KR102487732B1 - 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치 - Google Patents

위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치 Download PDF

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KR102487732B1
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고병휘
정구범
고영진
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주식회사 아거스
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Abstract

본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치는 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 수직하게 결합되는 수직프레임; 및 상기 수직프레임에 결합되고, 시편이 장착되는 시편장착부를 포함하는 수직지지부;를 포함하여 상기 수직지지부 상에 초음파 검사장치를 부착하여 테스트하는 것을 특징으로 한다.

Description

위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치{Testing apparatus of auto-scanner for phased array ultrasonic inspection}
본 발명은 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검사체를 초음파를 이용하여 검사하는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너를 테스트하기 위한 자동스캐너 테스트장치에 관한 것이다.
발전소 등의 대형 설비의 경우 많은 기기와 튜브로 구성되어 있고, 이들 대부분의 튜브는 용접으로 연결되어 있는 상태이므로 설비나 기기의 운전에 따라 튜브에 높은 압력과 온도가 가해지는 경우 안전의 취약 부분인 용접부에서 균열 등의 결함이 발생하여 안전성을 저해하게 되고, 오일 등의 유체 저장탱크의 경우에도 지속적으로 높은 압력이 내벽에 가해져서 시간이 경과함에 따라 부식 또는 균열 등의 결함이 발생할 수 있다.
이에 대한 대비책으로 배관의 용접부위 또는 탱크 벽면에 대한 정기적 검사 또는 시공시 안전성 검사를 하고 있다.
이와 같은 안전성 검사에서는 통상적으로 검사대상물의 특성에 따라 표면검사, 체적검사 등을 실시하고, 표면검사로는 육안검사, 침투탐상검사 등이 있으며, 표면 직하의 경우는 자기탐상검사, 와전류 탐상검사 등을 실시하고, 용접부 내부에 존재하는 결함은 방사선투과검사나 초음파검사 등과 같은 체적검사를 실시하고 있다.
상기한 검사 중에서 초음파검사는 안전성 및 편의성으로 인해 가장 널리 이용하고 있는 비파괴 검사의 하나이다.
그런데, 초음파 탐상검사는 표면의 거칠기 및 이물질에 의해 검사 데이터의 신뢰성이 크게 떨어질 수 있고, 검사대상물이 경사진 부분이 포함되어 있을 경우 정확한 검사가 수행되지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 실제 검사전에 초음파 검사장치를 테스트하여 비슷한 유형의 결함이 나타났을 때의 데이터를 확인하여 검사를 교정할 수 있고 정확한 검사가 이루어져 검사결과의 신뢰성이 향상될 수 있도록 하는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치는 베이스프레임(1100); 상기 베이스프레임(1100)에 수직하게 결합되는 수직프레임(1200); 및 상기 수직프레임(1200)에 결합되고, 시편(S)이 장착되는 시편장착부(1430)를 포함하는 수직지지부(1400);를 포함하여 상기 수직지지부(1400) 상에 초음파 검사장치를 부착하여 테스트하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스프레임(1100)에는 다수의 바퀴(1110)가 결합되어 위상배열 초음파검사용 자동스캐너가 이동가능하게 된다.
또한, 상기 수직프레임(1200)은 상기 베이스프레임(1100)에 결합되는 다수의 수직 지주(1210) 및 상기 수직 지주(1210)를 연결하는 다수의 수평연결부재(1220)를 포함한다.
또한, 상기 수직지지부(1400)는 평판 형상으로 이루어져 상기 수직프레임(1200)에 결합되는 제1 지지플레이트(1410) 및 평판 형상으로 이루어져 상기 제1 지지플레이트(1410)에 연결되는 제2 지지플레이트(1450)를 포함한다.
또한, 상기 수직프레임(1200)에 결합되는 회전하우징(1510); 및 상기 수직지지부(1400)의 제1 지지플레이트(1410) 후면에 결합되고 상기 회전하우징(1510)의 내부에 회전가능하게 결합되는 회전축부(1520)를 포함하는 회전부재(1500)를 더 포함한다.
또한, 상기 수직프레임(1200)에는 가로로 연장형성되는 가로홈(1530)이 형성되고, 상기 회전부재(1500)의 회전하우징(1510)은 상기 가로홈(1530)에 슬라이드 이동가능하게 결합된다.
또한, 상기 제2 지지플레이트(1450)의 일측면은 상기 제1 지지플레이트(1410)의 일측면에 힌지(1452)로 회동가능하게 결합된다.
또한, 상기 수직프레임(1200)에는 상기 수직프레임(1200)에 결합되는 지지브라켓(1251)과, 상기 지지브라켓(1251)에 형성되는 관통공에 전후이동가능하게 결합되는 전후이동바(1252)와, 상기 전후이동바(1252)의 후방에 결합되어 상기 전후이동바(1252)를 전진 또는 후진시키기 위한 회동손잡이(1255)와, 상기 지지브라켓(1251)과 상기 회동손잡이(1255)를 연결하는 연결아암(1254)을 포함하여 상기 제1 지지플레이트(1410) 또는 상기 제2 지지플레이트(1450)의 후면을 지지하기 위한 다수의 후면지지부재(1250)가 결합된다.
또한, 상기 제1 지지플레이트(1410)의 후면에 결합되고 암나사공이 형성되는 결합브라켓(1415); 외주면에 수나사부가 형성되어 상기 결합브라켓(1415)의 암나사공에 나사결합되고 회전에 의해 상하로 이동되는 각도조절바(1416); 및 상기 제2 지지플레이트(1450)의 후면에 결합되고 상기 각도조절바(1416)의 하단이 접촉되는 지지블록(1417)을 포함하는 각도조절부재를 더 포함한다.
또한, 상기 수직지지부(1400)는 시편(S)이 장착되는 시편장착공(1433); 상기 시편(S)의 상부를 고정하는 상부고정블록(1434); 및 상기 시편(S)의 하부를 고정하는 하부고정블록(1435)을 포함하는 시편장착부(1430)를 더 포함하고, 상기 시편장착공(1433)은 상기 제1 지지플레이트(1410)의 일측면에 형성되는 제1장착공(1431)과, 상기 제1 지지플레이트(1410)의 일측면에 연결되는 상기 제2 지지플레이트(1450)의 일측면에 형성되고 상기 제1장착공(1431)과 연결되는 제2장착공(1432)을 포함하고, 상기 제1장착공(1431)과 제2장착공(1432)이 하나의 시편장착공(1433)을 형성하며, 상기 상부고정블록(1434)은 상기 제1 지지플레이트(1410)에서 상기 제1장착공(1431)의 상부 가장자리에 배치되고, 상기 하부고정블록(1435)은 상기 제2 지지플레이트(1450)에서 상기 제2장착공(1432)의 하부 가장자리에 배치된다.
상기 하부고정블록(1435)은 상하로 연장되는 결합공(1436); 및 상기 결합공(1436)에 결합되어 상기 하부고정블록(1435)을 상기 제2 지지플레이트(1450)에 고정하기 위한 고정볼트(1437)를 포함하여 상기 결합공(1436)에서 상하 원하는 위치에 상기 고정볼트(1437)로 고정하여 상기 하부고정블록(1435)의 높낮이를 조절한다.
하단이 수직프레임(1200)의 후방에서 베이스프레임(1100)의 좌우측에 각각 결합되는 수직바(1310); 및 일단은 상기 수직바(1310)의 상단에 결합되고, 타단은 상기 수직프레임(1200)의 후면에 결합되는 수평바(1320)를 포함하는 후면지지프레임(300)을 더 포함한다.
본 발명에 따르면 실제 검사전에 초음파 검사장치를 테스트하여 비슷한 유형의 결함이 나타났을 때의 데이터를 확인하여 검사를 교정할 수 있고 정확한 검사가 이루어져 검사결과의 신뢰성이 향상될 수 있도록 하는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치가 제공된다.
도1은 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 사시도이고,
도2는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 정면도이며,
도3은 도2에서 수직지지부를 90도 회전시킨 상태를 도시한 도면이고,
도4는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 배면도이고,
도5는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 측면도이며,
도6은 도5에서 수직지지부의 경사각도를 조절한 상태의 측면도이고,
도7a는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에서 후면지지부재를 도시한 사시도이며,
도7b는 도6a에서 후면지지부재의 전후이동바를 전진시키는 과정을 도시한 도면이고,
도8은 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에 초음파 검사장치를 부착하여 테스트하는 과정을 도시한 도면이고,
도9는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에 적용하는 초음파 검사장치의 평면도이며,
도10은 도9의 위상배열 초음파검사용 자동스캐너인 초음파 검사장치의 측면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 정면도이며, 도3은 도2에서 수직지지부를 90도 회전시킨 상태를 도시한 도면이고, 도4는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 배면도이고, 도5는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치의 측면도이며, 도6은 도5에서 수직지지부의 경사각도를 조절한 상태의 측면도이고, 도7a는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에서 후면지지부재를 도시한 사시도이며, 도7b는 도6a에서 후면지지부재의 전후이동바를 전진시키는 과정을 도시한 도면이고, 도8은 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에 초음파 검사장치를 부착하여 테스트하는 과정을 도시한 도면이고, 도9는 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치에 적용하는 초음파 검사장치의 평면도이며, 도10은 도9의 초음파 검사장치의 측면도이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치(1000)는 베이스프레임(1100); 베이스프레임(1100)에 결합되는 수직프레임(1200); 후면지지프레임(1300); 및 수직지지부(1400);를 포함한다.
상기 베이스프레임(1100)은 단면이 대략 사각의 바 형태인 금속 프레임이 서로 결합되어 이루어지고, 상부에 수직프레임(1200)이 수직하게 설치된다.
또한, 베이스프레임(1100)의 하부에는 본 테스트장치(1000)를 이동할 수 있도록 다수의 바퀴(1110)가 설치되는데, 베이스프레임(1100)의 네 모서리 부분에 바퀴(1110)가 각각 결합된다.
상기 수직프레임(1200)은 베이스프레임(1100)의 상부에 수직하게 결합되는 것으로, 각각 금속재질로 이루어지는 다수의 수직 지주(1210)와 수평연결부재(1220)를 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이 다수의 수직 지주(1210)는 그 하단이 각각 베이스프레임(1100)에 결합되어 수직하게 세워지고, 다수의 수평연결부재(1220)는 금속재질의 바 형태로 다수의 수직 지주(1210)를 연결하여 결합된다.
상기 수직프레임(1200)에는 다수의 후면지지부재(1250)가 결합된다. 후면지지부재(1250)는 수직지지부(1400)를 구성하는 제1 지지플레이트(1410) 또는 제2 지지플레이트(1450)를 지지하기 위한 것으로, 도7에 도시된 바와 같이 수직프레임(1200)에 결합되는 지지브라켓(1251)과, 지지브라켓(1251)에 결합되는 전후이동바(1252)와, 전후이동바(1252)의 전단에 결합되는 탄성부재(1253)와, 전후이동바(1252)의 후단에 결합되는 회동손잡이(1255)와, 연결아암(1254)을 포함하여 이루어진다.
후면지지부재(1250)에서 지지브라켓(1251)은 후면지지부재(1250)를 수직프레임(1200)에 탑재하기 위한 것으로, 후면지지부재(1250)에 결합되는 설치플레이트(1251a)와, 전후이동바(1252)가 관통되어 결합되는 결합플레이트(1251b)를 포함하고 결합플레이트(1251b)는 설치플레이트(1251a)에 수직하게 절곡되어 일체로 형성된다.
전후이동바(1252)는 지지브라켓(1251)의 결합플레이트(1251b)에 전후방향으로 결합되고, 결합플레이트(1251b)의 관통공에 전후이동가능하게 결합된다. 따라서, 회동손잡이(1255)를 위로 올리면 전후이동바(1252)가 전진하게 된다.
탄성부재(1253)는 전후이동바(1252)의 전단에 결합되어 전후이동바(1252)가 전진하여 수직지지부(1400)를 지지할 때 충격을 완화시키고 수직지지부(1400)의 진동을 흡수하는 역할을 한다.
탄성부재(1253)는 본 실시예에서 원뿔대 형태로 이루어지고 그 재질은 고무로 이루어질 수 있다.
회동손잡이(1255)는 전후이동바(1252)의 후방에 결합되어 전후이동바(1252)를 전진 또는 후진시키기 위한 것으로, 회동손잡이(1255)의 상부 일측은 회동손잡이(1255)에 회동가능하게 결합되고 회동손잡이(1255)의 상부 타측은 연결아암(1254)에 회동가능하게 결합된다. 그리고, 연결아암(1254)의 일단은 지지브라켓(1251)의 결합플레이트(1251b) 후면에 결합되고 연결아암(1254)의 타단은 회동손잡이(1255)의 상부 타측에 결합된다.
따라서, 도7b에 도시된 바와 같이 회동손잡이(1255)를 위로 올리면 전후이동바(1252)가 전진하여 탄성부재(1253)가 수직지지부(1400)의 후면을 지지하고, 도7a에 도시된 바와 같이 회동손잡이(1255)를 아래로 내리면 전후이동바(1252)가 후진하여 탄성부재(1253)가 수직지지부(1400)의 후면으로부터 이격된다.
이러한 다수의 후면지지부재(1250) 중 일부는 수직지지부(1400)의 제1 지지플레이트(1410)를 지지하고, 일부는 제2 지지플레이트(1450)를 지지하게 된다.
상기 수직지지부(1400)는 수직프레임(1200)의 정면에 평행하게 결합되고, 회전부재(1500)에 의해 수직프레임(1200)에 회전가능하게 결합되며 시편(S)이 장착되는 것으로, 도시된 바와 같이 베이스프레임(1100)에 대해 수직하게 배치되며 제1 지지플레이트(1410)와 제2 지지플레이트(1450)를 포함하여 이루어진다.
제1 지지플레이트(1410)는 금속재질의 직사각형 형태의 평판으로 회전부재(1500)에 의해 수직프레임(1200)에 회전가능하게 결합된다.
회전부재(1500)는 수직지지부(1400)를 수직프레임(1200)에 대해 회전시키기 위한 것으로, 도2, 도3 및 도5에 도시된 바와 같이 수직프레임(1200)에 결합되는 회전하우징(1510)과, 수직지지부(1400)의 제1 지지플레이트(1410) 후면에 결합되는 회전축부(1520)를 포함하여 이루어진다.
회전하우징(1510)은 수직프레임(1200)에 결합되고 그 내부에 회전축부(1520)가 회전가능하게 결합된다. 그리고, 회전하우징(1510)의 후면은 수직프레임(1200)에 가로로 연장형성되는 가로홈(1530)에 슬라이드 이동가능하게 결합되어 회전부재(1500)가 수직프레임(1200)에서 좌우이동가능하게 된다.
회전하우징(1510)은 원통형상으로 이루어지고 그 내부에 회전축부(1520)가 결합되며 회전하우징(1510)의 외주면에는 회전축부(1520)를 고정할 수 있는 하나 이상의 고정볼트(미도시)가 결합된다.
이러한 회전부재(1500)에 의해 수직지지부(1400)를 회전시키게 되고, 도3은 도2의 수직지지부(1400)를 90도 회전시킨 상태이다. 수직지지부(1400)를 90도 회전시킨 상태에서는 수직지지부(1400)를 와이어로 수직프레임(1200)에 연결하거나 수직프레임(1200)에 형성되는 스토퍼(미도시)를 이용하여 회전상태를 고정한다.
제2 지지플레이트(1450)는 제1 지지플레이트(1410)와 유사한 크기로 금속재질의 직사각형 평판으로 이루어지고, 제1 지지플레이트(1410)에 힌지(1452)로 회동가능하게 결합된다. 도1 및 도2에서와 같이 본 실시예에서 제2 지지플레이트(1450)는 그 상부가 제1 지지플레이트(1410)의 하부에 다수의 힌지(1452)로 결합된다.
그리고, 제1 지지플레이트(1410)의 상부 양측 모서리와 제2 지지플레이트(1450)의 하부 양측 모서리 부분에는 각각 제1,2 지지플레이트(1410, 1450)에서 돌출되는 돌출손잡이(1411, 1451)가 결합된다. 돌출손잡이(1411, 1451)는 수직지지부(1400)를 회전시키기 위한 것으로, 작업자가 돌출손잡이(1411, 1451)를 잡고 수직지지부(1400)를 회전시키게 된다.
제2 지지플레이트(1450)는 제1 지지플레이트(1410)에 힌지(1452)로 결합되어 제1 지지플레이트(1410)에 대해 수평면을 이루거나 또는 일정 각도를 이루도록 회전될 수 있다. 도5는 제2 지지플레이트(1450)가 제1 지지플레이트(1410)에 대해 수평이 아닌 일정 각도를 이루는 상태를 도시한 도면이다. 이 때 제2 지지플레이트(1450)가 일정 각도를 이루는 상태를 유지하도록 각도조절부재가 구비된다. 각도조절부재는 도5에 도시된 바와 같이 제1 지지플레이트(1410)의 후면에 결합되는 결합브라켓(1415)과, 결합브라켓(1415)에 상하이동가능하게 결합되는 각도조절바(1416)와, 제2 지지플레이트(1450)의 후면에 결합되는 지지블록(1417)을 포함하여 이루어진다.
결합브라켓(1415)은 제1 지지플레이트(1410)의 후면에 결합되고 암나사공(미도시)이 형성되어 이 암나사공에 각도조절바(1416)가 나사결합된다.
각도조절바(1416)는 결합브라켓(1415)에 결합되는 것으로, 각도조절바(1416)에는 외주면에 수나사부가 형성되어 결합브라켓(1415)의 암나사공에 나사결합된다. 따라서, 결합브라켓(1415)에 나사결합된 각도조절바(1416)를 회전시키면 각도조절바(1416)가 상하로 이동하게 된다.
지지블록(1417)은 제2 지지플레이트(1450)의 후면에 결합되고 각도조절바(1416)의 하단이 지지블록(417)에 접촉될 수 있다.
따라서, 결합브라켓(1415)에 결합된 각도조절바(1416)를 위 또는 아래로 이동시키면 각도조절바(1416)의 하단에 접촉하는 지지블록(1417)이 이동하게 되고 지지블록(1417)이 결합된 제2 지지플레이트(1450)가 제1 지지플레이트(1410)에 대해 일정 각도를 이루는 상태로 고정되게 된다(도6 참조).
용접부위의 경우 용접부를 기준으로 양쪽이 수평이 아닌, 일정 각도를 형성할 수 있는데 이와 같이 본 발명에서는 제2 지지플레이트(1450)가 제1 지지플레이트(1410)에 대해 일정 각도를 이루어 고정한 상태에서 초음파 검사장치를 테스트할 수 있어 보다 정확하고 정밀한 검사교정이 이루어질 수 있다.
또한, 수직지지부(1400)에는 시편장착부(1430)가 구비된다. 시편장착부(1430)는 수직지지부(1400)에 배치되어 시편을 장착하기 위한 것으로, 시편장착공(1433)과, 상부고정블록(1434)과, 하부고정블록(1435)을 포함한다.
시편장착공(1433)은 내부에 시편이 장착되는 것으로, 제1 지지플레이트(1410)에는 제1장착공(1431)이 형성되고, 제2 지지플레이트(1450)에는 제1장착공(1431)과 연결되는 제2장착공(1432)이 형성되며, 제1장착공(1431)과 제2장착공(1432)이 하나의 시편장착공(1433)을 형성하게 된다.
상부고정블록(1434)은 시편(S)의 상부를 고정하기 위한 것으로, 제1 지지플레이트(1410)에서 제1장착공(1431)의 상부 가장자리에 배치된다.
하부고정블록(1435)은 시편(S)의 하부를 고정하기 위한 것으로, 제2 지지플레이트(1450)에서 제2장착공(1432)의 하부 가장자리에 배치된다. 또한, 하부고정블록(1435)은 도4에서와 같이 하부고정블록(1435)에서 상하로 길게 연장되는 결합공(1436)에 고정볼트(1437)로 고정되어 제2 지지플레이트(1450)에 결합되는데, 결합공(1436)에서 상하 원하는 위치에 고정볼트(1437)로 고정하여 하부고정블록(1435)의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.
상기 후면지지프레임(1300)은 수직프레임(1200)의 후방에서 베이스프레임(1100)에 결합되는 것으로, 베이스프레임(1100)에 결합되는 수직바(1310)와, 수직바(1310)에 결합되는 수평바(1320)를 포함한다.
후면지지프레임(1300)의 수직바(1310)는 그 하단이 수직프레임(1200)의 후방에서 베이스프레임(1100)의 좌우측에 각각 결합되고, 각 수직바(1310)의 상단에 각 수평바(1320)의 일단이 결합된다. 수평바(1320)의 타단은 수직프레임(1320)의 후면에 결합된다.
후면지지프레임(1300)은 수직프레임(1200)을 후방에서 지지하고 초음파 검사장치를 수직지지부(1400)에 장착할 경우 무게가 전방으로 쏠리는 것을 방지한다.
다음으로, 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치(1000)에 초음파 검사장치(100)를 부착하여 테스트하는 과정을 설명한다.
도8은 본 발명에 따른 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치(1000)에 위상배열 초음파검사용 자동스캐너인 초음파 검사장치(100)를 부착하여 테스트하는 과정을 도시한 도면이다.
먼저, 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치(1000)에 부착하여 테스트하는 초음파 검사장치(100)를 도9 및 도10을 참조하여 설명하면, 초음파 검사장치(100)는 하우징(101)과, 상기 하우징(101)의 내부에 장착되고 구동모터를 포함하는 구동부(200)와, 상기 하우징(101)에 결합되고 상기 구동부(200)에 의해 회전되어 상기 하우징(101)을 이동시키기 위한 다수의 자석바퀴(240)와, 상기 하우징(101)의 양측면에서 전방으로 연장되는 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)와, 상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 전단부를 서로 연결하는 연결바(400)와, 상기 연결바(400)의 전방에 배치되어 좌우로 연장되는 이동안내부재(510)와, 초음파 검사를 수행하는 탐촉자(540)를 포함하여 상기 이동안내부재(510)에 결합되고 이동안내부재(510)를 따라 하우징의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 이동되는 가로이동부재(530)와, 상기 가로이동부재(530)를 이동시키기 위한 모터(520)를 포함하여 이루어진다.
하우징(101)은 좌측 공간을 형성하는 좌측 하우징(101a)과, 우측 공간을 형성하는 우측 하우징(101b)으로 이루어지고, 좌측 하우징(101a)과 우측 하우징(101b)은 완충용 힌지(110)에 의해 회동가능하게 결합된다.
구동부(200)는 구동모터를 포함하여 이루어진다. 구동모터는 제1구동모터(210)와 제2구동모터(250)로 이루어진다. 제1구동모터(210)는 도1에 도시된 바와 같이 하우징(101)에서 좌측 하우징(101a)에 배치되는데, 좌측 하우징(101a)에 배치되는 구성에 대해 설명하면 제1구동모터(210)가 좌측 하우징(101a)의 하부에 배치되고, 그 상부에 제1구동모터(210)의 회전축에 결합되는 웜기어(220)가 배치되며 웜기어(220)에 그 외주면에 형성되는 기어이가 치합되는 웜휠(221)이 배치된다.
좌측 하우징(101a)에서 좌측에는 웜휠(221)의 회전축(222)에 축결합되는 제1구동풀리(231)가 배치되고, 제1구동풀리(231)의 아래쪽에는 제1종동풀리(232)가 배치되며, 제1구동풀리(231)와 제1종동풀리(232)는 벨트(230)로 연결된다.
우측 하우징(101b)에 배치되는 구성 또한 좌측 하우징(101a)의 구성과 대칭으로 배치되는데 제2구동모터(250)가 우측 하우징(101b)의 하부에 배치되고, 그 상부에 제2구동모터(250)의 회전축에 결합되는 웜기어(260)가 배치되며 웜기어(260)에 치합되는 웜휠(261)이 배치된다.
우측 하우징(101b)에서 우측에는 웜휠(261)의 회전축(262)에 축결합되는 제2구동풀리(271)가 배치되고, 제2구동풀리(271)의 아래쪽에는 제2종동풀리(272)가 배치되며, 제2구동풀리(271)와 제2종동풀리(272)는 벨트(270)로 연결된다.
자석바퀴(240)는 바퀴의 두께방향을 따라 좌측 가장자리부(240a)와 우측 가장자리부(240b), 그리고 좌,우측 가장자리부(240a, 240b) 사이에 결합되는 자석부재(242)를 포함하여 이루어진다. 좌,우측 가장자리부(240a, 240b)는 자석바퀴(240)의 회전에 따라 검사체 표면에 접촉하여 회전되는 것으로 바퀴의 중심축을 중심으로 함께 회전하게 된다.
좌우측 가장자리부(240a, 240b) 사이에 결합되어 함께 회전하는 원형의 자석부재(242)는 영구자석을 포함하여 이루어지고, 원형의 자석부재(242)는 좌, 우측 가장자리부(240a, 240b)보다 작은 반경을 가지도록 형성되는데 이에 의해 검사체의 벽면에 초음파 검사장치(100)가 떨어지지 않고 부착상태를 유지하면서도 동시에 원하는 위치로 용이하게 이동할 수 있게 된다.
한 쌍의 전방연장부재(310, 315)는 하우징(101)의 좌,우측면에 탈부착 가능하게 결합되고 전방으로 연장되는 것으로, 각 전방연장부재(310, 315)의 후단은 좌, 우측 하우징(101a, 101b)의 좌,우측면에 서로 동축선상에 배치되는 회동핀(311, 316)으로 회동가능하게 결합되고 하우징(101)의 전방으로 연장되어 각 전방연장부재(310, 315)의 전단 사이에는 연결바(400)가 연결된다.
연결바(400)의 전방에는 이동안내부재(510)가 결합된다. 이동안내부재(510)는 하우징(101)의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 연장형성되어 연결바(400)의 전방에 결합되는 것으로, 회전샤프트(511)와 회전샤프트를 회전시키는 모터(520), 그리고 리미트센서(550)를 포함하여 이루어진다.
회전샤프트(511)는 외주면에 나사산이 형성되어 하우징(101)의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 연장되고 그 좌우길이는 하우징(101)의 좌우폭 및 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)사이의 거리보다 크게 형성된다. 이 회전샤프트(511)에는 나사공이 형성되는 결합부재(도면 미도시)가 결합되고 이 결합부재의 나사공에 회전샤프트(511)의 나사산이 나사결합된다.
또한, 회전샤프트(511)의 일단은 모터(520)의 회전축이 결합되고, 회전샤프트(511)의 타단은 베어링에 의해 축지지된다.
이동안내부재(510)에 구비되는 리미트센서(550)는 가로이동부재(530)가 이동안내부재(510)의 좌우측 단부로 이동하는 것을 감지하기 위한 것이다.
그리고, 회전샤프트(511)에 결합되는 결합부재에는 가로이동부재(530)가 전방에 결합된다. 가로이동부재(530)에는 그 전방에 초음파 검사를 수행하는 탐촉자(540)가 탈부착 가능하게 결합되고, 이동안내부재(510)를 따라 좌우방향으로 이동하면서 탐촉자(540)에 의해 초음파 검사를 수행하게 된다.
그리고, 연결바(400)에는 연결바(400)와 직교하는 방향으로 작동바(440)가 결합된다. 작동바(440)는 그 전단이 연결바(400)에 회동가능하게 결합되고, 작동바(440)의 후단은 실린더(430)에 결합되는데, 작동바(440)의 후단에는 나사공이 형성되어 실린더(430) 내부에 구비되는 회전바(미도시)에 나사결합된다.
실린더(430)는 하우징(101) 상면에 설치되는 지지프레임(420)에 결합되고 실린더(430)의 전단에 작동바(440)가 결합되고 실린더(430)의 후단은 하우징(101) 상부에 설치되는 지지프레임(420)에 회전가능하게 결합된다.
또한, 실린더(430) 내부에는 외주면에 나사산이 형성되는 회전바(미도시)가 구비되고, 실린더(430) 측면에는 회전바를 회전시키기 위한 작동모터(450)가 결합된다.
또한, 상기 연결바(400)에는 카메라(500)가 결합되는데, 카메라(500)는 이동안내부재(510)의 후방에서 전방을 향하여 설치되어 검사체 표면 상태 및 이물질 등을 확인하고 아울러 초음파 검사작업을 모니터링하기 위한 것으로, 카메라(500)에 의해 습득된 영상은 본 발명의 초음파 검사장치(100)에 유선 또는 무선으로 연결되는 별도의 제어판넬(미도시)에 구비되는 디스플레이에 표출되어 실시간으로 검사체의 표면상태 등을 확인하면서 동시에 초음파 검사작업을 모니터링하게 된다. 아울러, 카메라(500)에 의해 습득된 영상은 제어판넬의 저장장치에 저장된다.
상기와 같은 구성을 가지는 초음파 검사장치(100)에서 하우징(101) 상면 좌우측에는 손잡이(미도시)가 형성되는데 이 손잡이(미도시)를 작업자가 잡고 수직지지부(1400)에 위치시킨다. 그러면, 초음파 검사장치(100)의 자석바퀴(240)에 형성되는 자석부재(242)의 자력에 의해 수직지지부(1400)의 제1 지지플레이트(1410) 또는 제2 지지플레이트(1450)에 부착상태를 유지하게 된다.
그 다음, 초음파 검사장치(100)와 유선 또는 무선으로 연결되어 초음파 검사장치(100)의 제반 작동을 제어하는 리모트 콘트롤러(미도시)를 이용하여 시편장착부(1430)에 장착된 시편(S) 방향으로 이동시킨다.
도8에서 초음파 검사장치(100)는 좌측 자석바퀴(240)는 제2 지지플레이트(1450)에 부착된 상태이고, 우측 좌석바퀴(240)는 제1 지지플레이트(1410)에 부착된 상태에서 시편(S) 방향으로 전진하게 된다.
그리고, 리모트 콘트롤러(미도시)를 이용하여 가로이동부재(530)의 탐촉자(540)가 검사가능한 위치에 배치되도록 작동모터(450)를 작동시키고, 탐촉자(540)가 시편(S)에 근접, 접촉하여 검사가능한 위치가 되면 초음파 검사장치(100)를 시편(S) 상으로 이동시키면서 초음파 검사장치(100)를 테스트한다.
시편(S)은 여러 재질로 이루어질 수 있고 내부에는 여러 종류의 결함을 내재되어 초음파 검사장치(100)를 테스트하게 된다. 시편(S)의 경우 하나의 시편 테스트 후 다른 재질 또는 결함을 가진 시편을 교체하여 테스트할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 수직지지부(1400)를 회전부재로 90도 회전시킨 상태(도3 참조)에서 테스트할 수도 있고, 도6에 도시된 바와 같이 제2 지지플레이트(1450)를 제1 지지플레이트(1410)에 대해 일정 각도를 이루도록 한 상태에서 테스트할 수도 있다. 도3의 경우 초음파 검사장치(100)는 수직지지부(1400)상에서 수직방향으로 수직지지부(1400) 및 시편(S)을 타고 올라가거나 내려가면서 테스트하게 된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 수 있을 것이다.
1000 : 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치
1100 : 베이스프레임
1110 : 바퀴
1200 : 수직프레임
1300 : 후면지지프레임
1400 : 수직지지부
1410 : 제1 지지플레이트
1430 : 시편장착부
1450 : 제2 지지플레이트
1500 : 회전부재

Claims (13)

  1. 베이스프레임(1100);
    상기 베이스프레임(1100)에 수직하게 결합되는 수직프레임(1200); 및
    상기 수직프레임(1200)에 결합되고, 시편(S)이 장착되는 시편장착부(1430)를 포함하는 수직지지부(1400);를 포함하고,
    상기 수직지지부(1400)는 평판 형상으로 이루어져 상기 수직프레임(1200)에 결합되는 제1 지지플레이트(1410) 및 평판 형상으로 이루어져 상기 제1 지지플레이트(1410)에 연결되는 제2 지지플레이트(1450)를 포함하며,
    상기 수직프레임(1200)에 결합되는 회전하우징(1510); 및
    상기 수직지지부(1400)의 제1 지지플레이트(1410) 후면에 결합되고 상기 회전하우징(1510)의 내부에 회전가능하게 결합되는 회전축부(1520)를 포함하는 회전부재(1500)를 더 포함하고,
    상기 수직지지부(1400) 상에 초음파 검사장치를 부착하여 테스트하는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스프레임(1100)에는 다수의 바퀴(1110)가 결합되는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수직프레임(1200)은 상기 베이스프레임(1100)에 결합되는 다수의 수직 지주(1210) 및 상기 수직 지주(1210)를 연결하는 다수의 수평연결부재(1220)를 포함하는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수직프레임(1200)에는 가로로 연장형성되는 가로홈(1530)이 형성되고,
    상기 회전부재(1500)의 회전하우징(1510)은 상기 가로홈(1530)에 슬라이드 이동가능하게 결합되는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지플레이트(1450)의 일측면은 상기 제1 지지플레이트(1410)의 일측면에 힌지(1452)로 회동가능하게 결합되는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수직프레임(1200)에는 상기 수직프레임(1200)에 결합되는 지지브라켓(1251)과, 상기 지지브라켓(1251)에 형성되는 관통공에 전후이동가능하게 결합되는 전후이동바(1252)와, 상기 전후이동바(1252)의 후방에 결합되어 상기 전후이동바(1252)를 전진 또는 후진시키기 위한 회동손잡이(1255)와, 상기 지지브라켓(1251)과 상기 회동손잡이(1255)를 연결하는 연결아암(1254)을 포함하여 상기 제1 지지플레이트(1410) 또는 상기 제2 지지플레이트(1450)의 후면을 지지하기 위한 다수의 후면지지부재(1250)가 결합되는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 후면지지부재(1250)는 상기 전후이동바(1252)의 전단에 결합되는 탄성부재(1253)를 더 포함하는 위상배열 초음파검사용 자동스캐너 테스트장치.
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KR20110109766A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 쿠퍼 에스 케이 쿠오 광학 검사를 위한 지지 기구

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