KR20160034497A - 초음파 탐상장치 - Google Patents

초음파 탐상장치 Download PDF

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KR20160034497A KR1020140125101A KR20140125101A KR20160034497A KR 20160034497 A KR20160034497 A KR 20160034497A KR 1020140125101 A KR1020140125101 A KR 1020140125101A KR 20140125101 A KR20140125101 A KR 20140125101A KR 20160034497 A KR20160034497 A KR 20160034497A
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Abstract

본 발명은 초음파 탐상장치에 관한 것으로서, 승강판(20)의 저면 중앙에 설치되는 볼조인트(301)에 결합하여 자유로운 회전 유동이 가능케 한 메인바디(30)와; 상기 메인바디(30)의 양 측판 간에 설치되는 가로안내봉(303)에 결합하여 좌우 이동 가능케 하고, 양측 저면에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제1롤러(401)를 설치한 하우징(40)과; 상기 하우징(40)에 횡방향으로 설치된 회전축봉(403)에 회전이 가능케 결합하고, 전후방에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제2롤러(501)를 설치한 홀더(50)와; 상기 홀더(50) 저면의 장착홈(503) 내부에 탈부착 가능케 설치하여, 저면에는 접촉자(601)를 형성한 초음파탐상자(60)를 포함하여 구성함으로써 접촉자(601)의 편마모를 방지하여 정확한 탐상 결과를 얻을 수 있도록 함과 동시에 초음파탐상자(60)의 사용 수명을 연장시킬 수 있으며, 다양한 직경을 가진 검사 대상 축에 대한 초음파 탐상이 가능케 되는 효과가 있다.

Description

초음파 탐상장치{ULTRASONIC FLAW DETECTION DEVICE}
본 발명은 초음파 탐상장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 초음파를 이용해 축의 용접부 결함을 탐지하는 과정에서 축이 편심 회전하더라도 초음파에 의한 정확한 탐상이 이루어지도록 함과 동시에 탐상 과정에서 초음파탐상자의 접촉자 편마모를 방지하여 고가인 초음파탐상자의 사용 수명을 연장시킬 수 있게 한 초음파 탐상장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 등에 사용되는 축은 운동성과 경량화 및 원가 절감과 강도 향상을 위하여 내부가 비어 있는 중공축과 내부가 채워진 실축을 용접하여 일체로 형성한 것을 사용하는 경우가 많다.
이때, 용접은 주로 마찰 용접(friction welding)을 사용하게 되는데, 이것은 상기 중공축과 실축의 접촉 부위가 마찰열에 의해 용융되어 서로 부착되도록 하는 용접이다.
그런데 상기와 같은 마찰 용접이 이루어지는 과정에서 용접 부위에 균열이 발생하거나, 내부에 기포가 형성되는 경우에는 된 경우에는 마찰 용접으로 형성된 축의 강도와 내구성이 현저히 저하되어 사용 도중 상기 용접부위가 파손되는 치명적인 문제점을 가지게 된다.
따라서 내부가 비어 있는 중공축과 내부가 채워진 실축을 마찰 용접하여 일체로 형성하는 경우에는 상기 용접부위의 균열이나 기포 발생과 같은 결함 요인을 탐지하는 초음파 탐상장치를 이용하여 마찰 용접이 완료된 축을 검사하는 것이 일반적이다.
상기와 같이 내부가 비어 있는 중공축과 내부가 채워진 실축을 마찰 용접하여 일체로 형성한 축의 용접 부위를 탐상하는 종래의 초음파 탐상장치는 축을 통과하는 초음파를 발진하고, 축을 통과한 후 반사되는 초음파를 수신하는 초음파탐상자와, 상기 초음파탐상자를 수용하는 하우징과, 상기 초음파탐상자가 축 표면에 긴밀하게 접촉할 수 있도록 상기 초음파탐상자를 수용하는 하우징을 탄력적으로 승강시키는 승강수단을 구비하여 구성된다.
한편, 초음파탐상자는 초음파 탐상장치의 핵심 부품으로서 일반적으로는 육면체 형상으로 되며, 저면에는 우레탄과 같은 소재로 되어 축과 같은 검사대상에 접촉하는 접촉자로 구성되는데, 상기 초음파탐상자는 일반적인 부품으로서 당해 업자라면 누구나 알 수 있는 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 종래의 초음파 탐상장치에 의한 축의 검사 과정을 간략히 설명하면, 먼저 선반처럼 주축과 심암대가 구성되어 검사 대상인 축을 수평 상태로 지지한 후, 축심을 중심으로 축을 회전시킬 수 있게 구성한 보조장비를 이용하여 축을 지지한 후, 상기 초음파탐상자의 접촉자가 축의 외주면에 접촉되게 배치한 상태에서 검사 대상 축을 지지하는 보조장비를 이용하여 검사 대상 축을 일방향으로 회전시키면서 초음파탐상자를 가동하면, 초음파탐상자에서 발진된 초음파는 상기 접촉자를 통과한 후, 접촉자와 접촉되는 검사 대상 축의 중공축의 매질을 통해서 상기 용접부위까지 전달된 후 반사되어 초음파탐상자에서 수신된다.
상기와 같이 용접부위에서 초음파가 반사되어 수신될 때, 용접부위에 균열이나 기공 등의 결함이 없다면, 반사되는 초음파에 대한 물리량을 펄스로 출력하는 모니터상에서 일정 파형이 연속 반복되게 출력되지만, 용접부위에 균열이나 기공과 같은 결함이 있다면, 일정 파형이 연속 반복되는 정상 파형보다 급격히 큰 진폭의 파형이 주기적으로 출력됨으로써 용접부위의 결함을 확인할 수 있게 된다.
등록특허공보 제10-1253776호 등록특허공보 제10-0441757호
상술한 바와 같은 종래의 초음파 탐상장치는 이론적으로는 내부가 비어 있는 중공축과 내부가 채워진 실축이 마찰 용접(friction welding)에 의하여 일체로 된 축의 용접부위 결함을 정확하게 확인할 수 있으나, 실제로는 축의 상태에 따라서 초음파 탐상의 정밀도가 떨어지는 문제점 발생하는데 이는 축을 구성하는 중공축과 실축의 중심축이 불일치하는데서 발생한다.
즉, 아무리 정교하게 중공축과 실축의 중심축을 맞대어 놓고 마찰 용접한다 하더라도, 용접이 완료된 축의 편심량은 대략 0.1∼0.3mm 정도 발생하게 되는데, 이처럼 편심량이 발생하는 경우에 축이 편심 회전함으로써 초음파탐상자의 접촉자 중심이 정확하게 축의 상면에 접촉하는 것이 아니라, 접촉자의 특정 부분이 편심 회전하는 축에 의해 큰 부하를 받게 됨으로써 편마모가 발생하게 되고, 그로 인해 접촉자가 축 상면에 정확하게 접촉하지 못하고, 특정 부분이 이격되는 현상이 발생하게 된다.
따라서, 상기 접촉자에서 편마모 된 부위를 통과한 초음파는 축에 곧장 전달되지 못하고, 이격부의 공기층을 통과한 후 축을 통과하게 되고, 용접부위에서 반사된 초음파 또한 이격부의 공기층을 통과한 후, 상기 접촉자를 통해 수신됨으로써 불규칙한 진폭의 펄스가 발생하게 되어 초음파탐상자에 의한 검사 대상 축의 용접부위 결함 여부를 정확하게 확인할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 중공축과 실축의 중심축을 맞대어 놓고 마찰 용접하는 검사 대상 축, 특히 자동차, 항공기, 선박 등과 같이 큰 힘이 발생하는 동력전달장치에 사용되는 축의 경우에는 일반적으로 경도 증가를 위해 표면을 고주파 열처리를 하기 때문에 축의 표면이 고주파 열처리를 하지 않은 일반적인 축보다 거친 특성이 있는데, 이러한 축에 초음파탐상자의 접촉자가 밀착함으로써 접촉자의 마모는 급속도로 이루어지게 된다.
그런데 상기와 같이 접촉자의 편마모가 발생하는 경우에 정상적인 마모보다 사용 수명이 급격히 단축됨으로써 고가의 구입 비용을 필요로 하는 초음파탐상자 교체에 많은 비용 지출이 발생함으로써 경제적 부담이 가중되는 문제점이 있었다.
본 발명의 초음파 탐상장치는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 승강장치에 부착되어 승강하는 부착판(10)과; 상기 부착판(10) 하부에 설치된 세로안내봉(101)에 승강 가능케 결합하고, 평면과 상기 부착판(10)의 저면 간에 설치되는 제1코일스프링(201)으로 탄설한 승강판(20)과; 상기 승강판(20)의 저면 중앙에 설치되는 볼조인트(301)에 결합하여 자유로운 회전 유동이 가능케 하고, 평면과 상기 승강판(20)의 저면 간에 설치되는 제2코일스프링(302)으로 탄설한 메인바디(30)와; 상기 메인바디(30)의 양 측판 간에 설치되는 가로안내봉(303)에 결합하여 좌우 이동 가능케 하고, 외측면과 상기 메인바디(30)의 양 측판 내면 간에 설치되는 제3코일스프링(402)으로 탄설하며, 양측 저면에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제1롤러(401)를 설치한 하우징(40)과; 상기 하우징(40)에 횡방향으로 설치된 회전축봉(403)에 회전이 가능케 결합하고, 전후방에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제2롤러(501)를 설치하며, 평면과 상기 하우징(40)의 저면 간에 설치되는 제4코일스프링(502)으로 탄설한 홀더(50)와; 상기 홀더(50) 저면의 장착홈(503) 내부에 탈부착 가능케 설치하고, 저면에는 접촉자(601)를 형성한 초음파탐상자(60)를 포함하여 구성함으로써 접촉자(601)의 편마모를 방지하여 정확한 탐상 결과를 얻을 수 있도록 함과 동시에 초음파탐상자(60)의 사용 수명을 연장시킬 수 있으며, 다양한 직경을 가진 검사 대상 축에 대한 초음파 탐상이 가능케 한 목적을 달성할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 초음파 탐상장치는 검사 대상 축이 편심되어 회전하거나 길이방향으로 기울어진 채로 회전하더라도 이에 대응함으로써 초음파탐상자의 접촉자에 편마모가 발생하지 않도록 하여 초음파탐상자의 사용 수명을 연장시킴으로써 고가인 초음파탐상자의 교체에 따른 경제적인 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 접촉자를 통해 검사 대상 축으로 전달되어 반사된 후 다시 수신되는 초음파의 발신, 수신이 정확하게 이루어짐으로써 더욱 정확한 탐상 결과를 얻을 수 있게 된다. 또한, 다수의 롤러를 이용하여 검사 대상 축의 회전이나 직경이 대응함으로써 다양한 직경의 검사 대상 축에 대한 초음파 탐상이 가능할 뿐만 아니라, 직경이 변하는 제품의 검사에도 활용 가능케 효과도 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 초음파 탐상장치는 자동 자세제어가 가능케 되어 균일한 검사 조건을 유지함과 동시에 대량의 제품 검사을 자동으로 검사할 수 있으며, 자동 자세 제어를 통해서 초음파탐상자와 검사체의 거리 및 각도 변위에 따른 펄스 변동성을 최소화 및 균일화함으로써 초음파 신호에 대한 신뢰성이 향상되어 검사의 정확성이 크게 향상되는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 사시도이다.
도 2는 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 저면사시도이다.
도 3은 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 정면도이다.
도 4는 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 측면도이다.
도 5는 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 정면 단면도이다.
도 6은 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 측면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 초음파 탐상장치의 실시 예에 따른 펄스 신호의 모니터 출력 예를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 초음파 탐상장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 초음파 탐상장치는 승강판(20)의 저면 중앙에 설치되는 볼조인트(301)에 결합하여 자유로운 회전 유동이 가능케 한 메인바디(30)와; 상기 메인바디(30)의 양 측판 간에 설치되는 가로안내봉(303)에 결합하여 좌우 이동 가능케 하고, 양측 저면에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제1롤러(401)를 설치한 하우징(40)과; 상기 하우징(40)에 횡방향으로 설치된 회전축봉(403)에 회전이 가능케 결합하고, 전후방에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제2롤러(501)를 설치한 홀더(50)와; 상기 홀더(50) 저면의 장착홈(503) 내부에 탈부착 가능케 설치하며, 저면에는 접촉자(601)를 형성한 초음파탐상자(60)를 구비한다.
상기 승강판(20)은 승강장치(도시하지 않음)에 부착되어 승강하는 부착판(10) 하부에 설치된 세로안내봉(101)에 승강 가능케 결합하되, 최대 하강 폭을 제한하기 위하여 승강판(20)을 관통하는 세로안내봉(101)의 하단부에는 스토퍼를 설치한다.
상기 부착판(10)을 승강시키는 승강장치(도시하지 않음)는 선반처럼 주축과 심암대가 구성되어 검사 대상인 축을 수평 상태로 지지하는 보조장비 일측에 설치되며, 상단부에는 LM가이드에 의해 검사 대상 축(A)과 수평 방향으로 이동 가능한 이동체 중심부에 세로 방향으로 실린더를 설치하여 그 실린더의 로드(L)에 상기 부착판(10)을 부착함으로써 검사 대상 축(A)의 길이나 직경에 대응하여 본 발명의 초음파 탐상장치의 상하좌우 이동이 가능하다.
상기 부착판(10)의 저면과 승강판(20)의 평면에는 각각 스프링설치홈을 형성하여 스프링설치홈 간에 제1코일스프링(201)을 설치함으로써 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정에서 축을 통해 전달되는 상하로 직선 운동하는 진동을 상기 제1코일스프링(201)이 흡수 완화함으로써 부착판(10)의 위치를 일정하게 유지할 수 있도록 함과 동시에 바운싱에 의한 승강장치의 고장이나 손상을 방지한다.
상기 승강판(20)의 하부에서 다양한 각도로 회전 유동 가능하도록 결합하는 상기 메인바디(30)는, 볼조인트(301)의 상단부를 상기 승강판(20)의 저면 중앙에 결합하고, 볼조인트(301)의 하단부를 메인바디(30)의 상판 중심부에 결합함으로써 볼조인트(301)의 관절 작용에 의하여 메인바디(30)가 승강판(20) 하부에서 다양한 각도의 회전 유동이 가능하다.
또한, 상기 승강판(20)의 저면과 메인바디(30)의 평면에는 각각 스프링설치홈을 형성하여 스프링설치홈 간에 제2코일스프링(302)을 설치함으로써 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정에서 편심된 축의 편심 회전을 통해서 전달되는 좌우로 회전하는 진동과 전후로 회전하는 진동을 상기 제2코일스프링(302)이 흡수 완화함으로써 편심축의 편심 회전에 대응한 메인바디(30)의 유동적인 움직임이 가능하다.
상기 메인바디(30)에서 좌우로 이동 가능하도록 설치하는 상기 하우징(40)은 상기 메인바디(30)의 양 측판 간에 설치되는 가로안내봉(303)에 결합하여 상기 가로안내봉(303)을 따라서 좌우 이동 가능케 하고, 상기 메인바디(30)의 양측 내면과 하우징(40)의 양측 외면에는 각각 스프링설치홈을 형성하여 스프링설치홈 간에 제3코일스프링(402)을 설치함으로써 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정에서 편심된 축의 편심 회전을 통해서 전달되는 좌우로 직선 운동하는 진동을 상기 제3코일스프링(402)이 흡수 완화함으로써 편심축의 편심 회전에 대응한 하우징(40)의 좌우 움직임이 가능하다.
또한, 상기 하우징(40)의 양측 저면에는 외주면이 하우징(40) 저면으로 노출되게 제1롤러(401)를 설치함으로써 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정에서 상기 제1롤러(401)가 검사 대상 축(A)의 좌우 양측에서 검사 대상 축(A)의 외주면에 밀착되어 검사 대상 축(A)이 편심 회전하더라도 상기 제1롤러(401)가 검사 대상 축(A)의 외주면에 정밀하게 밀착된 상태를 유지함으로써 검사 대상 축(A)과의 이격 방지가 가능하다.
상기 하우징(40)에 회전 가능케 설치하는 상기 홀더(50)는 상기 하우징(40)의 양 측벽에 세로 방향으로 형성된 장공(404)을 관통하여 내측 단부가 내측으로 돌출되도록 회전축봉(403)을 설치하여, 홀더(50)의 양측면에 형성된 암나사부(504)에 상기 회전축봉(403)을 나사 결합함으로써 장공(404)을 관통하는 회전축봉(403)을 중심축으로 홀더(50)가 회전 가능할 뿐만 아니라, 장공(404)을 따라서 홀더(50)의 승강도 가능하다. 또한, 상기 홀더(50)의 전후방에는 검사 대상 축(A)의 외주면에 밀착하여 회전할 수 있도록 제2롤러(501)를 설치함으로써 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정에서 제2롤러(501)가 검사 대상 축(A)의 상부 외주면에 밀착되어 검사 대상 축(A)이 편심 회전하더라도 제2롤러(501)가 검사 대상 축(A)의 외주면에 정밀하게 밀착된 상태를 유지함으로써 검사 대상 축(A)과의 이격을 방지한다.
또한, 상기 하우징(40)의 저면에는 스프링설치홈을 형성하여 상기 하우징(40)의 저면과 상기 홀더(50)의 평면 간에 제4코일스프링(502)을 설치함으로써 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정에서 편심된 축의 편심 회전을 통해서 전달되는 전후로 회전 운동하는 진동을 상기 제4코일스프링(502)이 흡수 완화함으로써 편심축의 편심 회전에 대응한 홀더(50)의 움직임이 가능하다.
상기 홀더(50) 저면의 장착홈(503) 내부에 탈부착 가능케 설치하는 초음파탐상자(60)는 상기 홀더(50)의 상판을 관통하는 체결볼트를 이용하여 상기 장착홈(503) 내부에 삽입 설치하되, 저면에 형성된 접촉자(601)가 하향 돌출되어 검사 대상 축(A)의 상부 외주면에 긴밀하게 접촉하도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 초음파탐상자(60)는 본 발명의 기술 분야에서 당 업자가 쉽게 구입 가능한 일반적인 센싱 부품으로써 통상적으로 외형은 육면체 형상이고, 저면에는 검사 대상 축(A)에 접촉하는 우레탄 등의 소재로 된 접촉자(601)를 형성하며, 일측면에는 케이블(602)을 구비한다.
상기 초음파탐상자(60)의 케이블(602)은 파형을 출력하는 모니터와 연결함으로써 초음파탐상자(60)가 초음파를 발생시키고 반사되는 초음파를 수신하여 이를 상기 모니터로 전송하면 모니터상에는 수신된 초음파에 대한 물리량이 펄스 신호로 출력된다. 따라서 모니터상에 출력되는 펄스 신호를 통해서 검사 대상 축(A)의 용접부위의 균열이나 기공과 같은 결함의 존재 여부를 확인할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 기술이 적용된 초음파 탐상장치에 의한 검사 대상 축(A)의 초음파 탐상 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 검사 대상 축(A)은 일반적으로 내부가 비어 있는 중공축과 내부가 채워진 실축을 마찰용접하여 일체로 형성한 것으로서 일 예로서 자동차에 사용되는 프로펠러 샤프트가 있다.
상기 검사 대상 축(A)은 선반처럼 주축과 심압대가 구성되어 상기 축을 수평상태로 지지한 후 검사 대상 축(A)을 축심을 중심으로 회전시킬 수 있게 구성한, 초음파 탐상을 위한 작업 현장에서 일반적으로 사용되는 보조장비(도시하지 않음)에 수평으로 장착한다.
상기 보조장비 일측에는 LM가이드에 의해 검사 대상 축(A)과 수평 방향으로 이동 가능한 이동체 중심부에 세로 방향으로 설치된 실린더를 구비한 승강장치를 설치하여 상기 승강장치의 실린더 로드에 본 발명의 초음파 탐상장치의 부착판(10)을 설치한다.
그리하여 실린더를 적절한 높이로 승강시켜 본 발명의 초음파 탐상장치의 초음파탐상자(60)의 접촉자(601)를 검사 대상 축(A)의 상측 외주면에 접촉시키게 되는데, 본 발명의 초음파 탐상장치에 구비된 제1, 제2, 제4코일스프링(502)의 탄성이 복합적으로 홀더(50)에 가해지면서 홀더(50)를 하방으로 밀어줌으로써 홀더(50)에 설치된 초음파탐상자(60)의 접촉자(601)가 검사 대상 축(A)의 외주면에 접촉된 상태를 유지함으로써 검사 대상 축(A)에 대한 초음파 탐상을 위한 준비가 완료된다.
그리하여 검사 대상 축(A)의 수평 지지와 회전을 가능케 하는 보조장비를 가동하여 검사 대상 축(A)을 회전시키면서 초음파탐상자(60)를 가동하면, 초음파탐상자(60)와 케이블(602)로 연결된 모니터상에는 가로 방향으로 검사 대상 축(A)의 회전 정도인 각도가 표시되고, 모니터의 세로 방향으로는 초음파탐상자(60)에서 발진 후 반사되어 수신된 초음파에 대한 물리량이 첨부도면 도 7과 같이 펄스 신호로 출력되는데, 검사 대상 축(A)의 용접부위에 결함이 없는 경우에는 도 7의 (a)와 같이 일정한 진폭의 파형이 연속 반복되게 출력되지만, 용접부위에 균열이나 내부에 형성된 기포와 같은 결함이 있는 경우에는 도 7의 (b)와 같이 특정 위치에 상기 일정한 진폭의 파형보다 큰 진폭의 파형이 주기적으로 출력됨으로써 용접부위의 결함 여부를 확인할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 초음파 탐상이 이루어지는 과정에서 보조장비에 의해 회전하는 검사 대상 축(A)은 내부가 비어 있는 중공축과 내부가 채워진 실축을 마찰용접으로 일체화한 것이므로 각각의 중심축이 완벽하게 일직선상으로 일치하도록 제조하는 것은 현재의 기술력으로는 매우 어렵기 때문에 미세한 편심량을 가지게 됨으로써 검사 대상 축(A)은 편심되어 회전한다.
이때, 검사 대상 축(A)의 외주면에 접촉하는 초음파탐상자(60)를 설치한 홀더(50)는 상기 하우징(40)에 전후로 회전 가능케 설치됨과 동시에 제4코일스프링(502)이 탄설되어 편심된 축의 편심 회전을 통해서 전달되는 전후로 회전 운동하는 진동을 상기 제4코일스프링(502)이 흡수 완화하고, 상기 하우징(40)은 상기 메인바디(30)에서 좌우로 이동 가능케 설치됨과 동시에 제3코일스프링(402)으로 탄설되어 편심된 축의 편심 회전을 통해서 전달되는 좌우로 직선 운동하는 진동을 상기 제3코일스프링(402)이 흡수 완화함으로써 편심축의 편심 회전에 대응할 수 있게 된다.
또한, 상기 메인바디(30)는 상기 승강판(20)의 하부에서 다양한 각도로 회전 유동 가능하도록 볼조인트(301)로 결합함과 동시에 제2코일스프링(302)으로 탄설되고, 상기 승강판(20)은 승강 가능케 설치됨과 동시에 제1코일스프링(201)으로 탄설됨으로써 상하로 직선 운동하는 진동을 상기 제1코일스프링(201)이 흡수 완화하기 때문에 편심축의 편심 회전에 대응할 수 있게 된다.
따라서 검사 대상 축(A)이 편심 회전하거나 길이 방향으로 기울어진 상태로 회전하더라도 상기 초음파탐상자(60)의 접촉자(601)는 검사 대상 축(A)과 이격 발생 없이 검사 대상 축(A)의 외주면에 정밀하게 밀착됨으로써 접촉자(601)가 편마모되는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 접촉자(601)가 검사 대상 축(A)과 이격되지 않고 정밀한 접촉 상태를 유지함으로써 초음파에 의한 정확한 펄스 데이터를 얻을 수 있게 되어 용접 부위의 결함을 탐지하기 위한 초음파 탐상의 정확성이 크게 향상된다.
또한, 본 발명의 초음파 탐상장치는 검사 대상 축(A)이 편심되어 회전하거나 길이방향으로 기울어진 채로 회전하더라도 초음파탐상자(60)의 좌우 양측에 배치되는 제1롤러(401) 또는 초음파탐상자(60)의 전후에 배치되는 제2롤러(501)가 초음파탐상자(60)의 접촉자(601)보다 먼저 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동함으로써 접촉자(601)를 보호하는 역할을 하여 접촉자(601)의 편마모를 방지할 뿐만 아니라, 초음파탐상자(60)의 전후에 배치되는 제2롤러(501)는 하우징(40)에 설치된 제1롤러(401)와 달리 하우징(40)에 승강 가능케 설치된 홀더(50)에 설치되어 있으므로 홀더(50)의 승강에 따라서 상기 제1롤러(401)와 제2롤러(501)에 동시에 외접하는 축의 직경을 달리할 수 있게 된다.
따라서 직경이 작은 검사 대상 축(A)의 경우에는 초음파탐상자(60)의 전후에 위치하는 제2롤러(501)만 검사 대상 축에 접촉하여 초음파 탐상이 이루어질 수 있게 되고, 직경이 큰 검사 대상 축의 경우에는 초음파탐상자(60)의 전후에 위치하는 제2롤러(501) 뿐만 아니라, 초음파탐상자(60)의 좌우에 위치하게끔 하우징(40)에 설치된 제1롤러(401)도 검사 대상 축과 접촉하여 초음파 탐상이 이루어질 수 있게 됨으로써 본 발명의 초음파 탐상장치는 다양한 직경을 가지는 검사 대상 축에 대한 초음파 탐상이 가능케 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
A: 검사 대상 축 1: 초음파 탐상장치
10: 부착판 101: 세로안내봉
20: 승강판 201: 제1코일스프링
30: 메인바디 301: 볼조인트
302: 제2코일스프링 303: 가로안내봉
40: 하우징 401: 제1롤러
402: 제3코일스프링 403: 회전축봉
50: 홀더 501: 제2롤러
502: 제4코일스프링 503: 장착홈
60: 초음파탐상자 601: 접촉자
602: 케이블

Claims (5)

  1. 승강판(20)의 저면 중앙에 설치되는 볼조인트(301)에 결합하여 자유로운 회전 유동이 가능케 한 메인바디(30)와;
    상기 메인바디(30)의 양 측판 간에 설치되는 가로안내봉(303)에 결합하여 좌우 이동 가능케 하고, 양측 저면에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제1롤러(401)를 설치한 하우징(40)과;
    상기 하우징(40)에 횡방향으로 설치된 회전축봉(403)에 회전이 가능케 결합하고, 전후방에는 검사 대상 축(A)의 외주면과 접동하는 제2롤러(501)를 설치한 홀더(50)와;
    상기 홀더(50) 저면의 장착홈(503) 내부에 탈부착 가능케 설치하여, 저면에 접촉자(601)를 구비한 초음파탐상자(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강판(20)은 승강장치에 부착되어 승강하는 부착판(10) 하부에 설치된 세로안내봉(101)에 승강 가능케 결합하고, 승강판(20)의 평면과 상기 부착판(10)의 저면 간에는 제1코일스프링(201)을 설치하여 승강판(20)의 탄력적인 승강이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인바디(30)의 평면과 상기 승강판(20)의 저면 간에는 제2코일스프링(302)을 설치하여 메인바디(30)의 탄력적인 회전 유동이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(40)의 외측면과 상기 메인바디(30)의 양 측판 내면 간에는 제3코일스프링(402)을 설치하여 하우징(40)의 탄력적인 좌우 직선 운동이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더(50)의 평면과 상기 하우징(40)의 저면 간에는 제4코일스프링(502)을 설치하여 홀더의 탄력적인 승강이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111426757A (zh) * 2020-05-18 2020-07-17 苏州易启畅检测技术有限公司 多规格管棒材超声波探伤机
KR20230053765A (ko) 2021-10-14 2023-04-24 주식회사 한국고분자 엔지니어링 플라스틱 패널 기포 검사장치
KR20230111455A (ko) * 2022-01-18 2023-07-25 주식회사 파워인스 터빈 블레이드 비파괴 검사장치

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