KR20220056429A - Robot hand type digital radiography test apparatus and method thereof - Google Patents

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KR20220056429A
KR20220056429A KR1020200140995A KR20200140995A KR20220056429A KR 20220056429 A KR20220056429 A KR 20220056429A KR 1020200140995 A KR1020200140995 A KR 1020200140995A KR 20200140995 A KR20200140995 A KR 20200140995A KR 20220056429 A KR20220056429 A KR 20220056429A
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digital
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김두송
윤광희
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

A robot-type digital radiography test device according to an embodiment of the present invention comprises: an articulated robot (10); a mainframe (20) installed on an end of an arm (12) of the articulated robot (10); a Z-axis slide plate (30) installed in the direction of the Z-axis on one side of the mainframe (20); a movable slide block (40) installed to be able to move in the direction of the Z-axis on top of the Z-axis slide plate (30); an X-axis slide plate (50) installed in the direction of the X-axis, which is perpendicular to the Z-axis, on the movable slide block (40); a radiation emitting part (70) installed on the movable slide block (40) to emit radiation to a pipe welding part (1a) welded to a pipe (1) to be inspected; and a digital detector array (90) installed on the mainframe (20) with a gap from the radiation emitting part (70) and collecting the digital image of the pipe welding part (1a) by detecting radiation by the radiation emitting part (70). Therefore, provided are a robot hand-type digital radiography test device and a digital radiography test method, wherein workability can be improved greatly and reliable test results can be obtained.

Description

로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치 및 디지털 방사선 검사 방법{ROBOT HAND TYPE DIGITAL RADIOGRAPHY TEST APPARATUS AND METHOD THEREOF}Robot hand type digital radiographic inspection device and digital radiographic inspection method

본 발명은 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치 및 디지털 방사선 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비파괴 검사기법 중 자동화 검사가 가능한 디지털 방사선 검사(digital radiography test) 방식을 적용하고, 디지털 방사선 검사와 산업용 로봇을 접목하여, 배관 용접부(weld zone of pipe)의 합/부 판정을 검사할 수 있는 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치 및 디지털 방사선 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot hand-type digital radiation examination apparatus and a digital radiation examination method, and more particularly, to apply a digital radiography test method capable of automated examination among non-destructive examination techniques, and to perform digital radiation examination and industrial applications. By grafting a robot, it relates to a robot hand-type digital radiation inspection apparatus and a digital radiation inspection method capable of inspecting the pass/fail judgment of a weld zone of pipe.

일반적으로 비파괴 검사란 물리적 또는 화학적 방법을 통해 어떤 제품 또는 재료의 내 외부에 결함이 있는지 없는지를 확인하는 검사로서, 제품 또는 재료를 파괴 또는 변형시키지 않은 상태로 검사하는 것을 말한다. 이러한 비파괴 검사는 어떠한 제품을 생산, 제조하거나 또는 사용함에 있어 결함의 유무를 확인하여 그 제품의 품질에 대한 안전성을 얻고자 실시하는데, 이러한 비파괴 검사의 일례로 방사선 투과검사(Radiographic Tseting, RT)를 들 수 있다.In general, non-destructive inspection is an inspection that confirms whether there are any internal or external defects in a product or material through physical or chemical methods, and refers to inspection in a state where the product or material is not destroyed or deformed. Such non-destructive testing is conducted to obtain safety for the quality of a product by checking the presence or absence of defects in the production, manufacturing, or use of any product. can be heard

방사선 투과검사는 방사선을 시험체에 조사하여, 투과된 방사선의 강도의 변화로부터 시험체 내부 결함의 상태나 조립품의 내부 구조 등을 조사하는 것으로, 방사선 원은 X－선, γ－선, 중성자-선이 사용된다. 즉, 방사선 투과검사는 배관 용접부의 합/부 판정을 위해 수행될 수 있는데, 이때 배관 용접부 전체에 대해 수행되는 것이 일반적이다. 배관이 원형이라고 가정할 때, 배관 용접부는 배관과 배관과의 원주방향의 연결부위 전체(360˚)에 형성되므로, 검사자는 배관 용접부를 중심으로 용접부 전방향의 검사를 수행한다.Radiography inspection is to irradiate a test object with radiation and examine the state of internal defects of the test object or the internal structure of an assembly from changes in the intensity of transmitted radiation. used That is, the radiographic inspection may be performed to determine the pass/failure of the pipe weld, in which case it is generally performed on the entire welded part of the pipe. Assuming that the pipe is circular, the pipe weld is formed in the entire circumferential connection portion (360°) of the pipe and the pipe in the circumferential direction.

이러한 방사선 투과검사는 방사선 조사기 및 방사선 검출장치(필름, IP(이미지플레이트) 또는 DDA(디지털 디텍터 어레이))가 주로 사용된다. In this radiographic examination, a radiation irradiator and a radiation detection device (film, IP (image plate) or DDA (digital detector array)) are mainly used.

방사선 검출장치를 사용하는 경우, 검사자는 배관 용접부에 필름을 부착하고, 방사선 투과시험을 수행한 후, 필름의 위치를 달리하여 통상 3~5회 사양에 따라 다수의 검사를 수행한다. In the case of using a radiation detection device, the inspector attaches a film to the pipe weld, conducts a radiation transmission test, then changes the location of the film and performs a number of inspections according to the specification, usually 3 to 5 times.

이때, 검사자는 필름을 이용하여 배관 용접부의 한 곳에서 방사선 투과시험을 수행한 후에, 수작업으로 방사선 조사기 및 방사선 검출장치를 이동하여 고정한다.In this case, the inspector manually moves and fixes the radiation irradiator and the radiation detection device after performing a radiation transmission test in one place of the pipe weld using a film.

필름을 사용하는 경우는 방사선 검사 이후 익일에 결과를 확인할 수 있기 때문에, 검사 및 확인에 많은 시간이 소요되는 단점이 있으며, 소형 배관(외경 89mm, 35인치 이하/ASME SECV ART2 기준)의 경우는, 필름을 감싸지 않고 바닥면과 수평으로 배치하여 검사해야 하므로, 필름을 고정할 수 있는 별도의 지그(jig)가 필요하여, 검사 작업이 모두 수동적이며 번거롭고 작업성이 떨어지는 문제가 있다.In the case of using film, since the results can be checked the next day after the radiographic examination, there is a disadvantage that it takes a lot of time for inspection and confirmation. Since the film must be inspected by placing it horizontally with the floor surface without wrapping the film, a separate jig capable of fixing the film is required, so that all inspection tasks are manual, cumbersome, and workability is poor.

대한민국 공개특허 제10-2018-0000504호(2018.01.03.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0000504 (2018.01.03.)

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 배관(pipe)의 원주 방향의 배관 용접부를 검사하기 위해서 방사선 조사부와 디텍터 간의 거리를 유지한 상태에서, 방사선 조사부의 위치가 조절되면서 배관 용접부를 촬영하기 때문에, 배관 용접부에 대한 위치 초기 세팅 이후 별도의 추가 작업이 발생하지 않기 때문에 작업성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 국제 규격에서 요구하는 검사 기법을 수동이 아닌 자동으로 구현함으로써, 신뢰성 있는 검사 결과를 얻을 수 있는 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치 및 디지털 방사선 검사 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is to photograph the pipe weld while the position of the radiation irradiator is adjusted while maintaining the distance between the radiation irradiator and the detector in order to inspect the pipe weld in the circumferential direction of the pipe. , workability can be greatly improved because additional work does not occur after the initial setting of the position of the pipe welds. An object of the present invention is to provide a robot hand-type digital radiation examination apparatus and a digital radiation examination method.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치는 다관절 로봇(10); 상기 다관절 로봇(10)의 아암(12) 끝단부에 설치되는 메인 프레임(20); 상기 메인 프레임(20)의 일측에 Z축 방향으로 설치된 Z축 슬라이드 플레이트(30); 상기 Z축 슬라이드 플레이트(30) 상에서 Z축으로 이동 가능하게 설치된 가동 슬라이드 블록(40); 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 상기 Z축과 수직한 X축 방향으로 설치된 X축 슬라이드 플레이트(50); 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 설치되어 검사할 배관(1)에 용접된 배관용접부(1a)에 방사선을 조사하는 방사선 조사부(70); 및 상기 방사선 조사부(70)와 이격되어 상기 메인 프레임(20)에 설치되고, 상기 방사선 조사부(70)에 의한 방사선을 검출하여 상기 배관용접부(1a)의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이(90)를 포함한다.In order to achieve the above object, the robot hand-type digital radiation inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is an articulated robot (10); a main frame 20 installed at the end of the arm 12 of the articulated robot 10; a Z-axis slide plate 30 installed on one side of the main frame 20 in the Z-axis direction; a movable slide block 40 installed movably in the Z-axis on the Z-axis slide plate 30; an X-axis slide plate 50 installed on the movable slide block 40 in an X-axis direction perpendicular to the Z-axis; a radiation irradiator 70 installed on the movable slide block 40 and irradiating radiation to the pipe welding part 1a welded to the pipe 1 to be inspected; and a digital detector array that is installed on the main frame 20 spaced apart from the radiation irradiator 70 and collects digital images of the pipe welding part 1a by detecting radiation by the radiation irradiator 70 ) includes

또한, 상기 다관절 로봇(10)은 베이스 플레이트(11)의 상부에 설치되며, 상기 베이스 플레이트(11)의 하부에는 하나 이상의 캐스터(11a)가 마련될 수 있다.In addition, the articulated robot 10 is installed on an upper portion of the base plate 11 , and one or more casters 11a may be provided on a lower portion of the base plate 11 .

또한, 상기 Z축 슬라이드 플레이트(30)에는 상기 Z축 방향으로 Z축 슬라이드 홈(31)이 형성되고, 상기 X축 슬라이드 플레이트(50)에는 상기 X축 방향으로 X축 슬라이드 홈(51)이 형성되며, 상기 가동 슬라이드 블록(40)은 상기 Z축 슬라이드 홈(31)과 상기 X축 슬라이드 홈(51)을 따라 이동할 수 있다.In addition, a Z-axis slide groove 31 is formed in the Z-axis slide plate 30 in the Z-axis direction, and an X-axis slide groove 51 is formed in the X-axis direction in the X-axis slide plate 50 . The movable slide block 40 may move along the Z-axis slide groove 31 and the X-axis slide groove 51 .

또한, 상기 가동 슬라이드 블록(40)을 구동하기 위한 서보모터(60)을 더 포함할 수 있다.In addition, a servomotor 60 for driving the movable slide block 40 may be further included.

또한, 상기 방사선 조사부(70)는 검사할 상기 배관(1)에 용접된 상기 배관용접부(1a)의 외부에서 상기 배관용접부(1a)의 내부 방향으로 방사선을 조사하고, 상기 디지털 디텍터 어레이(90)는 상기 방사선 조사부(70)에서 조사되어 상기 배관용접부(1a)를 관통한 방사선을 검출하여 상기 배관용접부(1a)의 디지털 이미지를 수집할 수 있다.In addition, the radiation irradiator 70 irradiates radiation from the outside of the pipe welded part 1a welded to the pipe 1 to be inspected to the inside of the pipe welded part 1a, and the digital detector array 90 can collect the digital image of the pipe welding part (1a) by detecting the radiation that is irradiated from the radiation irradiation part (70) and has passed through the pipe welding part (1a).

또한, 상기 방사선 조사부(70)는 상기 메인 프레임(20)의 하부에 설치되고, 상기 디지털 디텍터 어레이(90)는 상기 방사선 조사부(70)와 이격되어 상기 메인 프레임(20)의 상부에 설치되며, 상기 방사선 조사부(70) 및 상기 디지털 디텍터 어레이(90) 사이 공간에 검사할 상기 배관(1)을 배치시킬 수 있다.In addition, the radiation irradiator 70 is installed under the main frame 20, and the digital detector array 90 is spaced apart from the radiation irradiator 70 and installed on the main frame 20, The pipe 1 to be inspected may be disposed in a space between the radiation irradiator 70 and the digital detector array 90 .

또한, 상기 방사선 조사부(70)를 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 고정하는 클램핑 유닛(80)을 더 포함할 수 있다.In addition, a clamping unit 80 for fixing the radiation irradiator 70 to the movable slide block 40 may be further included.

또한, 상기 클램핑 유닛(80)은, 상기 방사선 조사부(70)를 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 고정하기 위해 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 설치되는 방사선 조사부 베이스(81); 및 상기 방사선 조사부(70)를 클램핑하기 위해 상기 방사선 조사부 베이스(81)의 양단에 설치되는 방사선 조사부 클램퍼(82)를 포함할 수 있다.In addition, the clamping unit 80, the radiation irradiator base 81 installed on the movable slide block 40 to fix the radiation irradiator 70 to the movable slide block 40; and radiation irradiator clampers 82 installed at both ends of the radiation irradiator base 81 to clamp the radiation irradiator 70 .

또한, 상기 방사선 조사부 클램퍼(82)의 내주면에는 러버(83)가 형성될 수 있다.In addition, a rubber 83 may be formed on the inner circumferential surface of the radiation irradiating part clamper 82 .

또한, 상기 배관(1)을 지지하기 위한 하나 이상의 배관 받침대(110, 120)를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include one or more pipe supports (110, 120) for supporting the pipe (1).

또한, 상기 하나 이상의 배관 받침대(110, 120)는 하면에 이동을 위한 캐스터(112, 122)가 설치된 베이스 프레임(111, 121)의 상면에, 상기 배관(1)을 올려놓기 위한 V자 형상의 배관 지지대(113, 123)가 설치되고, 상기 배관 지지대(113, 123)의 측면에는 상기 배관(1)을 고정하기 위한 토글 클램프(114, 124)가 설치될 수 있다.In addition, the one or more pipe supports 110 and 120 are V-shaped for placing the pipe 1 on the upper surface of the base frame 111, 121 in which the casters 112 and 122 for movement are installed on the lower surface. Pipe supports 113 and 123 are installed, and toggle clamps 114 and 124 for fixing the pipe 1 may be installed on side surfaces of the pipe supports 113 and 123 .

또한, 상기 방사선 조사부(70)의 방사선 조사, 및 상기 디지털 디텍터 어레이(90)로부터 수집된 디지털 이미지로부터 상기 배관용접부(1a)의 합/부 판정을 제어하는 제어유닛(130)을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a control unit 130 for controlling the irradiation of the radiation of the radiation irradiator 70, and the pass/fail judgment of the pipe welded portion 1a from the digital image collected from the digital detector array 90 there is.

또한, 상기 방사선 조사부(70) 및 상기 디지털 디텍터 어레이(90)는 이중벽 이중상법을 적용할 수 있다.In addition, the radiation irradiator 70 and the digital detector array 90 may apply a double-wall dual imaging method.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 방사선 검사 방법은 전술한 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 활용하여 디지털 방사선 검사를 수행할 수 있다.Meanwhile, the digital radiation examination method according to an embodiment of the present invention may perform digital radiation examination by using the above-described robot hand-type digital radiation examination apparatus.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 자동화 검사가 가능한 디지털 방사선 검사 방식을 적용하고, 디지털 방사선 검사와 산업용 로봇을 접목하여, 배관 용접부의 합/부 판정을 검사할 수 있는 바, 산업용 로봇의 경우는 옥외에서 사용하기 어려운 점을 고려하여 국내 원자력 안전법에 따라 허가 구역 내에 사용할 수 있는 X-ray 방사선 원을 적용하고, 로봇 핸드부 하부에는 검사 기법에 따라 X-ray의 방사선 조사부를 고정하며, 로봇 핸드부 상부에는 디지털 디텍터 어레이를 설치함으로써, 국제 규격에 따라 로봇 핸드 이동경로와 위치에 따른 검사위치를 정밀하고 용이하게 계산하고 제어할 수 있다.As described above, in the present invention, a digital radiation inspection method capable of automated inspection is applied, and digital radiation inspection and an industrial robot are combined to inspect the pass/fail judgment of the pipe welding part, in the case of an industrial robot. Considering that it is difficult to use outdoors, an X-ray radiation source that can be used within the permitted area is applied in accordance with the domestic nuclear safety law, and the X-ray irradiation part is fixed at the bottom of the robot hand according to the inspection technique according to the inspection technique, and the robot hand By installing a digital detector array on the upper part of the part, it is possible to accurately and easily calculate and control the inspection position according to the robot hand movement path and position according to international standards.

또한, 본 발명에서는 배관의 원주 방향의 배관 용접부를 검사하기 위해서 방사선 조사부와 디텍터 간의 거리를 유지한 상태로, 방사선 조사부의 설치각도를 조절하면서 배관 용접부를 촬영하기 때문에, 배관 용접부에 대한 위치 초기 세팅 이후 별도의 추가 작업이 발생하지 않기 때문에 작업성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 국제 규격에서 요구하는 검사 기법을 수동이 아닌 자동으로 구현함으로써, 신뢰성 있는 검사 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, in order to inspect the pipe welding part in the circumferential direction of the pipe, in a state where the distance between the radiation irradiation part and the detector is maintained, and the pipe welding part is photographed while adjusting the installation angle of the radiation irradiation part, the initial setting of the position for the pipe welding part Since there is no additional work thereafter, workability can be greatly improved, and there is an advantage in that reliable inspection results can be obtained by automatically implementing the inspection technique required by the international standard instead of manually.

도 1은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 배면도이다.
도 5는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 클램핑 유닛을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 1의 요부발췌 사시도이다.
도 8은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 메인 배관 받침대를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 메인 배관 받침대를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 메인 배관 받침대를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 서브 배관 받침대를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 서브 배관 받침대를 도시한 측면도이다.
도 13은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 서브 배관 받침대를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 2 Shot 촬영 시 0° 및 90°인 경우와, 3 Shot 촬영 시 0° & 60° 및 120° 경우, 디지털 디텍터 어레이 위치를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 이중벽 이중상법을 적용하는 경우, ASME 기준 3.5”(89mm) 미만의 배관(pipe)에 한번 촬영으로 방사선 원 측과 디지털 디텍터 어레이 측의 배관 용접부를 동시 관찰한 데이터 이미지를 보인 사진이다.
도 16은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 방법을 도시한 블록도이다.1 is a perspective view showing a robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
Figure 2 is a front view showing the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
Figure 3 is a side view showing a robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
4 is a rear view showing a robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
5 is a front view showing a clamping unit in the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
6 is a plan view showing a robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
7 is a perspective view of the main part of FIG. 1 .
8 is a perspective view showing a main pipe support in the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
9 is a front view showing the main pipe pedestal in the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
10 is a side view showing a main pipe pedestal in the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
11 is a perspective view showing a sub-pipe pedestal in the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
12 is a side view showing a sub-pipe support in the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
13 is a plan view showing a sub-pipe pedestal in the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention.
14 is a diagram showing the digital detector array position in the case of 0° and 90° for 2 Shot and 0° & 60° and 120° for 3 Shot, in the robot hand-type digital radiographic inspection device of the present invention. am.
15 is a view showing the radiation source side and the digital detector array side by taking one shot on a pipe less than 3.5” (89mm) according to ASME standard when the double wall double image method is applied in the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention. This is a picture showing a data image of simultaneous observation of the welding part.
16 is a block diagram illustrating a robot hand type digital radiation examination method of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치 및 그 디지털 방사선 검사 장치를 이용한 디지털 방사선 검사 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a robot hand-type digital radiation examination apparatus of the present invention and a digital radiation examination method using the digital radiation examination apparatus will be described in detail.

도 1은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 정면도, 도 3은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 측면도, 도 4는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 배면도, 도 5는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 클램핑 유닛을 도시한 정면도, 도 6은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 도시한 평면도, 도 7은 도 1의 요부발췌 사시도, 도 8은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 메인 배관 받침대를 도시한 사시도, 도 9는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 메인 배관 받침대를 도시한 정면도, 도 10은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 메인 배관 받침대를 도시한 측면도, 도 11은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 서브 배관 받침대를 도시한 사시도, 도 12는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 서브 배관 받침대를 도시한 측면도, 그리고 도 13은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 서브 배관 받침대를 도시한 평면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a robot hand-type digital radiation examination apparatus of the present invention, Figure 2 is a front view showing a robot hand-type digital radiation examination apparatus of the present invention, Figure 3 is a robot hand-type digital radiation examination apparatus of the present invention A side view showing a, FIG. 4 is a rear view showing a robot hand-type digital radiation examination apparatus of the present invention, FIG. 5 is a front view showing a clamping unit in the robot hand-type digital radiation examination apparatus of the present invention, FIG. 6 is A plan view showing the robot hand-type digital radiographic examination apparatus of the present invention, FIG. 7 is a perspective view taken from the main part of FIG. 1, and FIG. is a front view showing the main pipe pedestal in the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention, FIG. 10 is a side view showing the main piping pedestal in the robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention, and FIG. 11 is the present invention In the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the, a perspective view showing the sub pipe pedestal, Figure 12 is a side view showing the sub pipe pedestal in the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention, and Figure 13 is the robot hand of the present invention It is a plan view showing a sub-pipe pedestal in a type digital radiation inspection apparatus.

본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치(100)는, 비파괴 검사기법 중 자동화 검사가 가능한 디지털 방사선 검사 방식을 적용하며, 디지털 방사선 검사와 산업용 로봇인 다관절 로봇을 접목하여, 배관 용접부의 합/부 판정을 검사할 수 있는데, 산업용 로봇의 경우, 옥외에서 사용하기 어려운 점을 고려하여, 국내 원자력 안전법에 따라 허가 구역 내에 사용할 수 있는 X-ray 방사선 원을 적용하고, 로봇 핸드부 하부에는 검사기법에 따라 X-ray의 방사선 조사부(70)를 고정하며, 로봇 핸드부 상부에는 디지털 디텍터 어레이(digital detector array)(90)를 구비하는 구성이며, 국제 규격에 따라 로봇 핸드부 이동경로와 위치에 따른 검사위치를 정밀하고 신속하게 계산하고 제어할 수 있도록 하는 점에 기술적 특징이 있다.The robot hand-type digital radiation inspection apparatus 100 of the present invention applies a digital radiation inspection method capable of automated inspection among non-destructive inspection techniques, and combines the digital radiation inspection and the multi-joint robot, which is an industrial robot, to the sum/ Negative judgment can be inspected. In the case of industrial robots, considering that it is difficult to use outdoors, an X-ray radiation source that can be used within the permitted area is applied according to the domestic nuclear safety law, and the inspection technique is applied to the lower part of the robot hand. The X-ray irradiation unit 70 is fixed according to the It has technical characteristics in that it enables precise and quick calculation and control of the inspection position.

본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치는 다관절 로봇(10)을 구비한다. The robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention includes an articulated robot (10).

다관절 로봇(10)은 산업용 로봇의 일종으로, 다관절로 이루어져 있어 X-ray 조사부(70)의 위치 및 각도를 자유롭게 조절하도록 구성된다. The articulated robot 10 is a kind of industrial robot, and is configured to freely adjust the position and angle of the X-ray irradiation unit 70 because it is made of multiple joints.

다관절 로봇(10)은 캐스터(11a)를 구비하는 베이스 플레이트(11) 상부에 설치되어 벙커 외부로 이동을 원활하게 할 수 있도록 구성된다.The articulated robot 10 is installed on the base plate 11 having the casters 11a and is configured to smoothly move out of the bunker.

상기 다관절 로봇(10)의 아암(12) 끝단 부에는 "ㄱ" 자형의 메인 프레임(20)이 설치되는데, 본 실시 예의 로봇 핸드부는 메인 프레임(20)을 포함한다.The arm 12 of the articulated robot 10 is provided with a main frame 20 having an “L” shape at the end portion thereof, and the robot hand unit of this embodiment includes the main frame 20 .

상기 메인 프레임(20)의 형상은 "ㄱ" 자형에 국한되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 설계 변경이 가능하다.The shape of the main frame 20 is not limited to the “L” shape, and design changes to various shapes are possible.

상기 메인 프레임(20)의 측면에는 Z축 방향으로 길게 Z축 슬라이드 플레이트(30)가 설치되는데, 그 Z축 슬라이드 플레이트(30)에는 Z축 방향으로 길게 Z축 슬라이드 홈(31)이 형성된다.A Z-axis slide plate 30 is installed on the side surface of the main frame 20 elongated in the Z-axis direction. The Z-axis slide plate 30 is formed with a Z-axis slide groove 31 elongated in the Z-axis direction.

상기 Z축 슬라이드 플레이트(30)에는 Z축 슬라이드 홈(31)을 따라 Z축 방향으로 이동 가능하게 가동 슬라이드 블록(40)이 설치된다.A movable slide block 40 is installed on the Z-axis slide plate 30 to be movable in the Z-axis direction along the Z-axis slide groove 31 .

상기 가동 슬라이드 블록(40)에는 X축 방향으로 이동 가능하도록 X축 슬라이드 플레이트(50)가 설치되는데, 그 X축 슬라이드 플레이트(50)에는 X축 방향으로 X축 슬라이드 홈(51)이 형성된다.An X-axis slide plate 50 is installed in the movable slide block 40 to be movable in the X-axis direction, and the X-axis slide groove 51 is formed in the X-axis slide plate 50 in the X-axis direction.

본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치는 가동 슬라이드 블록(40)을 구동하기 위한 서보모터(60)를 구비한다.The robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention includes a servomotor 60 for driving the movable slide block 40 .

즉, 서보모터(60)는 방사선 조사부(70)를 X축 방향과 Z축 방향으로 이동하는 것을 조절하는 바, 우선, 서보모터(60)가 구동하여, Z축 슬라이드 플레이트(30)의 Z축 슬라이드 홈(31)을 따라 Z축 방향으로 가동 슬라이드 블록(40)을 이동하며, 이후 서보모터(60)가 구동하여, X축 슬라이드 홈(51)을 따라 X축 방향으로 X축 가동 슬라이드 블록(40)을 이동하여 방사선 조사부(70)의 위치를 조절하도록 한다.That is, the servomotor 60 controls the movement of the radiation irradiation unit 70 in the X-axis direction and the Z-axis direction. First, the servomotor 60 drives the Z-axis of the Z-axis slide plate 30 . The movable slide block 40 is moved in the Z-axis direction along the slide groove 31, and then the servo motor 60 is driven, and the X-axis movable slide block in the X-axis direction along the X-axis slide groove 51 ( 40) to adjust the position of the radiation irradiator 70 .

상기 서보모터(60)는 후술하는 제어유닛(130)에 의해 제어되는 바, X축 방향과 Z축 방향으로 이동시켜서 방사선 조사부(70)의 위치를 조절하도록 한다.The servomotor 60 is controlled by a control unit 130 to be described later, and moves in the X-axis direction and the Z-axis direction to adjust the position of the radiation irradiator 70 .

또한, 상기 방사선 조사부(70)는 가동 슬라이드 블록(40)에 설치되어 검사할 배관(1)에 용접된 배관 용접부(1a)의 외부에서 배관 용접부(1a)의 내부 방향으로 방사선(X-ray)을 조사한다.In addition, the radiation irradiator 70 is installed on the movable slide block 40 from the outside of the pipe welding part 1a welded to the pipe 1 to be inspected to the inside of the pipe welding part 1a radiation (X-ray). investigate

상기 방사선 조사부(70)는 원격조정 PC(Remote Controller: R/C)(2)로 연결되어 원격에서 쉽게 조정할 수 있으며, 원격조정을 통해서 방사선 피해를 입지 않도록 할 수 있다.The radiation irradiator 70 is connected to a remote control PC (Remote Controller: R/C) 2 so that it can be easily controlled remotely, and it is possible to avoid radiation damage through remote control.

클램핑 유닛(81,82)은 방사선 조사부(70)를 가동 슬라이드 블록(40)에 고정하며, 선택적으로 해체할 수 있도록 구성된다.The clamping units 81 and 82 are configured to secure the radiation irradiator 70 to the movable slide block 40 and to be selectively dismantled.

클램핑 유닛은, 방사선 조사부(70)를 고정하기 위하여 가동 슬라이드 블록(40)에 설치되는 방사선 조사부 베이스(81), 및 방사선 조사부(70)를 클램핑하기 위하여 방사선 조사부 베이스(81)의 양단에 설치되는 방사선 조사부 클램퍼(82)를 구비한다.The clamping unit is a radiation irradiator base 81 installed on the movable slide block 40 to fix the radiation irradiator 70, and is installed at both ends of the radiation irradiator base 81 to clamp the radiation irradiator 70 A radiation irradiation unit clamper 82 is provided.

상기 방사선 조사부 클램퍼(82)의 내주면에는 러버(83)가 추가로 설치되어 방사선 조사부(70)를 안정적으로 잡아주도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that a rubber 83 is additionally installed on the inner circumferential surface of the radiation irradiating part clamper 82 to stably hold the radiation irradiating part 70 .

또한, 상기 메인 프레임(20)의 상면에는 디지털 디텍터 어레이(90)가 설치되는 데, 이젝터 브래킷(95)을 이용하여 디지털 디텍터 어레이(90)를 디텍터 베이스(91)에 설치하도록 구성된다.In addition, the digital detector array 90 is installed on the upper surface of the main frame 20 , and the digital detector array 90 is installed on the detector base 91 using the ejector bracket 95 .

디지털 디텍터 어레이(90)는 방사선 조사부(70)에서 조사되어 배관 용접부(1a)를 관통한 방사선을 검출해서 배관 용접부(1a)의 디지털 이미지를 수집하는 역할을 한다.The digital detector array 90 serves to collect a digital image of the pipe welding part 1a by detecting the radiation irradiated from the radiation irradiating part 70 and passing through the pipe welding part 1a.

또한, 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치는 배관(1)을 지지하기 위한 하나이상의 배관 받침대(110,120)를 구비한다.In addition, the robot hand type digital radiation inspection apparatus of the present invention is provided with one or more pipe supports 110 and 120 for supporting the pipe (1).

상기 배관 받침대(110,120)는 제1 배관 받침대(110)와 제2 배관 받침대(120)를 구비할 수 있는데, 도면에 도시하지는 않았으나 제3 배관 받침대, 제4 배관 받침대 등을 더 구비할 수도 있다. The pipe supports 110 and 120 may include a first pipe support 110 and a second pipe support 120. Although not shown in the drawings, a third pipe support, a fourth pipe support, and the like may be further provided.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 배관 받침대(110)는, 하면에 이동을 위한 캐스터(112)가 설치되며, 베이스 프레임(111)의 상면에 배관(1)을 올려놓기 위한 V자 형상의 배관 지지대(113)가 설치되고, 배관 지지대(113)의 측면에는 배관(1)을 고정하기 위한 토글 클램프(114)가 설치된다.According to one embodiment, the first pipe support 110, a caster 112 for movement is installed on the lower surface, a V-shaped pipe for placing the pipe (1) on the upper surface of the base frame (111) The support 113 is installed, and a toggle clamp 114 for fixing the pipe 1 is installed on the side of the pipe support 113 .

또한, 일 실시예에 따르면, 상기 제2 배관 받침대(120)는, 하면에 이동을 위한 캐스터(122)가 설치되며, 베이스 프레임(121)의 상면에 배관(1)을 올려놓기 위한 V자 형상의 배관 지지대(123)가 설치되고, 배관 지지대(123)의 측면에는 배관(1)을 고정하기 위한 토글 클램프(124)가 설치된다.In addition, according to one embodiment, the second pipe support 120, the caster 122 for movement is installed on the lower surface, V-shaped for placing the pipe (1) on the upper surface of the base frame (121) of the pipe support 123 is installed, and a toggle clamp 124 for fixing the pipe 1 is installed on the side of the pipe support 123 .

전술한 제1 배관 받침대(110)와 제2 배관 받침대(120)는, 다양한 형상을 가질 수 있으며, 배관(1)을 지지할 수 있는 구조라면 어떠한 형상이라도 상관없으며, 어떠한 형상의 경우에도 배관 받침대의 이동 자유도를 높이기 위해 캐스터(112, 122)가 설치되는 것이 바람직하다.The above-described first pipe support 110 and second pipe support 120 may have various shapes, and may have any shape as long as it has a structure capable of supporting the pipe 1, and in any shape, the pipe support It is preferable that the casters 112 and 122 are installed in order to increase the degree of freedom of movement.

또한, 상기 제어유닛(130)은 방사선 조사부(70)의 각도 조절과 방사선 조사와 수집한 배관 용접부(1a)의 디지털 이미지로부터 배관 용접부(1a)의 합/부 판정을 위한 일련의 과정을 제어한다. In addition, the control unit 130 controls a series of processes for judging the pass/fail of the pipe welding part 1a from the digital image of the radiation irradiation part and the collected digital image of the pipe welding part 1a by adjusting the angle of the radiation irradiating part 70. .

본 실시 예의 제어유닛(130)은 로봇 콘트롤러(131)와 PLC 제어반(132)을 포함한다.The control unit 130 of this embodiment includes a robot controller 131 and a PLC control panel 132 .

상기 제어유닛(130)의 PLC 제어반(132)은 디지털 디텍터 어레이(90)와 랜 케이블(미도시)로 연결될 수 있다. 전원연결(220V, 3 상), 컨트롤 PC(미도시)와 PLC 제어반(132)의 데이터 HUB를 연결하며, 측정 프로그램을 셋팅하도록 한다.The PLC control panel 132 of the control unit 130 may be connected to the digital detector array 90 by a LAN cable (not shown). Connect the power supply (220V, 3-phase), the control PC (not shown) and the data HUB of the PLC control panel 132, and set the measurement program.

한편, 도 14는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 2 Shot 촬영 시 0° 및 90°인 경우와, 3 Shot 촬영 시 0°및 60° 및 120° 경우, 디지털 디텍터 어레이 위치를 도시한 도면이다.On the other hand, Figure 14 shows the digital detector array position in the case of 0 ° and 90 ° when shooting 2 shots, and 0 ° and 60 ° and 120 ° when shooting 3 shots in the robot hand type digital radiographic inspection apparatus of the present invention. it is one drawing

위 도면을 참조하면, 3.5인치 미만 DWDI 배관 RT 촬영방법에 있어서, ① 2 Shot 촬영 시 0° 및 90°인 경우, 2개의 디지털 디텍터 어레이(90)를 90°로 직교하여 설치하며(a), ② 3 Shot 촬영 시 0° 및 60° 및 120° 경우, 3개의 디지털 디텍터 어레이(90)를 120°로 설치하도록 한다(b).Referring to the above drawing, in the DWDI pipe RT shooting method of less than 3.5 inches, ① In the case of 0° and 90° during 2 Shot shooting, two digital detector arrays 90 are installed at right angles to 90° (a), ② In the case of 0°, 60°, and 120° during 3 Shot shooting, three digital detector arrays 90 should be installed at 120° (b).

한편, 도 15는 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치에서, 이중벽 이중상법(DWDI : Double Wall Double Image)을 적용하는 경우, ASME 기준 3.5”(89mm) 미만의 배관(pipe)에 한번 촬영으로 방사선 원 측과 디지털 디텍터 어레이 측의 배관 용접부를 동시 관찰한 데이터 이미지를 보인 사진이다.On the other hand, Figure 15 is a robot hand-type digital radiation inspection apparatus of the present invention, when the double-wall double image (DWDI) is applied, the ASME standard 3.5” (89mm) less than a pipe (pipe) with one shot This is a photo showing the data image of simultaneously observing the welding part of the pipe on the side of the radiation source side and the side of the digital detector array.

위 도면을 참조하면, 본 발명은 이중벽 이중상법을 적용하는 바, ASME 기준 3.5”(89㎜) 미만의 배관(pipe)에 적용하며, 한번 촬영으로 방사선 원 측과 디지털 디텍터 어레이 측의 배관 용접부를 동시 관찰 가능하고, 방사선 원을 용접 측에 약간 경사지게 떨어뜨려 놓고 촬영함으로써, 검사의 효율성을 높이고, 반그림자를 줄이는 데에 효과적이다.Referring to the above drawings, the present invention applies the double wall double phase method, which is applied to a pipe smaller than 3.5” (89 mm) according to ASME standard, and the welding of the pipe on the side of the radiation source side and the side of the digital detector array is performed with one shot. Simultaneous observation is possible, and by shooting with the radiation source slightly inclined on the welding side, it is effective in improving inspection efficiency and reducing half shadows.

한편, 도 16은 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 방법을 도시한 블록도이다.Meanwhile, FIG. 16 is a block diagram illustrating a robot hand type digital radiation examination method of the present invention.

위 도면을 참조하면, 본 발명의 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 방법은, 검사할 배관(pipe)에 대한 조사 기준에 따른 방사선 조사부(70)의 위치를 설정하는 단계(S10); 다관절 로봇(10)에 각 조사 위치별 자세를 티칭하는 단계(S20); 상기 다관절 로봇(10)이 리플레이(replay)하여 각 조사 위치별 자세 확인 및 이동구간 충돌 여부를 확인하는 단계(S30); 상기 다관절 로봇(10) 준비 상태에서, 상기 다관절 로봇(10)을 벙커 외부로 이동하는 단계(S40); 원격조정 PC(2)에서 방사선 조사를 지령 및 디지털 디텍터 어레이(90)의 데이터 수집 상태 확인 후 순차적으로 검사를 지령하는 단계(S50); 모든 검사 단계 진행 후, 상기 다관절 로봇(10)을 원위치로 자동 이동하는 단계(S60); 및 상기 방사선 조사부(70)의 연결 해제, 상기 디지털 디텍터 어레이(90)의 연결 해제, 전원 연결 해제, 통신 해제를 실시하는 단계(S60); 를 포함한다.Referring to the above drawing, the robot hand-type digital radiation inspection method of the present invention includes the steps of setting the position of the radiation irradiator 70 according to the irradiation standard for the pipe to be inspected (S10); Teaching the multi-joint robot 10 the posture for each irradiation position (S20); Step (S30) of the articulated robot (10) replay (replay) to check the posture for each irradiation position and whether the movement section collides; In the ready state of the articulated robot 10, moving the articulated robot 10 to the outside of the bunker (S40); Commanding the radiation irradiation from the remote control PC (2) and confirming the data collection status of the digital detector array (90), and then sequentially commanding the inspection (S50); After all the inspection steps, the step of automatically moving the articulated robot 10 to the original position (S60); and performing disconnection of the radiation irradiator 70, disconnection of the digital detector array 90, disconnection of power, and disconnection of communication (S60); includes

부연 설명하면, 상기 단계(S10)에서, 제어유닛(130)의 PLC 제어반(132)을 이용하여 검사할 배관(pipe)(1)에 대한 조사 기준에 따른 방사선 조사부(70)의 위치를 설정한다.To elaborate, in step S10, the position of the radiation irradiator 70 according to the irradiation standard for the pipe 1 to be inspected is set using the PLC control panel 132 of the control unit 130. .

그 다음, 상기 단계(S20)에서, 제어유닛(130)의 로봇 컨트롤러(131)를 이용하여 다관절 로봇(10)에 각 조사 위치별 자세를 티칭한다.Next, in the step S20 , the posture for each irradiation position is taught to the articulated robot 10 using the robot controller 131 of the control unit 130 .

① SFD: Coverage 200 ~ 600㎜① SFD: Coverage 200 ~ 600㎜

방사선 조사부(70)와 디지털 디텍터 어레이(90) 간의 거리를 계산한 결과 값에 따라 Range를 반영하는바, Z축 방향으로 방사선 조사부(70)의 위치를 조절하도록 한다.The range is reflected according to a result of calculating the distance between the radiation irradiator 70 and the digital detector array 90 , so that the position of the radiation irradiator 70 is adjusted in the Z-axis direction.

② Offset: Coverage 0 ~ 400㎜② Offset: Coverage 0 ~ 400㎜

DWDI 촬영기법 중 빗겨 찍기(slide를 통해 상을 맺히게 하는 기법)를 적용하기 위해서 로봇 핸드부에 X축 이동거리 Range를 계산하여 반영하도록 하는바, X축 방향으로 방사선 조사부(70)의 위치를 조절하도록 한다. 해당 계산식과 결과는 ASME Sec.V T-274에 의거하여 계산하고 반영하도록 한다.Among the DWDI imaging techniques, the X-axis movement distance range is calculated and reflected in the robot hand in order to apply the combing (a technique of forming an image through a slide), and the position of the radiation irradiator 70 is adjusted in the X-axis direction to do it The calculation formula and result should be calculated and reflected in accordance with ASME Sec.V T-274.

그 다음, 상기 단계(S30)에서, 다관절 로봇(10)이 리플레이(replay)하여 각 조사 위치별 자세 확인 및 이동구간 충돌 여부를 확인한다.Next, in the step S30, the articulated robot 10 replays to confirm the posture for each irradiation position and whether the movement section collides.

그 다음, 상기 단계(S40)에서, 다관절 로봇(10) 준비 상태에서, 다관절 로봇(10)을 벙커 외부로 이동한다. 이때, 다관절 로봇(10)은 베이스 플레이트(11) 상부에 설치되어 벙커 외부로 이동을 원활하게 할 수 있다.Next, in the step S40 , in the ready state of the articulated robot 10 , the articulated robot 10 is moved to the outside of the bunker. At this time, the articulated robot 10 may be installed on the base plate 11 to smoothly move out of the bunker.

그 다음, 상기 단계(S50)에서, 원격조정 PC(2)에서 방사선 조사부(70)의 방사선 조사를 지령하며, 디지털 디텍터 어레이(90)의 데이터 수집 상태 확인 후, 순차적으로 검사를 지령한다.Next, in the step S50, the remote control PC 2 commands the radiation irradiation unit 70 to irradiate the radiation, and after confirming the data collection state of the digital detector array 90, the inspection is sequentially commanded.

그 다음, 상기 단계(S60)에서, 모든 검사 단계 진행 후, 다관절 로봇(10)을 원위치로 자동 이동한다.Then, in step S60, after all the inspection steps, the articulated robot 10 is automatically moved to its original position.

마지막으로, 상기 단계(S70)에서, 방사선 조사부(70)의 연결 해제, 디지털 디텍터 어레이(90)의 연결 해제, 전원 연결 해제, 통신 해제를 실시한다.Finally, in the step S70, disconnection of the radiation irradiator 70, disconnection of the digital detector array 90, disconnection of power, disconnection of communication are performed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 자동화 검사가 가능한 디지털 방사선 검사 방식을 적용하고, 디지털 방사선 검사와 산업용 로봇을 접목하여, 배관 용접부의 합/부 판정을 검사할 수 있는 바, 산업용 로봇의 경우는 옥외에서 사용하기 어려운 점을 고려하여 국내 원자력 안전법에 따라 허가 구역 내에 사용할 수 있는 X-ray 방사선 원을 적용하고, 로봇 핸드부 하부에는 검사 기법에 따라 X-ray의 방사선 조사부를 고정하며, 로봇 핸드부 상부에는 디지털 디텍터 어레이를 설치함으로써, 국제 규격에 따라 로봇 핸드 이동경로와 위치에 따른 검사위치를 정밀하고 신속하게 계산하고 제어할 수 있다.As described above, in the present invention, a digital radiation inspection method capable of automated inspection is applied, and digital radiation inspection and an industrial robot are combined to inspect the pass/fail judgment of the pipe welding part, in the case of an industrial robot. Considering that it is difficult to use outdoors, an X-ray radiation source that can be used within the permitted area is applied in accordance with the domestic nuclear safety law, and the X-ray irradiation part is fixed at the bottom of the robot hand according to the inspection technique according to the inspection technique, and the robot hand By installing a digital detector array on the upper part of the part, it is possible to accurately and quickly calculate and control the inspection position according to the robot hand movement path and position according to international standards.

또한, 본 발명에서는 배관의 원주 방향의 배관 용접부를 검사하기 위해서 방사선 조사부와 디텍터 간의 거리를 유지한 상태로, 방사선 조사부의 설치위치를 조절하면서 배관 용접부를 촬영하기 때문에, 배관 용접부에 대한 위치 초기 세팅 이후 별도의 추가 작업이 발생하지 않기 때문에 작업성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 국제 규격에서 요구하는 검사 기법을 수동이 아닌 자동으로 구현함으로써, 신뢰성 있는 검사 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, in order to inspect the pipe welding part in the circumferential direction of the pipe, in a state where the distance between the radiation irradiating part and the detector is maintained, and the pipe welding part is photographed while adjusting the installation position of the radiation irradiating part, the position initial setting for the pipe welding part Since there is no additional work thereafter, workability can be greatly improved, and there is an advantage in that reliable inspection results can be obtained by automatically implementing the inspection technique required by the international standard instead of manually.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments within the scope equivalent to the present invention are possible by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

1: 배관
1a: 배관 용접부(weld zone of pipe)
2: 원격조정 PC(Remote Controller: R/C)
10: 다관절 로봇 11a: 캐스터(휠)
11: 베이스 플레이트 12: 아암
20: 메인 프레임 30: Z축 슬라이드 플레이트
31: Z축 슬라이드 홈 40: 가동 슬라이드 블록
50: X축 슬라이드 플레이트 51: X축 슬라이드 홈
60: 서보모터 70: 방사선 조사부
81: 방사선 조사부 베이스 82: 방사선 조사부 클램퍼
83: 러버(rubber)
90: 디지털 디텍터 어레이(digital detector array)
91: 디텍터 베이스 95: 이젝터 브래킷
100: 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치
110, 120: 배관 받침대 110: 제1 배관 받침대
112: 캐스터(caster) 113: 배관 지지대
114: 토글 클램프 120: 제2 배관 받침대
122: 캐스터 123: 배관 지지대
124: 토글 클램프 130: 제어유닛
131: 로봇 콘트롤러 132: PLC 제어반1: Plumbing
1a: weld zone of pipe
2: Remote Control PC (Remote Controller: R/C)
10: articulated robot 11a: caster (wheel)
11: base plate 12: arm
20: main frame 30: Z-axis slide plate
31: Z-axis slide groove 40: movable slide block
50: X-axis slide plate 51: X-axis slide groove
60: servo motor 70: radiation irradiation unit
81: radiation irradiation unit base 82: radiation irradiation unit clamper
83: rubber (rubber)
90: digital detector array (digital detector array)
91: detector base 95: ejector bracket
100: robot hand type digital radiographic inspection device
110, 120: pipe support 110: first pipe support
112: caster 113: pipe support
114: toggle clamp 120: second pipe support
122: caster 123: pipe support
124: toggle clamp 130: control unit
131: robot controller 132: PLC control panel

Claims (14)

다관절 로봇(10);
상기 다관절 로봇(10)의 아암(12) 끝단부에 설치되는 메인 프레임(20);
상기 메인 프레임(20)의 일측에 Z축 방향으로 설치된 Z축 슬라이드 플레이트(30);
상기 Z축 슬라이드 플레이트(30) 상에서 Z축으로 이동 가능하게 설치된 가동 슬라이드 블록(40);
상기 가동 슬라이드 블록(40)에 상기 Z축과 수직한 X축 방향으로 설치된 X축 슬라이드 플레이트(50);
상기 가동 슬라이드 블록(40)에 설치되어 검사할 배관(1)에 용접된 배관용접부(1a)에 방사선을 조사하는 방사선 조사부(70); 및
상기 방사선 조사부(70)와 이격되어 상기 메인 프레임(20)에 설치되고, 상기 방사선 조사부(70)에 의한 방사선을 검출하여 상기 배관용접부(1a)의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이(90)
를 포함하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.articulated robot (10);
a main frame 20 installed at the end of the arm 12 of the articulated robot 10;
a Z-axis slide plate 30 installed on one side of the main frame 20 in the Z-axis direction;
a movable slide block 40 installed movably in the Z-axis on the Z-axis slide plate 30;
an X-axis slide plate 50 installed on the movable slide block 40 in an X-axis direction perpendicular to the Z-axis;
a radiation irradiator 70 installed in the movable slide block 40 and irradiating radiation to the pipe welding part 1a welded to the pipe 1 to be inspected; and
A digital detector array 90 that is installed on the main frame 20 spaced apart from the radiation irradiator 70 and collects digital images of the pipe welding part 1a by detecting radiation by the radiation irradiating part 70
Including, robot hand-type digital radiographic examination device. 제 1 항에 있어서,
상기 다관절 로봇(10)은 베이스 플레이트(11)의 상부에 설치되며,
상기 베이스 플레이트(11)의 하부에는 하나 이상의 캐스터(11a)가 마련되는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
The articulated robot 10 is installed on the upper part of the base plate 11,
One or more casters (11a) are provided on a lower portion of the base plate (11), a robot hand type digital radiation inspection apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 Z축 슬라이드 플레이트(30)에는 상기 Z축 방향으로 Z축 슬라이드 홈(31)이 형성되고,
상기 X축 슬라이드 플레이트(50)에는 상기 X축 방향으로 X축 슬라이드 홈(51)이 형성되며,
상기 가동 슬라이드 블록(40)은 상기 Z축 슬라이드 홈(31)과 상기 X축 슬라이드 홈(51)을 따라 이동하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
A Z-axis slide groove 31 is formed in the Z-axis slide plate 30 in the Z-axis direction,
An X-axis slide groove 51 is formed in the X-axis slide plate 50 in the X-axis direction,
The movable slide block 40 moves along the Z-axis slide groove 31 and the X-axis slide groove 51, a robot hand type digital radiation inspection apparatus. 제 3 항에 있어서,
상기 가동 슬라이드 블록(40)을 구동하기 위한 서보모터(60)을 더 포함하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.4. The method of claim 3,
Further comprising a servomotor (60) for driving the movable slide block (40), a robot hand type digital radiation inspection apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 방사선 조사부(70)는 검사할 상기 배관(1)에 용접된 상기 배관용접부(1a)의 외부에서 상기 배관용접부(1a)의 내부 방향으로 방사선을 조사하고,
상기 디지털 디텍터 어레이(90)는 상기 방사선 조사부(70)에서 조사되어 상기 배관용접부(1a)를 관통한 방사선을 검출하여 상기 배관용접부(1a)의 디지털 이미지를 수집하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
The radiation irradiating part 70 irradiates radiation from the outside of the pipe welding part 1a welded to the pipe 1 to be inspected to the inside direction of the pipe welding part 1a,
The digital detector array 90 is irradiated from the radiation irradiator 70 and detects the radiation that has passed through the pipe welding part 1a to collect the digital image of the pipe welding part 1a, a robot hand type digital radiation inspection device . 제 1 항에 있어서,
상기 방사선 조사부(70)는 상기 메인 프레임(20)의 하부에 설치되고,
상기 디지털 디텍터 어레이(90)는 상기 방사선 조사부(70)와 이격되어 상기 메인 프레임(20)의 상부에 설치되며,
상기 방사선 조사부(70) 및 상기 디지털 디텍터 어레이(90) 사이 공간에 검사할 상기 배관(1)을 배치시키는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
The radiation irradiator 70 is installed under the main frame 20,
The digital detector array 90 is spaced apart from the radiation irradiator 70 and installed on the main frame 20,
A robot hand type digital radiation inspection apparatus for disposing the pipe (1) to be inspected in a space between the radiation irradiator (70) and the digital detector array (90). 제 1 항에 있어서,
상기 방사선 조사부(70)를 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 고정하는 클램핑 유닛(80)을 더 포함하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
Further comprising a clamping unit (80) for fixing the radiation irradiator (70) to the movable slide block (40), robot hand type digital radiation inspection apparatus. 제 7 항에 있어서,
상기 클램핑 유닛(80)은,
상기 방사선 조사부(70)를 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 고정하기 위해 상기 가동 슬라이드 블록(40)에 설치되는 방사선 조사부 베이스(81); 및
상기 방사선 조사부(70)를 클램핑하기 위해 상기 방사선 조사부 베이스(81)의 양단에 설치되는 방사선 조사부 클램퍼(82)를 포함하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.8. The method of claim 7,
The clamping unit 80,
a radiation irradiator base 81 installed on the movable slide block 40 to fix the radiation irradiator 70 to the movable slide block 40; and
A robot hand-type digital radiation inspection apparatus comprising radiation irradiator clampers 82 installed at both ends of the radiation irradiator base 81 to clamp the radiation irradiator 70 . 제 8 항에 있어서,
상기 방사선 조사부 클램퍼(82)의 내주면에는 러버(83)가 형성되는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.9. The method of claim 8,
A rubber 83 is formed on the inner circumferential surface of the radiation irradiator clamper 82, a robot hand type digital radiation inspection apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 배관(1)을 지지하기 위한 하나 이상의 배관 받침대(110, 120)를 더 포함하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
Further comprising one or more pipe supports (110, 120) for supporting the pipe (1), robot hand type digital radiation inspection apparatus. 제 10 항에 있어서,
상기 하나 이상의 배관 받침대(110, 120)는
하면에 이동을 위한 캐스터(112, 122)가 설치된 베이스 프레임(111, 121)의 상면에, 상기 배관(1)을 올려놓기 위한 V자 형상의 배관 지지대(113, 123)가 설치되고,
상기 배관 지지대(113, 123)의 측면에는 상기 배관(1)을 고정하기 위한 토글 클램프(114, 124)가 설치되는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.11. The method of claim 10,
The one or more pipe supports 110 and 120 are
On the upper surface of the base frame (111, 121) in which the casters (112, 122) for movement are installed on the lower surface, V-shaped pipe supports (113, 123) for placing the pipe (1) are installed,
Toggle clamps (114, 124) for fixing the pipe (1) are installed on the sides of the pipe supports (113, 123), a robot hand type digital radiation inspection device. 제 1 항에 있어서,
상기 방사선 조사부(70)의 방사선 조사, 및 상기 디지털 디텍터 어레이(90)로부터 수집된 디지털 이미지로부터 상기 배관용접부(1a)의 합/부 판정을 제어하는 제어유닛(130)을 더 포함하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.The method of claim 1,
Further comprising a control unit 130 for controlling the irradiating radiation of the radiation irradiator 70, and the determination of pass/fail of the pipe welding part 1a from the digital image collected from the digital detector array 90, robot hand Type digital radiography examination device. 제 5 항에 있어서,
상기 방사선 조사부(70) 및 상기 디지털 디텍터 어레이(90)는 이중벽 이중상법을 적용하는, 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치.6. The method of claim 5,
The radiation irradiator 70 and the digital detector array 90 apply a double-wall double-image method, a robot hand-type digital radiation inspection apparatus. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 장치를 활용한 로봇 핸드 타입 디지털 방사선 검사 방법.A robot hand-type digital radiation examination method using the robot hand-type digital radiation examination apparatus according to any one of claims 1 to 13.
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