KR102686795B1 - Autonomous driving crawler based automatic phased array ultrasonic testing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 검사면에 부착되어 이동하면서 검사면의 두께와 결함유무를 자동 검사하는 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치에 관한 것으로, 바퀴가 구비되어 검사 대상의 검사면을 따라 이동하는 본체; 본체에 구비되어 바퀴를 회전시키는 구동수단; 본체의 일측에 구비되어, 본체가 검사면에 형성된 용접부와 나란히 이동할 때 용접부와 접촉되어 용접부의 결함유무를 검사하는 사이드 검사수단; 및 본체에 대하여 사이드 검사수단을 지지하는 지지수단;을 포함한다.The present invention relates to an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler that is attached to and moves on an inspection surface and automatically inspects the thickness and defects of the inspection surface. The main body is equipped with wheels and moves along the inspection surface of the inspection object. ; Drive means provided in the main body to rotate the wheel; A side inspection means provided on one side of the main body, which contacts the welded part when the main body moves in parallel with the welded part formed on the inspection surface to inspect the presence or absence of defects in the welded part; and a support means for supporting the side inspection means with respect to the main body.
Description
본 발명은 비파괴 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 검사면에 부착되어 이동하면서 검사면의 두께와 결함유무를 자동 검사하는 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-destructive inspection device, and more specifically, to an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler that is attached to the inspection surface and automatically inspects the thickness and defects of the inspection surface while moving.
비파괴 검사란 제품을 파괴하지 않고 재질, 성능, 상태, 결함 등을 검사하는 방법으로, 각종 산업/공업 제품의 품질검사에서부터 건축물, 상하수도, 가스나 석유의 파이프라인이나 저장탱크, 발전소, 항공기, 철도, 선박, 건설기계 등의 제작, 정비, 보수시 결함의 유무를 확인하거나 사용 중인 구조물이나 부품의 마모/부식 상황 확인 등 안전성을 검사하는 용도로 많이 쓰인다.Non-destructive testing is a method of inspecting the material, performance, condition, defects, etc. without destroying the product. It ranges from quality inspection of various industrial/industrial products to buildings, water and sewage systems, gas or oil pipelines or storage tanks, power plants, aircraft, and railways. , It is widely used to inspect safety, such as checking for defects during the manufacturing, maintenance, and repair of ships, construction machinery, etc., or checking the wear/corrosion status of structures or parts in use.
비파괴 검사의 종류로는 방사선투과검사, 초음파탐상검사, 자분탐상검사, 침투탐상검사, 와전류탐상검사, 누설검사, 육안검사, 음향방출검사, 적외선탐상검사 등 여러 가지가 있으며 과학기술의 발전과 더불어 비파괴검사 기술도 급격히 발전하고 있다.There are many types of non-destructive tests, including radiography, ultrasonic inspection, magnetic particle inspection, penetrant inspection, eddy current inspection, leakage inspection, visual inspection, acoustic emission inspection, and infrared inspection, and with the advancement of science and technology. Non-destructive testing technology is also rapidly developing.
상기 검사들 중에서 초음파탐상검사는 안전성 및 편의성으로 인해 가장 널리 이용하고 있는 바파괴검사이다. 초음파탐상검사는 강재나 용접검사에 널리 사용되는 것으로, 시험체에 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 결함부로부터 반사한 신호를 분석함으로써 시험체 내부의 결함을 검출하는 방법이다.Among the above tests, ultrasonic inspection is the most widely used bar destructive test due to its safety and convenience. Ultrasonic inspection is widely used in steel and weld inspection. It is a method of detecting defects inside a test object by transmitting ultrasonic waves to the test object and analyzing the signals reflected from defects existing inside.
종래의 초음파탐상검사는 수작업에 의해 수행되었기 때문에 검사시간이 과다하게 소요되었고 중복 검사나 검사 부위 누락 등으로 검사의 신뢰성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 검사 대상물이 대형으로 구비되거나 지면에서 높은 위치에 구비되는 경우, 검사 대상물 주변으로 철재 구조물인 족장을 설치한 후 검사자가 족장에 올라가서 초음파탐상검사를 수행하였기 때문에 안전사고의 위험도 있었다.Conventional ultrasonic inspection was performed manually, so it took an excessive amount of inspection time, and there were problems in ensuring the reliability of the inspection due to duplicate inspection or omission of inspection areas. In addition, when the inspection object is large or installed at a high position above the ground, there is a risk of safety accidents because a pole, which is a steel structure, is installed around the inspection object, and then the inspector climbs on the pole and performs an ultrasonic inspection.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 검사면에 부착되어 이동하면서 검사부위의 상태와 결함유무 등을 자동으로 검사할 수 있는 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above. An automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler that is attached to the inspection surface and can automatically inspect the condition and defects of the inspection area while moving. The purpose is to provide.
특히, 본 발명은 검사면에 형성된 용접부의 결함유무까지도 정밀하게 검사할 수 있는 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, the purpose of the present invention is to provide an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler that can precisely inspect even the presence or absence of defects in welds formed on the inspection surface.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 바퀴가 구비되어 검사 대상의 검사면을 따라 이동하는 본체; 본체에 구비되어 바퀴를 회전시키는 구동수단; 본체의 일측에 구비되어, 본체가 검사면에 형성된 용접부와 나란히 이동할 때 용접부와 접촉되어 용접부의 결함유무를 검사하는 사이드 검사수단; 및 본체에 대하여 사이드 검사수단을 지지하는 지지수단;을 포함한다.An automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes a main body provided with wheels and moving along the inspection surface of the inspection object; Drive means provided in the main body to rotate the wheel; A side inspection means provided on one side of the main body, which contacts the welded part when the main body moves in parallel with the welded part formed on the inspection surface to inspect the presence or absence of defects in the welded part; and a support means for supporting the side inspection means with respect to the main body.
본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 본체의 전면부에 구비되어 검사면을 검사하는 프론트 검사수단을 더 포함한다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the present invention further includes a front inspection means provided at the front of the main body to inspect the inspection surface.
본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 사이드 검사수단 또는 지지수단에 구비되어 용접부를 감지하는 용접부 감지수단을 더 포함한다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the present invention further includes a weld detection means provided on the side inspection means or support means to detect the weld zone.
사이드 검사수단은 지지수단에 위치 이동 가능하게 장착된다.The side inspection means is movably mounted on the support means.
본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 지지수단에 구비되어 사이드 검사수단의 위치를 제어하는 위치 제어수단을 더 포함한다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the present invention further includes a position control means provided on the support means to control the position of the side inspection means.
지지수단이 본체에 회전 가능하게 장착됨으로써, 사이드 검사수단은 본체의 일측 방향에 위치되거나 본체의 전방에 위치된다.Since the support means is rotatably mounted on the main body, the side inspection means is located on one side of the main body or in front of the main body.
지지수단은 본체의 진행방향과 직교되게 일측 방향으로 길게 구비된다.The support means is provided long in one direction perpendicular to the direction of movement of the main body.
사이드 검사수단은, 지지수단에 위치 이동 가능하게 장착되는 이동 장착부; 이동 장착부에 상하 방향으로 회전 가능하게 장착되며 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 탄성 지지부; 탄성 지지부에 의해 지지되며 상하 방향으로 프로브 홀이 형성된 사이드 프로브 홀더; 및 프로브 홀에 삽입 고정되는 프로브;를 포함한다.The side inspection means includes a movable mounting portion movably mounted on the support means; An elastic support part rotatably mounted on the movable mounting unit in the up and down directions and elastically supported by an elastic member; A side probe holder supported by an elastic support member and having probe holes formed in the vertical direction; and a probe inserted and fixed into the probe hole.
사이드 프로브 홀더는, 중심에 상기 프로브 홀이 형성된 홀더 몸체; 및 홀더 몸체의 하부에 형성되고, 저면이 검사면에 접촉되며, 일측이 용접부와 접촉되고, 상기 프로브 홀이 연장 형성되는 검사면 접촉부;를 포함한다.The side probe holder includes a holder body with the probe hole formed at the center; and an inspection surface contact portion formed at the lower part of the holder body, the bottom of which is in contact with the inspection surface, one side of which is in contact with the welded portion, and from which the probe hole extends.
검사면 접촉부의 일측에는 용접부와 접촉되는 직선형의 용접부 접촉면이 형성된다.A straight weld contact surface in contact with the weld is formed on one side of the inspection surface contact part.
검사면 접촉부의 저면에는 프로브 홀을 중심으로 가장자리로 가면서 상향 경사진 경사면이 구비된다.The bottom of the inspection surface contact portion is provided with a slope that slopes upward from the probe hole to the edge.
검사면 접촉부의 저면에는 프로브 홀을 중심으로 방사상의 매질 분사홈이 형성된다.A radial medium injection groove is formed on the bottom of the inspection surface contact area centered on the probe hole.
사이드 프로브 홀더에 구비되는 매질 분사수단을 더 포함한다.It further includes a medium injection means provided in the side probe holder.
바퀴에는 금속재의 검사 대상에 부착되도록 자석부재가 구비된다.The wheel is provided with a magnetic member so that it can be attached to a metal inspection object.
지지수단은, 본체에 고정되는 제1 지지로드; 및 제1 지지로드에 상하 방향으로 회동 가능하고 각도 조절 가능하게 연결되며 사이드 검사수단을 지지하는 제2 지지로드;를 포함한다.The support means includes: a first support rod fixed to the main body; and a second support rod that is rotatably and angle-adjustably connected to the first support rod and supports the side inspection means.
본 발명 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치에 따르면, 검사면에 부착된 상태로 검사면을 이동하면서 검사면의 상태나 결함유무를 자동으로 검사하도록 이루어짐으로써, 검사의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 작업자가 수작업에 의해 검사하기 어려운 곳도 대신하여 검사할 수 있기 때문에 안전사고의 염려를 줄이거나 없앨 수 있다.According to the automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler of the present invention, the status of the inspection surface and the presence of defects are automatically inspected while moving the inspection surface while attached to the inspection surface, thereby ensuring the reliability of the inspection. In addition, since workers can inspect places that are difficult to inspect manually, concerns about safety accidents can be reduced or eliminated.
특히, 본 발명은 검사면에 용접부가 형성된 경우, 본체가 용접부와 나란히 이동하는 과정에서 사이드 검사수단을 이용해 용접부의 결함유무까지도 용이하게 검사할 수 있다. 검사면의 상태나 결함유무 등의 검사는 본체의 전방에 구비되는 프론트 검사수단을 이용해 수행할 수 있다.In particular, in the present invention, when a weld is formed on the inspection surface, the presence or absence of defects in the weld can be easily inspected using a side inspection means while the body moves in parallel with the weld. Inspection of the condition of the inspection surface and the presence or absence of defects can be performed using the front inspection means provided at the front of the main body.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 이용해 검사 대상을 검사하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 본체의 내부에 구동수단이 장착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 사이드 지지수단에 의해 사이드 검사수단이 지지되는 모습을 나타낸 정면도이다.
도 4는 사이드 지지수단에 의해 사이드 검사수단이 지지되는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 지지로드와 제2 지지로드의 연결관계를 나타낸 단면도이다.
도 6은 사이드 검사수단과 사이드 지지수단의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 사이드 검사수단과 지지수단의 결합관계를 나타낸 도면이다.
도 9는 검사면 접촉부의 저면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 프론트 검사수단의 평면도이다.
도 11은 도 10의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 구성하는 사이드 검사수단의 위치 제어수단을 나타낸 평면도이다.Figure 1 is a diagram showing inspection of an inspection object using an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a driving means mounted inside the main body shown in FIG. 1.
Figure 3 is a front view showing the side inspection means supported by the side support means.
Figure 4 is a plan view showing the side inspection means supported by the side support means.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the connection relationship between the first support rod and the second support rod shown in Figure 4.
Figure 6 is a perspective view showing part of the side inspection means and the side support means.
Figure 7 is a side view of Figure 6.
Figure 8 is a diagram showing the coupling relationship between the side inspection means and the support means.
Figure 9 is a bottom view of the inspection surface contact portion.
Figure 10 is a plan view of the front inspection means shown in Figure 1.
Figure 11 is a side view of Figure 10.
Figure 12 is a plan view of an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a second embodiment of the present invention.
Figure 13 is a plan view of an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a third embodiment of the present invention.
Figure 14 is a plan view showing the position control means of the side inspection means constituting the automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the fourth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 이용해 검사 대상을 검사하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 본체의 내부에 구동수단이 장착된 모습을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing inspection of an inspection object using an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a first embodiment of the present invention, and Figure 2 shows a driving means inside the main body shown in Figure 1. This drawing shows how it is installed.
본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는 검사 대상(예컨대, 저장탱크의 원통형 또는 구모양의 쉘 등)의 검사면에 부착된 상태로 검사면을 따라 이동하면서 검사면의 상태(두께 등) 및 결함유무를 검사하고 용접부(w)의 결함유무까지도 검사할 수 있다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the first embodiment of the present invention is attached to the inspection surface of an inspection object (for example, a cylindrical or spherical shell of a storage tank, etc.) and moves along the inspection surface. While doing so, the condition of the inspection surface (thickness, etc.) and the presence of defects can be inspected, and the presence of defects in the weld zone (w) can also be inspected.
이를 위해 본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 검사면에 부착된 상태로 검사면을 따라 이동하기 위한 수단, 검사면의 상태와 결함유무를 검사하기 위한 수단, 용접부(w)의 결함유무를 검사하기 위한 수단 등이 구비될 수 있다.For this purpose, the automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the present invention includes a means for moving along the inspection surface while attached to the inspection surface, a means for inspecting the condition and presence of defects of the inspection surface, and a welding part ( Means for inspecting the presence or absence of defects in w) may be provided.
본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 본체(100), 바퀴(200), 바퀴 구동수단(300), 사이드 검사수단(400), 사이드 지지수단(500) 및 프론트 검사수단(600)을 포함하여 이루어질 수 있다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the present invention includes a
본체(100)는 내부에 바퀴 구동수단(300)을 수용하는 수용공간이 형성된다. 본체(100)의 후면부에는 작업자가 손으로 잡을 수 있도록 된 손잡이(101)가 구비된다.The
바퀴(200)는 바퀴 구동수단(300)에 의해 구동되어 본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 이동시키기 위한 것으로, 본체(100)의 좌측 및 우측에 전륜과 후륜의 형태로 각각 두 개씩 구비될 수 있다. 좌측 바퀴들은 동일한 속도로 동시 회전하며, 우측 바퀴들도 동일한 속도로 동시 회전한다. 좌측 바퀴들과 우측 바퀴들은 회전속도가 서로 다를 수 있다. 즉, 직선 주행시에는 좌측 바퀴들과 우측 바퀴들의 회전속도가 동일하지만, 좌회전 또는 우회전시에는 좌측 바퀴들과 우측 바퀴들의 속도가 달라질 수 있다. 또한, 바퀴(200)들은 정회전과 역회전이 가능하며, 이를 통해 본체(100)의 전진과 후진이 이루어질 수 있다.The
바퀴(200)들의 중심부에는 원형의 자석부재(201)가 각각 구비됨으로써 금속재질의 수직 배관 또는 탱크 등의 검사면에서 본 발명에 따른 검사장치가 떨어지지 않고 부착 상태를 유지하면서 동시에 원하는 위치로 용이하게 이동할 수 있다. 원형의 자석부재(201)는 영구자석을 포함하여 이루어질 수 있다. 자석부재(201)의 반경은 자석부재(201)를 감싸는 양쪽 가장자리부(202)의 반경과 같거나 작게 형성될 수 있다.Each of the
바퀴 구동수단(300)은 바퀴(200)들을 회전시키기 위한 것으로, 본체(100)의 내부에 장착되는 제1 모터(301), 제2 모터(302), 제1 구동풀리(303), 제1 종동풀리(304), 제1 벨트(305), 제2 구동풀리(306), 제2 종동풀리(307) 및 제2 벨트(308)를 포함하여 이루어진다.The wheel driving means 300 is for rotating the
제1 모터(301)는 좌측 바퀴들을 구동시키는 것으로, 본체(100)의 내부 공간에서 뒷쪽에 구비된다. 제1 구동풀리(303)는 본체(100)의 내부 공간에서 좌측 뒷쪽에 구비되어 제1 모터(301)의 구동력을 전달받는다. 제1 종동풀리(304)는 본체(100)의 내부 공간에서 좌측 앞쪽에 구비되어 제1 구동풀리(303) 및 제1 벨트(305)를 통해 제1 모터(301)의 구동력을 전달받는다. 제1 구동풀리(303)는 좌측 후륜과 축결합되고 제1 종동풀리(304)는 좌측 전륜과 축 결합된다. 이러한 구조를 통해 좌측 전후륜은 제1 모터(301)의 구동에 의해 동일한 속도로 동시 회전한다.The
제2 모터(302)는 우측 바퀴들을 구동시키는 것으로, 본체(100)의 내부 공간에서 앞쪽에 구비된다. 제2 구동풀리(306)는 본체(100)의 내부 공간에서 우측 앞쪽에 구비되어 제2 모터(302)의 구동력을 전달받는다. 제2 종동풀리(307)는 본체(100)의 내부 공간에서 우측 뒷쪽에 구비되어 제2 구동풀리(306) 및 제2 벨트(308)를 통해 제2 모터(302)의 구동력을 전달받는다. 제2 구동풀리(306)는 우측 전륜과 축결합되고 제2 종동풀리(307)는 우측 후륜과 축 결합된다. 이러한 구조를 통해 우측 전후륜은 제2 모터(302)의 구동에 의해 동일한 속도로 동시에 회전한다.The
한편, 제1, 2 모터(301)(302)는 정역 구동 가능하며, 이를 통해 바퀴들의 정회전 또는 역회전이 제어된다. 제1, 2 모터(301)(302)의 구동 방향을 제어함으로써, 본 발명에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치의 전진과 후진이 제어될 수 있다.Meanwhile, the first and
사이드 검사수단(400)은 프로브(Probe, 탐촉자)를 포함하여 초음파 검사를 수행하는 것으로, 본체(100)의 일측(도면상 좌측)에 본체(100)와 간격을 두고 구비되어 본체(100)가 검사면에 형성된 용접부(w)와 나란히 이동할 때 용접부(w)와 접촉하면서 용접부(w)의 결함유무를 검사할 수 있다. The side inspection means 400 includes a probe to perform an ultrasonic test, and is provided on one side (left side in the drawing) of the
사이드 지지수단(500)은 본체(100)의 주행 방향과 직교되게 본체(100)의 일측(도면상 좌측)에 길게 구비되어 사이드 검사수단(400)을 지지한다.The side support means 500 is provided long on one side (left side in the drawing) of the
프론트 검사수단(600)은 프로브를 포함하여 초음파 검사를 수행하는 것으로, 본체(100)의 전면부에 구비되어 본체(100)가 검사면을 따라 이동할 때 검사면의 두께와 결함유무를 검사할 수 있다.The front inspection means 600 includes a probe and performs an ultrasonic inspection. It is provided on the front part of the
한편, 사이드 검사수단(400)과 프론트 검사수단(600)은 자동 위상배열 초음파 검사 방법을 이용해 검사를 수행할 수 있다.Meanwhile, the side inspection means 400 and the front inspection means 600 can perform inspection using an automatic phased array ultrasonic inspection method.
도 3은 사이드 지지수단에 의해 사이드 검사수단이 지지되는 모습을 나타낸 정면도이고, 도 4는 사이드 지지수단에 의해 사이드 검사수단이 지지되는 모습을 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 제1 지지로드와 제2 지지로드의 연결관계를 나타낸 단면도이고, 도 6은 사이드 검사수단과 사이드 지지수단의 일부를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 측면도이며, 도 8은 사이드 검사수단과 지지수단의 결합관계를 나타낸 도면이고, 도 9는 검사면 접촉부의 저면도이다.Figure 3 is a front view showing the side inspection means supported by the side support means, Figure 4 is a plan view showing the side inspection means supported by the side support means, and Figure 5 is the first inspection means shown in Figure 4. It is a cross-sectional view showing the connection relationship between the support rod and the second support rod, Figure 6 is a perspective view showing a part of the side inspection means and the side support means, Figure 7 is a side view of Figure 6, and Figure 8 is a side inspection means and the support means. This is a diagram showing the coupling relationship, and Figure 9 is a bottom view of the inspection surface contact portion.
사이드 검사수단(400)은 상술한 바와 같이 용접부(w)와 접촉되어 이동하면서 용접부(w)의 결함유무를 검사하는 것으로, 이동 장착부(410), 탄성 지지부(420), 홀더 지지부(430), 사이드 프로브 홀더(440) 및 프로브(미도시)를 포함한다.As described above, the side inspection means 400 inspects the presence or absence of defects in the welded portion (w) while moving in contact with the welded portion (w), and includes a movable mounting
이동 장착부(410)는 사이드 지지수단(500)에 좌우 방향으로 위치 이동 가능하게 장착되는 것으로, 작업자의 조작에 의해 위치 이동이 이루어질 수 있다. 사이드 지지수단(500)의 전면부에는 이동 장착부(410)의 배면부가 슬라이딩 가능하게 삽입되고 이동 장착부(410)의 슬라이딩을 가이드해주는 후술할 장착부 가이드홈(522)이 사이드 지지수단(500)의 길이 방향(좌우방향)으로 길게 형성된다. 장착부 가이드홈(522)의 안쪽에는 전후로 관통되는 후술할 장착부 고정슬롯(523)이 좌우 방향으로 길게 장공 형태로 형성된다. 이러한 구조를 통해 이동 장착부(410)는 회전이 방지된 상태로 사이드 지지수단(500)의 길이방향 즉, 좌우 방향으로만 위치 이동이 이루어진다.The
이동 장착부(410)는 사이드 지지수단(500)의 뒤쪽에서 장착부 고정슬롯(523)을 관통하는 장착부 고정부재(450)에 의해 사이드 지지수단(500)에 고정된다. 이동 장착부(410)의 배면에는 나사 체결홀(미도시)이 형성된다. 장착부 고정부재(450)는 머리부(451)와 나사부(452)로 구성된다. 머리부(451)는 손이나 도구를 이용해 잡고 돌릴 수 있도록 이루어진다. 나사부(452)는 장착부 고정슬롯(523)을 관통하여 이동 장착부(410)의 나사 체결홀에 체결된다. 머리부(451)는 사이드 지지수단(500)의 배면에 걸린다. 이러한 이동 장착부(410)의 체결구조를 통해 이동 장착부(410)의 고정위치를 용이하게 변경할 수 있다. The movable mounting
탄성 지지부(420)는 이동 장착부(410)의 전면부에 상하 방향으로 회전 가능하게 장착되며 토션 스프링과 같은 탄성부재(460)로 탄성 지지된다. 이 때, 탄성부재(460)는 탄성 지지부(420)를 아래쪽으로 회동시키려는 방향으로 힘이 작용한다. 따라서, 사이드 프로브 홀더(440)의 저면이 검사면에 접촉된 상태를 유지할 수 있다.The
홀더 지지부(430)는 사이드 프로브 홀더(440)를 지지하는 것으로, 탄성 지지부(420)의 전면부에 고정되되 하향 경사지게 고정된다. 홀더 지지부(430)는 한 쌍의 지지부재(431)로 구성된다. 두 지지부재(431)의 일단은 탄성 지지부(420)의 전면부 양측에 각각 고정되고, 두 지지부재(431)의 타단은 사이드 프로브 홀더(440)의 후술할 홀더 몸체(442)의 양측에 각각 고정된다.The
이동 장착부(410)와 탄성 지지부(420)는 수평하게 장착되며, 홀더 지지부(430)는 일단에서 타단으로 가면서 하향 경사지게 체결된다.The movable mounting
사이드 프로브 홀더(440)는 본체(100) 이동시 저면이 검사면에 접촉된 상태로 이동하게 되고 일측이 용접부(w)에 접촉된다. 사이드 프로브 홀더(440)에는 프로브가 삽입되는 프로브 홀(441)이 상하 방향으로 형성된다. 사이드 프로브 홀더(440)는 홀더 몸체(442)와 검사면 접촉부(443)를 포함하여 구성될 수 있다.When the
홀더 몸체(442)의 중심에 프로브 홀(441)이 형성된다. 프로브 홀(441) 내에는 초음파 프로브(미도시)가 삽입 고정된다. 또한, 프로브 홀(441) 내에는 매질 분사수단(미도시)이 구비될 수 있다.A
검사면 접촉부(443)는 홀더 몸체(442)의 하부에 일체로 연장 형성되며 판 형태로 형성된다. 검사면 접촉부(443)의 저면은 검사면에 접촉되며, 일측은 용접부(w)와 접촉된다. 검사면 접촉부(443)의 일측에는 용접부(w)와 접촉되는 직선형의 용접부 접촉면(443a)이 형성된다. 검사면 접촉부(443)의 후면부에는 용접부(w)의 검사 시작점에 용접부 접촉면(443a)이 접촉되면서 용접부(w)의 검사가 시작될 수 있도록 직선형의 검사 시작 기준면(443d)가 형성된다. 여기서, 용접부 접촉면(443a)와 검사 시작 기준면(443d)를 제외한 나머지 부분은 곡면으로 형성되며, 용접부 접촉면(443a)과 검사 시작 기준면(443d)은 다른 곡면부분과 비교하여 홀더 몸체(442)와 근접 거리에 형성된다. 검사면 접촉부(443)를 곡면으로 형성한다고 가정할 때 일측과 후면부를 직선형으로 절삭하는 형태로 용접부 접촉면(443a)과 검사 시작 기준면(443d)을 형성할 수 있다. 이러한 구조를 통해 프로브 홀(441)에 구비되는 프로브와 용접부(w) 사이의 거리를 최소화할 수 있다.The inspection
검사면 접촉부(443)의 저면은 프로브 홀(441)을 중심으로 가장자리로 가면서 상향 경사진 경사면(443b)을 구비한다. 경사면(443b)으로 인해 검사면의 표면이 불균일하더라도 검사면 접촉부(443)가 불균일한 표면을 용이하게 넘어 이동할 수 있다.The bottom of the inspection
검사면 접촉부(443)의 저면에는 프로브 홀(441)을 중심으로 방사상의 매질 분사홈(443c)이 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 매질 분사홈(443c)이 네 개가 구비되며 십자 형태로 배치된다. 매질 분사홈(443c)들은 매질 분사수단으로부터 분사되는 매질이 검사면에 고르게 퍼지도록 해준다.A radial
사이드 지지수단(500)은 본체(100)에 대하여 사이드 검사수단(400)을 지지하는 것으로, 제1 지지로드(510), 제2 지지로드(520), 힌지(530) 및 레버(540)를 포함한다.The side support means 500 supports the side inspection means 400 with respect to the
제1 지지로드(510)는 본체(100)의 측부에 길게 고정 설치된다. 제1 지지로드(510)의 단부에는 'ㄷ'자 형태의 연결부(511)가 형성되며, 연결부(511)의 두 면(511a)에는 힌지(530)가 전후 방향으로 나사 결합하면서 관통하는 힌지 체결홀(511b)이 각각 형성된다. 연결부(511)의 두 면(511a)을 연결하는 연결면 중심에는 제1 지지로드(510)의 길이 방향으로 절개 슬롯(512)이 형성됨으로써, 외력이 가해지면 연결부(511)를 구성하는 두 면(511a) 사이의 거리가 가까워지거나 멀어질 수 있다.The
제2 지지로드(520)는 제1 지지로드(510)를 구성하는 연결부(511)의 두 면(511a) 사이에 힌지(530)를 이용해 상하 방향으로 회동 가능하게 결합되며 사이드 검사수단(500)을 지지한다. 제2 지지로드(520)의 일단은 연결부(511)의 두 면(511a) 사이에 삽입되며, 힌지(530)가 나사 체결 없이 관통하는 힌지 관통홀(521)이 전후방향으로 형성된다.The
힌지(530)는 외측에 나사산이 형성되며, 제1 지지로드(510)를 구성하는 연결부(511)의 두 면(511a)을 나사 결합하면서 관통하고, 제2 지지로드(520)를 나사 결합하지 않고 관통된다. 이를 위해 연결부(511)의 두 면(511a)에 형성되는 힌지 체결홀(511b)의 내면에는 나사산이 형성되며, 제2 지지로드(520)의 일단에 형성되는 힌지 관통홀(521)의 내경은 힌지(530)의 외경(나나산 포함) 보다 크게 형성된다.The
레버(540)는 제1 지지로드(510)를 구성하는 연결부(511)의 두 면(511a) 바깥쪽에서 힌지(530)의 일단과 고정되어 손으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다. The
레버(540)를 시계 방향으로 회전시킬 때 힌지(530)도 시계 방향으로 회전하면서 연결부(511)의 두 면(511a)이 가까워지고, 레버(540)를 반시계 방향으로 회전시킬 때 힌지(530)도 반시계 방향으로 회전하면서 연결부(511)의 두 면(511a)이 멀어지게 구성할 수 있다. .When the
연결부(511)의 두 면(511a)이 가까워지면 두 면(511a)이 제2 지지로드(520)의 일단부 전후면에 밀착됨으로써 제2 지지로드(520)는 제1 지지로드(510)에 고정된다. 연결부(511)의 두 면(511a)이 멀어지면 두 면(511a)으로 제2 지지로드(520)의 일단부 전후면에 작용하던 밀착력이 해제됨으로써 제2 지지로드(520)는 자유롭게 상하 방향으로 회전할 수 있다.When the two
이와 같은 구성을 갖는 사이드 지지수단(500)의 구성에 따르면 제1 지지로드(510)에 대하여 제2 지지로드(520)의 상하 방향 각도를 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 제2 지지로드(520)의 각도 조절을 통해 사이드 검사수단(500)의 상하 방향 높낮이 및 각도 조절이 용이하게 이루어질 수 있다. According to the configuration of the side support means 500 having such a configuration, the vertical angle of the
사이드 검사수단(500)의 상하 방향 높낮이 및 각도 조절은 원형탱크와 같이 검사면이 평면이 아닌 곡면으로 형성될 때 유용하게 적용될 수 있다. 즉, 곡면의 검사면에 사이드 검사수단(500)의 검사면 접촉부(443)가 접촉된 상태에서 검사가 수행될 수 있도록 한다.The vertical height and angle adjustment of the side inspection means 500 can be usefully applied when the inspection surface is formed as a curved surface rather than a flat surface, such as a circular tank. That is, the inspection can be performed with the inspection
한편, 제2 지지로드(520)의 타단부에 장착부 가이드홈(522)과 장착부 고정슬롯(523)이 형성될 수 있다.Meanwhile, a mounting
도 10은 도 1에 도시된 프론트 검사수단의 평면도이고, 도 11은 도 10의 측면도이다.FIG. 10 is a plan view of the front inspection means shown in FIG. 1, and FIG. 11 is a side view of FIG. 10.
상술한 바와 같이 프론트 검사수단(600)은 본체(100)의 전면부에 구비되어 본체(100)가 이동하는 과정에서 검사면의 두께와 결함유무를 검사하는 것으로, 가이드 플레이트(610), 회전 지지부(620), 각도 조절부재(미도시), 탄성 지지부(630), 홀더 지지부(640) 및 프론트 프로브 홀더(650)를 포함하여 이루어진다.As described above, the front inspection means 600 is provided on the front part of the
가이드 플레이트(610)는 본체(100)의 전면부에 장착되며 평면에서 보았을 때 'ㅕ'자 형태로 형성된다. 즉, 가이드 플레이트(610)는 본체(100)의 전면부에 장착되는 장착면과 장착면으로부터 전방을 향해 형성되되 두 개가 나란히 이격 형성된 측면부로 구성된다. 두 측면부에는 회전 지지부(620)의 상하 회전 각도를 조정하기 위한 곡선형의 긴 가이드 슬롯(611)이 형성된다. 가이드 슬롯(611)의 길이는 조정하고자 하는 회전 각도 범위에 따라 달라질 수 있으며, 검사 다양성을 높이기 위해 도 11에 도시된 가이드 슬롯(661)보다 더 길게 형성할 수 있다. The
회전 지지부(620)의 후단부는 가이드 플레이트(610)의 두 측면부 사이에 결합되되, 상하 방향으로 회전 가능하게 결합된다. 가이드 플레이트(610)의 두 측면부 사이로 삽입되는 지지부의 후단부 양측면에는 각도 조절부재를 구성하는 고정볼트(미도시)의 나사부가 나사 체결되는 나사 체결홀(621)이 각각 형성된다.The rear end of the
각도 조절부재(미도시)는 가이드 플레이트(610)에 회전 지지부(620)를 고정하는 것으로 머리부와 나사부를 갖는 고정볼트로 구성될 수 있다. 고정볼트의 나사부를 가이드 플레이트(610)의 가이드 슬롯(611)을 통해 회전 지지부(620)의 나사 체결홀(621)에 나사 체결하고 조임으로써, 고정볼트의 머리부가 가이드 플레이트(610)의 측면에 밀착되면서 회전 지지부(620)는 가이드 플레이트(610)에 견고히 고정될 수 있다.The angle adjustment member (not shown) fixes the
탄성 지지부(630)는 회전 지지부(620)의 전면부에 상하 방향으로 회전 가능하게 장착되며 토션 스프링과 같은 탄성부재(미도시)로 탄성 지지된다. 이 때, 탄성부재는 탄성 지지부(630)를 아래쪽으로 회동시키려는 방향으로 힘이 작용한다. 따라서, 프론트 프로브 홀더(650)의 저면이 검사면에 접촉된 상태를 유지할 수 있다.The
홀더 지지부(640)는 프론트 프로브 홀더(650)를 지지하는 것으로, 탄성 지지부(630)의 전면부에 고정되되 하향 경사지게 고정된다. 홀더 지지부(640)는 한 쌍의 지지부재(641)로 구성된다. 두 지지부재(641)의 일단은 탄성 지지부(630)의 전면부 양측에 각각 고정되고, 두 지지부재(641)의 타단은 프론트 프로브 홀더(650)의 후술할 홀더 몸체(652)의 양측에 각각 체결된다.The
프론트 프로브 홀더(650)는 본체(100) 이동시 저면이 검사면에 접촉된 상태로 이동한다. 프론트 프로브 홀더(650)에는 프로브가 삽입되는 프로브 홀(651)이 상하 방향으로 형성된다. 프론트 프로브 홀더(650)는 홀더 몸체(652)와 검사면 접촉부(653)를 포함하여 구성될 수 있다.When the
홀더 몸체(652)의 중심에는 프로브 홀(651)이 형성되며, 프로브 홀(651) 내에는 초음파 프로브(미도시)가 삽입 고정된다. 또한, 프로브 홀(651) 내에는 매질 분사수단(미도시)이 구비될 수 있다.A
검사면 접촉부(653)는 홀더 몸체(652)의 하부에 일체로 연장 형성되며 평면에서 볼 때 원형판 형태로 형성된다. 검사면 접촉부(653)의 저면은 검사면에 접촉된다.The inspection
검사면 접촉부(653)의 저면은 프로브 홀(651)을 중심으로 가장자리로 가면서 상향 경사진 경사면(653a)을 구비한다. 경사면(653a)으로 인해 검사면의 표면이 불균일하더라도 검사면 접촉부(653)가 불균일한 표면을 용이하게 넘어 이동할 수 있다.The bottom of the inspection
검사면 접촉부(653)의 저면에는 프로브 홀(651)을 중심으로 방사상의 매질 분사홈(653b)이 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 매질 분사홈(653b)이 네 개가 구비되며 십자 형태로 배치된다. 매질 분사홈(653b)들은 매질 분사수단으로부터 분사되는 매질이 검사면에 고르게 퍼지도록 해준다.A radial
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치의 평면도이다.Figure 12 is a plan view of an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는 용접부 감지수단(700)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the second embodiment of the present invention may further include a weld zone detection means 700.
용접부 감지수단(700)은 사이드 지지수단(500) 또는 사이드 검사수단(400)에 구비되어 용접부(w)를 감지함으로써, 사이드 검사수단(400)이 용접부(w)와 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 즉, 용접부 감지수단(700)에 의해 용접부(w)가 감지되면 그 감지신호가 제어부(미도시)가 전송되고 제어부의 제어에 의해 바퀴 구동수단(300)의 작동이 자동으로 제어됨으로써, 사이드 검사수단(400)이 용접부(w)에 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 도 12에서는 용접부 감지수단(700)이 사이드 지지수단(500)에 구비된 모습을 보여주고 있다. 용접부 감지수단(700)으로 레이저 변위 센서가 이용될 수 있다.The weld detection means 700 is provided on the side support means 500 or the side inspection means 400 and detects the weld zone (w), so that the side inspection means 400 can be maintained in contact with the weld zone (w). do. That is, when the weld zone (w) is detected by the weld zone detection means 700, the detection signal is transmitted to the control unit (not shown), and the operation of the wheel drive means 300 is automatically controlled by the control of the control unit, thereby performing side inspection. The means 400 may remain in contact with the welded portion w. Figure 12 shows the weld zone detection means 700 provided on the side support means 500. A laser displacement sensor may be used as the weld zone detection means 700.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치의 평면도이다.Figure 13 is a plan view of an automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 사이드 검사수단(400)을 지지하는 사이드 지지수단(500)이 본체(100)에 회전 가능하게 장착됨으로써, 사이드 검사수단(400)을 본체(100)의 일측에 위치시키거나 본체(100)의 전면부에 위치시킬 수 있다.In the automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the third embodiment of the present invention, the side support means 500 supporting the side inspection means 400 is rotatably mounted on the
즉, 사이드 검사수단(400)이 프론트 검사수단의 역할을 선택적으로 수행할 수 있다. 검사면의 두께와 결함유무를 검사할 때는 사이드 검사수단(400)을 본체(100)의 전방에 위치시키고, 용접부(w)의 결함유무를 검사할 때는 사이드 검사수단(400)을 본체(100)의 일측 방향에 위치시킬 수 있다.That is, the side inspection means 400 can selectively perform the role of the front inspection means. When inspecting the thickness of the inspection surface and the presence or absence of defects, the side inspection means 400 is located in the front of the
이를 위해 본체(100)의 중심부에는 사이드 지지수단(500)을 회전시키기 위한 회전수단(800)이 구비될 수 있다. 회전수단(800)은 모터를 포함하여 구성될 수 있다. 본체(100)의 중심부에서 사이드 지지수단(500)과 회전수단(800)이 연결될 수 있다.For this purpose, a rotation means 800 for rotating the side support means 500 may be provided at the center of the
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 구성하는 사이드 검사수단의 위치 제어수단을 나타낸 평면도이다.Figure 14 is a plan view showing the position control means of the side inspection means constituting the automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치는, 본체(100) 또는 사이드 지지수단(500)에 구비되어 사이드 검사수단(400)의 위치를 자동으로 제어하는 위치 제어수단(900)을 더 포함할 수 있다. 도 14에서는 위치 제어수단(900)이 사이드 지지수단(500)에 구비된 모습을 보여주고 있다.The automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to the fourth embodiment of the present invention is provided in the
위치 제어수단(900)은, 회전력을 발생시키는 제3 모터(901) 및 제3 모터(901)에 축결합되는 볼스크류(902)를 포함하여 구성될 수 있다. The position control means 900 may be configured to include a
볼스크류(902)는 사이드 지지수단(500)에 길이 방향으로 배치되며 사이드 검사수단(400)을 구성하는 이동 장착부(410)를 관통하면서 나사 결합된다. 이동 장착부(410)는 회전이 방지된 상태로 사이드 지지수단(500)의 길이 방향으로만 슬라이딩되도록 이루어지기 때문에 볼스크류(902) 회전시 사이드 지지수단(500)의 길이 방향으로 슬라이딩된다. The
제3 모터(901)는 정역 구동 가능하며 볼스크류(902)도 정회전 또는 역회전된다. 이를 통해 사이드 검사수단(400)의 위치 제어가 정밀하게 이루어질 수 있다.The
특히, 도면에 도시하지는 않았으나 사이드 검사수단(400) 또는 사이드 지지수단(500)에는 용접부(w)를 감지하는 용접부 감지수단(700)이 구비될 수 있으며, 용접부 감지수단(700)에 의해 용접부(w)의 위치가 실시간 감지되면 그 감지신호가 제어부(미도시)가 전송되고 제어부의 제어에 의해 위치 제어수단(900)의 작동이 자동으로 제어됨으로써, 사이드 검사수단(400)이 용접부(w)에 접촉된 상태를 유지할 수 있다.In particular, although not shown in the drawings, the side inspection means 400 or the side support means 500 may be provided with a weld detection means 700 that detects the weld zone w, and the weld zone detection means 700 detects the weld zone ( When the position of w) is detected in real time, the detection signal is transmitted to the control unit (not shown), and the operation of the position control means 900 is automatically controlled by the control of the control unit, so that the side inspection means 400 is connected to the welding portion (w). can remain in contact with.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치를 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 명칭에 '자율주행'이라는 표현이 포함되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 작업자에 의해 원격조정되는 것도 가능하며, 이러한 경우도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 보아야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 사이드 검사수단과 프론트 검사수단에서의 검사 수행방법으로 자동 위상배열 초음파 검사 방법이 적용되는 것으로 기재하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 검사 방법이 적용될 수도 있다.As described above, the automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler according to preferred embodiments of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of the patent claims Various modifications can be made within it. For example, although the expression 'autonomous driving' is included in the name of the present invention, it is not limited to this and remote control by an operator is also possible, and this case should also be considered to be included in the scope of rights of the present invention. In addition, in the embodiment of the present invention, the automatic phased array ultrasonic inspection method is described as being applied as an inspection method in the side inspection means and the front inspection means, but it is not limited to this and other inspection methods may be applied.
100 : 본체 101 : 손잡이
200 : 바퀴 201 : 자석부재
202 : 가장자리부 300 : 구동수단
301 : 제1 모터 302 : 제2 모터
303 : 제1 구동풀리 304 : 제1 종동풀리
305 : 제1 벨트 306 : 제2 구동풀리
307 : 제2 종동풀리 307 : 제2 벨트
400 : 사이드 검사수단 410 : 이동 장착부
420 : 탄성 지지부 430 : 홀더 지지부
431 : 지지부재 440 : 사이드 프로브 홀더
441 : 프로브 홀 442 : 홀더몸체
443 : 검사면 접촉부 450 : 장착부 고정부재
451 : 머리부 452 : 나사부
460 : 탄성부재 500 : 사이드 지지수단
510 : 제1 지지로드 511 : 연결부
512 : 절개 슬롯 520 : 제2 지지로드
522 : 장착부 가이드홈 523 : 장착부 고정슬롯
600 : 프론트 검사수단 610 : 가이드 플레이트
611 : 가이드 슬롯 620 : 회전 지지부
621 : 나사 체결홀 630 : 탄성지지부
640 : 홀더 지지부 641 : 지지부재
650 : 프론트 프로브 홀더 651 : 프로브 홀
652 : 홀더몸체 653 : 검사면 접촉부
700 : 용접부 감지수단 800 : 회전수단
900 : 위치 제어수단 901 : 제3 모터
902 : 스크류100: main body 101: handle
200: wheel 201: magnet member
202: edge portion 300: driving means
301: first motor 302: second motor
303: first driving pulley 304: first driven pulley
305: first belt 306: second driving pulley
307: 2nd driven pulley 307: 2nd belt
400: Side inspection means 410: Mobile mounting unit
420: elastic support 430: holder support
431: Support member 440: Side probe holder
441: Probe hole 442: Holder body
443: Inspection surface contact part 450: Mounting part fixing member
451: Head 452: Screw portion
460: elastic member 500: side support means
510: first support rod 511: connection part
512: cut slot 520: second support rod
522: Mounting part guide groove 523: Mounting part fixing slot
600: Front inspection means 610: Guide plate
611: Guide slot 620: Rotating support
621: screw fastening hole 630: elastic support
640: Holder support 641: Support member
650: Front probe holder 651: Probe hole
652: Holder body 653: Inspection surface contact part
700: Welding zone detection means 800: Rotation means
900: Position control means 901: Third motor
902: screw
Claims (15)
상기 본체(100)에 구비되어 상기 바퀴(200)를 회전시키는 구동수단(300);
상기 본체(100)의 일측에 구비되어, 본체(100)가 검사면에 형성된 용접부(w)와 나란히 이동할 때 용접부(w)와 접촉되어 용접부(w)의 결함유무를 검사하는 사이드 검사수단(400); 및
상기 본체(100)에 대하여 상기 사이드 검사수단(400)을 지지하는 지지수단(500);을 포함하며,
상기 사이드 검사수단(400)은, 중심에 프로브가 삽입되는 프로브 홀(441)이 형성된 홀더 몸체(442), 및 홀더 몸체(442)의 하부에 형성되고 저면이 검사면에 접촉되며 일측이 용접부(w)와 접촉되고 상기 프로브 홀(441)이 연장 형성되는 검사면 접촉부(443)를 포함하는 사이드 프로브 홀더(440)를 포함하며,
상기 검사면 접촉부(443)의 일측에는 상기 용접부(w)와 접촉되는 직선형의 용접부 접촉면(443a)이 형성되고, 상기 용접부 접촉면(443a)은 다른 부분보다 상기 홀더 몸체(442)와 근접 거리에 형성되며,
상기 지지수단(500)은, 상기 본체(100)의 측부에 고정되고 단부에 ‘ㄷ’자 형태의 연결부(511)가 형성되며 연결부(511)의 두 면(511a)에 힌지 체결홀(511b)이 형성된 제1 지지로드(510), 상기 제1 지지로드(510)를 구성하는 연결부(511)의 두 면(511a) 사이에 상하 방향으로 회동 가능하게 결합되며 힌지 관통홀(521)이 형성된 제2 지지로드(520), 상기 연결부(511)의 두 면(511a)에 형성된 상기 힌지 체결홀(511b)을 나사 결합하면서 관통하고 상기 제2 지지로드(520)의 힌지 관통홀(521)에는 나사 결합하지 않고 관통하는 힌지(530), 및 상기 힌지(530)의 일단과 고정되어 손으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있도록 된 레버(540)를 포함하는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.A main body 100 equipped with wheels 200 and moving along the inspection surface of the inspection object;
Drive means 300 provided on the main body 100 to rotate the wheel 200;
A side inspection means 400 is provided on one side of the main body 100 and contacts the welded part w when the main body 100 moves in parallel with the welded part w formed on the inspection surface to inspect the presence or absence of defects in the welded part w. ); and
It includes a support means 500 for supporting the side inspection means 400 with respect to the main body 100,
The side inspection means 400 is formed in the lower part of the holder body 442 and the holder body 442 with a probe hole 441 into which the probe is inserted at the center, and the bottom surface is in contact with the inspection surface and one side is a welded portion ( It includes a side probe holder 440 that is in contact with w) and includes an inspection surface contact portion 443 from which the probe hole 441 extends,
A straight weld contact surface 443a in contact with the weld part w is formed on one side of the inspection surface contact part 443, and the weld contact surface 443a is formed closer to the holder body 442 than other parts. And
The support means 500 is fixed to the side of the main body 100, has a 'ㄷ' shaped connection part 511 formed at the end, and has a hinge fastening hole 511b on both sides 511a of the connection part 511. This formed first support rod 510 is rotatably coupled in the vertical direction between the two surfaces 511a of the connecting portion 511 constituting the first support rod 510 and has a hinge through hole 521 formed. 2 The support rod 520 penetrates the hinge fastening hole 511b formed on the two surfaces 511a of the connection portion 511 while screwing, and is screwed into the hinge penetration hole 521 of the second support rod 520. A hinge 530 that penetrates without engaging, and a lever 540 that is fixed to one end of the hinge 530 and can be rotated clockwise or counterclockwise by hand,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 본체(100)의 전면부에 구비되어 상기 검사면을 검사하는 프론트 검사수단(600)을 더 포함하는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 1,
Further comprising a front inspection means 600 provided at the front of the main body 100 to inspect the inspection surface,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 사이드 검사수단(400) 또는 지지수단(500)에 구비되어 상기 용접부(w)를 감지하는 용접부 감지수단(700)을 더 포함하는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 1,
Further comprising a weld detection means 700 provided on the side inspection means 400 or the support means 500 to detect the weld zone (w),
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 사이드 검사수단(400)은 상기 지지수단(500)에 위치 이동 가능하게 장착되는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 3,
The side inspection means 400 is movably mounted on the support means 500,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 지지수단(500)에 구비되어 상기 사이드 검사수단(400)의 위치를 제어하는 위치 제어수단(900)을 더 포함하는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 4,
Further comprising a position control means 900 provided on the support means 500 to control the position of the side inspection means 400,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 지지수단(500)은 상기 본체(100)에 회전 가능하게 장착되어, 상기 사이드 검사수단(400)은 상기 본체(100)의 일측 방향에 위치되거나 상기 본체(100)의 전방에 위치되는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 1,
The support means 500 is rotatably mounted on the main body 100, and the side inspection means 400 is located in one direction of the main body 100 or in front of the main body 100,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 지지수단(500)은 상기 본체(100)의 진행방향과 직교되게 일측 방향으로 길게 구비되는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 1,
The support means 500 is provided long in one direction perpendicular to the moving direction of the main body 100,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 사이드 검사수단(400)은,
상기 지지수단(500)에 위치 이동 가능하게 장착되는 이동 장착부(410);
상기 이동 장착부(410)에 상하 방향으로 회전 가능하게 장착되며 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 탄성 지지부(420);
상기 탄성 지지부(420)에 의해 지지되며 상하 방향으로 상기 프로브 홀(441)이 형성된 상기 사이드 프로브 홀더(440); 및
상기 프로브 홀(441)에 삽입 고정되는 프로브;를 포함하는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.In clause 7,
The side inspection means 400,
A movable mounting part 410 movably mounted on the support means 500;
an elastic support part 420 that is rotatably mounted on the movable mounting part 410 in the vertical direction and is elastically supported by an elastic member;
The side probe holder 440 is supported by the elastic support part 420 and has the probe hole 441 formed in the vertical direction; and
Including, a probe inserted and fixed into the probe hole 441.
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 검사면 접촉부(443)의 저면에는 상기 프로브 홀(441)을 중심으로 가장자리로 가면서 상향 경사진 경사면(443b)이 구비되는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 1,
The bottom of the inspection surface contact portion 443 is provided with a slope 443b that slopes upward toward the edge around the probe hole 441.
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 검사면 접촉부(443)의 저면에는 상기 프로브 홀(441)을 중심으로 방사상의 매질 분사홈(443c)이 형성되는
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to clause 11,
A radial medium injection groove 443c is formed on the bottom of the inspection surface contact portion 443 centered on the probe hole 441.
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
상기 사이드 프로브 홀더(440)에 구비되는 매질 분사수단을 더 포함하는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to clause 12,
Further comprising a medium injection means provided in the side probe holder 440,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using autonomous crawler.
상기 바퀴(200)에는 금속재의 검사 대상에 부착되도록 자석부재(201)가 구비되는,
자율주행 크롤러를 이용한 자동 위상배열 초음파 검사장치.According to paragraph 1,
The wheel 200 is provided with a magnetic member 201 to be attached to a metal inspection object,
Automatic phased array ultrasonic inspection device using a self-driving crawler.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230111851A KR102686795B1 (en) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | Autonomous driving crawler based automatic phased array ultrasonic testing device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230111851A KR102686795B1 (en) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | Autonomous driving crawler based automatic phased array ultrasonic testing device |
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KR102686795B1 true KR102686795B1 (en) | 2024-07-19 |
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KR1020230111851A KR102686795B1 (en) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | Autonomous driving crawler based automatic phased array ultrasonic testing device |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05307023A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Japan Energy Corp | Inspection device |
JP2012098193A (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Shiyuto Kosoku Doro Gijutsu Center | Self-traveling flaw detector |
KR101628253B1 (en) * | 2015-12-23 | 2016-06-09 | 나우 주식회사 | Ultrasonic detecting apparatus |
CN207964731U (en) * | 2018-02-28 | 2018-10-12 | 汕头市超声检测科技有限公司 | A kind of magnetic-type multi-angle bilateral ultrasonic scan device for pipe welding line detecting |
JP2023107345A (en) * | 2022-01-24 | 2023-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | Ultrasonic inspection device and ultrasonic inspection method |
-
2023
- 2023-08-25 KR KR1020230111851A patent/KR102686795B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05307023A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Japan Energy Corp | Inspection device |
JP2012098193A (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Shiyuto Kosoku Doro Gijutsu Center | Self-traveling flaw detector |
KR101628253B1 (en) * | 2015-12-23 | 2016-06-09 | 나우 주식회사 | Ultrasonic detecting apparatus |
CN207964731U (en) * | 2018-02-28 | 2018-10-12 | 汕头市超声检测科技有限公司 | A kind of magnetic-type multi-angle bilateral ultrasonic scan device for pipe welding line detecting |
JP2023107345A (en) * | 2022-01-24 | 2023-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | Ultrasonic inspection device and ultrasonic inspection method |
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