KR20150049398A - 차륜 비분리형 초음파 탐상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속된 기차 선로의 일부를 형성시키는 절단 선로와; 일측에 상기 절단 선로가 고정 결합된 하부판으로서, 상기 절단 선로를 상기 상기 기차 선로에 연속시키거나 탈출시키는 슬라이더 판과; 상기 슬라이더 판의 하부에 형성되는 슬라이딩 마운트와; 상기 슬라이딩 마운트의 상기 슬라이더 판 좌우측에 형성되어 상기 슬라이더판의 운동 방향을 안내하는 슬라이딩 가이드와; 상기 슬라이딩 마운트 하부에 형성되며 장치 전체의 지지체가 되는 장치 마운트와; 상기 장치 마운트에 고정된에 고정된 실린더와 상기 실린더에 의해 직선 운동되는 피스톤으로 구성되며, 상기 피스톤 단부가 상기 슬라이더 판의 타측에 고정쇠로 결합되어 상기 슬라이더 판을 슬라이딩 시키는 유압 실린더로; 구성되어 차량 바퀴를 기차 선로로 상기 절단 선로까지 이동한 후, 상기 절단 선로를 탈출시켜 초음파 검사기를 삽입시켜 초음파 검사를 실시하고, 초음파 검사가 종료되어 초음파 검사기를 분리하면 상기 절단 선로를 다시 복원시켜 차량 바퀴를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 차량 바퀴의 분리없이 차륜을 돌리면서 차륜 초음파탐상 설비로 차륜의 내부 결함을 조사하여 차륜 초음파탐상 작업공정의 시간적 노력과 비용을 절감시키는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치가 제공되는 이점이 있다.

Description

차륜 비분리형 초음파 탐상장치{train wheel non separation type ultra sono graphy apparatus}

본 발명은 연속된 기차 선로의 일부를 형성시키는 절단 선로와; 일측에 상기 절단 선로가 고정 결합된 하부판으로서, 상기 절단 선로를 상기 상기 기차 선로에 연속시키거나 탈출시키는 슬라이더 판과; 상기 슬라이더 판의 하부에 형성되는 슬라이딩 마운트와; 상기 슬라이딩 마운트의 상기 슬라이더 판 좌우측에 형성되어 상기 슬라이더판의 운동 방향을 안내하는 슬라이딩 가이드와; 상기 슬라이딩 마운트 하부에 형성되며 장치 전체의 지지체가 되는 장치 마운트와; 상기 장치 마운트에 고정된 실린더와 상기 실린더에 의해 직선 운동되는 피스톤으로 구성되며, 상기 피스톤 단부가 상기 슬라이더 판의 타측에 고정쇠로 결합되어 상기 슬라이더 판을 슬라이딩 시키는 유압 실린더로; 구성되어 차량 바퀴를 기차 선로로 상기 절단 선로까지 이동한 후, 상기 절단 선로를 탈출시켜 초음파 검사기를 삽입시켜 초음파 검사를 실시하고, 초음파 검사가 종료되어 초음파 검사기를 분리하면 상기 절단 선로를 다시 복원시켜 차량 바퀴를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도 차량은 주행 신뢰를 확보하기 위하여 첨단 검수 설비를 도입하여 실시하는데, 그 주요 검수 항목에는 차량의 바퀴로서, 차륜자동검사장치로 검수하게 된다.

상기 차륜 자동검사장치는 철도 차량의 주행안전성을 확보하기 위하여 차량기지 입고선에 설치하여 차륜의 상태(균열, 마모, 플랫 부위, 진원도 및 직경)를 검사하여 검사결과의 데이터를 검수정보시스템 컴퓨터에 전달하여 효율적 이용이 가능하도록 한다.

한편, 상기 차륜 자동검사장치 중에서도 차륜의 내부 결함을 검사하기 위해서는 선등록 특허 10-0317663, 10-0542588 등과 같이 차륜 초음파탐상 설비를 이용하게 되는데, 상기 초음파 탐상 설비는 차륜을 마운트에 올린 후, 차륜을 돌려가면서 초음파 탐침으로 차륜 상태를 점검하는 장치이다.

따라서, 차륜 초음파탐상 설비로 차륜의 내부 결함을 조사하기 위해서는 차륜을 돌리면서 검사하여야 하므로 차륜을 차량에서 분리하여 설비에 부착시키는 과정이 필연적이였다.

왜냐하면 차량에 부착된 상태에서의 차륜 회전은 차량의 주행을 의미하므로 차륜 초음파탐상설비에 바퀴를 고정시킬 수 없기 때문이다.

그런데, 철도 차량에서 상기 바퀴를 분리하는 작업은 그 무게와 크기로 인하여 작업 공정이 어렵고 힘들어 시간적 노력과 비용의 크게 발생되는 문제점이 있다.

이에 차륜을 분리하지 않고 차륜 초음파탐상설비를 이용하기 위하여 선출원 10-1151732과 같이 탐침을 바퀴에 회전시키는 방식이 제공되고 있으나, 이는 탐침이 직접 회전되는 타입으로서 검사 안정성이 더 요구되고 있는 실정이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 차량 바퀴 분리없이 차륜을 돌리면서 차륜 초음파탐상 설비로 차륜의 내부 결함을 조사하여 차륜 초음파탐상 작업공정의 시간적 노력과 비용을 절감시키는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연속된 기차 선로의 일부를 형성시키는 절단 선로와; 일측에 상기 절단 선로가 고정 결합된 하부판으로서, 상기 절단 선로를 상기 상기 기차 선로에 연속시키거나 탈출시키는 슬라이더 판과; 상기 슬라이더 판의 하부에 형성되는 슬라이딩 마운트와; 상기 슬라이딩 마운트의 상기 슬라이더 판 좌우측에 형성되어 상기 슬라이더판의 운동 방향을 안내하는 슬라이딩 가이드와; 상기 슬라이딩 마운트 하부에 형성되며 장치 전체의 지지체가 되는 장치 마운트와; 상기 장치 마운트에 고정된에 고정된 실린더와 상기 실린더에 의해 직선 운동되는 피스톤으로 구성되며, 상기 피스톤 단부가 상기 슬라이더 판의 타측에 고정쇠로 결합되어 상기 슬라이더 판을 슬라이딩 시키는 유압 실린더로; 구성되어 차량 바퀴를 기차 선로로 상기 절단 선로까지 이동한 후, 상기 절단 선로를 탈출시켜 초음파 검사기를 삽입시켜 초음파 검사를 실시하고, 초음파 검사가 종료되어 초음파 검사기를 분리하면 상기 절단 선로를 다시 복원시켜 차량 바퀴를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 고정쇠는 상기 슬라이더 판의 타측에 고정된 가로봉과;; 상기 피스톤 단부에 결합되며, 상기 가로봉에 체결되는 장공이 형성된 걸림쇠로; 구성되어 상기 슬라이더 판의 구동시 백래쉬 여유를 형성시키는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치로 되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 차량이 검사 선로에 도착하면 검사 바퀴 부분의 차체를 인양시키는 승강 엑츄에이터와; 상기 승강 엑츄에이터에 의하여 차량 차체가 인양되어 차륜이 선로에서 탈거되면 상기 차륜의 하측으로 인입되어 바퀴를 회전 구동시키면서 바퀴에 초음파검사를 실시하는 차륜 초음파 검사기로; 구성되는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치를 기술적 요지로 한다.

상기한 본 발명에 의하여 차량 바퀴의 분리없이 차륜을 돌리면서 차륜 초음파탐상 설비로 차륜의 내부 결함을 조사하여 차륜 초음파탐상 작업공정의 시간적 노력과 비용을 절감시키는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치가 제공되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 측면도
도 3은 본 발명이 설치된 차륜 초음파 검사장치의 전체 사시도
도 4는 본 발명의 구동 상태가 도시된 측면도
도 5는 차륜 초음파 검사 장치의 사시도
도 6은 차륜 초음파 검사장치의 작동 측면도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 작동 구조도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 구조도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 발명의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 측면도이며, 도 3은 본 발명이 설치된 차륜 초음파 검사장치의 전체 사시도이며, 도 4는 본 발명의 구동 상태가 도시된 측면도이며, 도 5는 차륜 초음파 검사 장치의 사시도이며, 도 6은 차륜 초음파 검사장치의 작동 측면도이며, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 작동 구조도이며, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 구조도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 기차 선로(1)와 절단 선로(10)와 슬라이더 판(20)과 슬라이딩 마운트(50)와 슬라이딩 가이드(51)와 유압 실린더(30)와 차륜 초음파 검사기(40)와 고정쇠(200)와 가로봉(220)과 걸림쇠(210)로 구성된다.

본 발명은 기차의 차량 바퀴를 기차에서 분리하지 않고 초음파 검사를 실시하기 위한 장치로서, 도 3과 같은 철조 프레임에 차륜 초음파 검사기(40)와 함께 올려져 선로의 하부에 설치되며, 된다.

상기 철조 프레임은 기초 프레임(60)과 발판(61)으로 형성된다.

상기 절단 선로(10)는 연속된 기차 선로(1)의 일부를 절단한 것으로서, 기차 선로(1)에서 이동되면서 기차 선로(1)를 연속시키나 단절시킨다.

상기 슬라이더 판(20)은 상기 절단 선로를 이동시키는 부분으로서, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 일측에는 상기 절단 선로(10)가 고정 형성되고 타측에는 고정쇠(200)가 형성된다.

상기 슬라이더 판(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 슬라이딩 마운트(50)에 올려져 미끄럼 운동을 하게 된다.

따라서, 상기 슬라이딩 마운트(50)는 상기 슬라이더 판(20)의 미끄럼 하판으로 구성되면서 철조 프레임에 결합된 장치 마운트(500)에 고정된다.

상기 슬라이딩 마운트(50)에서 상부에 올려진 슬라이더 판(20)의 슬라이딩 운동 방향을 가이드하기 위하여 상기 슬라이더 판(20)의 좌 우측면에 접하도록 슬라이딩 가이드(51)를 형성시킨다.

상기 슬라이더 판(20)을 구동시키는 직선 엑츄에이터는 유압 실린더(30)로 형성되는데, 상기 유압 실린더(30)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 장치 마운트(500)에 고정되는 실린더(31)와 상기 슬라이더 판(20)의 타측에 결합되는 피스톤(32)으로 구성된다.

한편, 상기한 바와 같이 상기 절단 선로(10)의 이동은 선로에 일치되어 선로를 연속시켜야 하므로 상기 유압 실린더(30)의 작동 거리로 이를 정밀 제어시킨다.

상기 피스톤(32) 단부와 슬라이더 판(20)의 결합은 고정쇠(200)에 의하여 형성되는데, 상기 고정쇠(200)는 상기 슬라이더 판(20)의 타측에 가로봉(220)을 고정 형성시키고, 상기 피스톤(32) 단부에는 상기 가로봉(220)에 체결되는 걸림쇠(210)로 구성된다.

상기 걸림쇠(210)는 특히 상기 가로봉(220)을 체결시키는 장공을 형성시켜 상기 슬라이더 판(20)의 구동시 백래쉬 여유가 형성되도록 한다.

이하, 이와 같이 구성되는 본 발명의 사용 상태에 관하여 순차 설명하기로 한다.

우선, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 상기 절단 선로(10)가 선로의 일부가 되는 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이 철도 차량을 이동하여 차량 바퀴(100)가 상기 절단 선로 위에 도달하게 한다.

상기 차량 바퀴(100)의 도착 후, 도 9에 도시한 바와 같이 상기 유압 실린더(30)를 구동하여 상기 슬라이더 판(20)을 후퇴시키면, 상기 절단 선로(10)는 차량 바퀴(100)에서 빠져 나오게 되어 차량 바퀴(100) 하부에 공간이 형성되게 된다.

이때, 상기 차량 바퀴(100)는 기차의 다른 바퀴들이 지면에 닿아 있으므로 선로의 높이 만큼 떠 있게 되는데, 이곳으로 도 5와 같은 상기 차륜 초음파 검사기(40)를 상기 슬라이더 판(20)의 구동에 연동시켜 도 4에 도시된 바와 같이 상기 차량 바퀴(100) 아래로 삽입시킨 후, 도 6에 도시된 바와 같이 차량 바퀴(100)를 돌려가며 초음파 검사를 실시한다.

초음파 검사가 종료되면 차륜 초음파 검사기(40)를 차량 바퀴(100) 아래에서 분리하여 탈출시키고, 상기 절단 선로(10)를 다시 복원시켜 연속 선로를 형성시키고 기차를 운행하여 바퀴를 이동시킨다.

이와 같은 본 발명의 실시에 의하면, 차량 바퀴(100)의 초음파 검사시 차량 바퀴(100)를 철도에서 분리하지 않고도 초음파 검사를 실시할 수 있으므로, 대규모 설비와 시간을 절감할 수 있는 이점이 생기게 된다.

[실시예]

이하 실제 본 발명을 이용한 제품 시방서를 근거로 실시예를 살펴보기로 한다.

1. 적용범위

본 발명의 제작은 차량으로부터 차륜을 탈거하지 않고, 센서 장치 앞에서 차륜을 회전시켜 차륜 내부의 결함을 초음파로 탐상하는 차륜초음파자동탐상설비의 성능, 기능 및 제작의 기준을 규정하는데 적용한다.

2.1 윤축간 중심간격 : 3,000mm

2.2 차륜직경

- 신품 : 920mm

- 사용한도 : 850mm

2.3 축하중 : 17ton 이하

2.4 리프팅장치 상승시간 : 30초이내(레일 상면 15mm 기준)

2.5 검사 소요시간 : 610분이내/대차당(차량 이동시간 제외)

3. 장비의 구성

본 장비는 아래와 같은 시스템으로 구성되어야 한다.

1) 레일을 지지해 주는 용접 구조물

2) 출입을 위한 3중 내부 잠금장치가 장착된 안전지대

3) 장치 중앙에 설치되어 있고 물탱크와 초음파탐상 센서로 구성된 말단부(End-effector) 장착된 다목적 로봇

4) 로봇보호커버

5) 로봇장치용 전기캐비넷 : 입/출력 Device Net과 함께 구성된 모듈

6) 2개의 차축과 기준 차축의 회전을 위한 Resolver를 갖춘 3개의 축을 위한 박스

7) 차륜의 해당 위치로의 안내를 위한 공압

8) 유연제와 히팅장치가 달린 물 관리장치

9) 차축 상승을 위한 리프트 : 4개

10) 초음파 발생장치 및 분석 소프트웨어

11) 이중 현시PC : 셀구동 및 스캔분석을 위해 각각 1개 설치

차륜 초음파 탐상장치에 대하여 본 시방서에 제시된 모든 조건을 만족하도록 설계, 자재 공급, 제작, 시험, 인도와 설치 및 시운전에 대한 기술지원등을 수행하여야 하며, 공급자의 공급항목은 다음사항을 포함하여야 한다.

4. 기본사양

4.1 장비의 사양

4.1.1 탐상설비

가. 형식 : 로봇형태의 탐촉자에 의한 자동탐상

나. 탐상시간 : 2.5분이내/차륜당(차량 이동시간 제외)

다. 탐상방법 : 비접촉식 초음파 탐상

라. 리프팅시스템 수량 : 4대/1식

4.2 주요항목

4.2.1 전기 운영시스템 구성

가. 로봇 운영박스

나. 입출력을 위한 전기박스와의 내부 디바이스넷(DeviceNet) 네트워크

다. 구동PC, 로봇PC 및 분석PC들과의 TCP/IP로 네트워크 연결

라. 초음파 발생기와 구동PC의 TCP/IP로 네트워크 연결

마. 로봇박스의 안전카드로 운영되는 안전관리(비상멈춤 및 출입관리)

4.2.2 조작자인터페이스

가. 작업 조명 : 작업 셀의 지지대에 위치하여 현 시스템의 상태를 현시하여야 한다.

1) 녹색등 : 순환출발을 위해 로봇이 준비중 등이 깜빡이고, 장치가 작동중일 때 지속적으로 켜져 있음

2) 주황색등 : 장치가 어떠한 문제로 인해 정지했을 때 작동

3) 적색등 : 장치가 정지한 경우 현시

나. 작업장 출입 : 주출입구 및 유지보수 출입구를 통하여 들어갈 수 있으며, 잠금방지(anti-lock) 기능을 갖춘 3가지 상태타입의 전자석을 사용하여 열 수 있어야 한다.

1) 비상 정지

2) 접근 요청조명 누름버튼

3) 조작자판단누름 버튼

다. 조작자 콘솔 : 로봇운영제어반는 로봇과 표준 인터페이스로 연결되어 있으며, 로봇의 구동 및 수동작동을 조종하기 위해 사용된다.

4.2.3 소프트웨어 구성 : 소프트웨어는 로봇과 셀 운용 PC로 2개의 서브장치로 구성된다.

가. 로봇전기캐비넷 : 로봇팔의 프로그램언어는 전용 언어이며 로봇과 HMI(Human Machine Interface)의 통신을 위해, 특수<인터페이스>소프트웨어는 개발되어야 한다.

4.2.4 시스템 장치관리

가. 운영 스테이션 1개의 스크린(22 LCD Monitor)이 장착된 PC로 구성되어야 한다.

나. 1440x1080 Pixels은 초음파 소프트웨어를 현시한다.

다. 480x1080 Pixels은 자동화구동 HMI를 보여준다(시스템 장치 조종 인터페이스)

4.2.5 장치설비의 작동순서 요약

가. HMI(Human Manchine Interface)는 초음파 노즐의 위치에 대한 로봇궤도와 초음파를 TomoView 소프트웨어를 통해 조종하여 측정이 진행되며 측정단계는 운영자에 의하여 조정할 수 있어야 한다.

나. 싸이클 시작시, HMI은 디렉토리를 생성하고 이 디렉토리에 사이클 진행시 파일이 생성되어야 한다.

1) 차륜 측정 시작시 사이클의 일련 이벤트 파일

2) 초음파소프트웨어에 의한 스캔 종료시 카테고리 파일

다. 초음파 소프트웨어가 검측 중 차륜 단면 현시를 가능케 해주며, 로봇은 스캔할 차륜 축과 맞물려 작동하여 결함지점으로의 이동이 가능하여야 한다.

4.2.6 초음파 탐상 소프트웨어

가. 초음파 탐상 소프트웨어는 탐상중 차륜 단면 현시가 가능하여야 한다.

나. 로봇은 스캔할 차륜 축과 맞물려 작동하며, 결함지점으로의 이동이 가능하여야 한다.

다. 차륜의 결함인식 오류를 제거하기 위해 운영자의 초음파 깊이 제어가 가능하여야 한다.

1) 초음파제어 깊이 결정 방법

- 차륜 림 마모 측정 및 평가

- HMI을 이용한 최상의 적용 측정값 선택

마모 0(차륜 직경920mm 공칭값), 1, 2, 3, 4, 5

- 각 마모 구성은 다음과 같은 유형의 파일에 해당된다.

- 차륜 단면의 기본 파라미터 값인 시간과 위치가 표준시에 의해 결정된다.

- 두 개의 차륜 축을 가진 차륜측정을 위해서는 검측 시작지점의 각 차륜 축의 마모 정도를 입력해야 한다.

- 차륜의 차륜 축이 하나일 때는 검측 시작 지점의 차륜 축의 마모 정도를 입력하면 된다.

- 마모 정도 선택기능은 측정 데이터에 에코로 인한 오류를 최소화하도록 한다.

- C-Scan(일부이벤트의 순서현시)으로 저장된 데이터의 솔루션은 레일 표면의 형상을 현시하는데 이용할 수 있다.

- C-Scan은 다양한 색상으로 선형 정보중 오류 에코를 필터링 하는데 이용될 수 있다.

라. 차륜 축 스캔후

1) 초음파 처리 소프트웨어로 무결함 발견시

측정 완료시 다음 축으로 이동

2) 결함 현시의 경우

초음파 발생기에 의해 결함 알람이 울리면 로봇은 측정 중 위치를 자동으로 저장하게 된다. 초음파 제어 테스트 후에 로봇운영제어반에서 명령 : 차륜 선택과 결함 목록이 결함 위치로 돌아갈 수 있도록 한다.

검측 시간을 저장하는A Scan으로 고장 진폭과 관련한 측정이 가능한 C-Scan과 같은 목적으로 사용될 수 있다.

5. 각부의 명칭 및 기능

5.1 차대

로봇 및 2개의 레일, 4개의 유압 리프트잭, 그리고 4개의 차륜 구동 유압 모터를 지탱하도록 일체주조방식 및 용접 제작되며 색은 발주처의 지정색으로 도색 된다. 2개의 레일을 지탱하는 상부 차대는 4개의 플레이트로 구성되고 기둥에 고정된 앵글 브라켓은 전기 리프트를 지탱한다.

주 차대 기둥에 고정된 내부 차대로 로봇을 지지한다.

5.2 레일

레일이 차대 상부에 볼트로 고정된다.

5.3 로봇과 캐비넷 및 로봇운영제어반

로봇은 리치 거리가 길게 제작되었고, 로봇제어용 로봇운영제어반은 셀프로그래밍 및 조종에 사용된다. 로봇 팔은 오렌지색으로 되어 있다.

5.4 초음파 장비

5.4.1 워터박스

무게는 5kg 내외이며, 센서를 설치하여 KTX-산천 차량용 차륜이 1회전 이상 하도록 하였다. 컨트롤 중에 지속적으로 배수시키고 주차시에서는 보호상자가 워터박스를 보호하도록 하였다.

5.4.2 배수펌프

각 차륜 밑으로 배출된 폐수는 집수정으로 유입되어, 배수펌프를 통하여 배출하게 된다.

최대유량 100 l/h

5.5 초음파구성장비

수 량	설 명
1	위상차 배열초음파 발생기 유닛은 장비 휴대용 단계별 배열 및 구성, 16 : 128, 기존 US 4채널, OmniScan 커넥터 타잎. 배송상자 및 설명서 포함.
1	위상차 배열초음파 발생기 유닛 Pilot software 및 정보수집, 분석, 시각화, 데이터저장
1	Pilot 초음파탐상소프트웨어 외부 소프트웨어 옵션
1	US PA Probe multi-elements.
1	차량 차륜 자동검사에 적합한 디자인과 제작

5.5.1 본장치는 초음파 발생기(각 프로브당 128개 요소)로 구성된 위상차 배열 탐촉자(Phased Array Prove)를 기반으로 한다. 이 기술은 1개의 프로브로 광범한 범위를 스캔하여 검사하는 것을 가능케 한다. 또한, 초음파의 반사 깊이를 조정하여 결함검출을 높일 수 있다.

5.5.2 워터박스는 밀폐용기로 되어 물로 채워 위상차 배열탐촉자(Phased Array Prove)에 위치한다. 물의 흐름을 통해 진동자막과 차륜 표면 사이에 초음파가 전파되도록 한다.

굴곡 모양을 검사 가능하도록 하는솔(Sole)을 이용해 검사체 표면과 밀착되어 있다.

5.5.3 초음파 탐촉자(Probe)는 위상차 배열초음파 발생기 유닛에 연결하고 위상차 배열초음파 발생기 유닛는 이더넷으로 PC에 연결된다. 검측 및 분석용 초음파소프트웨어는 검측자료를 운영 및 저장한다.

5.6 로봇보호커버

섬유 커버는 열악한 환경에서 작업하는 로봇 보호용으로 유지보수가 용이하도록 탈부착식으로 개발하여야 한다.

5.7 4개 축회전 모터

축회전 모터는 유압모터로 구동된다. 롤링테이블의 스크래퍼는 로봇이 물상자(Water Box)에 들어오기 전에 표면을 청소한다. 센서와 드라이버 롤러 상단의 아이들 롤러(Idle Roller)가 장착된 기계장비는 휠의 롤링 테이블과 직접 접촉되며 회전이 원활히 되도록 컨트롤하게 된다.

5.8 리프팅시스템

4개의 전기, 유압장치로 구성되며 Mini-Automat으로 동시에 제어된다. 캐비닛 및 로봇으로 운전된다.

5.9 난간, 계단, 플랫폼, 보행자다리 및 보호격자

난간, 계간, 플랫폼, 보행자 다리 및 보호 격자는 아연도금이며, 미끄럼방지 처리 되어있다.

5.10 기준차륜

차륜초음파자동탐상설비의 교정작업을 위해 KTX-산천 차륜(1개), 차륜을 제어하기 위한 장비를 제공한다.

5.11 컨트롤패널

점등된 지시등으로 초음파 제어반의 자동 및 수동모드, 그리고 대기모드를 확인할 수 있다.

패널에는 각각의 제어반에 비상정지 버튼이 있다.

자동 싸이클은 로봇의 운영제어반에서 시작된다.

차단기 설치시 차단기는 누전차단기능이 있는 것으로 설치한다.

6. 도장

제 1장 일반시방서/ 2. 검수분야/ 2.1 공사일반 시방서의 2.1.29 도장을 준수한다.

7. 시험 및 검사

7.1 기술사항

7.1.1 차축하중 : 17000 daN

7.1.2 벤치를 사용하지 않을 시 레일지속성

7.1.3 차량정지 정밀도

7.1.4 차축의 최대 잔여토크 : 600N.m

7.1.5 사이클 주기(1or 2 Axles) : 610분이내

7.1.6 최초 정지정확도 : 15도

7.1.7 연산자 순환 및 가시성 제어테스트

7.2 안전

7.2.1 운전중 운영자 안전

7.2.2 차량 시스템의 안전기능

7.2.3 긴급 정지버튼

7.2.4 시작시 한국 표준기준 적용

7.3 초음파 측정 특성

7.3.1 최대 순환주기 : 20 Khz

7.3.2 진폭 송신기 : 115 volts

7.3.3 이득 범위 : 74dB max

7.3.4 대역폭 : 0,5~20MHz

7.3.5 샘플링 : 100 MHz

7.3.6 설정 중 구성 가능 이득

7.3.7 센서 교체 편의성

7.3.8 녹음 및 신호 처리

7.3.9 게이트 사용

7.3.10 반복 및 재현성 테스트

7.3.11 운영 및 유지보수 등

7.4 운영 및 사이클

7.4.1 수동모드와 수동제어

7.4.2 환경 다이얼로그

7.4.3 자동모드

7.4.4 긴급정지 후 재시작

8. 예비품 List

항 목	수 량	비 고
롤러 휠 롤러 엔코더 롤러모터 롤러 롤러 센서 엔코더롤러 센서장치 워터박스	1개 1개 1개 1개 1개 1개 1개 1개

본 발명은 상기한 바와 같이 차량으로부터 차륜을 탈거하지 않고, 센서 장치 앞에서 차륜을 회전시켜 차륜 내부의 결함을 초음파로 탐상하는 장치이다.

따라서, 차륜을 탈거하지 않고 차륜 아래에 차륜 초음파 검사장치를 탑재할 공간을 만드는 방법에 본 발명의 기술적 요지를 적용할 수 있다.

이와 같은 방법으로는 차량을 들어올리는 방법이나, 차륜을 절단선로까지 이동한 후, 절단선로를 아래로 이동시키는 방법으로 확장할 수 있을 것이다.

상기한 차량을 들어올리는 방법은 도 10에 도시된 바와 같이 차량용 승강 엑츄에이터(60)를 이용하는 방법이 있다.

상기 승강 엑츄에이터(60)는 차량의 점검을 위하여 종래기술방식에서 이미 사용되고 있는 장치이다.

종래에 상기 승강 엑츄에이터(60)는 차륜(100)을 분리하여 차량을 들어올리기 위하여 사용된 장치인데, 본 발명에서는 도 10에 도시된 바와 같이 차륜(100)의 분리없이 차체를 들어올리는데 사용한다.

차량이 검사 선로에 도착하면 검사할 차륜(100) 부분의 차체를 인양시켜 차륜 아래에 차륜 초음파 검사 장치(40)를 장착할 수 있는 공간을 형성시킨다.

상기 승강 엑츄에이터(40)에 의하여 차륜(100) 아래에 공간이 형성되면, 상기 차륜 초음파검사 장치(40)는 상기 차륜(100)의 하측으로 인입되어 차륜을 회전 구동시키면서 초음파검사를 실시하게 된다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 : 기차 선로 10 : 절단 선로
20 : 슬라이더 판 30 : 유압 실린더
31 : 실린더 32 : 피스톤
40 : 차륜 초음파 검사기 50 : 슬라이딩 마운트
51 : 슬라이딩 가이드 60 : 승강엑츄에이터
200 : 고정쇠
210 : 걸림쇠 220 : 가로봉
500 : 장치 마운트 슬라이더 판 스토퍼()

Claims (3)

1. 연속된 기차 선로의 일부를 형성시키는 절단 선로와;
   일측에 상기 절단 선로가 고정 결합된 하부판으로서, 상기 절단 선로를 상기 상기 기차 선로에 연속시키거나 탈출시키는 슬라이더 판과;
   상기 슬라이더 판의 하부에 형성되는 슬라이딩 마운트와;
   상기 슬라이딩 마운트의 상기 슬라이더 판 좌우측에 형성되어 상기 슬라이더판의 운동 방향을 안내하는 슬라이딩 가이드와;
   상기 슬라이딩 마운트 하부에 형성되며 장치 전체의 지지체가 되는 장치 마운트와;
   상기 장치 마운트에 고정된 실린더와 상기 실린더에 의해 직선 운동되는 피스톤으로 구성되며, 상기 피스톤 단부가 상기 슬라이더 판의 타측에 고정쇠로 결합되어 상기 슬라이더 판을 슬라이딩 시키는 유압 실린더와;
   상기 슬라이더 판의 구동에 의하여 상기 절단 선로가 바퀴 아래서 이탈되면 상기 바퀴 아래로 인입되어 바퀴를 들어올려 회전 구동시키면서 바퀴에 초음파검사를 실시하는 차륜 초음파 검사기로;
   구성되어
   차량 바퀴를 상기 절단 선로까지 이동한 후, 상기 절단 선로를 탈출시키고 초음파 검사기를 삽입시켜 초음파 검사를 실시하고, 초음파 검사가 종료되면 초음파 검사기를 밀어내고 상기 절단 선로를 다시 복원시켜 차량 바퀴를 내보내는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치.
   
2. 제1항에 있어서 상기 고정쇠는
   상기 슬라이더 판의 타측에 고정된 가로봉과;
   상기 피스톤 단부에 결합되며, 상기 가로봉에 체결되는 장공이 형성된 걸림쇠로;
   구성되어 상기 슬라이더 판의 구동시 백래쉬 여유를 형성시키는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치.
   
3. 차량이 검사 선로에 도착하면 검사 바퀴 부분의 차체를 인양시키는 승강 엑츄에이터와;
   상기 승강 엑츄에이터에 의하여 차량 차체가 인양되어 차륜이 선로에서 탈거되면 상기 차륜의 하측으로 인입되어 바퀴를 회전 구동시키면서 바퀴에 초음파검사를 실시하는 차륜 초음파 검사기로;
   구성되는 것을 특징으로 하는 차륜 비분리형 초음파 탐상장치.
   

Images