득 및 측정모듈(500)이 나사산(21)의 전체 형상을 취득 및 측정할 수 있게 이동시키도록, 슬라이딩 구동부(300)와 회전구동부(400)의 구동을 제어할 수 있다. 또한 제어부는 취득 및 측정모듈(500)에서 취득한 이미지를 수집하고, 나사산(21)을 측정한 데이터를 수집할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 정성적인 관리뿐만 아나리 정량적으로 관리를 수행할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하여 취득 및 측정모듈(500)을 구체적으로 설명한다. 먼저 도 6의 (a)를 참조하면 종래 카메라(350')는 스터드홀(20)의 내주면에 수직한 방향을 향하여 설치되어 나사산(21)의 이미지를 촬영하는데, 스터드홀(20)의 내부 공간이 협소므로 초점거리에 제약이 있고, 카메라(530)의 성능에 한계가 있었다.

본 발명은 도 5 및 도 6의 (b)에 도시된 실시예와 같이 카메라(530)는 스터드홀(20)의 내부로 진입하는 방향인 진입방향을 향하도록 설치될 수 있다. 그리고 카메라 반사거울(540)은 진입방향에 대해 경사지게 설치되고, 진입방향과 다른 방향으로 나사산(21)의 이미지가 입사되어 카메라(530)로 반사시키게 마련될 수 있다. 미설명부호인 531은 카메라(530)에 부착된 렌즈이다.

구체적으로 카메라(530)는 진입방향 예를 들어, 스터드홀(20)의 내주면에 평행한 방향을 향하여 설치되게 하고, 카메라 반사거울(540)은 진입방향에 경사지게 설치하여 나사산(21)의 이미지를 카메라(530)로 반사시킬 수 있다. 따라서 카메라(530)가 나사산(21)을 향하는 방향으로 설치할 필요가 없으므로 초점거리의 제약을 받지 않게 된다. 단, 본 발명에 적용되는 카메라(530)와 카메라 반사거울(540)의 설치방향은 상기한 바에 한정하는 것은 아니고 카메라 반사거울(540)이 진입방향에 대해 경사지게 설치되어 이미지를 반사시킬 수 있다면 다양한 각도로 설치될 수 있다.

한편 취득 및 측정모듈(500)은, 레이저부재(550)와 레이저 반사거울(553)을 포함할 수 있다. 레이저부재(550)는 나사산(21)에 레이저 빔을 조사하여 나사산(21)을 측정할 수 있다. 그리고 레이저 반사거울(553)은 레이저부재(550)에서 조사된 레이저 빔을 반사하여 나사산(21)으로 조사하고 나사산(21)에서 반사된 레이저 빔을 레이저부재(550)로 반사시킬 수 있다.

구체적으로 레이저부재(550)는 나사산(21)에 레이저빔을 조사하고 나사산(21)에서 반사된 레이저빔을 통해 나사산(21)의 산과 골을 측정할 수 있다. 또한 레이저부재(550)에 인접하게 레이저 반사거울(553)을 구비하여 카메라(530)와 마찬가지로 협소한 공간 내에서도 원하는 위치로 레이저빔이 도달하도록 할 수 있다.

취득 및 측정모듈(500)은 카메라(530)와 함께 레이저부재(550)를 구비하여 레어저빔을 조사 시에 카메라(530)로 보면서 측정할 수 있다. 이에 따라 스터드홀(20)의 내부 상황을 실시간으로 보면서 측정할 수 있고 이상이 있는 지점으로 정확하게 접근할 수 있다. 예를 들어 본 발명을 이용하여 나사산(21)을 검사 시에, 취득 및 측정모듈(500)을 스터드홀(20)의 내부로 이동시킨 후 일정각도로 회전하면서 나사산(21)의 이미지를 획득하고, 취득된 이미지를 통해 파노라마 이미지를 생성하여 육안으로 검사한 후, 이상 지점을 카메라(530)로 보면서 레이저빔을 조사하여 정밀하게 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 데이터는 제어부에 의해 수집되어 정량적 관리의 데이터로 활용될 수 있다.

또한 취득 및 측정모듈(500)은 조명부재(560)를 더 포함할 수 있다. 조명부재(560)는 나사산(21)에 광을 조사하기 위해 마련될 수 있다. 이에 따라 카메라(530)를 통한 이미지 취득과 레이저부재(550)를 통한 나사산(21)의 측정이 원활하게 이루어질 수 있다.

한편 도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 베이스부(200)는 메인베이스(210)와 장착링(220)을 포함할 수 있다. 메인베이스(210)는 스터드홀(20)이 형성된 구조물의 상면에 설치되고 취득 및 측정모듈(500)이 출입하는 관통홀(211)을 구비할 수 있다 그리고 장착링(220)은 메인베이스(210)에 일체로 형성되고 스터드홀(20)에 삽입되어 고정되고 관통홀(211)에 연통되는 장착홀(221)을 포함할 수 있다.

구체적으로 메인베이스(210)는 판 형으로 형성되어 스터드홀(20)이 형성된 구조물에 설치될 수 있고, 장착링(220)은 메인베이스(210)에 결합되고 스터드홀(20)의 상단부의 내주면에 삽입되어 고정될 수 있다. 여기서 메인베이스(210)와 장착링(220)은 취득 및 측정모듈(500)이 출입하는 관통홀(211)과 장착홀(221)이 형성될 수 있다. 장착링(220)은 스터드홀(20)의 상단부에 삽입 고정됨으로써, 스터드홀(20)에 대하여 나사산 검사장치(100)를 센터링하는 역할을 할 수 있다.

베이스부(200)는 메인베이스(210)에 설치되는 지지프레임(230)을 더 포함할 수 있다. 지지프레임(230)은 스터드홀(20)을 향하는 방향의 반대 방향의 메인베이스(210)의 면에 수직으로 구비될 수 있고 복수로 구비될 수 있다. 지지프레임(230)의 상단에는 손잡이(240)가 구비되어 검사장치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있게 마련될 수 있다. 또한 복수의 지지프레임(230)에 의해 형성된 내부 공간에 슬라이딩 구동부(300)와 인출된 취득 및 측정모듈(500)이 구비될 수 있다.

또한 도 7 내지 도 9를 참조하면 베이스부(200)는 고정부재를 더 포함할 수 있다. 고정부재는 장착링(220)을 스터드홀(20)의 내주면에 고정하거나 고정 해제하기 위해 구비될 수 있다. 구체적으로 고정부재는, 고정레버(250)와 고정와이어(261)와 고정핀(235) 및 복원부재(236)를 포함할 수 있다.

고정레버(250)는 지지프레임(230)에 설치될 수 있고, 일례로 손잡이(240)에 구비될 수 있다. 고정와이어(261)는 고정레버(250)와 연결될 수 있고, 고정핀(235)은 장착링(220)에 구비되어 장착링(220)을 스터드홀(20)의 내주면에 고정시키고 장착링(220)을 매개로 고정와이어(261)에 연결될 수 있다. 구체적으로 고정와이어(261)는 일단이 고정레버(250)와 연결될 수 있고, 메인베이스(210)에 설치된 와이어리드(260)에 삽입되고, 타단부가 장착링(220)에 설치된 와이어핀(223)에 설치될 수 있다.

복원부재(236)는 고정핀(235)이 스터드홀(20)의 내주면에 고정된 상태를 유지시키기 위해 마련될 수 있다. 구체적으로 장착링(220)은 스터드홀(20)의 내주면에 끼워지되 회전가능하게 구비될 수 있다. 고정핀(235)은 장착링(220)에 장착되어 스터드홀(20)의 내주면으로 가압되게 설치되어 장착링(220)을 스터드홀(20)에 고정하되, 장착링(220)이 회전하여 선회하면서 고정력이 해제될 수 있다. 여기서 복원부재(236)는 장착링(220)이 회전하지 못하도록 탄성가압함으로써 고정핀(235)이 스터드홀(20) 내주면에 고정된 상태를 유지시킬 수 있다. 복원부재(236)는 탄성스프링으로 구비될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

여기서 고정레버(250)에 외력이 작용하면 고정와이어(261)가 작동하여 장착링(220)이 회전하면서 고정핀(235)의 고정력이 해제될 수 있다. 반면 고정레버(250)에 대한 외력이 해제되면 복원부재(236)에 의해 고정핀(235)이 원래 상태로 복원되면서 고정핀(235)이 스터드홀(20)의 내주면에 고정될 수 있다.

나사산 검사장치(100)를 이동 또는 제거할 때 작업자가 고정레버(250)를 동작시켜서 고정와이어(261)가 당겨지게 함으로써 장착링(220)이 스터드홀(20) 내부에 고정된 상태를 해제시킬 수 있다. 이 후 원하는 스터드홀(20)로 검사장치를 이동하로 장착링(220)을 스터드홀(20)에 삽입한 후에, 고정레버(250)를 당기는 힘을 해제시키면 복원부재(236)에 의해 고정핀(235)이 원래 상태로 복원되어 장착링(220)이 스터드홀(20)에 고정될 수 있다. 이에 따라 검사장치(100)가 안정적으로 스터드홀(20)에 고정될 수 있다.

한편 도 3 및 도 4를 참조하면 슬라이딩 구동부(300)는 구동모터(320)와, 이송부와 가이드부를 포함할 수 있다. 구동모터(320)는 슬라이딩 이동을 위한 구동력을 제공하고, 구동력에 의해 회전하는 구동샤프트(321)를 구비할 수 있다.

이송부는 이송블록(330)과 이송브라켓(340)을 포함할 수 있다. 이송블록(330)은 구동샤프트(321)에 연결되어 구동모터(320)에 의해 슬라이드 이동할 수 있다. 이송브라켓(340)은 이송블록(330)을 취득 및 측정모듈(500)에 연결할 수 있다.

가이드부는 이송블록(330)의 슬라이드 이동을 가이드할 수 있다. 구체적으로 가이드부는 가이드하우징(310)과 가이드레일(313) 및 전면판(311)을 포함할 수 있다.

가이드하우징(310)은 구동모터(320)가 장착되고 내부에 구비된 수용공간에 구동샤프트(321)가 설치될 수 있다. 구체적으로 가이드하우징(310)은 메인베이스(210) 상에 수직으로 설치될 수 있고 상단에 구동모터(320)가 설치될 수 있다. 그리고 구동모터(320)와 연결된 구동샤프트(321)가 수용공간에 수용될 수 있다. 미설명부호인 390은 졍션박스(junction box)이다.

가이드레일(313)은 수용공간에 구동샤프트(321)의 길이방향으로 길게 구비되어 이송블록(330)의 이동을 가이드할 수 있다. 전면판(311)은 수용공간을 커버하도록 가이드하우징(310)에 구비되고 이송블록(330)을 관통하여 설치될 수 있다.

구체적으로 이송블록(330)은 가이드하우징(310)의 내외부를 걸쳐서 구비될 수 있다. 일부는 가이드하우징(310)의 내부에 삽입되고 구동샤프트(321)가 관통되어 구동샤프트(321)의 회전에 따라 슬라이딩 이동하도록 구비되고, 이때 가이드레일(313)에 접촉되어 이동 시에 안내될 수 있다(도 4 참조). 그리고 전면판(311)이 이송블록(330)을 관통하여 이송블록(330)의 일부는 가이드하우징(310)의 외부에 구비될 수 있다. 이송브라켓(340)은 이송블록(330) 중, 가이드하우징(310)의 외부에 구비된 부분에 결합될 수 있다.

이에 따라 구동모터(320)의 구동에 의해 이송블록(330)이 슬라이딩 이동하여 이송브라켓(340)에 결합된 취득 및 측정모듈(500)이 슬라이딩 이동할 수 있고, 이러한 동작에 의해 취득 및 측정모듈(500)이 스터드홀(20)의 내부로 삽입되거나 스터드홀(20)의 내부에서 외부로 이동할 수 있다.

이송부는 체인브라켓(350)과 체인부재(360)를 더 포함할 수 있다. 체인브라켓(350)은 베이스부(200)에 고정될 수 있고 더욱 구체적으로 메인베이스(210) 상에 관통홀(211)을 사이에 두고 가이드하우징(310)과 마주보는 위치에 고정될 수 있다.

체인부재(360)는 일단부가 이송브라켓(340)에 장착되고 타단부가 체인브라켓(350)에 고정되고, 이송블록(330)의 이동에 따라 굴곡지게 이동되게 마련될 수 있다. 예를 들어 체인부재(360)는 케이블베어일 수 있고, 체인브라켓(350)은 케이블홀(351)이 형성될 수 있다. 체인부재(360)는 단위부재들이 서로 체인 연결된 상태로 굴곡 가능하게 구비됨으로써 이송브라켓(340)과 체인브라켓(350) 사이에 U자 형으로 구비될 수 있다. 체인부재(360)는 내부에 공간을 형성하여 취득 및 측정모듈(500)로 전원과 각종 영상신호를 연결시키는 케이블들이 내부에 끼워짐으로써 보호될 수 있다. 케이블들은 체인브라켓(350)의 케이블홀(351)을 통해 체인부재(360)에 삽입될 수 있다. 다만 체인부재(360)는 케이블베어에 한정하는 것은 아니다.

도 3 및 도 5를 참조하면 취득 및 측정모듈(500)은, 연결브라켓(510)과 카메라브라켓(520) 및 제1 홀더(541)를 포함할 수 있다.

연결브라켓(510)은 이송브라켓(340)에 연결될 수 있고, 카메라브라켓(520)은 연결브라켓(510)에 연결되고 카메라(530)가 장착될 수 있다. 여기서 카메라브라켓(520)은 연결브라켓(510)에 대하여 회전 가능하게 구비될 수 있다. 즉 연결브라켓(510)에 회전구동모터(410)가 장착되고 카메라브라켓(520)을 회전시킴으로써 카메라(530)가 회전될 수 있다. 다만 회전구동모터(410)의 장착위치는 이에 한정하는 것은 아니다.

카메라브라켓(520)에는 카메라(530)뿐만 아니라, 카메라 반사거울(540)이 장착된 제1 홀더(541)와, 레이저부재(550) 및 레이저 반사거울(553)이 장착된 제2 홀더(551)와, 조명부재(560)가 장착된 제3 홀더(561)가 결합될 수 있다. 이에 따라 카메라브라켓(520)이 회전하면 카메라(530)와 카메라 반사거울(540)과 레이저부재(550) 및 조명이 함께 회전할 수 있다.

한편 베이스부(200)는 카메라하우징(280)을 더 포함할 수 있다. 카메라하우징(280)은 스터드홀(20)로부터 인출된 취득 및 측정모듈(500)이 수용되는 중공이 구비될 수 있다. 구체적으로 카메라하우징(280)은 메인베이스(210)의 상면에 구비될 수 있고, 복수의 지지프레임(230)들 사이에 위치할 수 있다. 또한 카메라하우징(280)은 원통형으로 형성되고 내부에 중공이 형성되며, 중공은 메인메이스의 관통홀(211)과 연통될 수 있다.

스터드홀(20)을 검사하지 않을 때는 취득 및 측정모듈(500)이 카메라하우징(280)의 중공에 수용되어 보관됨으로써 카메라(530)와 레이저부재(550)를 보호할 수 있다(도 2 참조). 그리고 사용하는 경우에는 슬라이딩 이동하여 관통홀(211)을 통해 스터드홀(20)에 삽입되어 이미지를 획득할 수 있어서 사용 및 보관상의 편의성이 증대될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 카메라가 카메라 반사거울을 통해 반사된 나사산의 이미지를 촬영하게 되므로 나사산을 직접 촬영하기 위해 카메라를 나사산에 수직하게 설치할 필요가 없게 되어, 카메라의 초점거리의 제약을 받지 않을 수 있다. 또한, 초점거리 제약으로 인한 카메라의 크기에 제약을 받지 않으므로 성능 높은 카메라를 사용하여 나사산을 정밀하게 촬영할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.

20: 스터드홀
21: 나사산
100: 스터드홀의 나사산 검사장치
200: 베이스부
210: 메인베이스
211: 관통홀
220: 장착링
221: 장착홀
223: 와이어핀
230: 지지프레임
235: 고정핀
236: 복원부재
240: 손잡이
250: 고정레버
260: 와이어리드
261: 고정와이어
280: 카메라하우징
300: 슬라이딩 구동부
310: 가이드하우징
311: 전면판
313: 가이드레일
320: 구동모터
321: 구동샤프트
330: 이송블록
340: 이송브라켓
350: 체인브라켓
351: 케이블홀
360: 체인부재
400: 회전구동부
410: 회전구동모터
500: 취득 및 측정모듈
510: 연결브라켓
520: 카메라브라켓
530: 카메라
540: 카메라 반사거울
541: 제1 홀더
550: 레이저부재
551: 제2 홀더
553: 레이저 반사거울
560: 조명부재
561: 제3 홀더

Claims

스터드홀의 나사산을 검사하는 스터드홀의 나사산 검사장치에 있어서,
상기 스터드홀의 상단부에 설치되는 베이스부;
상기 베이스부에 장착되는 슬라이딩 구동부; 및
상기 슬라이딩 구동부에 의해 슬라이딩 이동 가능하게 구비되어 상기 스터드홀의 내부로 삽입되거나 상기 스터드홀의 외부로 인출되고, 상기 스터드홀에 삽입시 상기 나사산의 이미지를 취득하고 상기 나사산을 측정하는 취득 및 측정모듈을 포함하고,
상기 취득 및 측정모듈은 상기 스터드홀에 삽입시 상기 나사산의 영상을 획득하는 카메라와, 상기 카메라로 상기 나사산의 영상을 반사시키는 카메라 반사거울을 포함하고,
상기 베이스부는
상기 스터드홀이 형성된 구조물의 상면에 설치되고 상기 취득 및 측정모듈이 출입하는 관통홀을 구비하는 메인베이스;
상기 메인베이스에 일체로 형성되고 상기 스터드홀에 삽입되어 고정되고 상기 관통홀에 연통되는 장착홀을 포함하는 장착링; 및
상기 메인베이스에 설치되는 지지프레임과, 상기 장착링을 상기 스터드홀의 내주면에 고정하거나 고정 해제하기 위한 고정부재를 포함하고,
상기 고정부재는, 상기 지지프레임에 설치되는 고정레버와, 상기 고정레버와 연결되는 고정와이어와, 상기 장착링에 구비되어 상기 장착링을 상기 스터드홀의 내주면에 고정시키고 상기 고정와이어에 연결되는 고정핀 및, 상기 고정핀이 상기 스터드홀의 내주면에 고정된 상태를 유지시키기 위한 복원부재를 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩 구동부에 결합되고 상기 취득 및 측정모듈에 연결되어 상기 취득 및 측정모듈을 회전시키는 회전구동부를 더 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 슬라이딩 구동부와 상기 회전구동부 및 상기 취득 및 측정모듈의 구동을 제어하고 상기 취득 및 측정모듈로부터 데이터를 수집하는 제어부를 더 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라는 상기 스터드홀의 내부로 진입하는 방향인 진입방향을 향하도록 설치되고,
상기 카메라 반사거울은 상기 진입방향에 대해 경사지게 설치되고, 상기 진입방향과 다른 방향으로 상기 나사산의 이미지가 입사되어 상기 카메라로 반사시키게 마련되는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 취득 및 측정모듈은,
상기 나사산에 레이저 빔을 조사하여 상기 나사산을 측정하는 레이저부재; 및
상기 레이저부재에서 조사된 레이저 빔을 반사하여 상기 나사산으로 조사하고 상기 나사산에서 반사된 레이저 빔을 상기 레이저부재로 반사시키는 레이저 반사거울을 더 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 취득 및 측정모듈은, 상기 나사산에 광을 조사하기 위한 조명부재를 더 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
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제1항에 있어서,
상기 고정레버에 외력이 작용하면 상기 고정와이어가 작동하여 상기 고정핀의 고정력이 해제되고, 상기 고정레버에 대한 외력이 해제되면 상기 복원부재에 의해 상기 고정핀이 원래 상태로 복원되면서 상기 고정핀이 상기 스터드홀의 내주면에 고정되는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩 구동부는,
구동력을 제공하고 구동샤프트를 구비하는 구동모터;
상기 구동샤프트에 연결되어 상기 구동모터에 의해 슬라이드 이동하는 이송블록과, 상기 이송블록을 상기 취득 및 측정모듈에 연결하는 이송브라켓을 포함하는 이송부; 및
상기 이송블록의 슬라이드 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제10항에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 구동모터가 장착되고 내부에 구비된 수용공간에 상기 구동샤프트가 설치되는 가이드하우징;
상기 수용공간에 상기 구동샤프트의 길이방향으로 길게 구비되어 상기 이송블록의 이동을 가이드하는 가이드레일; 및
상기 수용공간을 커버하도록 상기 가이드하우징에 구비되고 상기 이송블록을 관통하여 설치되는 전면판을 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제10항에 있어서,
상기 이송부는,
상기 베이스부에 고정되는 체인브라켓; 및
일단부가 상기 이송브라켓에 장착되고 타단부가 상기 체인브라켓에 고정되고, 상기 이송블록의 이동에 따라 굴곡지게 이동되는 체인부재를 더 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제10항에 있어서,
상기 취득 및 측정모듈은,
상기 이송브라켓에 연결되는 연결브라켓;
상기 연결브라켓에 연결되고 상기 카메라에 결합되는 카메라브라켓; 및
상기 카메라 반사거울을 상기 카메라브라켓에 결합시키는 제1 홀더를 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스부는 상기 스터드홀로부터 인출된 상기 취득 및 측정모듈이 수용되는 중공이 구비된 카메라하우징을 더 포함하는 스터드홀의 나사산 검사장치.