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KR101530337B1 - 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치 - Google Patents

압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치 Download PDF

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KR101530337B1
KR101530337B1 KR1020150034999A KR20150034999A KR101530337B1 KR 101530337 B1 KR101530337 B1 KR 101530337B1 KR 1020150034999 A KR1020150034999 A KR 1020150034999A KR 20150034999 A KR20150034999 A KR 20150034999A KR 101530337 B1 KR101530337 B1 KR 101530337B1
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KR
South Korea
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wheel
main
pressure vessel
shaft
magnet
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Active
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KR1020150034999A
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박종성
한동찬
오상돈
장원준
김용현
박우정
김필식
Original Assignee
주식회사 아거스
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Publication date
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Abstract

본 발명은 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력용기의 용접부 및 모재를 검사할 수 있으며, 노즐의 관경에 상관없이 검사 부위를 일률적이고 정교하게 검사 가능하도록 하고, 노즐의 센터를 중심으로 사용자가 원하는 방향을 따라 흐트러짐 없이 일률적인 속도로 자동 조정이 가능한 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 압력용기에 연결한 노즐부의 용접부를 검사하기 위해 모터박스가 설치어 상기 노즐부를 회전하도록 하는 고정 구동장치와, 상기 모터박스와 연결된 탐촉 가이드에 설치한 탐촉자를 통하여 상기 용접부를 검사하는 위상배열 초음파 검사장치에 있어서,
바퀴축이 회전 가능하게 연결되며 상기 바퀴축의 하측 중앙 영구자석 양쪽에 구름링을 결합하여 자력을 갖고 노즐부의 외경에 위치하는 메인 자석바퀴가 회전 가능하게 연결된 바퀴 설치대를 고정한 고정대가 전방으로 연결되는 모터박스 내부에 설치된 주 모터와 회전축을 통하여 상기 모터박스의 전방에서 메인바퀴가 연결되는 고정 구동장치와;
상기 고정 구동장치와 연결대로 연결하며 바퀴축이 회전 가능하게 연결되며 상기 바퀴축의 하측 중앙 영구자석 양쪽에 구름링을 결합하여 자력을 갖고 노즐부의 외경에 위치하는 유동 자석바퀴가 회전 가능하게 연결된 바퀴 설치대를 고정한 유동대가 전방으로 연결되는 모터박스의 전방에서 유동바퀴가 연결되는 유동 구동장치와;
상기 유동대의 우측 선단에서 하측으로 연결된 수평 유지축에 설치하여 메인바퀴와 유동바퀴가 이탈하려는 현상을 방지하는 수평유지 바퀴와;
상기 모터박스와 가이드 연결대로 연결하고 노즐부의 평면에서 볼 때 수평방향과 일치하도록 설치한 탐촉 가이드에 탐촉자를 설치한 탐촉자 연결대가 연결되는 탐촉장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치{Pressure vessel welds only category automatically phased array ultrasonic waves detecting device }
본 발명은 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력용기의 용접부 및 모재를 검사할 수 있으며, 노즐의 관경에 상관없이 검사 부위를 일률적이고 정교하게 검사 가능하도록 하고, 노즐의 센터를 중심으로 사용자가 원하는 방향을 따라 흐트러짐 없이 일률적인 속도로 자동 조정이 가능한 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치에 관한 것이다.
통상적으로 원자력 발전소에서는 배관 구조물과 압력용기(증기발생기, 가압기) 등의 용접부위의 결함을 검사할 때, 신속한 비파괴 검사가 이루어지도록 자동 초음파 검사장치가 사용되고 있다. 특히, 원자력 발전소에서 사용하는 열피로/열성층화 배관은 사용자 과정에서 다른 배관에 비하여 취약해질 수 있는 배관이며, 실제로 균열이 발견된 사례가 있어, 이러한 배관의 용접부를 검사하기 위하여 전용 소프트웨어 및 하드웨어로 구성된 컴퓨터에 의하여 검사장치를 제어하고 검사 테이터를 수집 및 평가하고 있다.
용접부위를 검사하는 비파괴 검사방법으로는 주로 방사선 검사방법을 이용하는데, 이와 같은 방사선 검사방법은 방사선의 피폭위험이 크고, 야간작업으로 인한 검사능률의 저하와 불편함 때문에 검사에 해당 업종에서는 기피될 수밖에 없어 공정관리가 어렵고, 또한 균열 결함에 대해서는 특히 검사결과의 신뢰성도 저하된다.
따라서 근래에는 이와 같은 문제 이외에도 미세한 용접균열, 응력균열 등의 능력이 곤란한 방사선 검사방법보다는 미세한 균열의 탐지를 매우 쉽게 할 수 있으며, 이전의 방사선 검사방법에 비해 검사의 능률향상, 검사결과의 신뢰성, 야간작업 탈피로 전체공정기간의 단축효과, 방사선 피폭사고예방 등의 다양한 효과를 얻을 수 있는 초음파 탐상법을 이용하고 있다.
초음파 검사는 시험체에 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 결함으로부터 반사한 초음파의 에너지량, 진행시간 등을 분석하여 결함의 위치 및 크기를 정확히 알아내는 방법으로, 고압의 증기, 유류, 가스 특히 극냉된 유류나 가스 수용 파이프의 경우 용접부 결함은 큰 문제를 발생시킬 수 있어 그 용접부에 대한 결함 검사는 중요하며, 이에 따라 이와 같은 파이프에는 비파괴 검사가 요구되며, 초음파검사를 필수로 하고 있다.
종래의 초음파 검사장치는, 탐촉자가 배관의 둘레부를 회전 이동함과 더불어 배관의 길이방향을 따라 직선 왕복 이동하도록 구성되어 있으며, 예컨대 탐촉자를 배관에 수용하기 위하여 자석이 부착되는 스틸의 트랙 및 상기 트랙에 부착되는 자석이 갖추어진다. 왜냐하면 배관은 자석이 부착되지 않는 SUS 등을 재질로 하기 때
문이다.
따라서, 탐촉자의 이동을 위하여 반드시 자석과 별도의 트랙이 필요하므로 보관, 설치, 해체 등의 취급이 매우 번거롭고 불편하고, 또한, 트랙과 검사장치 본체가 분리되어 분실의 위험이 내포되어 있다.
그리고 발전소 및 정유, 화학공장 또는 제조공장 등에서 장치 및 배관 등의 용접부(D joint)에 대해서는 검사방법이 매우 제한적이어서 표면검사(자분탐상 또는 침투탐상 검사)만 이루어지거나 UT 및 PAUT 검사를 진행하더라도 구조상 검사를 수행하기가 쉽지 않고 탐촉 압력과 속도가 일률적이지 않아 정확도가 많이 떨어져 신뢰성을 확보하기가 어려운 실정이다.
특히, 제조공장 등에는 제품 출하를 위해서 장치의 모든 용접부를 검사완료 하여야 하며, 용접부 같은 경우 크기도 다양하고 다양한 모양으로 이루어지게 되어서 검사 또한 쉽지 않으며, 구내에는 자동시스템 스캐너가 전무한 상태라 수동으로 검사를 진행함에 어려움을 많이 겪게 되는 결점이 발생하게 되었다.
또한, 압력용기의 용접부는 외벽의 골곡 등 장치의 특성상 검사를 진행하기 매우 어렵고, 수직 및 수평의 조건이나 오버헤드(노즐이 거꾸로 매달려 있는 형태)의 조건에서는 검사장치를 이용하여 검사를 진행할 수 없는 단점이 있었다.
문헌 1. 특허등록번호 제1145857호(2012. 05. 07. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0440399호(2008. 06. 04. 등록) 문헌 3. 특허등록번호 제0532637호(2005. 11. 24. 등록) 문헌 4. 특허등록번호 제1273236호(2013. 06. 04. 등록)
따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 해결과제는, 검사 부재의 센터를 중심으로 원하는 방향에서 흐트러짐 없이 일률적인 속도로 자동 회전하며 용접부를 쉽게 검사할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 해결과제는, 원주방향 회전 및 곡률이 다른 원주 용접부의 밀착을 위해 사이즈에 맞게 조절 가능한 자석바퀴 자력을 이용하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 해결과제는, 검사 부재의 외경에 구애받지 않고 안정적인 압착력을 유지하며, 결함위치 확인 및 검사거리 측정을 정확히 하도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 해결과제는, 수직 및 수평의 조건이나 오버헤드의 조건에서도 검사장치가 떨어지지 않고 일정한 압착력으로 검사 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 압력용기에 연결한 노즐부의 용접부를 검사하기 위해 모터박스가 설치어 상기 노즐부를 회전하도록 하는 고정 구동장치와, 상기 모터박스와 연결된 탐촉 가이드에 설치한 탐촉자를 통하여 상기 용접부를 검사하는 위상배열 초음파 검사장치에 있어서,
바퀴축이 회전 가능하게 연결되며 상기 바퀴축의 하측 중앙 영구자석 양쪽에 구름링을 결합하여 자력을 갖고 노즐부의 외경에 위치하는 메인 자석바퀴가 회전 가능하게 연결된 바퀴 설치대를 고정한 고정대가 전방으로 연결되는 모터박스 내부에 설치된 주 모터와 회전축을 통하여 상기 모터박스의 전방에서 메인바퀴가 연결되는 고정 구동장치와;
상기 고정 구동장치와 연결대로 연결하며 바퀴축이 회전 가능하게 연결되며 상기 바퀴축의 하측 중앙 영구자석 양쪽에 구름링을 결합하여 자력을 갖고 노즐부의 외경에 위치하는 유동 자석바퀴가 회전 가능하게 연결된 바퀴 설치대를 고정한 유동대가 전방으로 연결되는 모터박스의 전방에서 유동바퀴가 연결되는 유동 구동장치와;
상기 유동대의 우측 선단에서 하측으로 연결된 수평 유지축에 설치하여 메인바퀴와 유동바퀴가 이탈하려는 현상을 방지하는 수평유지 바퀴와;
상기 모터박스와 가이드 연결대로 연결하고 노즐부의 평면에서 볼 때 수평방향과 일치하도록 설치한 탐촉 가이드에 탐촉자를 설치한 탐촉자 연결대가 연결되는 탐촉장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
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본 발명은 검사 부재의 센터를 중심으로 원하는 방향에서 흐트러짐 없이 일률적인 속도로 모터 및 컨트롤러를 이용하여 자동 회전하며 용접부를 자동으로 검사하며 일률적이고 정확하게 검사할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.
본 발명은 원주방향 회전 및 곡률이 다른 원주 용접부의 밀착을 위해 노즐부 및 용기 쉘(Shell)부와 모터 구동부의 자석바퀴 자력이 다른 회전 병합부를 구축하여 용접부의 균열이나 결합을 위상배열 초음파 검사할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.
본 발명은 검사 부재의 외경에 구애받지 않고 안정적인 압착력을 유지하여 검사감도가 향상되며, 결함위치 확인 및 검사거리 측정을 정확히 하여 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.
본 발명은 강자성체일 경우 자석을 이용하여 수직 및 수평의 조건이나 오버헤드의 조건에서도 검사장치가 떨어지지 않고 일정한 압착력을 유지하여 검사할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명을 적용할 압력용기에 대한 정면도
도 2 는 본 발명을 압력용기의 노즐부에 설치하여 검사하는 일실시예를 나타낸 설치상태 정면도
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도
도 4 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도
도 5 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 저면도
도 6 은 본 발명의 고정 구동장치에 대한 정면도
도 7 은 본 발명의 메인 및 유동 자석바퀴에 대한 설치상태 평면도
도 8 은 본 발명의 메인 및 유동 자석바퀴에 대한 설치상태 정면 단면도
도 9 는 본 발명의 메인 및 유동 자석바퀴에 대한 요부확대 정면 단면도
도 10 은 본 발명의 모터박스의 내부를 보인 설치상태 평면도
도 11 은 본 발명의 유동 구동장치에 대한 주요 부분의 평면도
도 12 는 본 발명의 유동 구동장치에 대한 주요 부분의 정면 단면도
도 13 은 본 발명의 탐촉장치에 대한 설치상태 정면도
도 14 는 본 발명의 탐촉장치에 대한 설치상태 평면도
도 15 는 본 발명의 수평유지 바퀴에 대한 설치상태 평면도
도 16 은 본 발명의 수평유지 바퀴에 대한 설치상태 정면 단면도
도 17 은 본 발명의 노즐부를 검사하는 바퀴 및 탐촉자의 위치를 나타낸 평면도
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명을 적용할 압력용기에 대한 정면도이고, 도 2는 본 발명을 압력용기의 노즐부에 설치하여 검사하는 일실시예를 나타낸 설치상태 정면도에 관한 것이다.
압력용기(90)의 노즐부(91)를 연결하는 용접부(92)를 자동 위상배열 초음파 검사하기 위한 초음파 검사장치를 설치하는 것이며, 노즐부(91)의 외경에 설치된 상태에서 설정된 속도로 회전하면서 용접부(92)의 균열이나 결합(기공, 용입부족, 융합불량 등)을 검사하는 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도, 도 5는 본 발명의 설치상태를 나타낸 저면도, 도 6은 본 발명의 고정 구동장치에 대한 정면도를 나타낸 것이다.
노즐부(91)의 평면에서 볼 때 수평각도를 기준으로 설치한 탐촉 가이드(72)에서 13∼25°의 각도로 경사지게 설치하는 고정 구동장치(10)와, 상기 고정 구동장치(10)의 고정대(20)와 연결대(80)로 연결하며 탐촉 가이드(72)에서 13∼25°의 각도로 경사지게 설치하는 유동 구동장치(40)로 이루어진다.
상기 고정 구동장치(10)는 메인 바퀴(15)에 동력을 제공하는 모터박스(11)의 양쪽에서 측면 연결대(21)를 이용하여 상측으로 연결한 고정대(20)의 전방에 바퀴 설치대(22)를 회전 가능하게 연결하고, 상기 바퀴 설치대(22)에는 메인 자석바퀴(30)를 연결하는 것이다.
상기 유동 구동장치(40)는 유동 바퀴(45)에 동력을 제공하는 유동 모터박스(41)의 상측으로 연결한 유동대(42)의 전방에 바퀴 설치대(52)를 회전 가능하게 연결하고, 상기 바퀴 설치대(52)에는 유동 자석바퀴(50)를 연결하며, 상기 유동대(42)의 평면에서 볼 때 우측면의 하측에는 수평유지 바퀴(60)를 설치하는 것이다.
상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50) 및 바퀴 설치대(22, 52)는 동일한 구성으로 이루어진 것이다.
상기 모터박스(11)에는 가이드 연결대(71)를 통하여 탐촉 가이드(72)를 연결하고, 상기 탐촉 가이드(72)에는 탐촉자(76)를 연결하여 용접부(92)를 검사하는 탐촉장치(70)를 설치하는 것이다.
도 7은 본 발명의 메인 및 유동 자석바퀴에 대한 설치상태 평면도이고, 도 8은 본 발명의 메인 및 유동 자석바퀴에 대한 설치상태 정면 단면도, 도 9는 본 발명의 메인 및 유동 자석바퀴에 대한 요부확대 정면 단면도를 나타낸 것이다.
고정대(20)와 유동대(42)에 연결하는 바퀴 설치대(22, 52)는 동일한 구성으로 이루어진 것이므로 동시에 설명하면, 고정대(20)와 유동대(42)의 상측으로 힌지 스크류(23, 53)를 통하여 바퀴 설치대(22, 52)가 회전 가능하게 연결되고, 상기 힌지 스크류(23, 53)의 전방으로 장공(25, 55)을 형성하여 조정핸들(24, 54)로 바퀴 설치대(22, 52)를 일정한 각도에서 제어하도록 설치하는 것이다.
상기 바퀴 설치대(22, 52)에는 바퀴 결합구(26, 56)를 형성하여 바퀴축(35)을 결합한 후 마감핀(27, 57)으로 고정하며, 상기 바퀴축(35)의 상측에서 연결링(36)을 연결볼트(37)로 고정한다.
상기 바퀴축(35)의 하측에는 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)를 설치하되; 상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)는 바퀴축(35)의 하측에서 중앙에 영구자석(31)을 설치하고, 상기 영구자석(31)의 상측과 하측에는 대치되도록 구름링(32)을 설치한 후 하측에서 고정구(33)를 중앙에 결합하여 고정볼트(34)로 바퀴축(35)의 하측에서 결합하는 것이다.
도 10은 본 발명의 모터박스의 내부를 보인 설치상태 평면도를 나타낸 것으로, 고정 구동장치(10)의 모터박스(11)는 내부에 정, 역으로 제어하는 주 모터(12)의 전방으로 회전축(13)을 통하여 외부에 메인바퀴(15)를 연결하는 것이다.
상기 메인바퀴(15)는 상세하게 도하하지 않았지만 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)와 같이 중앙의 영구자석 양쪽으로 구름링이 결합되어 자력을 갖도록 형성하였으며, 상기 회전축(13)의 일측에는 엔코더(14)가 설치되어 있다.
도 11은 본 발명의 유동 구동장치에 대한 주요 부분의 평면도이고, 도 12는 본 발명의 유동 구동장치에 대한 주요 부분의 정면 단면도를 나타낸 것이다.
유동 구동장치(40)의 유동 모터박스(41)는 내부에 도시하지 않은 모터가 설치되어 외부의 유동바퀴(45)에 동력을 제공하고, 상기 유동바퀴(45)는 상세하게 도하하지 않았지만 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)와 같이 중앙의 영구자석 양쪽으로 구름링이 결합되어 자력을 갖도록 설치되어 있다.
상기 유동 모터박스(41)는 상측으로 유동 스크류(46)를 통하여 유동대(42)로부터 회전 가능하도록 연결되어 있으며, 상기 유동대(42)에는 유동장공(44)이 형성되어 유동바퀴 핸들(43)로 유동 모터박스(41)의 회전 각도를 제어하도록 설치되는 것이다.
도 13은 본 발명의 탐촉장치에 대한 설치상태 정면도이고, 도 14는 본 발명의 탐촉장치에 대한 설치상태 평면도를 나타낸 것이다.
탐촉장치(70)는 모터박스(11)와 가이드 연결대(71)로 연결한 탐촉 가이드(72)가 노즐부(91)의 평면에서 볼 때 수평방향과 일치하도록 설치하며, 상기 탐촉 가이드(72)의 내부에는 탐촉 안내구(73)가 형성되어 있다.
상기 탐촉 안내구(73)에는 탐촉 고정구(74)를 통하여 탐촉자 연결대(75)가 연결되어 있으며, 상기 탐촉자 연결대(75)에는 탐촉자(76)가 연결되어 있다.
상기 탐촉자(76)는 용접부(92)의 균열이나 결함을 검사하는 장비에 정보를 제공하도록 연결되어 있다.
도 15는 본 발명의 수평유지 바퀴에 대한 설치상태 평면도이고, 도 16은 본 발명의 수평유지 바퀴에 대한 설치상태 정면 단면도를 나타낸 것이다.
유동대(42)에 설치하는 수평유지 바퀴(60)는 수평 유지축(61)에 회전 가능하도록 연결되어 있으며, 상기 수평 유지축(61)의 상측으로 고정핸들(63)을 통하여 회전 가능하도록 연결되고, 상기 수평 유지축(61)에는 방향조절 핸들(62)이 연결되어 있다.
상기 수평유지 바퀴(60)는 상세하게 도하하지 않았지만 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)와 같이 중앙의 영구자석 양쪽으로 구름링이 결합되어 자력을 갖도록 설치되어 있다.
도 17은 본 발명의 노즐부를 검사하는 바퀴 및 탐촉자의 위치를 나타낸 평면도에 관한 것으로, 노즐부(91)의 외경에 접촉하는 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)를 도시하였고, 압력용기(90)의 표면에 접촉하는 메인바퀴(15)와 유동바퀴(45)를 도시하였으며, 상기 유동바퀴(45)의 우측으로 압력용기(90)의 표면에 메인바퀴(15)와 유동바퀴(45)의 접촉 각도와 서로 다르게 접촉하고 있는 수평유지 바퀴(60) 및 용접부(92)를 자동 위상배열 초음파 검사하는 탐촉자(76)를 설치하는 것이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은, 압력용기(90)의 노즐부(91)와 연결부분에서 용접부(92)를 검사하기 위해서 노즐부(91)의 지름에 따라 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)의 각도를 조절하는 것으로, 노즐부(91)의 지름이 작은 것은 50.8mm 부터 적용가능하고, 큰 것은 수천 미리의 크기까지 적용 가능한 것이다.
상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)는 세로 방향의 원주면에 접촉하기 위해 각도를 조절하는 것으로 고정대(20)와 유동대(42)는 연결대(80)를 통하여 가로방향을 기준으로 13∼35°의 경사각도를 두고 설치하며, 상기 고정대(20)와 유동대(42)에 연결된 바퀴 설치대(22, 52)를 육안으로 거의 동일한 경사각을 유지하도록 설치하는 것이다.
상기 바퀴 설치대(22, 52)는 힌지 스크류(23, 53)를 힌지점으로 장공(25, 55)에서 회전 가능하므로 적정한 회전 각도를 설정한 후 조절핸들(24, 54)로 고정함으로써 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)가 노즐부(91)의 외경에 접촉하도록 한다.
상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)를 노즐부(91)의 외경에 접촉하면 영구자석(31)을 통한 자력으로 금속재료인 노즐부(91)의 외경에 일정한 자력으로 접촉된 상태를 제공한다.
상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)의 간격은 노즐부(91)의 외경에 따라서 조절할 수 있으므로 다양한 크기에 적용할 수 있게 되는 것이며, 안정적으로 노즐부(91)의 외경을 따라 회전할 수 있고, 여기에 영구자석(31)의 자력으로 일정한 접촉력을 유지하면서 회전할 수 있도록 하는 것이다.
상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)가 노즐부(91)의 외경에 접촉되면 고정 구동장치(10)의 메인바퀴(15)와 유동 구동장치(40)의 유동바퀴(45)는 압력용기(90)의 외경에 올려진 상태로 접촉되며 자력을 가지고 있으므로 금속부재인 압력용기(90)의 외경에 일정한 접촉력을 유지하게 된다.
상기 고정 구동장치(10)의 모터박스(11)와 메인바퀴(15)는 노즐부(91)와 13∼35°의 각도를 유지하도록 접촉되어 주 모터(12)의 동력을 받아 일정한 속도로 회전할 수 있는 구동력을 제공하게 되며, 압력용기(90)의 외경에 접촉된 상태에서 정속주행을 제공하게 된다.
그리고 주 모터(12)의 회전축(13) 일측에 설치한 엔코더(14)를 통하여 이동한 거리를 검사 장비에 제공하는 것이다.
상기 유동 구동장치(40)의 유동바퀴(45)는 유동대(42)에 유동 스크류(46)로 힌지점을 제공하며 유동장공(44)의 범위에서 소정의 각도를 제공하는 것으로,
유동 모터박스(41)는 유동바퀴 핸들(43)을 통하여 소정의 각도를 조절하여 고정하게 되며, 내부에 도시하지 않은 모터의 동력으로 유동바퀴(45)에 동력을 제공하여 회전 가능하도록 하고, 압력용기(90)의 표면에 자력으로 안정되게 접촉한 상태에서 회전력을 제공하여 정속주행이 가능하도록 한다.
상기 유동바퀴(45) 및 유동 모터박스(41)의 각도는, 노즐부(91)의 지름이 작은 경우 메인바퀴(15)와 간격을 줄여 각도를 크게 하고 노즐부(91)의 지름이 큰 경우 메인바퀴(15)와 간격을 넓게 하여 각도를 줄이는 작업을 통하여 노즐부(91)의 센터와 정확한 거리를 유지하면서 일정하게 정속주행하는 것이다.
상기 메인바퀴(15)는 압력용기(90)의 표면을 회전하면서 노즐부(91)의 센터로부터 멀리 벗어나려는 힘이 작용하고, 유동바퀴(45)는 메인바퀴(15)를 도와 정속주행을 안내하게 되지만 상기 유동바퀴(45) 역시 센터로부터 벗어나려는 힘이 작용하게 되나, 수평유지 바퀴(60)는 메인바퀴(15)와 유동바퀴(45)가 이탈하려는 현상을 방지하는 힘이 작용하도록 함으로써 압력용기(90)의 표면을 따라 이탈하지 않고 주행할 수 있도록 하는 것이다.
상기 메인바퀴(15)는 모터박스(11)의 주 모터(12)가 제공하는 동력으로 회전하게 되며, 유동바퀴(45)는 유동박스(41) 내부에 설치하는 모터가 제공하는 동력으로 정속주행하는 것이다.
상기 메인바퀴(15)와 유동바퀴(45)의 속도와 회전방향은 제어가 가능하며, 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바취(50)가 노즐부(91)의 외경에 접촉한 상태에서 영구자석(31)의 자력으로 분리되지 않고 외경을 따라 주행하게 되고, 노즐부(91)의 센터를 중심으로 원하는 방향에서 흐트러짐 없이 일률적인 속도로 자동 회전하며 용접부(92)를 자동으로 검사하여 일률적이고 정확한 검사가 이루어지는 것이다.
특히, 원주방향 회전 및 곡률이 다른 원주 용접부(92)의 밀착을 위해 노즐부(91) 및 메인바퀴(15)와 유동바퀴(45), 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50) 및 수평유지 바퀴(60)의 자력이 회전 병합부를 구축하여 용접부(92)의 균열이나 결합을 위상배열 초음파 검사할 수 있도록 하는 것이다.
상기 용접부(92)와 압력용기(90)의 두께에 따라서 탐촉자(76)와 용접부(92)와의 거리는 가변되는 것으로,
탐촉 안내구(73)에 탐촉자 연결대(75)를 탐촉 고정구(74)로 결합하여 탐촉자 연결대(75)에 설치한 탐촉자(76)와 용접부(92)와의 간격을 자유롭게 조절하여 정확한 거리에서 정보를 제공하여 정량적인 검사가 이루어지도록 하며, 참촉자(76)은 탐촉자 연결대(75)에 연결된 상태에서 압력용기(90)의 표면에 밀착된 상태를 제공하는 것이다.
본 발명은 노즐부(91)의 외경에 구애받지 않고 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50), 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50) 및 수평유지 바퀴(60)의 자력이 안정적인 압착력을 유지하여 검사감도가 향상되며, 결함위치 확인 및 검사거리 측정을 정확히 하여 신뢰성을 향상시키는 것이다.
본 발명은 강자성체일 경우 영구자석(31)을 이용하여 수직 및 수평의 조건에서 만족할 만한 결과를 제공하며, 오버헤드의 조건에서도 검사장치가 떨어지지 않고 일정한 압착력을 유지하며 회전할 수 있으므로 어떠한 악조건에서도 검사를 진행할 수 있는 것이다.
특히, 본 발명은 탐촉 가이드(72)를 노즐부(91)의 센터에서 수평으로 이루어진 각도에서 고정 구동장치(10)가 13∼25°의 경사각도를 유지하여 가장 정확한 검사와 신뢰성을 제공하는 것이며, 엔코더(14)를 통하여 결함 위치 및 검사 거리 측정을 정확하게 제공할 수 있는 것이다.
본 발명은 노즐부 센터를 중심으로 원하는 방향을 따라 흐트러짐 없이 일률적인 속도로 자동 회전하면서 위상배열 초음파검사를 진행함으로써 검사 신뢰성을 향상시키고 신속하며 효과적인 검사를 진행할 수 있는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.
10 : 고정 구동장치 11 : 모터박스
12 : 주 모터 13 : 회전축
14 : 엔코더 15 : 메인바퀴
20 : 고정대 21 : 측면 연결대
22, 52 : 바퀴 설치대 23, 53 : 힌지 스크류
24, 54 : 조정핸들 25, 55 : 장공
26, 56 " 바퀴 결합구 27, 57 : 마감핀
30 : 메인 자석바퀴 31 : 영구자석
32 : 구름링 33 : 고정구
34 : 고정볼트 35 : 바퀴축
36 : 연결링 37 : 연결볼트
40 : 유동 구동장치 41 : 유동 모터박스
42 : 유동대 43 : 유동바퀴 핸들
44 : 유동장공 45 : 유동바퀴
46 : 유동 스크류 50 : 유동 자석바퀴
60 : 수평유지 바퀴 61 : 수평 유지축
62 : 방향 조절핸들 63 : 고정핸들
70 : 탐촉장치 71 : 가이드 연결대
72 : 탐촉 가이드 73 : 탐촉 안내구
74 : 탐촉 고정구 75 : 탐촉자 연결대
76 : 탐촉자 80 : 연결대
90 : 압력용기 91 : 노즐부
92 : 용접부

Claims (9)

  1. 압력용기(90)에 연결한 노즐부(91)의 용접부(92)를 검사하기 위해 모터박스가 설치어 상기 노즐부(91)를 회전하도록 하는 고정 구동장치와, 상기 모터박스와 연결된 탐촉 가이드에 설치한 탐촉자를 통하여 상기 용접부(92)를 검사하는 위상배열 초음파 검사장치에 있어서,
    바퀴축(35)이 회전 가능하게 연결되며 상기 바퀴축(35)의 하측 중앙 영구자석(31) 양쪽에 구름링(32)을 결합하여 자력을 갖고 노즐부(91)의 외경에 위치하는 메인 자석바퀴(30)가 회전 가능하게 연결된 바퀴 설치대(22)를 고정한 고정대(20)가 전방으로 연결되는 모터박스(11) 내부에 설치된 주 모터(12)와 회전축(13)을 통하여 상기 모터박스(11)의 전방에서 메인바퀴(15)가 연결되는 고정 구동장치(10)와;
    상기 고정 구동장치(10)와 연결대(80)로 연결하며 바퀴축(35)이 회전 가능하게 연결되며 상기 바퀴축(35)의 하측 중앙 영구자석(31) 양쪽에 구름링(32)을 결합하여 자력을 갖고 노즐부(91)의 외경에 위치하는 유동 자석바퀴(50)가 회전 가능하게 연결된 바퀴 설치대(52)를 고정한 유동대(42)가 전방으로 연결되는 모터박스(41)의 전방에서 유동바퀴(45)가 연결되는 유동 구동장치(40)와;
    상기 유동대(42)의 우측 선단에서 하측으로 연결된 수평 유지축(61)에 설치하여 메인바퀴(15)와 유동바퀴(45)가 이탈하려는 현상을 방지하는 수평유지 바퀴(60)와;
    상기 모터박스(11)와 가이드 연결대(71)로 연결하고 노즐부(91)의 평면에서 볼 때 수평방향과 일치하도록 설치한 탐촉 가이드(72)에 탐촉자(76)를 설치한 탐촉자 연결대(75)가 연결되는 탐촉장치(70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)는 바퀴축(35)이 바퀴 설치대(22, 52)의 바퀴 결합구(26, 56)에 결합하고, 상기 바퀴축(35)의 하측으로 중앙의 영구자석(31) 양쪽에 구름링(32)을 결합한 후 상기 구름링(32)의 하측에서 고정구(33)를 고정볼트(34)로 결합하여 자력을 갖도록 설치하는 것을 특징으로 하는 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 바퀴 설치대(22, 52)는 메인 자석바퀴(30)와 유동 자석바퀴(50)를 연결하며, 고정대(20)와 유동대(42)에서 힌지 스크류(23, 53)로 회전 가능하게 결합하고, 상기 고정대(20)와 유동대(42)에 형성한 장공(25, 55)에서 조정핸들(24, 54)로 경사각도를 조절하여 고정하는 것을 특징으로 하는 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유동 모터박스(41)는 전방에 유동바퀴(45)를 연결하며, 상측으로 유동대(42)와 회전 가능하게 유동 스크류(46)로 연결하고, 상기 유동대(42)에 형성한 유동장공(44)에서 유동바퀴 핸들(43)로 각도를 조절하여 고정하는 것을 특징으로 하는 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수평유지 바퀴(60)는 유동대(42)에 고정핸들(63)로 회전위치를 고정하는 수평 유지축(61)이 하측으로 연결되며, 상기 수평 유지축(61)에 방향조절 핸들(62)이 돌출되는 것을 특징으로 하는 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 탐촉장치(70)는 노즐부(91)의 센터와 수평으로 설치하는 탐촉 가이드(72)의 탐촉 안내구(73)에 탐촉 고정구(74)로 탐촉자 연결대(75)를 연결하며, 상기 탐촉자 연결대(75)에 탐촉자(76)를 설치하여 용접부(92)로부터 거리를 조절하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 압력용기 카테고리 용접부 전용 자동 위상배열 초음파 검사장치.
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