KR20140005728U

KR20140005728U - 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇

Info

Publication number: KR20140005728U
Application number: KR2020130003390U
Authority: KR
Inventors: 신상성
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-11-07

Abstract

본 고안은 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇에 관한 것으로, 선체의 표면에 이동 가능하게 부착되는 마그네틱 이동부, 선체 지도를 통해 상기 선체에 대한 이동 경로를 추적하고 현재 위치를 제공하는 이동 경로 추적부 및 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 선체 표면 손상을 체크하고 상기 선체 표면 손상이 체크되면 상기 현재 위치를 무선으로 송신하는 비파괴 검사부를 포함한다. 따라서 선체의 내부를 이동하면서 선체의 상태를 검사할 수 있다.

Description

비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇{HULL CHECK ROBOT OF NON-DESTRUCTION TESTING WAY}

본 고안은 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선체의 내부를 이동하면서 선체의 상태를 검사할 수 있는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇에 관한 것이다.

선체를 청소하는 로봇은 선체 지도가 저장되어 있어 로봇의 위치가 기록된다. 로봇은 선박 표면에 자석으로 부착되어 선체를 계획된 경로에 따라 이동하며 청소한다. 이 작업으로 선체에 생물이 부착되거나 또는 오염 물질이 생성되는 것을 예방한다.

한국등록특허 제10-0952472호는 선박의 제작공정에서 다수의 아크 용접 로봇과 부가장치인 PLC, 컨베이어, 카메라, VISION/OLP(OFFLINE PROGRAMMING) 시스템으로 구성된 용접로봇 시스템을 구동하기 위한 시퀀스 및 시스템의 동작 상황, 에러 상황, 실시간 로봇의 위치, 작업 실적, 주변장치의 상태 등을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 선체 소조립 용접로봇의 실시간 모니터링 제어 시스템 및 제어 방법을 개시한다. 이러한 모니터링 제어 시스템은 복잡한 로봇 작업 과정을 일련의 버튼 조작으로 제어할 수 있어 작업자가 절감되는 효과가 있다.

한국공개특허 제10-2012-0056354호는 자력을 이용하여 선체 벽면에 붙어서 주행하기 위한 이동 대차와 이동 대차의 움직임에 따라 선체 벽면을 청소할 수 있는 선박 하저 청소 로봇 및 그 로봇의 원격 제어 장치를 개시한다. 이러한 청소 로봇은 이동 대차에 장착된 로봇 핸드가 선체 벽면을 안정적으로 주행하면서 점착물을 신속하게 제거할 수 있다.

작업자가 선박 선체의 상태를 검사하는 열악한 환경에서는 선체의 검사가 효율적으로 이루어지기 어렵고 많은 작업 인원 및 많은 시간이 필요하게 되는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-0952472호 한국공개특허 제10-2012-0056354호

본 고안의 일 실시예는 선체의 내부를 이동하면서 선체의 상태를 검사할 수 있는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 제공하고자 한다.

본 고안의 일 실시예는 비파괴 검사를 통해 선체의 손상 및 용접 부위의 결함 상태를 검사할 수 있는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 제공하고자 한다.

본 고안의 일 실시예는 방사선 투과 검사를 통해 선체의 표면 또는 내부 결함이 확인되면 결함 위치를 페인팅할 수 있는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 제공하고자 한다.

실시예들 중에서, 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇은 선체의 표면에 이동 가능하게 부착되는 마그네틱 이동부, 선체 지도를 통해 상기 선체에 대한 이동 경로를 추적하고 현재 위치를 제공하는 이동 경로 추적부 및 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 선체 표면 손상을 체크하고 상기 선체 표면 손상이 체크되면 상기 현재 위치를 무선으로 송신하는 비파괴 검사부를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 비파괴 검사부는 상기 현재 위치에서 방사선 투과 검사를 통해 선체 손상 사진을 생성하여 상기 현재 위치와 함께 상기 선체 손상 사진을 송신할 수 있다.

상기 비파괴 검사부는 특정 시간 구간 동안 해당 시간에 따른 현재 위치와 선체 손상 사진을 포함하는 선체 손상 데이터를 저장하고, 외부의 요청에 따라 상기 저장된 선체 손상 데이터를 제공할 수 있다.

상기 비파괴 검사부는 상기 방사선 투과 검사 과정에서 적외선 센서를 통해 주변 사람의 존재 유무를 체크하고 만일 상기 주변 사람이 존재하면 알람음을 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선체 표면 손상이 체크되면 상기 현재 위치를 중심으로 특정 반경 이내에 특정 페인팅 재료를 통해 페인팅하는 손상 위치 페인팅부를 더 포함할 수 있다.

상기 선체의 경사진 표면을 이동 가능하도록 상기 이동 경로 추적부와 상기 마그네틱 이동부를 틸팅 연결하는 틸팅 연결부를 더 포함할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇은 선체의 내부를 이동하면서 선체의 상태를 검사할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇은 비파괴 검사를 통해 선체의 손상 및 용접 부위의 결함 상태를 검사할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇은 방사선 투과 검사를 통해 선체의 표면 또는 내부 결함이 확인되면 결함 위치를 페인팅할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 설명하는 정면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 설명하는 측면도이다.
도 3은 도 1에 있는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇 내의 모듈을 설명하는 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시 예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 고안에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 설명하는 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇을 설명하는 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)은 선박의 선체를 이동하면서 선체의 상태를 검사할 수 있다.

일 실시예에서, 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)은 선체 내부 및 외부의 손상 상태 및 용접 결함 상태를 검사하고 검사된 선체의 이상 상태에 따라 데이터를 분류하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)은 이동 경로 추적부(320)에서 제공되는 선체의 지도를 기초로 마그네틱 이동부(310)에 의해 선체에 접촉되어 이동할 수 있다. 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)은 카메라 센서를 통해 선체의 손상 상태 및 용접 결합 상태를 확인하여 선체의 손상 상태 및 용접 결합 상태의 데이터를 각각 저장할 수 있다.

비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)은 비파괴 검사(Non-destruction Testing, NDT)를 통해 선체의 상태를 검사할 수 있다. 여기에서, 비파괴 검사는 선체를 훼손시키지 않고 선체의 검사할 부분의 투과율, 흡수율, 산란율, 반사율, 침투율 및 누설량을 검출하여 검출된 현상의 변화를 분석하고 기 저장되어 있는 표준 투과율, 표준 흡수율, 표준 산란율, 표준 반사율, 표준 침투율 및 표준 누설량과 비교하여 선체 내부 및 외부의 결함 부분을 검출할 수 있다.

도 3은 도 1에 있는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇 내의 모듈을 설명하는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)은 마그네틱 이동부(310), 이동 경로 추적부(320), 비파괴 검사부(330), 손상 위치 페인팅부(340), 틸팅 연결부(350) 및 제어부(360)를 포함한다.

마그네틱 이동부(310)는 선체의 표면에 이동 가능하게 부착될 수 있다.

일 실시예에서, 마그네틱 이동부(310)는 자석을 포함하고 있어 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)이 선체의 벽면에 붙어 이동 가능하도록 할 수 있다. 여기에서, 자석은 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)의 하부 양측면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 자석의 외각 부분은 우레탄으로 코팅되어 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)이 선체 벽면에 부착될 때 접지력을 증가시킬 수 있다. 이때, 우레탄 코팅은 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)에 슬립이 발생되는 현상을 방지할 수 있다.

이동 경로 추적부(320)는 선체 지도를 통해 선체에 대한 이동 경로를 추적하고 현재 위치를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 이동 경로 추적부(320)는 선체 검사 전에 미리 저장된 선체 지도를 통해 선체 검사를 위한 이동 경로를 설정할 수 있다. 예를 들어, 이동 경로 추적부(320)는 선체의 결함이 예상되는 지점을 중심으로 선체 이동 경로를 설정하여 비파괴 검사부(330)에서 선체의 결함이 예상되는 지점의 주변을 더 자세하게 검사하도록 할 수 있다.

비파괴 검사부(330)는 이동 경로를 따라 이동하면서 선체 표면 손상을 체크하고 선체 표면 손상이 체크되면 현재 위치를 무선으로 송신할 수 있다.

일 실시예에서, 비파괴 검사부(330)는 현재 위치에서 방사선 투과 검사를 통해 선체 손상 사진을 생성하여 현재 위치와 함께 선체 손상 사진을 송신할 수 있다. 예를 들어, 비파괴 검사부(330)는 용접 이음부분에 방사선을 입사시키고 결함이 있는 부분에 의해 내장된 사진 필름이 감광(여기에서, 감광은 사진 필름에 빛을 쪼였을 때 물리 및 화학적 변화가 발생하여 사진 필름의 일부가 검은색으로 변하는 현상)되면 이를 분석하여 선체 손상 사진을 생성할 수 있다. 여기에서, 비파괴 검사부(330)는 분석된 감광량을 통해 용접 부분의 표면 또는 내부의 결함을 검출할 수 있다. 이때, 비파괴 검사부(330)는 X선(엑스선) 또는 γ선(감마선)을 사용할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 비파괴 검사부(330)는 선체의 균열(Crack), 용입 부족(Incomplate-Penetration), 융합 불량(Lock of Fusion), 기공(Porosity), 슬래그 개입(Slag Inclusion) 및 언더(Undercut)를 검출할 수 있다.

비파괴 검사부(330)는 특정 시간 구간 동안 해당 시간에 따른 현재 위치와 선체 손상 사진을 포함하는 선체 손상 데이터를 저장하고, 외부의 요청에 따라 저장된 선체 손상 데이터를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 비파괴 검사부(330)는 선체의 결함을 검사하여 선체의 결함 위치와 결함 정보를 포함하는 데이터를 10분 단위로 저장하고 네트워크를 통해 연결된 외부 시스템에 해당 저장된 선체 결함 데이터를 전송할 수 있다.

비파괴 검사부(330)는 방사선 투과 검사 과정에서 적외선 센서를 통해 주변 사람의 존재 유무를 체크하고 만일 주변 사람이 존재하면 알람음을 출력할 수 있다. 여기에, 비파괴 검사부(330)는 방사선을 통해 선체를 검사하기 때문에 인체에 해로운 방사선이 사람에게 유입되는 것을 방지해야 하므로 적외선 센서를 통해 주변 사람의 존재를 감지하여 주변 사람이 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)의 존재를 알 수 있도록 알림음 및 경고등을 출력할 수 있다. 이때, 비파괴 검사부(330)는 알림음을 출력하기 위한 사운드부와 경고등을 출력하기 위한 조명부를 더 포함할 수 있다.

손상 위치 페인팅부(340)는 선체 표면 손상이 체크되면 현재 위치를 중심으로 특정 반경 이내에 특정 페인팅 재료를 통해 페인팅할 수 있다.

일 실시예에서, 손상 위치 페인팅부(340)는 비파괴 검사부(330)를 통해 선체의 결함이 검출되면 검출된 결함 부분을 중심으로 반경 10cm 이내를 형광 페인트(예를 들어, 흰색 형광, 노랑색 형광, 초록색 형광, 분홍색 형광 또는 주황색 형광)로 페인팅할 수 있다. 여기에서, 형광 페인트를 이용한 페인팅 작업은 선체의 어두운 곳에서 검출된 결함 부분도 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위함이다.

틸팅 연결부(350)는 선체의 경사진 표면을 이동 가능하도록 이동 경로 추적부(320)와 마그네틱 이동부(310)를 틸팅 연결할 수 있다.

일 실시예에서, 틸팅 연결부(350)는 비파괴 검사부(330) 및 손상 위치 페인팅부(340)를 통한 작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 이동 경로 추적부(320)(여기에서, 이동 경로 추적부(320)는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)의 본체를 뜻함)와 마그네틱 이동부(310) 사이에 형성되어 이동 경로 추적부(320)와 마그네틱 이동부(310) 간의 유연한 연결을 제공할 수 있다.

제어부(360)는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 마그네틱 이동부(310), 이동 경로 추적부(320), 비파괴 검사부(330), 손상 위치 페인팅부(340) 및 틸팅 연결부(350) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(360)는 키보드, 마우스, 조이스틱을 통해 입력되는 작업자의 입력 명령에 따라 마그네틱 이동부(310), 이동 경로 추적부(320), 비파괴 검사부(330), 손상 위치 페인팅부(340) 및 틸팅 연결부(350)를 제어할 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇
310: 마그네틱 이동부
320: 이동 경로 추적부
330: 비파괴 검사부
340: 손상 위치 페인팅부
350: 틸팅 연결부
360: 제어부

Claims

선체의 표면에 이동 가능하게 부착되는 마그네틱 이동부;
선체 지도를 통해 상기 선체에 대한 이동 경로를 추적하고 현재 위치를 제공하는 이동 경로 추적부; 및
상기 이동 경로를 따라 이동하면서 선체 표면 손상을 체크하고 상기 선체 표면 손상이 체크되면 상기 현재 위치를 무선으로 송신하는 비파괴 검사부를 포함하는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇.
제1항에 있어서, 상기 비파괴 검사부는
상기 현재 위치에서 방사선 투과 검사를 통해 선체 손상 사진을 생성하여 상기 현재 위치와 함께 상기 선체 손상 사진을 송신하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇.
제2항에 있어서, 상기 비파괴 검사부는
특정 시간 구간 동안 해당 시간에 따른 현재 위치와 선체 손상 사진을 포함하는 선체 손상 데이터를 저장하고, 외부의 요청에 따라 상기 저장된 선체 손상 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇.
제2항에 있어서, 상기 비파괴 검사부는
상기 방사선 투과 검사 과정에서 적외선 센서를 통해 주변 사람의 존재 유무를 체크하고 만일 상기 주변 사람이 존재하면 알람음을 출력하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇.
제1항에 있어서,
상기 선체 표면 손상이 체크되면 상기 현재 위치를 중심으로 특정 반경 이내에 특정 페인팅 재료를 통해 페인팅하는 손상 위치 페인팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇.
제1항에 있어서,
상기 선체의 경사진 표면을 이동 가능하도록 상기 이동 경로 추적부와 상기 마그네틱 이동부를 틸팅 연결하는 틸팅 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사 방식의 선체 검사 로봇.