KR102142229B1 - 인서트 정밀 가공용 장치 - Google Patents

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KR102142229B1
KR102142229B1 KR1020190178246A KR20190178246A KR102142229B1 KR 102142229 B1 KR102142229 B1 KR 102142229B1 KR 1020190178246 A KR1020190178246 A KR 1020190178246A KR 20190178246 A KR20190178246 A KR 20190178246A KR 102142229 B1 KR102142229 B1 KR 102142229B1
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김준형
이길우
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한전케이피에스 주식회사
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Abstract

스프링형 안전밸브의 부품인 인서트의 표면에 래핑(Lapping) 작업을 수행하는 인서트 가공용 장치 및 인서트 정밀 가공 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른, 인서트 정밀 가공용 장치는, 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴가 구비되는 몸체부; 몸체부의 상측에 위치하여 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 래핑 정반이 안착되도록 하는 래핑 정반 안착대가 구비되는 인서트 가공부; 및 래핑 정반 안착대에 축결합되어, 래핑 정반 안착대에 안착된 래핑 정반의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함한다. 이에 의해, 자동 인서트 래핑 작업을 수행하여, 래핑 작업 시간의 단축과 작업 숙련도에 관계없이 누구나 동일한 표면 조도와 가공 정밀도를 얻을 수 있으며, 가공 정밀도 향상과 작업 시간 단축을 통하여, 원자력 발전소 중요 기기 내장품의 정비품질을 확보할 수 있다.

Description

인서트 정밀 가공용 장치{Exact apparatus for processes for insert}
본 발명은 인서트 가공용 장치 및 인서트 정밀 가공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링형 안전밸브의 부품인 인서트의 표면에 래핑(Lapping) 작업을 수행하는 인서트 가공용 장치 및 인서트 정밀 가공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 원자력 발전소 및 일반 산업체에 가장 많이 설치되어 있는 스프링형 안전밸브는 도 1에 예시된 바와 같이 계통 정상운전압력과 최고사용압력(Maximum Allowable Working Pressure)이 설계 반영된 계통에서 기계적인 스프링 압축력에 의해 밀봉 유지되다가 초과압력(Over Pressure) 발생시 계통내부 압력이 안전밸브의 압축된 스프링 힘을 밀어내면서 계통내 발생된 초과압력(Over Pressure)을 감소시킬 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이 안전밸브 동작에 의해 계통배관 내 압력이 정상운전 압력으로 복귀되면, 기계적인 스프링힘에 의해 배출유로는 격리되어 정상적인 계통운전이 이루어지며 중요 안전계통에 설치된 안전밸브의 배출유로는 배출된 계통유체를 수집실 또는 탱크 등에 회수하여 발전소의 안전성과 경제성을 높일 수 있다.
기존에는 원자력 발전소에서 주기적인 안전밸브 시험을 통해 기기의 건전성을 확보하고 있으며, 밸브 오동작 및 밀봉부 손상에 따른 내부 누설 발생 시 분해 점검 후 안전밸브 설정 압력 및 밀봉부 누설시험을 재수행하여 규제기관의 최종 안정성 확보 평가를 받고 있다.
이러한 안전밸브 설정압력 및 내부누설 방지용 핵심 내장부품인 인서트(Insert)는 도 3에 예시된 바와 같이 손상되는 경우, 고가의 외산 부품으로 한정된 수량만 자재로 보관하고 있으며, 도 4에 예시된 바와 같이 수동 가공 시, 많은 작업 시간과 정비원 숙련도에 따른 가공 정밀도 차이 등 많은 문제점이 발생하여, 이에 대한 해결 방안의 모색이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 자동 인서트 래핑 작업을 수행하여, 래핑 작업 시간의 단축과 작업 숙련도에 관계없이 누구나 동일한 표면 조도와 가공 정밀도를 얻을 수 있는 인서트 정밀 가공용 장치 및 인서트 정밀 가공 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 인서트 정밀 가공용 장치는, 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴가 구비되는 몸체부; 몸체부의 상측에 위치하여 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 래핑 정반이 안착되도록 하는 래핑 정반 안착대가 구비되는 인서트 가공부; 및 래핑 정반 안착대에 축결합되어, 래핑 정반 안착대에 안착된 래핑 정반의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함한다.
또한, 구동부는, 래핑 정반과 축결합되는 구동축; 및 구동축에 결합되어, 구동축을 회전시키되, 인써트(Insert) 가공량에 따라, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도의 조절이 가능하도록 하는 서보모터(Servo Motor);를 포함한다.
그리고 구동부는, 래핑 정반의 회전을 통한 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 시, 과부하, 과전류 또는 오작동에 대비한 비상정지 기능을 수행하기 위한 비상정지용 전기회로가 별도로 구성될 수 있다.
또한, 비상정지용 전기회로는, 비상정지 기능을 효과적으로 수행하도록, 2개의 입력신호가 AND 회로를 통해, 모두 입력되는 경우에만 서보모터가 구동하도록 설계될 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른, 인서트 정밀 가공용 장치는, 비상정지용 전기회로에 연결되어, 서보모터의 구동을 위해, 2개의 입력신호를 각각 전달하도록 하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 제어부는, 작업자의 조작에 의해, 스위치가 조정되면, 조정된 스위치에 따라 제1 입력신호를 비상정지용 전기회로에 전달하는 제어 판넬; 및 페달 타입으로 마련되어, 작업자가 밟거나 누른 상태에서만 제2 입력신호를 비상정지용 전기회로에 전달하는 제어 페달;을 포함한다.
그리고 제어부는, 제어 페달을 밟거나 누르는 작업자의 숙련도에 따라 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 효률이 영향을 받지 않도록, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도가, 제어 판넬에 의해 전달되는 제1 입력 신호에 의해 결정되며, 제어 페달에 의해 전달되는 제2 입력 신호가, 제1 입력 신호와 함께 입력되어, 회전방향 및 회전속도에는 영향을 끼치지 않고, 래핑 정반의 회전 여부만을 결정하도록 할 수 있다.
또한, 인서트 가공부는, 래핑 정반에 탈,부착이 가능한 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름을 이용할 수 있다.
그리고 제어부는, 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름의 사용 효율을 향상시키기 위해, 사용자의 조작없이도, 래핑 정반이 회전 상태에서, 기설정된 주기가 도래하면, 래핑 정반의 회전방향을 반대방향으로 변경되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 인서트 정밀 가공 방법은, 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴가 구비되는 몸체부의 상측에 위치하는 래핑 정반 안착대에 래핑 정반이 안착되도록 하는 단계; 래핑 정반이 안착되면, 제어부를 조작하여, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도를 설정하는 단계; 및 래핑 정반 안착대에 안착된 래핑 정반이 설정된 회전방향 및 회전속도에 따라 회전되도록, 래핑 정반 안착대에 축결합되도록 마련되는 구동부를 구동시켜, 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 단계;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 자동 인서트 래핑 작업을 수행하여, 래핑 작업 시간의 단축과 작업 숙련도에 관계없이 누구나 동일한 표면 조도와 가공 정밀도를 얻을 수 있으며, 가공 정밀도 향상과 작업 시간 단축을 통하여, 원자력 발전소 중요 기기 내장품의 정비품질을 확보할 수 있다.
도 1 내지 도 2는, 안전밸브 동작 시, 유체의 유동 경로가 예시된 도면,
도 3은 손상된 인서트의 모습이 예시된 도면,
도 4는 기존의 인서트 래핑 작업을 수동으로 수행하는 모습이 예시된 도면,
도 5는 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 정밀 가공용 장치의 설명에 제공된 도면,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 정밀 가공용 장치의 구성을 더욱 상세히 설명하기 위한 도면,
도 11은 제어 판넬의 설명에 제공된 도면,
도 12는 제어 페달의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 정밀 가공 방법의 설명에 제공된 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 정밀 가공용 장치의 설명에 제공된 도면이고, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 정밀 가공용 장치의 구성을 더욱 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 11은 제어 판넬(410)의 설명에 제공된 도면이고, 도 12는 제어 페달(420)의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 인서트 정밀 가공용 장치는, 자동 인서트 래핑 작업을 수행하여, 래핑 작업 시간의 단축과 작업 숙련도에 관계없이 누구나 동일한 표면 조도와 가공 정밀도를 얻기 위해 마련된다.
이를 위해, 본 인서트 정밀 가공용 장치는 몸체부(100), 인서트 가공부(200), 구동부(300), 제어부 및 전원 공급부(미도시)로 구성될 수 있다.
몸체부(100)는, 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴(110) 및 수직/수평 조절이 가능한 아웃 트리거(미도시)가 구비될 수 있다.
인서트 가공부(200)는, 래핑 정반(210)에 탈,부착이 가능한 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름을 이용할 수 있으며, 래핑 정반(210)과 래핑 정반 안착대(220)가 구비되어, 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 래핑 정반(210)이 래핑 정반 안착대(220)에 안착되도록 할 수 있다.
이때, 래핑 정반 안착대(220)는 몸체부(100)의 상측에 위치하여 인서트 래핑 작업을 수행하는 래핑 정반(210)이 안착되도록 할 수 있다.
구동부(300)는, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 래핑 정반 안착대(220)에 안착된 래핑 정반(210)의 회전을 위한 구동력을 제공할 수 있다.
구체적으로, 구동부(300)는, 래핑 정반 안착대(220)에 축결합되어, 래핑 정반 안착대(220)에 안착된 래핑 정반(210)의 회전을 위한 구동력을 제공할 수 있다.
이를 위해, 구동부(300)는, 구동축(310), 서보모터(320) 및 비상정지용 전기회로(330)를 포함할 수 있다.
구동축(310)은, 래핑 정반(210)과 축결합될 수 있으며, 서보모터(320)는, 구동축(310)에 결합되어, 구동축(310)을 회전시키되, 인써트(Insert) 가공량에 따라, 래핑 정반(210)의 회전방향 및 회전속도의 조절이 가능하도록 할 수 있다.
비상정지용 전기회로(330)는 래핑 정반(210)의 회전을 통한 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 시, 과부하, 과전류 또는 오작동에 대비한 비상정지 기능을 수행하기 위한 비상정지용 전기회로(330)가 다른 전기회로와 분리되어, 별도로 구성될 수 있다.
구체적으로, 비상정지용 전기회로(330)는, 비상정지 기능을 효과적으로 수행하도록, 2개의 입력신호가 AND 회로를 통해, 모두 입력되는 경우에만 서보모터(320)가 구동하도록 설계될 수 있다.
제어부는, 비상정지용 전기회로(330)에 연결되어, 서보모터(320)의 구동을 위해, 2개의 입력신호를 각각 전달하도록 할 수 있다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 제어부는, 작업자의 조작에 의해, 스위치가 조정되면, 조정된 스위치에 따라 제1 입력신호를 비상정지용 전기회로(330)에 전달하는 제어 판넬(410) 및 페달 타입으로 마련되어, 작업자가 밟거나 누른 상태에서만 제2 입력신호를 비상정지용 전기회로(330)에 전달하는 제어 페달(420)을 포함할 수 있다.
구체적으로 제어부는, 제어 페달(420)을 밟거나 누르는 작업자의 숙련도에 따라 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 효률이 영향을 받지 않도록, 래핑 정반(210)의 회전방향 및 회전속도가, 제어 판넬(410)에 의해 전달되는 제1 입력 신호에 의해 결정되며, 제어 페달(420)에 의해 전달되는 제2 입력 신호가, 제1 입력 신호와 함께 입력되어, 회전방향 및 회전속도에는 영향을 끼치지 않고, 래핑 정반(210)의 회전 여부만을 결정하도록 할 수 있다.
또한, 제어부는, 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름의 사용 효율을 향상시키기 위해, 사용자의 조작없이도, 래핑 정반(210)의 회전이 시작되고, 기설정된 주기가 도래하면 래핑 정반(210)의 회전방향을 반대방향으로 변경되도록 할 수 있다.
전원 공급부는, 제어 판넬(410)에 마련되는 전원 스위치의 On/Off에 따라 구동부(300) 및 제어부에 전원을 공급할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 정밀 가공 방법의 설명에 제공된 흐름도이다. 본 실시예에 따른, 인서트 정밀 가공 방법은, 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴가 구비되는 몸체부(100)의 상측에 위치하는 래핑 정반 안착대(220)에 래핑 정반(210)이 안착되도록 하는 단계(S1310), 래핑 정반(210)이 안착되면, 제어부를 조작하여, 래핑 정반(210)의 회전방향 및 회전속도를 설정하는 단계(S1320) 및 래핑 정반 안착대(220)에 안착된 래핑 정반(210)이 설정된 회전방향 및 회전속도에 따라 회전되도록, 래핑 정반 안착대(220)에 축결합되도록 마련되는 구동부(300)를 구동시켜, 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 단계(S1330)를 포함한다.
이를 통해, 자동 인서트 래핑 작업을 수행하여, 래핑 작업 시간의 단축과 작업 숙련도에 관계없이 누구나 동일한 표면 조도와 가공 정밀도를 얻을 수 있으며, 가공 정밀도 향상과 작업 시간 단축을 통하여, 원자력 발전소 중요 기기 내장품의 정비품질을 확보할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 몸체부
110 : 바퀴
200 : 인서트 가공부
210 : 래핑 정반
220 : 래핑 정반 안착대
300 : 구동부
310 : 구동축
320 : 서보모터(Servo Motor)
330 : 비상정지용 전기회로
410 : 제어 판넬
420 : 제어 페달

Claims (10)

  1. 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴가 구비되는 몸체부;
    몸체부의 상측에 위치하여 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 래핑 정반이 안착되도록 하는 래핑 정반 안착대가 구비되는 인서트 가공부; 및
    래핑 정반 안착대에 축결합되어, 래핑 정반 안착대에 안착된 래핑 정반의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    구동부는,
    래핑 정반과 축결합되는 구동축; 및
    구동축에 결합되어, 구동축을 회전시키되, 인써트(Insert) 가공량에 따라, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도의 조절이 가능하도록 하는 서보모터(Servo Motor);를 포함하며,
    구동부는,
    래핑 정반의 회전을 통한 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 시, 과부하, 과전류 또는 오작동에 대비한 비상정지 기능을 수행하기 위한 비상정지용 전기회로가 별도로 구성되며,
    비상정지용 전기회로는,
    비상정지 기능을 효과적으로 수행하도록, 2개의 입력신호가 AND 회로를 통해, 모두 입력되는 경우에만 서보모터가 구동하도록 설계되고,
    인서트 정밀 가공용 장치는,
    비상정지용 전기회로에 연결되어, 서보모터의 구동을 위해, 2개의 입력신호를 각각 전달하도록 하는 제어부;를 더 포함하며,
    제어부는,
    작업자의 조작에 의해, 스위치가 조정되면, 조정된 스위치에 따라 제1 입력신호를 비상정지용 전기회로에 전달하는 제어 판넬; 및
    페달 타입으로 마련되어, 작업자가 밟거나 누른 상태에서만 제2 입력신호를 비상정지용 전기회로에 전달하는 제어 페달;을 포함하며,
    제어부는,
    제어 페달을 밟거나 누르는 작업자의 숙련도에 따라 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 효률이 영향을 받지 않도록, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도가, 제어 판넬에 의해 전달되는 제1 입력 신호에 의해 결정되며, 제어 페달에 의해 전달되는 제2 입력 신호가, 제1 입력 신호와 함께 입력되어, 회전방향 및 회전속도에는 영향을 끼치지 않고, 래핑 정반의 회전 여부만을 결정하도록 하고,
    인서트 가공부는,
    래핑 정반에 탈, 부착이 가능한 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름을 이용하며,
    제어부는,
    연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름의 사용 효율을 향상시키기 위해, 사용자의 조작없이도, 래핑 정반이 회전 상태에서, 기설정된 주기가 도래하면, 래핑 정반의 회전방향을 반대방향으로 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 인서트 정밀 가공용 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 이동 모드 또는 고정 모드로 조정 가능한 바퀴가 구비되는 몸체부의 상측에 위치하는 래핑 정반 안착대에 래핑 정반이 안착되도록 하는 단계;
    래핑 정반이 안착되면, 제어부를 조작하여, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도를 설정하는 단계; 및
    래핑 정반 안착대에 안착된 래핑 정반이 설정된 회전방향 및 회전속도에 따라 회전되도록, 래핑 정반 안착대에 축결합되도록 마련되는 구동부를 구동시켜, 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업을 수행하는 단계;를 포함하고,
    구동부는,
    래핑 정반과 축결합되는 구동축; 및
    구동축에 결합되어, 구동축을 회전시키되, 인써트(Insert) 가공량에 따라, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도의 조절이 가능하도록 하는 서보모터(Servo Motor);를 포함하며,
    구동부는,
    래핑 정반의 회전을 통한 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 시, 과부하, 과전류 또는 오작동에 대비한 비상정지 기능을 수행하기 위한 비상정지용 전기회로가 별도로 구성되며,
    비상정지용 전기회로는,
    비상정지 기능을 효과적으로 수행하도록, 2개의 입력신호가 AND 회로를 통해, 모두 입력되는 경우에만 서보모터가 구동하도록 설계되고,
    제어부는,
    비상정지용 전기회로에 연결되어, 서보모터의 구동을 위해, 2개의 입력신호를 각각 전달하도록 하며,
    제어부는,
    작업자의 조작에 의해, 스위치가 조정되면, 조정된 스위치에 따라 제1 입력신호를 비상정지용 전기회로에 전달하는 제어 판넬; 및
    페달 타입으로 마련되어, 작업자가 밟거나 누른 상태에서만 제2 입력신호를 비상정지용 전기회로에 전달하는 제어 페달;을 포함하며,
    설정 단계는,
    제어부가, 제어 페달을 밟거나 누르는 작업자의 숙련도에 따라 인서트 래핑(Insert Lapping) 작업 효률이 영향을 받지 않도록, 래핑 정반의 회전방향 및 회전속도가, 제어 판넬에 의해 전달되는 제1 입력 신호에 의해 결정되며, 제어 페달에 의해 전달되는 제2 입력 신호가, 제1 입력 신호와 함께 입력되어, 회전방향 및 회전속도에는 영향을 끼치지 않고, 래핑 정반의 회전 여부만을 결정하도록 하고,
    인서트 가공부는,
    래핑 정반에 탈, 부착이 가능한 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름을 이용하며,
    설정 단계는,
    제어부가, 연마지(Sand Paper) 및 연마용 필름의 사용 효율을 향상시키기 위해, 사용자의 조작없이도, 래핑 정반이 회전 상태에서, 기설정된 주기가 도래하면, 래핑 정반의 회전방향을 반대방향으로 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 인서트 정밀 가공 방법.
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