KR200490100Y1 - 정밀한 각도측정이 가능한 거치장치 - Google Patents

정밀한 각도측정이 가능한 거치장치 Download PDF

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KR200490100Y1 KR2020180001206U KR20180001206U KR200490100Y1 KR 200490100 Y1 KR200490100 Y1 KR 200490100Y1 KR 2020180001206 U KR2020180001206 U KR 2020180001206U KR 20180001206 U KR20180001206 U KR 20180001206U KR 200490100 Y1 KR200490100 Y1 KR 200490100Y1
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김종덕
김영훈
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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 고안은 거치장치에 관한 것으로, 이동설비에 연결되는 장치프레임과, 상기 장치프레임에 연결되고, 검사장비가 장착되는 거치대와, 상기 이동설비와 상기 장치프레임 사이에 배치되고, 상기 장치프레임을 회전시키고 회전각도를 측정하는 회전부재 및, 상기 장치프레임과 상기 거치대 사이에 배치되고, 상기 거치대를 틸팅시키고 틸팅각도를 측정하는 틸팅부재를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 고안에 따르면, 검사장비의 위치를 정밀하게 측정하고 위치를 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

정밀한 각도측정이 가능한 거치장치{CRADLE DEVICE FOR PRECISE ANGLE MEASUREMENT}
본 고안은 거치장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 거리센서, 방향센서, 디지털 각도계 등을 장착하여, 거치된 검사장비의 정밀한 위치를 측정할 수 있는 거치장치에 관한 것이다.
기계제품의 내부 균열이나 손상을 검사하기 위해 X-ray 검사장비가 많이 동원된다. 대형 기계제품을 검사하기 위해서는 X-ray 검사장비를 안정적으로 거치하고 넓은 이동범위를 가진 이동설비에 연결하여 사용하여야 한다.
종래에는 생산공장의 크레인 장비에 거치대를 설치하고 X-ray 검사장비를 장착한 뒤, 여러 방향으로 이동시키며 대형 기계제품을 검사하였다.
그런데, 검사과정 중에는 대형 기계제품의 형상이나 배치상태에 따라 X선 분사방향을 일치시키기 위해 X-ray 검사장비를 회전시키거나 틸팅해야 할 경우가 발생한다.
회전 동작 또는 틸팅 동작 후에는 작업자가 회전 각도 또는 틸팅 각도를 측정하여 X-ray 검사장비의 현재 위치를 측정해야 하는데, 종래에는 아날로그 방식의 각도계를 사용하다 보니, 오차가 발생하여 정밀한 측정에 한계가 있었다.
또한 아날로그 방식의 각도계를 통해서는 X-ray 검사장비의 최초 위치를 알 수 없어 다시 영점을 맞추는데 작업자는 상당한 시간을 소요하게 된다.
국내특허 등록번호:KR 10-1516194 B1
본 고안은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 거리센서, 방향센서, 디지털 각도계 등을 장착하여, 거치된 검사장비의 정밀한 위치를 측정할 수 있는 거치장치를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안은 거치장치에 관한 것으로, 이동설비에 연결되는 장치프레임과 상기 장치프레임에 연결되고, 검사장비가 장착되는 거치대와 상기 이동설비와 상기 장치프레임 사이에 배치되고, 상기 장치프레임을 회전시키고 회전각도를 측정하는 회전부재 및 상기 장치프레임과 상기 거치대 사이에 배치되고, 상기 거치대를 틸팅시키고 틸팅각도를 측정하는 틸팅부재를 포함할 수 있다
또한, 본 고안의 실시예에서는 상기 회전부재는, 상기 이동설비의 내부에 배치되는 제1 모터와 상기 제1 모터의 회전축과 상기 장치프레임의 상단을 연결하며 배치되는 제1 각도축과 상기 제1 각도축의 외측 둘레를 따라 배치되고 상기 장치프레임의 상단에 고정되며, 상기 장치프레임의 회전각도를 나타내는 제1 각도판 및 상기 이동설비의 외부에 배치되는 제1 지침을 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 실시예에서는 상기 틸팅부재는, 상기 장치프레임의 일측부에 배치되는 제2 모터와 상기 장치프레임을 관통하며 배치되고, 상기 제2 모터의 회전축과 상기 거치대를 연결하는 제2 각도축과 상기 장치프레임의 타측부에 배치되는 제2 각도판 및 상기 제2 각도축의 단부에 연결되는 제2 지침을 를 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 실시예에서는 상기 검사장비의 검사방향을 측정하도록, 상기 거치대 또는 상기 검사장비상에 배치되는 방향센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 실시예에서는 검사대상물과 상기 검사장비의 거리를 측정하도록, 상기 거치대 또는 상기 검사장비상에 배치되는 거리센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 실시예에서는 상기 회전부재를 제어하는 회전제어부와 상기 틸팅부재를 제어하는 틸팅제어부와 상기 방향센서를 통해 상기 검사장비의 검사방향을 측정하고, 상기 거리센서를 통해 상기 검사장비와 검사대상물간의 거리를 측정하는 센서부 및 상기 장치프레임에 배치되고, 상기 장치프레임의 회전각도값과 상기 거치대의 틸팅각도값을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 실시예에서는 상기 회전제어부는, 상기 제1 모터를 구동하는 회전구동부와 상기 이동설비의 회전에 따른 상기 장치프레임의 회전각도값을 설정하는 회전 절대각도 리셋부 및 상기 제1 모터의 구동에 따른 상기 장치프레임의 회전각도값을 설정하는 회전 이동각도 리셋부를 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 실시예에서는 상기 틸팅제어부는, 상기 제2 모터를 구동하는 틸팅구동부 및 상기 제2 모터의 구동에 따른 상기 거치대의 틸팅각도값을 설정하는 틸팅 절대각도 리셋부를 포함할 수 있다.
본 고안에 따르면, 거리센서, 방향센서, 디지털 각도계 등을 장착함으로써, 검사장비와 검사대상물간의 위치 관계를 정밀하게 측정할 수 있으며, 측정 결과에 의해 회전 동작 또는 틸팅 동작을 통해 검사장비의 위치를 조절하여 검사대상물을 정밀하게 검사할 수 있게 된다.
도 1은 본 고안인 거치장치의 정면도.
도 2는 본 고안인 거치장치의 측면도.
도 3은 본 고안인 거치장치에 대한 제어도.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 따른 거치장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 고안인 거치장치의 정면도이고, 도 2는 본 고안인 거치장치의 측면도이며, 도 3은 본 고안인 거치장치에 대한 제어도이다.
우선 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 고안인 거치장치(10)는 장치프레임(20), 거치대(30), 회전부재(40), 틸팅부재, 방향센서(61) 및 거리센서(63)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 장치프레임(20)은 크레인과 같은 이동설비(C)에 연결될 수 있으며, ∩ 자 형상일 수 있다. 여기서 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 이동설비(C)는 일반 생산공장에서와 같이 수평, 수직방향 이동 및 회전이 가능하다.
상기 거치대(30)는 상기 장치프레임(20)에 상기 틸팅부재에 의해 연결되고, 검사장비(B)가 장착되는 부분일 수 있다. 상기 거치대(30)는 평평한 판 형상으로 제공될 수 있다.
다음으로 상기 회전부재(40)는 상기 이동설비(C)와 상기 장치프레임(20) 사이에 배치되고, 상기 장치프레임(20)을 회전시키고 회전각도를 측정하도록 제공될 수 있다. 이러한 상기 회전부재(40)는 제1 모터(41), 제1 각도축(42), 제1 각도판(45) 및 제1 지침(43)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 모터(41)는 상기 이동설비(C)의 내부에 배치되고, 회전축은 하방향을 바라보도록 위치할 수 있다. 그리고 상기 제1 각도축(42)은 상기 제1 모터(41)의 회전축과 상기 장치프레임(20)의 상단간을 연결하게 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 각도판(45)은 상기 제1 각도축(42)의 외측 둘레를 따라 배치되고 상기 장치프레임(20)의 상단에 고정되며, 상기 장치프레임(20)의 회전각도를 나타내도록 제공될 수 있다. 제1 각도판(45)에는 0~360도의 각도가 표시된다. 여기서 상기 제1 지침(43)은 상기 이동설비(C)의 외부에 배치되고 상기 제1 각도판(45)상의 특정위치를 가리키며 현재 장치프레임(20)의 회전각도를 표시할 수 있다.
사용자는 검사대상물(C)의 수평방향 위치에 따라 상기 제1 모터(41)를 구동하여 상기 장치프레임(20)을 회전시킬 수 있다. 이때 상기 제1 지침(43)이 상기 제1 각도판(45)상의 특정 위치를 가리켜 현재 장치프레임(20)의 각도 위치를 확인하게 된다.
그리고 상기 제1 모터(41)의 회전량은 제어부(70)로 전송되어, 회전량은 각도값으로 환산되어 표시부(79)상에 표시되고 작업자는 현재 장치프레임(20) 및 거치대(30)에 장착된 검사장비(B)의 회전위치를 정밀하게 알 수 있게 된다.
다음으로 상기 틸팅부재는 상기 장치프레임(20)과 상기 거치대(30) 사이에 배치되고, 상기 거치대(30)를 틸팅시키고 틸팅각도를 측정하도록 제공될 수 있다. 이러한 상기 틸팅부재는 제2 모터(51), 제2 각도축(52), 제2 각도판(54) 및 제2 지침(53)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2 모터(51)는 상기 장치프레임(20)의 일측부에 배치될 수 있으며, 회전축은 수평방향을 바라보게 배치될 수 있다. 여기서 상기 제2 각도축(52)은 상기 장치프레임(20)을 관통하며 배치되고, 상기 제2 모터(51)의 회전축과 상기 거치대(30)를 연결하도록 제공될 수 있다.
또한 상기 제2 각도판(54)은 상기 장치프레임(20)의 타측부에 배치될 수 있다. 이때 상기 제2 지침(53)은 상기 제2 각도축(52)의 단부에 연결되고, 상기 제2 각도판(54)의 특정 위치를 가리키며 현재 장치프레임(20)의 틸팅각도를 표시할 수 있다. 제2 각도판(54)에는 0~360도의 각도가 표시된다.
사용자는 검사대상물(C)의 상하방향 위치에 따라 상기 제2 모터(51)를 구동하여 상기 거치대(30)를 틸팅시킬 수 있다. 이때 상기 제2 지침(53)이 상기 제2 각도판(54)상의 특정 위치를 가리켜 현재 거치대(30)에 장착된 검사장비(B)의 각도 위치를 확인하게 된다.
그리고 상기 제2 모터(51)의 회전량은 제어부(70)로 전송되어, 틸팅값은 각도값으로 환산되어 표시부(79)상에 표시되고 작업자는 현재 거치대(30)에 장착된 검사장비(B)의 틸팅위치를 정밀하게 알 수 있게 된다.
다음으로 상기 방향센서(61)는 상기 검사장비(B)의 검사방향을 측정하도록, 상기 거치대(30) 또는 상기 검사장비(B)상에 배치될 수 있다.
상기 거치대(30) 및 검사장비(B)가 틸팅되면, 상기 거치대(30) 및 검사장비(B)는 검사대상물(C) 방향으로 기울어지게 된다. 이때 상기 방향센서(61)가 검사대상물(C)의 존부를 감지한다. 만약 틸팅이 필요한 만큼 이뤄지지 않으면, 상기 방향센서(61)는 검사대상물(C)을 인식하지 못할 것이고, 이 경우 작업자는 틸팅 각도를 조절하여 상기 방향센서(61)가 검사대상물(C)을 인식할 때까지 반복 작업을 수행한다.
상기 방향센서(61)가 검사대상물(C)을 인식하게 되면, X-ray 도 검사대상물(C)로 발사되게 되어, 검사대상물(C)의 내부 균열이나 손상 여부를 검사한다.
다음으로 상기 거리센서(63)는 검사대상물(C)과 상기 검사장비(B)의 거리를 측정하도록, 상기 거치대(30) 도는 상기 검사장비(B)에 배치될 수 있다.
상기 방향센서(61)에 의해 X-ray 검사방향이 맞춰지면, 거리센서(63)가 검사대상물(C)과 검사장비(B)간의 거리를 측정한다. 이는 기설정된 간격사이에 검사대상물(C)과 검사장비(B)가 위치하고 있는지를 측정하는 방식일 수 있다.
한편, 도 3를 참고하면 본 고안은 상기 회전부재(40) 및 상기 틸팅부재를 제어하는 제어부(70)를 더 포함할 수 있는데, 상기 제어부(70)는 회전제어부(72), 틸팅제어부(76), 센서부 및 표시부(79)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선 상기 회전제어부(72)는 상기 회전부재(40)를 제어할 수 있다. 이러한 상기 회전제어부(72)는 회전구동부(73), 회전 절대각도 리셋부(74) 및 회전 이동ㄴ각도 리셋부(75)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회전구동부(73)는 상기 제1 모터(41)의 작동 여부 및 회전량을 조절할 수 있다. 사용자는 콘트롤러를 통해 상기 제1 모터(41)의 온/오프 작동 및 필요한 회전량을 결정할 수 있다.
상기 회전 절대각도 리셋부(74)는 상기 이동설비(C)의 회전에 따른 상기 장치프레임(20)의 회전각도값을 설정하는 기능을 수행한다. 생산공장에서 검사대상물(C)의 위치까지 이동설비(C)의 크레인을 이동시키고, 검사대상물(C)을 바라보는 방향으로 검사장비(B)의 X-ray 센서가 위치할 수 있도록, 대략적으로 이동설비(C)를 회전시킨다.
이동설비(C)의 크레인 자체가 회전함에 따라 장치프레임(20)도 함께 회전되며, 이때 장치프레임(20)의 회전값이 회전 절대각도값으로 지칭된다. 작업자는 검사 전 영점 설정을 위해 회전 절대각도 리셋부(74)를 작동하여 표시부(79)상에 표시된 회전 절대각도값을 0으로 설정한다. 이는 콘트롤러의 버튼 동작으로 실현될 수 있다.
다음 상기 회전 이동각도 리셋부(75)는 상기 제1 모터(41)의 구동에 따른 상기 장치프레임(20)의 회전각도값을 설정하는 기능을 수행한다. 이동설비(C)의 크레인 회전에 따른 회전 절대각도값이 0으로 설정되고, 작업자는 검사대상물(C)의 방향으로 X-ray 센서가 위치할 수 있도록 상기 제1 모터(41)를 구동하면, 장치프레임(20)이 회전하게 된다.
이때 제1 모터(41)의 회전량이 각도값으로 환산되어 표시부(79)에 송출되어 표시된다. 이때의 각도값을 회전 이동각도값으로 지칭한다. 즉 회전 이동각도값은 회전 절대각도값을 0(영점)으로 설정한 이후, 순수하게 제1 모터(41)의 회전에 기인하여 장치프레임(20) 및 검사장비(B)가 회전한 각도값을 의미한다.
작업자는 장치프레임(20)의 회전 이동각도값을 표시부(79)를 통해 확인할 수 있으며, 상기 회전 이동각도 리셋부(75)는 검사완료 후 회전 이동각도값을 다시 0으로 설정하여 영점작업을 수행한다. 이는 콘트롤러의 버튼 동작으로 실현될 수 있다.
다음 상기 틸팅제어부(76)은 상기 틸팅부재를 제어하도록 제공될 수 있다. 이러한 상기 틸팅제어부(76)은 틸팅구동부(77) 및 틸팅 절대각도 리셋부(78)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 틸팅구동부(77)는 상기 제2 모터(51)의 작동 여부 및 회전량을 조절할 수 있다. 사용자는 콘트롤러를 통해 상기 제2 모터(51)의 온/오프 작동 및 필요한 회전량을 결정할 수 있다.
상기 틸팅 절대각도 리셋부(78)는 상기 제2 모터(51)의 구동에 따른 상기 거치대(30)의 틸팅각도값을 설정하는 기능을 수행한다. 작업자는 검사대상물(C)의 방향으로 X-ray 센서가 위치할 수 있도록 상기 제2 모터(51)를 구동하면, 거치대(30)가 틸팅되게 된다.
이때 제2 모터(51)의 틸팅량이 각도값으로 환산되어 표시부(79)에 송출되어 표시된다. 이때의 각도값을 틸팅 절대각도값으로 지칭한다. 즉 틸팅 절대각도값은 제2 모터(51)의 회전에 기인하여 거치대(30) 및 검사장비(B)가 틸팅된 각도값을 의미한다.
작업자는 장치프레임(20)의 틸팅 절대각도값을 표시부(79)를 통해 확인할 수 있으며, 상기 틸팅 절대각도 리셋부(78)는 검사완료 후 틸팅 절대각도값을 다시 0으로 설정하여 영점작업을 수행한다. 이는 콘트롤러의 버튼 동작으로 실현될 수 있다.
다음 상기 센서부는 상기 방향센서(61)를 통해 상기 검사장비(B)의 검사방향을 측정하고, 상기 거리센서(63)를 통해 상기 검사장비(B)와 검사대상물(C)간의 거리를 측정하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 방향센서(61)에서 측정된 정보는 제어부(70)로 송출하고, 제어부(70)는 송출된 정보를 기초로 상기 회전구동부(73)를 구동하여 제1 모터(41)의 회전값 또는 상기 틸팅구동부(77)를 구동하여 제2 모터(51)의 회전값을 조절하게 된다. 제1,2 모터(41,51)의 작동에 의해 방향센서(61)는 바라보는 방향은 검사대상물(C) 방향으로 조절된다.
또한 상기 거리센서(63)에서 측정된 정보는 제어부(70)로 송출되고, 제어부(70)는 송출된 정보를 기초로 검사장비(B)와 검사대상물(C)간의 기설정된 검사 허용 간격을 조절하기 위해 이동설비(C)의 크레인을 필요 간격만큼 이동시키게 된다.
본 고안은 상기와 같은 구조 및 작동방법을 통해 작업자가 X-ray 검사장비(B)로 대형 기계제품과 같은 검사대상물(C)을 용이하게 검사할 수 있도록 하며, 디지털 각도 측정 방식을 적용하여 정밀한 회전각도값 또는 틸팅각도값을 얻을 수 있다.
이상의 사항은 거치장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
10:거치장치 20:장치프레임
30:거치대 40:회전부재
41:제1 모터 42:제1 각도축
43:제1 지침 45:제1 각도판
50:틸팅부재 51:제2 모터
52:제2 각도축 53:제2 지침
54:제2 각도판 61:방향센서
63:거리센서 70:제어부
71:센서부 72:회전제어부
73:회전구동부 74:회전 절대각도 리셋부
75:회전 이동각도 리셋부 76:틸팅제어부
77:틸팅구동부 78:틸팅 절대각도 리셋부
79:표시부

Claims (8)

  1. 이동설비에 연결되는 장치프레임;
    상기 장치프레임에 연결되고, 검사장비가 장착되는 거치대;
    상기 이동설비와 상기 장치프레임 사이에 배치되고, 상기 장치프레임을 회전시키고 회전각도를 측정하는 회전부재;
    상기 장치프레임과 상기 거치대 사이에 배치되고, 상기 거치대를 틸팅시키고 틸팅각도를 측정하는 틸팅부재;
    상기 검사장비의 검사방향을 측정하도록, 상기 거치대 또는 상기 검사장비상에 배치되는 방향센서; 및
    검사대상물과 상기 검사장비의 거리를 측정하도록, 상기 거치대 또는 상기 검사장비상에 배치되는 거리센서;를 포함하되,
    상기 검사장비는 X-ray를 발사하여 검사대상물의 내부 균열이나 손상 여부를 검사하고,
    상기 방향센서가 검사대상물을 인식하여 X-ray 발사방향이 맞춰지면, 상기 거리센서가 상기 검사장비와 상기 검사대상물간의 거리를 측정하여 기설정된 간격에 위치하고 있는지를 측정하는 것을 특징으로 하는 거치장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재는,
    상기 이동설비의 내부에 배치되는 제1 모터;
    상기 제1 모터의 회전축과 상기 장치프레임의 상단을 연결하며 배치되는 제1 각도축;
    상기 제1 각도축의 외측 둘레를 따라 배치되고 상기 장치프레임의 상단에 고정되며, 상기 장치프레임의 회전각도를 나타내는 제1 각도판; 및
    상기 이동설비의 외부에 배치되는 제1 지침;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 틸팅부재는,
    상기 장치프레임의 일측부에 배치되는 제2 모터;
    상기 장치프레임을 관통하며 배치되고, 상기 제2 모터의 회전축과 상기 거치대를 연결하는 제2 각도축;
    상기 장치프레임의 타측부에 배치되는 제2 각도판; 및
    상기 제2 각도축의 단부에 연결되는 제2 지침;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 회전부재를 제어하는 회전제어부;
    상기 틸팅부재를 제어하는 틸팅제어부;
    상기 방향센서를 통해 상기 검사장비의 검사방향을 측정하고, 상기 거리센서를 통해 상기 검사장비와 검사대상물간의 거리를 측정하는 센서부; 및
    상기 장치프레임에 배치되고, 상기 장치프레임의 회전각도값과 상기 거치대의 틸팅각도값을 표시하는 표시부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전제어부는,
    상기 제1 모터를 구동하는 회전구동부;
    상기 이동설비의 회전에 따른 상기 장치프레임의 회전각도값을 설정하는 회전 절대각도 리셋부; 및
    상기 제1 모터의 구동에 따른 상기 장치프레임의 회전각도값을 설정하는 회전 이동각도 리셋부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 틸팅제어부는,
    상기 제2 모터를 구동하는 틸팅구동부; 및
    상기 제2 모터의 구동에 따른 상기 거치대의 틸팅각도값을 설정하는 틸팅 절대각도 리셋부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치장치.





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