KR102084077B1

KR102084077B1 - 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇

Info

Publication number: KR102084077B1
Application number: KR1020190115865A
Authority: KR
Inventors: 손종훈; 노창운; 박상욱; 최웅
Original assignee: 앤스코 주식회사
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-03-04

Abstract

증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇이 개시되어 있다.
개시된 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇은 상부프레임; 상기 상부프레임에 롤러 구동부재에 의해 회전되게 설치되어, 증기발생기의 내벽을 따라 롤링되는 한 쌍의 구동롤러; 상기 상부프레임에 설치되어 이송로봇의 진행방향 및 그 반대방향을 각각 모니터링 하기 위한 복수의 모니터링 카메라;로 이루어진 상부재; 및 상기 상부프레임의 하단에 연결되는 하부프레임; 상기 하부프레임의 말단에 회전 가능하게 설치된 채, 증기발생기의 바닥면에 접촉되는 한 쌍의 아이들러; 상기 하부프레임에 설치되는 샤프트에 드럼 회전부재로서 정·역 회전되게 설치되어, 그 외주면에 거치되는 상기 비디오스코프를 회전방향에 따라 진퇴시켜주는 드럼; 상기 하부프레임에 설치된 채, 상기 드럼의 좌·우각도를 조절해주는 좌우각도 조절부재; 상기 하부프레임에 설치된 채, 상기 드럼의 상·하 각도를 조절해주는 상하각도 조절부재;로 이루어진 하부재;를 포함하며, 상기 하부프레임은, 상기 상부프레임의 하단에 힌지 연결되며, 상기 상부프레임과 둔각을 이루도록 구배지게 연결된 연결부; 및 상기 연결부의 하단에 수평상으로 마련되어, 상기 아이들러, 드럼, 좌우각도 조절부재 및 상하각도 조절부재가 설치되는 설치부로 구성된 것을 더 포함하는 것이다.

Description

증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇{Moving robot of video scope for inspection of steam generator}

본 발명은 원자력 발전소의 증기발생기 전열관 다발 사이의 슬러지 및 이물질 등의 상태를 검사 및 제거하기 위한 비디오스코프를 해당 삽입열에 위치시킨 후 전열관 다발 사이로 진입시켜주는 증기발생기 감시용 비디오스코프의 이송로봇에 관련한 것으로, 특히, 비디오스코프를 상하 및 좌우방향으로 각도를 변경할 수 있도록 한 것에 특징을 갖는다.

통상적으로 원자력 발전소에 설치되는 증기발생기의 2차측 TS(Tube Sheet) 및 TSP(Tube Support Plate) 상부에는 2차 계통을 구성하는 펌프 등 부품들과 관로의 침부식으로 발생한 금속성 이물질이 침적되는데 이것을 슬러지라고 한다. 이 슬러지는 대체로 1 ~ 10 미크론 정도의 크기로서 양이 적을 때는 큰 문제를 일으키지 않으나 이를 제거하지 않으면 점점 증가하여 고형화되어 여러 가지 문제를 일으킨다. 초기 증기발생기 설계자들은 이러한 문제점을 알지 못하고 슬러지를 제거할 수 있는 수작업구(Handhole; H/H)를 설치하지도 않았으나, 원자력 발전소 상업 운전기간의 증가에 따라 슬러지 제거의 필요성을 인식하게 되었다.

도 1은 종래 증기발생기의 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거장치의 일예로서, 이는 등록특허공보 제10-0877006호(증기발생기 2차측 관판 상부의 전열관 다발 틈새 육안검사 및 이물질 제거장치)에 개시되어 있다.

상기 등록특허에 개시된 이물질 제거장치는 증기발생기의 환형 내 벽면을 타고 이동하는 이송유닛과, 상기 이송유닛에 설치되어 수직으로 승하강하는 리프트와, 상기 리프트에 회전 가능하게 설치되고, 상기 리프트의 구동에 의해 승하강하며, 전열관 틈새에 유입되는 슬러지 또는 이물질을 모니터링 하는 육안검사기와, 상기 육안검사기 일측에 설치되며, 전열관 틈새에 존재하는 슬러지 또는 이물질을 제거하는 이물질제거기로 이루어진 로봇; 증기발생기 일측에 설치되어, 현장에서 상기 로봇을 제어하는 콘트롤러; 외부에 설치되며, 상기 콘트롤러와 유선으로 연결되어 상기 로봇을 제어하는 원격제어기; 및 증기발생기의 핸드홀 일측에 고정 설치되고, 상기 콘트롤러와 제1케이블로 연결되며, 상기 로봇과 연결되는 제2케이블을 수납 및 공급하는 엔코더 고정기;로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 등록특허에 개시된 이물질 제거장치는 프로브를 좌우 및 상하로 각도 조절하는 기능이 없어서 프로브를 전열관 다발 사이로 진입시키는 과정에서 위치교정에 어려움이 있어서 용이한 진입에 어려움이 있고, 진입된 후에 진입로 상에 간섭물이 있는 경우 이를 회피하기 어렵다는 문제가 있었다.

또한, 등록특허는 육안검사유닛의 케이스 내에 벨트가 수용되는 구조이므로 벨트의 길이가 길어질수록 케이스의 직경이 커지게 되고 이로 인해 이물질 제거장치의 볼륨이 커질 수밖에 없음은 물론 자중도 무겁게 되므로 이를 증기발생기의 환형 내벽면에 지지하기 위한 지지구조를 보다 견고하게 하기 위한 개선이 동반되어야 한다는 문제가 있었다.

특허문헌 1 : 등록특허공보 제10-0877006호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비디오스코프를 전열관 다발의 삽입열에 위치시킨 후 전열관 다발 사이로 진입시켜주는 기본적인 기능 외에, 비디오스코프를 상하 및 좌우방향으로 각도를 변경할 수 있음에 따라 진입의 용이성 및 진입 후 장애물을 회피하여 계속적인 진입이 가능토록 한 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇을 제공함에 있다.

본 발명에 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 원자력 발전소 증기발생기의 전열관 다발 틈새를 검사하기 위한 비디오스코프를 검사위치까지 이송시켜주고 전열관 다발 틈새 사이로 전진 또는 후퇴시켜주는 이송로봇으로서, 상부프레임; 상기 상부프레임에 롤러 구동부재에 의해 회전되게 설치되어, 증기발생기의 내벽을 따라 롤링되는 한 쌍의 구동롤러; 상기 상부프레임에 설치되어 이송로봇의 진행방향 및 그 반대방향을 각각 모니터링 하기 위한 복수의 모니터링 카메라;로 이루어진 상부재; 및 상기 상부프레임의 하단에 연결되는 하부프레임; 상기 하부프레임의 말단에 회전 가능하게 설치된 채, 증기발생기의 바닥면에 접촉되는 한 쌍의 아이들러; 상기 하부프레임에 설치되는 샤프트에 드럼 회전부재로서 정·역 회전되게 설치되어, 그 외주면에 거치되는 상기 비디오스코프를 회전방향에 따라 진퇴시켜주는 드럼; 상기 하부프레임에 설치된 채, 상기 드럼의 좌·우각도를 조절해주는 좌우각도 조절부재; 상기 하부프레임에 설치된 채, 상기 드럼의 상·하 각도를 조절해주는 상하각도 조절부재;로 이루어진 하부재;를 포함하며, 상기 하부프레임은, 상기 상부프레임의 하단에 힌지 연결되며, 상기 상부프레임과 둔각을 이루도록 구배지게 연결된 연결부; 및 상기 연결부의 하단에 수평상으로 마련되어, 상기 아이들러, 드럼, 좌우각도 조절부재 및 상하각도 조절부재가 설치되는 설치부로 구성된 것을 더 포함하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 상부프레임과 하부프레임은 그 사이 각도를 조절할 수 있도록 힌지 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 구동롤러는, 상기 상부프레임의 일측에 배치되며, 상부롤러와 하부롤러로 이루어진 제1 구동롤러; 상기 상부프레임의 타측에 배치되며, 상부롤러와 하부롤러로 이루어진 제2 구동롤러로 구성되되, 상기 제1 구동롤러는 상·하부롤러 중, 상부롤러에만 동력이 제공되고, 상기 제2 구동롤러는 상·하부롤러 중, 하부롤러에만 동력이 제공될 수 있다.

삭제

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 드럼의 외주면에는 기어치가 마련되고, 상기 비디오스코프에는 상기 기어치가 삽입되어 맞물리는 기어홈이 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 드럼 회전부재는, 상기 하부프레임에 설치된 채, 드럼이 회전 가능하게 베어링 결합되는 샤프트; 상기 드럼의 내부에 고정되며, 내주면을 따라 기어치가 형성된 링기어; 상기 링기어의 기어치에 치합되게 설치되는 내접기어; 및 상기 내접기어를 정·역방향으로 회전시켜서 상기 링기어를 회전시켜주는 드럼 회전모터;로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 샤프트에 베어링 결합되는 몸체부; 상기 몸체부에, 상기 드럼의 비디오스코프 진출 측과 대응되는 위치에 마련되어, 진퇴동작되는 비디오스코프가 직진성을 유지하도록 안내해 주는 안내부로 구성된, 비디오스코프 가이더를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 안내부는 상기 비디오스코프의 일면 및 상·하단을 안내할 수 있도록 'ㄷ'형상으로 되거나, 상기 비디오스코프의 양면 및 상·하단을 안내할 수 있도록 'ㅁ'자 형상으로 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 좌우각도 조절부재는, 상기 샤프트에 베어링 결합되면서 상기 비디오스코프 가이더와 결합되는 기어하우징; 상기 기어하우징에 결합되며, 내주면에 기어치가 형성된 좌우각도조절용 원호기어; 및 상기 원호기어의 기어치에 치합되게 설치되며, 구동모터에 의해 정·역회전되면서 원호기어를 회전시켜주는 구동기어;로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 상하각도 조절부재는, 상기 샤프트의 축받이와 축받이 받침의 접촉면이 구면을 이루고 있어서 샤프트가 구심작용을 할 수 있도록 하는 구면 베어링; 상기 샤프트의 상단과 결합되며, 상측에 원호형의 기어부가 형성된 기어블록; 및 상기 하부프레임에 상기 원호형의 기어부와 치합되게 설치되어, 구동모터에 의해 정·역회전 되면서 상기 기어블록 및 샤프트를 상기 비디오스코프의 진퇴방향으로 설치각도를 변경할 수 있도록 하는 상하각도 조절용 구동기어;로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 비디오스코프를 상하 및 좌우방향으로 각도를 변경할 수 있어서 비디오스코프를 증기발생기의 전열관 다발 사이로 진입시킬 때 미세한 위치맞춤이 가능하므로 용이한 진입이 가능하다.

또한, 본 발명은 비디오스코프를 이송로봇에 내장하는 타입이 아니고 거치하는 방식이므로 내장타입의 이송로봇에 비해 소형화가 가능하고, 비디오스코프를 교환하거나 또는 분리할 때 용이하다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이송로봇의 설치상태 전체 사시도
도 2는 본 발명에 따른 이송로봇의 확대 사시도
도 3은 본 발명에 따른 이송로봇의 요부 사시도
도 4는 본 발명에 따른 이송로봇의 일부 발췌 사시도
도 5는 본 발명에 따른 이송로봇의 일부 발췌 분해사시도
도 6은 드럼의 평면도
도 7은 본 발명에 따른 이송로봇의 측단면도
도 8은 본 발명에 따른 이송로봇의 측단면도로서, 특히 비디오스코프를 상하방향으로 각도를 변경한 상태도

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 이송로봇의 설치상태 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이송로봇의 확대 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이송로봇의 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이송로봇의 일부 발췌 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 이송로봇의 일부 발췌 분해사시도이고, 도 6은 드럼의 평면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 이송로봇의 측단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 이송로봇의 측단면도로서, 특히 비디오스코프를 상하방향으로 각도를 변경한 상태도이다.

도 1을 참고하면, 비디오스코프(10)는 하나의 이송로봇(100)에 의해 이송이 될 수도 있고, 도시된 바와 같이 비디오스코프(10)의 전방은 이송로봇(100)에 의해 지지되고, 후방은 견인로봇(100a)에 지지된 채 이송될 수도 있다.

상기 비디오스코프(10)는 이송로봇(100)과 견인로봇(100a)을 따라 배치된 상태에서 도 2에서와 같이, 이송로봇(100)의 드럼(330)을 기점으로 90°로 절곡되어 증기발생기의 전열관 다발 사이로 진입된다.

여기서, 상기 이송로봇(100)은 증기발생기(1)의 핸드홀(미도시)을 통해 그 내부에 장착되며, 증기발생기(1) 내에 장착된 이송로봇(100)은 동력에 의해 증기발생기(1)의 내벽을 따라(도 2의 화살표 방향) 이동하면서 비디오스코프(10)를 해당위치로 이동시켜주고, 또한 전열관 다발(2) 사이의 틈새로 진입시켜주는 기능을 하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 이송로봇의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 따르면, 본 발명에 따른 이송로봇(100)은 크게 상부재(200)와 하부재(300)로 구분된다.

상부재(200)는 상부프레임(210), 구동롤러(220) 및 모니터링 카메라(230)를 포함할 수 있다.

상기 상부프레임(210)은 상기 구동롤러(220) 및 모니터링 카메라(230)를 지지하기 위한 것으로서, 증기발생기(1)의 내벽과 대면되는 형태를 가질 수 있다.

상기 구동롤러(220)는 상기 상부프레임(210)에 롤러 구동부재(240)에 의해 회전되게 설치되어, 증기발생기(1)의 내벽을 따라 롤링된다. 여기서, 구동롤러(220)는 증기발생기(1)의 내벽에 자력에 의해 부착된 상태로 롤링되도록 그 자체가 영구자석이거나 또는 구동롤러의 내부에 자석이 내장될 수 있다.

상기 구동롤러(220)는 구체적으로 상기 상부프레임(210)의 일측에 배치되며, 상부롤러(221a)와 하부롤러(221b)로 이루어진 제1 구동롤러(221)와; 상기 상부프레임(210)의 타측에 배치되며, 상부롤러(222a)와 하부롤러(222b)로 이루어진 제2 구동롤러(222)로 구성될 수 있다.

상기 제1 구동롤러(221)는 상·하부롤러(221a,221b) 중, 상부롤러(221a)에만 동력이 제공되고, 반면 제2 구동롤러(222)는 상·하부롤러(222a,222b) 중, 하부롤러(222b)에만 동력이 제공되어, 상호 크로스 방향의 롤러에만 동력이 제공되며, 동력이 제공되는 않는 롤러는 아이들러가 된다. 이렇게 구성하는 이유는, 상기 제1, 2 구동롤러(221,222)의 상부롤러(221a,222a)와 하부롤러(221b,222b) 모두에 동력이 제공되면 구성이 복잡해지게 되고, 제1, 2 구동롤러(221,222)의 각 상부롤러(221a,222a) 또는 각 하부롤러(221b,222b) 에만 동력이 제공된다면 직선주행이 아닌 곡선주행의 우려가 있기 때문이다.

상기 제1 구동롤러(221)의 상부롤러(221a)에 동력을 제공하는 롤러 구동부재(240)는 구동축이 상향으로 설치되는 구동모터(241)와, 상기 구동모터의 구동축에 결속되는 구동기어(242)와, 상기 상부프레임(210)에 지지된 채 상기 구동기어(242)와 맞물리고, 상기 상부롤러(221a)와 축결합되는 종동기어(243)로 구성될 수 있다.

상기 제2 구동롤러(222)의 하부롤러(222b)에 동력을 제공하는 롤러 구동부재(240)는 구동축이 하향으로 설치되는 구동모터(244)와, 상기 구동모터의 구동축에 결속되는 구동기어(245)와, 상기 상부프레임(210)에 지지된 채 상기 구동기어(245)와 맞물리고, 상기 상부롤러(222a)와 축결합되는 종동기어(246)로 구성될 수 있다.

상기 모니터링 카메라(230)는 상부프레임(210)에 총 3개가 설치될 수 있는데, 하나는 이송로봇(100)의 진행방향을 모니터링 하기 위한 제1 카메라(231)와, 둘은 이송로봇(100)의 진행방향 반대방향을 모니터링 하기 위한 제2 카메라(232)와, 셋은 상기 비디오스코프(10)의 진입선단을 모니터링 하기 위한 제3 카메라(233)로 구성될 수 있다. 이는 일 예시일 뿐 필요에 따라 설치개수를 증설하거나 또는 감축할 수 있음은 물론이다.

하부재(300)는 하부프레임(310), 아이들러(320), 드럼(330), 좌우각도 조절부재(340) 및 상하각도 조절부재(350)를 포함할 수 있다.

상기 하부프레임(310)은 도 1 ~ 3 에서와 같이, 상기 상부프레임(210)의 하단에 힌지(h) 연결되며, 상기 상부프레임(210)과 둔각을 이루도록 구배지게 연결된 연결부(311)와, 상기 연결부의 하단에 수평상으로 마련되어, 상기 아이들러(320), 드럼(330), 좌우각도 조절부재(340) 및 상하각도 조절부재(350)가 설치되는 설치부(312)로 구성될 수 있다.

상기 아이들러(320)는 상기 하부프레임(310)의 말단에 회전 가능하게 설치된 채, 증기발생기(1)의 바닥면에 접촉되어 롤링된다. 이로써, 상기 이송로봇(100)은 상기 구동롤러(220)에 의해 증기발생기(1)의 내벽에 지지됨과 아울러 상기 아이들러(320)에 의해 바닥면에 지지된 상태로 이동되므로 안정적인 이동이 가능하게 된다.

상기 드럼(330)은 도 3 ~ 5에서와 같이, 상기 하부프레임(310)에 수직상으로 설치되는 샤프트(361)에 베어링 결합되며, 드럼 회전부재(360)에 의해 정·역 회전되면서 그 외주면에 거치되는 상기 비디오스코프(10)를 회전방향에 따라 진퇴시켜주는 역할을 한다.

여기서, 상기 드럼(330)의 외주면에는 도 6에서와 같이 기어치(331)가 마련되고, 상기 비디오스코프(10)에는 상기 기어치가 삽입되어 맞물리는 기어홈(11)이 마련될 수 있다. 따라서, 드럼(330)이 정방향 또는 역방향으로 회전하게 되면, 이에 맞물려 있는 비디오스코프(10)가 전진 또는 후진하게 된다.

상기 드럼 회전부재(360)는 도 5, 6에서와 같이, 상기 하부프레임(310)에 설치된 채, 드럼(330)이 회전 가능하게 베어링 결합되는 상기 샤프트(361)와, 상기 드럼(330)의 내부에 고정되며, 내주면을 따라 기어치가 형성된 링기어(362)와, 상기 링기어의 기어치에 치합되게 설치되는 내접기어(363)와, 상기 내접기어를 정·역방향으로 회전시켜서 이와 맞물려 있는 링기어(362)를 회전시켜주는 드럼 회전모터(364)로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따라, 상기 드럼 회전모터(364)에 의해 내접기어(362)를 회전시키게 되면 이에 맞물려 있는 링기어(362)가 회전되고, 드럼(330)은 링기어에 결합된 상태에 있으므로 함께 회전하게 되는 것이다.

한편, 상기 하부재(300)는 도 4 및 5에서와 같이, 비디오스코프(10)가 직진성을 유지한 채 전진 또는 후퇴되도록 안내하는 비디오스코프 가이더(370)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 비디오스코프 가이더(370)는 상기 샤프트(361)에 베어링 결합되는 몸체부(371)와, 상기 몸체부에, 드럼(330)의 비디오스코프 진출측과 대응하는 위치에 마련되어, 진퇴동작되는 비디오스코프가 직진성을 유지할 수 있도록 안내하여 주는 안내부(372)로 구성될 수 있다.

상기 안내부(372)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 상기 비디오스코프(10)의 일면 및 상·하단을 안내할 수 있도록 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다. 이와는 달리 도 4의 별도와 같이, 상기 비디오스코프(10)의 양면 및 상·하단을 안내할 수 있도록 'ㅁ'자 형상을 가질 수 있다.

상기 좌우각도 조절부재(340)는 상기 비디오스코프(10)의 선단이 상기 전열관 다발(2) 사이의 틈새와 좌우방향 위치가 맞지 않을 때 비디오스코프의 좌우위치를 조절하여 전열관 다발 틈새로 용이하게 진입되도록 하기 위한 것으로, 도 4 및 5에서와 같이, 상기 샤프트(361)에 베어링 결합되면서 상기 비디오스코프 가이더(370)와 결합되는 기어하우징(341)과, 상기 기어하우징에 결합되며, 내주면에 기어치가 형성된 좌우각도조절용 원호기어(342)와, 상기 원호기어의 기어치에 치합되게 설치되며, 구동모터(344)에 의해 정·역회전되면서 원호기어를 회전시켜주는 구동기어(343)로 구성될 수 있다.

이러한 좌우각도 조절부재(340)는 구동모터(344)에 의해 구동기어(343)를 회전시키게 되면 이에 맞물려 있는 원호기어(342)가 회전된다. 여기서 원호기어는 기어하우징(341)에 결합되어 있고, 기어하우징(341)은 비디오스코프 가이더(370)와 결합되어 있으므로 결국 원호기어가 회전되면 기어하우징과 비디오스코프 가이더가 샤프트(361)를 기준으로 회전되면서 비디오스코프(10)의 선단, 즉 비디오스코프 가이더(370)와 드럼(330) 사이에 위치하는 선단의 각도를 변경할 수 있게 된다.

이 과정에서, 비디오스코프 가이더(370)의 안내부(372)가 'ㄷ'자인 경우는 도 6에서와 같이, 비디오스코프(10)의 한쪽 면에만 안내부(372)가 있는 관계로, 드럼 방향으로 각도를 변경할 때는 안내부(372)에 의해 강제적으로 변경할 수 있고, 드럼과 멀어지는 방향으로 각도를 변경할 때는 비디오스코프(10)의 자체 탄성에 의해 자위적으로 각도가 변경될 수 있다.

반면, 비디오스코프(10)가 탄성을 갖지 않는 경우에는 도 4의 별도에서와 같이 비디오스코프 가이더(370)의 안내부가 'ㅁ'자형인 것을 적용해야 한다. 이는 비디오스코프(10)의 양쪽 면에 안내부가 위치하게 되므로, 비디오스코프를 드럼 방향 또는 드럼 반대방향으로 각도를 변경할 때 유용하다.

상기 상하각도 조절부재(350)는 상기 비디오스코프(10)의 선단이 상기 전열관 다발 틈새와 상하방향으로 위치가 맞지 않을 때 비디오스코프(10)의 상하위치를 조절하여 전열관 다발 틈새로 용이하게 진입되도록 하기 위한 것 하나와, 진입된 이후에 진입로에 이물질이 있는 경우에 이를 회피하기 위한 목적으로도 활용될 수 있다.

상기 상하각도 조절부재()는 도 7 및 8에서와 같이, 상기 샤프트(361)의 축받이와 축받이 받침의 접촉면이 구면을 이루고 있어서 샤프트가 구심작용을 할 수 있도록 하는 구면(球面) 베어링(351)과, 상기 샤프트(361)의 상단과 결합되며, 상측에 원호형의 기어부(352a)가 형성된 기어블록(352)과, 상기 하부프레임(310)에 상기 원호형의 기어부(352a)와 치합되게 설치되어, 구동모터(354)에 의해 정·역회전 되면서 상기 기어블록(352) 및 샤프트(361)를 상기 비디오스코프(10)의 진퇴방향으로 설치각도를 변경할 수 있도록 하는 상하각도 조절용 구동기어(353)로 구성될 수 있다.

이러한 상하각도 조절부재(350)는 구동모터(354)의 회전동력에 의해 상하각도 조절용 구동기어(353)가 회전하면, 이와 맞물려 있는 기어블록(352)이 도 8과 같이 도면상 좌우방향으로 각도가 변경되고, 이와 함께 기어블록(352)과 결합관계에 있는 샤프트(361)는 구면 베어링(351)에 의해 각도가 변경되고, 또 샤프트(361)에 결합되어 있는 드럼(330) 및 비디오스코프 가이더(370)도 각도가 함께 변경되므로 비디오스코프(10)의 상하각도를 조절할 수 있게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.

10 : 비디오스코프 100 : 이송로봇
100a : 견인로봇 200 : 상부재
210 : 상부프레임 220 : 구동롤러
230 : 모니터링 카메라 300 : 하부재
310 : 하부프레임 320 : 아이들러
330 : 드럼 340 : 좌우각도 조절부재
350 : 상하각도 조절부재

Claims

원자력 발전소 증기발생기의 전열관 다발 틈새를 검사하기 위한 비디오스코프를 검사위치까지 이송시켜주고 전열관 다발 틈새 사이로 전진 또는 후퇴시켜주는 이송로봇으로서,
상부프레임; 상기 상부프레임에 롤러 구동부재에 의해 회전되게 설치되어, 증기발생기의 내벽을 따라 롤링되는 한 쌍의 구동롤러; 상기 상부프레임에 설치되어 이송로봇의 진행방향 및 그 반대방향을 각각 모니터링 하기 위한 복수의 모니터링 카메라;로 이루어진 상부재; 및
상기 상부프레임의 하단에 연결되는 하부프레임; 상기 하부프레임의 말단에 회전 가능하게 설치된 채, 증기발생기의 바닥면에 접촉되는 한 쌍의 아이들러; 상기 하부프레임에 설치되는 샤프트에 드럼 회전부재로서 정·역 회전되게 설치되어, 그 외주면에 거치되는 상기 비디오스코프를 회전방향에 따라 진퇴시켜주는 드럼; 상기 하부프레임에 설치된 채, 상기 드럼의 좌·우각도를 조절해주는 좌우각도 조절부재; 상기 하부프레임에 설치된 채, 상기 드럼의 상·하 각도를 조절해주는 상하각도 조절부재;로 이루어진 하부재;를 포함하며,
상기 하부프레임은, 상기 상부프레임의 하단에 힌지 연결되며, 상기 상부프레임과 둔각을 이루도록 구배지게 연결된 연결부; 및 상기 연결부의 하단에 수평상으로 마련되어, 상기 아이들러, 드럼, 좌우각도 조절부재 및 상하각도 조절부재가 설치되는 설치부로 구성된 것을 더 포함하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 상부프레임과 하부프레임은 그 사이각도를 조절할 수 있도록 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 구동롤러는,
상기 상부프레임의 일측에 배치되며, 상부롤러와 하부롤러로 이루어진 제1 구동롤러;
상기 상부프레임의 타측에 배치되며, 상부롤러와 하부롤러로 이루어진 제2 구동롤러로 구성되되,
상기 제1 구동롤러는 상·하부롤러 중, 상부롤러에만 동력이 제공되고,
상기 제2 구동롤러는 상·하부롤러 중, 하부롤러에만 동력이 제공되는 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
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청구항 1에 있어서,
상기 드럼의 외주면에는 기어치가 마련되고, 상기 비디오스코프에는 상기 기어치가 삽입되어 맞물리는 기어홈이 마련된 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 드럼 회전부재는,
상기 하부프레임에 설치된 채, 드럼이 회전 가능하게 베어링 결합되는 샤프트;
상기 드럼의 내부에 고정되며, 내주면을 따라 기어치가 형성된 링기어;
상기 링기어의 기어치에 치합되게 설치되는 내접기어; 및
상기 내접기어를 정·역방향으로 회전시켜서 상기 링기어를 회전시켜주는 드럼 회전모터;로 구성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 샤프트에 베어링 결합되는 몸체부;
상기 몸체부에, 상기 드럼의 비디오스코프 진출 측과 대응하는 위치에 마련되어, 진퇴동작되는 비디오스코프가 직진성을 유지하도록 안내해 주는 안내부로 구성된, 비디오스코프 가이더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 7에 있어서,
상기 안내부는 상기 비디오스코프의 일면 및 상·하단을 안내할 수 있도록 'ㄷ'형상으로 되거나, 상기 비디오스코프의 양면 및 상·하단을 안내할 수 있도록 'ㅁ'자 형상으로 된 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 7에 있어서,
상기 좌우각도 조절부재는,
상기 샤프트에 베어링 결합되면서 상기 비디오스코프 가이더와 결합되는 기어하우징;
상기 기어하우징에 결합되며, 내주면에 기어치가 형성된 좌우각도조절용 원호기어; 및
상기 원호기어의 기어치에 치합되게 설치되며, 구동모터에 의해 정·역회전되면서 원호기어를 회전시켜주는 구동기어;로 구성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 상하각도 조절부재는,
상기 샤프트의 축받이와 축받이 받침의 접촉면이 구면을 이루고 있어서 샤프트가 구심작용을 할 수 있도록 하는 구면 베어링;
상기 샤프트의 상단과 결합되며, 상측에 원호형의 기어부가 형성된 기어블록; 및
상기 하부프레임에 상기 원호형의 기어부와 치합되게 설치되어, 구동모터에 의해 정·역회전 되면서 상기 기어블록 및 샤프트를 상기 비디오스코프의 진퇴방향으로 설치각도를 변경할 수 있도록 하는 상하각도 조절용 구동기어;로 구성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 검사용 비디오스코프의 이송로봇.