KR102672598B1 - Ect용 보빈형 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환봉의 표면 결함을 검사하기 위한 와류탐상시험 시 보다 정확한 검사 결과를 얻을 수 있도록 환봉의 중심을 정렬하기 위한 ECT용 보빈형 지그에 관한 것으로 전방 측과 후방 측에 각각 길이 방향으로 형성되는 가이드레일을 포함하는 베이스플레이트, 검사 대상체인 환봉의 하측 외주면을 지지하는 원호 형상의 거치부가 형성되어 상기 가이드레일을 따라 전후로 이동 가능하도록 설치되는 복수 개의 슬라이드블록, 전방 측으로부터 후방 측으로 상기 환봉이 출입 가능하도록 형성되는 관통홀을 포함하여 상기 베이스플레이트에 고정 설치되어 상기 환봉의 결함을 검출하는 센서모듈 및 상기 환봉의 외주면 밀착되어 상기 환봉의 출입 방향을 따라 회전하는 롤러를 포함하고 상기 센서모듈의 전방 측과 후방 측에 각각 방사 상으로 배치되어 상기 관통홀의 축 방향 중심에 대하여 상기 관통홀을 통과하는 상기 환봉의 축 방향 중심을 정렬하는 복수 개의 얼라인유닛을 포함한다.

Description

ECT용 보빈형 지그{Bobbin Type Jig For Eddy Current Testing}

본 발명은 ECT용 보빈형 지그에 관한 것으로 보다 상세하게는 환봉의 표면 결함을 검사하기 위한 와류탐상시험 시 보다 정확한 검사 결과를 얻을 수 있도록 환봉의 중심을 정렬하기 위한 ECT용 보빈형 지그에 관한 것이다.

일반적으로 와류탐상시험(Eddy Current Testing, 이하, ECT)은 비파괴 검사의 일종으로 전도체에 한하여 전자장 내에서 형성된 와류가 피검체에 통했을 때 균열 및 이질 금속 등에서 오는 전도율의 차이를 측정하여 결함을 발견하는 방법을 의미한다.

보다 구체적으로 이러한 와류탐상시험은 전기가 잘 통하는 물체를 교번 자계레 두면 그 물체에 전류가 흐르는데, 만약 물체 내에 홈이나 결함이 있으면 전류의 흐름이 난조를 보이며 변동하고, 이러한 변화 상태를 관찰함으로써 물체 내의 결함 유무를 검사할 수 있다.

이러한 와류탐상시험의 원리를 이용한 장치로 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0104496호에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 가이드(11)가 설치된 본체(10)와, 본체(10)에 설치되고 초경합금봉(S)을 고정하는 고정수단(20)과, 초경합금봉(S)을 자화시키기 위해 가이드(11)를 따라 직선 이동하는 자화수단(30)과, 자화수단(30)을 이동시키기 위한 선형구동장치(40)와, 자화수단(30)에 의해 자화된 초경합금봉(S)의 자화값을 검출하기 위해 자화수단(30)과 함께 이동하도록 설치된 자화검출수단(50)과, 자화검출수단(50)으로부터 입력되는 자화값을 처리하는 컴퓨터 시스템을 포함하는 초경합금의 자기포화도 측정기가 개시되어 있다.

이러한 종래의 초경합금의 자기포화도 측정기는 검사 대상인 초경함금봉(S)의 상, 하단을 각각 고정수단(20)에 수직으로 고정시킨 상태에서 자화수단(30) 및 자화검출수단(50)이 상기 초경함금봉(S)의 외주면을 따라 상하로 이동하며 스캔하도록 구성됨에 따라 상기 초경함금봉(S)이 어느 일측으로 기울어지는 경우 측정값이 부정확할 뿐 아니라 상기 자화수단(30) 및 자화검출수단(50)의 상하 이동이 제대로 이루어질 수 없는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 초경합금의 자기포화도 측정기는 상기한 바와 같이 검사 대상인 초경함금봉(S)이 고정된 상태에서 자화수단(30) 및 자화검출수단(50)이 이동함에 따라 자화 및 검출과정에서 안정적이지 못한 결과가 발생할 우려가 있다.

특히, 이러한 종래의 초경합금의 자기포화도 측정기는 상기한 바와 같이 검사 대상인 초경함금봉(S)의 상, 하단이 각각 고정수단(20)에 고정되야 함에 따라 상기 고정수단(20)의 상하 간격에 따라 상기 초경함금봉(S)의 길이가 제한되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0104496호(공개일 2009.10.06.)

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 ECT를 위한 전류 인가, 자화 및 자화 검출 등이 이루어지는 고정형 센서모듈에 의하여 검사 대상체의 결함유무를 검출할 수 있도록 검사 대상체인 환봉을 축 방향의 중심이 정렬된 상태로 지면 또는 베이스플레이트와 수평 방향으로 이송시킬 수 있는 ECT용 보빈형 지그를 제공하는 것이다.

발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 ETC용 보빈형 지그는 전방 측과 후방 측에 각각 길이 방향으로 형성되는 가이드레일을 포함하는 베이스플레이트, 검사 대상체인 환봉의 하측 외주면을 지지하는 원호 형상의 거치부가 형성되어 상기 가이드레일을 따라 전후로 이동 가능하도록 설치되는 복수 개의 슬라이드블록, 전방 측으로부터 후방 측으로 상기 환봉이 출입 가능하도록 형성되는 관통홀을 포함하여 상기 베이스플레이트에 고정 설치되어 상기 환봉의 결함을 검출하는 센서모듈 및 상기 환봉의 외주면 밀착되어 상기 환봉의 출입 방향을 따라 회전하는 롤러를 포함하고 상기 센서모듈의 전방 측과 후방 측에 각각 방사 상으로 배치되어 상기 관통홀의 축 방향 중심에 대하여 상기 관통홀을 통과하는 상기 환봉의 축 방향 중심을 정렬하는 복수 개의 얼라인유닛을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 슬라이드블록은 상기 가이드레일과의 고정을 위한 고정부;를 더 포함하고, 상기 거치부의 축 방향 중심은 상기 관통홀의 축 방향 중심과 동일하게 형성된다.

또한, 상기 슬라이드블록은 상기 센서모듈의 전방과 후방 측에 각각 동수로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 얼라인유닛은 상기 관통홀의 중심을 기준하여 방사 상에 일정 간격 이격 배치되는 얼라인브라켓, 외주면에 구비되는 탄성부재를 포함하여 상기 얼라인브라켓 사이에 직교하도록 설치되는 얼라인샤프트 및 상기 롤러를 포함하여 상기 탄성부재가 상기 관통홀의 중심으로부터 원거리 측에 위치하고 상기 얼라인샤프트를 따라 이동 가능하도록 설치되는 롤러브라켓을 포함한다.

보다 바람직하게 상기 얼라인유닛은 상기 센서모듈의 전방과 후방에 각각 3개씩 구비되며, 상기 센서모듈의 하부 양측에 배치되는 상기 얼라인유닛 간의 각도는 90°이고, 상기 센서모듈의 상부에 배치되는 상기 얼라인유닛과 상기 센서모듈의 하부에 배치되는 상기 얼라인유닛 간의 각도는 135°이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 ETC용 보빈형 지그는 ECT를 위한 전류 인가, 자화 및 자화 검출 등이 이루어지는 고정형 센서모듈에 의하여 검사 대상체의 결함유무를 검출할 수 있도록 검사 대상체인 환봉을 축 방향의 중심이 정렬된 상태로 지면 또는 베이스플레이트와 수평 방향으로 이송시킴에 따라 검사 대상체의 정렬을 위한 작업을 최소화하고 비교적 안정적인 결과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 ETC용 보빈형 지그는 검사 대상체인 환봉을 축 방향의 중심이 정렬된 상태로 지면 또는 베이스플레이트와 수평 방향으로 이송시킴에 따라 검사 대상체인 환봉을 수직으로 고정하는 종래의 장치와 비교하여 검사 대상체의 길이 제한을 크게 완화시킬 수 있다

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1는 종래의 초경합금의 자기포화도 측정기의 구성을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그의 전체 구성을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그의 주요 구성을 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그의 주요 구성을 도시한 측면도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그를 설명하도록 한다.

도 2와 3은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그의 전체 구성을 도시한 사시도와 정면도이다.

또한, 도 4와 5는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 ETC용 보빈형 지그의 주요 구성을 도시한 정면도와 측면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 ETC용 보빈형 지그는 베이스플레이트(100)와 상기 베이스플레이트(100) 상에 이동 및 고정 가능하도록 설치되는 복수 개의 슬라이드블록(200)과 상기 베이스플레이트(100)에 고정 설치되는 센서모듈(300) 및 상기 센서모듈에 설치되는 복수 개의 얼라인유닛(400)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 베이스플레이트(100)는 전체적으로 길쭉한 판 형태로, 전방과 후방 측에 각각 길이 방향으로 형성되는 제 1가이드레일(110)과 제 2가이드레일(120)을 포함한다.

또한, 상기 제 1가이드레일(110)과 상기 제 2가이드레일(120)은 각각 상기 베이스플레이트(100)의 폭 방향으로 평행하게 2개로 형성되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게 상기 제 1가이드레일(110)과 상기 제 2가이드레일(120)은 상기 센서모듈(300)을 중심으로 대칭하여 동일한 폭과 길이로 형성될 수 있다.

또한, 상기 베이스플레이트(100)는 일측에 본 발명에 따른 ETC용 보빈형 지그에 의한 검사 대상체인 환봉(이하, 환봉)의 일단 또는 양단 측을 클램핑하여 상기 베이스플레이트(100)의 길이 방향으로 전, 후진시키는 선형구동수단(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 슬라이드블록(200)은 상면 측에 형성되어 상기 환봉의 하측 외주면을 지지하는 거치부(210)와 하부 양측에 상기 제 1가이드레일(110) 또는 상기 제 2가이드레일(120)과 대응되도록 형성되는 고정부(220)를 포함한다.

이때, 상기 거치부(210)는 정면에서 보았을 때 원호 형성이며, 상기 환봉이 거치되는 경우 상기 환봉의 반경보다 낮게 형성되고, 축 방향 중심은 후술할 관통홀(310)의 축 방향 중심과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 축 방향 중심은 상기 거치부(210)의 원호 형상의 중심축 방향을 의미한다.

또한, 상기 거치부(210)는 상기 환봉이 지지되어 상기 베이스플레이트(100)의 길이 방향으로 이동 시 상기 환봉과의 마찰력을 감소시킬 수 있도록 표면 처리되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라이드블록(200)은 상기 고정부(220)에 체결되는 볼트 및 너트 등의 체결부재에 의하여 상기 제 1가이드레일(110) 또는 상기 제 2가이드레일(120)을 따라 상기 베이스플레이트(100) 상에서 전, 후진하거나 고정될 수 있다.

또한, 상기 슬라이드블록(200)은 상기 환봉의 길이에 따라 개수가 결정될 수 있으며, 상기 센서모듈(300)의 전방과 후방 측에 각각 동수로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 센서모듈(300)은 전체적으로 직육면체의 형상이며 내부에 전류인가수단, 자화수단, 자화검출수단 등의 ETC 및 이를 이용한 다양한 비파괴 검사 수단이 구비되고, 전방 측으로부터 후방 측으로 상기 환봉이 출입 가능하도록 형성되는 관통홀(310)을 더 포함한다.

여기서, 상기 ETC 및 이를 이용한 다양한 비파괴 검사 수단의 세부 구성은 기 공지되어 있는 다양한 수단이 적용될 수 있으며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

또한, 상기 관통홀(310)은 나팔관 형상과 같이 전방 및 후방 측으로부터 각각 중심 측으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성되며, 상기 환봉이 상기 관통홀(310)을 통과하면서 상기 ETC 및 이를 이용한 다양한 비파괴 검사 수단에 의하여 상기 환봉의 결함 검사가 이루어진다.

이를 위하여 상기 관통홀(310)의 최소 직경은 상기 환봉의 최대 직경보다 크게 형성된다.

또한, 상기 관통홀(310)의 축 방향 중심은 상기한 바와 같이 상기 거치부(210)의 축 방향 중심과 동일하게 형성된다.

또한, 상기 센서모듈(300)은 상기 베이스플레이트(300)에 볼트 등의 체결 수단에 의하여 탈착 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 얼라인유닛(400)은 상기 센서모듈(300)의 전방 측과 후방 측에 각각 방사 상으로 복수 개가 배치되어 상기 관통홀의 축 방향 중심과 상기 관통홀을 통과하는 상기 환봉의 중 방향 중심을 정렬한다.

이를 위하여 상기 얼라인유닛(400)은 얼라인브라켓(410)과 얼라인샤프트(420) 및 롤러브라켓(430)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 얼라인브라켓(410)은 상기 관통홀(310)의 중심을 기준하여 방사 상에 일정 간격 이격되어 배치되는 2개의 블록으로서 상기 센서모듈(300)의 전방 또는 후방 측으로 돌출되어 형성된다.

또한, 상기 얼라인샤프트(420)는 단면이 원형인 봉 형상으로 외주면에 스프링 등의 탄성부재(421)이 구비되어 상기 얼라인브라켓(410) 사이에 직교하도록 2개가 평행하게 설치된다.

또한, 상기 롤러브라켓(430)은 상기 관통홀(310) 측에 상기 환봉의 이동 방향을 따라 상기 환봉의 외주면과 밀착하여 회전하는 롤러(431)를 포함하여 상기 탄성부재(421)가 상기 관통홀(310)의 원거리 측에 위치하도록 상기 얼라인샤프트(420)에 이동 가능하도록 설치된다.

이때, 상기 롤러(431)는 상기 환봉이 이동하는 경우 상기 환봉의 외주면과 밀착되어 회전하는

또한, 상기한 바와 같이 구성되는 상기 얼라인유닛(400)은 도 4와 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 센서모듈(300)의 전방 측과 후방 측에 각각 3개씩 구비되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 센서모듈(300)의 하부 양측에 배치되는 상기 얼라인유닛(400) 간의 각도(a)는 90°이고, 상기 센서모듈(300)의 상부에 배치되는 상기 얼라인유닛(400)과 상기 센서모듈의 하부에 배치되는 상기 얼라인유닛(400) 간의 각도(b)는 135°인 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 센서모듈(300)의 하부에 배치되는 상기 얼라인유닛(400)은 상기 롤러브라켓(430)이 상기 탄성부재(421)에 의하여 상측으로 지지되며, 상기 센서모듈(300)의 상부에 배치되는 상기 얼라인유닛(400)은 상기 롤러브라켓(430)이 자중에 의하여 하측으로 하측에 위치한다.

한편, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 ECT 보빈형 지그의 사용 방법을 설명하면 하기와 같다.

검사 대상체인 환봉을 상기 센서모듈(300)의 전방 측에 배치되는 슬라이드블록(200)에 거치 시킨 후, 선형구동수단에 의하여 상기 환봉을 상기 센서모듈(300) 측으로 이동시켜 상기 관통홀(310)을 통과시킨다.

이때, 상기 거치부(210)와 상기 관통홀(310)의 축 방향 중심이 동일하게 형성됨에 따라 상기 환봉은 축 방향 중심이 상기 관통홀(310)의 축 방향 중심에 정렬된 상태로 상기 관통홀을 통과하며, 상기 센서모듈(300)에 의하여 상기 환봉의 결함 검사가 이루어진다.

또한, 상기 환봉은 상기 센서모듈(300)과 상기 슬라이드블록(200) 사이에서 자중에 의한 기울어짐이나 이송 시 발생하는 진동 등을 인하여 상기 환봉의 축 방향 중심이 상기 관통홀(310)의 축 방향 중심과 어긋나는 경우, 상기 얼라인유닛(400)에 의하여 상기 환봉의 축 방향 중심이 상기 관통홀(310)의 축 방향 중심과 일치되도록 정렬되어, 안정적인 검사 결과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.

아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100. 베이스플레이트
110. 제 1가이드레일
120. 제 2가이드레일
200. 슬라이드블록
210. 거치부
220. 고정부
300. 센서모듈
310. 관통홀
400. 얼라인유닛
410. 얼라인브라켓
420. 얼라인샤프트
421. 탄성부재
430. 롤러브라켓
431. 롤러

Claims (5)

1. 전방 측과 후방 측에 각각 길이 방향으로 형성되는 가이드레일을 포함하는 베이스플레이트;
   검사 대상체인 환봉의 하측 외주면을 지지하는 원호 형상의 거치부가 형성되어 상기 가이드레일을 따라 전후로 이동 가능하도록 설치되는 복수 개의 슬라이드블록;
   전방 측으로부터 후방 측으로 상기 환봉이 출입 가능하도록 형성되는 관통홀을 포함하여 상기 베이스플레이트에 고정 설치되어 상기 환봉의 결함을 검출하는 센서모듈; 및
   상기 환봉의 외주면 밀착되어 상기 환봉의 출입 방향을 따라 회전하는 롤러를 포함하고 상기 센서모듈의 전방 측과 후방 측에 각각 방사 상으로 배치되어 상기 관통홀의 축 방향 중심에 대하여 상기 관통홀을 통과하는 상기 환봉의 축 방향 중심을 정렬하는 복수 개의 얼라인유닛;을 포함하고
   상기 얼라인유닛은, 상기 관통홀의 중심을 기준하여 방사 상에 일정 간격 이격 배치되는 얼라인브라켓; 외주면에 구비되는 탄성부재를 포함하여 상기 얼라인브라켓 사이에 직교하도록 설치되는 얼라인샤프트; 및 상기 롤러를 포함하여 상기 탄성부재가 상기 관통홀의 중심으로부터 원거리 측에 위치하고 상기 얼라인샤프트를 따라 이동 가능하도록 설치되는 롤러브라켓;을 포함하는 ECT용 보빈형 지그.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이드블록은,
   상기 가이드레일과의 고정을 위한 고정부;를 더 포함하고,
   상기 거치부의 축 방향 중심은 상기 관통홀의 축 방향 중심과 동일하게 형성되는 ECT용 보빈형 지그.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 슬라이드블록은,
   상기 센서모듈의 전방과 후방 측에 각각 동수로 구비되는 ECT용 보빈형 지그.
   
4. 삭제
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 얼라인유닛은,
   상기 센서모듈의 전방과 후방에 각각 3개씩 구비되며,
   상기 센서모듈의 하부 양측에 배치되는 상기 얼라인유닛 간의 각도는 90°이고,
   상기 센서모듈의 상부에 배치되는 상기 얼라인유닛과 상기 센서모듈의 하부에 배치되는 상기 얼라인유닛 간의 각도는 135°인 ECT용 보빈형 지그.