KR102234185B1

KR102234185B1 - 스터드 홀 검사장치

Info

Publication number: KR102234185B1
Application number: KR1020200090419A
Authority: KR
Inventors: 김창훈; 문영준; 김동일
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2021-03-31

Abstract

본 발명에 따른 스터드 홀 검사장치는, 스터드 홀의 주변 영역에 접촉하는 고정부; 및 상기 고정부에 분리 가능하게 결합되는 검사 하우징과, 상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 스터드 홀에 삽입되어 회전하며 승강해 상기 스터드 홀의 내측면에 형성된 암나사산을 검사 하도록, 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 게이지를 구비하는 검사부를 포함한다.

Description

스터드 홀 검사장치 {STUD HALL INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 스터드 홀의 검사장치에 관한 것이다.

원자력 발전소의 전기에너지를 생산하기 위해 원자로, 발전기, 터빈, 배관 등이 설치된다. 이 중 원자로를 구성하는 원자로 용기와 원자로 뚜껑을 고정시키기 위해 체결수단인 스터드 볼트가 사용된다. 체결수단인 스터드 볼트를 결합할 수 있는 스터드 홀(stud hole)이, 원자로의 결합부의 플랜지에 일정 간격을 두고 각각 이격되어 형성된다.

대형 스터드 홀의 경우, 올바른 스터드 볼트 체결을 위해, 한계게이지를 사용하여 나사산의 치수 변화를 주기적으로 관리해줄 필요가 있다. 스터드 홀용 한계게이지는 규정에 맞는 올바른 치수로 가공된 나사산을 가지는 게이지로, 작업자는 이러한 한계게이지를 스터드 홀에 삽입하여 스터드 홀의 나사산의 치수 건전성을 확인할 수 있다.

이러한 대형 스터드 홀용 한계게이지는 대형의 스터드 홀을 위해 제작된 것으로, 매우 무거워 작업자가 취급하기 용이하지 않다는 문제가 있다. 게다가 작업자가 직접 한계게이지를 스터드 홀에 삽입해 회전시킴으로써 나사산의 치수 건전성을 확인하는 방식으로 검사가 이루어지므로, 작업자의 피로도를 증가시키고 작업 시간이 오래 걸리도록 한다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 작업자에게 과도한 작업 부담을 주지 않으면서도 승강하여 검사를 수행하는 스터드 홀 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치는, 스터드 홀의 주변 영역에 접촉하는 고정부; 및 상기 고정부에 분리 가능하게 결합되는 검사 하우징과, 상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 스터드 홀에 삽입되어 회전하며 승강해 상기 스터드 홀의 내측면에 형성된 암나사산을 검사 하도록, 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 게이지를 구비하는 검사부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 검사 하우징이 연장된 방향과 평행하게 연장되되 서로 이격된 상태로 상기 검사 하우징을 둘러싸며 배치되는 복수의 지지기둥을 포함하고, 상기 검사부는, 상기 복수의 지지기둥 중 서로 인접한 2개의 지지기둥 사이의 공간을 통해 외측으로, 상기 검사 하우징이 연장된 방향을 가로지르며 상기 검사 하우징으로부터 돌출되는 손잡이부를 더 구비한다.

이에 따라, 작업자의 큰 작업 부담 없이 스터드 홀 검사장치가 승강하여 검사를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치를 도 1과 다른 방향에서 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치를 나타낸 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치에서 고정 기저부를 제거한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치의 게이지를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치를 플랜지 상에서 옮기는 상황을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치의 검사 하우징의 하우징 고정부에 대한 결합을 해제하는 상황을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치의 검사부가 회전함으로써 손잡이부가 지지기둥에 접촉하는 상황을 도시한 도면이다.
도 10과 도 11은 도 9의 상황 이후 검사 하우징은 회전을 정지한 상태에서 게이지가 회전하여 검사부가 하강하는 상황을 각기 다르게 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치의 검사부가 최대로 하강하여 정지한 상황을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치의 게이지가 회전함으로써 상승하는 상황을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치의 검사부가 최대로 상승하여 정지한 상황을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)를 도 1과 다른 방향에서 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)를 나타낸 정면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)는 고정부(10)와 검사부(20)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)는 프로세서(30)와 위치센서부(40)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 명세서에서, 하방은 후술할 스터드 홀(도 7의 H)이 파인 방향을 의미하고, 상방은 스터드 홀(H)이 개방된 방향을 의미하나, 상하방향이라는 용어는 설명의 편의를 위해 사용된 것으로, 연직 상하방을 반드시 의미하지는 않을 수 있다.

고정부(10)

고정부(10)는 스터드 홀(H)의 주변 영역에 접촉하여 전체 장치를 플랜지(도 7의 F)상에서 스터드 홀(H)의 주변 영역에 고정하는 구성요소이다. 고정부(10)는 스터드 홀(H)의 주변 영역에 접촉하고, 플랜지(F)에 대해 상대적인 위치가 고정될 수 있도록, 고정 기저부(11)를 포함할 수 있다. 고정 기저부(11)는 전자석을 구비할 수 있다. 따라서 고정 기저부(11)는 플랜지(F)상에서 스터드 홀(H)의 주변에 접촉하며 밀착할 수 있다. 전자석에 전원이 인가됨에 따라 자성을 가지거나, 전원이 차단되면서 자성을 잃을 수 있다. 전자석이 자성을 가지면 금속성의 플랜지(F)에 접촉중인 고정부(10)가 플랜지(F)에 대해 고정되고, 전자석이 자성을 잃으면 고정부(10)가 플랜지(F)에 대해 고정되지 않는다.

고정 기저부(11)는 전체적으로 후술할 검사부(20)를 둘러싸는 환형으로 형성될 수 있다. 고정 기저부(11)의 중심에 형성되는 구멍의 직경은, 검사대상이 되는 스터드 홀(H)의 직경보다 클 수 있다.

고정 기저부(11)는 상방으로부터 하방으로 가면서 나열되는 상부 디스크(111), 디스크 기둥(114), 중간 디스크(112) 및 하부 디스크(113)를 포함할 수 있다. 상부 디스크(111)와 중간 디스크(112)는 환형으로 형성되고 상하방향으로 서로 이격되어, 복수의 디스크 기둥(114)을 통해 연결될 수 있다. 마찬가지로 하부 디스크(113) 역시 환형으로 형성되되, 중간 디스크(112)로부터 하측으로 이격되어 배치될 수 있고, 서로를 연결하는 기둥을 이용하여 연결될 수 있다. 상부 디스크(111)와 중간 디스크(112) 사이의 개방된 공간을 통해, 후술할 게이지(22)의 동작상태를 확인할 수 있다. 전자석은 하부 디스크(113)의 내측에 내장될 수 있다.

고정부(10)는 검사 하우징(21)이 연장된 방향과 평행하게 연장되되 서로 이격된 상태로 검사 하우징(21)을 둘러싸며 배치되는 복수의 지지기둥(12)을 포함할 수 있다. 이러한 지지기둥(12)은 원기둥형태를 가지고, 고정 기저부(11)로부터 상방으로 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 복수의 지지기둥(12)이 도시된 것과 같이 4개인 것으로 설명하나, 그 개수가 이에 제한되지는 않는다.

복수의 지지기둥(12)은, 제1 지지기둥(121), 후술할 검사 하우징(21)을 중심으로 제1 지지기둥(121)에 대해 대칭되는 위치에 배치되는 제2 지지기둥(122), 제3 지지기둥(123) 및 검사 하우징(21)을 중심으로 제3 지지기둥(123)에 대해 대칭되는 위치에 배치되는 제4 지지기둥(124)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 위에서 하방으로 바라봤을 때 제1 지지기둥(121)을 시작으로 반시계방향을 따라 제3 지지기둥(123), 제2 지지기둥(122) 및 제4 지지기둥(124)이 차례대로 배치되는 것으로 설명하나, 그 배치가 이에 제한되지는 않는다.

고정부(10)는 하우징 결합부(13)와 플런저(14)를 더 포함할 수 있다. 하우징 결합부(13)는 검사 하우징(21)이 분리 가능하게 결합될 수 있는 고정부(10)의 부분으로, 지지기둥(12)의 상측과 연결될 수 있고, 지지기둥(12)의 상측과 인접하게 배치되어 지지기둥(12)들의 사이에 배치될 수 있다. 하우징 결합부(13)에 검사 하우징(21)이 결합되거나, 검사 하우징(21)이 하우징 결합부(13)로부터 분리될 수 있다.

검사 하우징(21)의 하우징 결합부(13)에 대한 선택적인 탈착이 가능하도록, 플런저(14)가 배치된다. 플런저(14)는 조작에 의해 하우징 결합부(13)에 대한 검사 하우징(21)의 결합을 해제할 수 있도록 마련된다. 하우징 결합부(13)의 하단에 위치한 삽입홀에 검사 하우징(21)의 상단이 삽입되어 결합될 수 있고, 검사 하우징(21)이 하우징 결합부(13)에 결합된 상태에서 사용자가 플런저(14)를 조작함에 따라 검사 하우징(21)이 하우징 결합부(13)로부터 분리될 수 있다.

하우징 결합부(13)와 지지기둥(12)들의 상측에 프로세서(30)가 배치될 수 있다. 하우징 결합부(13)와 지지기둥(12)들은 프로세서(30)에 의해 연결될 수 있으나, 프로세서(30)와 무관한 별개의 지지체를 이용하여 서로 연결될 수도 있다.

검사부(20)

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)를 나타낸 저면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)에서 고정 기저부(11)를 제거한 상태를 나타낸 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 게이지(22)를 나타낸 사시도이다.

검사부(20)는 스터드 홀(H)에 대한 검사를 수행하는 구성요소이다. 검사부(20)는 검사 하우징(21)과 게이지(22)를 포함한다. 게이지(22)를 이용하여서는 직접적인 스터드 홀(H)의 검사가 이루어지고, 검사 하우징(21)은 게이지(22)가 스터드 홀(H)에 삽입되고 회전하는 동작을 가능케 하고, 원활하게 게이지(22)의 검사가 이루어지도록 게이지(22)를 보조한다.

검사 하우징(21)은 고정부(10)가 포함하는 하우징 결합부(13)에 분리 가능하게 결합되는 부분이다. 검사 하우징(21)의 하단에는 게이지(22)가 회전 가능하게 결합된다. 검사 하우징(21)의 내측의 하측에는 구동부(27)가 내장될 수 있다. 구동부(27)는 게이지(22)에 전달될 구동력을 생성하고, 게이지(22)에 연결되어 게이지(22)가 구동력에 의해 회전하도록 한다. 구동부(27)는 전원이 인가됨에 따라 구동력을 생산할 수 있는 모터나 액추에이터를 포함할 수 있으나, 구동력을 생산하기 위한 장치의 종류가 이에 제한되지는 않는다.

게이지(22)는 검사 하우징(21)에 대해 상대적으로 회전이 가능하도록 검사 하우징(21)에 결합된다. 게이지(22)는 검사 하우징(21)의 고정부(10)에 대한 결합이 해제되었을 때, 스터드 홀(H)에 삽입되어 회전하며 승강해 스터드 홀(H)의 내측면에 형성된 암나사산을 검사할 수 있다. 게이지(22)는 한계게이지(22)로, 스터드 홀(H)의 암나사산에 대응되는 형상의 수나사산(221)을 외측면에 가질 수 있다. 따라서 게이지(22)가 스터드 홀(H)에 삽입된 상태에서 회전하면, 스터드 홀(H)의 내측면에 형성된 암나사산에 게이지(22)의 수나사산(221)이 맞물리고, 게이지(22)가 승강할 수 있다.

게이지(22)는 후술할 구동부(27)를 이용하는 방법을 통해서 나사산의 이상을 확인할 수 있으나, 그밖에도 나사산의 이상을 확인할 수 있는 검사수단을 포함할 수 있다. 검사수단은 스터드 홀(H)의 암나사산의 이미지를 캡쳐할 수 있는 이미지 센서를 포함하는 촬상수단일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지 않으며, 부족한 조도를 보충할 수 있는 발광수단을 더 포함할 수도 있다.

게이지(22)와 구동부(27)는, 구동부(27)의 회전하는 축부재(271)에 게이지(22)가 맞물려 축부재(271)의 회전에 연동하여 게이지(22)가 회전하도록 결합이 이루어질 수 있으나, 구동부(27)의 축부재(271)의 말단에 형성되는 판형의 게이지 결합부(272)에 게이지(22)의 상측에 위치하는 자성체가 자력을 이용하여 밀착 및 고정됨에 따라 서로 연동되어 회전이 일어나도록 결합될 수도 있다. 따라서 게이지(22)는 검사를 위해 스터드 홀에 접촉하는 부분과, 이러한 검사가 이루어지는 부분을 구동부(27)에 고정하기 위한 자성체를 가지는 연결부(222)를 포함할 수 있다. 연결부(222)의 형상은 상술한 게이지 결합부(272)의 형상에 대응되도록 형성되어, 서로 자성에 의한 결합뿐 아니라 구조적인 결합 역시 이루어지도록 할 수 있다.

게이지(22)는 수나사산(221)을 가지므로 스터드 홀(H)의 암나사산에 맞물려 회전을 하는데, 암나사산에 이상이 있는 경우, 게이지(22)를 회전시키는 구동부(27)에 과도한 토크인 오버토크가 걸릴 수 있다. 따라서 구동부(27)는 프로세서(30)와 전기적으로 연결되어, 구동부(27)에 걸린 토크가 얼마인지를 전달할 수 있다. 프로세서(30)는 구동부(27)로부터 전달받은 토크 정보를 이용해 나사산 이상여부를 판단할 수 있다.

검사부(20)는 손잡이부(23)를 포함할 수 있다. 손잡이부(23)는 작업자가 파지할 수 있도록 마련되는 구성요소로, 복수의 지지기둥(12) 중 서로 인접한 2개의 지지기둥(12) 사이의 공간을 통해 외측으로, 검사 하우징(21)이 연장된 방향을 가로지르며 검사 하우징(21)으로부터 돌출될 수 있다. 따라서 손잡이부(23)는 검사 하우징(21)이 회전함에 따라서 같이 회전하여, 지지기둥(12)에 접촉할 수 있다. 손잡이부(23)는 검사 하우징(21)으로부터 일측으로만 돌출될 수도 있으나, 도시된 것과 같이 검사 하우징(21)으로부터 복수의 방향을 따라 돌출될 수도 있다. 도시된 것과 같이, 손잡이부(23)는 검사 하우징(21)을 관통하는 원기둥형의 막대의 양단에 그립감을 상승시키기 위한 그립을 더 배치하여 형성될 수 있다.

손잡이부(23)는 제1 손잡이(231)와 제2 손잡이(232)를 포함할 수 있다. 제1 손잡이(231)는 제1 지지기둥(121)과 제3 지지기둥(123) 사이에 배치될 수 있다. 제2 손잡이(232)는 검사 하우징(21)을 중심으로 제1 손잡이(231)와 대칭되게 배치될 수 있다. 즉 제2 손잡이(232)는 제2 지지기둥(122)과 제4 지지기둥(124) 사이에 배치될 수 있다. 제1 손잡이(231)와 제2 손잡이(232)는 도시된 것과 같이 서로 반대방향을 향해 검사 하우징(21)으로부터 돌출될 수 있다.

검사 하우징(21)의 고정부(10)에 대한 결합이 해제되었을 때, 위에서 하방으로 바라볼 때 반시계방향으로 검사 하우징(21)이 회전하면, 제1 손잡이(231)는 제1 지지기둥(121)에 접촉하고, 제2 손잡이(232)는 제2 지지기둥(122)에 접촉하여 지지될 수 있다. 반대로 검사 하우징(21)이 시계방향을 따라 회전할 경우, 제1 손잡이(231)는 제3 지지기둥(123)에 접촉하고, 제2 손잡이(232)는 제4 지지기둥(124)에 접촉하여 지지될 수 있다.

손잡이부(23)가 각 지지기둥(12)에 접촉하여 지지됨으로써, 검사부(20)가 포함하는 구동부(27)가 구동되면서, 그 구동에 따라 게이지(22)가 검사 하우징(21)에 대해 상대적으로 회전하며 승강할 수 있다. 이러한 동작에 대해서는 도 9에 대한 설명에서 보다 자세히 설명한다.

손잡이부(23)에는 고정제어수단이 배치될 수 있다. 고정제어수단은 고정 기저부(11)의 전자석의 작동여부를 결정하는 구성요소로, 고정제어수단을 작업자가 조작함에 따라 전자석에 전원이 인가되거나 차단될 수 있다. 따라서 작업자가 고정제어수단을 조작해서 스터드 홀 검사장치(1)를 플랜지(F)에 고정하거나 플랜지(F)로부터 이탈 가능한 상태에 둘 수 있다. 고정제어수단은 작업자가 누르거나 접촉하여 상태를 변경할 수 있는 버튼일 수 있고, 작업자가 잡아당겨 회전시킬 수 있는 레버일 수 있다. 고정제어수단은 전자석에 바로 전기적으로 연결될 수 있으나, 전자석과 고정제어수단이 각각 프로세서(30)에 각각 전기적으로 연결되어, 프로세서(30)를 매개로 해서 전자석과 고정제어수단이 서로 전기적으로 연결될 수도 있다.

검사부(20)는 하우징이 연장된 방향을 따라 검사 하우징(21)이 승강한 정도를 획득할 수 있는 위치센서부(40)를 더 포함할 수 있다. 위치센서부(40)는 도시된 것과 같이 고정부(10)의 지지기둥(12)에 검사 하우징(21)을 바라보는 상태로 배치되어 결합될 수 있고, 제1 위치센서(41)와 제2 위치센서(42)의 복수로 구성되어 서로 상하방향을 따라 이격된 위치에 배치될 수 있다. 제1 위치센서(41)가 제2 위치센서(42)보다 상측에 배치될 수 있다. 위치센서부(40)는 이미지를 캡쳐할 수 있는 이미지 센서를 포함하는 촬상수단이거나 사물의 접근을 파악할 수 있는 적외선 센서를 포함하는 포토센서일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지 않으며, 발광수단을 더 포함할 수도 있다.

검사부(20)는 스터드 홀(H)의 나사산 이상여부를 표시할 수 있는 알림부(26)를 더 포함할 수 있다. 구동부(27)가 프로세서(30)에 전기적으로 연결되어, 구동 중 확인된 토크를 프로세서(30)에 전기적 신호의 형태로 전달할 수 있다. 프로세서(30)는 전달받은 전기적 신호에 따라 나사산 이상여부를 결정해, 전기적으로 연결된 알림부(26)에 전기적 신호를 전달할 수 있다.

알림부(26)는 프로세서(30)로부터 나사산에 이상이 있음을 의미하는 전기적 신호를 전달받을 경우와, 나사산에 이상이 없음을 의미하는 전기적 신호를 전달받을 경우 서로 다른 표시를 할 수 있다. 알림부(26)는 검사 하우징(21)에 배치되어, 서로 다른 색을 발광하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 나사산에 이상이 없을 경우 알림부(26)는 백색광을 발광하나, 나사산에 이상이 있을 경우 알림부(26)는 적색광을 발광할 수 있다. 그러나 알림부(26)가 작업자에게 나사산의 이상여부를 알리는 방법은 이에 제한되지 않고, 알림부(26)는 비프음을 발생시키는 스피커를 포함하거나, 별도의 단말로 메시지를 전송하는 방식으로 통신 가능한 통신 모듈을 포함할 수도 있다.

검사부(20)는 배선가이드(24)를 더 포함할 수 있다. 배선가이드(24)는 구동부(27)에 전원을 제공하기 위해 구동부(27)에 연결되는 배선을 둘러싸고 배치되되 형태가 용이하게 변경될 수 있도록 복수의 분절된 부분이 연결된 체인과 같은 형태로 형성될 수 있다. 배선가이드(24)가 배선을 둘러싸서 배선을 외부의 충격으로부터 보호하고 정해진 위치로부터 배선이 지나치게 이탈하지 않도록 할 수 있다.

검사부(20)는 전장박스(25)를 더 포함할 수 있다. 배선가이드(24)가 전장박스(25)와 구동부(27)에 연결될 수 있다. 전장박스(25)에는 배선에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치와 배터리가 배치될 수 있다. 전장박스(25)는 고정 기저부(11)에 안착되어 고정될 수 있다.

프로세서(30)

본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)는 프로세서(30)를 포함할 수 있다. 프로세서(30)는 검사부(20)와 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(30)는 알림부(26)와 위치센서부(40)에 전기적으로 더 연결될 수 있다.

프로세서(30)는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 구성요소들을 제어하는 구성요소이다. 프로세서(30)는 각 구성요소들과 전기적으로 연결되어 통신할 수 있다. 프로세서(30)는 각각의 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있으므로, 도선으로 연결되거나, 무선으로 통신 가능한 통신 모듈을 더 가져 상호 통신할 수 있다.

프로세서(30)는 각 구성요소를 제어하는 제어 신호를 생성해 전달한다. 따라서 프로세서(30)는 논리적 연산이 가능해야 하므로, CPU(Central Processing Unit), FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)등이 프로세서(30)로 사용될 수 있으나, 그 종류는 이에 제한되지 않는다.

프로세서(30)가 수행하는 제어명령은 저장매체에 저장되어 활용될 수 있고, 저장매체는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 서버, 휘발성 매체, 비휘발성 매체 등과 같은 장치일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지는 않는다. 저장매체에는 이 밖에도 프로세서(30)가 작업을 수행하기 위해 필요로 하는 데이터 등이 더 저장될 수 있다.

프로세서(30)는 검사부(20)에 제어신호를 전기적 신호의 형태로 전달하여, 게이지(22)를 회전시키며 검사가 이루어지도록 제어를 수행할 수 있다. 프로세서(30)의 제어에 따라, 게이지(22)는 회전하며 하강하거나, 정지하거나, 회전하며 상승할 수 있다. 구체적인 게이지(22)를 이용한 스터드 홀(H) 검사과정에 대해서는 도 9 내지 도 14를 이용해 후술한다.

프로세서(30)는 구동부(27)로부터 전달받은 전기적 신호에 따라 나사산 이상여부를 결정하고, 나사산 이상여부를 알림부(26)가 표시하도록 알림부(26)에 전기적 신호를 전달하는 제어를 수행할 수 있다. 프로세서(30)는 소정 크기 이상의 오버토크가 발생한 경우 나사산에 이상이 생긴 것으로 판단하거나, 소정 빈도 이상의 오버토크가 발생하는 경우 나사산에 이상이 생긴 것으로 판단할 수 있다.

프로세서(30)에는 디스플레이 장치(31)가 배치되어, 프로세서(30)에서 연산되는 내용과 현재 검사부(20) 등의 상태를 디스플레이 할 수 있고, 터치가 가능한 디스플레이로 구성되어 작업자로부터 명령을 입력받는 입력부의 역할을 수행할 수 있다.

프로세서(30)는 고정부(10)의 상단에 배치될 수 있다. 도시된 것과 같이, 지지기둥(12)의 상단에 프로세서(30)가 결합될 수 있다.

동작과정

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)를 플랜지(F) 상에서 옮기는 상황을 나타낸 도면이다.

검사하고자 하는 스터드 홀(H)로 작업자가 스터드 홀 검사장치(1)를 파지하여 옮길 수 있다. 고정부(10)와 검사부(20)가 결합된 상태에서 손잡이를 작업자가 파지해 스터드 홀 검사장치(1)를 들어올리고 내려놓는 방식으로 스터드 홀 검사장치(1)를 옮길 수 있다. 고정 기저부(11)의 중심에 형성된 구멍이 스터드 홀(H)과 최대한 동심을 이룰 수 있도록 작업자가 스터드 홀 검사장치(1)를 정렬하고, 스터드 홀(H)에 게이지(22)를 삽입시키며 스터드 홀 검사장치(1)를 플랜지(F)에 안착시킬 수 있다. 스터드 홀(H)의 주변 영역에 접촉하며 밀착할 수 있도록, 작업자는 고정제어수단을 조작하여 전자석에 전원을 인가하여 자기력에 의해 스터드 홀 검사장치(1)가 플랜지(F)에 고정되도록 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 검사 하우징(21)의 하우징 고정부(10)에 대한 결합을 해제하는 상황을 도시한 도면이다.

고정부(10)에 검사부(20)가 고정된 상태에서는 게이지(22)를 하강시키며 검사를 수행할 수 없으므로, 고정부(10)와 검사부(20)의 결합을 해제해야 한다. 플런저(14)를 작업자가 누르는 방식으로, 고정부(10)의 하우징 결합부(13)와 검사부(20)의 검사 하우징(21)의 결합이 해제될 수 있다. 검사 하우징(21)의 하측에 배치되는 게이지(22)가 스터드 홀(H)에 삽입되어 게이지(22)의 나사산이 스터드 홀(H)의 내측면에 형성된 암나사산에 안착된 상태이므로, 하우징 결합부(13)와 검사 하우징(21)의 결합이 해제되어도 게이지(22)와 검사 하우징(21)이 급격히 낙하하는 등의 문제는 발생하지 않을 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 검사부(20)가 회전함으로써 손잡이부(23)가 지지기둥(12)에 접촉하는 상황을 도시한 도면이다. 도 10과 도 11은 도 9의 상황 이후 검사 하우징(21)은 회전을 정지한 상태에서 게이지(22)가 회전하여 검사부(20)가 하강하는 상황을 각기 다르게 도시한 도면이다.

프로세서(30)는 검사부(20)를 제어하여 구동부(27)가 동작하도록 할 수 있다. 구동부(27)는 검사 하우징(21)에 배치되어 게이지(22)를 검사 하우징(21)에 대해 상대적으로 회전하도록 하는 역할을 한다. 그러나 검사 하우징(21)과 게이지(22) 및 구동부(27)를 살펴볼 때, 게이지(22)가 스터드 홀(H)의 내측면에 형성된 암나사산에 안착된 것이 다른 구성요소와의 유일한 접점이므로, 게이지(22)가 스터드 홀(H)의 암나사산에 안착된 상태로, 검사 하우징(21)이 도 9에서와 같이 회전하게 된다.

검사 하우징(21)은 손잡이부(23)가 지지기둥(12)에 접촉할 때까지 회전한다. 지지기둥(12)에 손잡이부(23)가 접촉함으로써, 검사 하우징(21)은 더 이상 동일한 방향으로 회전하지 못한다. 도 10에서와 같이 검사 하우징(21)이 위에서 하방으로 바라볼 때 시계방향을 따라 회전할 경우, 제3 지지기둥(123)과 제4 지지기둥(124)에 손잡이부(23)가 접촉하여 지지될 수 있다.

검사 하우징(21)의 위치가 고정된 상태에서 구동부(27)는 계속 작동하고 있는 상태이므로, 도 10에서와 같이 스터드 홀(H)의 내측면에 형성된 암나사산을 따라 게이지(22)의 수나사산(221)이 미끄러지면서 게이지(22)의 회전이 이루어질 수 있다. 게이지(22)가 스터드 홀(H)에 나사결합된 상태에서 회전하므로, 게이지(22)는 스터드 홀(H)을 따라 승강한다.

손잡이부(23)와 지지기둥(12)은 서로 접촉하긴 하지만 손잡이부(23)가 더 이상 당초 회전하던 방향으로 회전하지 못하도록 그 움직임을 지지기둥(12)이 제한할 뿐, 다른 방향으로 손잡이부(23)가 움직이는 것을 제한하지는 못한다. 따라서 손잡이부(23)는 지지기둥(12)에 접촉한 상태에서도 상하로 움직이거나, 복수의 지지기둥(12)들의 내외측으로 이동하거나, 기울어지는 것에 제한이 없다. 특히 손잡이부(23)와 지지기둥(12) 모두 원기둥 형태로 형성되어, 접촉하는 부분이 매우 작은 점에 가깝게 형성될 수 있다. 따라서 게이지(22)가 회전에 따라 스터드 홀(H)에서 승강할 때, 손잡이부(23)와 이에 연결된 검사 하우징(21)의 위치나 자세가 고정되지 않으므로, 게이지(22)의 수나사산(221)과 스터드 홀(H)의 암나사산이 가장 잘 맞물리는 상태로 승강이 이루어질 수 있도록 자동조심이 이루어질 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 검사부(20)가 최대로 하강하여 정지한 상황을 도시한 도면이다.

게이지(22)가 회전하며 하강함에 따라, 게이지(22)에 연결된 검사 하우징(21) 역시 하강한다. 게이지(22)는 회전 및 하강하면서 구동부(27)를 이용해 나사산 이상여부를 판단한다. 만약 이상이 있는 것으로 판단되면, 프로세서(30)는 알림부(26)에 제어신호를 전달하여 작업자에게 알림이 이루어지도록 한다. 도 12와 같이 제1 위치센서(41)와 제2 위치센서(42)로부터 획득된 정보로부터 프로세서(30)가 판단할 때, 게이지(22)가 검사대상이 되는 스터드 홀(H)의 암사사산을 전부 검사한 것으로 판단되면, 프로세서(30)는 게이지(22)가 회전을 정지하도록 제어한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 게이지(22)가 회전함으로써 상승하는 상황을 도시한 도면이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 홀 검사장치(1)의 검사부(20)가 최대로 상승하여 정지한 상황을 도시한 도면이다.

검사가 종료되었으므로, 스터드 홀 검사장치(1)는 게이지(22)를 반대방향으로 회전시켜 취외시킬 수 있다. 게이지(22)를 반대방향으로 회전시키려고 할 때, 최초 게이지(22)가 하강할 때와 같이 게이지(22)는 정지한 상태에서 검사 하우징(21)이 먼저 지지기둥(12)과 손잡이부(23)가 만날 때까지 회전하고, 손잡이부(23)가 지지기둥(12)에 의해 지지된 상태에서 게이지(22)가 회전하며 상승을 시작할 수 있다. 이 때 검사 하우징(21)과 게이지(22)가 회전하는 방향은, 게이지(22)가 하강할 때 검사 하우징(21)과 게이지(22)가 회전한 방향과 반대이다. 손잡이부(23) 역시 반대로 제1 지지기둥(121)과 제2 지지기둥(122)에 의해 지지된다. 다만 승강시 각 구성요소의 회전방향과 손잡이부(23)가 지지되는 지지기둥(12)은 나사산이 형성된 방향에 따라 변경될 수 있다.

게이지(22)가 상승하면서도 구동부(27)가 암나사산을 검사할 수 있다. 제1 위치센서(41)와 제2 위치센서(42)로부터 획득된 정보로부터 프로세서(30)가 판단할 때, 게이지(22)가 검사대상이 되는 스터드 홀(H)로부터 완전히 취외되었다고 판단되면, 프로세서(30)는 게이지(22)가 회전을 정지하도록 제어한다.

이후, 작업자는 검사 하우징(21)을 하우징 결합부(13)에 결합시킬 수 있다. 작업자는 고정제어수단을 조작하여 전자석의 자성을 제거해 고정 기저부(11)가 플랜지(F)에 고정되지 않도록 제어를 수행할 수 있다. 이후 작업자는 손잡이부(23)를 파지하고 들어 다음 검사를 위한 스터드 홀(H)로 스터드 홀 검사장치(1)를 이동시킬 수 있다. 자동으로 게이지(22)의 승강과 스터드 홀(H)의 나사산 이상여부의 판단이 이루어지며, 작업자는 작동을 완료한 스터드 홀 검사장치(1)를 들어 이동시키는 것이 전부이므로, 작업자의 작업 부담이 대폭 줄어들 수 있고, 빠르고 정확한 나사산 이상여부 판단이 가능하다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의 하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의 하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의 하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 스터드 홀 검사장치
10 : 고정부
11 : 고정 기저부
12 : 지지기둥
13 : 하우징 결합부
14 : 플런저
20 : 검사부
21 : 검사 하우징
22 : 게이지
23 : 손잡이부
24 : 배선가이드
25 : 전장박스
26 : 알림부
27 : 구동부
30 : 프로세서
40 : 위치센서부
41 : 제1 위치센서
42 : 제2 위치센서
31 : 디스플레이 장치
111 : 상부 디스크
112 : 중간 디스크
113 : 하부 디스크
114 : 디스크 기둥
121 : 제1 지지기둥
122 : 제2 지지기둥
123 : 제3 지지기둥
124 : 제4 지지기둥
221 : 수나사산
222 : 연결부
231 : 제1 손잡이
232 : 제2 손잡이
271 : 축부재
272 : 게이지 결합부
F : 플랜지
H : 스터드 홀

Claims

스터드 홀의 주변 영역에 접촉하는 고정부; 및
상기 고정부에 분리 가능하게 결합되는 검사 하우징과, 상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 스터드 홀에 삽입되어 회전하며 승강해 상기 스터드 홀의 내측면에 형성된 암나사산을 검사 하도록, 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 게이지를 구비하는 검사부를 포함하고,
상기 고정부는, 상기 검사 하우징이 연장된 방향과 평행하게 연장되되 서로 이격된 상태로 상기 검사 하우징을 둘러싸며 배치되는 복수의 지지기둥을 포함하고,
상기 검사부는, 상기 복수의 지지기둥 중 서로 인접한 2개의 지지기둥 사이의 공간을 통해 외측으로, 상기 검사 하우징이 연장된 방향을 가로지르며 상기 검사 하우징으로부터 돌출되는 손잡이부를 더 구비하는, 스터드 홀 검사장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 지지기둥은, 제1 지지기둥, 상기 검사 하우징을 중심으로 상기 제1 지지기둥에 대해 대칭되는 위치에 배치되는 제2 지지기둥, 제3 지지기둥 및 상기 검사 하우징을 중심으로 상기 제3 지지기둥에 대해 대칭되는 위치에 배치되는 제4 지지기둥을 포함하고,
상기 손잡이부는, 상기 제1 지지기둥과 상기 제3 지지기둥 사이에 배치되는 제1 손잡이와, 상기 검사 하우징을 중심으로 상기 제1 손잡이와 대칭되게, 상기 제2 지지기둥과 상기 제4 지지기둥 사이에 배치되는 제2 손잡이를 포함하고,
상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 검사부의 구동에 따라 상기 게이지가 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전하며 승강하도록, 상기 손잡이부가 상기 제1 지지기둥과 상기 제2 지지기둥에 접촉하여 지지되거나, 상기 제3 지지기둥과 상기 제4 지지기둥에 접촉하여 지지되는, 스터드 홀 검사장치.
스터드 홀의 주변 영역에 접촉하는 고정부; 및
상기 고정부에 분리 가능하게 결합되는 검사 하우징과, 상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 스터드 홀에 삽입되어 회전하며 승강해 상기 스터드 홀의 내측면에 형성된 암나사산을 검사 하도록, 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 게이지를 구비하는 검사부를 포함하고,
상기 고정부는, 상기 검사 하우징이 분리 가능하게 결합될 수 있는 하우징 결합부와, 조작에 의해 상기 하우징 결합부에 대한 상기 검사 하우징의 결합을 해제할 수 있도록 마련되는 플런저를 포함하는, 스터드 홀 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 고정부는, 상기 스터드 홀의 주변 영역에 접촉하며 밀착할 수 있도록, 전원이 인가됨에 따라 자성을 가질 수 있는 전자석을 구비하는 고정 기저부를 포함하는, 스터드 홀 검사장치.
제5항에 있어서,
상기 고정 기저부는, 상기 검사부를 둘러싸는 환형으로 형성되는, 스터드 홀 검사장치.
스터드 홀의 주변 영역에 접촉하는 고정부;
상기 고정부에 분리 가능하게 결합되는 검사 하우징과, 상기 스터드 홀의 나사산 이상여부를 표시할 수 있는 알림부와, 상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 스터드 홀에 삽입되어 회전하며 승강해 상기 스터드 홀의 내측면에 형성된 암나사산을 검사 하도록, 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 게이지를 구비하는 검사부; 및
상기 검사부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는:
상기 게이지로부터 전달받은 전기적 신호에 따라, 상기 나사산 이상여부를 결정하고, 상기 나사산 이상여부를 상기 알림부가 표시하도록 제어하는, 스터드 홀 검사장치.
스터드 홀의 주변 영역에 접촉하는 고정부; 및
상기 고정부에 분리 가능하게 결합되는 검사 하우징과, 상기 검사 하우징의 상기 고정부에 대한 결합이 해제되었을 때, 상기 스터드 홀에 삽입되어 회전하며 승강해 상기 스터드 홀의 내측면에 형성된 암나사산을 검사 하도록, 상기 검사 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 게이지와, 상기 검사 하우징에 내장되고 상기 게이지에 전달될 구동력을 생성하는 구동부를 구비하는 검사부를 포함하고,
상기 게이지는, 상기 구동부가 생성한 구동력에 의해 회전하는, 스터드 홀 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 검사 하우징이 연장된 방향을 따라 상기 검사 하우징이 승강한 정도를 획득할 수 있는 위치센서부를 더 포함하는, 스터드 홀 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 게이지의 외측면에는, 상기 암나사산에 맞물릴 수 있는 수나사산이 형성되는, 스터드 홀 검사장치.