KR20050023523A - Small Mobile Feeder Pipe Inspection Robot for Pressurized Heavy Water Reactor with Inch-Worm Mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가압 중수로용 원자로용 급수배관 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고방사선 구역인 중수로 칼란드리아 전면부에 있는 급수배관을 따라 주행하면서 초음파 센서를 이용하여 길이 방향과 원주 방향의 임의의 위치에서 급수배관의 두께를 측정하여 급수배관의 건전성 여부를 파악하는 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water supply pipe inspection apparatus for a pressurized heavy water reactor, and more particularly, by using an ultrasonic sensor while traveling along the water supply pipe located in the front of the heavy water channel callandria, which is a high radiation region, The present invention relates to an inspection apparatus for determining the integrity of a water supply pipe by measuring the thickness of the water supply pipe at a position.
중수로형 원자로의 급수배관의 두께는 원자력발전소의 정기점검 기간 중에 검사하도록 규정되어져 있기 때문에 작업자가 원자로 전면부에 접근하여 수작업으로 급수배관의 두께를 측정하고 있다.Since the thickness of the water supply pipe of the heavy water reactor is regulated during the regular inspection of the nuclear power plant, the operator approaches the front of the reactor and measures the thickness of the water supply pipe by hand.
그러나, 정기정검 기간이라 해도 검사위치가 고방사선 구역이고, 점검기간이 충분하지 않기 때문에 작업자가 모든 급수배관을 검사하는 것은 사실상 어려워서 몇 개의 급수배관을 택하여 점검하고 다음 해 점검 기간에 다시 다른 몇 개를 택하여 점검하는 방식으로 작업을 진행하고 있었다.However, even during the regular inspection period, it is practically difficult for the operator to inspect all the water supply pipes because the inspection position is a high radiation area and the inspection period is not sufficient. I was working on a dog and checking it.
한편, 작업자가 급수배관을 검사할 때 방사선에 대한 노출 시간을 줄이기 위하여 하나의 급수배관에 9개 정도의 검사 지점만을 측정하고 있는데, 이것은 급수배관의 안정성을 검증하는데 부족한 면이 있었다. On the other hand, when inspecting the water supply pipe, in order to reduce the exposure time to radiation, only nine inspection points are measured in one water supply pipe, which is insufficient to verify the stability of the water supply pipe.
또한, 급수배관의 두께를 검사하기 위한 일환으로, 길이가 긴 봉에 센서를 부착하고, 이 봉의 한쪽 끝에서 공구를 조작하여 초음파 센서를 급수배관에 수동으로 설치한 뒤, 급수배관을 스캐닝하는 방식이 사용되었으나, 이 역시 작업자가 원자로 가까이 근접해야하는 문제점이 있고, 이와 같은 방식은 자동화에 많은 어려움이 수반되는 문제점이 발생되었다.In addition, as a part of inspecting the thickness of the water supply pipe, a sensor is attached to a long rod, a tool is operated at one end of the rod to manually install an ultrasonic sensor in the water supply pipe, and then the water supply pipe is scanned. Although this was used, this also has a problem that the operator should be close to the reactor, this same method has caused a problem that involves a lot of automation.
최근 들이 급수배관의 2차 곡면부에 대한 건전성에 관심을 갖게 되고, 측정도 요구되고 있는데, 2차 곡관부의 경우 원자로 압력관과 급수배관 사이에 배치되어 있고 그 공간이 협소하여 작업자가 접근할 수가 없기 때문에 여기에 대한 측정은 종래의 기술수준에서는 사실상 불가능하였다.In recent years, interest in the health of the secondary curved portion of the water supply pipe has been interested, and measurement is also required. The secondary curved pipe part is disposed between the reactor pressure pipe and the water supply pipe, and its space is narrow so that an operator cannot access it. Therefore, the measurement of the excitation was virtually impossible at the state of the art.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 중수로형 원자로의 압력관에 부착된 급수배관을 따라 자동으로 이동하며 급수배관의 두께를 측정하는 한편, 1차곡관부 뿐만 아니라 2차곡관부까지 측정이 가능하여 원자로의 안전성을 보다 향상시킬 수 있으며, 자동으로 측정이 수행됨으로 작업자의 피폭량을 감소시킬 수 있는 급수배관 검사장치를 제공함에 있다. The present invention is devised to solve the conventional problems as described above, the object of which is to automatically move along the water supply pipe attached to the pressure pipe of the heavy water reactor reactor and measure the thickness of the water supply pipe, It is possible to measure up to the second bend pipe part to improve the safety of the reactor, and to provide a water supply pipe inspection apparatus that can reduce the exposure of the operator by automatically performing the measurement.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 원형링 형상으로서 초음파 센서가 일체형으로 형성된 다수의 피스톤이 내장되어 피스톤의 작동에 의해 급수배관에 고정되며, 그 전면에 한쌍의 제 1 힌지체결부가 구비된 후방그리퍼부와, 상기 후방그리퍼부의 제 1 힌지체결부에 하단부가 힌지결합되고, 그 내부에 한쌍의 단동식 실린더가 설치되며, 이 단동식 실린더에 의해 좌측 또는 우측으로 이동하는 회전슬라이더가 전면부에 구비된 회전구동부와, 상기 회전구동부에 회전가능하게 결합되어 회전슬라이더의 작동에 의해 회전하고, 그 내부에 복동식 실린더가 구비되며, 이 복동식 실린더의 피스톤로드가 전면방향에 대하여 전후로 움직이도록 이루어진 확장구동부와, 상기 확장구동부의 피스톤로드 끝단부에 후면부가 고정되어 복동식 실린더에 의해 전후로 이동하는 슬라이더부와, 상기 슬라이더부와 힌지결합되는 한쌍의 제 2 힌지체결부가 구비된 원형링 형상으로서, 초음파 센서가 내장된 다수의 피스톤이 내장되어 피스톤의 작동에 의해 급수배관에 고정되는 전방그리퍼부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawbacks is a circular ring shape is built in a plurality of pistons integrally formed with an ultrasonic sensor is fixed to the water supply pipe by the operation of the piston, A rear gripper portion having a pair of first hinge fastening portions on the front surface thereof, and a lower end portion hinged to the first hinge fastening portion of the rear gripper portion, and a pair of single-acting cylinders are provided therein. The rotary slider moving to the left or right is rotated by the operation of the rotary slider is rotatably coupled to the rotary drive unit provided in the front portion, the rotary drive, the double-acting cylinder is provided therein, the double-acting cylinder An expansion drive unit configured to move the piston rod forward and backward with respect to the front direction, and the piston rod end of the expansion drive unit A circular ring shape having a rear portion fixed to the rear portion and having a slider portion moved back and forth by a double-acting cylinder, and a pair of second hinge fastening portions hinged to the slider portion, includes a plurality of pistons incorporating an ultrasonic sensor. It characterized in that the front gripper portion is fixed to the water supply pipe by the operation of the piston.
또한, 상기 전방그리퍼부와 후방그리퍼부는 상부그리퍼와 하부그리퍼로 구성되며, 상기 상부그리퍼는 반원형 띠형상으로 양끝단에 힌지체결부가 형성된 상부블록과, 상기 상부블록의 상단 중앙부에 상호 일정간격을 두고 설치되며, 초음파 센서가 일체형으로 형성된 다수의 피스톤과, 상기 상부블록의 전면 또는 후면 중 일면에 설치되어 외부로부터 공급되는 압축공기를 각각의 피스톤으로 전달하는 상부마개로 구성되며, 상기 하부그리퍼는 반원형 띠형상으로 일측단이 연결조인트에 의해 상기 상부블록의 일측에 고정되며, 그 타측단이 상부블록의 타측에 연결핀에 의해 고정되는 하부블록과, 상기 하부블록의 중앙 하단부에 상호 일정간격을 두고 설치된 다수의 피스톤과, 상기 하부블록의 전면 또는 후면 중 일면에 설치되는 한편, 연결튜브에 의해 상부마개와 연결되어 상부마개로부터 공급되는 압축공기를 각각의 피스톤으로 전달하는 하부마개로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the front gripper portion and the rear gripper portion is composed of an upper gripper and a lower gripper, the upper gripper is a semi-circular strip-shaped upper block formed with hinged fastening portions at both ends, and at regular intervals at the upper center of the upper block It is installed, consisting of a plurality of pistons integrally formed with an ultrasonic sensor, and the upper end cap is installed on one side of the front or rear of the upper block to transfer the compressed air supplied from the outside to each piston, the lower gripper is semi-circular One end is fixed to one side of the upper block by a connecting joint in a belt shape, and the other end thereof is fixed to the other side of the upper block by a connecting pin, and at regular intervals at a lower end of the center of the lower block. A plurality of pistons installed on one side of the lower or front side of the lower block, The lower stopper is connected to the upper stopper and delivers compressed air supplied from the upper stopper to each piston.
또한, 상기 상부그리퍼에 설치된 피스톤은 초음파 센서가 설치되는 공간이 내부에 형성되고, 이 공간에 압전 세라믹이 적층되어 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the piston provided in the upper gripper is characterized in that the space in which the ultrasonic sensor is installed is formed inside, the piezoelectric ceramic is laminated in this space.
또한, 상기 회전구동부는 반원형 띠형상으로 후방그리퍼부의 제 1 힌지체결부에 결합되는 제 1 힌지결합부가 양끝단에 구비되고, 그 전면부에 원형가이드가 형성되어 확장구동부와 연결되며, 이 원형가이드의 상부에 수평방향의 가이드홈이 형성된 회전블록과, 상기 회전블록의 상단부 중앙 내부에 상호 마주보도록 설치된 한쌍의 단동식 실린더와, 상기 회전블록의 상단부에 설치되어 단동식 실린더에 압축공기를 공급하는 회전구동연결튜브가 연결되는 회전구동입력콕과, 상기 회전블록의 가이드홈에 설치되어 단동식 실린더에 의해 좌우로 움직이며, 그 전면부에 가이드핀이 형성된 회전슬라이더로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the rotation driving unit has a semi-circular band-like first hinge engaging portion coupled to the first hinge engaging portion of the rear gripper portion at both ends, and a circular guide is formed at the front end thereof to be connected to the expansion driving portion. A rotary block having a horizontal guide groove formed at an upper portion thereof, a pair of single-acting cylinders installed to face each other inside the center of the upper end of the rotating block, and installed at an upper end of the rotating block to supply compressed air to the single-acting cylinder; It is characterized by consisting of a rotary drive input cock to which the rotary drive connection tube is connected, and a rotary slider installed in the guide groove of the rotary block to move left and right by a single-acting cylinder, the guide pin is formed on the front surface thereof.
또한, 상기 확장구동부는 반원형 띠형상으로 회전구동부에 결합되는 한편, 회전슬라이더의 좌우이동에 의해 회전하는 확장블록과, 상기 확장블록의 좌우 양측에 설치되며, 그 피스톤로드가 확장블록의 전면으로 돌출되도록 설치된 복동식 실린더와, 상기 확장블록의 상단부에 설치되어 복동식 실린더에 압축공기를 공급하는 확장구동연결튜브가 연결되는 확장구동입력콕으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the expansion driving unit is coupled to the rotation driving unit in the shape of a semi-circular band, the expansion block rotated by the left and right movement of the rotary slider, and installed on both sides of the expansion block, the piston rod protrudes to the front of the expansion block It is characterized in that it is composed of an expansion drive input cock is installed so that the double-acting cylinder and the expansion drive connecting tube is installed at the upper end of the expansion block for supplying compressed air to the double-acting cylinder.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 구성을 나타낸 구성도를, 도 2 는 본 발명의 구성을 나타낸 측면도를, 도 3 은 본 발명의 구성을 나타낸 평면도를 도시한 것으로, 본 발명의 급수배관 검사장치는 후방그리퍼부(10), 회전구동부(20), 확장구동부(30), 슬라이더부(40), 전방그리퍼부(50)가 순차적으로 결합된 구조로서, 전·후방그리퍼부(10)가 급수배관(60)에 고정 및 해체를 반복적으로 수행하고, 회전구동부(20)에 의해 확장구동부(30)와 슬라이더부(40) 및 전방그리퍼부(50)가 회전하게 되며, 확장구동부(30)에 의해 슬라이더부(40) 및 전방그리퍼부(50)가 확장과 수축 운동을 반복하여 검사장치를 급수배관의 길이방향에 대하여 이동시키며 검사를 진행하도록 구성되어 있다.1 is a configuration diagram showing the configuration of the present invention, Figure 2 is a side view showing the configuration of the present invention, Figure 3 is a plan view showing the configuration of the present invention, the water supply pipe inspection apparatus of the present invention is a rear gripper The unit 10, the rotary drive unit 20, the expansion drive unit 30, the slider unit 40, the front gripper unit 50 is a structure that is sequentially coupled, the front and rear gripper unit 10 is a water supply pipe 60 ), And fixed and dismantled repeatedly, the expansion driving unit 30, the slider unit 40 and the front gripper unit 50 rotate by the rotation driving unit 20, and the slider unit by the expansion driving unit 30. 40 and the front gripper unit 50 is configured to repeat the expansion and contraction movement to move the inspection device with respect to the longitudinal direction of the water supply pipe and to proceed with the inspection.
도 4 는 본 발명의 후방그리퍼부를 나타낸 사시도를, 도 5 는 본 발명의 전·후방그리퍼부의 단면도를, 도 6 은 본 발명의 전·후방그리퍼부의 작동과정을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 상기 후방그리퍼부(10)는 "∪"형상의 상부그리퍼(10a)와 하부그리퍼(10b)로 구성되고, 이 상·하부그리퍼(10a,10b)가 상호 결합되어 원형링을 형성함으로써 급수배관에 고정되는 것으로, 상기 상부그리퍼(10a)는 3개의 피스톤(14)이 내장된 반원형 띠형상으로 형성된 상부몸체(11)의 양끝단에 전면방향으로 돌출된 제 1 힌지체결부(12)가 형성되고, 후방공압입력콕(13a)이 구비된 상부마개(13)가 상부몸체(11)의 후면 상단부에 설치되어 있다. 여기서 상기 상부마개(13)는 후방공압입력콕(13a)에 연결되는 후방그리퍼연결튜브(A)를 통해 공급되는 공압을 각각의 피스톤(14)으로 전달하여 피스톤(14)을 작동시키도록 구성되어 있다.Figure 4 is a perspective view showing a rear gripper portion of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the front and rear gripper portion of the present invention, Figure 6 shows an exemplary view showing the operation process of the front and rear gripper portion of the present invention, The rear gripper portion 10 is composed of an upper gripper 10a and a lower gripper 10b having a "∪" shape, and the upper and lower grippers 10a and 10b are coupled to each other to form a circular ring to be fixed to the water supply pipe. In the upper gripper 10a, first hinge fastening portions 12 protruding in the front direction are formed at both ends of the upper body 11 formed in a semi-circular band shape having three pistons 14 embedded therein. An upper stopper 13 provided with a rear pneumatic input cock 13a is provided at the upper rear end of the upper body 11. The upper stopper 13 is configured to operate the piston 14 by transferring the pneumatic pressure supplied through the rear gripper connection tube A connected to the rear pneumatic input cock 13a to each piston 14. have.
한편, 상기 3개의 피스톤(14)은 제작시 그 내부를 가공하여 소정을 공간을 형성하고, 이 공간에 압전 세라믹을 적층하여 초음파 센서(14a)와 피스톤(14)을 일체형으로 제작하게 된다.On the other hand, the three piston 14 is processed inside the manufacturing process to form a predetermined space, the piezoelectric ceramic is laminated in this space to produce the ultrasonic sensor 14a and the piston 14 in one piece.
상기 하부그리퍼(10b)는 3개의 피스톤(17)이 내장된 반원형 띠형상으로 형성된 하부몸체(15)의 양끝단이 상부그리퍼(10a)의 양끝단에 결합된다. 이때 하부몸체(15)의 일측단은 후방연결조인트(18)에 의해 상부그리퍼(10a)와 축결합되어 회전가능토록 연결되고, 타측단은 작업자에 의해 설치 및 해제가 이루어지는 후방연결핀(19)으로 연결되도록 구성되어 흡사 수갑(Handcuff)과 같은 구조로 이루어져 있다. 한편, 하부몸체(15)의 후면 하단부에 하부마개(16)가 설치되고, 이 하부마개(16)는 연결튜브(16a)에 의해 상부마개(13)와 연결되어 상부마개(13)로 유입된 공압을 전달받아 하부몸체(15)에 설치된 각각의 피스톤(17)을 작동하게 된다.The lower gripper 10b is coupled to both ends of the upper gripper 10a at both ends of the lower body 15 formed in a semi-circular band with three pistons 17 therein. At this time, one side end of the lower body 15 is axially coupled to the upper gripper 10a by the rear connection joint 18 so as to be rotatable, and the other end is the rear connection pin 19 is installed and released by the operator It is configured to be connected like a handcuff and has the same structure. On the other hand, the lower stopper 16 is installed on the lower rear end of the lower body 15, the lower stopper 16 is connected to the upper stopper 13 by the connecting tube (16a) is introduced into the upper stopper (13) Receives air pressure to operate each piston 17 installed in the lower body (15).
도 7 은 본 발명의 회전구동부를 나타낸 사시도를, 도 8 은 본 발명에 따른 회전구동부의 단동식 실린더 설치상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있으며, 상기 회전구동부(20)는 급수배관의 원주방향에 대해 본 검사장치를 회전시키는 것으로, 상기 상부그리퍼(10a)의 제 1 힌지체결부(12)에 결합되는 제 1 힌지결합부(22)가 양끝단에 구비된 "∩"형상의 회전블록(21) 전면에 수평방향으로 가이드홈(23)이 형성되고, 이 가이드홈(23)에 회전슬라이더(24)가 결합되는 한편, 이 회전슬라이더(24)를 좌·우측 방향으로 이동시키는 한쌍의 단동식 실린더(25,25`)가 회전블록(21)의 상부에 내장되어 있다. 또한, 회전블록(21)의 상단에는 한쌍의 회전구동입력콕(26,26`)이 구비되어 있으며, 이 회전구동입력콕(26,26`)에 회전구동연결튜브(C)가 연결되어 단동식 실린더(25,25`)로 공압을 공급하게 된다.7 is a perspective view showing a rotary drive of the present invention, Figure 8 is a cross-sectional view showing a single-actuated cylinder installation state of the rotary drive unit according to the present invention, the rotary drive unit 20 with respect to the circumferential direction of the water supply pipe By rotating the inspection device, the first hinge engaging portion 22 coupled to the first hinge fastening portion 12 of the upper gripper 10a has a "양" shape rotating block 21 provided at both ends. A guide groove 23 is formed on the front side in the horizontal direction, and the rotary slider 24 is coupled to the guide groove 23, while the pair of single-acting cylinders moves the rotary slider 24 in the left and right directions. (25, 25 ') is embedded in the upper portion of the rotary block (21). In addition, the upper end of the rotary block 21 is provided with a pair of rotary drive input cock (26, 26`), a rotary drive connecting tube (C) is connected to the rotary drive input cock (26, 26`) single acting Pneumatic pressure is supplied to the cylinders 25 and 25 '.
한편, 상기 회전블록(21)의 전면에는 원형가이드(27)가 형성되어 확장구동부(30)가 설치되고, 상기 회전슬라이더(24)의 전면에 전면방향으로 돌출된 가이드핀(24a)이 형성되어 확장구동부(30)에 연결됨으로써, 회전슬라이더(24)의 좌·우방향 이동시 원형가이드(27)를 따라 확장구동부(30)를 회전시키도록 구성되어 있다.On the other hand, a circular guide 27 is formed on the front surface of the rotary block 21, the expansion drive unit 30 is installed, the guide pin 24a protruding in the front direction on the front surface of the rotary slider 24 is formed By being connected to the expansion driving unit 30, the expansion driving unit 30 is configured to rotate along the circular guide 27 when the rotary slider 24 moves left and right.
또한, 상기 한쌍의 단동식 실린더(25,25`)는 상호 마주보는 구조로 설치되며, 이중 한개는 시계방향의 회전구동을 위한 실린더이며, 나머지 한개는 반시계방향의 회전구동을 위한 실린더로서, 한쌍의 실린더는 서로 다른 회전구동입력콕(26,26`)에 연결되어 있다.In addition, the pair of single-actuated cylinders (25, 25`) are installed in a structure facing each other, one of them is a cylinder for rotational clockwise rotation, the other is a cylinder for rotational rotation counterclockwise, The pair of cylinders are connected to different rotary drive input cocks 26 and 26 '.
도 9 는 본 발명의 확장구동부를 나타낸 사시도를, 도 10 은 본 발명에 따른 확장구동부의 복동식 실린더의 설치상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있으며, 상기 확장구동부(30)는 급수배관의 길이방향에 대하여 본 검사장치를 이동시키는 것으로, 상기 회전구동부(20)의 원형가이드(27)에 후면이 결합되는 한편, 상기 가이드핀(24a)이 삽입되는 걸림홈(32)이 후면 상단부에 형성된 "∩"형상의 확장블록(31) 내부에 한쌍의 복동식 실린더(33,33`)가 설치되고, 확장블록(31)의 상단부에 한쌍의 확장구동입력콕(34,34`)이 설치되어 복동식 실린더(33,33`)에 연결되며, 이 확장구동입력콕(34,34`)에 확장구동연결튜브(B)가 연결되어 공압을 공급하게 된다. 여기서 상기 걸림홈(32)은 좌우방향으로 길게 연장된 형상으로서, 이는 회전슬라이더(24)가 좌·우방향으로 직선운동을 하는 반면 확장블록(31)은 회전운동을 하게 됨으로써 회전슬라이더(24)에 구비된 가이드핀(24a)의 위치변화를 수용하기 위한 것이다.9 is a perspective view showing an expansion drive of the present invention, Figure 10 is a cross-sectional view showing the installation state of the double-acting cylinder of the expansion drive according to the present invention, the expansion drive 30 is in the longitudinal direction of the water supply pipe By moving the inspection device with respect to the circular guide 27 of the rotary drive unit 20 is coupled to the rear, while the guide groove (24) is inserted into the groove (32) formed in the upper end of the "∩" A pair of double acting cylinders 33 and 33` is installed in the expansion block 31 of the shape, and a pair of expansion drive input cocks 34 and 34` is installed at the upper end of the expansion block 31 so as to provide a double acting cylinder. (33, 33 '), and the expansion drive connecting tube (B) is connected to the expansion drive input cock (34, 34') to supply air pressure. Here, the locking groove 32 has a shape extending in the left and right direction, which means that the rotary slider 24 makes a linear movement in the left and right directions while the expansion block 31 makes a rotary movement, thereby rotating the slider 24. To accommodate the change in position of the guide pin (24a) provided in.
한편, 상기 복동식 실린더(33,33`)는 그 피스톤로드(33a,33a`)가 확장블록(31)의 전면방향으로 돌출되도록 설치되어 공급되는 공압에 의해 피스톤로드(33a,33a`)가 전후로 이동하도록 설치되어 있다.On the other hand, the double-acting cylinder (33, 33`) is installed so that the piston rod (33a, 33a`) protrudes in the front direction of the expansion block 31, the piston rod (33a, 33a`) is supplied by pneumatic It is installed to move back and forth.
도 11 은 본 발명의 슬라이더부를 나타낸 사시도를 도시하고 있으며, 상기 슬라이더부(40)는 확장구동부(30)에 의해 전후로 이동하여 검사장치를 이동시키는 것으로, 양끝단부에 제 2 힌지결합부(41)가 구비된 "∩"형상으로 그 후면이 복동식 실린더(33,33`)의 피스톤로드(33a,33a`)에 연결되어 있다. 또한, 슬라이더부(40)는 슬라이더부(40)를 관통하여 확장구동부(30)에 그 끝단이 고정되는 다수의 고정핀(42)에 의해 견고히 고정되는 한편, 이 고정핀(42)에 의해 안내되어 전후로 이동하도록 구성되어 있다.11 is a perspective view showing a slider portion of the present invention, wherein the slider portion 40 is moved back and forth by the expansion driving portion 30 to move the inspection device, and second hinge coupling portions 41 at both ends thereof. The rear face is connected to the piston rods 33a and 33a 'of the double-acting cylinders 33 and 33' in a "∩" shape provided with a. In addition, the slider portion 40 is firmly fixed by a plurality of fixing pins 42 whose ends are fixed to the expansion driving portion 30 through the slider portion 40, while guided by the fixing pins 42. It is configured to move back and forth.
도 12 는 본 발명의 전방그리퍼부를 나타낸 사시도를 도시하고 있으며, 상기 전방그리퍼부(50)는 상술한 후방그리퍼부(10)와 상호 대칭구조로서, 제 2 힌지체결부(52), 상부마개(53), 전방공압입력콕(53a), 피스톤(54)으로 이루어진 상부그리퍼(50a)와, 하부몸체(55), 하부마개(56), 연결튜브(56a), 피스톤(57)으로 이루어진 하부그리퍼(50b)가 전방연결조인트(58) 및 전방연결핀(59)에 의해 연결되어 원형링 형상으로 형성되어 있다. 여기서 상기 상부그리퍼(50a)의 피스톤(54)은 후방그리퍼부(10)와 동일하게 초음파 센서(54a)가 일체형으로 형성되었으며, 다만, 슬라이더부(40)의 제 2 힌지결합부(41)에 연결되는 제 2 힌지체결부(52)가 후면방향으로 돌출토록 형성되고, 상·하부그리퍼(50a,50b)에 설치된 피스톤(54,57)에 공압을 공급하는 상·하부마개(53,56)가 전면부에 설치되어 있다. 여기서 상기 전방공압입력콕(53a)에는 전방그리퍼연결튜브(D)가 연결된다.12 is a perspective view showing a front gripper part of the present invention, wherein the front gripper part 50 has a symmetrical structure with the rear gripper part 10 described above, and includes a second hinge fastening part 52 and an upper end cap ( 53), the upper gripper 50a composed of the front pneumatic input cock 53a and the piston 54, and the lower gripper composed of the lower body 55, the lower cap 56, the connecting tube 56a, and the piston 57; 50b is connected by the front connecting joint 58 and the front connecting pin 59 is formed in a circular ring shape. Here, the piston 54 of the upper gripper 50a has an ultrasonic sensor 54a integrally formed in the same manner as the rear gripper portion 10, except that the piston 54 of the upper gripper 50a is connected to the second hinge coupling portion 41 of the slider portion 40. Upper and lower stoppers 53 and 56 which are formed to protrude in the rearward direction, and have second hinge fastening portions 52 connected to each other and supply air pressure to the pistons 54 and 57 provided on the upper and lower grippers 50a and 50b. Is installed on the front. Here, the front gripper connection tube (D) is connected to the front pneumatic input cock (53a).
도 13 은 본 발명에 따른 검사장치의 길이방향 이동상태를 나타낸 예시도를, 도 14 는 본 발명에 따른 검사장치의 2차 곡관부 이동상태를 나타낸 예시도를, 도 15 는 본 발명에 따른 검사장치의 회전과정을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 상기와 같이 구성된 본 발명의 급수배관 검사장치는 전·후방그리퍼부(50,10)의 하부그리퍼(50b,10b)를 연결조인트(18,58)를 중심으로 회전시켜 벌리고, 상·하부그리퍼 사이에 급수배관이 위치하도록 검사장치를 위치시킨 후, 다시 하부그리퍼(50b,10b)를 원상태로 회전시킨 뒤 연결핀(19,59)으로 상·하부그리퍼를 고정시킴으로서 검사장치를 급수배관에 위치시키게 되며, 전·후방그리퍼부(50,10)에 압축공기를 공급하여 피스톤(14,17,54,57)을 작동시킴으로써 고정을 완료하게 된다.13 is an exemplary view showing a longitudinal movement state of the inspection apparatus according to the present invention, Figure 14 is an illustration showing a secondary curved pipe movement state of the inspection apparatus according to the present invention, Figure 15 is an inspection according to the present invention Exemplary diagram showing the rotation process of the device is shown, the water supply pipe inspection apparatus of the present invention configured as described above joints (18,58) connecting the lower gripper (50b, 10b) of the front and rear gripper (50, 10) Rotate the center and open the inspection device so that the water supply pipe is located between the upper and lower grippers, and then rotate the lower grippers (50b, 10b) to their original state, and then use the connecting pins (19, 59). By fixing the lower gripper, the inspection apparatus is positioned in the water supply pipe, and compressed air is supplied to the front and rear gripper parts 50 and 10 to operate the pistons 14, 17, 54 and 57 to complete the fixing.
한편, 검사장치를 급수배관의 길이방향에 대하여 이동시키고자 할 경우, 전방그리퍼부(50)의 피스톤(54,57)을 원위치로 복귀시켜 고정을 해제하고, 확장구동부(30)의 확장구동입력콕(34)으로 압축공기를 공급하여 복동식 실린더(33,33`)의 피스톤로드(33a,33a`)를 밀어내게 되면, 피스톤로드(33a,33a`)이 끝단에 고정된 슬라이더부(40)와 이에 연결된 전방그리퍼부(50)는 피스톤로드(33a,33a`)에 의해 일정거리만큼 밀려나게 된다. 이처럼 전방그리퍼부(50)가 한 단위만큼 이동하게 되면, 전방구동입력콕(53a)을 통해 압축공기를 공급하여 전방그리퍼부(50)를 급수배관에 고정하는 한편, 후방그리퍼부(10)의 고정을 해제한 뒤, 확장구동부(30)의 복동식 실린더(33,33`)를 원위치를 복귀시킴으로서 길이방향에 대한 이동을 완료하게 된다.On the other hand, when the inspection apparatus is to be moved in the longitudinal direction of the water supply pipe, the pistons 54 and 57 of the front gripper part 50 are returned to their original positions to release the fixing, and the expansion driving input of the expansion driving part 30 is performed. When the compressed air is supplied to the cock 34 to push the piston rods 33a and 33a` of the double-acting cylinders 33 and 33`, the slider portion 40 having the piston rods 33a and 33a` fixed to the ends thereof is provided. ) And the front gripper portion 50 connected thereto are pushed by a predetermined distance by the piston rods 33a and 33a`. When the front gripper unit 50 moves by one unit as described above, the compressed air is supplied through the front drive input cock 53a to fix the front gripper unit 50 to the water supply pipe, and the rear gripper unit 10 After the fixing is released, the movement in the longitudinal direction is completed by returning the double-acting cylinders 33 and 33 'of the expansion driving part 30 to their original positions.
상기와 같은 과정을 반복적으로 수행하여 급수배관의 길이방향에 대해 검사를 진행하게 되고, 2차 곡관부와 같이 굴곡된 부분의 경우, 도 14와 같이 제 1,2 힌지체결부(12,52))와 제 1,2 힌지결합부(22,41)의 연결부위가 회전하게 됨으로써 2차 곡관부의 검사를 원활하게 진행할 수 있게 된다.By repeatedly performing the above process, the inspection is carried out in the longitudinal direction of the water supply pipe, and in the case of a bent portion such as a secondary curved pipe part, the first and second hinge fastening parts 12 and 52 as shown in FIG. 14. ) And the connecting portions of the first and second hinge coupling parts 22 and 41 are rotated to smoothly inspect the secondary curved pipe part.
한편, 검사장치를 급수배관의 원주방향에 대하여 회전시키고자 할 경우, 길이방향 이동과 동일하게 전방그리퍼부(50)의 고정을 해제한 후, 회전구동부(20)의 회전구동입력콕을 통해 압축공기를 공급하여 한쌍의 단동식 실린더(25,25`) 중 하나의 단동식 실린더를 작동시키게 되면, 작동되는 단동식 실린더에 따라 회전슬라이더(24)는 좌측 또는 우측으로 이동하게 되고, 이때 회전슬라이더(24)의 전면에 구비된 가이드핀(24a)이 확장구동부(30)의 걸림홈(32)이 걸리게 되어 확장구동부(30) 및 이에 연결된 슬라이더부(40) 및 전방그리퍼부(50)를 원형가이드(27)를 중심으로 한 단위만큼 회전시키게 된다.On the other hand, when the inspection apparatus is to be rotated in the circumferential direction of the water supply pipe, the front gripper 50 is released in the same manner as the longitudinal movement, and then compressed through the rotation drive input cock of the rotary drive unit 20. When air is supplied to operate one of the single-acting cylinders 25 and 25`, the rotary slider 24 moves to the left or the right according to the operated single-acting cylinder, and the rotary slider The guide pin 24a provided on the front surface of the hook 24 catches the locking groove 32 of the extension driving part 30 so that the extension driving part 30 and the slider part 40 and the front gripper part 50 connected thereto are circular. It is rotated by a unit about the guide 27.
이후, 전방그리퍼부(50)에 압축공기를 공급하여 전방그리퍼부(50)를 급수배관에 고정시키는 한편, 후방그리퍼부(10)는 그 고정을 해제시키게 되며, 이후 회전구동부(20)의 단동식 실린더를 원위치로 복귀시켜 후방그리퍼부(10)와 회전구동구를 회전시킴로써 한 단위의 회전을 종료하게 된다.Thereafter, by supplying compressed air to the front gripper unit 50 to fix the front gripper unit 50 to the water supply pipe, the rear gripper unit 10 releases the fixed, and then the single actuation of the rotary drive unit 20 By returning the formula cylinder to its original position and rotating the rear gripper portion 10 and the rotary drive, the rotation of one unit is completed.
이처럼 본 검사장치의 길이방향 이송 및 원주방향에 대한 회전이 한 단위간격으로 이루어지도록 구성되어 있으며, 이와 같은 동작을 반복적으로 수행하여 목적으로 하는 부분의 검사작업을 진행하게 되는 것이다.In this way, the longitudinal transfer of the inspection device and the rotation in the circumferential direction is configured to be made at one unit interval, and the same operation is repeatedly performed to inspect the intended portion.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 중수로형 원자로 압력관에 부착된 급수배관의 길이방향과 원주방향의 두께측정 및 검사를 자동으로 수행할 수 있고, 1차 곡관부 뿐만 아니라 2차 곡관부까지 측정이 가능해지며, 기존의 작업방식에 비해 작업자의 피폭량의 감소시킬 수 있으므로 지속적인 검사작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자에게 보다 안전한 작업환경을 제공할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다. As described above, the present invention can automatically perform thickness measurement and inspection in the longitudinal direction and the circumferential direction of the water supply pipe attached to the heavy water reactor type reactor pressure pipe, and can measure not only the primary curved pipe but also the secondary curved pipe. In addition, since the exposure of the worker can be reduced compared to the existing work method, it is possible not only to perform continuous inspection work but also to provide a safer working environment for the worker.
도 1 은 본 발명의 구성을 나타낸 구성도1 is a block diagram showing the configuration of the present invention
도 2 는 본 발명의 구성을 나타낸 측면도Figure 2 is a side view showing the configuration of the present invention
도 3 은 본 발명의 구성을 나타낸 평면도3 is a plan view showing the configuration of the present invention;
도 4 는 본 발명의 후방그리퍼부를 나타낸 사시도4 is a perspective view showing a rear gripper portion of the present invention;
도 5 는 본 발명의 전·후방그리퍼부의 단면도5 is a cross-sectional view of the front and rear gripper portion of the present invention;
도 6 은 본 발명의 전·후방그리퍼부의 작동과정을 나타낸 예시도6 is an exemplary view showing an operation process of the front and rear gripper portion of the present invention;
도 7 은 본 발명의 회전구동부를 나타낸 사시도7 is a perspective view showing a rotary drive of the present invention
도 8 은 본 발명에 따른 회전구동부의 단동식 실린더 설치상태를 나타낸 단면도8 is a cross-sectional view showing a single-acting cylinder installation state of the rotary drive unit according to the present invention;
도 9 는 본 발명의 확장구동부를 나타낸 사시도9 is a perspective view showing the expansion drive of the present invention
도 10 은 본 발명에 따른 확장구동부의 복동식 실린더의 설치상태를 나타낸 단면도10 is a cross-sectional view showing an installation state of the double-acting cylinder of the expansion drive unit according to the present invention.
도 11 은 본 발명의 슬라이더부를 나타낸 사시도11 is a perspective view showing a slider portion of the present invention;
도 12 는 본 발명의 전방그리퍼부를 나타낸 사시도12 is a perspective view showing a front gripper part of the present invention;
도 13 은 본 발명에 따른 검사장치의 길이방향 이동상태를 나타낸 예시도13 is an exemplary view showing a longitudinal movement state of the inspection apparatus according to the present invention
도 14 는 본 발명에 따른 검사장치의 2차 곡관부 이동상태를 나타낸 예시도14 is an exemplary view showing a secondary curved pipe moving state of the inspection apparatus according to the present invention
도 15 는 본 발명에 따른 검사장치의 회전과정을 나타낸 예시도15 is an exemplary view showing a rotation process of the inspection apparatus according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(A) : 후방그리퍼연결튜브 (B) : 확장구동연결튜브(A): Rear gripper connection tube (B): Extension drive connection tube
(C) : 회전구동연결튜브 (D) : 전방그리퍼연결튜브(C): Rotary drive connection tube (D): Front gripper connection tube
(10) : 후방그리퍼부 (10a) : 상부그리퍼(10): rear gripper portion (10a): upper gripper
(10b) : 하부그리퍼 (11) : 상부몸체(10b): Lower Gripper (11): Upper Body
(12) : 제 1 힌지체결부 (13) : 상부마개(12): 1st hinge fastening part (13): Upper stopper
(13a) : 후방공압입력콕 (14) : 피스톤(13a): Rear pneumatic input cock (14): Piston
(14a) : 초음파 센서 (15) : 하부몸체14a: ultrasonic sensor 15: lower body
(16) : 하부마개 (16a) : 연결튜브(16): lower cap (16a): connecting tube
(17) : 피스톤 (18) : 후방연결조인트(17): Piston (18): Rear Joint
(19) : 후방연결핀 (20) : 회전구동부(19): rear connecting pin (20): rotary drive
(21) : 회전블록 (22) : 제 1 힌지결합부(21): rotary block (22): first hinge coupling
(23) : 가이드홈 (24) : 회전슬라이더(23): guide groove (24): rotating slider
(24a) : 가이드핀 (25)(25`) : 단동식 실린더(24a): Guide pin (25) (25`): Single acting cylinder
(26)(26`) : 회전구동입력콕 (27) : 원형가이드(26) (26`): Rotary drive input cock (27): Circular guide
(30) : 확장구동부 (31) : 확장블록(30): expansion drive unit (31): expansion block
(32) : 걸림홈 (33)(33`) : 복동식 실린더(32): Hanging groove (33) (33`): Double acting cylinder
(33a)(33a`) : 피스톤로드 (34)(34`) : 확장구동입력콕(33a) (33a`): Piston rod (34) (34`): Expansion drive input cock
(40) : 슬라이더부 (41) : 제 2 힌지결합부40: slider portion 41: second hinge coupling portion
(42) : 고정핀 (50) : 전방그리퍼부(42): fixing pin (50): front gripper
(50a) : 상부그리퍼 (50b) : 하부그리퍼50a: Upper Gripper 50b: Lower Gripper
(51) : 상부몸체 (52) : 제 2 힌지체결부(51): upper body (52): second hinge fastening
(53) : 상부마개 (53a) : 전방공압입력콕(53): Upper plug (53a): Front pneumatic input cock
(54) : 피스톤 (54a) : 초음파 센서54: piston 54a: ultrasonic sensor
(55) : 하부몸체 (56) : 하부마개(55): lower body (56): lower stopper
(56a) : 연결튜브 (57) : 피스톤(56a): connecting tube (57): piston
(58) : 전방연결조인트 (59) : 전방연결핀(58): Front connection joint (59): Front connection pin
(60) : 급수배관(60): water supply pipe
Claims (5)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020030059819A KR100573839B1 (en) | 2003-08-28 | 2003-08-28 | Small Mobile Feeder Pipe Inspection Robot for Pressurized Heavy Water Reactor with Inch-Worm Mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| KR100573839B1 KR100573839B1 (en) | 2006-04-26 |
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100596673B1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-07-06 | 한국원자력연구소 | Small Mobile Feeder Pipe Inspection Robot for Pressurized Heavy Water Reactor with One-Touch Installation Mechanism |
| KR101102200B1 (en) * | 2008-12-31 | 2012-01-03 | 한국가스안전공사 | Pipe diagnosis apparatus |
| KR101499163B1 (en) * | 2013-03-22 | 2015-03-05 | 삼성중공업 주식회사 | Nondestructive inspecting device and its control system |
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2003
- 2003-08-28 KR KR1020030059819A patent/KR100573839B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR101499163B1 (en) * | 2013-03-22 | 2015-03-05 | 삼성중공업 주식회사 | Nondestructive inspecting device and its control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR100573839B1 (en) | 2006-04-26 |
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