KR20190081974A - 배관용 용접부 스캐너 - Google Patents

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Abstract

배관용 용접부 스캐너가 개시된다. 본 발명의 일실시예는 배관 외주면에 안착되고, 휠이 구비되어 상기 배관의 외주방향으로 이동하는 몸체부, 상기 몸체부에 마련되고, 상기 배관의 길이방향으로 이동하며 상기 배관의 상기 외주면을 스캔하는 스캔부, 상기 몸체부에 마련되고, 상기 휠과 연동되어 함께 회전되며, 일면에 원주방향을 따라 복수의 홈이 이격 배치되는 스케일휠 및 상기 스케일휠의 상기 일면을 마주하도록 설치되고, 상기 일면을 향하는 단부가 상기 복수의 홈 중 어느 하나에 삽입되는 스토퍼를 포함하며, 상기 스케일휠은 복수의 분할체로 구성되어 상기 몸체부에 지지된 회전축으로부터 분리 가능하다.

Description

배관용 용접부 스캐너{SCANNER FOR WELDED PART OF PIPE}
본 발명은 배관용 용접부 스캐너에 관한 것으로서, 배관의 외주면을 따라 형성된 용접부의 건전성을 검사하는 배관용 용접부 스캐너에 관한 것이다.
발전소 등 다양한 장소 및 분야에서 이용되는 배관은 필요에 따라 서로 다른 복수의 배관을 용접을 통해 연결시키거나 타 부재와 용접하여 결합시킬 수 있다. 다만, 배관에 형성된 용접부는 그 안전성 또는 건전성을 위해 용접부의 균열 여부 등 용접 수준을 파악할 필요가 있다.
이러한 배관의 용접부 검사를 위해 초음파 등을 이용한 비파괴 검사가 수행될 수 있다. 또한, 위와 같은 용접부 검사를 위해 상기 용접부의 균열 여부를 탐지 또는 검사하는 스캐너가 이용될 수 있다.
스캐너는 초음파 등을 방사하는 탐촉자를 포함할 수 있으며, 배관의 외주면을 따라 형성된 용접부를 따라 상기 탐촉자를 이동시키면서 용접부의 용접 수준을 검사할 수 있다.
위와 같이 용접부의 균열을 검사하기 위한 스캐너는 용접부를 따라 정밀한 스캔 및 검사가 가능하도록 구비되는 것은 용접부의 용접 수준 검사에 있어 중요한 과제가 된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명의 실시예들은 스캐너의 정밀하고 정확한 이동 및 위치 조절을 통해 용접부의 용접 수준을 효율적으로 검사할 수 있는 배관용 용접부 스캐너를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 배관용 용접부 스캐너는 배관 외주면에 안착되고, 휠이 구비되어 상기 배관의 외주방향으로 이동하는 몸체부, 상기 몸체부에 마련되고, 상기 배관의 길이방향으로 이동하며 상기 배관의 상기 외주면을 스캔하는 스캔부, 상기 몸체부에 마련되고, 상기 휠과 연동되어 함께 회전되며, 일면에 원주방향을 따라 복수의 홈이 이격 배치되는 스케일휠 및 상기 스케일휠의 상기 일면을 마주하도록 설치되고, 상기 일면을 향하는 단부가 상기 복수의 홈 중 어느 하나에 삽입되는 스토퍼를 포함하며, 상기 스케일휠은 복수의 분할체로 구성되어 상기 몸체부에 지지된 회전축으로부터 분리 가능하다.
상기 몸체부에 마련되며, 미리 설정된 기준거리 단위로 상기 몸체부의 이동을 인식하는 엔코더 및 상기 엔코더에서 상기 몸체부가 기준거리만큼 이동된 것으로 인식된 경우, 상기 스캔부를 상기 배관의 길이방향으로 이동시키며 스캔정보를 수집하는 제어부를 더 포함하고, 상기 스케일휠에 마련된 상기 복수의 홈은 상기 엔코더의 상기 기준거리에 대응하는 간격으로 상호 이격 배치될 수 있다.
상기 복수의 분할체는 원주의 접선방향과 나란한 길이방향을 가지는 복수의 결합볼트에 의해 결합될 수 있다.
상기 스토퍼는 실린더로부터 돌출되어 상기 스케일휠측으로 가압되는 볼플런저를 포함할 수 있다.
상기 스토퍼는 상기 스케일휠의 반경방향으로 이동할 수 있다.
상기 몸체부에 마련되고, 상기 휠을 선택적으로 정지시키는 브레이크장치를 더 포함할 수 있다.
상기 브레이크장치는 브레이크패드가 상기 휠을 향해 이동 가능한 클램프 구조를 가질 수 있다.
상기 스케일휠은 일부가 상기 몸체부의 외부로 노출될 수 있다.
상기 몸체부의 양측방향으로 연결되고, 보조휠이 구비되며, 상기 배관의 외주면을 감싸는 복수의 보조몸체부를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 본 발명의 실시예들은 스캐너의 정밀하고 정확한 이동 및 위치 조절을 통해 용접부의 용접 수준을 효율적으로 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 용접부 스캐너를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 용접부 스캐너의 스케일휠을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 용접부 스캐너를 정면에서 바라 본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배관용 용접부 스캐너를 상면에서 바라 본 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너가 도시되어 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너는 배관(50) 외주면에 안착되고, 휠(105)이 구비되어 상기 배관(50)의 외주방향으로 이동하는 몸체부(100), 상기 몸체부(100)에 마련되고, 상기 배관(50)의 전후방향으로 이동하며 상기 배관(50)의 상기 외주면을 스캔하는 스캔부(150), 상기 몸체부(100)에 마련되고, 상기 휠(105)과 연동되어 함께 회전되며, 일면에 원주방향을 따라 복수의 홈(125)이 이격 배치되는 스케일휠(120) 및 상기 스케일휠(120)의 상기 일면을 마주하도록 설치되고, 상기 일면을 향하는 단부가 상기 복수의 홈(125) 중 어느 하나에 삽입되는 스토퍼(170)를 포함하며, 상기 스케일휠(120)은 복수의 분할체(122)로 구성되어 상기 몸체부(100)에 지지된 회전축(115)으로부터 분리 가능하게 마련된다.
구체적으로, 몸체부(100)는 배관(50) 외주면에 안착되고, 휠(105)이 구비되어 상기 배관(50)의 외주방향으로 이동한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 휠(105)을 통해 상기 배관(50)의 길이방향 및 외주방향을 이동할 수도 있다.
스캔부(150)는 상기 몸체부(100)에 마련되고, 상기 배관(50)의 길이방향으로 이동하며 상기 배관(50)의 상기 외주면을 스캔한다.
스캔부(150)는 전단부에 초음파 등을 이용하여 배관(50)의 외주면을 스캔하는 탐촉자가 구비될 수 있다. 스캔부(150)는 배관(50)과 나란한 길이방향을 가지며 상기 몸체부(100)에 마련될 수 있고, 상기 몸체부(100)에서 배관(50)의 길이방향을 따라 이동하며 배관(50)의 외주면을 스캔할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너는 스캔부(150)가 배관(50)의 길이방향 또는 전후방향으로 이동하며 각 위치별로 용접부를 스캔하고, 몸체부(100)는 배관(50)의 외주면을 따라 일정 거리만큼 이동하며 상기 스캔부(150)를 이용한 스캔을 수행한다.
예컨대, 몸체부(100)가 정지된 상태에서 스캔부(150)가 전후방향으로 이동되며 배관(50) 외주면을 스캔하고, 몸체부(100)가 배관(50)의 외주방향을 따라 일정거리만큼 이동한 뒤 다시 스캔부(150)의 스캔이 시작되고, 몸체부(100)가 재차 배관(50)의 외주방향을 따라 이동하는 방식으로 배관(50)의 외주면 전체를 스캔할 수 있다.
도 1에는 스캔부(150)의 일실시예가 도시되어 있다. 스캔부(150)는 몸체부(100)를 관통하는 한 쌍의 결합로드가 마련될 수 있고, 상기 결합로드의 전단부에 초음파를 방사하는 탐촉자가 구비될 수 있다.
한편, 스케일휠(120)은 상기 몸체부(100)에 마련되고, 상기 휠(105)과 연동되어 함께 회전되며, 일면에 원주방향을 따라 복수의 홈(125)이 이격 배치된다. 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 스케일휠(120)의 모습이 도시되어 있다.
스케일휠(120)은 몸체부(100)에 마련되는데, 몸체부(100)에 마련된 휠(105)과 동일한 축상에 설치될 수도 있고, 휠(105)이 설치된 축과 또 다른 축에 설치되고 기어세트를 통해 상기 휠(105)과 연동되도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 스케일휠(120)은 몸체부(100)의 휠(105)과 연동되어 함께 회전하며 상기 휠(105)과 소정의 회전비를 가진다. 즉, 휠(105)이 일정값으로 회전하면 스케일휠(120) 또한 상기 일정값에 소정의 비로 대응되도록 회전한다.
한편, 도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 일실시예에 따른 스케일휠(120)은 일면에 원주방향을 따라 배치되는 복수의 홈(125)이 마련된다. 상기 복수의 홈(125)은 상기 스케일휠(120) 및 몸체부(100)에 마련된 휠(105)의 회전에 대한 단위값을 제공한다.
초음파 등을 이용한 스캔부(150)는 일지점의 스캔 이후 기준거리만큼 이동된 지점을 촬영할 수 있다. 상기 기준거리를 본 발명에 있어 장비해상도로 정의할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 몸체부(100)가 배관(50)의 일지점에 위치하여 스캔부(150)를 통한 스캔이 종료되면, 몸체부(100)는 장비해상도와 대응하도록 기준거리만큼 배관(50)의 외주방향으로 이동하고, 다시 스캔부(150)를 통한 스캔 작업이 수행되어야 한다.
다만, 검사의 정밀도 향상을 위해, 몸체부(100)가 배관(50)의 외주방향을 따라 이동함에 있어 상기 기준거리는 다소 미세한 값을 가질 수 있는데, 몸체부(100)의 이동을 기준거리로 제어하는 것은 정밀한 조절이 요구된다.
본 발명의 일실시예는 상기 휠(105)과 소정의 회전비를 가지며 연동하는 스케일휠(120)을 구비하고, 스케일휠(120)의 일면에 상기 기준거리에 대응하도록 서로 이격된 복수의 홈(125)을 형성함으로써, 효과적으로 몸체부(100)의 기준거리 이동을 구현할 수 있다.
즉, 스케일휠(120)의 일면에 마련된 복수의 홈(125)은 휠(105)의 기준거리 이동에 대응하는 스케일휠(120)의 회전각에 대응하도록 이격 배치될 수 있고, 상기 복수의 홈(125)을 이용하여 몸체부(100)의 이동을 기준거리로 제어할 수 있게 된다.
스토퍼(170)는 상기 스케일휠(120)의 상기 일면을 마주하도록 설치되고, 상기 일면을 향하는 단부가 상기 복수의 홈(125) 중 어느 하나에 삽입된다. 바람직하게는 스토퍼(170)의 단부는 일정한 가압력에서 스케일휠(120)로부터 멀어지도록 변형 및 복원될 수 있다.
스토퍼(170)에 의해 스케일휠(120)은 효과적으로 몸체부(100)의 휠(105)을 기준거리만큼 이동시킬 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 스토퍼(170)가 상기 단부가 스케일휠(120)에 형성된 복수의 홈(125) 중 어느 하나에 삽입된 상태로 상기 몸체부(100)가 정지 및 스캔작업을 수행할 수 있다.
몸체부(100)의 해당 위치에서 스캔부(150)의 이동을 통한 스캔 과정이 종료되면, 몸체부(100)는 배관(50)의 외주방향으로 이동하게 되는데, 이 때 휠(105)에 작용하는 힘에 의해 스케일휠(120)에 회전력이 가해지고, 스케일휠(120)에 전해진 회전력이 일정값에 도달하면 어느 하나의 홈(125)에 걸려 있던 스토퍼(170)의 단부가 밀려나고, 스케일휠(120)의 회전이 이루어진다.
스케일휠(120)의 회전 전에 스토퍼(170)가 걸려 있던 홈(125)에서 스케일휠(120)의 회전방향측으로 이웃하는 홈(125)이 상기 스토퍼(170)와 대응되는 위치로 이동되면 상기 스토퍼(170)는 다시 마주보는 현재의 홈(125)에 삽입되어 걸려지게 된다.
이에 따라 몸체부(100)의 휠(105)에는 기준거리 이동마다 회전을 방해하는 제한력이 작용하게 되는데, 스케일휠(120)의 홈(125)과 스토퍼(170)간의 반복적인 걸림으로 상기 몸체부(100)의 기준거리 이동을 효과적으로 유도할 수 있게 된다.
도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 스토퍼(170)와 스케일휠(120)을 몸체부(100)의 상면에서 바라본 도면이 도시되어 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서 스케일휠(120)은 복수의 분할체(122)로 구성되어 상기 몸체부(100)에 지지된 회전축(115)으로부터 분리 가능하게 마련된다. 스케일휠(120)이 결합되는 회전축(115)은 몸체부(100)에 마련되고, 바람직하게는 몸체부(100)의 내부에서 휠(105)의 축과 나란하게 마련되지만, 몸체부(100)의 외부에 배치될 수 있는 등 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
스케일휠(120)은 바람직하게는 회전축(115)에 그 회전이 구속되도록 결합될 수 있다. 예컨대 스케일휠(120)은 스플라인 결합을 통해 회전축(115)에 결합될 수 있다.
스케일휠(120)은 복수의 분할체(122)로 마련되고, 바람직하게는 회전축(115)이 결합되는 중앙홀(121)을 포함하여 분할되는 복수의 분할체(122)로 마련될 수 있다. 스케일휠(120)은 상기 분할체(122)들이 서로 분할됨으로써 회전축(115)으로부터 분리될 수 있고, 중앙홀(121)측에 회전축(115)을 둔 상태로 상기 복수의 분할체(122)가 상호 결합됨으로써 스케일휠(120)이 회전축(115)에 결합될 수 있다.
배관(50)의 용접부를 검사하기 위한 본 발명의 스캐너는 배관(50)의 크기나 상태 및 기타 이유로 장비정밀도를 변경할 수 있다. 예컨대, 장비정밀도는 필요에 따라 1mm에서 1.5mm로 변경될 수 있다.
장비정밀도의 변경에 따라 몸체부(100)가 이동하는 기준거리 또한 변경되는데, 기준거리의 변경 시 스케일휠(120)에서 복수의 홈(125)간 이격 거리 또한 상기 기준거리의 변경에값에 대응하도록 수정되어야 한다.
즉, 본 발명의 일실시예에서 장비정밀도 조절에 따라 상기 스케일휠(120)에 형성된 복수의 홈(125)간 거리가 조절되어야 하는데, 본 발명의 일실시예는 상기 스케일휠(120)을 복수의 분할체(122)로 마련함으로써 필요에 따라 스케일휠(120)을 몸체부(100)로부터 분리 및 변경하여 결합할 수 있도록 한다.
예컨대, 기준거리가 커지는 경우, 이전에 사용되던 스케일휠(120)은 분할체(122)간의 결합을 해제하고 회전축(115)으로부터 분리하며, 변경된 기준거리에 대응하는 홈(125)간 거리를 가지는 또 다른 스케일휠(120)을 상기 회전축(115)에 결합시켜 장비해상도를 만족시키는 기준거리를 구현할 수 있다.
몸체부(100)의 이동이 모터 등에 의해 이루어지는 자동화 타입의 경우에도 상기 스케일휠(120)을 통해 정밀한 기준거리 이동을 구현할 수 있고, 몸체부(100)의 이동이 작업자에 의해 이루어지는 반자동화 또는 수동화 타입의 경우에도 상기 스케일휠(120)을 통해 몸체부(100)의 기준거리 이동을 효과적으로 구현할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너를 정면에서 바라본 도면이 도시되어 있으며, 복수의 홈(125)이 형성된 스케일휠(120)이 몸체부(100)에 구비된 모습이 도시되어 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너는 상기 몸체부(100)에 마련되며, 미리 설정된 기준거리 단위로 상기 몸체부(100)의 이동을 인식하는 엔코더 및 상기 엔코더에서 상기 몸체부(100)가 기준거리만큼 이동된 것으로 인식된 경우, 상기 스캔부(150)를 전후방향으로 이동시키며 스캔정보를 수집하는 제어부를 더 포함하고, 상기 스케일휠(120)에 마련된 상기 복수의 홈(125)은 상기 엔코더의 상기 기준거리에 대응하는 간격으로 상호 이격 배치될 수 있다.
엔코더는 상기 몸체부(100)에 마련되며, 미리 설정된 기준거리 단위로 상기 몸체부(100)의 이동을 인식한다. 엔코더는 바람직하게는 휠(105)의 회전각 등을 측정하여 몸체부(100)의 이동값을 파악할 수 있다.
엔코더는 몸체부(100)의 내부에 마련될 수 있고, 몸체부(100)의 휠(105)과 동일한 축에 설치될 수 있으며, 다양한 종류 및 형상으로 마련될 수 있다.
엔코더는 몸체부(100)의 이동값을 기준거리 단위로 파악할 수 있다. 예컨대, 현재 요구되는 장비해상도가 1mm인 경우 엔코더는 1mm단위로 몸체부(100)의 이동을 측정할 수 있다. 장비해상도가 변경되는 경우, 엔코더는 변경된 장비해상도에 맞추어 조정되거나 교체될 수 있다.
제어부는 엔코더와 신호적으로 연결되어 몸체부(100)의 이동값을 수신할 수 있다. 제어부는 몸체부(100)에 내장된 형태일 수 있고, 몸체부(100)와 신호적으로 연결된 외부콘솔에 마련될 수도 있는 등, 다양한 종류 및 형태로 마련될 수 있다.
제어부는 스캔부(150)와 연결될 수 있고, 상기 엔코더에서 상기 몸체부(100)가 기준거리만큼 이동된 것으로 인식된 경우, 상기 스캔부(150)를 배관(50)의 길이방향으로 이동시키며 스캔정보를 수집한다. 장비해상도의 설정은 제어부 또는 엔코더를 통해 이루어질 수 있다.
한편, 스케일휠(120)은 복수의 홈(125)이 현재 설정된 기준거리에 대응하도록 상호 이격된다. 앞서 언급한 바와 같이 기준거리가 변경되는 경우, 복수의 분할체(122)로 마련되는 스케일휠(120)은 해당 기준거리에 대응하는 홈(125)간 이격거리를 가지는 또 다른 스케일휠(120)로 교체될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너에서 스케일휠(120)을 구성하는 복수의 분할체(122)는 원주의 접선방향과 나란한 길이방향을 가지는 복수의 결합볼트(129)에 의해 결합될 수 있다.
구체적으로, 스케일휠(120)은 복수의 홈(125)과 스토퍼(170)간의 결합 및 해제를 통해 몸체부(100)의 기준거리 이동을 유도하는데, 몸체부(100)의 이동을 기준거리로 유도하기 위해 스토퍼(170)의 가압력이 일정 수준 이상으로 요구된다.
나아가, 휠(105)과의 연동 구조에 의해 몸체부(100)의 이동 시 스캐너 전체의 하중이 일정 방식으로 전달되는 바, 복수의 분할체(122)간 결합구조가 안정적이고 견고해야 한다.
본 발명의 일실시예는 스케일휠(120)을 구성하는 복수의 분할체(122)를 복수의 결합볼트(129)를 이용하여 체결할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 결합방식이 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따라 결합볼트(129)를 통해 복수의 분할체(122)를 결합시키는 경우, 상기 결합볼트(129)가 스케일휠(120)에 작용하는 회전력에 파손 등이 일어나지 않도록 강건한 구조를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예는 이에 따라 결합볼트(129)의 길이방향이 스케일휠(120)의 원주에 접선방향과 나란하도록 상기 결합볼트(129)를 배치함으로써, 스케일휠(120)에 작용하는 회전력이 결합볼트(129)의 측면방향이 아닌 길이방향으로 작용할 수 있도록 하여 강건성을 확보한다.
도 2에는 본 발명의 일실시예에 따라 복수의 분할체(122)로 구성된 스케일휠(120)이 도시되어 있다. 도 2에는 본 발명의 일실시예로서 2개의 분할체(122)로 구성된 스케일휠(120)이 도시되어 있는데, 스케일휠(120)에서 2개의 분할체(122)가 각각 접하는 부위에 결합볼트(129)가 배치된다.
또한, 결합볼트(129)는 스케일휠(120)의 원주에 대한 접선방향으로 배치됨으로써, 스케일휠(120)에 작용하는 힘이 결합볼트(129)에 그 길이방향으로 작용하도록 함으로써, 결합볼트(129)에 의한 결합 구조의 강건성을 확보한다.
한편, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 배관(50)용 용접부 스캐너를 상면에서 바라본 모습이 도시되어 있다. 도 4에서 도시된 일실시예에서 스케일휠(120)은 몸체부(100)의 휠(105)과 기어세트를 통해 연동되는 구조를 가지며, 스토퍼(170)가 도시되어 있다.
본 발명의 일실시예에서, 스토퍼(170)는 실린더로부터 돌출되어 상기 스케일휠(120)측으로 가압되는 볼플런저를 포함할 수 있다. 볼플런저는 실린더에서 형성되는 가압력에 의해 스케일휠(120)측으로 가압된다. 볼플런저는 단부 형상이 볼의 적어도 일부 형상으로 마련되어 스케일휠(120)의 회전력에 의해 홈(125)으로부터 이탈될 수 있도록 마련될 수 있다.
한편, 상기 스토퍼(170)는 상기 스케일휠(120)의 반경방향으로 이동 가능하도록 마련될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에서 스토퍼(170)는 몸체부(100)에서 이동 가능하도록 마련될 수 있다.
스케일휠(120)은 현재 설정된 기준거리에 따라 교체될 수 있는데, 기준거리의 변경값이 큰 경우에는 스케일휠(120)에서의 홈(125)간 거리 변화도 크게 되고, 필요에 따라서는 스케일휠(120)의 반경 크기가 기존보다 큰 것으로 변경될 수도 있다.
홈(125)의 위치가 변경되어 스토퍼(170)의 단부와 대응되지 못하는 경우를 방지하기 위해, 본 발명의 일실시예는 스토퍼(170)가 위치 조절 가능하도록 마련되어 스케일휠(120)의 반경 변화 등에도 복수의 홈(125)에 스토퍼(170)의 단부가 적절히 삽입 및 이탈될 수 있도록 한다.
스토퍼(170)의 이동 구조는 다양할 수 있다. 예컨대, 스토퍼(170)는 몸체부(100)의 별물로서 제작되어 볼트 등을 통해 결합 위치가 조절될 수도 있고, 몸체부(100)에 슬라이딩 및 고정이 선택적으로 가능하도록 마련될 수도 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예는 상기 몸체부(100)에 마련되고, 상기 휠(105)을 선택적으로 정지시키는 브레이크장치(130)를 더 포함할 수 있다. 도 1에는 브레이크장치(130)가 도시되어 있다.
스케일휠(120)의 복수의 홈(125) 및 스토퍼(170)에 의해 몸체부(100)의 기준거리 이동이 이루어진 경우라도, 몸체부(100)의 위치나 의도치 않은 힘의 작용으로 몸체부(100)가 이동될 여지가 있다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예는 휠(105)의 회전을 선택적으로 제한하는 브레이크장치(130)를 구비하여 기준거리만큼 이동한 몸체부(100)가 해당 위치에 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
브레이크장치(130)는 다양한 종류 및 방식으로 마련될 수 있다. 예컨대, 휠(105)의 측면에 마찰력을 형성하는 브레이크패드로 구성되거나 휠의 축의 회전을 제한하는 구조로 마련될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 브레이크장치(130)는 브레이크패드가 상기 휠(105)을 향해 이동 가능한 클램프 구조를 가질 수 있다. 도 1 및 3에는 클램프 구조를 가지는 브레이크장치(130)가 도시되어 있다.
본 발명의 일실시예에서 브레이크장치(130)는 휠(105)의 상부에 브레이크패드가 구비되고, 클램프 구조로 마련되어 상하로 이동되면서 휠(105)의 회전을 선택적으로 제한할 수 있다.
예컨대, 몸체부(100)의 이동 상황에서는 브레이크패드가 휠(105)의 상방으로 이동되어 휠(105)의 회전을 허용하고, 몸체부(100)의 고정 상황에서는 브레이크패드가 클램프 구조를 통해 휠(105)측으로 하향 이동되어 휠(105)에 마찰력을 제공함으로써 휠(105)의 회전을 제한할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서느 브레이크장치(130)에 손잡이가 마련되어 작업자가 직접 클램프를 조작하여 브레이크장치(130)의 작동 여부를 제어할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예는 스케일휠(120)의 일부가 상기 몸체부(100)의 외부로 노출된다. 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에서는 몸체부(100)에 내장되는 스케일휠(120)의 상부측이 몸체부(100)로부터 노출된 구조를 가진다.
노출된 스케일휠(120)의 일부를 통해 작업자가 직접 스케일휠(120)을 회전시킬 수 있고, 이를 통해 정밀하게 기준거리만큼 몸체부(100)를 이동시키는 반자동화 스캐너가 구현될 수 있다.
나아가, 스케일휠(120)의 일부가 외부로 노출됨으로써 상기 스케일휠(120)의 원주상에 위치하는 결합볼트(129)가 외부로 노출될 수 있는데, 이에 따라 몸체부(100)의 분리 작업을 수행하지 않고도 스케일휠(120)의 결합볼트(129)를 해제하여 스케일휠(120)을 몸체부(100)로부터 분리 및 결합하는 것이 가능해지는 바, 현재 진행중인 스캔 설정을 초기화하지 않더라도 스케일휠(120)의 교체가 가능하여 유리하다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예는 몸체부(100)의 양측으로 보조몸체부(180)가 구비된다. 본 발명의 일실시예는 상기 몸체부(100)의 양측방향으로 연결되고, 보조휠이 구비되며, 상기 배관(50)의 외주면을 감싸는 복수의 보조몸체부(180)를 더 포함할 수 있다.
보조몸체부(180)는 복수개로 마련되어 몸체부(100)와 함께 배관(50)의 외주면을 둘러싼다. 또한, 몸체부(100)의 양측을 기준으로 끝단에 위치된 2개의 보조몸체부(180)는 배관(50)의 외주면을 둘러싸며 서로 마주한 상태로 상호 결합될 수 있다.
보조몸체부(180)에는 배관(50)의 외주방향 이동을 위한 보조휠이 구비될 수 있고, 몸체부(100)와 함께 배관(50)의 외주방향을 따라 이동될 수 있다. 보조몸체부(180)의 결합을 통해, 몸체부(100)는 배관(50)의 외주면에서 상부는 물론 하부에 고정되어 배관(50)의 전체를 스캔할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
50 : 배관 100 : 몸체부
105 : 휠 115 : 회전축
120 : 스케일휠 121 : 중앙홀
122 : 분할체 125 : 홈
129 : 결합볼트 130 : 브레이크장치
150 : 스캔부 170 : 스토퍼
180 : 보조몸체부

Claims (9)

  1. 배관 외주면에 안착되고, 휠이 구비되어 상기 배관의 외주방향으로 이동하는 몸체부;
    상기 몸체부에 마련되고, 상기 배관의 길이방향으로 이동하며 상기 배관의 상기 외주면을 스캔하는 스캔부;
    상기 몸체부에 마련되고, 상기 휠과 연동되어 함께 회전되며, 일면에 원주방향을 따라 복수의 홈이 이격 배치되는 스케일휠; 및
    상기 스케일휠의 상기 일면을 마주하도록 설치되고, 상기 일면을 향하는 단부가 상기 복수의 홈 중 어느 하나에 삽입되는 스토퍼;를 포함하며,
    상기 스케일휠은 복수의 분할체로 구성되어 상기 몸체부에 지지된 회전축으로부터 분리 가능한 배관용 용접부 스캐너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부에 마련되며, 미리 설정된 기준거리 단위로 상기 몸체부의 이동을 인식하는 엔코더; 및
    상기 엔코더에서 상기 몸체부가 기준거리만큼 이동된 것으로 인식된 경우, 상기 스캔부를 상기 배관의 길이방향으로 이동시키며 스캔정보를 수집하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 스케일휠에 마련된 상기 복수의 홈은 상기 엔코더의 상기 기준거리에 대응하는 간격으로 상호 이격 배치되는 배관용 용접부 스캐너.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분할체는 원주의 접선방향과 나란한 길이방향을 가지는 복수의 결합볼트에 의해 결합되는 배관용 용접부 스캐너.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼는 실린더로부터 돌출되어 상기 스케일휠측으로 가압되는 볼플런저를 포함하는 배관용 용접부 스캐너.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 스케일휠의 반경방향으로 이동 가능한 배관용 용접부 스캐너.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부에 마련되고, 상기 휠을 선택적으로 정지시키는 브레이크장치;를 더 포함하는 배관용 용접부 스캐너.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 브레이크장치는 브레이크패드가 상기 휠을 향해 이동 가능한 클램프 구조를 가지는 배관용 용접부 스캐너.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 스케일휠은 일부가 상기 몸체부의 외부로 노출되는 배관용 용접부 스캐너.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부의 양측방향으로 연결되고, 보조휠이 구비되며, 상기 배관의 외주면을 감싸는 복수의 보조몸체부;를 더 포함하는 배관용 용접부 스캐너.
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