KR102477290B1

KR102477290B1 - 상수도관용 비파괴 검사장치

Info

Publication number: KR102477290B1
Application number: KR1020220032773A
Authority: KR
Inventors: 김효섭
Original assignee: 김효섭
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-12-12

Abstract

본 발명은 상수도관용 비파괴 검사장치에 관한 것으로, 배관의 표면상에 이동 가능하게 안착되는 주행체와, 상기 주행체의 전면에 설치되어 피벗하는 피벗유닛과, 상기 피벗유닛에 설치되는 가이드레일과, 상기 가이드레일에 설치되어 가이드레일의 길이방향으로 직선이동하는 이동블록과 상기 이동블록과 축 결합되어 피벗하는 회전블록으로 구성된 틸팅유닛과, 상기 틸팅유닛의 회전블록 전면에 설치되어 상기 회전블록의 길이방향으로 직선이동하는 지지유닛 및 상기 지지유닛에 설치되며 탐촉자가 구비되어 상기 탐촉자가 배관의 용접부에 밀착되도록 높낮이가 조절되는 홀더유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치가 개시된다.

Description

상수도관용 비파괴 검사장치{Non-destructive inspection device for water supply pipe}

본 발명은 상수도관용 비파괴 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관의 지름 크기에 제약을 받지 않고 배관의 용접부를 검사할 수 있으며 배관의 용접부에 탐촉자를 밀착시켜 신뢰도가 우수한 검사결과를 얻을 수 있는 상수도관용 비파괴 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초음파 탐촉자(ultrasonic transducer)와 초음파센서는 초음파를 이용하여 금속, 비금속으로 된 대상체 즉 재료, 부품, 구조물, 인체 등에 손상을 주지 않고 내부나 표면에 존재하는 결함을 검출하고 재질을 평가하고 진단하는 비파괴시험기술의 핵심 부품이다. 이는 철강, 조선, 중공업 산업, 항공산업, 세라믹, 반도체산업 등 다양한 제품의 공정 중이나 공정 후 품질관리에 널리 사용되고 있다.

또한, 국가 기간시설물인 원자력 및 화력발전소, 교량, 군사시설 등의 대형 구조물의 안전진단 및 상시 감시에 사용되고 있으며, 군사용 수중음파 탐지기, 상수도나 송유관 등의 유량측정기, 어군탐지기 등에도 널리 사용되고 있다.

초음파 탐촉자는 종파, 횡파, 표면파 등의 초음파의 종류에 의해서 구분되며 고주파수, 저주파수, 광대역, 협대역 등의 주파수대역에 의해서 구분된다. 또한, 직접 접촉식, 국부 접촉식, 수중식, 비접촉식 등의 접촉방법이나 접촉 여부에 의해서 구분되며 초음파의 굴절각도, 송수신부의 분리여부, 초음파의 집속(focusing)여부 및 집속거리, 지연선 유무, 대상체의 곡률 등에 따라서 종류가 구분된다.

이와 같은 초음파 탐촉자를 이용한 초음파 탐촉법은 초음파 탐촉자를 검사 대상에 접촉시킨 상태로 검사 대상에 초음파를 발진시켜 검사를 실시한다. 이때 검사자는 검사 대상에 초음파 탐촉자가 일정한 접촉력을 갖도록 압력을 가하여 검사 대상으로 발진된 초음파 신호의 진폭을 일정하게 유지해야 한다.

이러한 초음파 탐촉자를 이용한 검사장치의 선행기술로 대한민국 등록실용신안 제0406125호의 "배관 용접부의 비파괴 초음파 검사장치"가 있다. 이를 도 1에 의거하여 설명한다.

도 1은 선행기술에 따른 배관 용접부의 비파괴 초음파 검사장치를 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 배관(P) 상에 고정되는 본체(10)와, 상기 본체(10)로부터 배관(P)의 길이방향을 따라 연장되는 고정암(20)과, 상기 고정암(20)에 배관(P)의 길이방향을 따라 직선이동 가능함과 동시에 원주방향을 따라 회전 가능하게 설치되는 가동암(30) 및 상기 가동암(30)의 단부에 설치되어 상기 용접부(W)에 초음파를 주사하는 탐촉자(41)로 구성된다.

또한, 가동암(30)은 직선운동부재(31)와 회전운동부재(32)로 구성되며 상기 회전운동부재(32)에 탐촉자(41)가 설치되어 직선운동부재(31)와 회전운동부재(32)의 동작에 따라 탐촉자(41)가 용접부에 위치하여 배관(P)의 용접부를 검사하게 된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 선행기술의 검사장치는 회전운동부재(32)가 배관(P)의 지름보다 큰 곡율을 가져야 탐촉자(41)를 용접부(W)에 위치시킬 수 있기 때문에 회전운동부재(32)의 곡율보다 작은 지름을 갖는 배관(P)에서만 용접부(W)를 검사있어 특정 지름을 갖는 배관(P)에서만 사용될 수 있어 범용성이 낮은 문제가 있다.

또한, 선행기술은 검사장치를 배관(P)에 고정하기 위해 본체(10)에 마련된 고정벨트(50)로 배관(P)의 둘레를 감싸 묶는 고정구조를 갖기 때문에 곡율을 형성한 배관(P)에 상당히 무거운 중량을 갖는 검사장치를 올려 놓기 어려울 뿐만 아니라 직선운동부재(31)와 회전운동부재(32)를 배관(P)의 용접부(W)에 정확하게 위치시키는데 어려움이 있어 검사장치의 세팅에 어려움이 있다.

KR B 20-0406125 (2006.01.06)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배관의 지름 크기에 제약을 받지 않고 배관의 용접부를 검사할 수 있는 상수도관용 비파괴 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 대구경의 배관에 형성된 용접부를 별도의 세팅 없이 간편하게 검사할 수 있는 상수도관용 비파괴 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배관의 용접부에 탐촉자를 밀착시켜 신뢰도가 우수한 검사결과를 얻을 수 있는 상수도관용 비파괴 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 배관의 표면상에 이동 가능하게 안착되는 주행체와, 상기 주행체의 전면에 설치되어 피벗하는 피벗유닛과, 상기 피벗유닛에 설치되는 가이드레일과, 상기 가이드레일에 설치되어 가이드레일의 길이방향으로 직선이동하는 이동블록과 상기 이동블록과 축 결합되어 피벗하는 회전블록으로 구성된 틸팅유닛과, 상기 틸팅유닛의 회전블록 전면에 설치되어 상기 회전블록의 길이방향으로 직선이동하는 지지유닛 및 상기 지지유닛에 설치되며 탐촉자가 구비되어 상기 탐촉자가 배관의 용접부에 밀착되도록 높낮이가 조절되는 홀더유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 피벗유닛은 상기 주행체의 전면에 고정되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 양측면에 마련되고 상기 주행체의 전방으로 돌출되며 내측면에 클러치가 형성된 돌출 플레이트와, 상기 돌출 플레이트의 클러치와 동심축으로 연결되어 피벗하며 상기 동심축의 축선방향으로 이동하는 것에 따라 상기 클러치와 접촉하여 피벗 각도가 단속되는 클러치블록 및 상기 클러치블록에 마련되어 상기 가이드레일에 형성된 레일홈을 가압하여 가이드레일의 이동을 단속하는 레일고정부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 레일고정부는 상기 클러치블록의 전면에 형성되어 상기 가이드레일의 레일홈에 위치하는 고정편과, 상기 고정편과 인접하여 상기 클러치블록에 형성되는 가이드홈과, 상기 가이드홈에 위치하여 상기 고정편으로부터 가까워지거나 멀어지는 이동을 하는 이동편 및 상기 클러치블록을 관통하여 상기 가이드홈에 위치한 이동편과 나사체결되어 회전 조작에 의해 상기 이동편을 이동시키는 레일고정패스너를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 피벗유닛은 선단이 상기 돌출 플레이트의 외측으로 노출되며 기단이 상기 돌출 플레이트를 관통하여 상기 클러치블록과 연결되는 가동핀 및 상기 가동핀의 선단에 피벗되게 체결되어 피벗하는 것에 따라 상기 클러치블록을 상기 돌출 플레이트의 내측면에 형성된 클러치에 밀착시키는 고정레버를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 틸팅유닛은 상기 회전블록을 상기 이동블록 내에서 회전시켜 상기 지지유닛을 상기 배관의 표면과 반대되는 방향을 향하도록 탄성력을 발휘하는 토션스프링을 더 포함하고, 상기 회전블록은 상기 토션스프링에서 제공되는 탄성력을 단속하는 스토퍼를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 지지유닛은 상기 틸팅유닛의 회전블록 전면에 형성된 돌출레일을 상하로 압박하는 절개부가 형성된 조립블록과, 상기 절개부와 대향하여 조립블록의 타단과 피벗 체결되는 회전몸체를 형성하고 상기 회전몸체를 중심으로 양측으로 연장된 암 및 상기 암의 끝단에 마련되고 상기 홀더유닛을 고정하는 체결구를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 홀더유닛은 하부가 개방되고 내부에 상기 탐촉자를 수용하는 공간이 형성된 수용체와, 상기 수용체의 내부에서 승강하며 상기 탐촉자가 구비되는 승강체와, 상기 승강체의 상면과 나사체결된 상태로 상기 수용체의 상면을 관통하여 외부로 노출된 조절노브 및 상기 수용체의 하부에 마련되어 상기 배관의 표면과 접촉하는 접촉부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 홀더유닛은 하부가 개방되고 내부에 상기 탐촉자를 수용하는 공간이 형성된 수용체와, 상기 수용체의 내부에서 승강하며 상기 탐촉자가 구비되는 승강체와, 상기 승강체와 수용체 사이에 개재되는 탄성 복원력이 발휘되는 탄성부재 및 상기 수용체의 하부에 마련되어 상기 배관의 표면과 접촉하는 접촉부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 홀더유닛은 하부가 개방되고 내부에 상기 탐촉자를 수용하는 공간이 형성된 수용체와, 상기 수용체의 내부에서 승강하며 상기 탐촉자가 구비되는 승강체와, 상기 승강체와 수용체 사이에 설치되어 로드가 실린더로부터 신축되는 액츄레이터와, 상기 수용체의 하부에 마련되어 상기 배관의 표면과 접촉하는 접촉부 및 상기 접촉부에 마련되어 상기 배관의 표면과 접촉부 저면 사이의 거리를 측정하고 상기 액츄레이터의 작동을 제어하는 센서를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 승강체는 그 내부에 상기 탐촉자가 걸림되는 걸림돌기가 형성되어 상기 승강체와 탐촉자가 일체적으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접촉부는 상기 배관의 표면과 마주하는 면에 롤러가 마련되어 상기 롤러가 배관의 표면을 따라 구름운동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접촉부는 상기 배관의 표면을 향해 가압된 공기를 불어주거나 또는 배관 표면의 이물질을 빨아들이는 에어포트가 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접촉부는 상기 배관의 표면과 접촉한 상태로 회전하는 브러쉬 및 상기 배관 표면의 이물질을 감지하여 상기 브러쉬의 작동을 제어하는 감지부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치에 의하면, 주행체와 홀더유닛 사이에 피벗유닛, 틸팅유닛, 지지유닛이 마련되어 배관의 구경에 따라서 홀더유닛의 위치를 다양하게 조절할 수 있어 배관의 크기에 제한을 받지 않고 배관의 용접부에 대한 정밀한 검사를 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 배관의 표면과 탐촉자 간의 거리를 간편하게 조절할 수 있어 배관의 용접부에 탐촉자를 밀착시켜 신뢰도가 우수한 검사를 실시할 수 있다.

도 1은 선행기술에 따른 배관 용접부의 비파괴 초음파 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치를 각기 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치를 나타낸 측면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 피벗유닛을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 틸팅유닛을 나타낸 도면이다.
도 11은 및 도 12는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 홀더유닛의 작동을 나타낸 단면도이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 홀더유닛의 다른 실시예들을 나타낸 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치를 각기 다른 방향에서 바라본 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치를 나타낸 측면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치는 배관의 표면상에 이동 가능하게 안착되는 주행체(100)와 상기 주행체(100)의 전면에 설치되어 피벗하는 피벗유닛(200)과 상기 피벗유닛(200)에 설치되는 가이드레일(300)과 상기 가이드레일(300)의 길이방향으로 직선이동하며 피벗하는 틸팅유닛(400)과 상기 틸팅유닛(400)에 설치되는 지지유닛(500)과 상기 지지유닛(500)에 설치되며 탐촉자(700)가 구비되는 홀더유닛(600)으로 구성된다.

부연하자면, 주행체(100)는 배관의 표면상에 이동 가능하게 안착되는데, 주행체는 배관의 표면상에서 이동할 수 있도록 주행체(100)의 하부에 주행 바퀴(110)가 마련된다. 이때, 주행 바퀴(110)는 구동모터와 축으로 연결되어 구동모터에서 제공되는 회전력에 의해 구동될 수도 있다.

이러한 주행체(100)의 전면에는 피벗유닛(200)이 설치되는데, 피벗유닛(200)은 베이스 플레이트(210), 돌출 플레이트(220), 클러치블록(230), 레일고정부(260)로 구성된다. 이를 도 6 내지 도 8에 의거하여 설명한다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 피벗유닛을 나타낸 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 피벗유닛(200)은 베이스 플레이트(210)가 주행체(100)의 전면에 고정되며, 베이스 플레이트(210)의 양측면에 돌출 플레이트(220)가 설치된다.

이때, 돌출 플레이트(220)는 주행체(100)의 전방으로 돌출되며 내측면에 클러치(221)가 형성되는데, 클러치(221)는 원판 상에 다수의 톱니가 형성된 형태를 갖는다.

이렇게, 베이스 플레이트(210)의 양측면에 설치되어 주행체(100)의 전방으로 돌출된 돌출 플레이트(220)에는 클러치블록(230)이 설치된다. 클러치블록(230)은 돌출 플레이트(220)에 형성된 클러치(221)와 동심축으로 연결되어 한 쌍의 돌출 플레이트 내에서 피벗할 수 있게 설치되며, 돌출 플레이트(220)에 형성된 클러치(221)와 마주하여 라이너(231)가 형성된다. 이때 라이너(231)는 돌출 플레이트(220)에 형성된 클러치(221)와 맞물리는 다수의 톱니가 형성된 형태를 갖는다.

또한, 클러치블록(230)은 도 8에 도시된 바와 같이, 동심축으로부터 피벗하게 될 때 클러치블록(230)이 동심축의 축선방향으로 이동하여 클러치블록(230)의 라이너(231)가 돌출 플레이트(220)의 클러치(221)와 맞물려 클러치블록(230)의 피벗 각도가 단속된다.

이렇게, 클러치블록(230)의 라이너(231)를 돌출 플레이트(220)의 클러치(221)로 이동시키기 위해 피벗유닛(200)은 가동핀(240) 및 고정레버(250)가 마련된다. 가동핀(240)은 선단이 돌출 플레이트(220)의 외측으로 노출되며 기단이 돌출 플레이트(220)를 관통하여 클러치블록(230)에 고정된다.

또한 가동핀(240)의 선단에 고정레버(250)가 피벗되게 체결되어 고정레버(250)가 가동핀(240)의 선단에서 피벗하는 것에 따라 클러치블록(230)을 돌출 플레이트(220)의 내측면에 형성된 클러치(221)에 밀착시키게 된다.

이러한, 고정레버(250)는 도 8에 도시된 바와 같이 고정레버(250)가 돌출 플레이트(220)의 외측면과 접하는 부분이 상이한 곡율 반경을 형성하여 고정레버(250)가 가동핀(240)의 선단에서 피벗하는 것에 따라 가동핀(240)이 돌출 플레이트(220)의 외측으로 이동하여 클러치블록(230)의 라이너(231)를 돌출 플레이트(220)의 클러치로 이동시켜 맞물리게 하거나 이와는 반대로 이격시켜 클러치블록(230)의 피벗 각도를 단속하게 된다.

그리고, 클러치블록(230)은 레일고정부(260)가 마련되어 가이드레일(300)에 형성된 레일홈(310)을 가압하여 가이드레일(300)의 이동을 단속하게 된다.

이러한 레일고정부(260)는 도 7에 도시된 바와 같이, 클러치블록(230)의 전면에 형성되어 가이드레일(300)의 레일홈(310)에 위치하는 고정편(261)과 상기 고정편(261)과 인접하여 클러치블록(230)에 형성되는 가이드홈(262)과 상기 가이드홈(262)에 위치하여 고정편(261)으로부터 가까워지거나 멀어지는 이동을 하는 이동편(236) 및 클러치블록(230)을 관통하여 가이드홈(262)에 위치한 이동편(236)과 나사체결되어 회전 조작에 의해 이동편(236)을 이동시키는 레일고정패스너(264)로 구성된다.

이러한 레일고정부(260)의 구성에 따라 가이드레일(300)을 클러치블록(230)에 고정하기 위해 레일고정패스너(264)를 회전 조작하여 조이는 것에 의해 이동편(236)이 클러치블록(230)의 가이드홈(262)에서 레일고정패스너(264)를 향해 이동하게 되며, 이렇게 이동편(236)과 고정편(261)이 서로 멀어지는 것에 의해 이동편(236)과 고정편(261)이 가이드레일(300)의 레일홈(310)을 압박하여 가이드레일(300)을 클러치블록(230)에 고정하게 된다.

한편, 틸팅유닛(400)은 가이드레일(300)에 설치되어 가이드레일(300)의 길이방향으로 직선이동하는 이동블록(410)과 상기 이동블록(410)과 축 결합되어 피벗하는 회전블록(420)으로 구성된다. 이를 도 9 및 도 10에 의거하여 설명한다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 틸팅유닛을 나타낸 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 틸팅유닛(400)의 이동블록(410)은 피벗유닛(200)과 대향하여 가이드레일(300)의 전면에 설치되며 가이드레일(300)의 길이방향으로 직선이동하게 된다.

이때, 이동블록(410)은 가이드레일(300)과 마주하는 면에 돌출부(430)가 형성되어 레일홈(310)에 삽입되며 돌출부(430)와 인접하여 가동블록(미도시)이 이동블록(410)을 관통한 이동블록고정패스너(440)와 나사체결되어 이동블록고정패스너(440)의 회전 조작에 의해 돌출부(430)와 가동블록이 서로 멀어지는 것에 의해 돌출부(430)와 가동블록이 레일홈(310)을 압박하여 이동블록(410)을 가이드레일(300)에 고정하게 된다.

그리고, 이동블록(410)에는 회전블록(420)이 축 결합되어 피벗하게 되는데, 이때 회전블록(420)과 이동블록(410)에 토션스프링(450)이 개재되어 회전블록(420)을 배관의 표면과 반대되는 방향을 향하도록 탄성력을 제공하게 된다.

또한, 회전블록(420)은 토션스프링(450)에서 제공되는 탄성력을 단속하는 스토퍼(460)가 마련되는데, 스토퍼(460)는 선단이 회전블록(420)의 외부로 노출되고 기단이 이동블록(410)과 회전블록(420)을 연결하는 축에 걸림되는 록킹 구조로 이루어며, 스토퍼(460)의 선단과 기단 사이가 회전블록(420)에 피벗 체결된다.

또한, 스토퍼(460)의 선단은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 그 하부에 이동블록(410)에 지지되는 코일스프링(470)이 마련되어 별다른 힘이 스토퍼(460)의 선단에 작용하지 않는 한 스토퍼(460)의 기단이 이동블록(410)과 회전블록(420)을 연결하는 축에 걸림된 상태를 갖게 된다.

이러한 틸팅유닛(400)의 구조에 의해 스토퍼(460)의 선단을 가압하게 되면 스토퍼(460)의 기단이 록킹 해제되면서 토션스프링(450)에서 발휘되는 탄성력에 의해 회전블록(420)이 배관의 표면과 반대되는 방향으로 피벗되면서 회전블록(420)의 전면에 구비되는 지지유닛(500) 및 홀더유닛(600)을 배관의 표면과 멀어지게 하여 검사 준비 상태에서 탐촉자(700)가 배관의 표면과 접촉하지 않도록 하여 탐촉자(700)가 마모 및 파손되는 것을 방지하게 된다.

한편, 틸팅유닛(400)의 회전블록(420) 전면에는 회전블록(420)의 길이방향으로 직선이동하는 지지유닛(500)이 마련된다. 지지유닛(500)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 틸팅유닛(400)의 회전블록(420) 전면에 형성된 돌출레일(421)을 상하로 압박하는 절개부(511)가 형성된 조립블록(510)과 절개부(511)와 대향하여 조립블록(510)의 타단과 피벗 체결되는 회전몸체(521)를 형성하고 상기 회전몸체(521)를 중심으로 양측으로 연장된 암(520) 및 상기 암(520)의 끝단에 마련되고 상기 홀더유닛(600)을 고정하는 체결구(530)로 구성된다.

이렇게, 회전블록(420)의 전면에 형성된 돌출레일(421)에 설치되는 조립블록(510)은 절개부(511)의 간극을 줄이는 것에 의해 조립블록(510)이 회전블록(420)에 고정된다. 이를 위해 조립블록(510)은 절개부(511)를 관통하는 나사산이 형성된 고정피스(540)가 마련되어 고정피스(540)를 회전 조작하는 것에 의해 절개부(511)가 회전블록(420)의 돌출레일(421)을 압박하여 조립블록(510)이 회전블록(420)에 고정된다.

한편, 지지유닛(500)은 배관의 용접부를 검사하는 탐촉자(700)를 구비하는 홀더유닛(600)이 설치된다. 이를 도 11 및 도 12에 의거하여 설명한다.

도 11은 및 도 12는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치 중 홀더유닛의 작동을 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 홀더유닛(600)은 탐촉자(700)가 배관의 용접부에 밀착되도록 높낮이가 조절되는 것으로, 홀더유닛(600)은 지지유닛(500)의 암(520)에 체결구(530)에 의해 고정된다.

이러한 홀더유닛(600)은 수용체(610), 승강체(620), 상기 승강체(620)의 승강을 조절하는 조절노브(630) 및 접촉부(640)로 구성되는데, 수용체(610)는 하부가 개방된 중공관의 형태로 이루어진다.

또한, 승강체(620)는 그 내부에 탐촉자(700)를 구비하며 수용체의 내부에 위치한 상태로 승강하여 탐촉자(700)의 높낮이를 조절하게 된다. 이때, 승강체(620)는 그 내부에 탐촉자(700)가 걸림되는 걸림돌기(621)가 형성되어 승강체(620)가 수용체(610)의 내부에서 승강하게 될 때 승강체(620)와 탐촉자(700)가 일체적으로 이동하게 된다.

그리고, 상기와 같이 수용체(610)의 내부에서 승강하도로 마련된 승강체(620)는 조절노브(630)에 의해 승강체(620)의 이동을 제어하게 되는데, 조절노브(630)는 승강체(620)의 상면과 나사체결된 상태로 수용체(610)의 상면을 관통하여 조절노브(630)의 상부가 수용체(610)의 외부로 노출된다.

이러한 조절노브(630)는 도 12에 도시된 바와 같이 사용자가 회전 조작하는 것에 의해 승강체(620)의 상면이 조절노브(630)의 나사산에 안내되어 승강하게 되며, 수용체(610)의 내부에 위치한 승강체(620)는 그 외측면이 회전방지단면을 형성하여 조절노브(630)가 회전될 때 승강체(620)가 수용체(610)의 내부에서 회전되지 않고 수용체(610)의 내측면을 따라 승강하게 된다.

그리고, 수용체(610)의 하부는 접촉부(640)가 마련되는데, 접촉부(640)는 배관의 표면과 접촉하여 탐촉자(700)가 안정적으로 배관의 표면을 따라 이동할 수 있게 안내하게 된다.

이러한 접촉부(640)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 탐촉자(700)가 배관의 용접부를 검사할 때 매질의 역할을 하는 물과 같은 매개체를 공급하는 포트가 마련된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 상수도관용 비파괴 검사장치는 주행체(100)와 홀더유닛(600) 사이에 피벗유닛(200), 틸팅유닛(400), 지지유닛(500)이 마련되어 배관의 구경에 따라서 홀더유닛(600)의 위치를 다양하게 조절할 수 있어 배관의 크기에 제한을 받지 않고 배관의 용접부에 대한 정밀한 검사를 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 배관의 표면과 탐촉자(700) 간의 거리를 간편하게 조절할 수 있어 배관의 용접부에 탐촉자를 밀착시켜 신뢰도가 우수한 검사를 실시할 수 있다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

예를 들어, 본 발명은 홀더유닛(600)에 마련된 탐촉자(700)의 높이조절이 능동적으로 이루어져 배관의 용접부에 대한 검사를 편리하게 하거나 배관이 표면에 이물질을 탐촉자(700)가 검사하기 전에 제거하여 신뢰도가 우수한 검사 결과를 얻을 수 있다. 이를 도 13 내지 도 16에 의거하여 설명한다.

도 13은 수용체(610)와 승강체(620) 사이에 탄성부재(650)가 마련된 것을 나타내는 것으로 승강체(620)와 수용체(610) 사이에 탄성 복원력이 발휘되는 탄성부재(650)가 개재된다.

이와 같이, 수용체(610)와 승강체(620) 사이에 탄성부재(650)가 개재되면, 탐촉자(700)가 배관의 표면에 밀착된 상태로 이동하는 중 배관의 표면 요철에 따라 탐촉자(700)가 탄성부재를 압축하여 탐촉자(700)의 변위를 능동적으로 조절하게 되고, 이에 따라 배관의 표면에 밀착되는 탐촉자(700)의 단부가 마모되거나 파손되는 것을 방지하게 된다.

도 14는 수용체(610)와 승강체(620) 사이에 액츄레이터(660)가 마련되고, 접촉부(640)에 배관의 표면과 접촉부(640) 저면 사이의 거리를 측정하는 센서(670)가 마련된 것을 나타내는 것으로, 액츄레이터(660)는 승강체(620)와 수용체(610) 사이에 설치되어 로드가 실린더로부터 신축되는 구조를 갖는다.

또한, 접촉부(640)에 마련되는 센서(670)는 배관의 표면과 접촉부(640) 저면 사이의 거리를 측정하고 액츄레이터(660)의 작동을 제어하게 된다.

이때, 배관의 표면과 접촉부 저면 사이의 거리를 측정하는 센서(670)는 레이저 센서, 비젼 센서 등이 될 수 있으며, 배관의 표면에 요철이 형성되었거나 이물질이 존재하는 경우 센서(670)가 이를 감지하여 요철 또는 이물질의 높이 만큼 탐촉자(700)의 높이를 가변시키도록 액츄레이터(660)의 작동을 제어하여 배관의 표면에 밀착되는 탐촉자(700)의 단부가 마모되거나 파손되는 것을 방지하게 된다.

도 15는 접촉부(640)에 에어포트(641)가 마련되는 것을 나타내는 것으로, 접촉부(640)에 배관의 표면을 향해 가압된 공기를 불어주거나 또는 배관의 표면에 존재하는 이물질을 빨아들이는 에어포트(641)가 마련된다.

이와 같이, 접촉부(640)에 에어포트(641)가 마련되면, 탐촉자(700)가 배관의 용접부를 검사하기 전에 배관의 표면에 존재하는 이물질이 에어포트(641)를 통해 분사되는 공기에 의해 제거하거나 또는 에어포트(641)로 이물질을 빨아들여 제거할 수 있어 탐촉자(700)가 이물질에 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 이물질에 의한 검사 품질 저하를 방지할 수 있다.

도 16은 접촉부(640)에 브러쉬(642) 및 감지부(643)가 마련된 것을 나타내는 것으로, 접촉부(640)는 배관의 표면과 접촉한 상태로 회전하는 브러쉬(642) 및 배관 표면의 이물질을 감지하여 브러쉬(642)의 작동을 제어하는 감지부(643)가 마련된다.

이와 같이, 접촉부(640)에 브러쉬(642) 및 감지부(643)가 마련되면, 탐촉자(700)가 배관이 용접부를 검사하기 전에 배관의 표면에 존재하는 이물질을 감지부(643)가 감지하고, 이에 따라 브러쉬(642)를 작동시켜 이물질을 브러쉬(642)가 제거하게 되어 탐촉자(700)가 이물질에 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 이물질에 의한 검사 품질 저하를 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같이 홀더유닛(600)에 마련되는 접촉부(640)는 주행체(100)의 이동에 따라 홀더유닛(600)이 이동하게 될 때 홀더유닛(600)이 떨림없이 안정적으로 이동할 수 있게 롤러(645)가 마련된다.

이러한 롤러(645)는 배관의 표면과 마주하는 접촉부(640)의 저면에 설치되어 홀더유닛(600)이 배관의 표면을 따라 이동하게 될 때 롤러(645)가 배관의 표면과 접촉한 상태로 구름운동하여 홀더유닛(600)의 이동을 안정적으로 할 수 있고 이로부터 탐촉자(700)가 흔들림 없이 배관의 용접부를 정밀하게 검사할 수 있다.

100 : 주행체 110 : 주행바퀴
200 : 피벗유닛 210 : 베이스 플레이트
220 : 돌출 플레이트 221 : 클러치
230 : 클러치블록 231 : 라이너
240 : 가동핀 250 : 고정레버
260 : 레일고정부 261 : 고정편
262 : 가이드홈 236 : 이동편
264 : 레일고정패스너 300 : 가이드레일
310 : 레일홈 400 : 틸팅유닛
410 : 이동블록 420 : 회전블록
430 : 돌출부 440 : 이동블록고정패스너
450 : 토션스프링 460 : 스토퍼
470 : 코일스프링 500 : 지지유닛
510 : 조립블록 511 : 절개부
520 : 암 521 : 회전몸체
530 : 체결구 540 : 고정피스
600 : 홀더유닛 610 : 수용체
620 : 승강체 621 : 걸림돌기
630 : 조절노브 640 : 접촉부
641 : 에어포트 642 : 브러쉬
643 : 감지부 650 : 탄성부재
660 : 액츄레이터 670 : 센서부
700 : 탐촉자

Claims

배관의 표면상에 이동 가능하게 안착되는 주행체;
상기 주행체의 전면에 설치되어 피벗하는 피벗유닛;
상기 피벗유닛에 설치되는 가이드레일;
상기 가이드레일에 설치되어 가이드레일의 길이방향으로 직선이동하는 이동블록과 상기 이동블록과 축 결합되어 피벗하는 회전블록으로 구성된 틸팅유닛;
상기 틸팅유닛의 회전블록 전방에 설치되어 상기 회전블록의 길이방향으로 직선이동하는 지지유닛; 및
상기 지지유닛에 설치되며 탐촉자가 구비되어 상기 탐촉자가 배관의 용접부에 밀착되도록 높낮이가 조절되는 홀더유닛;을 포함하며,
상기 틸팅유닛은 상기 회전블록을 상기 이동블록 내에서 회전시켜 상기 지지유닛을 상기 배관의 표면과 반대되는 방향을 향하도록 탄성력을 발휘하는 토션스프링;을 더 포함하고,
상기 회전블록은 상기 토션스프링에서 제공되는 탄성력을 단속하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 피벗유닛은
상기 주행체의 전면에 고정되는 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트의 양측면에 마련되고 상기 주행체의 전방으로 돌출되며 내측면에 클러치가 형성된 돌출 플레이트;
상기 돌출 플레이트의 클러치와 동심축으로 연결되어 피벗하며 상기 동심축의 축선방향으로 이동하는 것에 따라 상기 클러치와 접촉하여 피벗 각도가 단속되는 클러치블록; 및
상기 클러치블록에 마련되어 상기 가이드레일에 형성된 레일홈을 가압하여 가이드레일의 이동을 단속하는 레일고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 2에 있어서,
상기 레일고정부는
상기 클러치블록의 전면에 형성되어 상기 가이드레일의 레일홈에 위치하는 고정편;
상기 고정편과 인접하여 상기 클러치블록에 형성되는 가이드홈;
상기 가이드홈에 위치하여 상기 고정편으로부터 가까워지거나 멀어지는 이동을 하는 이동편; 및
상기 클러치블록을 관통하여 상기 가이드홈에 위치한 이동편과 나사체결되어 회전 조작에 의해 상기 이동편을 이동시키는 레일고정패스너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 2에 있어서,
상기 피벗유닛은
선단이 상기 돌출 플레이트의 외측으로 노출되며 기단이 상기 돌출 플레이트를 관통하여 상기 클러치블록과 연결되는 가동핀; 및
상기 가동핀의 선단에 피벗되게 체결되어 피벗하는 것에 따라 상기 클러치블록을 상기 돌출 플레이트의 내측면에 형성된 클러치에 밀착시키는 고정레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더유닛은
하부가 개방되고 내부에 상기 탐촉자를 수용하는 공간이 형성된 수용체;
상기 수용체의 내부에서 승강하며 상기 탐촉자가 구비되는 승강체;
상기 승강체와 수용체 사이에 개재되는 탄성 복원력이 발휘되는 탄성부재; 및
상기 수용체의 하부에 마련되어 상기 배관의 표면과 접촉하는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 1항 있어서,
상기 지지유닛은
상기 틸팅유닛의 회전블록 전방에 형성된 돌출레일을 상하로 압박하는 절개부가 형성된 조립블록;
상기 절개부와 대향하여 조립블록의 타단과 피벗 체결되는 회전몸체를 형성하고 상기 회전몸체를 중심으로 양측으로 연장된 암; 및
상기 암의 끝단에 마련되고 상기 홀더유닛을 고정하는 체결구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더유닛은
하부가 개방되고 내부에 상기 탐촉자를 수용하는 공간이 형성된 수용체;
상기 수용체의 내부에서 승강하며 상기 탐촉자가 구비되는 승강체;
상기 승강체의 상면과 나사체결된 상태로 상기 수용체의 상면을 관통하여 외부로 노출된 조절노브; 및
상기 수용체의 하부에 마련되어 상기 배관의 표면과 접촉하는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.
청구항 7에 있어서,
상기 접촉부는
상기 배관의 표면과 마주하는 면에 롤러가 마련되어 상기 롤러가 배관의 표면을 따라 구름운동하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 비파괴 검사장치.