KR20200051088A - Apparatus for ultrasonic peening - Google Patents

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KR20200051088A
KR20200051088A KR1020180133471A KR20180133471A KR20200051088A KR 20200051088 A KR20200051088 A KR 20200051088A KR 1020180133471 A KR1020180133471 A KR 1020180133471A KR 20180133471 A KR20180133471 A KR 20180133471A KR 20200051088 A KR20200051088 A KR 20200051088A
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Abstract

The present invention provides an ultrasonic peening apparatus capable of increasing a peening effect by a cavity by limiting acoustic streaming. According to an embodiment of the present invention, the ultrasonic peening apparatus ultrasonically peens a target surface coming in contact with fluid, and comprises a probe body unit, a probe tip unit, and a cover unit. The probe tip unit is extended from one end of the probe body unit and emits an ultrasonic wave to create a cavity and acoustic streaming in the fluid. The cover unit has a hollow space which is axially penetrated with both ends opened to insert the probe tip unit therein. One end of the cover unit comes in contact with the target surface to limit the acoustic streaming created in the fluid accommodated in the hollow space to prevent the cavity from escaping the hollow space.

Description

초음파 피닝 장치{APPARATUS FOR ULTRASONIC PEENING} Ultrasonic peening device {APPARATUS FOR ULTRASONIC PEENING}

본 발명은 초음파 피닝 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음향 유동(Acoustic Streaming)을 제한하여 캐비티(cavity)에 의한 피닝 효과를 높일 수 있는 초음파 피닝 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic pinning device, and more particularly, to an ultrasonic pinning device capable of increasing the pinning effect by a cavity by limiting acoustic streaming.

피닝(Peening)은 금속 부품의 소형화나 경량화에 따라 기계 부품의 피로 강도 개선방법 중 하나이다. 피닝은 일반적으로 금속 표면에 압력을 가할 수 있는 수단을 분사시켜 타격하는 방식으로 표면 강도를 개선하는 기계적인 표면 처리기술로, 샷 피닝(Shot Peening) 또는 레이저 피닝(Laser Peening) 등이 대표적이다.Peening is one of the methods for improving the fatigue strength of mechanical parts due to the miniaturization and weight reduction of metal parts. Peening is a mechanical surface treatment technology that improves surface strength by injecting a means capable of applying pressure on a metal surface and generally hitting it, such as shot peening or laser peening.

샷 피닝은 샷볼(Shot Ball)이라고 불리는 작은 금속 입자를 고속으로 피처리물의 표면에 발사하여 작은 샷볼 입자가 피처리물 표면을 강타하면서 그 표면에 압축잔류응력을 부여하는 방법이다.Shot peening is a method in which small metal balls, called shot balls, are fired at the surface of a workpiece at a high speed to impart a compressive residual stress to the surface while the small shotball particles strike the surface of the workpiece.

압축잔류응력은 소성변형으로 인해 소재가 변형된 후 외력이 모두 제거된 상태에서도 소재에 남아 있는 응력을 말하는 것으로, 피닝을 통해 피처리물 표면에 부여된 압축잔류응력으로 인해 피처리물의 피로 수명을 연장할 수 있다.Compressed residual stress refers to the stress remaining in the material even when all external forces are removed after the material is deformed due to plastic deformation, and the fatigue life of the processed object is reduced due to the compressed residual stress applied to the surface of the object through pinning. It can be extended.

샷 피닝은 특히 굽힘이나 뒤틀림을 받거나 반복하중을 받는 금속 기계부품의 내구 수명 연장에 효과적이나, 금속재료 표면의 충분한 강도와 세밀한 처리를 제공하지 못하여 정밀 부품에 적용하기에는 한계가 있다.Shot peening is particularly effective for extending the endurance life of metal mechanical parts subjected to bending, warping, or repeated loads, but it is limited in application to precision parts because it does not provide sufficient strength and detailed treatment of the metal material surface.

한편, 레이저 피닝은 피처리물의 표면에 도막층을 형성한 뒤 레이저 빔을 조사하여 생성된 플라즈마의 압력에 의해 형성된 충격파를 통해 피처리물 표면에 압축잔류응력을 부여하는 방법이다. On the other hand, laser pinning is a method of applying a compressive residual stress to the surface of the object to be processed through a shock wave formed by the pressure of the plasma generated by forming a coating layer on the surface of the object and irradiating the laser beam.

레이저 피닝은 샷 피닝보다 최대 10배 깊이까지 압축잔류응력을 생성시킬 수 있어 우수한 효과를 나타내고 있으나, 장치 및 공정 비용이 높아서 항공기 부품 등에 제한적으로 적용되고 있다.The laser pinning shows an excellent effect because it can generate a compressive residual stress up to 10 times deeper than the shot pinning, but it is limitedly applied to aircraft parts due to its high device and process cost.

초음파 피닝은 유체에 초음파를 가진시켰을 때 발생하는 캐비테이션(Cavitation)을 이용하는 방법이다. 초음파를 유체에 가진시키면 캐비티(Cavity)가 발생하고 이러한 캐비티가 붕괴될 때 충격파(Shock Wave)가 발생하여 근접된 금속표면에 충격을 주어 압축잔류응력을 부여한다.Ultrasonic pinning is a method of using cavitation, which occurs when a fluid is excited with ultrasonic waves. When ultrasonic waves are excited to the fluid, a cavity is generated, and when this cavity collapses, a shock wave is generated to impart a compressive residual stress by impacting an adjacent metal surface.

대한민국 한국공개특허 제2017-0087955호(2017.07.31. 공개)Republic of Korea Republic of Korea Patent No. 2017-0087955 (released on July 31, 2017)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 음향 유동(Acoustic Streaming)을 제한하여 캐비티(cavity)에 의한 피닝 효과를 높일 수 있는 초음파 피닝 장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, a technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ultrasonic pinning device capable of increasing the pinning effect by a cavity by limiting acoustic streaming.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 유체에 접촉되는 대상 표면을 초음파 피닝하는 초음파 피닝 장치로서, 프로브 본체부; 상기 프로브 본체부의 일단부에 연장 형성되고, 초음파를 방사하여 상기 유체에 캐비티(cavity)와 음향 유동을 발생시키는 프로브 팁부; 그리고 상기 프로브 팁부가 삽입되도록 축방향으로 관통 형성되어 양단부가 개방되는 중공부를 가지고, 일단부는 상기 대상 표면에 접촉되어 상기 중공부에 수용되는 상기 유체에 발생하는 상기 음향 유동을 제한하여 상기 캐비티가 상기 중공부 외부로 유출되는 것이 방지되도록 하는 덮개부를 포함하는 초음파 피닝 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is an ultrasonic pinning device for ultrasonic pinning a target surface in contact with a fluid, the probe body portion; A probe tip portion formed at one end of the probe main body portion and radiating ultrasonic waves to generate a cavity and an acoustic flow in the fluid; In addition, the probe tip portion is formed to penetrate through the axial direction and has a hollow portion at which both ends are opened, and one end is in contact with the target surface to limit the acoustic flow generated in the fluid received in the hollow portion so that the cavity is the It provides an ultrasonic pinning device including a cover portion to prevent the outflow of the hollow portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 중공부와 상기 프로브 팁부의 외주면 중에서 적어도 어느 하나에 제공되어 외력에 의하여 탄성 변형되면서 상기 프로브 팁부와 상기 중공부 사이에 간격이 유지되도록 하는 탄성부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the elastic portion is provided on at least one of the outer circumferential surface of the hollow portion and the probe tip portion, and elastically deformed by an external force to further maintain a gap between the probe tip portion and the hollow portion. have.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 덮개부는 상기 덮개부의 외측에서 상기 중공부의 내부로 유체가 공급되도록 상기 덮개부를 관통하여 형성되는 유체 공급유로를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cover portion may have a fluid supply passage formed through the cover portion so that fluid is supplied from the outside of the cover portion to the inside of the hollow portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 덮개부의 일단부는 상기 대상 표면에 밀착되도록 상기 대상 표면의 곡률과 동일한 곡률로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, one end of the cover portion may be formed with a curvature equal to the curvature of the target surface so as to be in close contact with the target surface.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 덮개부는 상기 대상 표면에 밀착되도록 곡률이 변동될 수 있는 탄성소재로 형성되는 접촉부와, 상기 접촉부의 상부에 구비되는 바디부를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cover portion may have a contact portion formed of an elastic material whose curvature can be varied so as to be in close contact with the target surface, and a body portion provided above the contact portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 덮개부는 상기 대상 표면의 곡률의 영향을 받지 않게 상기 덮개부의 타단부에서 상기 덮개부의 일단부 방향으로 갈수록 단면적이 감소하도록 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cover portion may be formed to decrease in cross-sectional area from the other end of the cover portion toward one end portion of the cover portion so as not to be affected by curvature of the target surface.

본 발명의 실시예에 있어서, 일단부는 상기 프로브 본체부에 결합되고 타단부는 상기 덮개부에 결합되어 상기 덮개부가 상기 프로브 본체부에 착탈 가능하게 고정되도록 하는 고정부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, one end portion is coupled to the probe body portion and the other end is further coupled to the cover portion may further include a fixing portion to be detachably fixed to the probe body portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 고정부는 상기 프로브 팁부의 길이 방향으로 배치되는 연결부와, 상기 연결부에서 상기 프로브 본체부 쪽으로 절곡 연장되어 상기 프로브 본체부에 결합되는 제1결합부와, 상기 연결부에서 상기 덮개부 쪽으로 절곡 연장되어 상기 덮개부에 결합되는 제2결합부를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fixing portion is a connection portion disposed in the longitudinal direction of the probe tip portion, a first coupling portion extending from the connection portion toward the probe body portion and coupled to the probe body portion, the connection portion It may have a second coupling portion that is bent toward the cover portion and coupled to the cover portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 고정부는 상기 제1결합부의 일단부에 구비되는 제1자석과, 상기 제2결합부의 일단부에 구비되는 제2자석을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fixing portion may have a first magnet provided at one end of the first coupling portion and a second magnet provided at one end of the second coupling portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프로브 본체부는 상기 프로브 본체부의 외주면에 돌출 형성되고 상기 덮개부의 상부에 밀착되어 상기 덮개부를 상기 대상 표면으로 가압함과 동시에 상기 프로브 팁부의 일단부와 상기 대상 표면 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 걸림턱을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the probe body portion is formed to protrude on the outer circumferential surface of the probe body portion and is in close contact with the upper portion of the cover portion to press the cover portion to the target surface and at the same time between one end of the probe tip portion and the target surface. It may have a locking jaw to keep the interval of the constant.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 덮개부의 상부와 상기 걸림턱의 사이에 구비되고, 상기 프로브 팁부의 진동을 흡수하여 상기 진동이 상기 덮개부로 전달되지 않도록 하는 댐핑부를 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, it may be provided between the upper portion of the cover portion and the locking jaw, and may include a damping portion that absorbs vibration of the probe tip portion and prevents the vibration from being transmitted to the cover portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 댐핑부는 상기 덮개부의 타단부에 링 형상으로 결합되는 고정 플랜지와, 상기 고정 플랜지로부터 높이 방향으로 이격되는 유동 플랜지와, 상기 고정 플랜지와 상기 유동 플랜지 사이에 구비되는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 감싸도록 상기 고정 플랜지와 상기 유동 플랜지 사이에 설치되고, 길이 방향으로 신축되는 신축커버를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the damping portion is provided between a fixed flange coupled to the other end of the cover portion in a ring shape, a flow flange spaced apart from the fixed flange in a height direction, and provided between the fixed flange and the flow flange It may have an elastic member and an elastic cover which is installed between the fixed flange and the flow flange so as to surround the elastic member, and extends and contracts in the longitudinal direction.

본 발명의 실시예에 따르면, 초음파를 방사하는 프로브 팁부를 덮개부로 감싸서 음향 유동(Acoustic Streaming)을 제한함으로써 초음파 방사에 의해 발생하는 캐비티(cavity)가 주변으로 분산되지 않고 덮개부의 내부에 국한되도록 하여 초음파 피닝 효과를 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by limiting the acoustic flow (Acoustic Streaming) by wrapping the probe tip portion that emits ultrasonic waves to the cover portion, so that the cavity generated by ultrasonic radiation is not distributed to the periphery but is limited to the inside of the cover portion. The ultrasonic pinning effect can be enhanced.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the invention.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치가 대상물의 대상 표면을 초음파 피닝하기 위하여 설치된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부가 생략된 경우의 음향 유동을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치의 변형예를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부의 변형예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부의 다른 변형예를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부의 또 다른 변형예를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 고정부가 설치되는 예를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치의 프로브 본체부와 덮개부의 결합예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 댐핑부가 구비되는 예를 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing a state in which the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed to ultrasonic pin the target surface of an object.
2 is an exemplary view showing an acoustic flow when the lid part is omitted in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a modification of the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a modification of the lid portion in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing another modification of the lid portion in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view showing another modification of the lid portion in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view showing an example in which the fixing part is installed in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
9 is an exemplary view showing a combined example of the probe body portion and the lid portion of the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
10 is an exemplary view showing an example in which a damping unit is provided in the ultrasonic pinning apparatus according to the second embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected”, but also “indirectly connected” with another member in between. It also includes the case where it is. Also, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further provided, not excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms “include” or “have” are intended to indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치가 대상물의 대상 표면을 초음파 피닝하기 위하여 설치된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부가 생략된 경우의 음향 유동을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is an exemplary view showing a state in which the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed to ultrasonic pin the target surface, and FIG. 2 is a cover in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention It is an exemplary view showing the acoustic flow when the addition is omitted, Figure 3 is a schematic view showing the configuration of the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 초음파 피닝 장치(10)는 프로브 본체부(100), 프로브 팁부(200) 및 덮개부(300)를 포함할 수 있다.1 to 3, the ultrasonic pinning device 10 may include a probe body portion 100, a probe tip portion 200, and a cover portion 300.

본 발명의 일 실시예가 위에서 나열된 구성들을 포함한다는 의미는 이들 구성으로만 이루어진다는 뜻이 아니라 이들 구성을 기본적으로 포함한다는 뜻으로, 이외에도 다른 구성(예컨대, 초음파 피닝 장치에서 널리 알려진 공지기술)을 포함할 수 있다는 의미이지만, 공지기술에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The fact that an embodiment of the present invention includes the above-listed configurations does not mean that only these configurations are included, but that these configurations are basically included, and other configurations (eg, well-known techniques widely known in ultrasonic pinning devices) are included. Although it is meant to do so, the detailed description of the known technology is omitted because it may obscure the subject matter of the present invention.

본 발명은 유체(1)에 접촉되고 금속으로 이루어지는 대상 표면(21)을 초음파를 이용하여 캐비테이션 피닝하기 위한 장치로서, 이 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 대상물(20)에서 피닝 처리가 필요한 표면(이하, “대상 표면(21)”이라 한다)에 초음파를 방사하여 유체(1)에 캐비티(cavity)(C)를 발생시켜 대상 표면(21)을 캐비테이션 피닝할 수 있다. 여기서, 대상물(20)은 유체(1)가 저장 또는 충전될 수 있는 형태일 수 있고, 원자로를 예로 들 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention is a device for cavitation pinning of a target surface 21 made of metal in contact with a fluid 1 using ultrasonic waves, which is a surface that requires a pinning treatment on an object 20 as shown in FIG. 1. The target surface 21 can be cavitation pinned by generating a cavity C in the fluid 1 by emitting ultrasonic waves (hereinafter, referred to as “target surface 21”). Here, the object 20 may be in a form in which the fluid 1 can be stored or filled, and the reactor may be exemplified, but is not limited thereto.

캐비테이션 피닝은 액체 환경을 갖는 대상 표면(21)에 기포를 제공하는 과정을 수반하는데, 초음파에 의해 생성된 기포가 붕괴되면서 대상 표면(21)에 충격력을 작용시켜 대상 표면(21)을 캐비테이션 피닝할 수 있다.Cavitation pinning involves the process of providing air bubbles to a target surface 21 having a liquid environment. As the bubbles generated by ultrasonic waves collapse, the target surface 21 is subjected to cavitation pinning by applying an impact force to the target surface 21. Can be.

프로브 팁부(200)는 프로브 본체부(100)의 일단부에서 대상 표면(21) 쪽을 향해 소정 길이로 연장 형성되는 구성으로서, 프로브 팁부(200)와 프로브 본체부(100)는 일체로 형성될 수 있다.The probe tip portion 200 is configured to extend from one end of the probe body portion 100 toward a target surface 21 to a predetermined length, and the probe tip portion 200 and the probe body portion 100 may be integrally formed. Can be.

프로브 팁부(200)는 대상 표면(21)을 향해 초음파를 방사할 수 있다. 프로브 팁부(200)가 초음파를 방사하면 프로브 팁부(200)는 미세하게 가진될 수 있으며, 프로브 팁부(200)에서 방사된 초음파는 프로브 팁부(200) 주변에 채워진 유체(1)를 진동시켜 캐비티와 음향 유동(Acoustic Streaming)(AS)을 발생시킬 수 있다. 즉, 초음파 가진 시에는 캐비티 생성뿐만 아니라 음향 유동도 동시에 발생하게 되며, 음향 유동은 프로브 팁부(200) 단면으로부터 외부로 분산하는 방향으로 발생한다.The probe tip unit 200 may emit ultrasonic waves toward the target surface 21. When the probe tip portion 200 emits ultrasonic waves, the probe tip portion 200 may be finely excited, and the ultrasonic waves emitted from the probe tip portion 200 vibrate the fluid 1 filled around the probe tip portion 200 to vibrate the cavity. Acoustic Streaming (AS) may be generated. That is, upon ultrasonic excitation, not only the cavity is generated, but also acoustic flow occurs simultaneously, and the acoustic flow occurs in the direction of dispersing from the end surface of the probe tip 200 to the outside.

여기서, 유체(1)는 일반적으로 원자로의 냉각수로 쓰이는 물이 사용될 수 있으나, 물 이외의 다른 액체도 필요에 따라 사용할 수 있다.Here, as the fluid 1, water used as cooling water of a nuclear reactor may be generally used, but liquids other than water may be used as necessary.

한편, 덮개부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 프로브 팁부(200)를 감싸도록 내부에 소정의 직경을 갖는 중공부(310)가 축방향으로 관통 형성될 수 있고 그 양단부는 개방될 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 3, the cover portion 300 may have a hollow portion 310 having a predetermined diameter therein in the axial direction so as to surround the probe tip portion 200, and both ends thereof may be opened. have.

중공부(310)는 프로브 팁부(200)의 직경에 대응하도록 형성될 수 있으며, 프로브 팁부(200)의 외주면과 일정한 유격을 유지하도록 이격될 수 있다. The hollow portion 310 may be formed to correspond to the diameter of the probe tip portion 200, and may be spaced apart to maintain a constant clearance from the outer peripheral surface of the probe tip portion 200.

또한 중공부(310)는 도 3에 도시된 바와 같이 프로브 팁부(200)의 형상에 맞추어 프로브 팁부(200)의 외주면의 경사도에 대응하도록 그 내부에 경사면이 형성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 평면으로 형성될 수도 있는바, 이는 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다.In addition, the hollow portion 310 may be formed with an inclined surface therein to correspond to the inclination of the outer circumferential surface of the probe tip portion 200 according to the shape of the probe tip portion 200, as shown in FIG. As it may be formed in a plane, it can be appropriately selected according to the needs.

또한, 프로브 팁부(200)가 중공부(310)를 통해 덮개부(300)에 삽입된 후 초음파를 이용한 캐비테이션 피닝을 위하여 덮개부(300)의 일단부(320)는 대상 표면(21)에 접촉될 수 있다. In addition, after the probe tip part 200 is inserted into the cover part 300 through the hollow part 310, one end 320 of the cover part 300 contacts the target surface 21 for cavitation pinning using ultrasound. Can be.

도 2에서 보는 바와 같이, 만일, 덮개부(300)의 구성이 생략된 경우, 초음파에 의해 발생하는 캐비티(C)들은 음향 유동(AS)과 함께 외부로 분산되기 때문에, 피닝 대상 표면(21) 부위에 형성된 캐비티들의 밀도를 감소시켜 캐비티에 의한 피닝 효과를 제한시키는 문제점이 있다.As shown in FIG. 2, if the configuration of the lid part 300 is omitted, the cavity C generated by the ultrasonic waves is dispersed to the outside together with the acoustic flow AS, and thus the surface to be pinned 21 There is a problem of limiting the pinning effect by the cavity by reducing the density of the cavities formed in the site.

그러나, 본 발명에서는 덮개부(300)의 일단부(320)가 대상 표면(21)에 접촉됨에 따라 초음파에 의해 발생한 캐비티 및 음향 유동이 중공부(310)의 외부로 빠져 나가지 않고 덮개부(300)의 내부에 가두어질 수 있다. 이처럼, 덮개부(300)에 의해 대상 표면(21)과의 틈새가 차폐될 수 있기 때문에 음향 유동이 제한되어 중공부 내부에 발생한 모든 캐비티들이 중공부(310) 내부에 있는 대상 표면(21)에 집중적으로 전달될 수 있어 캐비테이션 피닝 효과는 극대화될 수 있다. 더하여, 음향 유동에 의해 발생하는 수퍼캐비티(supercavity)의 발생을 억제하여 초음파 피닝 효과를 높일 수도 있다.However, in the present invention, as one end portion 320 of the cover portion 300 contacts the target surface 21, the cavity and acoustic flow generated by ultrasonic waves do not escape to the outside of the hollow portion 310, and the cover portion 300 ). As described above, since the gap with the target surface 21 may be shielded by the cover part 300, acoustic flow is limited, so that all cavities generated inside the hollow part are applied to the target surface 21 inside the hollow part 310. Since it can be delivered intensively, the effect of cavitation pinning can be maximized. In addition, it is also possible to suppress the generation of supercavities generated by acoustic flow, thereby enhancing the ultrasonic pinning effect.

한편, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치의 변형예를 나타낸 예시도인데, 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예는 프로브 팁부(200)와 덮개부(300) 사이에 제공되는 탄성부(400)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, FIG. 4 is an exemplary view showing a modified example of the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, an embodiment of the present invention includes a probe tip part 200 and a cover part 300 It may further include an elastic portion 400 provided between.

탄성부(400)는 덮개부(300)의 중공부(310)와 프로브 팁부(200)의 외주면 중에서 적어도 어느 하나에 제공될 수 있다. 즉, 탄성부(400)는 중공부(310)에만 돌출되도록 제공될 수도 있고, 프로브 팁부(200)의 외주면에만 돌출되도록 제공될 수도 있으며, 양측에 모두 제공될 수도 있다.The elastic part 400 may be provided on at least one of the hollow part 310 of the cover part 300 and the outer circumferential surface of the probe tip part 200. That is, the elastic part 400 may be provided to protrude only from the hollow part 310, or may be provided to protrude only from the outer circumferential surface of the probe tip part 200, or may be provided on both sides.

탄성부(400)는 프로브 팁부(200)와 덮개부(300)의 중공부(310) 사이에 간격이 유지되도록 할 수 있다.The elastic part 400 may maintain a gap between the probe tip part 200 and the hollow part 310 of the cover part 300.

그리고, 탄성부(400)는 덮개부(300)의 일단부가 대상 표면(21)에 접촉될 때 대상 표면(21)으로부터 받는 반력에 의해 덮개부(300)가 프로브 팁부(200)에 가할 수 있는 충격력을 완충시킬 수 있다.In addition, the elastic part 400 may be applied to the probe tip part 200 by the reaction part 300 by the reaction force received from the target surface 21 when one end of the cover part 300 contacts the target surface 21. Shock force can be buffered.

또한, 탄성부(400)는 프로브 팁부(200)가 덮개부(300)의 중공부(310)에 삽입될 때 프로브 팁부(200)의 외주면이 중공부(310)의 내면과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 덮개부(300)의 일단부(320)가 대상 표면(21)에 밀착된 상태에서 프로브 팁부(200)가 대상 표면(21) 쪽으로 더 가압되더라도 탄성부(400)는 탄성 수축하면서 프로브 팁부(200)에 의한 가압력을 완충시키고, 프로브 팁부(200)가 덮개부(300)의 중공부(310)에 부딛히지 않도록 함으로써 프로브 팁부(200) 및 덮개부(300)의 중공부(310)가 손상되지 않도록 할 수 있다. In addition, the elastic part 400 prevents the outer peripheral surface of the probe tip part 200 from colliding with the inner surface of the hollow part 310 when the probe tip part 200 is inserted into the hollow part 310 of the cover part 300. Can be. And, even if the probe tip portion 200 is further pressed toward the target surface 21 in the state where one end 320 of the cover portion 300 is in close contact with the target surface 21, the elastic part 400 elastically contracts while the probe tip part The probe tip portion 200 and the hollow portion 310 of the cover portion 300 are buffered by buffering the pressing force by 200 and preventing the probe tip portion 200 from hitting the hollow portion 310 of the cover portion 300. You can avoid damage.

그리고, 도 4에서 보는 바와 같이, 덮개부(300)에는 별도의 유체 공급유로(330)가 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, a separate fluid supply flow path 330 may be formed in the cover part 300.

본 발명의 실시예에 따른 초음파 피닝 장치는 원자로와 같이 유체가 충전되어 있는 대상 표면(21)을 캐비테이션 피닝하게 되지만, 유체가 없거나, 유체의 양이 부족한 경우 외부에서 유체를 덮개부(300) 내부에 공급할 필요가 있다.The ultrasonic pinning apparatus according to the embodiment of the present invention cavitation pins the target surface 21 filled with fluid, such as a nuclear reactor, but when there is no fluid or the amount of fluid is insufficient, the fluid is covered inside the cover part 300 Need to supply.

유체 공급유로(330)는 덮개부(300)의 외측에서 중공부(310)의 내부에 유체가 공급되도록 덮개부(300)를 관통하여 형성될 수 있다.The fluid supply passage 330 may be formed through the cover part 300 so that fluid is supplied to the inside of the hollow part 310 from the outside of the cover part 300.

일 예로, 유체 공급유로(330)는 덮개부(300)의 타단부(321)로부터 덮개부(300)의 내부를 통해 중공부(310)의 일단부(320)로 길게 형성될 수 있으며, 유체를 공급하는 유체 공급기(미도시)와 연결되어 외부의 유체를 제공받을 수 있다. 유체 공급유로(330)를 통해 중공부(310)로 공급되는 유체는 중공부(310)에 저장될 수 있다.For example, the fluid supply flow path 330 may be formed to be long from the other end 321 of the cover portion 300 to the one end portion 320 of the hollow portion 310 through the interior of the cover portion 300, the fluid It is connected to a fluid supply (not shown) for supplying external fluid. The fluid supplied to the hollow part 310 through the fluid supply passage 330 may be stored in the hollow part 310.

이와 같이 유체 공급유로(330)는 유체가 없는 대상물(20)에서도 덮개부(300) 내부의 중공부(310)로 유체를 공급하여 초음파를 이용한 캐비테이션 피닝을 수행할 수 있도록 해준다.As described above, the fluid supply flow path 330 supplies fluid to the hollow portion 310 inside the cover part 300 even in the object 20 without fluid to perform cavitation pinning using ultrasound.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부의 변형예를 나타낸 예시도이다.5 is an exemplary view showing a modification of the lid portion in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부(300)의 일단부(320)가 대상 표면(21)에 밀착되도록, 덮개부(300)의 일단부(320)는 대상 표면(21)의 곡률과 동일한 곡률로 형성될 수 있다. 이를 통해, 덮개부(300)와 대상 표면(21)과의 접촉 면적이 최대화되어 차폐효과가 증가될 수 있으며, 중공부(310)의 캐비티 및 음향 유동은 중공부(310)의 외부로 빠져 나가지 못하고 중공부(310)의 내부에 국한될 수 있다.As shown in FIG. 5, one end 320 of the cover 300 is a target surface so that one end 320 of the cover 300 according to an embodiment of the present invention is in close contact with the target surface 21 It may be formed of the same curvature of (21). Through this, the contact area between the cover part 300 and the target surface 21 is maximized to increase the shielding effect, and the cavity and acoustic flow of the hollow part 310 does not escape to the outside of the hollow part 310. It can not be limited to the interior of the hollow portion 310.

대상 표면(21)은 평면으로 이루어질 수도 있지만, 경우에 따라 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 이루어지기도 하므로, 이 경우에도 덮개부(300)의 일단부(320)와 대상 표면(21) 사이의 밀착력이 우수하도록 덮개부(300)의 일단부(320)는 대상 표면(21)의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.The target surface 21 may be made of a flat surface, but in some cases, it may also be formed of a curved surface having a predetermined curvature, so even in this case, the adhesive force between the end portion 320 of the cover part 300 and the target surface 21 is To be excellent, one end portion 320 of the cover part 300 may be formed to have the same curvature as the curvature of the target surface 21.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부의 다른 변형예를 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary view showing another modification of the lid portion in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 6에서 보는 바와 같이, 덮개부(300)는 대상 표면(21)에 밀착되도록 곡률이 변동될 수 있는 탄성소재로 형성되는 접촉부(350)와, 접촉부(350)의 상부에 구비되는 바디부(360)를 가질 수 있다. 접촉부(350)가 탄성소재로 이루어짐에 따라, 덮개부(300)와 대상 표면(21) 간의 차폐 효과는 더욱 높아질 수 있다.As shown in FIG. 6, the cover portion 300 includes a contact portion 350 formed of an elastic material whose curvature can be varied so as to be in close contact with the target surface 21, and a body portion 360 provided on the upper portion of the contact portion 350 ). As the contact portion 350 is made of an elastic material, the shielding effect between the cover portion 300 and the target surface 21 may be further increased.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 덮개부의 또 다른 변형예를 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary view showing another modification of the lid portion in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 7에서 보는 바와 같이, 덮개부(300)는 대상 표면(21)의 곡률에 영향을 받지 않도록 덮개부(300)의 타단부(321)에서 덮개부(300)의 일단부(320) 방향으로 갈수록 단면적이 감소하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 덮개부(300)는 원뿔형 구조로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 7, the cover portion 300 is directed toward the end portion 320 of the cover portion 300 from the other end portion 321 of the cover portion 300 so as not to be affected by the curvature of the target surface 21. It may be formed so that the cross-sectional area decreases gradually. For example, the cover part 300 may be formed in a conical structure.

본 실시예에 따르면 덮개부(300)의 일단부(320)의 면적이 크게 줄어들기 때문에 대상 표면(21)의 곡률에 영향을 덜 받을 수 있고 이에 따라 덮개부(300)의 일단부(320)와 대상 표면(21) 간의 밀착력이 증대될 수 있다. According to the present embodiment, since the area of the one end portion 320 of the cover portion 300 is greatly reduced, the curvature of the target surface 21 may be less affected, and accordingly, one end portion 320 of the cover portion 300 The adhesion between and the target surface 21 may be increased.

더하여, 덮개부(300)의 일단부에 국부적으로 원형의 구조 및 변형구조물을 제공하여 밀착력을 증대시킬 수도 있다.In addition, it is also possible to increase the adhesion by providing a locally circular structure and a deformable structure at one end of the cover part 300.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 고정부가 설치되는 예를 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary view showing an example in which the fixing part is installed in the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 피닝 장치(10)는 고정부(500)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the ultrasonic pinning apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may further include a fixing part 500.

고정부(500)는 덮개부(300)가 움직이지 않고 프로브 본체부(100)에 고정되도록 할 수 있다.The fixing part 500 may allow the cover part 300 to be fixed to the probe body part 100 without moving.

프로브 팁부(200)는 초음파를 방사할 때 가진되어 미세하게 진동되므로 덮개부(300)가 고정되지 않는 경우 덮개부(300) 역시 진동에 의해 움직일 수 있다. 따라서, 덮개부(300)는 움직이지 않는 프로브 본체부(100)에 착탈 가능하게 고정되는 것이 좋다.When the probe tip portion 200 is excited when emitting ultrasonic waves and vibrates finely, when the cover portion 300 is not fixed, the cover portion 300 may also move by vibration. Therefore, it is preferable that the cover part 300 is detachably fixed to the probe body part 100 that does not move.

고정부(500)는 일단부가 프로브 본체부(100)에 결합되고 타단부는 덮개부(300)에 결합될 수 있으며, 구체적으로 고정부(500)는 연결부(510), 제1결합부(520) 및 제2결합부(530)를 가질 수 있다.The fixing part 500 may have one end coupled to the probe body 100 and the other end coupled to the cover 300, specifically, the fixing part 500 includes a connection part 510 and a first coupling part 520. ) And the second coupling portion 530.

연결부(510)는 프로브 팁부(200)의 길이 방향으로 배치될 수 있다. The connection part 510 may be disposed in the longitudinal direction of the probe tip part 200.

제1결합부(520)는 연결부(510)의 일단부에서 프로브 본체부(100) 쪽으로 절곡 연장되어 프로브 본체부(100)에 결합될 수 있다. The first coupling part 520 may be bent from the one end of the connection part 510 toward the probe body part 100 and coupled to the probe body part 100.

그리고, 제2결합부(530)는 연결부(510)의 타단부에서 덮개부(300) 쪽으로 절곡 연장되어 덮개부(300)에 결합될 수 있다. In addition, the second coupling part 530 may be bent from the other end of the connection part 510 toward the cover part 300 to be coupled to the cover part 300.

또한, 고정부(500)는 제1결합부(520)의 일단부에 구비되는 제1자석(521)과, 제2결합부(530)의 일단부에 구비되는 제2자석(531)을 가질 수 있다. 제1결합부(520)에 제1자석(521)이 구비됨으로써, 제1결합부(520)는 프로브 본체부(100)에 쉽고 간편하게 착탈될 수 있다. 그리고, 제2결합부(530)에 제2자석(531)이 구비됨으로써, 제2결합부(530)는 덮개부(300)에 쉽고 간편하게 착탈될 수 있으며, 이를 통해, 고정부(500)는 덮개부(300)가 프로브 본체부(100)에 착탈 가능하게 고정되도록 할 수 있다.In addition, the fixing part 500 has a first magnet 521 provided at one end of the first coupling part 520 and a second magnet 531 provided at one end of the second coupling part 530. Can be. Since the first magnet 521 is provided in the first coupling portion 520, the first coupling portion 520 can be easily and easily detached from the probe body portion 100. And, by providing the second magnet 531 in the second coupling portion 530, the second coupling portion 530 can be easily and easily detached from the cover portion 300, through which, the fixing portion 500 is The cover part 300 may be fixed to the probe body part 100 to be detachably attached.

한편, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 피닝 장치의 프로브 본체부와 덮개부의 결합예를 나타낸 예시도이다.On the other hand, Figure 9 is an exemplary view showing a combined example of the probe body portion and the lid portion of the ultrasonic pinning apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 9에서 보는 바와 같이, 프로브 본체부(100)는 걸림턱(110)을 가질 수 있다. 걸림턱(110)은 프로브 본체부(100)의 외주면에 돌출 형성될 수 있으며, 덮개부(300)의 상부에 밀착되어 덮개부(300)를 대상 표면(21)으로 가압함과 동시에 프로브 팁부(200)의 일단부(210)와 대상 표면(21) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 9, the probe main body 100 may have a locking jaw 110. The locking jaw 110 may be formed to protrude on the outer circumferential surface of the probe body portion 100, and is in close contact with the upper portion of the cover portion 300 to press the cover portion 300 onto the target surface 21 and at the same time, the probe tip portion ( The distance between one end 210 of 200 and the target surface 21 may be maintained constant.

여기서, 걸림턱(110)의 하부에는 얼라인 돌기(111)가 원주방향으로 더 돌출 형성될 수 있으며, 덮개부(300)의 상부에는 얼라인 돌기(111)에 대응되도록 원주방향으로 얼라인 홈(301)이 더 형성될 수 있다. 얼라인 돌기(111)가 얼라인 홈(301)에 결합되면, 프로브 본체부(100), 프로브 팁부(200) 및 덮개부(300)는 동일한 중심을 가지도록 배치될 수 있다.Here, the alignment protrusion 111 may be further protruded in the circumferential direction at the lower portion of the locking jaw 110, and the alignment groove in the circumferential direction to correspond to the alignment protrusion 111 at the upper portion of the cover part 300. 301 may be further formed. When the alignment protrusion 111 is coupled to the alignment groove 301, the probe body portion 100, the probe tip portion 200 and the cover portion 300 may be arranged to have the same center.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 피닝 장치에서 댐핑부가 구비되는 예를 나타낸 예시도이다.10 is an exemplary view showing an example in which a damping unit is provided in the ultrasonic pinning apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 초음파 피닝 장치는 댐핑부(600)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 10, the ultrasonic pinning device may include a damping part 600.

댐핑부(600)는 덮개부(300)의 상부와 걸림턱(110)의 사이에 구비될 수 있다. 댐핑부(600)는 프로브 팁부(200)의 진동을 흡수하여 진동이 덮개부(300)로 전달되지 않도록 할 수 있다.The damping part 600 may be provided between the upper portion of the cover part 300 and the locking jaw 110. The damping part 600 absorbs the vibration of the probe tip part 200 so that vibration is not transmitted to the cover part 300.

댐핑부(600)는 전체적인 형상이 링 형상을 가지며 덮개부(300)의 상면에 고정 설치될 수 있다. 구체적으로, 댐핑부(600)는 고정 플랜지(610), 유동 플랜지(620), 탄성부재(630) 및 신축커버(640)를 가질 수 있다.The overall damping portion 600 has a ring shape and may be fixedly installed on the upper surface of the cover portion 300. Specifically, the damping part 600 may have a fixed flange 610, a flow flange 620, an elastic member 630, and an elastic cover 640.

고정 플랜지(610)는 링 형상을 가지며, 덮개부(300)의 타단부의 상면에 고정 결합될 수 있다. The fixing flange 610 has a ring shape and may be fixedly coupled to the upper surface of the other end of the cover part 300.

유동 플랜지(620)는 고정 플랜지(610)로부터 높이 방향으로 소정 높이만큼 이격되게 배치될 수 있으며, 걸림턱(110)의 하부에 밀착될 수 있다.The flow flange 620 may be disposed to be spaced apart from the fixed flange 610 by a predetermined height in the height direction, and may be in close contact with the lower portion of the locking jaw 110.

탄성부재(630)는 고정 플랜지(610)와 유동 플랜지(620) 사이에 구비될 수 있으며, 유동 플랜지(620)를 상측으로 탄발 지지할 수 있다.The elastic member 630 may be provided between the fixed flange 610 and the flow flange 620, and the flow flange 620 may be supported in an upward direction.

신축커버(640)는 탄성부재(630)가 외부로 노출되지 않도록 탄성부재(630)를 감싸도록 고정 플랜지(610)와 유동 플랜지(620) 사이에 설치될 수 있다. 신축커버(640)는 덮개부(300)의 길이방향으로 신축될 수 있는데, 예를 들면, 주름이 형성되는 벨로우즈 형태로 형성될 수 있다. The elastic cover 640 may be installed between the fixed flange 610 and the flow flange 620 to surround the elastic member 630 so that the elastic member 630 is not exposed to the outside. Stretch cover 640 may be stretched in the longitudinal direction of the cover portion 300, for example, may be formed in the form of a bellows wrinkles are formed.

따라서, 프로브 팁부(200)가 덮개부(300)의 중공부(310)에 삽입될 때 걸림턱(110)에 의해 유동 플랜지(620)가 가압되면 탄성부재(630)가 탄성 압축되기 때문에 프로브 팁부(200)가 덮개부(300)에 충돌하는 것이 방지될 수 있다. Therefore, when the probe tip portion 200 is inserted into the hollow portion 310 of the cover portion 300 when the flow flange 620 is pressed by the locking jaw 110, the elastic member 630 is elastically compressed, so the probe tip portion The 200 may be prevented from colliding with the cover part 300.

또한, 댐핑부(600)는 프로브 팁부(200)가 삽입 후에는 프로브 팁부(200)의 진동이 덮개부(300)에 전달되지 않도록 할 수 있다.In addition, the damping part 600 may prevent vibration of the probe tip part 200 from being transmitted to the cover part 300 after the probe tip part 200 is inserted.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

1: 유체 10: 초음파 피닝 장치
20: 대상물 21: 대상 표면
100: 프로브 본체부 110: 걸림턱
200: 프로브 팁부 300: 덮개부
310: 중공부 320: (덮개부의) 일단부
330: 유체 공급유로 350: 접촉부
360: 바디부 400: 탄성부
500: 고정부 510: 연결부
520: 제1결합부 521: 제1자석
530: 제2결합부 531: 제2자석
600: 댐핑부 610: 고정 플랜지
620: 유동 플랜지 630: 탄성부재
640: 신축커버1: fluid 10: ultrasonic pinning device
20: object 21: object surface
100: probe body 110: locking jaw
200: probe tip portion 300: cover portion
310: hollow portion 320: (cover portion) one end
330: fluid supply passage 350: contact
360: body portion 400: elastic portion
500: fixing portion 510: connecting portion
520: first coupling portion 521: first magnet
530: second coupling portion 531: second magnet
600: damping portion 610: fixed flange
620: flow flange 630: elastic member
640: new cover

Claims (12)

유체에 접촉되는 대상 표면을 초음파 피닝하는 초음파 피닝 장치로서,
프로브 본체부;
상기 프로브 본체부의 일단부에 연장 형성되고, 초음파를 방사하여 상기 유체에 캐비티(cavity)와 음향 유동을 발생시키는 프로브 팁부; 그리고
상기 프로브 팁부가 삽입되도록 축방향으로 관통 형성되어 양단부가 개방되는 중공부를 가지고, 일단부는 상기 대상 표면에 접촉되어 상기 중공부에 수용되는 상기 유체에 발생하는 상기 음향 유동을 제한하여 상기 캐비티가 상기 중공부 외부로 유출되는 것이 방지되도록 하는 덮개부를 포함하는 초음파 피닝 장치.An ultrasonic pinning device for ultrasonic pinning a target surface in contact with a fluid,
A probe body part;
A probe tip portion formed at one end of the probe body portion and radiating ultrasound to generate a cavity and an acoustic flow in the fluid; And
The cavity is formed through the axial direction so that the probe tip portion is inserted, and has a hollow portion at which both ends are opened, and one end is in contact with the target surface to limit the acoustic flow generated in the fluid received in the hollow portion so that the cavity is the hollow. An ultrasonic pinning device including a cover portion to prevent leakage from outside the portion. 제1항에 있어서,
상기 중공부와 상기 프로브 팁부의 외주면 중에서 적어도 어느 하나에 제공되어 외력에 의하여 탄성 변형되면서 상기 프로브 팁부와 상기 중공부 사이에 간격이 유지되도록 하는 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
The ultrasonic pinning device further comprises an elastic portion provided on at least one of the outer circumferential surfaces of the hollow portion and the probe tip portion and elastically deformed by an external force to maintain a gap between the probe tip portion and the hollow portion. 제1항에 있어서,
상기 덮개부는 상기 덮개부의 외측에서 상기 중공부의 내부로 유체가 공급되도록 상기 덮개부를 관통하여 형성되는 유체 공급유로를 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
The cover portion is an ultrasonic pinning device characterized in that it has a fluid supply passage formed through the cover portion so that the fluid is supplied to the inside of the hollow portion from the outside of the cover portion. 제1항에 있어서,
상기 덮개부의 일단부는 상기 대상 표면에 밀착되도록 상기 대상 표면의 곡률과 동일한 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
An ultrasonic pinning device, characterized in that one end of the cover portion is formed with a curvature equal to the curvature of the target surface so as to be in close contact with the target surface. 제1항에 있어서,
상기 덮개부는
상기 대상 표면에 밀착되도록 곡률이 변동될 수 있는 탄성소재로 형성되는 접촉부와,
상기 접촉부의 상부에 구비되는 바디부를 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
The cover portion
A contact portion formed of an elastic material whose curvature can be varied to be in close contact with the target surface,
Ultrasonic pinning device, characterized in that it has a body portion provided on the upper portion of the contact. 제1항에 있어서,
상기 덮개부는 상기 대상 표면의 곡률의 영향을 받지 않게 상기 덮개부의 타단부에서 상기 덮개부의 일단부 방향으로 갈수록 단면적이 감소하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
The cover portion is formed so that the cross-sectional area decreases toward the end portion of the cover portion from the other end of the cover portion so as not to be affected by the curvature of the target surface. 제1항에 있어서,
일단부는 상기 프로브 본체부에 결합되고 타단부는 상기 덮개부에 결합되어 상기 덮개부가 상기 프로브 본체부에 착탈 가능하게 고정되도록 하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
One end portion is coupled to the probe body portion and the other end is coupled to the cover portion ultrasonic pinning device further comprises a fixing portion to be detachably fixed to the probe body portion. 제7항에 있어서,
상기 고정부는
상기 프로브 팁부의 길이 방향으로 배치되는 연결부와,
상기 연결부에서 상기 프로브 본체부 쪽으로 절곡 연장되어 상기 프로브 본체부에 결합되는 제1결합부와,
상기 연결부에서 상기 덮개부 쪽으로 절곡 연장되어 상기 덮개부에 결합되는 제2결합부를 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.The method of claim 7,
The fixing part
And the connecting portion disposed in the longitudinal direction of the probe tip,
A first coupling portion extending from the connection portion toward the probe body portion and being coupled to the probe body portion;
The ultrasonic pinning device characterized in that it has a second coupling portion which is bent from the connection portion toward the cover portion and is coupled to the cover portion. 제8항에 있어서,
상기 고정부는
상기 제1결합부의 일단부에 구비되는 제1자석과,
상기 제2결합부의 일단부에 구비되는 제2자석을 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.The method of claim 8,
The fixing part
A first magnet provided at one end of the first coupling portion,
An ultrasonic pinning device having a second magnet provided at one end of the second coupling portion. 제1항에 있어서,
상기 프로브 본체부는
상기 프로브 본체부의 외주면에 돌출 형성되고 상기 덮개부의 상부에 밀착되어 상기 덮개부를 상기 대상 표면으로 가압함과 동시에 상기 프로브 팁부의 일단부와 상기 대상 표면 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 걸림턱을 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.According to claim 1,
The probe body part
Protruding from the outer circumferential surface of the probe body portion and having a locking jaw that is in close contact with the upper portion of the cover portion and presses the cover portion to the target surface while maintaining a constant distance between one end of the probe tip portion and the target surface. Ultrasonic pinning device, characterized in that. 제10항에 있어서,
상기 덮개부의 상부와 상기 걸림턱의 사이에 구비되고, 상기 프로브 팁부의 진동을 흡수하여 상기 진동이 상기 덮개부로 전달되지 않도록 하는 댐핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.The method of claim 10,
It is provided between the upper portion of the cover portion and the locking jaw, the ultrasonic pinning device, characterized in that it comprises a damping portion to absorb the vibration of the probe tip portion so that the vibration is not transmitted to the cover portion. 제11항에 있어서,
상기 댐핑부는
상기 덮개부의 타단부에 링 형상으로 결합되는 고정 플랜지와,
상기 고정 플랜지로부터 높이 방향으로 이격되는 유동 플랜지와,
상기 고정 플랜지와 상기 유동 플랜지 사이에 구비되는 탄성부재와,
상기 탄성부재를 감싸도록 상기 고정 플랜지와 상기 유동 플랜지 사이에 설치되고, 길이 방향으로 신축되는 신축커버를 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 피닝 장치.The method of claim 11,
The damping part
A fixed flange coupled to the other end of the cover portion in a ring shape,
A flow flange spaced apart from the fixed flange in a height direction,
An elastic member provided between the fixed flange and the flow flange,
An ultrasonic pinning device, which is installed between the fixed flange and the flow flange so as to surround the elastic member, and has a stretch cover that extends and contracts in the longitudinal direction.
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