KR102532147B1 - Ultraviolet light flaw detection light unit, and ultraviolet light flaw detection apparatus - Google Patents

Ultraviolet light flaw detection light unit, and ultraviolet light flaw detection apparatus Download PDF

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Abstract

본 발명은 탐상면으로부터 연직 방향에 대해 경사지게 하여 배치된 경우에도 탐상면에 있어서의 자외선 조사 강도를 보다 균일화할 수 있는 자외선 탐상등 유닛, 및 해당 유닛을 이용한 탐상장치를 제공한다.
자외선 관구(4)를 이용한 자외선 탐상등 유닛(2)으로서, 자외선 관구(4)의 축방향으로 폭을 가지고 연장되며, 상방으로부터 하방으로 포물선의 형상으로 연장되어 자외선 관구(4)를 지름방향으로부터 둘러싸는 주반사판(11)과, 주반사판(11)의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 반사판(12, 13)과, 자외선 관구(4)를 축방향으로부터 둘러싸는 한 쌍의 측반사판(21, 22)과, 측반사판(21, 22)의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 측반사판(23, 24)을 구비하며, 연장 반사판(12, 13), 측반사판(21, 22), 및 연장 측반사판(23, 24)은, 각각 자외선 관구(4)에 대한 각도를 조정할 수 있도록 구성된다.The present invention provides an ultraviolet flaw detection lamp unit capable of more uniformizing the ultraviolet irradiation intensity on a flaw detection surface even when it is disposed inclined with respect to the vertical direction from the flaw detection surface, and a flaw detection device using the unit.
An ultraviolet flaw detection lamp unit (2) using an ultraviolet tube (4), which extends with a width in the axial direction of the ultraviolet tube (4), and extends in a parabolic shape from top to bottom to cover the ultraviolet tube (4) from the radial direction. A main reflector 11 that surrounds, a pair of extended reflectors 12 and 13 extending further downward below the main reflector 11, and a pair of side reflectors that axially surround the UV tube 4 (21, 22) and a pair of extended side reflectors (23, 24) extending further downward below the side reflectors (21, 22), the extended reflectors (12, 13), the side reflectors (21, 22), and the extended side reflectors 23 and 24 are each configured to be able to adjust the angle with respect to the ultraviolet tube 4.

Description

자외선 탐상등 유닛, 및 자외선 탐상장치{ULTRAVIOLET LIGHT FLAW DETECTION LIGHT UNIT, AND ULTRAVIOLET LIGHT FLAW DETECTION APPARATUS}Ultraviolet flaw detection light unit, and ultraviolet flaw detection device

본 발명은, 피조사물(被照射物)에 대해 자외선을 조사하는 자외선 탐상등(探傷燈) 유닛, 및, 조사물 표면으로부터의 반사광을 포착(捕捉)하여 피조사물의 표면상태를 해석하는 탐상장치에 관한 것이며, 구체적으로는 형광 자분(Fluorescent Magnetic Particle, 螢光磁粉) 탐상이나 형광 침투 탐상 등 형광체에 의한 탐상기술에 관한 것이다.The present invention provides an ultraviolet ray flaw detection lamp unit that irradiates ultraviolet rays to an object to be irradiated, and a flaw detection device that captures reflected light from the surface of the object to be irradiated and analyzes the surface state of the object to be irradiated. It is related to, and specifically, it relates to a flaw detection technique using a fluorescent substance, such as fluorescent magnetic particle (Fluorescent Magnetic Particle) flaw detection or fluorescent penetrant flaw detection.

자외선 탐상장치는, 표면에 도포한 형광체를 자외선 광원에 의해 여기(勵起)시켜, 예컨대 카메라 등으로 조사 이미지(像, image)를 화상화하여 해석하는 방법으로 피조사물의 표면의 상태를 평가하는 것이다. 이 장치에서는, 자외선 강도에 따라 여기 이미지가 변화하기 때문에, 상처의 검지 오류, 간과(看過)가 발생하는 경우가 있었다. 이 때문에, 피조사물에 대해서 균일한 강도로 자외선을 조사할 필요가 있었다.An ultraviolet flaw detector evaluates the state of the surface of an irradiated object by a method of exciting a phosphor coated on the surface with an ultraviolet light source and analyzing the irradiated image by imaging it with a camera, for example. will be. In this device, since the excitation image changes depending on the intensity of the ultraviolet rays, there are cases where the detection error or overlooking of the wound occurs. For this reason, it was necessary to irradiate the irradiated object with ultraviolet rays at a uniform intensity.

이에, 조사하는 자외선 강도를 균일하게 하기 위해서는, 복수의 자외선 광원을 사용하거나(특허문헌 1, 및 특허문헌 2), 조사면에 대해서 연직(鉛直) 방향으로부터 조사하거나 하는 방법 등(특허문헌 3)이 고안된 바 있다. 그러나, 전자(前者)는 조사 유닛이 대형화되어 시스템 전체가 복잡해지는 문제가 있고, 후자(後者)는 카메라 등의 화상화 유닛을 경사지게 하여 배치하기 때문에 상처의 치수 등의 평가에 편차가 발생한다는 문제가 있었다.Therefore, in order to make the intensity of the irradiated ultraviolet rays uniform, a method of using a plurality of ultraviolet light sources (Patent Document 1 and Patent Document 2) or irradiating the irradiated surface from a vertical direction (Patent Document 3) this has been devised. However, the former has a problem in that the entire system becomes complicated due to the large size of the irradiation unit, and the latter has a problem in that evaluation of the dimensions of the wound and the like is subject to deviation because the imaging unit such as a camera is tilted and arranged. there was

한편, 조사면에 대해 경사지게 하여 자외선을 조사하여, 연직 방향으로부터 화상 해석을 하는 방법이 고안된 바 있다(특허문헌 4). 그러나, 여기에는 탐상범위에서의 자외선 강도가 불균일해진다는 문제가 있었다.On the other hand, a method of irradiating ultraviolet rays at an angle with respect to the irradiation surface and performing image analysis from the vertical direction has been devised (Patent Document 4). However, there was a problem that the UV intensity in the flaw detection range became non-uniform.

자외선 관구(管球)에 의한 광원으로부터의 조사광을 균일화하는 방법에 관해서는, 우선 자외선에 의한 프린트 기판의 제작 방법에 관한 특허문헌 5에서는, 광원 뒤쪽에 배치한 포물선 형상 단면(斷面)의 반사판을 연장시키고, 연장 부분을 접어 구부려 반사각을 변경한 구성의 조사 유닛이 개시되어 있다. 또한 자외선을 이용한 수지 경화 기술에 관하여, 마찬가지로 반사판을 연장시킨 구성의 조사 유닛이 특허문헌 6에 의해 개시되어 있다. 그러나, 이들 조사 유닛은 연직 방향으로부터 자외선을 조사하는 것을 전제로 하여, 조사 강도를 균일하게 하는 것을 목적으로 한 것이었다.Regarding the method of uniformizing the irradiated light from the light source using the ultraviolet tube, first of all, in Patent Document 5 relating to a method for manufacturing a printed circuit board using ultraviolet rays, a parabolic cross-section disposed behind the light source Disclosed is an irradiation unit having a configuration in which a reflector is extended and the angle of reflection is changed by bending the extended portion. Further, regarding a resin curing technology using ultraviolet rays, Patent Document 6 discloses an irradiation unit having a structure in which a reflector is extended in the same way. However, these irradiation units were intended to make the irradiation intensity uniform on the premise of irradiating ultraviolet rays from the vertical direction.

일본 특허공개공보 제2007-17377호Japanese Patent Laid-Open No. 2007-17377 일본 특허공개공보 제2009-266298호Japanese Patent Laid-Open No. 2009-266298 일본 특허공개공보 제2013-160507호Japanese Patent Laid-Open No. 2013-160507 일본 특허공개공보 제2012-122957호Japanese Patent Laid-Open No. 2012-122957 일본 특허공개공보 H05-34926호Japanese Patent Laid-Open No. H05-34926 일본 특허공개공보 H10-177843호Japanese Patent Laid-Open No. H10-177843

종래 기술에서는, 연직 방향으로부터 카메라 등을 이용하여 자외선 탐상을 행하는 경우에, 경사 방향으로부터 피조사물에 자외선을 조사할 필요가 있었지만, 조사 강도의 균일화가 곤란하여, 조사 강도에 편차가 생기고 있었다. 이 때문에, 자외선이 너무 강하면 상처가 없음에도 불구하고 비(非)특이적으로 형광 물질과 반응이 생기거나, 자외선이 너무 약하면 본래 검지해야 할 상처가 있는 부분에 부착된 형광 물질의 응답이 불충분하거나 함에 따라, 상처의 판정 오류나 간과가 발생한다는 문제점이 있었다.In the prior art, when performing ultraviolet flaw detection using a camera or the like from the vertical direction, it was necessary to irradiate the irradiated object with ultraviolet rays from an oblique direction, but it was difficult to uniformize the irradiation intensity, resulting in variations in the irradiation intensity. For this reason, if the ultraviolet ray is too strong, it reacts non-specifically with the fluorescent substance even though there is no scratch, or if the ultraviolet ray is too weak, the response of the fluorescent substance attached to the part with the original wound to be detected is insufficient. As a result, there was a problem that an error in judgment or overlooking of the wound occurred.

본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 탐상면으로부터 연직 방향에 대해 경사지게 하여 배치한 경우에도 탐상면에 있어서의 자외선 조사 강도를 보다 균일화할 수 있는 자외선 탐상등 유닛, 및 해당 유닛을 이용한 자외선 탐상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a problem, and an ultraviolet flaw detection lamp unit capable of more uniformizing the ultraviolet irradiation intensity on the flaw detection surface even when arranged obliquely with respect to the vertical direction from the flaw detection surface, and an ultraviolet ray using the unit Its purpose is to provide a flaw detector.

상기 과제를 해결하기 위하여, 자외선 탐상등 유닛은, In order to solve the above problem, the ultraviolet flaw detector unit,

원통 형상의 자외선 관구를 이용한 자외선 탐상등 유닛으로서, As a UV flaw detector unit using a cylindrical UV tube,

상기 자외선 관구의 축방향으로 폭을 가지고 연장되며, 상방으로부터 하방으로 포물선의 형상으로 연장되어 상기 자외선 관구를 지름방향으로부터 둘러싸는 주(主)반사판과, a main reflector extending with a width in the axial direction of the ultraviolet tube and extending in a parabolic shape from top to bottom to surround the ultraviolet tube from a radial direction;

상기 주반사판의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 반사판과,a pair of extended reflectors extending further downward below the main reflector;

상기 자외선 관구를 축방향으로부터 둘러싸는 한 쌍의 측(側)반사판과, a pair of side reflectors that surround the ultraviolet tube in an axial direction;

상기 측반사판의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 측반사판을 구비하며,A pair of extended side reflectors extending further downward below the side reflectors are provided,

상기 연장 반사판, 상기 측반사판, 및 상기 연장 측반사판은, 각각 상기 자외선 관구에 대한 각도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다.Each of the extended reflector, the side reflector, and the extended side reflector may adjust an angle with respect to the UV tube.

또, 상기 주반사판, 상기 연장 반사판, 상기 측반사판, 및, 상기 연장 측반사판이, 알루미늄인 것을 특징으로 한다.Further, it is characterized in that the main reflector, the extended reflector, the side reflector, and the extended side reflector are made of aluminum.

또한, 상기 자외선 관구의 축이, 상기 주반사판의 상기 포물선의 초점에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the axis of the ultraviolet tube is disposed so as to be located at the focal point of the parabola of the main reflector.

더욱이, 상기 측반사판은, 타원 곡선 형상으로 만곡하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the side reflector is characterized in that it is curved in an elliptic curve shape.

나아가, 상기 연장 측반사판은, 타원 곡선 형상으로 만곡하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the extended side reflector is characterized in that it is curved in an elliptical curve shape.

또, 상기 만곡하는 한 쌍의 측반사판의 곡률을 비대칭으로 하고, 또한, 상기 만곡하는 한 쌍의 연장 측반사판의 곡률을 비대칭으로 하며, In addition, the curvature of the pair of curved side reflectors is asymmetric, and the curvature of the pair of curved extended side reflectors is asymmetric,

일방(一方) 측의 상기 측반사판과 상기 연장 측반사판의 각각의 곡률은, 타방(他方) 측의 상기 측반사판과 상기 연장 측반사판의 각각의 곡률보다 큰(大) 것을 특징으로 한다.Each curvature of the side reflector and the extended side reflector on one side is larger than each curvature of the side reflector and the extended side reflector on the other side.

또, 본 발명의 자외선 탐상장치는, 상술한 본 발명의 자외선 탐상등 유닛을 포함하며, 피조사물의 연직 방향에 대해 경사지게 하여 자외선을 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ultraviolet ray flaw detection device of the present invention includes the ultraviolet ray flaw detector unit of the present invention described above, and is characterized in that it irradiates ultraviolet rays while tilting the object to be irradiated in the vertical direction.

본 발명에 의하면, 자외선 탐상장치에 있어서 피조사물에 대해 비스듬하게 자외선을 조사하도록 자외선 탐상등 유닛을 배치하여도, 피조사물 표면에서의 자외선 강도 분포를 보다 균일하게 할 수 있게 되는 동시에, 넓은 조사 영역에 있어서, 충분한 조사 강도를 얻을 수가 있다. 이로써, 자외선 탐상에 있어서, 자외선 강도의 편차에 기인하는 판정 오류나 간과를 방지할 수 있어, 보다 정확하게 상처의 유무나 상황을 판정할 수 있게 된다.According to the present invention, even if the ultraviolet flaw detector unit is arranged to irradiate ultraviolet rays obliquely to the irradiated object in the ultraviolet flaw detector, the ultraviolet intensity distribution on the surface of the irradiated object can be made more uniform, and at the same time, a wide irradiation area In this case, sufficient irradiation intensity can be obtained. This makes it possible to prevent errors in judgment or oversight due to variation in intensity of ultraviolet rays in ultraviolet flaw detection, and it is possible to more accurately determine the presence or absence of scratches and the condition.

도 1은 자외선 탐상장치의 주요부의 모식도이다.
도 2는 자외선 탐상장치의 주요부의 모식도이다.
도 3은 자외선 탐상등 유닛의 모식도(X 투영도)이다.
도 4는 자외선 탐상등 유닛의 모식도(Y 투영도)이다.
도 5는 측반사판 및 연장 측반사판으로부터의 자외선의 조사 범위 및 자외선 조사 강도를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram of the main parts of an ultraviolet ray flaw detector.
Figure 2 is a schematic diagram of the main parts of the ultraviolet flaw detector.
3 is a schematic diagram (X projection view) of an ultraviolet ray flaw detector unit.
4 is a schematic diagram (Y projection view) of an ultraviolet ray flaw detector unit.
5 is a schematic view showing the irradiation range and ultraviolet irradiation intensity of ultraviolet rays from the side reflector and the extended side reflector.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 실시예에 근거하여 설명한다. 또한, 본 발명의 실시형태는 이하에 개시하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 자외선 탐상장치의 자외선 탐상등 유닛(2)을 도 1, 도 2에 모식적으로 나타낸다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on an Example. In addition, embodiment of this invention is not limited to the Example disclosed below. The ultraviolet flaw detection lamp unit 2 of the ultraviolet flaw detector of the present invention is schematically shown in FIGS. 1 and 2 .

(조사 유닛 배치)(arrangement of irradiation units)

카메라 유닛(3)은, 상처의 치수 등의 평가에 편차가 생기지 않도록, 피조사물(1)의 연직 방향(「Z방향」이라 함)으로 배치된다. 한편, 자외선 탐상등 유닛(2)은, 피조사물(1)의 연직 방향에 대해서 일정한 경사 각도로 설치되어 있다(경사가 생기는 방향을 「X방향」이라 함). 여기서, 피조사물(1)의 연직 방향에 대한 경사 각도는, 30도 이하인 것이 바람직하다.The camera unit 3 is disposed in a direction perpendicular to the irradiated object 1 (referred to as "Z direction") so that there is no variation in evaluation of the size or the like of the wound. On the other hand, the ultraviolet flaw detector unit 2 is installed at a constant inclination angle with respect to the vertical direction of the irradiated object 1 (the direction in which the inclination occurs is referred to as "X direction"). Here, it is preferable that the angle of inclination of the irradiated object 1 with respect to the vertical direction is 30 degrees or less.

(유닛의 구조)(structure of unit)

자외선 탐상등 유닛(2)의 내부 구조의 투영도를 도 3 및 도 4에 모식적으로 나타낸다. 자외선 탐상등 유닛(2)은, 원통 형상의 자외선 관구(4)와, 자외선 관구(4)를 지름방향으로부터 둘러싸는 주(主)반사판(11)과, 주반사판(11)의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 반사판(12, 13), 자외선 관구(4)를 축방향으로부터 둘러싸는 한 쌍의 측반사판(21, 22)과, 측반사판(21, 22)의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 측반사판(23, 24) 등을 구비한다. 또한, 자외선 관구(4)의 길이가 깊이 방향(「Y방향」이라 함)이 되는 것과 같은 방향, 즉 자외선 관구(4)의 축이 Y방향으로 연장되는 방향으로 배치되어 있다. 연장 반사판(12, 13), 측반사판(21, 22), 및 연장 측반사판(23, 24)의 6장은, 자외선 관구(4)에 대한 각도를 각각 조정할 수 있도록 구성되어 있다.Projection views of the internal structure of the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 are schematically shown in FIGS. 3 and 4 . The ultraviolet flaw detection lamp unit 2 includes a cylindrical ultraviolet tube 4, a main reflector 11 that surrounds the ultraviolet tube 4 from the radial direction, and a further downward direction below the main reflector 11. A pair of extended reflectors 12 and 13 extending in the axial direction, a pair of side reflectors 21 and 22 surrounding the ultraviolet ray tube 4 from the axial direction, and further downward below the side reflectors 21 and 22. A pair of extended side reflectors 23 and 24 are provided. Further, the length of the ultraviolet tube 4 is arranged in the same direction as the depth direction (referred to as "Y direction"), that is, the direction in which the axis of the ultraviolet tube 4 extends in the Y direction. Six sheets of extended reflectors 12 and 13, side reflectors 21 and 22, and extended side reflectors 23 and 24 are configured such that the angles with respect to the ultraviolet tube 4 can be adjusted, respectively.

어느 반사판(11, 12, 13, 21, 22, 23, 24)이든, 그 재료는, 바람직하게는 금속이고, 보다 바람직하게는 알루미늄이며, 광원이 발(發)하는 자외선을 효율적으로 반사하여 집광(集光)한다. 예컨대, 각 반사판(11, 12, 13, 21, 22, 23, 24)이 알루미늄 판으로 제작되는 경우, 자외선을 효율적으로 반사할 수 있는 동시에, 각 반사판(11, 12, 13, 21, 22, 23, 24)의 가공, 예컨대 굽힘 가공 등이 용이하며, 자외선 탐상등 유닛(2)의 생산성이 양호하다. 또한, 각 반사판(11, 12, 13, 21, 22, 23, 24)은, 알루미늄의 덩어리로부터 절삭 가공에 의해 제작되어도 무방하다. 또, 각 반사판(11, 12, 13, 21, 22, 23, 24)에는, 표면 처리를 실시하여도 무방하다. 예컨대, 표면에 크롬 도금 처리 및 금속 증착(蒸着)을 실시함으로써, 광원이 발하는 자외선을 보다 효과적으로 반사시킬 수가 있다.The material of any of the reflectors 11, 12, 13, 21, 22, 23, 24 is preferably metal, more preferably aluminum, and efficiently reflects and condenses ultraviolet light emitted by the light source. (集light). For example, when each reflector 11, 12, 13, 21, 22, 23, 24 is made of an aluminum plate, it can efficiently reflect ultraviolet rays, and each reflector 11, 12, 13, 21, 22, The processing of 23 and 24, for example, bending, is easy, and the productivity of the UV flaw detector unit 2 is good. In addition, each reflector 11, 12, 13, 21, 22, 23, 24 may be produced by cutting from a lump of aluminum. Moreover, you may give surface treatment to each reflector 11, 12, 13, 21, 22, 23, 24. For example, it is possible to more effectively reflect ultraviolet light emitted from a light source by subjecting the surface to chrome plating and metal vapor deposition.

(광원 및 주반사판)(Light source and main reflector)

주반사판(11)은, 자외선 관구(4)의 축방향으로 폭을 가지고 연장되며, 상방으로부터 하방으로 포물선의 형상으로 연장되어 자외선 관구(4)를 지름방향으로부터 둘러싸도록 구성되어 있으며, 주반사판(11)의 X방향의 투영 형상은 포물선 형상이다. 한편, 자외선 관구(4)는, 그 축이 주반사판(11)의 포물선의 초점에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 주반사판(11)은, 그 해당 포물선의 초점에 배치된 자외선 관구(4)의 자외선을 하방으로 반사하는 동시에, 이 반사된 자외선이 수렴 또는 확산되지 않고 대략 평행하게 피조사물(1)에 조사되도록 구성되어 있다. 또한, 자외선 관구(4)는, 부착 위치를 조정할 수 있는 기구를 조립하여 배치된다.The main reflector 11 extends with a width in the axial direction of the ultraviolet tube 4, and is configured to extend in a parabolic shape from top to bottom to surround the ultraviolet tube 4 from the radial direction, and the main reflector ( The projected shape in the X direction of 11) is a parabolic shape. On the other hand, the ultraviolet tube 4 is arranged so that its axis is located at the focal point of the parabola of the main reflector 11. Then, the main reflector 11 reflects the ultraviolet rays of the ultraviolet tube 4 arranged at the focal point of the corresponding parabola downward, and the reflected ultraviolet rays do not converge or diffuse, but are substantially parallel to the irradiated object 1. It is designed to be investigated. In addition, the ultraviolet tube 4 is arranged by assembling a mechanism capable of adjusting the attachment position.

(연장 반사판)(extended reflector)

연장 반사판(12, 13)은, X 투영도에 있어서, 각각 주반사판(11)의 하방으로 연장되는 연장선을 따르도록 배치되며, 주반사판(11)의 더욱 하방으로욱 연장되어 있다(도 3 참조). 연장 반사판(12, 13)의 X방향의 투영 형상은, 주반사판(11)의 그것인 포물선 형상을 연장시킨 완만한 곡선 형상이다. 연장 반사판(12, 13)은, 각각 독립적으로 부착 각도를 조정할 수 있는 기구를 조립하여 배치된다.The extended reflectors 12 and 13 are arranged along extension lines extending downward of the main reflector 11, respectively, in the X projection view, and extend further downward of the main reflector 11 (see Fig. 3). . The projected shape of the extension reflectors 12 and 13 in the X direction is a gentle curved shape obtained by extending the parabolic shape of the main reflector 11 . The extended reflectors 12 and 13 are arranged by assembling a mechanism capable of adjusting the mounting angle independently of each other.

또한, 연장 반사판(12, 13)의 부착 각도는, 주반사판(11)으로부터의 반사광 중 자외선 관구(4)의 그늘(陰)이 되는 부분에도 충분한 자외선 조사를 보충할 수 있는 것과 같은 각도로서, 피조사물(1) 이외의 영역으로 확산되는 자외선을 반사시켜 효율적으로 피조사물(1)의 부근에 집광할 수 있도록 최적화하여 설정하는 것이 바람직하다. 또, 연장 반사판(12, 13)의 X방향의 투영 형상은 직선 형상이어도 무방하지만, 자외선 관구(4)의 자외선을 효율적으로 집광하는 관점에 있어서, 주반사판(11)의 그것인 포물선 형상을 연장시킨 완만한 곡선 형상인 것이 바람직하다.In addition, the attachment angle of the extended reflectors 12 and 13 is an angle such that sufficient ultraviolet irradiation can be supplemented even in the shaded portion of the ultraviolet tube 4 among the reflected light from the main reflector 11, It is preferable to optimize and set so that ultraviolet rays diffused to areas other than the irradiated object 1 can be reflected and efficiently condensed in the vicinity of the irradiated object 1 . In addition, the projection shape of the extended reflectors 12 and 13 in the X direction may be a linear shape, but from the viewpoint of efficiently condensing the ultraviolet rays of the ultraviolet tube 4, the parabolic shape of the main reflector 11 is extended. It is preferable that it has a gently curved shape.

(측반사판)(side reflector)

측반사판(21, 22)은, 자외선 관구(4)를 축방향으로부터 둘러싸도록 구성되어 있다. 측반사판(21, 22)의 X방향의 투영 형상은, 주반사판(11)의 포물선 형상에 적합하도록 또한 보울(bowl, 椀) 형상이다. 한편, 측반사판(21, 22)의 Y방향의 투영 형상은, 하방을 향해 외측으로 돌출하는 완만한 타원의 일부인 곡선 형상이다. 측반사판(21, 22)은, 연장 반사판(12, 13)과 마찬가지로, 각각 독립적으로 부착 각도를 조정할 수 있는 기구를 조립하여 배치된다.The side reflectors 21 and 22 are configured to surround the ultraviolet tube 4 from the axial direction. The projected shape of the side reflectors 21 and 22 in the X direction is also a bowl shape so as to conform to the parabolic shape of the main reflector 11 . On the other hand, the projected shape of the side reflectors 21 and 22 in the Y direction is a curved shape that is part of a gentle ellipse protruding outward downward. Like the extended reflectors 12 and 13, the side reflectors 21 and 22 are arranged by assembling a mechanism capable of adjusting the attachment angle independently of each other.

(연장 측반사판)(extended side reflector)

연장 측반사판(23, 24)은, Y 투영도에 있어서, 각각 측반사판(21, 22)의 하방으로 연장되는 연장선을 따르도록 배치되며, 측반사판(21, 22)의 더욱 하방으로욱 연장되어 있다(도 4 참조). 연장 측반사판(23, 24)의 X방향의 투영 형상은, 연장 반사판(12, 13)의 단부(端部)의 형상에 적합한 대략 사다리꼴이다. 한편, 연장 측반사판(23, 24)의 Y방향의 투영 형상은, 하방을 향해 외측으로 돌출하는 완만한 곡선 형상, 보다 바람직하게는 상술한 측반사판(21, 22)에 있어서의 타원의 일부인 곡선 형상이다. 연장 측반사판(23, 24)은, 연장 반사판(12, 13)이나 측반사판(21, 22)과 마찬가지로, 각각 독립적으로 부착 각도를 조정할 수 있는 기구를 조립하여 배치된다.The extended side reflectors 23 and 24 are arranged along an extension line extending downward of the side reflectors 21 and 22, respectively, in the Y projection view, and extend further downward of the side reflectors 21 and 22. (See Fig. 4). The projected shape of the extended side reflectors 23 and 24 in the X direction is substantially trapezoidal to fit the shape of the ends of the extended reflectors 12 and 13 . On the other hand, the projected shape of the elongated side reflectors 23 and 24 in the Y direction is a gentle curved shape protruding outward downward, more preferably a curve that is part of an ellipse in the side reflectors 21 and 22 described above. It is a shape. Like the extended side reflectors 12 and 13 and the side reflectors 21 and 22, the extended side reflectors 23 and 24 are arranged by assembling a mechanism that can independently adjust the attachment angle.

(측반사판 및 연장 측반사판의 설정 각도)(Setting angle of side reflector and extended side reflector)

측반사판(21, 22) 및 연장 측반사판(23, 24)을 경유하여 피조사물(1)에 조사되는 자외선의 조사 범위 및 자외선 조사 강도를 도 5에 모식적으로 나타낸다. 또한, 도 5에 도시되는 2점 쇄선(鎖線)은, 측반사판(21)과 연장 측반사판(23)에 의한 자외선의 조사 범위와, 측반사판(22)과 연장 측반사판(24)에 의한 자외선의 조사 범위를 알기 쉽게 하기 위한 보조선이며, 자외선의 광로(光路)를 나타내는 것은 아니다.FIG. 5 schematically shows the irradiation range and ultraviolet irradiation intensity of ultraviolet rays irradiated to the irradiated object 1 via the side reflectors 21 and 22 and the extended side reflectors 23 and 24 . In addition, the two-dot chain line shown in FIG. 5 shows the irradiation range of ultraviolet rays by the side reflector 21 and the extended side reflector 23, and the ultraviolet rays by the side reflector 22 and the extended side reflector 24 It is an auxiliary line to make the irradiation range of the light easy to understand, and does not indicate the optical path of ultraviolet rays.

상기 측반사판(21, 22)과 연장 측반사판(23, 24)의 부착 각도나 Y방향의 투영 형상에 있어서의 완곡선의 곡률은, 바람직하게는, 다음과 같이 설정한다. 자외선 탐상등 유닛(2)은, 피조사물(1)의 연직 방향에 대해서 일정한 경사 각도로 설치되어 있기 때문에, 대향하는 측반사판(21)과 측반사판(22), 및 대향하는 연장 측반사판(23)과 연장 측반사판(24)이, 각각 자외선 관구(4)를 기준으로 하여 대칭이 되도록 배치된 경우, 피조사물(1)의 연직 방향으로부터 자외선을 조사한 경우와 달리, X방향의 조사 강도에 편차가 생긴다. 즉, 자외선 탐상등 유닛(2)이 조사하는 자외선은, 자외선 탐상등 유닛(2)에 가까운 쪽(이하 「A측」이라 함)이 강하고, 먼 쪽(이하 「B측」이라 함)이 약해진다.The attachment angles of the side reflectors 21 and 22 and the extended side reflectors 23 and 24 and the curvature of the round line in the projected shape in the Y direction are preferably set as follows. Since the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 is installed at a certain angle of inclination with respect to the vertical direction of the irradiated object 1, the opposing side reflectors 21 and side reflectors 22 and the opposing extended side reflectors 23 ) and the extended side reflector 24 are arranged symmetrically with respect to the ultraviolet tube 4, respectively, unlike the case where ultraviolet rays are irradiated from the vertical direction of the irradiated object 1, there is a deviation in the irradiation intensity in the X direction occurs That is, the ultraviolet rays irradiated by the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 are strong on the side closer to the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 (hereinafter referred to as "A side"), and weaker on the far side (hereinafter referred to as "B side"). it gets done

이에, 우선, A측의 반사판 세트(측반사판(21)과 연장 측반사판(23))가 피조사물(1)의 B측을 조사하고, B측의 반사판 세트(측반사판(22)과 연장 측반사판(24))가 피조사물(1)의 A측을 각각 조사하도록 각도를 조정한다.Therefore, first, the A-side reflector set (the side reflector 21 and the extended side reflector 23) irradiates the B-side of the irradiated object 1, and the B-side reflector set (the side reflector 22 and the extended side reflector) The angle is adjusted so that the reflecting plate 24 irradiates the A side of the irradiated object 1, respectively.

또, A측·B측의 각 반사판 세트의 Y방향의 투영 형상에 있어서의 곡률은, A측의 각 반사판 세트(21, 23)에서는 X방향의 확대를 보다 작게 하여 단위면적당 자외선 강도를 늘리는 한편(자외선 탐상등 유닛(2)과 평행한 경사면에서의 파형(β)), B측의 각 반사판 세트(22, 24)에서는 X방향의 확대를 보다 크게 하여 자외선 강도를 저하시키도록(자외선 탐상등 유닛(2)과 평행한 경사면에서의 파형(α)) 설정한다. 이와 같이 하여, 피조사물(1)의 조사면에서의 X방향에 있어서의 파형(α)과 파형(β)의 합성 파형(γ)을 균일화할 수가 있다(도 5 참조).In addition, as for the curvature in the projected shape of the Y-direction of each reflector set on the A side and the B side, in each reflector set 21, 23 on the A side, the expansion in the X direction is made smaller to increase the ultraviolet ray intensity per unit area. (Waveform (β) on the inclined surface parallel to the ultraviolet flaw detection lamp unit 2), in each reflector set 22, 24 on the B side, the expansion in the X direction is increased to reduce the intensity of ultraviolet rays (ultraviolet flaw detection lamp A waveform (α) on an inclined surface parallel to unit 2 is set. In this way, the combined waveform γ of the waveform α and the waveform β in the X direction on the irradiation surface of the irradiated object 1 can be made uniform (see Fig. 5).

보다 상세하게는, A측의 반사판 세트(측반사판(21)과 연장 측반사판(23))의 Y방향의 투영 형상에 있어서의 곡률을, B측의 반사판 세트(측반사판(22)과 연장 측반사판(24))의 Y방향의 투영 형상에 있어서의 곡률보다 작게 한다. 여기서, 타원 반사경(反射鏡)의 초점으로부터 나온 광은 다른 한쪽의 초점으로 집광되기 때문에, A측의 반사판 세트(21, 23)에 의해 반사되는 자외선이 집광하는 위치(초점)는, B측의 반사판 세트(22, 24)에 의해 반사되는 자외선이 집광하는 위치(초점)보다, 자외선 탐상등 유닛(2)에 가까운 위치가 된다.More specifically, the curvature in the projected shape in the Y direction of the A-side reflector set (the side reflector 21 and the extended side reflector 23) is defined as the B-side reflector set (the side reflector 22 and the extended side reflector). It is made smaller than the curvature in the projected shape of the Y direction of the reflector 24. Here, since the light emitted from the focal point of the elliptical reflector is condensed to the other focal point, the position (focal point) at which the ultraviolet light reflected by the reflector sets 21 and 23 on the A side is condensed is It becomes a position closer to the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 than the position (focal point) where the ultraviolet rays reflected by the reflector sets 22 and 24 converge.

그리고, 각 반사판(21, 22, 23, 24)을 이러한 구성으로 하는 동시에, A측의 반사판 세트(21, 23)에 의해 반사되는 자외선이 집광하는 위치(초점)가 피조사물(1)의 조사면 상(上)이 되도록 자외선 탐상등 유닛(2)을 배치함으로써, 피조사물(1)의 B측의 X방향의 단위면적당의 자외선 강도가 증대된다. 이 때, B측의 반사판 세트(22, 24)에 의해 반사되는 자외선이 집광하는 위치(초점)는, 피조사물(1)의 조사면보다 더 하방이 되기 때문에, B측의 반사판 세트(22, 24)에 의해 반사되는 자외선은, 피조사물(1)의 조사면상에서는 확대를 가지게 되어, 피조사물(1)의 A측의 X방향의 단위면적당 자외선 강도가 감소한다. 따라서, 피조사물(1)의 조사면 상에서의 X방향의 합성 파형(γ)을 균일화할 수가 있다.Further, while each reflector 21, 22, 23, 24 has such a configuration, the position (focus) at which the ultraviolet light reflected by the reflector set 21, 23 on the A side is condensed is the irradiation target 1. By arranging the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 so as to be on the surface, the intensity of ultraviolet rays per unit area in the X direction on the B side of the irradiated object 1 is increased. At this time, since the position (focal point) of condensing the ultraviolet rays reflected by the B-side reflector sets 22, 24 is lower than the irradiation surface of the irradiated object 1, the B-side reflector sets 22, 24 ), the ultraviolet rays reflected by the irradiated object 1 have a broadening on the irradiation surface of the irradiated object 1, and the intensity of ultraviolet rays per unit area in the X direction on the A side of the irradiated object 1 decreases. Accordingly, the synthesized waveform γ in the X direction on the irradiation surface of the irradiated object 1 can be made uniform.

[실시예 1][Example 1]

이상으로 설명한 구조를 전제로 하여, 주반사판(11)의 X방향의 투영 형상을 수식 「y2=180x」으로 나타내는 포물선 형상으로 하여, 주반사판(11)의 정점(頂点)으로부터 45㎜의 위치에 있는 초점에 자외선 관구(4)를 배치하였다. A측의 반사판 세트(측반사판(21)과 연장 측반사판(23))의 Y방향의 투영 형상은 타원의 일부인 곡선 형상이며, 자외선 관구(4)의 위치에 상기 타원의 일방(一方)의 초점이 위치하고, 자외선 관구(4)로부터 1350㎜의 위치에 타방(他方)의 초점이 위치하도록 A측의 반사판 세트(21, 23)를 배치하였다. B측의 반사판 세트(측반사판(22)과 연장 측반사판(24))의 Y방향의 투영 형상은 타원의 일부인 곡선 형상이며, 자외선 관구(4)의 위치에 상기 타원의 일방의 초점이 위치하고, 자외선 관구(4)로부터 1400㎜의 위치에 타방의 초점이 위치하도록 B측의 반사판 세트(22, 24)를 배치하였다. 자외선 관구(4)는 메탈 할라이드 램프 150SM(마크테크사 제조)였다. 자외선 탐상등 유닛(2)의 피조사물(1)의 연직 방향에 대한 경사 각도는, 15도였다. 자외선 탐상등 유닛(2)의 자외선 관구(4)로부터 1,350㎜의 위치에 피조사물(1)의 탐상면이 위치하도록, 자외선 탐상등 유닛(2)을 설치하였다.On the premise of the structure described above, the projected shape in the X direction of the main reflector 11 is a parabolic shape represented by the formula "y 2 = 180x", and the position 45 mm from the apex of the main reflector 11 An ultraviolet tube (4) was placed at the focal point at . The Y-direction projection shape of the A-side reflector set (side reflector 21 and extended side reflector 23) is a curved shape that is part of an ellipse, and the focal point on one side of the ellipse is at the position of the ultraviolet tube 4. At this location, the reflector sets 21 and 23 on the A side were disposed so that the other focal point was located at a position of 1350 mm from the ultraviolet tube 4. The projection shape in the Y direction of the B-side reflector set (the side reflector 22 and the extended side reflector 24) is a curved shape that is part of an ellipse, and the focal point of one side of the ellipse is located at the position of the ultraviolet tube 4, The reflector sets 22 and 24 on the B side were disposed so that the other focal point was located at a position of 1400 mm from the ultraviolet tube 4. The ultraviolet tube 4 was a metal halide lamp 150SM (manufactured by Marktech). The inclination angle of the ultraviolet flaw detector unit 2 with respect to the vertical direction of the irradiated object 1 was 15 degrees. The ultraviolet flaw detection lamp unit 2 was installed so that the flaw detection surface of the irradiated object 1 was located at a position of 1,350 mm from the ultraviolet tube 4 of the ultraviolet flaw detection lamp unit 2.

그리고, 자외선 탐상등 유닛(2)에 의한, 피조사물(1)의 탐상면에 있어서의 자외선 조사 강도를 계측하였다. 그 결과, X방향이 약 260㎜이고 Y방향이 약 120㎜인 범위의 조사 영역이 거의 균일한 자외선 조사 강도였다. 1500W로 발광한 경우의 자외선 조사 강도는, 거의 20000㎼/㎠였다.And the ultraviolet irradiation intensity in the flaw detection surface of the irradiated object 1 by the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 was measured. As a result, the irradiation area in the range of about 260 mm in the X direction and about 120 mm in the Y direction had a substantially uniform ultraviolet irradiation intensity. The ultraviolet irradiation intensity at the time of light emission at 1500 W was approximately 20000 μW/cm 2 .

상술한 실시예로부터, 본 실시형태에 관한 자외선 탐상등 유닛(2)은, 탐상면으로부터 연직 방향에 대해 경사지게 하여 배치한 경우에도 탐상면에 있어서의 자외선 조사 강도를 보다 균일화할 수 있는 것으로 나타났다.From the above-described examples, it was found that the ultraviolet ray irradiation intensity on the flaw detection surface can be made more uniform even when the ultraviolet ray flaw detection lamp unit 2 according to this embodiment is arranged inclined with respect to the vertical direction from the flaw detection surface.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 자외선 탐상등 유닛(2)에 의하면, 단일(單一)의 자외선 관구(4)를 이용하여, 피조사물(1)에 대해 경사지게 하여 자외선을 균일하게 조사할 수 있게 됨으로써, 보다 정확하게 탐상이 가능해졌다. 나아가, 자외선 탐상장치에 있어서의 자외선 탐상등 유닛(2)의 배치의 자유도 및 장치 설계의 자유도가 증가함에 따라, 장치의 소형화, 유지 관리(maintenance)성 향상의 도모가 기대된다.As described above, according to the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 of the present invention, using a single ultraviolet tube 4, it is possible to uniformly irradiate ultraviolet rays by tilting the irradiated object 1 , more accurate flaw detection became possible. Furthermore, as the degree of freedom of arrangement of the ultraviolet flaw detection lamp unit 2 in the ultraviolet flaw detector increases and the degree of freedom of device design increases, miniaturization of the device and improvement of maintenance are expected.

1; 피조사물
2; 자외선 탐상등 유닛
3; 카메라 유닛
4; 자외선 관구
11; 주반사판
12, 13; 연장 반사판
21; 측반사판(A측)
22; 측반사판(B측)
23; 연장 측반사판(A측)
24; 연장 측반사판(B측)One; irradiated object
2; UV flaw detector unit
3; camera unit
4; UV tube
11; main reflector
12, 13; extended reflector
21; Side reflector (A side)
22; Side reflector (B side)
23; Extended side reflector (A side)
24; Extended side reflector (B side)

Claims (7)

원통 형상의 자외선 관구(管球)를 이용한 자외선 탐상등(探傷燈) 유닛으로서,
상기 자외선 관구의 축방향으로 폭을 가지고 연장되며, 상방으로부터 하방으로 포물선의 형상으로 연장되어 상기 자외선 관구를 지름방향으로부터 둘러싸는 주(主)반사판과,
상기 주반사판의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 반사판과,
상기 자외선 관구를 축방향으로부터 둘러싸는 한 쌍의 측(側)반사판과,
상기 측반사판의 하방에 더욱 하방으로 연장되는 한 쌍의 연장 측반사판을 구비하며,
상기 연장 반사판, 상기 측반사판, 및 상기 연장 측반사판은, 각각 상기 자외선 관구에 대한 각도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 자외선 탐상등 유닛.As a UV flaw detection lamp unit using a cylindrical UV tube,
a main reflector extending with a width in the axial direction of the ultraviolet tube and extending in a parabolic shape from top to bottom to surround the ultraviolet tube from a radial direction;
a pair of extended reflectors extending further downward below the main reflector;
a pair of side reflectors that surround the ultraviolet tube in an axial direction;
A pair of extended side reflectors extending further downward below the side reflectors are provided,
The ultraviolet flaw detection lamp unit according to claim 1 , wherein angles of the extended reflector, the side reflector, and the extended side reflector can be respectively adjusted with respect to the ultraviolet tube. 제1항에 있어서,
상기 주반사판, 상기 연장 반사판, 상기 측반사판, 및, 상기 연장 측반사판이, 알루미늄인 것을 특징으로 하는, 자외선 탐상등 유닛.According to claim 1,
The ultraviolet flaw detector unit, characterized in that the main reflector, the extended reflector, the side reflector, and the extended side reflector are made of aluminum. 제1항에 있어서,
상기 자외선 관구의 축이, 상기 주반사판의 상기 포물선의 초점에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 자외선 탐상등 유닛.According to claim 1,
The ultraviolet flaw detection lamp unit characterized in that the axis of the ultraviolet tube is located at the focal point of the parabola of the main reflector. 제1항에 있어서,
상기 측반사판은, 타원 곡선 형상으로 만곡하는 것을 특징으로 하는, 자외선 탐상등 유닛.According to claim 1,
The side reflector is characterized in that it is curved in an elliptic curve shape, the ultraviolet flaw detection light unit. 제4항에 있어서,
상기 연장 측반사판은, 타원 곡선 형상으로 만곡하는 것을 특징으로 하는, 자외선 탐상등 유닛.According to claim 4,
The extended side reflector is curved in an elliptic curve shape, the ultraviolet flaw detection light unit. 제5항에 있어서,
상기 만곡하는 한 쌍의 측반사판의 곡률(曲率)을 비대칭으로 하고, 또한, 상기 만곡하는 한 쌍의 연장 측반사판의 곡률을 비대칭으로 하며,
일방(一方) 측의 상기 측반사판과 상기 연장 측반사판의 각각의 곡률은, 타방(他方) 측의 상기 측반사판과 상기 연장 측반사판의 각각의 곡률보다 큰 것을 특징으로 하는, 자외선 탐상등 유닛.According to claim 5,
The curvature of the pair of curved side reflectors is asymmetrical, and the curvature of the pair of curved extended side reflectors is asymmetrical,
Each curvature of the side reflector and the extended side reflector on one side is larger than each curvature of the side reflector and the extended side reflector on the other side. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 자외선 탐상등 유닛을 포함하며, 피조사물의 연직(鉛直) 방향에 대해 경사지게 하여 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 자외선 탐상장치.An ultraviolet flaw detector comprising the ultraviolet flaw detection lamp unit according to any one of claims 1 to 6 and irradiating ultraviolet rays while tilting with respect to a vertical direction of an object to be irradiated.
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