KR102296221B1 - 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 - Google Patents
원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102296221B1 KR102296221B1 KR1020200182107A KR20200182107A KR102296221B1 KR 102296221 B1 KR102296221 B1 KR 102296221B1 KR 1020200182107 A KR1020200182107 A KR 1020200182107A KR 20200182107 A KR20200182107 A KR 20200182107A KR 102296221 B1 KR102296221 B1 KR 102296221B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- cutting
- pad
- reactor
- lower head
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/017—Inspection or maintenance of pipe-lines or tubes in nuclear installations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
- B23C3/12—Trimming or finishing edges, e.g. deburring welded corners
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
- B23P6/04—Repairing fractures or cracked metal parts or products, e.g. castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2220/00—Details of milling processes
- B23C2220/20—Deburring
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
본 발명은 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치에 관한 것으로, 원자로 하부 헤드의 외면에 부착되는 부착유닛, 부착유닛과 분리 가능하게 마련되며 부착유닛을 지지하는 지지유닛, 부착유닛에 연결되며 패드를 절삭 가공하는 절삭유닛, 및 패드에 대한 상기 절삭유닛의 위치를 선택적으로 이동시키는 이송유닛을 포함하는 것에 의하여, 원자로 하부 헤드 보수용 패드를 정확하고 안전하게 절삭 가공하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명의 실시예는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 원자로 하부 헤드 보수용 패드를 정확하고 안전하게 절삭 가공할 수 있는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치에 관한 것이다.
원자로 하부 헤드에는 BMI 노즐(Bottom Mounted Instrumentaion Nozzle)이 구비되며, BMI 노즐을 통하여 각종 계측 장치들이 원자로 내부로 삽입되어 원전 가동중 계측을 수행할 수 있다.
노즐(BMI 노즐)은 원자로 하부 헤드를 관통하도록 마련되며, 노즐과 원자로 하부 헤드는 J-그루브(groove) 형태의 용접부에 의해 접합(용접)될 수 있다.
한편, 원자력 발전소의 장기간 운전에 의해, 노즐의 용접부에 피로(또는 부식) 및 일차수응력부식균열(PWSCC, Primary Water Corrosion Cracking)이 발생하면, 방사능에 오염된 원자로 내부의 일차냉각재가 외부로 누설되어 원자력 발전소의 안전 운전을 저해하게 되므로, 용접부에 이상 발생시 용접부의 보수가 신속하게 이루어질 수 있어야 한다.
노즐의 용접부의 보수는, 누설이 발생된 부위의 노즐을 제거한 상태에서, 원자로 하부 헤드의 외면에 육성용접(overlay welding)으로 패드(pad)를 형성하고, 패드를 절삭 가공 및 보링 가공한 후, 신규 노즐을 삽입하고, 패드에 다시 용접부를 형성함으로써 행해질 수 있다.
그러나, 원자로 하부 헤드의 하부 공간은 매우 협소함으로 인해 작업자가 접근 및 작업하기 어려운 문제점이 있으며, 작업자가 직접 접근하는 경우에는 방사선에 노출될 위험성이 높은 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 노즐의 용접부의 보수를 보다 용이하고 정확하게 수행하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 원자로 하부 헤드 보수용 패드를 정확하고 안전하게 절삭 가공할 수 있는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명의 실시예는 원자로 하부 헤드에 마련되는 노즐 용접부의 보수를 위한 패드를 정확하고 안정적으로 절삭 가공할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 구조를 간소화하고, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 원자로 하부 헤드의 손상을 최소화하면서, 절삭 가공 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 작업자의 방사선 피폭을 최소화하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드의 외면에 형성되는 패드를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공장치는, 원자로 하부 헤드의 외면에 부착되는 부착유닛, 부착유닛과 분리 가능하게 마련되며 부착유닛을 지지하는 지지유닛, 부착유닛에 연결되며 패드를 절삭 가공하는 절삭유닛, 및 패드에 대한 상기 절삭유닛의 위치를 선택적으로 이동시키는 이송유닛을 포함한다.
이는, 원자로 하부 헤드 보수용 패드를 정확하고 안전하게 절삭 가공하기 위함이다.
즉, 노즐의 용접부의 보수는, 누설이 발생된 부위의 노즐을 제거한 상태에서, 원자로 하부 헤드의 외면에 육성용접으로 패드(pad)를 형성하고, 패드를 절삭 가공 및 보링 가공한 후, 신규 노즐을 삽입하고, 패드에 다시 용접부를 형성함으로써 행해질 수 있다.
그러나, 원자로 하부 헤드의 하부 공간은 매우 협소함으로 인해 작업자가 접근 및 작업하기 어려운 문제점이 있으며, 작업자가 직접 접근하는 경우에는 방사선에 노출될 위험성이 높은 문제점이 있다.
하지만, 본 발명의 실시예는 부착유닛을 매개로 원자로 하부 헤드에 부착되는 절삭유닛을 이용하여 패드를 원격으로 절삭 가공하는 것에 의하여, 작업자의 방사선 피폭을 최소화하면서 패드의 절삭 가공을 정확하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
무엇보다도, 본 발명의 실시예는 부착유닛과 지지유닛을 분리 가능한 구조로 마련하는 것에 의하여, 원자로 하부 헤드의 하부 공간에서 절삭 가공장치를 보다 용이하게 배치 및 이송하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
부착유닛은 원자로 하부 헤드의 외면에 부착 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.
일 예로, 부착유닛은, 베이스프레임, 및 원자로 하부 헤드와 상호 인력(attractive force)이 작용하도록 베이스프레임에 마련되는 자성부를 포함할 수 있으며, 원자로 하부 헤드에 분리 가능하게 부착될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 자성부는, 원자로 하부 헤드와 상호 인력에 의해 원자로 하부 헤드에 부착되는 마그네트, 마그네트를 지지하는 마그네트 홀더, 및 베이스프레임에 대해 마그네트 홀더를 회전 가능하게 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 자성부와 원자로 하부 헤드 간의 상호 인력에 의해 부착유닛이 원자로 하부 헤드에 부착되도록 하는 것에 의하여, 부착유닛을 원자로 하부 헤드에 부착하기 위해 용접 공정을 수행하거나, 볼트 체결을 위한 체결홀을 형성하지 않아도 되므로, 원자로 하부 헤드의 손상 및 구조적 강성 저하없이 부착유닛의 부착 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 부착유닛의 부착 공정을 간소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 연결부재로 매개로 마그네트 홀더와 베이스프레임을 연결하는 것에 의하여, 원자로 하부 헤드의 외면 곡률에 구애받지 않고 마그네트 홀더의 위치 및 자세를 변경할 수 있으므로, 원자로 하부 헤드의 외면 곡률에 대응하여 마그네트 홀더(마그네트)의 위치 및 자세를 최적화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
바람직하게, 마그네트는 원자로 하부 헤드의 외면이 밀착되는 안착면을 포함할 수 있고, 안착면은 원자로 하부 헤드의 외면에 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 제공될 수 있다.
이와 같이, 마그네트에 곡면으로 이루어진 안착면을 마련하고, 원자로 하부 헤드의 외면이 안착면에 밀착되도록 하는 것에 의하여, 원자로 하부 헤드와 마그네트 간의 자속 누설을 최소화할 수 있으므로, 원자로 하부 헤드와 마그네트의 접촉 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 패드의 절삭 공정 중에 진동 및 반력이 발생하더라도, 절삭유닛의 위치를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게 자성부는 이격되게 복수개가 마련될 수 있고, 복수개의 자성부는 서로 다른 위치에서 서로 다른 자세로 원자로 하부 헤드에 부착될 수 있다.
이와 같이, 복수개의 자성부를 매개로 부착유닛이 원자로 하부 헤드에 부착되도록 하는 것에 의하여, 부착유닛의 부착 상태를 보다 튼튼하고 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 부착유닛 및 지지유닛은 서로 분리된 상태로 제공되고, 부착유닛을 원자로 하부 헤드의 외면에 먼저 부착한 후, 부착유닛에 지지유닛을 조립할 수 있다. 이와 같이, 부착유닛 및 지지유닛이 서로 분리되도록 하는 것에 의하여, 조립성 및 장착성을 향상시키고, 원자로 하부 헤드의 협소한 하부 공간에서 절삭 가공장치의 조립 및 이송을 보다 원활하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
절삭유닛으로서는 패드를 절삭 가공할 수 있는 다양한 절삭수단이 사용될 수 있다.
일 예로, 절삭유닛은, 부착유닛에 연결되며 구동력을 제공하는 절삭구동부, 절삭구동부에 의해 회전하는 마련되는 스핀들, 및 스핀들에 의해 회전하며 패드를 절삭하는 가공툴을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 베이스프레임에는 관통부가 형성되고, 절삭유닛은 관통부를 통과하여 패드를 절삭 가공할 수 있다.
이와 같이, 베이스프레임에 관통부를 마련하고 절삭유닛이 관통부를 통과하도록 하는 것에 의하여, 절삭유닛의 배치 및 작동에 필요한 공간을 최소화하고, 설계자유도 및 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이송유닛은, 패드에 대해 Y축 방향을 따라 절삭유닛을 이송하는 제1이송부, 패드에 대해 X축 방향을 따라 절삭유닛을 이송하는 제2이송부, 및 패드에 대해 Z축 방향을 따라 절삭유닛을 이송하는 제3이송부를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1이송부는, 부착유닛에 연결되는 제1베이스부재, Y축 방향을 따라 제1베이스부재에 대해 이동하는 제1이동부재, 및 제1이동부재를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제1구동부를 포함할 수 있다. 또한, 제2이송부는, 제1이동부재에 연결되는 제2베이스부재, X축 방향을 따라 제2베이스부재에 대해 이동하는 제2이동부재, 및 제2이동부재를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제2구동부를 포함할 수 있다. 또한, 제3이송부는, 제2이동부재에 연결되는 제3베이스부재, Z축 방향을 따라 제3베이스부재에 대해 직선 이동하는 제3이동부재, 및 제3이동부재를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제3구동부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 제3베이스부재는 지면에 수직한 수직선을 기준으로 경사지게 마련되고, 제3이동부재 및 절삭유닛은 제3베이스부재를 따라 패드에 접근 및 이격되는 방향으로 이동할 수 있다.
이와 같이, 절삭유닛이 경사지게 배치되는 제3베이스부재를 따라 패드에 접근 및 이격되는 방향으로 이동하도록 하는 것에 의하여, 절삭유닛에 의한 절삭 공정 중에 발생하는 가공 반력(reaction force)을 저감시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게, 제3베이스부재는 원자로 하부 헤드의 외면의 법선 방향(원자로 하부 헤드의 외면에 접하는 접선에 수직한 방향)을 따라 배치되고, 제3이동부재 및 절삭유닛은 법선 방향을 따라 이동하도록 구성된다. 이와 같이, 절삭유닛이 원자로 하부 헤드의 외면의 법선 방향으로 이동하도록 하는 것에 의하여, 절삭유닛에 의한 패드의 절삭 공정중에 절삭유닛에 작용하는 반력을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치는, 지지유닛을 상하 방향을 따라 선택적으로 승강시키는 리프팅유닛을 포함할 수 있다.
리프팅유닛은 지지유닛에 지지되는 부착유닛을 선택적으로 승강시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.
일 예로, 리프팅유닛은, 베이스 테이블, 베이스 테이블의 상부에 이격되게 마련되며 지지유닛이 안착되는 리프팅 테이블, 일단은 베이스 테이블에 회전 가능하게 연결되고 다른 일단은 리프팅 테이블에 회전 가능하게 연결되는 제1링크부재, 및 제1링크부재와 교차하도록 제1링크부재에 회전 가능하게 결합되며 일단은 베이스 테이블에 회전 가능하게 연결되고 다른 일단은 리프팅 테이블에 회전 가능하게 연결되는 제2링크부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치는, 지면을 따라 구름 이동 가능하게 지지유닛에 마련되는 구름부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치는, 절삭유닛 및 이송유닛을 원격 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드를 정확하고 안전하게 절삭 가공하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면 원자로 하부 헤드에 마련되는 노즐 용접부의 보수를 위한 패드를 정확하고 안정적으로 절삭 가공하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 구조를 간소화하고, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 원자로 하부 헤드의 손상을 최소화하면서, 절삭 가공 정밀도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 작업자의 방사선 피폭을 최소화하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치를 설명하기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 이송유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 절삭유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 부착유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 원자로 하부 헤드의 보수 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 구름부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치를 설명하기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 이송유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 절삭유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 부착유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 원자로 하부 헤드의 보수 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치로서, 구름부재를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 형성되는 패드(30)를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공장치(10)는, 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 부착되는 부착유닛(100), 부착유닛(100)과 분리 가능하게 마련되며 부착유닛(100)을 지지하는 지지유닛(200), 부착유닛(100)에 연결되며 패드(30)를 절삭 가공하는 절삭유닛(300), 및 패드(30)에 대한 상기 절삭유닛(300)의 위치를 선택적으로 이동시키는 이송유닛(400)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치(10)는, 누설이 발생된 노즐(22)의 용접부를 보수하기 위해, 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 형성된 패드(30)(예를 들어, 패드의 둘레)를 절삭 가공(형상 가공)하는데 사용될 수 있다.
참고로, 도 6을 참조하면, 원자로 하부 헤드(20)의 노즐(22)에서의 J-그루브 누설에 대한 보수 공정은, (a)노즐(22)의 하단부 제거 → (b)육성용접(overlay welding)으로 노즐(22)의 절단부를 덮도록 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 패드(30) 형성 → (c)패드(30) 주변 절삭 가공 → (d)패드(30) 내부 보링 가공 → (e)신규 노즐(22')을 부착 및 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 5, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 부착유닛(100)은 원자로 하부 헤드(20)에 부착되며, 패드(30)에 대해 절삭유닛(300)을 지지하도록 마련된다.
부착유닛(100)은 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 부착 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 부착유닛(100)의 구조 및 부착방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 부착유닛(100)은, 베이스프레임(110), 및 원자로 하부 헤드(20)와 상호 인력(attractive force)이 작용하도록 베이스프레임(110)에 마련되는 자성부(120)를 포함할 수 있으며, 원자로 하부 헤드(20)에 분리 가능하게 부착될 수 있다.
베이스프레임(110)은 소정 사이즈를 갖는 사각 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 베이스프레임을 원형 플레이트 형태 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.
자성부(120)는 원자로 하부 헤드(20)(예를 들어, 저탄소강 재질)와 상호 인력이 작용 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 자성부(120)의 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
일 예로, 자성부(120)는, 원자로 하부 헤드(20)와 상호 인력에 의해 원자로 하부 헤드(20)에 부착되는 마그네트(122), 마그네트(122)를 지지하는 마그네트 홀더(124), 및 베이스프레임(110)에 대해 마그네트 홀더를 회전 가능하게 연결하는 연결부재(126)를 포함할 수 있다.
마그네트(122)로서는 원자로 하부 헤드(20)와 상호 인력에 의해 원자로 하부 헤드(20)에 부착될 수 있는 통상의 자성체(예를 들어, 전자석 또는 영구자석)가 사용될 수 있으며, 자성체의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 마그네트(122)는 대략 사각 블록 형태로 형성될 수 있다.
마그네트 홀더(124)는 마그네트(122)의 둘레 일부를 지지하도록 제공될 수 있으며, 마그네트 홀더(124)의 구조 및 형상은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
연결부재(126)로서는 베이스프레임(110)에 대해 마그네트 홀더(124)를 회전 가능하게 연결 가능한 다양한 부재가 사용될 수 있다. 일 예로, 연결부재(126)로서는 볼 링크(일단부에 구형태의 회전연결부를 갖는 부재) 또는 유니버셜 조인트가 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 자성부(120)와 원자로 하부 헤드(20) 간의 상호 인력에 의해 부착유닛(100)이 원자로 하부 헤드(20)에 부착되도록 하는 것에 의하여, 부착유닛(100)을 원자로 하부 헤드(20)에 부착하기 위해 용접 공정을 수행하거나, 볼트 체결을 위한 체결홀을 형성하지 않아도 되므로, 원자로 하부 헤드(20)의 손상 및 구조적 강성 저하없이 부착유닛(100)의 부착 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 부착유닛(100)의 부착 공정을 간소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 연결부재(126)로 매개로 마그네트 홀더(124)와 베이스프레임(110)을 연결하는 것에 의하여, 원자로 하부 헤드(20)의 외면 곡률에 구애받지 않고 마그네트 홀더(124)의 위치 및 자세를 변경할 수 있으므로, 원자로 하부 헤드(20)의 외면 곡률에 대응하여 마그네트 홀더(124)(마그네트)의 위치 및 자세를 최적화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
바람직하게, 마그네트(122)는 원자로 하부 헤드(20)의 외면이 밀착되는 안착면(122a)을 포함할 수 있고, 안착면(122a)은 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 제공될 수 있다.
이와 같이, 마그네트(122)에 곡면으로 이루어진 안착면(122a)을 마련하고, 원자로 하부 헤드(20)의 외면이 안착면(122a)에 밀착되도록 하는 것에 의하여, 원자로 하부 헤드(20)와 마그네트(122) 간의 자속 누설을 최소화할 수 있으므로, 원자로 하부 헤드(20)와 마그네트(122)의 접촉 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 패드(30)의 절삭 공정 중에 진동 및 반력이 발생하더라도, 절삭유닛(300)의 위치를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게 자성부(120)는 이격되게 복수개가 마련될 수 있고, 복수개의 자성부(120)는 서로 다른 위치에서 서로 다른 자세로 원자로 하부 헤드(20)에 부착될 수 있다.
이와 같이, 복수개의 자성부(120)를 매개로 부착유닛(100)이 원자로 하부 헤드(20)에 부착되도록 하는 것에 의하여, 부착유닛(100)의 부착 상태를 보다 튼튼하고 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
일 예로, 자성부(120)는 베이스프레임(110)의 4개의 모서리 부위에 각각 인접하게 마련될 수 있으며, 각 자성부(120)의 마그네트(122)는 원자로 하부 헤드(20)의 외면의 곡률에 대응하여 서로 다른 자세로 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 부착될 수 있다.
지지유닛(200)은 부착유닛(100)과 선택적으로 분리 가능하게 마련되며, 부착유닛(100)을 지지하도록 구성된다.
지지유닛(200)은 부착유닛(100)을 지지할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 지지유닛(200)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 지지유닛(200)은 복수개의 프레임부재를 조합하여 구성될 수 있으며, 부착유닛(100)의 배면 일부를 부분적으로 지지하도록 구성될 수 있다.
여기서, 부착유닛(100)이 지지유닛(200)에 분리 가능하게 마련된다 함은, 부착유닛(100)이 지지유닛(200)과 함께 하나의 장치를 이루도록 결합되거나, 서로 독립적인 2개의 부품으로 분리되는 것으로 이해될 수 있다. 일 예로, 부착유닛(100)과 지지유닛(200)은 통상의 체결부재(예를 들어, 볼트)를 매개로 결합 상태가 유지되거나 해제(분리)될 수 있다.
바람직하게, 부착유닛(100) 및 지지유닛(200)(예를 들어, 절삭유닛 포함)은 서로 분리된 상태로 제공되고, 부착유닛(100)을 원자로 하부 헤드(20)의 외면에 먼저 부착한 후, 부착유닛(100)에 지지유닛(200)을 조립할 수 있다. 이와 같이, 부착유닛(100) 및 지지유닛(200)이 서로 분리되도록 하는 것에 의하여, 조립성 및 장착성을 향상시키고, 원자로 하부 헤드(20)의 협소한 하부 공간에서 절삭 가공장치(10)의 조립 및 이송을 보다 원활하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
절삭유닛(300)은 패드(30)를 절삭 가공하게 위해 마련되며, 부착유닛(100)에 연결(지지)된다.
절삭유닛(300)으로서는 패드(30)를 절삭 가공할 수 있는 다양한 절삭수단이 사용될 수 있으며, 절삭유닛(300)의 구조 및 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 절삭유닛(300)은, 부착유닛(100)에 연결되며 구동력을 제공하는 절삭구동부(310)(예를 들어, 모터), 절삭구동부(310)에 의해 회전하는 마련되는 스핀들(320), 및 스핀들(320)에 의해 회전하며 패드(30)를 절삭하는 가공툴(330)(예를 들어, 엔드밀)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 베이스프레임(110)에는 관통부(112)가 형성되고, 절삭유닛(300)은 관통부(112)를 통과하여 패드(30)를 절삭 가공할 수 있다.
관통부(112)는 베이스프레임(110)의 일부(예를 들어, 중앙부 하단)를 부분적으로 제거하여 형성될 수 있으며, 절삭유닛(300)은 베이스프레임(110)의 후방에서 관통부(112)를 통과하여 패드(30)에 접근될 수 있다.
이와 같이, 베이스프레임(110)에 관통부(112)를 마련하고 절삭유닛(300)이 관통부(112)를 통과하도록 하는 것에 의하여, 절삭유닛(300)의 배치 및 작동에 필요한 공간을 최소화하고, 설계자유도 및 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이송유닛(400)은 패드(30)에 대한 절삭유닛(300)의 위치를 선택적으로 이동시키기 위해 마련된다.
바람직하게, 이송유닛(400)은 패드(30)에 대한 절삭유닛(300)의 위치를 3축(예를 들어, X축,Y축,Z축 또는 R축,θ축,Z축) 방향으로 이동시키도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이송유닛(400)은, 패드(30)에 대해 Y축 방향을 따라 절삭유닛(300)을 이송하는 제1이송부(410), 패드(30)에 대해 X축 방향을 따라 절삭유닛(300)을 이송하는 제2이송부(420), 및 패드(30)에 대해 Z축 방향을 따라 절삭유닛(300)을 이송하는 제3이송부(430)를 포함할 수 있다.
제1이송부(410)는 패드(30)에 대해 Y축 방향을 따라 절삭유닛(300)을 이송할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제1이송부(410)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제1이송부(410)는, 부착유닛(100)에 연결되는 제1베이스부재(412), Y축 방향을 따라 제1베이스부재(412)에 대해 이동하는 제1이동부재(414), 및 제1이동부재(414)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제1구동부(416)를 포함할 수 있다.
제1베이스부재(412)는 베이스프레임(110)에 고정될 수 있으며, 제1베이스부재(412)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
제1이동부재(414)는 Y축 방향을 따라 제1베이스부재(412)에 대해 직선 이동하도록 마련된다. 바람직하게, 제1베이스부재(412)에는 제1이동부재(414)의 직선 이동을 가이드하기 위한 슬라이딩 가이드(예를 들어, 리니어 가이드)(미도시)가 마련될 수 있다.
제1구동부(416)는 제1이동부재(414)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하도록 마련되며, 제1구동부(416)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제1구동부(416)로서는 서보 모터가 사용될 수 있으며, 제1이동부재(414)는 제1구동부(416)의 구동력에 의해 회전하는 리드스크류를 따라(Y축 방향을 따라) 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1구동부로서 리니어모터와 같은 여타 다른 통상의 직선운동시스템(Linear Motion System)을 적용하는 것도 가능하다.
절삭유닛(300)은 제1이동부재(414)에 연결(예를 들어, 제2이송부 및 제3이송부를 매개로 연결)될 수 있으며, 제1이동부재(414)의 이동에 기초하여 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
제2이송부(420)는 패드(30)에 대해 X축 방향을 따라 절삭유닛(300)을 이송할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제2이송부(420)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제2이송부(420)는, 제1이동부재(414)에 연결되는 제2베이스부재(422), X축 방향을 따라 제2베이스부재(422)에 대해 이동하는 제2이동부재(424), 및 제2이동부재(424)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제2구동부(426)를 포함할 수 있다.
제2베이스부재(422)는 제1이동부재(414)에 고정될 수 있으며, 제2베이스부재(422)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
제2이동부재(424)는 X축 방향을 따라 제2베이스부재(422)에 대해 직선 이동하도록 마련된다. 바람직하게, 제2베이스부재(422)에는 제2이동부재(424)의 직선 이동을 가이드하기 위한 슬라이딩 가이드(미도시)가 마련될 수 있다.
제2구동부(426)는 제2이동부재(424)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하도록 마련되며, 제2구동부(426)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제2구동부(426)로서는 서보 모터가 사용될 수 있으며, 제2이동부재(424)는 제2구동부(426)의 구동력에 의해 회전하는 리드스크류를 따라(X축 방향을 따라) 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제2구동부로서 리니어모터와 같은 여타 다른 통상의 직선운동시스템을 적용하는 것도 가능하다.
절삭유닛(300)은 제2이동부재(424)에 연결될 수 있으며, 제2이동부재(424)의 이동에 기초하여 X축 방향으로 이동할 수 있다.
제3이송부(430)는 패드(30)에 대해 Z축 방향을 따라 절삭유닛(300)을 이송할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제3이송부(430)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제3이송부(430)는, 제2이동부재(424)에 연결되는 제3베이스부재(432), Z축 방향을 따라 제3베이스부재(432)에 대해 직선 이동하는 제3이동부재(434), 및 제3이동부재(434)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제3구동부(436)를 포함할 수 있다.
제3베이스부재(432)는 제2이동부재(424)에 고정될 수 있으며, 제3베이스부재(432)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
제3이동부재(434)는 Z축 방향을 따라 제3베이스부재(432)에 대해 직선 이동하도록 마련된다. 바람직하게, 제3베이스부재(432)에는 제3이동부재(434)의 직선 이동을 가이드하기 위한 슬라이딩 가이드(미도시)가 마련될 수 있다.
제3구동부(436)는 제3이동부재(434)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하도록 마련되며, 제3구동부(436)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제3구동부(436)로서는 서보 모터가 사용될 수 있으며, 제3이동부재(434)는 제3구동부(436)의 구동력에 의해 회전하는 리드스크류를 따라(Z축 방향을 따라) 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제3구동부로서 리니어모터와 같은 여타 다른 통상의 직선운동시스템을 적용하는 것도 가능하다.
절삭유닛(300)은 제3이동부재(434)에 연결될 수 있으며, 제3이동부재(434)의 이동에 기초하여 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
바람직하게, 제3베이스부재(432)는 지면에 수직한 수직선을 기준으로 경사지게 마련되고, 제3이동부재(434) 및 절삭유닛(300)은 제3베이스부재(432)를 따라 패드(30)에 접근 및 이격되는 방향으로 이동할 수 있다.
이와 같이, 절삭유닛(300)이 경사지게 배치되는 제3베이스부재(432)를 따라 패드(30)에 접근 및 이격되는 방향으로 이동하도록 하는 것에 의하여, 절삭유닛(300)에 의한 절삭 공정 중에 발생하는 가공 반력(reaction force)을 저감시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게, 제3베이스부재(432)는 원자로 하부 헤드(20)의 외면의 법선 방향(원자로 하부 헤드(20)의 외면에 접하는 접선에 수직한 방향)을 따라 배치되고, 제3이동부재(434) 및 절삭유닛(300)은 법선 방향을 따라 이동하도록 구성된다. 이와 같이, 절삭유닛(300)이 원자로 하부 헤드(20)의 외면의 법선 방향으로 이동하도록 하는 것에 의하여, 절삭유닛(300)에 의한 패드(30)의 절삭 공정중에 절삭유닛(300)에 작용하는 반력을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치(10)는, 지지유닛(200)을 상하 방향을 따라 선택적으로 승강시키는 리프팅유닛(500)을 포함할 수 있다.
리프팅유닛(500)은 지지유닛(200)에 지지되는 부착유닛(100)을 선택적으로 승강시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 리프팅유닛(500)의 구조 및 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 리프팅유닛(500)은, 시저스(scissors) 리프팅 방식으로 지지유닛(200)을 상하 방향을 따라 선택적으로 리프팅시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 리프팅유닛(500)은, 베이스 테이블(510), 베이스 테이블(510)의 상부에 이격되게 마련되며 지지유닛(200)이 안착되는 리프팅 테이블(520), 일단은 베이스 테이블(510)에 회전 가능하게 연결되고 다른 일단은 리프팅 테이블(520)에 회전 가능하게 연결되는 제1링크부재(530), 및 제1링크부재(530)와 교차하도록 제1링크부재(530)에 회전 가능하게 결합되며 일단은 베이스 테이블(510)에 회전 가능하게 연결되고 다른 일단은 리프팅 테이블(520)에 회전 가능하게 연결되는 제2링크부재(540)를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1링크부재(530)와 제2링크부재(540)는 대략 X자 형태로 회전 가능하게 결합되며, 제1링크부재(530)의 일단(예를 들어, 하단) 및 제2링크부재(540)의 일단(예를 들어, 하단)이 서로 접근 및 이격되는 방향으로 이동함에 따라, 리프팅 테이블(520)의 상하 위치가 조절될 수 있다.
바람직하게, 리프팅유닛(500)에 의한 지지유닛(200)의 리프팅 높이를 높일 수 있도록, 복수개의 제1링크부재(530)와 복수개의 제2링크부재(540)가 상하 방향을 따라 연속적인 X자 형태로 이루도록 연결될 수 있다.
일 예로, 제1링크부재(530)의 일단(히단)이 제2링크부재(540)의 일단(하단)에 접근되는 방향으로 이동하면, 리프팅 테이블(520)이 상부 방향으로 이동할 수 있다.
이와 반대로, 제1링크부재(530)의 일단(히단)이 제2링크부재(540)의 일단(하단)에 이격되는 방향으로 이동하면, 리프팅 테이블(520)이 하부 방향으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 부착유닛(100)을 원자로 하부 헤드(20)에 부착할 시에는, 지지유닛(200)의 높이를 미세하게 상승(리프팅 테이블 상승)시키면서 마그네트(122)를 원자로 하부 헤드(20)에 부착할 수 있다. 반면, 절삭유닛(300)에 의한 패드(30)의 절삭이 행해지는 중에는 리프팅유닛(500)이 하강(리프팅 테이블 하강)함으로써 주변 부품과 리프팅유닛(500) 간의 간섭을 억제할 수 있다.
제1링크부재(530)와 제2링크부재(540) 간의 상대 이동은 통상의 모터 또는 리드스크류 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 제1링크부재(530)와 제2링크부재(540)의 구동 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치(10)는, 지면을 따라 구름 이동 가능하게 지지유닛(200)에 마련되는 구름부재(210)를 포함할 수 있다.
구름부재(210)로서는 구름 이동 가능한 통상의 롤러 또는 볼이 사용될 수 있으며, 구름부재(210)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 지지유닛(200)의 측면(지지유닛(200)의 눕혀진 상태에서 저면)의 상부 및 하부에는 각각 2개씩 총 4개의 이동롤러가 장착될 수 있다. 구름부재(210)의 개수 및 장착 위치는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들어, 패드(30)의 절삭 가공 중에는, 구름부재(210)가 지지유닛(200)의 측면에 위치할 수 있다. 반면, 지지유닛(200)의 이송시에는, 지지유닛(200)을 옆으로 눕혀 지지유닛(200)의 측면에 마련된 구름부재(210)가 지면에 접촉된 상태에서 구름부재(210)를 매개로 지지유닛(200)을 구름 이동시킬 수 있다.(도 11 참조)
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치(10)는, 절삭유닛(300) 및 이송유닛(400)을 원격 제어하는 제어부(600)를 포함할 수 있다.
일 예로, 제어부(600)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리 및/또는 스토리지에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리 및 스토리지는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
제어부(600)는 절삭유닛(300) 및 이송유닛(400)과 원격 통신 가능하게 연결될 수 있다. 일 예로, 제어부(600)는 절삭유닛(300) 및 이송유닛(400)과 인터넷(또는 케이블)에 의해 연결될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 구내 정보 통신망(LAN), 공중데이터망(PDN), 일반 전화 교환망(PSTN) 등 여타 다른 통신망을 이용하여 절삭유닛(300) 및 이송유닛(400)과 제어부(600)를 원격 통신 가능하게 연결하는 것도 가능하다.
참고로, 제어부(600)는 제1이송부(410), 제2이송부(420) 및 제3이송부(430)를 동시에 제어하는 것에 의하여, 도 10과 같이, 절삭유닛(300)을 원호보간으로 이동시켜 패드(30)의 형상 가공을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 절삭유닛(300) 및 이송유닛(400)을 원격으로 제어하는 것에 의하여, 패드(30)의 절삭 가공 중에 작업자의 피폭을 최소화하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치(10)는, 패드(30)의 절삭상태를 모니터링하기 위한 모니터링 수단(예를 들어, 카메라 및 조명)(미도시)을 포함할 수 있으며, 작업자는 모니터링 수단을 통해 패드(30)의 절삭상태를 실시간으로 확인하면서, 절삭유닛(300)에 의한 패드(30)의 절삭 공정을 제어할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 절삭 가공장치
20 : 원자로 하부 헤드
22 : 노즐
30 : 패드
100 : 부착유닛
110 : 베이스프레임
112 : 관통부
120 : 자성부
122 : 마그네트
122a : 안착면
124 : 마그네트 홀더
126 : 연결부재
200 : 지지유닛
210 : 구름부재
300 : 절삭유닛
310 : 절삭구동부
320 : 스핀들
330 : 가공툴
400 : 이송유닛
410 : 제1이송부
412 : 제1베이스부재
414 : 제1이동부재
416 : 제1구동부
420 : 제2이송부
422 : 제2베이스부재
424 : 제2이동부재
426 : 제2구동부
430 : 제3이송부
432 : 제3베이스부재
434 : 제3이동부재
436 : 제3구동부
500 : 리프팅유닛
510 : 베이스 테이블
520 : 리프팅 테이블
530 : 제1링크부재
540 : 제2링크부재
600 : 제어부
20 : 원자로 하부 헤드
22 : 노즐
30 : 패드
100 : 부착유닛
110 : 베이스프레임
112 : 관통부
120 : 자성부
122 : 마그네트
122a : 안착면
124 : 마그네트 홀더
126 : 연결부재
200 : 지지유닛
210 : 구름부재
300 : 절삭유닛
310 : 절삭구동부
320 : 스핀들
330 : 가공툴
400 : 이송유닛
410 : 제1이송부
412 : 제1베이스부재
414 : 제1이동부재
416 : 제1구동부
420 : 제2이송부
422 : 제2베이스부재
424 : 제2이동부재
426 : 제2구동부
430 : 제3이송부
432 : 제3베이스부재
434 : 제3이동부재
436 : 제3구동부
500 : 리프팅유닛
510 : 베이스 테이블
520 : 리프팅 테이블
530 : 제1링크부재
540 : 제2링크부재
600 : 제어부
Claims (16)
- 원자로 하부 헤드의 외면에 형성되는 패드를 절삭 가공하기 위한 절삭 가공장치로서,
상기 원자로 하부 헤드의 외면에 부착되는 부착유닛;
상기 부착유닛과 분리 가능하게 마련되며, 상기 부착유닛을 지지하는 지지유닛;
상기 부착유닛에 연결되며, 상기 패드를 절삭 가공하는 절삭유닛; 및
상기 패드에 대해 Y축 방향을 따라 상기 절삭유닛을 이송하는 제1이송부, 상기 패드에 대해 X축 방향을 따라 상기 절삭유닛을 이송하는 제2이송부, 및 상기 패드에 대해 Z축 방향을 따라 상기 절삭유닛을 이송하는 제3이송부를 포함하며, 상기 패드에 대한 상기 절삭유닛의 위치를 선택적으로 이동시키는 이송유닛;을 포함하되,
상기 제1이송부는,
상기 부착유닛에 연결되는 제1베이스부재; 상기 Y축 방향을 따라 상기 제1베이스부재에 대해 이동하는 제1이동부재; 및 상기 제1이동부재를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제1구동부;를 포함하고,
상기 제2이송부는,
상기 제1이동부재에 연결되는 제2베이스부재; 상기 X축 방향을 따라 상기 제2베이스부재에 대해 이동하는 제2이동부재; 및 상기 제2이동부재를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제2구동부;를 포함하며,
상기 제3이송부는,
상기 제2이동부재에 연결되는 제3베이스부재; 상기 Z축 방향을 따라 상기 제3베이스부재에 대해 직선 이동하며, 상기 절삭유닛이 연결되는 제3이동부재; 및 상기 제3이동부재를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 제3구동부;를 포함하고,
상기 제3베이스부재는 상기 원자로 하부 헤드의 외면의 법선 방향을 따라 배치되고,
상기 제3이동부재 및 상기 절삭유닛은 상기 법선 방향을 따라 이동하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 부착유닛은,
베이스프레임;
상기 원자로 하부 헤드와 상호 인력(attractive force)이 작용하도록 상기 베이스프레임에 마련되는 자성부;
를 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제6항에 있어서,
상기 자성부는,
상기 원자로 하부 헤드와 상호 인력에 의해 상기 원자로 하부 헤드에 부착되는 마그네트;
상기 마그네트를 지지하는 마그네트 홀더; 및
상기 베이스프레임에 대해 상기 마그네트 홀더를 회전 가능하게 연결하는 연결부재;
를 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제7항에 있어서,
상기 마그네트는 상기 원자로 하부 헤드의 외면이 밀착되는 안착면을 포함하고,
상기 안착면은 상기 원자로 하부 헤드의 외면에 대응하는 곡률을 갖도록 제공되는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제6항에 있어서,
상기 베이스프레임에는 관통부가 형성되고,
상기 절삭유닛은 상기 관통부를 통과하여 상기 패드를 절삭 가공하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제6항에 있어서,
상기 자성부는 이격되게 복수개가 마련되고,
상기 복수개의 자성부는 서로 다른 위치에서 서로 다른 자세로 상기 원자로 하부 헤드에 부착되는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제1항에 있어서,
상기 지지유닛을 상하 방향을 따라 선택적으로 승강시키는 리프팅유닛을 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제11항에 있어서,
상기 리프팅유닛은,
베이스 테이블;
상기 베이스 테이블의 상부에 이격되게 마련되며, 상기 지지유닛이 안착되는 리프팅 테이블;
일단은 상기 베이스 테이블에 회전 가능하게 연결되고, 다른 일단은 상기 리프팅 테이블에 회전 가능하게 연결되는 제1링크부재; 및
상기 제1링크부재와 교차하도록 상기 제1링크부재에 회전 가능하게 결합되며, 일단은 상기 베이스 테이블에 회전 가능하게 연결되고, 다른 일단은 상기 리프팅 테이블에 회전 가능하게 연결되는 제2링크부재;
를 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제1항에 있어서,
지면을 따라 구름 이동 가능하게 상기 지지유닛에 마련되는 구름부재를 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절삭유닛은,
상기 부착유닛에 연결되며, 구동력을 제공하는 절삭구동부;
상기 절삭구동부에 의해 회전하는 마련되는 스핀들; 및
상기 스핀들에 의해 회전하며 상기 패드를 절삭하는 가공툴;
을 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절삭유닛 및 상기 이송유닛을 원격 제어하는 제어부를 포함하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
- 제1항에 있어서,
상기 부착유닛 및 상기 지지유닛은 서로 분리된 상태로 제공되고,
상기 부착유닛을 상기 원자로 하부 헤드의 외면에 먼저 부착한 후, 상기 부착유닛에 상기 지지유닛을 조립하는 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200182107A KR102296221B1 (ko) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200182107A KR102296221B1 (ko) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102296221B1 true KR102296221B1 (ko) | 2021-09-01 |
Family
ID=77779742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200182107A KR102296221B1 (ko) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102296221B1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006123046A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 旋盤 |
KR20090003747A (ko) * | 2007-07-03 | 2009-01-12 | 주식회사 덕천 | 자동용접장치 |
KR101848209B1 (ko) * | 2017-09-06 | 2018-04-11 | 한전케이피에스 주식회사 | 원자로 하부헤드 노즐 절삭가공장치 |
KR102021260B1 (ko) * | 2019-01-31 | 2019-09-11 | 한전케이피에스 주식회사 | 원자로 냉각 시스템의 가공 및 용접 장치 |
-
2020
- 2020-12-23 KR KR1020200182107A patent/KR102296221B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006123046A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 旋盤 |
KR20090003747A (ko) * | 2007-07-03 | 2009-01-12 | 주식회사 덕천 | 자동용접장치 |
KR101848209B1 (ko) * | 2017-09-06 | 2018-04-11 | 한전케이피에스 주식회사 | 원자로 하부헤드 노즐 절삭가공장치 |
KR102021260B1 (ko) * | 2019-01-31 | 2019-09-11 | 한전케이피에스 주식회사 | 원자로 냉각 시스템의 가공 및 용접 장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102296229B1 (ko) | 원자로 하부 헤드 보수용 보링 장치 | |
JP5178000B2 (ja) | 原子炉環境における検査の方法もしくは器具の使用方法 | |
CN106103007B (zh) | 机器人系统 | |
US5787137A (en) | Methods and apparatus for performing repairs and inspections in a reactor pressure vessel of a nuclear reactor | |
EP1536922A1 (en) | Workpiece micro-positioning apparatus | |
KR101848209B1 (ko) | 원자로 하부헤드 노즐 절삭가공장치 | |
JPH08334591A (ja) | 炉心シュラウドのガース溶着部を遠隔検査する装置と方法 | |
WO2007145667A2 (en) | Apparatus and method for inspecting areas surrounding nuclear boiling water reactor core and annulus regions | |
JPS623891A (ja) | 工業用マニピユレ−タと併用するツ−リング装置 | |
US6647605B2 (en) | Machine tool and its pallet changing device | |
WO2004009287A1 (en) | Miniature manipulator for servicing the interior of nuclear steam generator tubes | |
US8574139B2 (en) | Machine tool with automatic tool changer | |
CN110842354A (zh) | 一种激光焊接工作站 | |
KR102296221B1 (ko) | 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 | |
JPH029554B2 (ko) | ||
KR102361577B1 (ko) | 원자로 하부 헤드 보수용 패드 절삭 가공장치 | |
CA2916867C (en) | System and method for nuclear reactor refurbishment | |
EP3323129B1 (en) | Automated work platform assembly | |
US20230173568A1 (en) | Clamp device and processing machine | |
US20140015181A1 (en) | Offset index welding positioner | |
US5864595A (en) | Actuator for facilitating performance of work in a nuclear reactor | |
KR102296232B1 (ko) | 원자로 하부 헤드 보수용 용접 장치 | |
KR102444433B1 (ko) | 원자로 하부 헤드 보수용 보링 장치 | |
EP1074328A2 (en) | Method and apparatus for machining a workpiece using electric discharge machining | |
CN211102138U (zh) | 一种激光焊接工作站 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |