KR102146208B1

KR102146208B1 - 초음파 검사장치

Info

Publication number: KR102146208B1
Application number: KR1020190176642A
Authority: KR
Inventors: 고영진; 이교행; 박종성; 장원준; 최정명
Original assignee: (주)에이아이 서비스
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-08-19

Abstract

본 발명에 따른 초음파 검사장치는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착되고 구동모터를 포함하는 구동부와, 상기 하우징에 결합되고 상기 구동부에 의해 회전되어 상기 하우징을 이동시키기 위한 다수의 자석바퀴와, 상기 하우징의 양측면에 결합되어 전방으로 연장되는 한 쌍의 전방연장부재와, 상기 한 쌍의 전방연장부재의 전단부를 서로 연결하는 연결바와, 상기 연결바의 전방에 배치되어 좌우로 연장되는 이동안내부재와, 초음파 검사를 수행하는 탐촉자를 포함하여 상기 이동안내부재에 결합되고 상기 이동안내부재를 따라 좌우방향으로 이동되는 가로이동부재와, 상기 가로이동부재를 이동시키기 위한 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

초음파 검사장치{Ultrasonic testing device}

본 발명은 초음파 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검사체의 경사진 표면 또는 수직면에서 신속하고 안전하게 검사할 수 있는 초음파 검사장치에 관한 것이다.

발전소 등의 대형 설비의 경우 많은 기기와 튜브 {WW 튜브, 에코(ECO) 튜브, 행거 번들(Hanger Bundle) 튜브 등}로 구성되어 있고, 이들 대부분의 튜브는 용접으로 연결되어 있는 상태이므로 설비나 기기의 운전에 따라 튜브에 높은 압력과 온도가 가해지는 경우 안전의 취약 부분인 용접부에서 균열 등의 결함이 발생하여 안전성을 저해하게 되고, 오일 등의 유체 저장탱크의 경우에도 지속적으로 높은 압력이 내벽이 가해져서 시간이 경과함에 따라 부식 또는 균열 등의 결함이 발생할 수 있다.

이에 대한 대비책으로 배관의 용접부위 또는 탱크 벽면에 대한 정기적 검사 또는 시공시 안전성 검사를 하고 있다.

이와 같은 안전성 검사에서는 통상적으로 검사대상물의 특성에 따라 표면검사, 체적검사 등을 실시하고, 표면검사로는 육안검사, 침투탐상검사 등이 있으며, 표면 직하의 경우는 자기탐상검사, 와전류 탐상검사 등을 실시하고, 용접부 내부에 존재하는 결함은 방사선투과검사나 초음파검사 등과 같은 체적검사를 실시하고 있다.

상기한 검사 중에서 초음파검사는 안전성 및 편의성으로 인해 가장 널리 이용하고 있는 바파괴 검사의 하나이다.

그런데, 초음파 탐상검사는 표면의 거칠기 및 이물질에 의해 검사 데이터의 신뢰성이 크게 떨어질 수 있고, 오일 등을 저장하는 저장탱크의 경우 검사자가 검사장치를 탱크 내벽면에 유지한 상태로 검사작업을 수행해야 하고 높은 위치의 경우 족장 설치 등 별도의 비용이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 대형 탱크의 경우 검사자가 높은 위치까지 직접 올라가서 검사해야 하는 등 검사작업시 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 특히 검사체의 경사진 표면 또는 수직면에서 작업자의 안전사고를 예방하고 족장 설치 등 별도의 설비 없이 초음파 검사를 수행할 수 있는 초음파 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 대형 저장탱크 등의 넓은 범위를 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 초음파 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 초음파 검사장치는 하우징(101)과, 상기 하우징(101)의 내부에 장착되고 구동모터를 포함하는 구동부(200)와, 상기 하우징(101)에 결합되고 상기 구동부(200)에 의해 회전되어 상기 하우징(101)을 이동시키기 위한 다수의 자석바퀴(240)와, 상기 하우징(101)의 양측면에 결합되어 전방으로 연장되는 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)와, 상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 전단에 각각 결합되어 좌우로 연장되는 이동안내부재(510)와, 초음파 검사를 수행하는 탐촉자(540)를 포함하여 상기 이동안내부재(510)에 결합되고 상기 이동안내부재(510)를 따라 좌우방향으로 이동되는 가로이동부재(530)와, 상기 가로이동부재(530)를 이동시키기 위한 모터(520)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(101) 내부에는 상기 구동모터에 의해 회전되는 구동풀리와, 상기 구동풀리의 후방에 배치되고 상기 구동풀리와 벨트로 연결되어 회전되는 종동풀리가 결합되고, 상기 구동풀리 및 종동풀리의 회전축에 상기 각 자석바퀴(240)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(101) 내부에는 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전되는 웜기어와, 상기 웜기어에 치합되는 웜휠이 결합되고, 상기 웜휠의 회전축이 상기 구동풀리에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동모터는 상기 하우징(101)의 좌측에 배치되는 제1구동모터(210)와 상기 하우징(101)의 우측에 배치되는 제2구동모터(250)로 이루어지고,

상기 하우징(101) 내부 좌측에는 상기 제1구동모터(210)에 의해 회전되는 제1구동풀리(231)와, 상기 제1구동풀리(231)의 후방에 배치되어 상기 제1구동풀리(231)와 벨트(230)로 연결되어 회전되는 제1종동풀리(232)가 결합되고, 상기 제1구동풀리(231) 및 제1종동풀리(232)의 회전축에 각각 상기 하우징(101)의 좌측에 배치되는 자석바퀴(240)가 결합되고, 상기 하우징(101) 내부 우측에는 상기 제2구동모터(250)에 의해 회전되는 제2구동풀리(271)와, 상기 제2구동풀리(271)의 후방에 배치되어 상기 제2구동풀리(271)와 벨트(270)로 연결되어 회전되는 제2종동풀리(272)가 결합되고, 상기 제2구동풀리(271) 및 제2종동풀리(272)의 회전축에 각각 상기 하우징(101)의 우측에 배치되는 자석바퀴(240)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(101)의 내부에는 상기 제1,2구동모터(210, 250)의 회전축에 각각 연결되어 회전되는 웜기어(220, 260)와, 상기 웜기어(220, 260)에 치합되는 웜휠(221, 261)이 결합되고, 상기 웜휠(221, 261)의 회전축(222, 262)이 상기 제1,2 구동풀리(231, 271)에 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)는 상기 하우징(101)의 양측면에 회동핀(311, 316)에 의해 각각 회동가능하게 결합되고, 상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 전단부를 서로 연결하는 연결바(400)에 일단이 회동가능하게 결합되는 작동바(440)와, 상기 작동바(440)가 내부로 인입, 인출 가능하게 결합되는 실린더(430)와, 상기 실린더(430) 내부로 상기 작동바(440)를 인입, 인출하는 작동모터(450)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자석바퀴(240)는 바퀴 중심축을 중심으로 함께 회전하는 좌,우측 가장자리부(240a, 240b) 사이에 원형의 자석부재(242)가 결합되고, 상기 자석부재(242)는 상기 좌,우측 가장자리부(240a, 240b)보다 작은 반경을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(101)은 좌측에 배치되는 좌측 하우징(101a)과, 우측에 배치되는 우측 하우징(101b)으로 이루어지고, 상기 구동모터는 상기 좌측 하우징(101a)에 배치되는 제1구동모터(210)와 상기 우측 하우징(101b)에 배치되는 제2구동모터(250)로 이루어지며, 상기 제1구동모터(210)는 상기 좌측 하우징(101a)에 결합되는 자석바퀴(240)를 회전시키고, 상기 제2구동모터(250)는 상기 우측 하우징(101b)에 결합되는 자석바퀴(240)를 회전시키며, 상기 좌측 하우징(101a)과 상기 우측 하우징(101b)은 회동가능하게 힌지(110)로 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 검사장치에는 검사체의 표면을 촬영하기 위한 카메라(500)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동안내부재는 외주면에 나사산이 형성되어 좌우로 연장되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트에 나사결합되는 나사공이 형성되는 결합부재를 포함하여 이루어지며, 상기 결합부재는 상기 가로이동부재에 결합되고, 상기 회전샤프트의 일단에 상기 모터가 연결되어 상기 모터에 의해 상기 회전샤프트가 회전함에 따라 상기 가로이동부재가 상기 하우징의 진행방향과 직교하는 좌우로 이동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 검사체의 경사진 표면 또는 수직면에서 검사자의 안전사고를 예방하고 족장 설치 등 별도의 설비 없이 초음파 검사를 수행할 수 있는 초음파 검사장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면 대형 저장탱크 등의 넓은 범위를 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 초음파 검사장치가 제공된다.

도1은 본 발명에 따른 초음파 검사장치의 평면도이고,
도2는 도1에 도시된 본 발명의 초음파 검사장치의 측면도이며,
도3 내지 도7은 본 발명에 따른 초음파 검사장치의 사용상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 검사장치(100)를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 검사장치(100)는 하우징(101)과, 상기 하우징(101)의 내부에 장착되고 구동모터를 포함하는 구동부(200)와, 상기 하우징(101)에 결합되고 상기 구동부(200)에 의해 회전되어 상기 하우징(101)을 이동시키기 위한 다수의 자석바퀴(240)와, 상기 하우징(101)의 양측면에서 전방으로 연장되는 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)와, 상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 전단부를 서로 연결하는 연결바(400)와, 상기 연결바(400)의 전방에 배치되어 좌우로 연장되는 이동안내부재(510)와, 초음파 검사를 수행하는 탐촉자(540)를 포함하여 상기 이동안내부재(510)에 결합되고 이동안내부재(510)를 따라 하우징의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 이동되는 가로이동부재(530)와, 상기 가로이동부재(530)를 이동시키기 위한 모터(520)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(101)은 본 발명에 따른 초음파 검사장치(100)의 몸체부를 구성하는 것으로, 그 내부에 구동부(200)를 비롯하여 여러 부품이 내장되고, 좌우측면에는 각각 상, 하측 자석바퀴(240)가 회전가능하게 결합된다. 하우징(101)은 좌측 공간을 형성하는 좌측 하우징(101a)과, 우측 공간을 형성하는 우측 하우징(101b)으로 이루어지고, 좌측 하우징(101a)에 제1구동모터(210)가 탑재되고, 우측 하우징(101b)에 제2구동모터(250)가 탑재된다.

또한, 좌측 하우징(101a)과 우측 하우징(101b)은 완충용 힌지(110)에 의해 회동가능하게 결합된다. 본 발명의 초음파 검사장치(100)가 적용되는 검사체 표면에 용접부 또는 요철부가 형성되어 있을 경우 초음파 검사장치(100)에서 한쪽 자석바퀴(240)가 용접부 또는 요철부를 지나가면서 전방에 배치되는 좌우측 자석바퀴(240)가 표면에서 떨어질 수 있고, 이에 의해 저장탱크(T)의 내벽면(TW)에서 낙하할 수 있다. 본 발명에서는 좌측 하우징(101a)과 우측 하우징(101b)이 완충용 힌지(110)에 의해 결합됨으로써 한쪽 하우징(101a, 101b)에 결합된 자석바퀴(240)가 용접부 또는 요철부를 지나갈 때 한쪽 하우징(101a, 101b)이 완충용 힌지(110)를 중심으로 위로 약간 회동되고 반대쪽 하우징(101a, 101b)에 결합된 자석바퀴(240)는 표면에 부착된 상태를 유지하여 초음파 검사장치(110)가 낙하하는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 구동부(200)는 하우징(101)의 내부에 탑재되어 본 발명의 초음파 검사장치(100)를 이동시키기 위한 것으로, 구동모터를 포함하여 이루어진다. 본 실시예에서 구동모터는 제1구동모터(210)와 제2구동모터(250)로 이루어진다.

제1구동모터(210)는 도1에 도시된 바와 같이 하우징(101)에서 좌측 하우징(101a)에 배치되는데, 좌측 하우징(101a)에 배치되는 구성에 대해 설명하면 제1구동모터(210)가 좌측 하우징(101a)의 하부에 배치되고, 그 상부에 제1구동모터(210)의 회전축에 결합되는 웜기어(220)가 배치되며 웜기어(220)에 그 외주면에 형성되는 기어이가 치합되는 웜휠(221)이 배치된다.

좌측 하우징(101a)에서 좌측에는 웜휠(221)의 회전축(222)에 축결합되는 제1구동풀리(231)가 배치되고, 제1구동풀리(231)의 아래쪽에는 제1종동풀리(232)가 배치되며, 제1구동풀리(231)와 제1종동풀리(232)는 벨트(230)로 연결된다.

따라서, 제1구동모터(210)의 회전력이 웜기어(220)와 웜휠(221)을 통해 제1구동풀리(231)에 전달되고, 제1구동풀리(231)에 벨트(230)로 연결된 제1종동풀리(232)가 함께 회전하게 된다.

제1구동풀리(231) 및 제1종동풀리(232)의 회전축에는 좌측 하우징(101a)의 좌측면에 배치되는 자석바퀴(240)가 각각 결합된다.

한편, 우측 하우징(101b)에 배치되는 구성 또한 좌측 하우징(101a)의 구성과 대칭으로 배치되는데 제2구동모터(250)가 우측 하우징(101b)의 하부에 배치되고, 그 상부에 제2구동모터(250)의 회전축에 결합되는 웜기어(260)가 배치되며 웜기어(260)에 치합되는 웜휠(261)이 배치된다.

우측 하우징(101b)에서 우측에는 웜휠(261)의 회전축(262)에 축결합되는 제2구동풀리(271)가 배치되고, 제2구동풀리(271)의 아래쪽에는 제2종동풀리(272)가 배치되며, 제2구동풀리(271)와 제2종동풀리(272)는 벨트(270)로 연결된다.

따라서, 마찬가지로 제2구동모터(250)의 회전력이 웜기어(260)와 웜휠(261)을 통해 제2구동풀리(271)에 전달되고, 제2구동풀리(271)에 벨트(270)로 연결된 제2종동풀리(272)가 함께 회전하게 된다.

제2구동풀리(271) 및 제2종동풀리(272)의 회전축에는 우측 하우징(101b)에 배치되는 자석바퀴(240)가 각각 결합된다.

자석바퀴(240)는 바퀴의 두께방향을 따라 좌측 가장자리부(240a)와 우측 가장자리부(240b), 그리고 좌,우측 가장자리부(240a, 240b) 사이에 결합되는 자석부재(242)를 포함하여 이루어진다. 좌,우측 가장자리부(240a, 240b)는 자석바퀴(240)의 회전에 따라 검사체 표면에 접촉하여 회전되는 것으로 바퀴의 중심축을 중심으로 함께 회전하게 된다.

좌우측 가장자리부(240a, 240b) 사이에 결합되어 함께 회전하는 원형의 자석부재(242)는 영구자석을 포함하여 이루어지고, 원형의 자석부재(242)는 좌, 우측 가장자리부(240a, 240b)보다 작은 반경을 가지도록 형성되는데 이에 의해 금속재질의 저장탱크(T)의 내벽면(TW)에 초음파 검사장치(100)가 떨어지지 않고 부착상태를 유지하면서도 동시에 원하는 위치로 용이하게 이동할 수 있게 된다.

상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)는 하우징(101)의 좌,우측면에 탈부착 가능하게 결합되고 전방으로 연장되는 것으로, 각 전방연장부재(310, 315)의 후단은 좌, 우측 하우징(101a, 101b)의 좌,우측면에 서로 동축선상에 배치되는 회동핀(311, 316)으로 회동가능하게 결합되고 하우징(101)의 전방으로 연장되어 각 전방연장부재(310, 315)의 전단 사이에는 연결바(400)가 연결된다. 그리고 도시되지는 않았으나, 각 전방연장부재(310, 315)에는 바퀴가 결합된다. 전방연장부재(310, 315)에 결합되는 바퀴는 초음파 검사시 작동모터(450)에 의해 전방연장부재(310, 315) 및 이동안내부재(510)가 하향 이동하게 되는데 이 때 전방연장부재(310, 315)에 결합된 바퀴가 검사체 표면에 접촉하여 전방연장부재(310, 315)와 함께 이동안내부재(510)를 안정적으로 지지하여 검사가 원활하게 수행될 수 있도록 한다. 전방연장부재(310, 315)에 결합되는 바퀴는 전방연장부재(310, 315)에서 바퀴 간 거리가 조절가능하게 결합된다.

상기 연결바(400)의 전방에는 이동안내부재(510)가 결합된다. 이동안내부재(510)는 하우징(101)의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 연장형성되어 연결바(400)의 전방에 결합되는 것으로, 회전샤프트(511)와 회전샤프트를 회전시키는 모터(520), 그리고 리미트센서(550)를 포함하여 이루어진다.

회전샤프트(511)는 외주면에 나사산이 형성되어 하우징(101)의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 연장되고 그 좌우길이는 하우징(101)의 좌우폭 및 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)사이의 거리보다 크게 형성된다. 이 회전샤프트(511)에는 나사공이 형성되는 결합부재(도면 미도시)가 결합되고 이 결합부재의 나사공에 회전샤프트(511)의 나사산이 나사결합된다.

또한, 회전샤프트(511)의 일단은 모터(520)의 회전축이 결합되고, 회전샤프트(511)의 타단은 베어링에 의해 축지지된다.

따라서, 모터(520)에 의해 회전샤프트(511)가 회전하게 되고, 회전샤프트(511)의 회전방향에 따라 회전샤프트(511)에 결합된 결합부재가 회전샤프트(511)에서 좌우방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 결합부재에 결합된 가로이동부재(530)가 하우징(101)의 진행방향과 직교하는 좌우방향으로 이동하게 된다.

이동안내부재(510)에 구비되는 리미트센서(550)는 가로이동부재(530)가 이동안내부재(510)의 좌우측 단부로 이동하는 것을 감지하기 위한 것으로, 이동안내부재(510)의 좌우측 단부에 각각 구비되어 좌측 리미트센서(550)가 가로이동부재(530)의 좌측 단부로의 이동을 감지하고 우측 리미트센서(550)가 가로이동부재(530)의 우측 단부로의 이동을 감지하게 된다.

그리고, 회전샤프트(511)에 결합되는 결합부재에는 가로이동부재(530)가 전방에 결합된다. 가로이동부재(530)에는 그 전방에 초음파 검사를 수행하는 탐촉자(540)가 탈부착 가능하게 결합되고, 이동안내부재(510)를 따라 좌우방향으로 이동하면서 탐촉자(540)에 의해 초음파 검사를 수행하게 된다.

그리고, 연결바(400)에는 연결바(400)와 직교하는 방향으로 작동바(440)가 결합된다.

작동바(440)는 그 전단이 연결바(400)에 회동가능하게 결합되고, 작동바(440)의 후단은 실린더(430)에 결합되는데, 작동바(440)의 후단에는 나사공이 형성되어 실린더(430) 내부에 구비되는 회전바(미도시)에 나사결합된다.

실린더(430)는 하우징(101) 상면에 설치되는 지지프레임(420)에 결합되고 실린더(430)의 전단에 작동바(440)가 결합되고 실린더(430)의 후단은 하우징(101) 상부에 설치되는 지지프레임(420)에 회전가능하게 결합된다.

또한, 실린더(430) 내부에는 외주면에 나사산이 형성되는 회전바(미도시)가 구비되고, 실린더(430) 측면에는 회전바를 회전시키기 위한 작동모터(450)가 결합된다.

따라서, 작동모터(450)의 회전력이 기어결합에 의해 회전바에 전달되고 회전바의 회전에 의해 작동바(440)가 실린더(430) 내부로 인입 또는 외부로 인출되게 되는데, 작동바(440)가 실린더(430) 내부로 인입되면 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 후단에 결합된 회동핀(311, 316)을 중심으로 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)가 회동하고 이에 따라 연결바(400), 이동안내부재(510), 및 가로이동부재(530)가 검사체 표면으로부터 위로 상승하게 된다. 반대로 작동바(440)가 실린더(430) 외부로 인출되면 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 후단에 결합된 회동핀(311, 316)을 중심으로 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)가 반대방향으로 회동하고 이에 따라 연결바(400), 이동안내부재(510), 및 가로이동부재(530)가 검사체 표면을 향해 아래로 하강하게 된다.

또한, 상기 연결바(400)에는 카메라(500)가 결합되는데, 카메라(500)는 이동안내부재(510)의 후방에서 전방을 향하여 설치되어 검사체 표면 상태 및 이물질 등을 확인하고 아울러 초음파 검사작업을 모니터링하기 위한 것으로, 카메라(500)에 의해 습득된 영상은 본 발명의 초음파 검사장치(100)에 유선 또는 무선으로 연결되는 별도의 제어판넬(미도시)에 구비되는 디스플레이에 표출되어 실시간으로 검사체의 표면상태 등을 확인하면서 동시에 초음파 검사작업을 모니터링하게 된다. 아울러, 카메라(500)에 의해 습득된 영상은 제어판넬의 저장장치에 저장된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 검사를 위한 초음파 검사장치(100)의 작동방법을 금속재질로 된 저장탱크(T)에 사용하는 예를 들어 상세하게 설명한다. 도3 내지 도7은 본 발명에 따른 초음파 검사장치의 사용상태도이다.

본 발명의 초음파 검사장치(100)에서 하우징(101) 상면 좌우측에는 손잡이(미도시)가 형성되는데 이 손잡이(미도시)를 작업자가 잡고 저장탱크(T)의 내벽면(TW)에 위치시킨다. 그러면, 본 초음파 검사장치(100)의 자석바퀴(240)에 형성되는 자석부재(242)의 자력에 의해 수직상태의 내벽면(TW)에 부착상태를 유지하게 된다.

그 다음, 본 초음파 검사장치(100)와 유선 또는 무선으로 연결되어 초음파 검사장치(100)의 제반 작동을 제어하는 리모트 콘트롤러(미도시)를 이용하여 먼저 가로이동부재(530)의 탐촉자(540)가 검사가능한 위치에 배치되도록 작동모터(450)를 작동시킨다.

그러면, 작동바(440)가 실린더(430) 외부로 인출되고 이와 함께 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 후단에 결합된 회동핀(311, 316)을 중심으로 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)가 아래방향으로 회동하게 된다. 그리고 이에 따라 연결바(400), 이동안내부재(510), 및 가로이동부재(530)가 아래로 하강하여 탐촉자(540)가 저장탱크(T)의 내벽면(TW)에 근접, 접촉하여 검사가능한 위치가 된다.

그 다음 가로이동부재(530)를 이동시키면서 초음파 검사를 수행하는데 가로이동부재(530)가 좌측에서 우측으로 이동하면서 검사하는 예를 들어 설명하면, 가로이동부재(530) 및 탐촉자(540)는 이동안내부재(510)의 좌측단에 위치한 상태에서 모터(520)를 작동시켜 가로이동부재(530)를 이동안내부재(510)의 좌측단에서 우측단까지 이동시킨다(도4 참조, 도면에서 X방향). 그러면 가로이동부재(530)에 결합된 탐촉자(540)가 함께 좌측에서 우측으로 이동하면서 초음파 검사를 수행하게 된다. 본 실시예에서 가로이동부재(530)의 좌우이동(X방향)에 의해 약 100mm ~ 500mm까지 탐촉자(540)에 의해 검사를 수행한다.

그리고, 가로이동부재(530)가 이동안내부재(510)의 우측단까지 이동하게 되면 우측 리미트센서(550)가 이를 감지하고 감지된 신호에 근거하여 제어부에서 모터(520)의 작동을 중지하게 된다(도5 참조).

이와 같이 저장탱크(T) 내벽면(TW)의 한 지점에서 가로이동부재(530)가 좌측단에서 우측단까지 이동하면서 초음파 검사를 수행한 다음, 구동모터(210, 250)를 작동시켜 본 검사장치(100)를 전진시킨다(도6참조, 도면에서 Y방향). 전진거리는 검사가 누락되는 부분이 없도록 최소 10mm가 되도록 하고 검사장치(100)를 전진시킨 다음 이동안내부재(510)의 우측단에 위치한 가로이동부재(530)를 우측에서 좌측으로(도면에서 -X방향) 이동시키면서 초음파 검사를 수행한다(도7 참조). 마찬가지로, 가로이동부재(530)가 이동안내부재(510)의 좌측단까지 이동하게 되면 좌측 리미트센서(550)가 이를 감지하고 감지된 신호에 근거하여 제어부에서 모터(520)의 작동을 중지하게 된다.

이와 같이 가로이동부재(530)의 우측으로 이동, 검사장치(100) 전진, 가로이동부재(530)의 좌측으로 이동을 반복하면서 저장탱크(T) 내벽면(TW)에서 신속하게 검사를 수행한다. 또한, 이러한 과정은 프로그래밍화하여 제어부(미도시)에 의해 자동으로 작동되도록 할 수 있다.

본 초음파 검사장치(100)의 이동은 예를 들어 저장탱크(T)의 하부에서 상부로 내벽면(TW)을 타고 올라가면서 전술한 과정을 통해 초음파 검사를 수행하고 내벽면(TW) 상부까지 올라간 다음에는 구동부(200)의 제1구동모터(210)를 정지시키고 제2구동모터(250)를 계속 작동시켜 진행방향을 변경하거나 제1구동모터(210)는 역회전, 제2구동모터(250)는 정회전으로 작동시켜 제자리에서 90도 회전시켜 좌측 또는 우측으로 검사장치(100)를 이동시킨 다음 내벽면(TW) 위에서 아래로 다시 내려가면서 검사를 수행할 수 있다. 검사장치(100)의 좌측 또는 우측 이동시에는 검사가 누락되는 영역이 없도록 가로이동부재(530)의 좌우이동(본 실시예에서 약 100mm ~ 500mm)거리를 고려하여 검사장치(100)를 좌측 또는 우측으로 이동시킨다.

그리고, 이러한 과정은 이동안내부재(510)의 후방에 설치된 카메라(500)에 의해 촬영되고 습득된 영상이 별도 제어판넬에 구비된 디스플레이에 표출되어 저장탱크(T) 내벽면(TW)의 표면 상태 및 검사 진행상황을 확인하면서 검사를 수행한다. 또한, 카메라(500)를 통해 균열이나 부식 등이 의심스러운 부분이 확인되면 초음파 검사장치(100)의 이동을 정지시킨 다음 정지된 위치에서 다시 정밀하게 초음파 검사를 수행할 수도 있다.

한편, 내벽면(TW)에 경사진 부분이나 용접부 또는 요철부가 있는 경우에는 탐촉자(540)가 걸리거나 훼손되지 않도록 작동모터(450)의 작동에 의해 이동안내부재(510) 및 가로이동부재(530)를 원하는 각도만큼 위로 들어올려 용접부 등의 간섭부위를 지나간 다음 다시 아래로 내려 계속적으로 검사할 수 있고, 내벽면(TW)에서 소정의 위치를 선별하여 선별된 위치에 구동모터(210, 250)로 검사장치(100)를 이동시킨 후 선별된 위치에서만 초음파 검사를 수행할 수도 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 구성을 가짐으로써 검사자의 안전사고를 예방하고 별도의 족장 설치 없이 초음파 검사를 수행하고, 대형 저장탱크와 같이 넓은 면적을 보다 신속하고 안전하게 검사할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 수 있을 것이다.

100 : 초음파 검사장치 200 : 구동부
210 : 제1구동모터 220, 260 : 웜기어
221, 261 : 웜휠 222, 262 : 회전축
230, 270 : 벨트 231 : 제1구동풀리
232 : 제1종동풀리 240 : 자석바퀴
250 : 제2구동모터 310, 315 : 전방연장부재
311, 316 : 회동핀 330 : 회전샤프트
400 : 연결바 500 : 카메라
510 : 이동안내부재 520 : 모터
530 : 모터 540 : 탐촉자
550 : 리미트 센서

Claims

하우징(101);
상기 하우징(101)의 내부에 장착되고 구동모터를 포함하는 구동부(200);
상기 하우징(101)에 결합되고 상기 구동부(200)에 의해 회전되어 상기 하우징(101)을 이동시키기 위한 다수의 자석바퀴(240);
상기 하우징(101)의 양측면에 결합되어 전방으로 연장되는 한 쌍의 전방연장부재(310, 315);
상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 전단에 각각 결합되어 좌우로 연장되는 이동안내부재(510);
초음파 검사를 수행하는 탐촉자(540)를 포함하여 상기 이동안내부재(510)에 결합되고 상기 이동안내부재(510)를 따라 좌우방향으로 이동되는 가로이동부재(530); 및
상기 가로이동부재(530)를 이동시키기 위한 모터(520)를 포함하고,
상기 하우징(101) 내부에 상기 구동모터에 의해 회전되는 구동풀리; 및
상기 구동풀리의 후방에 배치되고 상기 구동풀리와 벨트로 연결되어 회전되는 종동풀리를 더 포함하고,
상기 각 자석바퀴(240)가 상기 구동풀리 및 종동풀리의 회전축에 결합되며,
상기 구동모터는 상기 하우징(101)의 좌측에 배치되는 제1구동모터(210)와 상기 하우징(101)의 우측에 배치되는 제2구동모터(250)로 이루어지고,
상기 하우징(101) 내부 좌측에 상기 제1구동모터(210)에 의해 회전되는 제1구동풀리(231) 및
상기 제1구동풀리(231)의 후방에 배치되어 상기 제1구동풀리(231)와 벨트(230)로 연결되어 회전되는 제1종동풀리(232)를 더 포함하고,
상기 하우징(101)의 좌측에 배치되는 자석바퀴(240)가 상기 제1구동풀리(231) 및 제1종동풀리(232)의 회전축에 각각 결합되며,
상기 하우징(101) 내부 우측에 상기 제2구동모터(250)에 의해 회전되는 제2구동풀리(271) 및
상기 제2구동풀리(271)의 후방에 배치되어 상기 제2구동풀리(271)와 벨트(270)로 연결되어 회전되는 제2종동풀리(272)를 더 포함하고,
상기 하우징(101)의 우측에 배치되는 자석바퀴(240)가 상기 제2구동풀리(271) 및 제2종동풀리(272)의 회전축에 각각 결합되며,
상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)는 상기 하우징(101)의 양측면에 회동핀(311, 316)에 의해 각각 회동가능하게 결합되고,
상기 한 쌍의 전방연장부재(310, 315)의 전단부를 서로 연결하는 연결바(400)에 일단이 회동가능하게 결합되는 작동바(440)와,
상기 작동바(440)가 내부로 인입, 인출 가능하게 결합되는 실린더(430)와,
상기 실린더(430) 내부로 상기 작동바(440)를 인입, 인출하는 작동모터(450)를 더 포함하는 초음파 검사장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하우징(101) 내부에 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전되는 웜기어 및 상기 웜기어에 치합되는 웜휠을 더 포함하고, 상기 웜휠의 회전축이 상기 구동풀리에 결합되는 초음파 검사장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하우징(101)의 내부에는 상기 제1,2구동모터(210, 250)의 회전축에 각각 연결되어 회전되는 웜기어(220, 260)와, 상기 웜기어(220, 260)에 치합되는 웜휠(221, 261)이 결합되고, 상기 웜휠(221, 261)의 회전축(222, 262)이 상기 제1,2 구동풀리(231, 271)에 각각 결합되는 초음파 검사장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 자석바퀴(240)는 바퀴 중심축을 중심으로 함께 회전하는 좌,우측 가장자리부(240a, 240b) 사이에 원형의 자석부재(242)가 결합되고, 상기 자석부재(242)는 상기 좌,우측 가장자리부(240a, 240b)보다 작은 반경을 가지는 초음파 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징(101)은 좌측에 배치되는 좌측 하우징(101a)과, 우측에 배치되는 우측 하우징(101b)으로 이루어지고,
상기 구동모터는 상기 좌측 하우징(101a)에 배치되는 제1구동모터(210)와 상기 우측 하우징(101b)에 배치되는 제2구동모터(250)로 이루어지며,
상기 제1구동모터(210)는 상기 좌측 하우징(101a)에 결합되는 자석바퀴(240)를 회전시키고, 상기 제2구동모터(250)는 상기 우측 하우징(101b)에 결합되는 자석바퀴(240)를 회전시키며,
상기 좌측 하우징(101a)과 상기 우측 하우징(101b)은 회동가능하게 힌지(110)로 결합되는 초음파 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 검사장치에는 검사체의 표면을 촬영하기 위한 카메라(500)가 구비되는 초음파 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 이동안내부재(510)는 외주면에 나사산이 형성되어 좌우로 연장되는 회전샤프트(511)와, 상기 회전샤프트(511)에 나사결합되는 나사공이 형성되는 결합부재를 포함하여 이루어지며,
상기 결합부재는 상기 가로이동부재(530)에 결합되고, 상기 회전샤프트(511)의 일단에 상기 모터(520)가 연결되어 상기 모터(520)에 의해 상기 회전샤프트(511)가 회전함에 따라 상기 가로이동부재(530)가 상기 하우징(101)의 진행방향과 직교하는 좌우로 이동되는 초음파 검사장치.