KR102420519B1 - 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전면부에는 레이더 전파를 선박의 용접부 방향으로 출력함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 다시 입력받을 수 있게 하는 레이더 센서를 구비하는 레이더 제어보드, 레이더 센서의 전방에 위치하도록 레이더 제어보드의 전면부에 결합 설치하며, 레이더 센서에서 레이더 제어보드의 전방으로 방사되는 레이더 전파의 출력방향으로 연장되도록 전파보정구가 관통 형성되어, 레이더 센서에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드 전방에 배치된 용접부 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서에 유입되게 가이드하는 입출력 보정부를 포함하는 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치를 제공한다.
Description
본 발명은, 선박 외벽의 용접부 용접비드 높이를 레이더 전파로 검사하는 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 마주보는 상태로 접하는 복수의 강판들을 용접으로 결합하면서 건조가 이루어지게 한다. 따라서, 용접 상태의 품질을 검사하는 것이 중요하며, 특히 용접부의 용접비드 품질(높이)를 검사하는 것이 중요한 검사 중에 하나이다.
이러한, 용접부의 용접비드 검사는 검사자의 육안에 의존하거나, 비파괴 검사장치로 용접비드에 레이저를 조사하고, 용접비드면으로부터 반사되는 레이저를 카메라가 수광하며, 카메라가 수광한 영상신호 정보를 용접비드에 대한 입체정보로 변환하는 방식으로 용접비드에 대한 정보를 얻거나, 전자파를 용접부에 방사하여 전자파가 강판에서 반사된 후 용접부에서 나올 때 전자기파를 측정하여 용접비드에 대한 정보를 얻을 수 있다.
그러나, 레이저와 카메라를 이용한 비파괴 검사장치는, 직진성만을 가지는 레이저의 성질 때문에 용접비드 상에 레이저가 닿지 못하는 암부가 형성될 수 있다. 또한, 용접비드의 선단측면 또는 후단측면 중 어느 한면은 형성된 용접비드면이 레이저의 진로를 방해하는 장애물이 되어 카메라가 레이저를 수광할 수 있게 되어 정밀한 검사를 수행할 수 없게 되는 바, 모든 용접비드면에 레이저가 닿도록 각도 또는 위치를 재설정해야 불편함이 있다.
특히, 레이더를 이용한 비파괴 검사장치는, 용접비드의 높이가 높아질수록 반사되는 레이더 신호가 약해지고, 약해진 신호를 증폭해 주기 위해 깊이에 따라 일정한 비율 또는 조작자의 경험에 기초하여 반사된 신호에 소정의 게인(Gain)을 주어 반사되는 깊이에 따라 신호를 적절히 증폭하게 되는데, 이로 인해 측정데이터를 왜곡시킬 우려가 있으면서 작업자의 경험과 숙련도에 따라 주관적 요소가 요구되어 정확한 측정이 어려운 문제점이 있다.
이러한, 비파괴 검사에 대한 관련기술은, 대한민국 등록특허 제10-0490123호(2005.05.09), 대한민국 등록특허 제10-1780049호(2017.09.13)에 제시된다.
본 발명은, 레이더를 이용한 용접비드 검사시, 레이더 신호의 약해짐을 방지하여 별도의 레이더 신호 증폭없이도 정확한 측정을 가능하게 하는 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 전면부에는 레이더 전파를 선박의 용접부 방향으로 출력함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 다시 입력받을 수 있게 하는 레이더 센서를 구비하는 레이더 제어보드, 상기 레이더 센서의 전방에 위치하도록 레이더 제어보드의 전면부에 결합 설치하며, 레이더 센서에서 레이더 제어보드의 전방으로 방사되는 레이더 전파의 출력방향으로 연장되도록 전파보정구가 관통 형성되어, 레이더 센서에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드 전방에 배치된 용접부 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서에 유입되게 가이드하는 입출력 보정부를 포함하는 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치를 제공한다.
또한, 상기 전파보정구는, 레이더 센서에서 방사되는 레이더 전파의 출력방향을 기준으로 레이더 센서에서 출력된 레이더 전파가 유입되는 입구 부분에서 레이더 전파가 배출되는 출구 부분으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 레이더 제어보드의 전면부를 감싸도록 입출력 보정부에 결합 설치되어, 레이더 제어보드 전면부로 레이더 전파 이외의 외부 전파가 유입되는 것을 차단하는 금속 재질의 전면 전파보호판, 상기 레이더 제어보드의 후면부를 감싸도록 레이더 제어보드에 결합 설치되어, 레이더 제어보드 후면부로 외부 전파가 유입되는 것을 차단하는 금속 재질의 후면 전파보호판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치는, 레이더 센서의 전방에 전파보정구가 형성된 입출력 보정부를 설치하여, 레이더 센서에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드 전방에 배치된 용접부 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서에 유입되게 가이드한다. 따라서, 레이더 전파가 선박 외판의 용접부에 안정적으로 도달하여 선박 외벽의 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파가 다시 레이더 센서에 집중상태로 유입되게 하는 바, 레이더 전파의 입력신호를 향상시켜 처리장치에서 정확한 영상데이터를 만들게 하면서 용접비드 높이를 정확하게 검사할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치의 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치는, 레이더 제어보드(100), 입출력 보정부(200)를 구비한 상태로 선박 외벽의 용접부에 형성된 용접비드(도면미도시)로 레이더 전파를 방사한 후, 레이더 전파가 용접비드와 전기적인 성질이 다른 선박 외벽에 반사되는 레이더 전파를 입력받는다. 이렇게 입력된 신호를 별도의 처리장치(도면미도시)에서 선박 외벽에 반사된 후 용접비드 표면에 나와서 수신될 때까지의 시간에 기초하여 반사물체까지의 거리를 측정함으로써 이에 기초한 영상데이터를 만들어 용접비드 높이를 검사할 수 있게 한다.
상기 레이더 제어보드(100)는 레이더 전파를 용접비드에 방사되도록 레이더 전파를 출력되게 함과 더불어 반사되는 레이더 전파를 입력받은 후, 입력 신호를 처리장치로 전달하는 회로기판 부분이다. 이러한, 레이더 제어보드(100)의 전면부에는 외부에서 전원의 공급시, 레이더 전파를 출력되게 함과 더불어 선박 외벽의 용접부가 형성된 부분에 충돌한 후 반사된 레이더 전파를 입력받을 수 있게 하는 레이더 센서(110)를 연결 구비한다.
여기서, 상기 레이더 제어보드(100)의 레이더 센서(110)는 레이더 전파를 출력하는 전파출력부와, 반사된 레이더 전파를 입력받는 전파입력부를 포함할 수 있으며, 전파입력부는 처리장치와 연결되어 입력된 신호를 처리장치로 전달할 수 있게 한다. 그리고, 전파출력부에서 출력되는 레이더 전파는 60GHz의 주파수를 가지는 것이 바람직하다. 이때, 레이더 전파의 주파수가 60GHz보다 낮을 경우 mm단위의 용접부에 대한 감지가 어렵고, 레이더 전파의 주파수가 60GHz보다 높을 경우 감지범위가 좁고 외부 전파의 영향을 받아 정확한 검사가 어려운 문제점이 있다.
그리고, 상기 레이더 제어보드(100)의 후면부에는 레이더 제어보드(100)의 후면부로 외부의 전파가 유입되는 것을 차단하는 금속 재질의 후면 전파보호판(120)를 결합 구비할 수 있다. 이러한, 후면 전파보호판(120)은 레이더 제어보드(100)의 후면부 전체를 감싸도록 레이더 제어보드(100)의 면적과 같거나 더 큰 면적을 가지도록 형성시킨 상태로 레이더 제어보드(100)에 볼트와 같은 체결부재(121)를 통해 결합 설치할 수 있다.
상기 입출력 보정부(200)는 레이더 제어보드(100)의 레이더 센서(110)에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드(100) 전방에 배치된 용접부의 용접비드 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 선박 외벽의 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서(110)에 유입되게 가이드하는 육면체 블럭 부분이다. 이러한, 입출력 보정부(200)는 레이더 센서(110)의 전방에 위치하도록 레이더 제어보드(100)의 전면부에 결합 설치한다.
그리고, 상기 입출력 보정부(200)에는 레이더 제어보드(100)의 레이더 센서(110)에서 레이더 제어보드(100)의 전방으로 방사되는 레이더 전파의 출력방향으로 연장되도록 전파보정구(210)가 관통 형성된다. 이때, 전파보정구(210)는 레이더 제어보드(100)의 전면부에 수직한 상태로 직선형으로 관통 형성된다.
더불어, 상기 전파보정구(210)는 레이더 센서(110)에서 방사되는 레이더 전파의 출력방향을 기준으로 레이더 센서(110)에서 출력된 레이더 전파가 유입되는 입구 부분 'a' 에서 레이더 전파가 배출되는 출구 부분 'b' 으로 갈수록 내경이 커지도록 형성된다. 즉, 전파보정구(210)는 레이더 센서(110)에서 레이더 제어보드(100)의 전방으로 갈수록 내경이 커지도록 형성된다. 보다 상세하게는, 전파보정구(210)는 입구 부분에서 출구 부분으로 중심축선을 기준으로 30도 각도로 확대되도록 형성되는 것이 바람직하다.
이같이, 상기 전파보정구(210)가 레이더 센서(110)에서 레이더 제어보드(100)의 전방으로 갈수록 내경이 커지도록 형성된 바, 레이더 센서(110)에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드(100) 전방에 배치된 용접부의 용접비드 방향으로 직진이동되게 안정적으로 가이드함과 더불어 레이더 전파가 용접부에 집중상태로 방사되도록 하면서 용접부에 안정적으로 도달할 수 있게 한다. 더불어, 전파보정구(210)가 레이더 센서(110)에서 레이더 제어보드(100)의 전방으로 갈수록 내경이 커지도록 형성됨으로써, 선박 외벽의 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 안정적으로 레이더 센서(110)에 유입되게 가이드함과 더불어 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서(110)에 유입되게 하는 바, 레이더 전파의 입력신호를 향상시켜 처리장치에서 정확한 영상데이터를 만들수 있게 하여, 용접비드 높이를 정확하게 검사할 수 있게 한다.
그리고, 상기 입출력 보정부(200)에는 레이더 제어보드(100) 전면부로 선박 외벽의 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파 이외의 외부 전파가 유입되는 것을 차단하는 금속 재질의 전면 전파보호판(220)을 결합 구비할 수 있다. 이러한, 전면 전파보호판(220)은 레이더 제어보드(100)의 전면부 전체를 감싸도록 입출력 보정부(200)에 결합 설치할 수 있다. 이때, 전면 전파보호판(220)은 입출력 보정부(200)의 외주면에 일체상태로 결합 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 별도의 구성으로 형성한 상태로 상호 연결상태로 볼트와 같은 체결부재(도면부재)를 통해 결합되게 할 수도 있음은 물론이다.
이와 같은, 일 실시예의 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치는, 레이더 센서(110)의 전방에 전파보정구(210)가 형성된 입출력 보정부(200)를 설치하여, 레이더 센서(110)에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드(100) 전방에 배치된 용접부 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서(110)에 유입되게 가이드한다. 따라서, 레이더 전파가 선박 외판의 용접부에 안정적으로 도달하여 선박 외벽의 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파가 다시 레이더 센서(110)에 집중상태로 유입되게 하는 바, 레이더 전파의 입력신호를 향상시켜 처리장치에서 정확한 영상데이터를 만들게 하면서 용접비드 높이를 정확하게 검사할 수 있게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 레이더 제어보드 110: 레이더 센서
120: 후면 전파보호판 200: 입출력 보정부
210: 전파보정구 220: 전면 전파보호판
120: 후면 전파보호판 200: 입출력 보정부
210: 전파보정구 220: 전면 전파보호판
Claims (3)
- 전면부에는 레이더 전파를 선박의 용접부 방향으로 출력함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 다시 입력받을 수 있게 하는 레이더 센서를 구비하는 레이더 제어보드와;
상기 레이더 센서의 전방에 위치하도록 레이더 제어보드의 전면부에 결합 설치하며, 레이더 센서에서 레이더 제어보드의 전방으로 방사되는 레이더 전파의 출력방향으로 연장되도록 전파보정구가 관통 형성되어, 레이더 센서에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드 전방에 배치된 용접부 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서에 유입되게 가이드하는 입출력 보정부;를 포함하며,
상기 전파보정구는, 레이더 센서에서 방사되는 레이더 전파의 출력방향을 기준으로 레이더 센서에서 출력된 레이더 전파가 유입되는 입구 부분에서 레이더 전파가 배출되는 출구 부분으로 갈수록 내경이 커지도록 입구 부분에서 출구 부분을 향해 중심축선을 기준 30도 각도로 확대되도록 형성되어, 레이더 센서에서 출력되는 레이더 전파가 레이더 제어보드 전방에 배치된 용접부 방향으로 직진이동되게 가이드함과 더불어 용접부에 충돌된 후 반사된 레이더 전파를 집중상태로 레이더 센서에 유입되게 가이드하며,
상기 전파보정구에 의해 레이더 센서로 유입되도록 가이드된 레이더 전파의 입력 신호가 레이더 센서로 입력된 후 처리장치에서 영상데이터를 만들어 용접비드 높이를 검사하고,
상기 레이더 제어보드의 전면부를 감싸도록 입출력 보정부에 결합 설치되어, 레이더 제어보드 전면부로 레이더 전파 이외의 외부 전파가 유입되는 것을 차단하는 금속 재질의 전면 전파보호판과, 상기 레이더 제어보드의 후면부를 감싸도록 레이더 제어보드에 결합 설치되어, 레이더 제어보드 후면부로 외부 전파가 유입되는 것을 차단하는 금속 재질의 후면 전파보호판을 포함하는 선박 용접부용 60GHz 레이더 비파괴 검사장치.
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