WO2017204607A1 - 프로브장치 - Google Patents

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WO2017204607A1
WO2017204607A1 PCT/KR2017/005567 KR2017005567W WO2017204607A1 WO 2017204607 A1 WO2017204607 A1 WO 2017204607A1 KR 2017005567 W KR2017005567 W KR 2017005567W WO 2017204607 A1 WO2017204607 A1 WO 2017204607A1
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WO
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probe
video probe
image information
video
connection
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/005567
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English (en)
French (fr)
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조정
장종석
Original Assignee
조정
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Publication date
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Priority claimed from KR1020160062919A external-priority patent/KR101699353B1/ko
Priority claimed from KR1020160062910A external-priority patent/KR101675764B1/ko
Priority claimed from KR1020160147280A external-priority patent/KR101906477B1/ko
Application filed by 조정 filed Critical 조정
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation

Definitions

  • the present invention relates to a probe device for inspecting a defect of a facility through an imaging module. More particularly, the present invention relates to a probe device capable of minimizing noise included in image information and including various functions.
  • Nuclear power plant steam generators Customs play an important role as radiation barriers while transferring heat between the primary and secondary plant waters passing through the reactor, generating steam to run turbine generators.
  • Such steam generator customs have a high possibility of defects due to its operation characteristics, and have a great influence on nuclear plant life management. Accordingly, in order to inspect the steam generator customs of a nuclear power plant, a probe apparatus for inserting and inspecting an image pickup device between customs is used.
  • the bonding between the video probe electrically connected to the probe head has been performed by a direct bonding method such as soldering.
  • This relies on manual labor, which not only significantly reduces the yield but also requires the complete parts to be completely disassembled and repaired if the joints are damaged. Therefore, the conventional probe device has a problem that it takes a long time and cost in the maintenance / repair process.
  • the conventional probe device has a problem that a large amount of noise is included in the image information transmitted from the image pickup device, so that the actual image cannot be read.
  • the video probe electrically connected to the probe head is formed to be long in the longitudinal direction, and has a form wound on the bobbin.
  • the probe device has a structure for drawing in and out of such a video probe.
  • the conventional probe device has a problem that the incoming and outgoing of the video probe is not made smoothly due to the friction by the inner wall surface of the housing surrounding the bobbin. This is because the video probe is bent at a large angle by contact with the inner wall of the housing at the opening portion of the housing surrounding the bobbin.
  • the conventional probe device has a problem that it is difficult to substantially perform its role.
  • the conventional probe device is attached to the inner wall of the steam generator, the video probe is drawn out between the customs to perform the inspection.
  • the conventional probe device has a structure in which the video probe is drawn out in the horizontal direction, and accordingly, there is a problem in that the probe device itself must be continuously moved to perform the inspection.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, it is possible to minimize the noise of the image information, to facilitate the connection between the probe head and the video probe, and to minimize the time required for maintenance Has the purpose to
  • an object of the present invention is to provide a probe device capable of minimizing resistance to smoothly perform the insertion and withdrawal of a video probe.
  • the object of the present invention is to minimize the movement of the probe device itself and to maximize the inspection area.
  • Probe device of the present invention for achieving the above object, a probe head comprising a head substrate and an imaging module electrically connected to the head substrate and transmitting the image information, and electrically connected to the probe head, the longitudinal direction And a steel plate including a flexible circuit board extending along a length thereof, wherein the flexible circuit board includes a main image information line for transmitting the image information, and a preceding ground portion surrounding a circumference of the main image information line.
  • a plurality of main image information lines may be formed, and the preceding ground part may be provided between the plurality of main image information lines to surround both sides of the main image information lines.
  • the preceding ground part may be formed to surround and close the front of the main image information line at the front end of the flexible circuit board.
  • the rear end of the preceding ground part may be formed to be exposed to the outside together with the rear end of the main image information line at the rear end of the flexible circuit board.
  • the flexible printed circuit board may include a connecting board electrically connected to each other, and the feeding plate may further include a feeding unit to which the steel plate may be pulled in and pulled out.
  • connection connector may be formed on the connection board, and a connection board corresponding connector may be formed on the steel plate so as to be connectable to and detachable from the connection connector so that the flexible circuit board and the connection board are electrically connected to each other.
  • connection board may include a connection ground part having a front end connected to a rear end of the preceding ground part of the flexible circuit board to maintain a ground continuous with the preceding ground part.
  • a plurality of main image information lines may be formed, and a plurality of preceding ground parts may be provided between the plurality of main image information lines to surround both sides of each main image information line. Is formed in a form exposed to the outside with the rear end of the main image information line at the rear end of the flexible circuit board, the connection ground portion is formed of a single may be connected to the plurality of preceding ground portions at the same time.
  • connection ground portion may be connected to the front end of the cable ground portion provided in the cable connected to the separate processor.
  • the feeding unit includes a bobbin in which the video probe is wound, a bobbin is accommodated, and a feeding frame including an accommodation space formed at one side of an opening for taking out the video probe to the outside.
  • a first guide member and a first guide member having a first opposing surface formed in the video probe direction and spaced apart from the first guide member, the first guide member being disposed between the winding area and the extraction area of the first guide member;
  • a guide path through which the video probe is drawn in and drawn out between the first guide member may be formed, and a second guide member having a second opposing surface facing the first opposing surface may be formed.
  • first facing surface and the second facing surface may be formed to be non-parallel to each other to form a predetermined angle therebetween.
  • the first facing surface may be formed to be inclined at an angle corresponding to a tangential angle with respect to a starting point of the extraction region of the video probe when the video probe wound up to the bobbin is pulled out at the maximum.
  • the second opposing surface may be formed to be inclined at an angle corresponding to a tangential angle with respect to a starting point of the extraction region of the video probe when the video probe wound on the bobbin is pulled out at the minimum.
  • the feeding unit may include a bobbin in which the video probe is wound, the bobbin is accommodated, and a feeding frame including an accommodation space formed at one side of an opening for taking out the video probe to the outside. It may be rotatably positioned between the take-up area and the take-out area of the intermittent gear for contacting the take-out area of the video probe to enter or withdraw the video probe.
  • a plurality of drive holes are arranged in the video probe along the longitudinal direction of the video probe, and the intermittent gear is rotated about a central rotation axis, and is provided along a rotation part having a circular cross section and a circumference of the rotation part.
  • a plurality of insertion protrusions for moving the video probe in the direction of rotation of the rotating part as the rotating part is inserted into the drive hole.
  • a traveling unit which is formed to be movable so as to move the feeding unit, wherein the feeding unit is tiltably connected to the traveling unit to change the extraction angle of the video probe.
  • the feeding unit may be connected to a rotation axis parallel to the moving direction of the traveling unit can be formed to be tiltable.
  • connection unit provided between the feeding unit and the traveling unit to connect the feeding unit and the traveling unit to each other.
  • connection unit the first connecting portion connected to one side of the feeding unit and the second side of the traveling unit, the second to rotate the first connecting portion through a rotation axis parallel to the moving direction of the traveling unit It may include a connection.
  • the second connecting portion and the traveling unit may be formed to be coupled to and separated from each other.
  • Probe device of the present invention for solving the above problems, since the first ground portion is formed to surround the main image information line formed along the flexible circuit board, to minimize the noise of the image information to obtain an image of excellent quality There are advantages to it.
  • the probe apparatus of the present invention has the effect of blocking the source of noise by forming a continuous ground as a whole without an open area over the processor for processing the image information from the probe head.
  • the convenience of the probe head and the video probe can be greatly improved, and the coupling strength of the probe head and the video probe is also greatly increased, thereby improving durability.
  • the first guide member and the second guide member for guiding the insertion and withdrawal of the video probe in the opening of the feeding unit is provided, it is possible to perform the introduction and withdrawal of the video probe smoothly.
  • the video guide can be easily drawn out and drawn out even when the video probe is drawn out to the maximum or minimum.
  • the feeding unit can be operated to be tiltable with respect to the traveling unit, which has the advantage that the inspection can be performed with minimal movement of the probe device, and precisely to the area where the inspection is impossible with the conventional probe device. The test can be performed.
  • the time required for inspection can be greatly shortened, and the probe device can be easily operated to reduce the difficulty of work, and the effort required for maintenance / repair is greatly reduced.
  • FIG. 1 is a view showing a probe head and a feeding unit in a probe device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the structure of a probe head in a probe device according to an embodiment of the present invention
  • 3 and 4 are views showing a state in which the head connector of the probe head and the corresponding head board connector of the video probe are connected to each other in the probe device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 and 6 are views showing the structure of a flexible circuit board in a probe device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are views showing a state in which a connecting connector of a feeding unit and a connecting board corresponding connector of a video probe are connected to each other in a probe device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view showing a state of a connection substrate in a probe device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which a preceding ground portion and a connection ground portion are connected in the probe device according to an embodiment of the present invention.
  • connection ground portion and a cable ground portion are connected in the probe device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing the structure of a flexible circuit board in a probe device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded view of components of a feeding unit in a probe device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a state of an intermittent gear in a probe device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 and 15 are views showing a state of the first guide member in the probe device according to the embodiment of the present invention.
  • 16 is a view showing a state in which an intermittent gear and a video probe are engaged in a probe device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 17 to 19 are views showing the structure of the first guide member and the second guide member in the probe device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a view showing a state in which a feeding unit is connected to a traveling unit in a probe device according to an embodiment of the present invention
  • 21 is a view showing a feeding unit tilted in the probe device according to an embodiment of the present invention.
  • connection unit 22 is a view showing a state in which a connection unit and a traveling unit are separated from each other and coupled to each other in a probe device according to an embodiment of the present invention
  • 23 and 24 are views illustrating a process of injecting a probe device into a steam generator according to an embodiment of the present invention.
  • 25 and 26 are views illustrating a test performed by using a probe device according to an embodiment of the present invention.
  • the probe apparatus of the present invention includes a plurality of features improved over the conventional probe apparatus. Hereinafter, each of these features will be described in sequence.
  • the probe device of the present invention can be applied to various facilities to perform the inspection.
  • the present invention is not limited thereto.
  • a probe device includes a probe head 10, a video probe 50, and a feeding unit ( 100).
  • An imaging module 5 for acquiring and transmitting image information is provided inside the probe head 10, and the video probe 50 is connected to the probe head 10.
  • the video probe 50 is formed to be long in the longitudinal direction, and is formed to be pulled out and drawn out from the feeding unit 100 while being wound inside the feeding unit 100.
  • the probe head 10 may vary the separation distance from the feeding unit 100 according to the insertion and withdrawal of the video probe 50. Accordingly, the probe head 10 may adjust the feeding unit 100. The test can be performed up to a point farther away.
  • FIG 2 shows the internal structure of the probe head 10 according to the present embodiment.
  • the probe head 10 includes a head housing 12 and a head substrate 20.
  • the head housing 12 forms a frame such that each component including the imaging module 5 may be provided inside, and the head substrate 20 is provided inside the head housing 12.
  • the head substrate 20 is electrically connected to a flexible circuit board provided in the video probe 50 to receive power, and to transmit image information acquired through the imaging module 5.
  • a head connector 22 is formed on the head substrate 20, and a head substrate corresponding connector 52 formed to be connectable to and detachable from the head connector 22 is formed at one end of the video probe 50. do.
  • the head connector 22 and the head board corresponding connector 52 are formed so as to be male to female, and the head board 20 and the video probe 50 may be electrically connected to each other. Connect it.
  • the coupling method of the head connector 22 and the head substrate corresponding connector 52 may be variously made.
  • the probe head 10 and the video probe 50 are electrically connected by the coupling between the head connector 22 and the head board corresponding connector 52, the convenience can be greatly improved, and the bonding strength thereof. Can be greatly increased.
  • the head housing 12 is provided with a seating groove 13 in which the imaging module 5 (see FIG. 1) is seated, and toward the rear side of the seating groove 13.
  • the head substrate 20 is seated.
  • the head substrate 20 may include a plurality of connection terminals 24 for electrical connection between the imaging module 5 and the light emitting module (not shown).
  • the probe head 10 may further include a separation preventing member 30 and a pressing member 40.
  • the detachment preventing member 30 is for preventing the head board counterpart connector 52 from being separated from the head connector 22 while the head connector 22 and the head board counterpart connector 52 are connected to each other. It is a component, in this embodiment the separation preventing member 30 is formed in the form of a flat plate provided to be in contact with the opposite surface of the head substrate corresponding connector 52 coupled to the head connector 22.
  • the head board corresponding connector 52 may be fixed so as not to be separated from the head connector 22 by the separation preventing member 30 as shown in FIG. 4.
  • the pressing member 40 is a component that is coupled to the coupling portion 14 formed at the rear of the head housing 12 and presses to flatten the cross section of the video probe 50.
  • the video probe 50 is formed in a curved shape in cross section, such as a tape measure, to prevent sagging in the state where the video probe 50 is drawn out.
  • the pressing member 40 is inserted into the head housing 12. A portion of the video probe 50 is pressed and planarized.
  • the video probe 50 includes a flexible circuit board, a steel plate formed of a material having a relatively high rigidity compared to the flexible circuit board, as shown in FIGS. 5 and 6, and the flexible circuit.
  • a coverlay that protects the substrate.
  • the flexible circuit board may be formed to have flexibility to correspond to the bending of the video probe 50, and may be electrically connected to the head substrate 20 (see FIG. 2).
  • the flexible circuit board includes a main image information line 60, an auxiliary image information line 62, and a power supply line 64.
  • the power supply line 64 may supply power to the imaging module 5 (see FIG. 1) and the light emitting module (not shown), and the main image information line 60 and the sub image information line 62. ) Is provided to transfer the image information acquired from the imaging module (5).
  • the main image information line 60 is an image output line for directly transmitting image information, an image quality control line for controlling sharpness and contrast, and the brightness of an image according to light intensity. It may include a brightness tuning line.
  • the auxiliary image information line 62 may include a scan line transmission line for transmitting the vertical / horizontal synchronization signal of the image.
  • a leading ground portion 70 surrounding the circumference of the main image information line 60 is formed.
  • the flexible circuit board is formed with a very thin thickness, and thus there is a problem that a ground by coating or the like cannot be formed.
  • the preceding ground part 70 is formed to surround the main image information line 60 on the flexible circuit board to solve the above problem. Accordingly, the preceding ground unit 70 blocks radio waves from the outside and prevents radio wave interference between the main image information lines 60.
  • the preceding ground unit 70 surrounds both sides of each of the main image information lines 60. It may be provided between the information line 70.
  • the preceding ground portion 70 is also provided with a plurality of (70a ⁇ 70e), these are provided on both sides of the individual main image information line 60 has a form that wraps.
  • the preceding ground portion 70 is formed in a divided form.
  • the number of the main image information line 60 and the preceding ground portion 70 is not limited by this embodiment.
  • the preceding ground part 70 is formed to surround and close the front of the main image information line 60 at the front end of the flexible circuit board. Accordingly, since the main image information line 60 is not exposed to the outside by the preceding ground portion 70 in the front direction, noise can be effectively prevented.
  • the rear end of the preceding ground part 70 is formed to be exposed to the outside together with the rear end of the main image information line 60 at the rear end of the flexible circuit board. This is because the rear end of the flexible circuit board is connected to the connection board 160 (see FIG. 8), which will be described later. This will be described later.
  • a plurality of drive holes 54 are arranged in the video probe 50 along the length direction.
  • the drive hole 54 is for driving the inlet and the outlet of the video probe 50.
  • the rear end of the video probe 50 is inserted into the feeding unit 100 to the bobbin 150 provided inside the feeding unit 100. It is wound up.
  • the bobbin 150 is provided with a connection board 160 having a connection connector 162 formed thereon, and the other end of the video probe 50 corresponds to a connection board formed to be connectable to and detachable from the connection connector 162.
  • the connector 53 is provided. That is, the other end of the video probe 50 may also be coupled to the feeding unit 100 in a connector manner.
  • connection board 160 is provided on the side of the bobbin 150, but the connection board 160 may be provided in various forms in addition to the present embodiment.
  • the connection board 160 may be provided alone without the bobbin 150 or may be provided in a separate processor for image processing.
  • connection board 160 illustrates a conceptual diagram of an electrical connection form between the connection board 160 and the flexible circuit board.
  • connection board 160 includes connection circuits 180, 190, and 192 electrically connected to respective lines provided on the flexible circuit board of the video probe 50, and the flexible circuit board. And a connecting ground portion 170 forming a continuous ground with the preceding ground portion 70.
  • the preceding ground portion 70 is provided with a plurality of (70a ⁇ 70e), while the connection ground portion 170 is formed of a single dog connected to the plurality of preceding ground (70a ⁇ 70e) at the same time do.
  • connection ground unit 170 is connected to each of the preceding ground (70a ⁇ 70e) at the same time by the connecting substrate corresponding connector 53 and the connection connector 162, thereby forming a continuous ground without opening. have.
  • FIG. 10 shows a connection board 160 and a cable 200 connected to a separate processor connected to each other.
  • the cable 200 is connected from a separate processor for image information processing.
  • the cable 200 includes a plurality of cable lines 220, 230 and power lines 240 electrically connected to the connection circuits 180, 190, and 192 of the connection board 160, respectively. It includes a cable ground portion 210 for the ground processing of the cable line (220, 230).
  • connection ground portion 170 of the connection substrate 160 is connected to the cable ground portion 210. Therefore, in the present embodiment, a closed ground that is not opened over the entire area through the connection from the preceding ground portion 70 (see FIG. 5) of the flexible circuit board to the connection ground portion 170 and the cable ground portion 210. Can be formed.
  • the cable ground part 210 may be formed in various forms according to the type of the cable 200.
  • the cable ground portion 210 has a mesh shape surrounding the cable lines 220 and 230 accommodated inside the cable 200, and in this case, the cable ground portion 210 is described above.
  • the cable 200 may be gathered from one end of the cable 200 and twisted to form one line shape, and may be connected to the connection ground unit 170.
  • connection method of the connection ground unit 170 and the cable ground unit 210 may be performed in various ways in addition to the shape of the cable ground unit 210.
  • the present invention has the advantage of minimizing the noise of the image information through the continuous ground formed in a closed form over the entire area to obtain an image of excellent quality.
  • FIG. 11 is a view illustrating a flexible circuit board according to another embodiment of the present invention.
  • the front end of the preceding ground part 70 and the front end of the main image information line 60 are also moved to the outside at the front end of the flexible circuit board. It is formed in an exposed form.
  • the flexible circuit board and the head board 20 may be connected in the same manner as the flexible circuit board and the connection board 160 (see FIG. 9). .
  • the present invention is not limited to the shape of the flexible circuit board, and may be formed in various ways according to the connection form.
  • the feeding unit 100 of the present embodiment includes a feeding frame 110, a bobbin 150, an intermittent gear 140, a first guide member 130, and a second guide member ( 120).
  • the feeding frame 110 is accommodated in the bobbin 150, and includes a receiving space 112 formed on one side of the opening 113 for taking out the above-described video probe 50 to the outside.
  • the feeding frame 110 has a form including a main frame 110a and a cover frame 110b coupled to the main frame 110a to prevent separation of other components.
  • the bobbin 150 is wound around the video probe 50 on the outer circumferential surface thereof and is rotatably provided inside the accommodation space 112 by the fixing member 170.
  • the first guide member 130 and the second guide member 120 are provided in the opening 113 to guide the introduction and withdrawal of the video probe 50.
  • the video probe 50 is drawn in and drawn out between the first guide member 130 and the second guide member 120.
  • the first guide member 130 is provided between the winding area and the extraction area of the video probe 50 is coupled to the fastening panel 115 of the feeding frame 110, the second guide member 120 Is provided outside the extraction area of the video probe 50 in a state spaced apart from the first guide member 130.
  • the winding area refers to an area wound around the bobbin 150 among the entire areas of the video probe 50
  • the extraction area refers to the bobbin 150 of the entire area of the video probe 50. It refers to the remaining area taken out from.
  • the intermittent gear 140 is a component that is provided in the opening 113 to provide a driving force for pulling in or out of the video probe 50.
  • the intermittent gear 140 is rotatably positioned between the winding area and the extraction area of the video probe 50, that is, inside the extraction area, and rotates in contact with the extraction area of the video probe 50.
  • the video probe 50 may be drawn in or drawn out.
  • the intermittent gear 140 is rotated about a central rotation axis, and includes a rotating part 141 having a circular cross section and a circumference of the rotating part 141. It includes a plurality of insertion protrusions (142).
  • the insertion protrusion 142 is inserted into the drive hole 54 (see FIG. 5) of the video probe 50 by the rotation of the rotation unit 141, and thus the video probe 50 in the rotation direction of the rotation unit 141. Serves to move them.
  • the end portion of the insertion protrusion 142 is formed such that the cross-sectional area is gradually smaller toward the outside, so that the insertion protrusion 142 is more smoothly inserted into the drive hole 54.
  • an insertion hole 143 into which the shaft member 145 (see FIG. 12) is transmitted is formed at the center of the rotating part 141 to transmit the driving force to the rotating part 141. Accordingly, the rotation unit 141 is rotated according to the rotation of the shaft member 145 by a separate driving unit to move the video probe 50.
  • the insertion hole 143 is formed to have a cross section of a rectangular shape, but the insertion hole may be formed in a polygonal shape other than a square.
  • the intermittent gear 140 which performs the inlet and withdrawal of the video probe 50 is provided between the winding area and the extraction area of the video probe 50, the intermittent gear 140 is the video probe. Irrespective of the withdrawal amount of 50, it will always be in close contact with the video probe 50. Accordingly, the video probe 50 has an advantage of smoothly performing the drawing and drawing operations.
  • the shape of the feeding frame 110 may be prevented from protruding to the outside, thereby minimizing the overall size of the feeding unit 100.
  • the intermittent gear 140 is provided inside the first guide member 130 described above. As shown in FIG. 14 and FIG. 15, it can be seen that an accommodation hole 132 in which the intermittent gear 140 is accommodated is formed in the first guide member 130.
  • the receiving hole 132 has an insertion region 132b into which the intermittent gear 140 is rotatably inserted, and a through region through which the shaft member 145 penetrates, which is formed outside the insertion region 132b. 132a).
  • the through area 132a is formed to have a smaller cross-sectional area than the insertion area 132b, and the intermittent gear 140 is seated so as not to be separated from the insertion area 132b as shown in FIG.
  • the video probe 50 may be transferred to the furnace.
  • the diameter of the intermittent gear 140 may be larger than that of the related art to further reduce curvature, and the number of the insertion protrusions 142 may be increased to transfer the video probe 50. Can be performed more precisely.
  • the first guide member 130 and the second guide member 120 will be described.
  • the first guide member 130 is provided between the winding area and the take-out area of the video probe 50 to be coupled to the fastening panel 115 of the feeding frame 110
  • the second guide The member 120 is provided outside the extraction area of the video probe 50 while being spaced apart from the first guide member 130.
  • first guide member 130 and the second guide member 120 serve to guide the insertion and withdrawal of the video probe 50 smoothly.
  • first guide member 130 includes a first facing surface 134 formed in the video probe direction, and the second guide member 120 faces the second facing surface 134 in a second facing direction. Face 124. Accordingly, a guide path through which the video probe 50 is drawn in and drawn out is formed between the first facing surface 134 and the second facing surface 124.
  • the first facing surface 134 and the second facing surface 124 may be formed of the video probe 50. It may be formed in a curved shape to correspond to the cross section.
  • the first opposing surface 134 and the second opposing surface 124 are formed to be non-parallel to each other and have an inclined shape to form a predetermined angle therebetween.
  • the height of the video probe 50 wound on the bobbin 150 becomes maximum.
  • the start point of the extraction area of the video probe 50 that is, the switching point between the winding area and the extraction area, is adjacent to the inner circumferential surface of the feeding housing 110.
  • the height of the video probe 50 wound on the bobbin 150 is minimum.
  • the start point of the extraction region of the video probe 50 has a state spaced apart from the inner circumferential surface of the feeding housing 110 to the maximum, and thus the extraction angle of the video probe 50 also changes.
  • the video probe 50 is bent at a large angle by contact with the inner wall surface of the feeding housing 110 at the opening portion, thereby generating a large frictional force. Accordingly, the video probe 50 can be smoothly drawn out and drawn out. There was a problem that could not be done.
  • first opposing surface 134 and the second opposing surface 124 are formed to be non-parallel as described above, the first facing surface 134 and the second facing surface 124 are inclined to form a predetermined angle therebetween. The problem that appeared was able to be solved.
  • the second facing surface 124 has a minimum withdrawal when the video probe 50 wound on the bobbin 150 having a circular cross section with respect to the center point 152 as shown in FIG. 18. It is formed to be inclined at an angle corresponding to the angle of the tangent to the start point of the extraction area of the video probe 50.
  • the first opposing surface 134 corresponds to a tangential angle with respect to the starting point of the extraction region of the video probe 50 when the video probe 50 wound up on the bobbin 150 is pulled out as shown in FIG. 19. It is formed to be inclined at an angle.
  • the present embodiment can easily perform the drawing and drawing operations even when the video probe 50 is drawn out to the maximum or minimum, and friction in the drawing and drawing process of the video probe 50 is performed. Extremely reduced, it is possible to minimize the damage of the video probe 50.
  • Feeding unit capable of tilting and rotating
  • the feeding unit 100 is shown connected to the traveling unit 300.
  • the present embodiment may further include a traveling unit 300 which is formed to be self-movable and moves the feeding unit 100 to a corresponding inspection point.
  • the traveling unit 300 includes a main body 310 having a built-in drive system, and a plurality of wheels 320 that are rotated by the drive system to move the main body 310.
  • the wheel 320 may be formed to have a magnetic force, and thus the traveling unit 300 may be formed to be movable while being attached to the inner wall surface of the steam generator of the nuclear power plant.
  • the feeding unit 100 is formed to be capable of tilting the traveling unit 300. This is to allow the feeding unit 100 to be tilted with respect to the traveling unit 300 so that the inspection can be performed with the movement of the probe device itself minimized.
  • the feeding unit 100 is connected to the moving direction of the traveling unit 300, that is, the direction of rotation according to the rotation of the wheel 320, and is formed to be tiltable. do.
  • connection unit 350 provided between the feeding unit 100 and the traveling unit 300 to connect the feeding unit 100 and the traveling unit 300 to each other.
  • connection unit 350 is connected to the side of the first connecting portion 370 and the traveling unit 300 connected to one side of the feeding unit 100, and the moving direction of the traveling unit 300
  • the second connector 360 rotates the first connector 370 through a horizontal rotation axis 362.
  • the feeding unit 100 may be tilted with respect to the traveling unit 300 by tilting the first connecting portion 370 with respect to the second connecting portion 360.
  • the first connector 370 or the second connector 360 may be provided with a driver for tilting the drive.
  • the connecting unit 350 is provided between the feeding unit 100 and the traveling unit 300.
  • the feeding unit 100 is the traveling unit. Of course, it may be directly connected to (300).
  • the second connection portion 360 and the traveling unit 300 may be formed to be coupled to and separated from each other. This is to increase the convenience of the operation of the probe device, and to transport each of the traveling unit 300 and the feeding unit 100 in a separated state from each other, so as to be reassembled in the facility to be inspected.
  • the weight is heavy and, of course, the structure is impossible to mount on the inner wall of the hand hole of the steam generator of the nuclear power plant.
  • the traveling unit 300 and the feeding unit 100 can be separated from each other as described above, so that each part can be separately inserted into the handhole and simply mounted inside the handhole. This can greatly increase the convenience of operation.
  • the traveling unit 300 includes a first coupling means 330, and the second connecting portion 360 is formed to be fastened to the first coupling means 330.
  • 380 may include.
  • the first coupling means 330 is formed with a guide groove having a shape corresponding to the second coupling means 380 on the inside so that the second coupling means 380 may be fitted thereto. Accordingly, when the second coupling means 380 is coupled to the first coupling means 330, physical connection and electrical connection may be simultaneously performed.
  • the coupling method of the first coupling means 330 and the second coupling means 380 is not limited, and various known coupling methods such as a connector-to-connector may be applied.
  • the inspection process using the probe device as described above is as follows.
  • the traveling unit 300 and the feeding unit 100 are separated from each other and transported, and the traveling unit ( 300 is first injected into the handhole 410 and attached to the side wall surface of the steam generator.
  • the feeding unit 100 is inserted into the hand hole 410, and the traveling unit 300 and the feeding unit using the coupling method of the first coupling means 330 and the second coupling means 380. Recombine (100) with each other.
  • the coupling method of the first coupling means 330 and the second coupling means 380 preferably adopts a structure that allows easy coupling with one hand. something to do.
  • the probe device is completely attached to the side wall surface 402 of the steam generator 400, and then the probe head 10 is provided at the end as shown in FIGS. 25 and 26.
  • the probe 50 may be taken out and inserted into the tubules 420 to perform the inspection.
  • the conventional probe unit can only withdraw the video probe 50 in the direction horizontal to the upper partition 405 and the lower partition 404 of the steam generator 400, so that the probe device itself up and down There was a limit to move largely.
  • the present invention can pull out the video probe 50 by tilting the feeding unit 100 itself with respect to the traveling unit 300 as shown in FIGS. 25 and 26, thereby minimizing the amount of movement of the probe device itself and performing inspection. It can be done.
  • the video probe 50 can be pulled out at an inclined angle with respect to the upper partition 405 and the lower partition 404, the upper partition 405 and the lower partition (which were not conventionally inspected) 404) has the advantage of being able to check the state together.

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Abstract

본 발명에 따른 프로브장치는, 헤드기판, 및 상기 헤드기판과 전기적으로 연결되어 영상정보를 송신하는 촬상모듈을 포함하는 프로브헤드 및 상기 프로브헤드와 전기적으로 연결되며, 길이 방향을 따라 길게 연장된 연성회로기판을 포함하는 비디오프로브를 포함하며, 상기 연성회로기판은, 상기 영상정보를 전달하는 주영상정보라인과, 상기 주영상정보라인의 둘레를 감싸는 선행그라운드부를 포함한다.

Description

프로브장치
본 발명은 촬상모듈을 통해 설비의 결함을 검사하는 프로브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상정보에 포함된 노이즈를 최소화할 수 있으며, 다양한 기능을 포함하는 프로브장치에 관한 것이다.
원자력 발전소 증기발생기 세관은 원자로를 거치는 1차 계통수와 2차 계통수 사이에서 열을 전달하고 터빈 발전기를 돌리는 증기를 발생시키며 동시에 방사능 차단벽으로서 중요한 기능을 하고 있다.
이와 같은 증기발생기 세관은 가동 특성상 결함 발생 가능성이 매우 높으며, 실제로 원전 수명관리에 큰 영향을 미치고 있다. 이에 따라 원자력 발전소 증기발생기 세관을 검사하기 위하여 세관 사이로 촬상소자를 삽입하여 검사하는 프로브장치가 사용되고 있다.
다만, 종래의 프로브장치에서는 다양한 문제점이 발견되고 있다.
일반적으로 프로브헤드와 전기적으로 연결되는 비디오프로브 간 접합이 납땜 방식 등 직접 접합 방법에 의해 수행되어 왔다. 이는 수작업에 의존하여야 하므로 수율을 크게 떨어뜨릴 뿐 아니라, 접합 부위가 손상될 경우에는 전체 부품을 완전히 분해하여 수리해야 할 필요가 있다. 따라서 종래의 프로브장치는 유지/보수 과정에 시간 및 비용이 소요가 심하다는 문제가 있다.
뿐만 아니라, 종래의 프로브장치는 촬상소자로부터 전달되는 영상정보에 다량의 노이즈가 포함되어, 실제 영상의 판독이 불가능하다는 문제가 있다.
그리고 종래의 프로브장치는, 프로브헤드와 전기적으로 연결되는 비디오프로브가 길이 방향으로 길게 형성되어, 보빈에 권취된 형태를 가진다. 또한 프로브장치는 이와 같은 비디오프로브를 인입 및 인출시키기 위한 구조를 가지게 된다.
다만, 종래의 프로브장치는 상기 보빈을 감싸고 있는 하우징의 내벽면에 의한 마찰로 인해 비디오프로브의 인입 및 인출이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 있었다. 이는 상기 비디오프로브가 보빈을 감싸고 있는 하우징의 개구부 부분에서 상기 하우징 내벽면과의 접촉에 의해 큰 각도로 절곡되기 때문이다.
특히 비디오프로브의 인출량이 증가할수록 상기와 같은 현상이 더욱 두드러지게 나타나며, 따라서 종래의 프로브장치는 실질적으로 제 역할을 수행하기가 어렵다는 문제가 있다.
한편 종래의 프로브장치는 상기 증기발생기 내벽에 부착된 상태에서, 상기 비디오프로브를 세관 사이로 인출하여 검사를 수행하게 된다.
다만, 종래의 프로브장치는 비디오프로브를 수평한 방향으로 인출할 수밖에 없는 구조를 가지고 있으며, 이에 따라 프로브장치 자체를 지속적으로 이동시켜 검사를 수행해야 하는 문제가 있었다.
이는 검사에 소요되는 시간이 길어지게 될 뿐만 아니라, 프로브장치의 운용이 어려워짐은 물론, 정밀한 검사를 수행할 수 없는 문제가 있다.
이에 따라, 상기 나열한 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 영상정보의 노이즈를 최소화하고, 프로브헤드와 비디오프로브 간 연결을 용이하게 수행할 수 있으며, 유지/보수에 소요되는 시간을 최소화하기 위한 목적을 가진다.
또한 비디오프로브의 인입 및 인출을 원활하게 수행할 수 있도록 저항을 최소화할 수 있는 프로브장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.
또한 프로브장치 자체의 이동을 최소화하고, 검사 영역을 최대화할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로브장치는, 헤드기판, 및 상기 헤드기판과 전기적으로 연결되어 영상정보를 송신하는 촬상모듈을 포함하는 프로브헤드 및 상기 프로브헤드와 전기적으로 연결되며, 길이 방향을 따라 길게 연장된 연성회로기판을 포함하는 스틸플레이트를 포함하며, 상기 연성회로기판은, 상기 영상정보를 전달하는 주영상정보라인과, 상기 주영상정보라인의 둘레를 감싸는 선행그라운드부를 포함한다.
그리고 상기 주영상정보라인은 복수 개가 형성되며, 상기 선행그라운드부는 상기 각 주영상정보라인의 양측을 감싸도록 상기 복수 개의 주영상정보라인의 사이사이에 구비될 수 있다.
또한 상기 선행그라운드부는 상기 연성회로기판의 전단부에서 상기 주영상정보라인의 전방을 감싸 폐쇄시키는 형태로 형성될 수 있다.
그리고 상기 선행그라운드부의 후단은 상기 연성회로기판의 후단부에서 상기 주영상정보라인의 후단과 함께 외부로 노출된 형태로 형성될 수 있다.
또한 상기 연성회로기판과 전기적으로 연결되는 연결기판을 포함하며, 상기 스틸플레이트가 인입 및 인출 가능하게 권취되는 피딩유닛을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 연결기판에는 접속커넥터가 형성되며, 상기 스틸플레이트에는 상기 접속커넥터에 연결 및 분리 가능하게 형성되어 상기 연성회로기판과 연결기판이 전기적으로 연결되도록 하는 연결기판 대응커넥터가 형성될 수 있다.
또한 상기 연결기판은, 전단이 상기 연성회로기판의 선행그라운드부의 후단과 연결되어, 상기 선행그라운드부와 연속된 그라운드를 유지하는 연결그라운드부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 주영상정보라인은 복수 개가 형성되며, 상기 선행그라운드부는 복수 개가 구비되어 상기 각 주영상정보라인의 양측을 감싸도록 상기 복수 개의 주영상정보라인의 사이사이에 구비되되, 상기 선행그라운드부의 후단은 상기 연성회로기판의 후단부에서 상기 주영상정보라인의 후단과 함께 외부로 노출된 형태로 형성되고, 상기 연결그라운드부는 단일 개로 형성되어 상기 복수 개의 선행그라운드부와 동시에 연결될 수 있다.
또한 상기 연결그라운드부의 후단은, 별도의 프로세서와 연결되는 케이블에 구비된 케이블그라운드부의 전단과 연결될 수 있다.
그리고 상기 피딩유닛은, 상기 비디오프로브가 권취되는 보빈, 상기 보빈이 수용되며, 상기 비디오프로브를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임, 상기 개구부에 구비되되, 상기 비디오프로브의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되어 상기 피딩프레임에 결합되며, 상기 비디오프로브 방향으로 제1대향면이 형성된 제1안내부재 및 상기 제1안내부재와 이격된 상태로 상기 개구부에 구비되어, 상기 제1안내부재와의 사이에 상기 비디오프로브가 인입 및 인출되는 가이드경로를 형성하며, 상기 제1대향면과 대향되는 제2대향면이 형성된 제2안내부재를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1대향면 및 상기 제2대향면은 서로 비평행하도록 형성되어 사이에 기 설정된 각도를 형성할 수 있다.
그리고 상기 제1대향면은, 상기 보빈에 권취된 비디오프로브가 최대 인출 시, 상기 비디오프로브의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성될 수 있다.
또한 상기 제2대향면은, 상기 보빈에 권취된 비디오프로브가 최소 인출 시, 상기 비디오프로브의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성될 수 있다.
그리고 상기 피딩유닛은, 상기 비디오프로브가 권취되는 보빈, 상기 보빈이 수용되며, 상기 비디오프로브를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임 및 상기 개구부에 구비되되, 상기 비디오프로브의 권취영역 및 취출영역 사이에 회전 가능하게 위치되며, 상기 비디오프로브의 취출영역에 접촉되어 상기 비디오프로브를 인입 또는 인출시키는 간헐기어를 포함할 수 있다.
또한 상기 비디오프로브에는 상기 비디오프로브의 길이 방향을 따라 복수의 드라이브홀이 배열되며, 상기 간헐기어는, 중심의 회전축을 기준으로 회전되며, 원형의 단면을 가지는 회전부 및 상기 회전부의 둘레를 따라 구비되며, 상기 회전부의 회전에 의해 상기 드라이브홀에 삽입됨에 따라 상기 회전부의 회전 방향으로 상기 비디오프로브를 이동시키는 복수의 삽입돌기를 포함할 수 있다.
그리고 자체 이동 가능하게 형성되어 상기 피딩유닛을 이동시키는 트래블링유닛을 더 포함하며, 상기 피딩유닛은 상기 트래블링유닛에 대해 틸팅 가능하게 연결되어 상기 비디오프로브의 인출 각도를 가변시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
또한 상기 피딩유닛은 상기 트래블링유닛의 이동 방향과 수평한 회전축에 연결되어 틸팅 가능하게 형성될 수 있다.
그리고 상기 피딩유닛과 상기 트래블링유닛 사이에 구비되어 상기 피딩유닛 및 상기 트래블링유닛을 서로 연결하는 연결유닛을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 연결유닛은, 상기 피딩유닛의 일측에 연결되는 제1연결부 및 상기 트래블링유닛의 측부에 연결되며, 상기 트래블링유닛의 이동 방향과 수평한 회전축을 통해 상기 제1연결부를 회전시키는 제2연결부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제2연결부 및 상기 트래블링유닛은 서로 결합 및 분리 가능하게 형성될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 프로브장치는, 연성회로기판을 따라 형성되는 주영상정보라인을 제1그라운드부가 감싸도록 형성됨으로 인해, 영상정보의 노이즈를 최소화하여 우수한 품질의 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다.
그리고 본 발명의 프로브장치는 프로브헤드로부터 영상정보를 처리하는 프로세서에 걸쳐 오픈된 영역 없이 전체적으로 연속된 그라운드를 형성함으로 인해 노이즈를 원천적으로 차단할 수 있는 효과를 가진다.
또한 제1커넥터와 제2커넥터 간의 결합에 의해 프로브헤드 및 비디오프로브가 연결되므로, 편의성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 프로브헤드 및 비디오프로브의 결합 강도도 크게 증가되어 내구성이 향상되는 장점이 있다.
그리고 피딩유닛의 개구부에 비디오프로브의 인입 및 인출을 가이딩하는 제1안내부재 및 제2안내부재가 구비되므로, 상기 비디오프로브의 인입 및 인출을 원활하게 수행할 수 있다.
이때 상기 제1안내부재 및 상기 제2안내부재는 서로 기 설정된 각도를 형성하도록 경사지게 형성됨에 따라 상기 비디오프로브가 최대로 인출되거나 최소로 인출된 상태에서도 인입 및 인출 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
또한 비디오프로브의 인입 및 인출 과정에서의 마찰을 극히 저감하여 비디오프로브의 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
뿐만 아니라 피딩유닛을 트래블링유닛에 대해 틸팅 가능하게 운용할 수 있으므로, 프로브장치의 움직임을 최소화한 상태로 검사를 수행할 수 있는 장점을 가지며, 종래의 프로브장치로 검사가 불가능하던 영역까지 정밀하게 검사를 수행할 수 있다.
그리고 검사에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있으며, 프로브장치를 쉽게 운용할 수 있어 작업 난이도를 낮출 수 있는 것은 물론, 유지/보수에 소요되는 노력이 크게 절감되는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 프로브헤드와 피딩유닛의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 프로브헤드의 구조를 나타낸 도면;
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 프로브헤드의 헤드커넥터와 비디오프로브의 헤드기판 대응커넥터가 서로 연결된 모습을 나타낸 도면;
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 연성회로기판의 구조를 나타낸 도면;
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛의 연결커넥터와 비디오프로브의 연결기판 대응커넥터가 서로 연결되는 모습을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 연결기판의 모습을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 선행그라운드부와 연결그라운드부가 연결되는 모습을 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 연결그라운드부와 케이블그라운드부가 연결되는 모습을 나타낸 도면; 및
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 연성회로기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛의 구성요소들을 분해하여 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 간헐기어의 모습을 나타낸 도면;
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 제1안내부재의 모습을 나타낸 도면;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 간헐기어와 비디오프로브가 치합된 모습을 나타낸 도면;
도 17 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 제1안내부재 및 제2안내부재의 구조를 나타낸 도면;
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛이 트래블링유닛에 연결된 모습을 나타낸 도면;
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛이 틸팅되는 모습을 나타낸 도면;
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 연결유닛과 트래블링유닛이 서로 분리 및 결합되는 모습을 나타낸 도면;
도 23 및 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치를 증기발생기에 투입하는 과정을 나타낸 도면; 및
도 25 및 도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치를 이용하여 검사를 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고 본 발명의 프로브장치는, 종래의 프로브장치에 대해 개선된 복수의 특징을 포함한다. 이하에서는 이들 각 특징에 대해 순차적으로 설명하도록 한다.
또한 본 발명의 프로브장치는 다양한 설비에 적용되어 검사를 수행할 수 있다. 이하 설명될 실시예에에서는 원자력 발전소의 증기발생기에 적용되는 것으로 하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아님은 물론이다.
노이즈 저감식 프로브헤드
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치를 나타낸 것으로, 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치는 프로브헤드(10)와, 비디오프로브(50)와, 피딩유닛(100)을 포함한다.
상기 프로브헤드(10)의 내측에는 영상정보를 취득하여 송신하는 촬상모듈(5)이 구비되며, 상기 비디오프로브(50)는 이와 같은 프로브헤드(10)에 연결된다.
그리고 상기 비디오프로브(50)는 길이 방향으로 길게 형성되어, 상기 피딩유닛(100)의 내측에 권취된 상태로 상기 피딩유닛(100)으로부터 인출 및 인입 가능하게 형성된다.
즉 상기 프로브헤드(10)는 상기 비디오프로브(50)의 인입 및 인출에 따라 상기 피딩유닛(100)으로부터의 이격 거리를 가변할 수 있으며, 이에 따라 상기 프로브헤드(10)는 상기 피딩유닛(100)으로부터 멀리 떨어진 지점까지 검사를 수행할 수 있게 된다.
그리고 도 2에는, 본 실시예에 따른 프로브헤드(10)의 내부 구조가 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 프로브헤드(10)는 헤드하우징(12)과, 헤드기판(20)을 포함한다. 상기 헤드하우징(12)은 전술한 촬상모듈(5)을 포함한 각 구성요소가 내측에 구비될 수 있도록 프레임을 이루며, 상기 헤드기판(20)은 상기 헤드하우징(12)의 내측에 구비된다.
그리고 상기 헤드기판(20)은 비디오프로브(50)에 구비되는 연성회로기판에 전기적으로 연결되어 전력을 공급받는 동시에, 상기 촬상모듈(5)을 통해 취득한 영상정보를 송신하게 된다.
이때 상기 헤드기판(20)에는 헤드커넥터(22)가 형성되며, 상기 비디오프로브(50)의 일단부에는 상기 헤드커넥터(22)와 연결 및 분리 가능하게 형성되는 헤드기판 대응커넥터(52)가 형성된다.
또한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 헤드커넥터(22) 및 상기 헤드기판 대응커넥터(52)는 서로 암수 결합 가능하게 형성되며, 상호 결합 시 상기 헤드기판(20)및 상기 비디오프로브(50)를 전기적으로 연결시킨다. 상기 헤드커넥터(22) 및 상기 헤드기판 대응커넥터(52)의 결합 방식은 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이다.
이와 같이 본 발명은 헤드커넥터(22)와 헤드기판 대응커넥터(52) 간의 결합에 의해 프로브헤드(10) 및 비디오프로브(50)가 전기적으로 연결되므로, 편의성을 크게 향상시킬 수 있으며, 그 결합 강도를 크게 증가시킬 수 있다.
또한 장치의 고장으로 인해 유지/보수를 수행하는 경우에도, 상기 헤드커넥터(22) 및 상기 헤드기판 대응커넥터(52)의 분리 및 재연결과정이 용이하여 소요되는 노력을 크게 절감할 수 있게 된다.
한편 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 경우, 상기 헤드하우징(12)에는 촬상모듈(5, 도 1 참조)이 안착되는 안착홈(13)이 형성되며, 상기 안착홈(13)의 후방 측으로 헤드기판(20)이 안착된다. 그리고 상기 헤드기판(20)은 상기 촬상모듈(5)과 발광모듈(미도시)과의 전기적 연결을 위한 복수의 연결단자(24)를 포함할 수 있다.
또한 본 실시예에서 상기 프로브헤드(10)는, 이탈방지부재(30) 및 압박부재(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 이탈방지부재(30)는 상기 헤드커넥터(22) 및 상기 헤드기판 대응커넥터(52)가 서로 연결된 상태에서 상기 헤드기판 대응커넥터(52)가 헤드커넥터(22)로부터 분리되는 것을 방지하도록 하기 위한 구성요소이며, 본 실시예에서 상기 이탈방지부재(30)는 평판 형태로 형성되어 상기 헤드커넥터(22)에 결합된 헤드기판 대응커넥터(52)의 반대 면에 접촉되도록 구비된다.
이에 따라 상기 헤드기판 대응커넥터(52)는 도 4와 같이 상기 이탈방지부재(30)에 의해 상기 헤드커넥터(22)로부터 분리되지 않도록 고정될 수 있다.
상기 압박부재(40)는 상기 헤드하우징(12)의 후방에 형성된 결합부(14)에 결합되어 상기 비디오프로브(50)의 단면을 평탄화하도록 압박하는 구성요소이다.
본 실시예에서 상기 비디오프로브(50)는 줄자와 같이 단면이 만곡된 형태로 형성되며, 이는 비디오프로브(50)가 인출된 상태에서 처짐을 방지하기 위한 것이다. 다만, 비디오프로브(50)가 만곡된 형상인 경우 평탄하게 형성된 상기 헤드기판 대응커넥터(52)에 용이하게 연결할 수 없기 때문에, 상기 압박부재(40)는 상기 헤드하우징(12) 내측으로 인입된 상기 비디오프로브(50)의 일부를 압박하여 평탄화시키게 된다.
그리고 본 실시예의 경우, 상기 비디오프로브(50)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연성회로기판과, 상대적으로 상기 연성회로기판에 비해 강성이 높은 재질로 형성되는 스틸플레이트와, 상기 연성회로기판을 보호하는 커버레이를 포함한다.
상기 연성회로기판은 유연성을 가지도록 형성되어 상기 비디오프로브(50)의 휘어짐에도 대응할 수 있으며, 상기 헤드기판(20, 도 2 참조)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서 상기 연성회로기판은, 주영상정보라인(60)과, 보조영상정보라인(62)과, 전력공급라인(64)을 포함한다. 상기 전력공급라인(64)은 전술한 촬상모듈(5, 도 1 참조) 및 발광모듈(미도시) 등에 전력을 공급할 수 있도록 하며, 상기 주영상정보라인(60) 및 상기 보조영상정보라인(62)은 상기 촬상모듈(5)로부터 취득한 영상정보를 전달하기 위해 구비된다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 주영상정보라인(60)은 영상정보를 직접적으로 전달하는 영상출력라인과, 샤프니스 및 콘트라스트 등을 제어하는 화질제어라인과, 빛의 조도에 따라 영상의 밝기를 동조시키는 밝기동조라인 등을 포함할 수 있다. 그리고 상기 보조영상정보라인(62)은, 영상의 수직/수평동기신호를 송신하는 주사선송신라인 등을 포함할 수 있다.
이때 본 실시예에서 상기 비디오프로브(50)에 구비되는 연성회로기판의 내측 영역에는, 상기 주영상정보라인(60)의 둘레를 감싸는 선행그라운드부(70)가 형성된다. 이와 같이 하는 이유는, 상기 연성회로기판은 두께가 매우 얇게 형성되므로, 피복 등에 의한 그라운드를 형성할 수 없다는 문제가 있기 때문이다.
따라서 본 실시예의 경우 상기 선행그라운드부(70)는 상기 연성회로기판 상에서 상기 주영상정보라인(60)의 둘레를 감싸도록 형성되어 상기와 같은 문제를 해결하도록 하였다. 이에 따라 상기 선행그라운드부(70)는 외부로부터의 전파를 차단하는 동시에, 상기 주영상정보라인(60) 간의 전파 간섭을 방지하게 된다.
이때 전술한 바와 같이 상기 주영상정보라인(60)은 복수 개가 형성되므로, 본 실시예에서 상기 선행그라운드부(70)는 상기 각 주영상정보라인(60)의 양측을 감싸도록 상기 복수 개의 주영상정보라인(70)의 사이사이에 구비될 수 있다.
즉 상기 선행그라운드부(70) 역시 복수 개(70a~70e)가 구비되며, 이들은 개별 주영상정보라인(60)의 양측마다 구비되어 감싸는 형태를 가진다. 본 실시예의 경우 상기 주영상정보라인(60)이 총 3개 형성되므로, 상기 선행그라운드부(70)는 총 5개가 분할된 형태로 형성된다. 다만, 상기 주영상정보라인(60) 및 상기 선행그라운드부(70)의 개수는 본 실시예에 의해 제한되지 않는다.
또한 본 실시예에서, 상기 선행그라운드부(70)는 상기 연성회로기판의 전단부에서 상기 주영상정보라인(60)의 전방을 감싸 폐쇄시키는 형태로 형성된다. 이에 따라 상기 주영상정보라인(60)은 전단 방향으로도 상기 선행그라운드부(70)에 의해 외부로 노출되지 않으므로, 노이즈를 효과적으로 방지할 수 있다.
다만, 본 실시예의 경우 상기 선행그라운드부(70)의 후단은 상기 연성회로기판의 후단부에서 상기 주영상정보라인(60)의 후단과 함께 외부로 노출된 형태로 형성된다. 이는 상기 연성회로기판의 후단이 후술할 연결기판(160, 도 8 참조)과 연결되기 때문이다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.
한편 본 실시예의 경우 상기 비디오프로브(50)에는, 길이 방향을 따라 복수의 드라이브홀(54)이 배열된다. 상기 드라이브홀(54)은 비디오프로브(50)의 인입 및 인출 구동을 위한 것이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 비디오프로브(50)의 후단부는 상기 피딩유닛(100)의 내측으로 인입되어 상기 피딩유닛(100) 내측에 구비된 보빈(150)에 권취된다.
이때 상기 보빈(150)에는 연결커넥터(162)가 형성된 연결기판(160)이 구비되며, 상기 비디오프로브(50)의 타단부에는 상기 연결커넥터(162)에 연결 및 분리 가능하게 형성되는 연결기판 대응커넥터(53)가 구비된다. 즉 상기 비디오프로브(50)의 타단부 역시 상기 피딩유닛(100) 측과 커넥터 방식으로 결합될 수 있다.
또한 본 실시예에서 상기 연결기판(160)은 상기 보빈(150)의 측면에 구비되는 것으로 하였으나, 상기 연결기판(160)은 본 실시예 외에 다양한 형태로 구비될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 상기 연결기판(160)은 상기 보빈(150) 없이 단독으로 구비될 수도 있으며, 또는 영상처리를 위한 별도의 프로세서 내에 구비될 수도 있는 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
그리고 도 9에는, 상기 연결기판(160)과 상기 연성회로기판의 전기적 연결 형태를 개념적으로 나타낸 그림이 도시된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 연결기판(160)에는 비디오프로브(50)의 연성회로기판에 구비되는 각 라인과 전기적으로 연결되는 연결회로(180, 190, 192)와, 상기 연성회로기판의 선행그라운드부(70)와 연속된 그라운드를 형성하는 연결그라운드부(170)를 포함한다.
특히 본 실시예에서 상기 선행그라운드부(70)는 복수 개(70a~70e)가 구비되는 반면, 상기 연결그라운드부(170)는 단일 개로 형성되어 상기 복수 개의 선행그라운드(70a~70e)와 동시에 연결된다.
이때 상기 연결그라운드부(170)는 상기 연결기판 대응커넥터(53) 및 상기 연결커넥터(162)에 의해 각 선행그라운드(70a~70e)와 동시에 연결되며, 이에 따라 오픈 없이 연속된 그라운드를 형성할 수 있다.
또한 도 10에는 연결기판(160)과, 별도의 프로세서와 연결되는 케이블(200)이 서로 연결되는 모습이 도시된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(200)은 영상정보 처리를 위한 별도의 프로세서로부터 연결된 것이다.
특히 상기 케이블(200)은 상기 연결기판(160)의 연결회로(180, 190, 192)와 각각 전기적으로 연결되는 복수 개의 케이블라인(220, 230) 및 파워라인(240)을 포함하며, 또한 각 케이블라인(220, 230)의 그라운드 처리를 위한 케이블그라운드부(210)를 포함한다.
그리고 상기 연결기판(160)의 상기 연결그라운드부(170)는 상기 케이블그라운드부(210)와 연결된다. 따라서 본 실시예의 경우, 상기 연성회로기판의 선행그라운드부(70, 도 5 참조)로부터 연결그라운드부(170), 케이블그라운드부(210)까지의 연결을 통해 전체 영역에 걸쳐 오픈되지 않은 폐쇄형 그라운드를 형성할 수 있다.
이때 상기 케이블그라운드부(210)는 케이블(200)의 종류에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 케이블그라운드부(210)는 상기 케이블(200) 내측에 수용된 각 케이블라인(220, 230)들을 감싸는 메쉬 형태를 가지는 것으로 하였으며, 이와 같은 경우 상기 케이블그라운드부(210)를 상기 케이블(200)의 끝단 부분에서 한쪽으로 모은 뒤 꼬아 하나의 라인 형태를 형성하고, 상기 연결그라운드부(170)에 연결하는 방법을 사용할 수 있다.
상기 연결그라운드부(170) 및 상기 케이블그라운드부(210)의 연결 방식은 상기 케이블그라운드부(210)의 형태에 따라 이외에도 다양한 방법으로 수행될 수 있을 것이다.
결과적으로 본 발명은, 전체 영역에 걸쳐 오픈 없이 폐쇄된 형태로 형성되는 연속된 그라운드를 통해 영상정보의 노이즈를 최소화하여 우수한 품질의 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다.
한편 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성회로기판의 모습을 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 경우, 전술한 실시예와 달리 연성회로기판의 전단부에서도 상기 선행그라운드부(70)의 전단과 상기 주영상정보라인(60)의 전단이 함께 외부로 노출된 형태로 형성된다.
이와 같은 경우, 상기 연성회로기판과 상기 헤드기판(20, 도 2 참조)의 연결 방식은 전술한 상기 연성회로기판과 상기 연결기판(160, 도 9 참조)의 연결 방식과 같은 방식으로 이루어질 수 있다.
즉 본 발명은, 상기 연성회로기판의 형태에 제한되지 않으며, 그 연결 형태에 따라 다양한 방식으로 형성될 수 있을 것이다.
내측 간헐기어
다음으로, 본 발명의 다른 특징인 내측 간헐기어에 대해 설명하도록 한다. 도 12에는, 본 실시예의 피딩유닛(100)의 각 구성요소가 분해된 모습이 도시된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 피딩유닛(100)은 피딩프레임(110)과, 보빈(150)과, 간헐기어(140)와, 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)를 포함한다.
상기 피딩프레임(110)은 상기 보빈(150)이 수용되며, 전술한 비디오프로브(50)를 외부로 취출시키는 개구부(113)가 일측에 형성된 수용공간(112)을 포함한다. 본 실시예의 경우, 상기 피딩프레임(110)은 메인프레임(110a) 및 상기 메인프레임(110a)과 결합되어 타 구성요소의 이탈을 방지하는 커버프레임(110b)을 포함하는 형태를 가진다.
그리고 상기 보빈(150)은 상기 비디오프로브(50)가 외주면에 권취되며, 고정부재(170)에 의해 상기 수용공간(112) 내측에 회전 가능하게 구비된다.
상기 제1안내부재(130) 및 상기 제2안내부재(120)는 상기 개구부(113)에 구비되어, 상기 비디오프로브(50)의 인입 및 인출을 가이드하는 구성요소이다. 본 실시예의 경우 상기 제1안내부재(130) 및 상기 제2안내부재(120) 사이로 상기 비디오프로브(50)가 인입 및 인출되는 형태를 가진다.
특히 상기 제1안내부재(130)는 상기 비디오프로브(50)의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되어 상기 피딩프레임(110)의 체결패널(115)에 결합되며, 상기 제2안내부재(120)는 상기 제1안내부재(130)와 이격된 상태로 상기 비디오프로브(50)의 취출영역 외측에 구비된다. 여기서 상기 권취영역이라 함은, 상기 비디오프로브(50)의 전체 영역 중 상기 보빈(150)에 권취된 영역을 말하는 것이며, 상기 취출영역은 상기 비디오프로브(50)의 전체 영역 중 상기 보빈(150)으로부터 이탈되어 취출된 나머지 영역을 말하는 것이다.
그리고 상기 제1안내부재(130) 및 상기 제2안내부재(120)의 가이드 구조에 대해서는 후술하도록 한다.
한편 상기 간헐기어(140)는 상기 개구부(113)에 구비되어 상기 비디오프로브(50)를 인입 또는 인출시키는 구동력을 제공하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 간헐기어(140)는 상기 비디오프로브(50)의 권취영역 및 취출영역 사이, 즉 상기 취출영역의 내측에 회전 가능하게 위치되며, 상기 비디오프로브의 취출영역에 접촉된 상태로 회전됨에 따라 상기 비디오프로브(50)를 인입 또는 인출시킬 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 간헐기어(140)는 중심의 회전축을 기준으로 회전되며, 원형의 단면을 가지는 회전부(141)와, 상기 회전부(141)의 둘레를 따라 구비된 복수의 삽입돌기(142)를 포함한다.
상기 삽입돌기(142)는 상기 회전부(141)의 회전에 의해 비디오프로브(50)의 드라이브홀(54, 도 5 참조)에 삽입됨에 따라 상기 회전부(141)의 회전 방향으로 상기 비디오프로브(50)를 이동시키는 역할을 수행한다.
이때 상기 삽입돌기(142)의 끝단부는 외측으로 갈수록 단면적이 점점 작아지도록 형성되며, 이는 상기 삽입돌기(142)가 상기 드라이브홀(54)에 보다 원활하게 삽입되도록 하기 위해서이다.
그리고 상기 회전부(141)의 중심에는 상기 회전부(141)에 회전 구동력을 전달하는 축부재(145, 도 12 참조)가 삽입되는 삽입홀(143)이 형성된다. 이에 따라 별도의 구동부에 의한 상기 축부재(145)의 회전에 따라 상기 회전부(141)가 회전되어 상기 비디오프로브(50)를 이동시킬 수 있게 된다.
본 실시예에서 상기 삽입홀(143)은 사각형 형태의 단면을 가지도록 형성되는 것으로 하였으나, 상기 삽입홀은 사각형 외의 다각형 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 본 실시예는 비디오프로브(50)의 인입 및 인출을 수행하는 간헐기어(140)가 비디오프로브(50)의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되므로, 상기 간헐기어(140)는 상기 비디오프로브(50)의 인출량에 관계 없이 항상 상기 비디오프로브(50)에 밀착된 상태를 가지게 된다. 이에 따라 상기 비디오프로브(50)의 인입 및 인출 작업을 원활하게 수행할 수 있는 장점을 가진다.
또한 간헐기어(140)가 피딩유닛(100)의 내측에 구비되므로, 피딩프레임(110)의 형태가 외측으로 돌출되는 것을 방지할 수 있어 상기 피딩유닛(100)의 전체 크기를 최소화할 수 있다.
한편 본 실시예에서 상기 간헐기어(140)는 전술한 제1안내부재(130)의 내측에 구비된다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제1안내부재(130)의 내부에는 상기 간헐기어(140)가 수용되는 수용홀(132)이 형성되는 것을 확인할 수 있다.
특히 상기 수용홀(132)은 상기 간헐기어(140)가 회전 가능하게 삽입되는 삽입영역(132b)과, 상기 삽입영역(132b)의 외측에 형성되어 상기 축부재(145)가 관통하는 관통영역(132a)을 포함한다. 이때 상기 관통영역(132a)은 상기 삽입영역(132b)보다 작은 단면적을 가지도록 형성되어, 상기 간헐기어(140)는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 삽입영역(132b)으로부터 이탈되지 않도록 안착된 상태로 비디오프로브(50)를 이송시킬 수 있다.
이에 따라 본 실시예의 경우 상기 간헐기어(140)의 지름을 종래보다 크게 형성하여 곡률을 보다 감소시키는 것이 가능하며, 상기 삽입돌기(142)의 개수를 증가시킬 수 있어 상기 비디오프로브(50)의 이송을 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다.
비디오프로브 안내부재
다음으로, 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)에 대해 설명하도록 한다. 전술한 바와 같이, 상기 제1안내부재(130)는 상기 비디오프로브(50)의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되어 상기 피딩프레임(110)의 체결패널(115)에 결합되며, 상기 제2안내부재(120)는 상기 제1안내부재(130)와 이격된 상태로 상기 비디오프로브(50)의 취출영역 외측에 구비된다.
그리고 상기 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)는 상기 비디오프로브(50)의 인입 및 인출을 원활하게 수행할 수 있도록 가이드하는 역할을 수행한다.
또한 상기 제1안내부재(130)는 상기 비디오프로브 방향으로 형성된 제1대향면(134)을 포함하며, 상기 제2안내부재(120)는 상기 제1대향면(134)과 대향되는 제2대향면(124)을 포함한다. 이에 따라 상기 제1대향면(134) 및 상기 제2대향면(124) 사이에는, 비디오프로브(50)가 인입 및 인출되는 가이드경로가 형성된다.
이때 전술한 바와 같이 본 실시예에서 상기 비디오프로브(50)는 단면이 만곡된 형태로 형성되므로, 상기 제1대향면(134) 및 상기 제2대향면(124)은 상기 비디오프로브(50)의 단면에 대응되도록 만곡된 형상으로 형성될 수 있다.
또한 본 실시예의 경우, 도 17과 같이 상기 제1대향면(134) 및 상기 제2대향면(124)은 서로 비평행하도록 형성되어 사이에 기 설정된 각도를 형성하도록 경사진 형태를 가진다.
이는 상기 비디오프로브(50)의 인입 및 인출 과정에서 상기 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)에 의한 간섭을 최소화하기 위한 것으로, 상기 비디오프로브(50)의 인출량에 따라 상기 보빈(150) 상에 권취된 상기 비디오프로브(50)의 높이가 변화되기 때문이다.
즉 도 18에 도시된 바와 같이 상기 비디오프로브(50)의 인출량이 최소인 경우, 상기 보빈(150) 상에 권취된 상기 비디오프로브(50)의 높이는 최대가 된다. 이와 같은 경우 상기 비디오프로브(50)의 취출영역 시작점, 즉 권취영역 및 취출영역의 전환점은, 피딩하우징(110)의 내주면에 인접한 상태를 가지게 된다.
반대로 도 19에 도시된 바와 같이 상기 비디오프로브(50)의 인출량이 최대인 경우, 상기 보빈(150) 상에 권취된 상기 비디오프로브(50)의 높이는 최소가 된다. 이와 같은 경우 상기 비디오프로브(50)의 취출영역 시작점은, 피딩하우징(110)의 내주면과 최대로 이격된 상태를 가지게 되며, 이에 따라 상기 비디오프로브(50)의 인출 각도 역시 변화된다.
종래의 경우, 상기 비디오프로브(50)가 개구부 부분에서 피딩하우징(110) 내벽면과의 접촉에 의해 큰 각도로 절곡되어 큰 마찰력이 발생하였으며, 이에 따라 비디오프로브(50)의 인출 및 인입을 원활하게 수행할 수 없는 문제가 있었다.
이와 달리 본 실시예의 경우, 상기와 같이 상기 제1대향면(134) 및 상기 제2대향면(124)이 서로 비평행하도록 형성되어 사이에 기 설정된 각도를 형성하도록 경사진 형태를 가지므로, 종래 나타나던 문제점을 해결할 수 있게 되었다.
구체적으로 본 실시예에서, 상기 제2대향면(124)은, 도 18와 같이 중심점(152)을 기준으로 단면이 원형으로 형성된 상기 보빈(150)에 권취된 비디오프로브(50)가 최소 인출 시, 상기 비디오프로브(50)의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된다.
또한 상기 제1대향면(134)은, 도 19과 같이 상기 보빈(150)에 권취된 비디오프로브(50)가 최대 인출 시, 상기 비디오프로브(50)의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된다.
이상과 같이 본 실시예는 상기 비디오프로브(50)가 최대로 인출되거나 최소로 인출된 상태에서도 인입 및 인출 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 비디오프로브(50)의 인입 및 인출 과정에서의 마찰을 극히 저감하여 비디오프로브(50)의 손상을 최소화할 수 있게 된다.
틸팅 및 로테이팅이 가능한 피딩유닛
다음으로, 틸팅 가능한 피딩유닛(100)의 구조에 대해 설명하도록 한다. 도 20에는, 피딩유닛(100)이 트래블링유닛(300)에 연결된 모습이 도시된다.
도 20에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 자체 이동 가능하게 형성되어 상기 피딩유닛(100)을 해당 검사 지점으로 이동시키는 트래블링유닛(300)을 더 포함할 수 있다.
그리고 본 실시예에서 상기 트래블링유닛(300)은 구동계가 내장된 본체(310)와, 상기 구동계에 의해 회전하여 상기 본체(310)를 이동시키는 복수의 휠(320)을 포함한다. 상기 휠(320)은 자력을 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 트래블링유닛(300)은 원자력 발전소의 증기발생기 내벽면에 부착된 상태로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
이때 상기 피딩유닛(100)은, 도 21과 같이 상기 트래블링유닛(300)에 틸팅 가능하게 형성된다. 이는 피딩유닛(100)을 트래블링유닛(300)에 대해 틸팅 가능하게 운용하여 프로브장치 자체의 움직임을 최소화한 상태로 검사를 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다.
구체적으로 본 실시예의 경우 상기 피딩유닛(100)은 상기 트래블링유닛(300)의 이동 방향, 즉 상기 휠(320)의 회전에 따른 이동 방향과 수평한 회전축(362)에 연결되어 틸팅 가능하게 형성된다.
또한 본 실시예에서는 상기 피딩유닛(100)과 상기 트래블링유닛(300) 사이에 구비되어 상기 피딩유닛(100) 및 상기 트래블링유닛(300)을 서로 연결하는 연결유닛(350)이 더 구비된다.
그리고 상기 연결유닛(350)은 상기 피딩유닛(100)의 일측에 연결되는 제1연결부(370) 및 상기 트래블링유닛(300)의 측부에 연결되며, 상기 트래블링유닛(300)의 이동 방향과 수평한 회전축(362)을 통해 상기 제1연결부(370)를 회전시키는 제2연결부(360)를 포함한다.
즉 상기 피딩유닛(100)은 상기 제2연결부(360)에 대한 상기 제1연결부(370)의 틸팅 구동에 의해 상기 트래블링유닛(300)에 대해 틸팅될 수 있다. 이때 상기 제1연결부(370) 또는 상기 제2연결부(360)에는 틸팅 구동을 위한 구동부가 구비될 수 있을 것이다.
이와 같이 본 실시예의 경우 상기 피딩유닛(100)과 상기 트래블링유닛(300) 사이에 상기 연결유닛(350)이 구비되는 것으로 하였으나, 본 실시예와 달리 상기 피딩유닛(100)은 상기 트래블링유닛(300)에 직접 연결될 수도 있음은 물론이다.
또한 도 22에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 제2연결부(360) 및 상기 트래블링유닛(300)은, 서로 결합 및 분리 가능하게 형성될 수 있다. 이는 프로브장치의 운용 편의성을 증대시키기 위한 것으로, 트래블링유닛(300)과 피딩유닛(100) 측을 서로 분리한 상태에서 개별 이송시키고, 검사 대상이 되는 설비 내부에서 재조립할 수 있도록 하기 위한 것이다.
종래의 프로브장치의 경우 무게가 무거워 이송이 어려운 것은 물론, 부피가 커 원자력 발전소 증기발생기의 핸드홀 내측 벽면에 장착하기가 불가능한 구조를 가지고 있었다.
이에 반해 본 발명의 경우, 상기와 같이 트래블링유닛(300)과 피딩유닛(100) 측을 서로 분리할 수 있도록 하여 각 파트를 별도로 핸드홀 내부로 삽입하고, 핸드홀 내부에서 간단하게 장착할 수 있게 되며, 이에 따라 운용 편의성을 크게 증대시킬 수 있다.
그리고 본 실시예에서 상기 트래블링유닛(300)은 제1결합수단(330)을 포함하며, 상기 제2연결부(360)는 상기 제1결합수단(330)에 체결 가능하게 형성되는 제2결합수단(380)을 포함할 수 있다. 구체적으로 본 실시예에서 상기 제1결합수단(330)은 상기 제2결합수단(380)이 끼워질 수 있도록 내측에 상기 제2결합수단(380)에 대응되는 형상의 가이드홈이 형성되며, 이에 따라 상기 제2결합수단(380)이 상기 제1결합수단(330)에 결합 시에는 물리적 연결 및 전기적 연결이 동시에 이루어질 수 있다.
상기 제1결합수단(330) 및 상기 제2결합수단(380)의 결합 방식은 제한되지 않으며, 커넥터 투 커넥터(Connector-to-Connector) 등 다양한 공지된 결합 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
이상과 같은 프로브장치를 이용한 검사 과정은 다음과 같다.
먼저, 도 23과 같이 프로브장치를 증기발생기(400)의 핸드홀(410)에 투입하는 과정에서, 트래블링유닛(300)과 피딩유닛(100) 측을 서로 분리하여 이송시키고, 트래블링유닛(300)을 먼저 핸드홀(410)에 투입하여 증기발생기의 측벽면에 부착시킨다.
이후 상기 피딩유닛(100)을 핸드홀(410)에 투입하고, 상기 제1결합수단(330) 및 상기 제2결합수단(380)의 결합 방식을 이용하여 상기 트래블링유닛(300)과 피딩유닛(100)을 서로 재결합시킨다. 이때 상기 핸드홀(410)은 양손을 넣기가 어려운 구조이므로, 상기 제1결합수단(330) 및 상기 제2결합수단(380)의 결합 방식은 한 손으로 결합이 용이한 구조를 채택하는 것이 바람직할 것이다.
이에 따라 도 24와 같이 프로브장치는 완전한 형태로 증기발생기(400)의 측벽면(402)에 부착된 상태를 가지며, 이후 도 25 및 도 26과 같이 끝단부에 프로브헤드(10)가 구비된 비디오프로브(50)를 인출하여 세관(420) 사이로 삽입함에 따라 검사를 수행할 수 있다.
이때 종래의 프로브유닛은 상기 비디오프로브(50)를 상기 증기발생기(400)의 상부 격벽(405) 및 하부 격벽(404)에 수평한 방향으로밖에 인출할 수가 없으며, 이에 따라 상기 프로브장치 자체가 상하 큰 폭으로 이동할 수밖에 없는 한계가 있었다.
이는 검사에 소요되는 시간이 길어지게 될 뿐만 아니라, 프로브장치의 운용이 어려워짐은 물론, 정밀한 검사를 수행할 수 없는 문제가 있다. 특히 상기 증기발생기(400)의 하부 격벽(404)과 측벽면(402) 사이의 라운드진 연결면(403) 측으로 상기 프로브장치가 이동하게 될 경우, 상기 프로브장치가 증기발생기(400)의 벽면으로부터 떨어지는 경우도 종종 발생하였으며, 이와 같은 경우 프로브장치를 회수하기가 극히 어렵게 된다.
하지만, 본 발명은 도 25 및 도 26과 같이 피딩유닛(100) 자체를 트래블링유닛(300)에 대해 틸팅하여 비디오프로브(50)를 인출할 수 있으므로, 프로브장치 자체의 이동량을 최소화하며 검사를 수행할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 경우 상기 비디오프로브(50)는 상부 격벽(405) 및 하부 격벽(404)에 대해 경사진 각도를 가지도록 인출이 가능하므로, 종래 검사가 불가능했던 상부 격벽(405) 및 하부 격벽(404)의 상태를 함께 검사할 수 있는 장점을 가진다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 헤드기판, 및 상기 헤드기판과 전기적으로 연결되어 영상정보를 송신하는 촬상모듈을 포함하는 프로브헤드; 및
    상기 프로브헤드와 전기적으로 연결되며, 길이 방향을 따라 길게 연장된 연성회로기판을 포함하는 비디오프로브;
    를 포함하며,
    상기 연성회로기판은,
    상기 영상정보를 전달하는 주영상정보라인과, 상기 주영상정보라인의 둘레를 감싸는 선행그라운드부를 포함하는 프로브장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주영상정보라인은 복수 개가 형성되며,
    상기 선행그라운드부는 상기 각 주영상정보라인의 양측을 감싸도록 상기 복수 개의 주영상정보라인의 사이사이에 구비되는 프로브장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선행그라운드부는 상기 연성회로기판의 전단부에서 상기 주영상정보라인의 전방을 감싸 폐쇄시키는 형태로 형성된 프로브장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선행그라운드부의 후단은 상기 연성회로기판의 후단부에서 상기 주영상정보라인의 후단과 함께 외부로 노출된 형태로 형성된 프로브장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연성회로기판과 전기적으로 연결되는 연결기판을 포함하며, 상기 비디오프로브가 인입 및 인출 가능하게 권취되는 피딩유닛을 더 포함하는 프로브장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결기판에는 접속커넥터가 형성되며,
    상기 비디오프로브에는 상기 접속커넥터에 연결 및 분리 가능하게 형성되어 상기 연성회로기판과 연결기판이 전기적으로 연결되도록 하는 연결기판 대응커넥터가 형성된 프로브장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연결기판은,
    전단이 상기 연성회로기판의 선행그라운드부의 후단과 연결되어, 상기 선행그라운드부와 연속된 그라운드를 유지하는 연결그라운드부를 포함하는 프로브장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주영상정보라인은 복수 개가 형성되며,
    상기 선행그라운드부는 복수 개가 구비되어 상기 각 주영상정보라인의 양측을 감싸도록 상기 복수 개의 주영상정보라인의 사이사이에 구비되되, 상기 선행그라운드부의 후단은 상기 연성회로기판의 후단부에서 상기 주영상정보라인의 후단과 함께 외부로 노출된 형태로 형성되고,
    상기 연결그라운드부는 단일 개로 형성되어 상기 복수 개의 선행그라운드부와 동시에 연결된 프로브장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 연결그라운드부의 후단은,
    별도의 프로세서와 연결되는 케이블에 구비된 케이블그라운드부의 전단과 연결되는 프로브장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 피딩유닛은,
    상기 비디오프로브가 권취되는 보빈;
    상기 보빈이 수용되며, 상기 비디오프로브를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임;
    상기 개구부에 구비되되, 상기 비디오프로브의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되어 상기 피딩프레임에 결합되며, 상기 비디오프로브 방향으로 제1대향면이 형성된 제1안내부재; 및
    상기 제1안내부재와 이격된 상태로 상기 개구부에 구비되어, 상기 제1안내부재와의 사이에 상기 비디오프로브가 인입 및 인출되는 가이드경로를 형성하며, 상기 제1대향면과 대향되는 제2대향면이 형성된 제2안내부재;
    를 포함하는 프로브장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1대향면 및 상기 제2대향면은 서로 비평행하도록 형성되어 사이에 기 설정된 각도를 형성하는 프로브장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1대향면은,
    상기 보빈에 권취된 비디오프로브가 최대 인출 시, 상기 비디오프로브의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된 프로브장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2대향면은,
    상기 보빈에 권취된 비디오프로브가 최소 인출 시, 상기 비디오프로브의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된 프로브장치.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 피딩유닛은,
    상기 비디오프로브가 권취되는 보빈;
    상기 보빈이 수용되며, 상기 비디오프로브를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임; 및
    상기 개구부에 구비되되, 상기 비디오프로브의 권취영역 및 취출영역 사이에 회전 가능하게 위치되며, 상기 비디오프로브의 취출영역에 접촉되어 상기 비디오프로브를 인입 또는 인출시키는 간헐기어;
    를 포함하는 프로브장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 비디오프로브에는 상기 비디오프로브의 길이 방향을 따라 복수의 드라이브홀이 배열되며,
    상기 간헐기어는,
    중심의 회전축을 기준으로 회전되며, 원형의 단면을 가지는 회전부; 및
    상기 회전부의 둘레를 따라 구비되며, 상기 회전부의 회전에 의해 상기 드라이브홀에 삽입됨에 따라 상기 회전부의 회전 방향으로 상기 비디오프로브를 이동시키는 복수의 삽입돌기;
    를 포함하는 프로브장치.
  16. 제5항에 있어서,
    자체 이동 가능하게 형성되어 상기 피딩유닛을 이동시키는 트래블링유닛을 더 포함하며,
    상기 피딩유닛은 상기 트래블링유닛에 대해 틸팅 가능하게 연결되어 상기 비디오프로브의 인출 각도를 가변시킬 수 있도록 형성된 프로브장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 피딩유닛은 상기 트래블링유닛의 이동 방향과 수평한 회전축에 연결되어 틸팅 가능하게 형성되는 프로브장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 피딩유닛과 상기 트래블링유닛 사이에 구비되어 상기 피딩유닛 및 상기 트래블링유닛을 서로 연결하는 연결유닛을 더 포함하는 프로브장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 연결유닛은,
    상기 피딩유닛의 일측에 연결되는 제1연결부; 및
    상기 트래블링유닛의 측부에 연결되며, 상기 트래블링유닛의 이동 방향과 수평한 회전축을 통해 상기 제1연결부를 회전시키는 제2연결부;
    를 포함하는 프로브장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2연결부 및 상기 트래블링유닛은 서로 결합 및 분리 가능하게 형성된 프로브장치.
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