KR101699353B1 - 내측 간헐기어를 포함하는 프로브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 내측 간헐기어를 포함하는 프로브장치는, 촬상모듈을 포함하는 프로브헤드와 전기적으로 연결되며, 길이 방향을 따라 길게 연장된 스틸플레이트가 인입 및 인출 가능하게 권취되는 피딩유닛을 포함하는 프로브장치에 있어서, 상기 피딩유닛은, 상기 스틸플레이트가 권취되는 보빈, 상기 보빈이 수용되며, 상기 스틸플레이트를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임 및 상기 개구부에 구비되되, 상기 스틸플레이트의 권취영역 및 취출영역 사이에 회전 가능하게 위치되며, 상기 스틸플레이트의 취출영역에 접촉되어 상기 스틸플레이트를 인입 또는 인출시키는 간헐기어를 포함한다.

Description

내측 간헐기어를 포함하는 프로브장치{Prove Device Having Inner Intermittent Gear}

본 발명은 촬상모듈을 통해 설비의 결함을 검사하는 프로브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내측 간헐기어에 의해 스틸플레이트의 인입 및 인출 동작을 안정적으로 수행할 수 있는 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.

그리고 종래의 프로브장치는, 프로브헤드와 전기적으로 연결되는 스틸플레이트가 길이 방향으로 길게 형성되어, 보빈에 권취된 형태를 가진다. 따라서 프로브장치에는 이와 같은 스틸플레이트를 인입 및 인출시키는 구동계가 구비되어야 할 필요가 있다.

다만, 종래의 프로브장치는 상기 스틸플레이트의 인입 및 인출 과정에서 상기 스틸플레이트를 이송시키는 간헐기어의 위치가 스틸플레이트가 권취된 영역 외측에 위치하여, 간헐기어가 스틸플레이트의 구동용 드라이빙홀에 연속적으로 삽입이 되질 않음으로 인해 연속적인 구동이 이루어지지 못하는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 스틸플레이트의 인출된 영역이 증가 또는 감소 하게 될 경우에는 권취된 영역의 직경또한 증가 또는 감소하게 되며, 이에 따라 스틸플레이트를 이송시키는 부품과 스틸플레이트 간의 직각 방향 접촉면이 이동됨에 따라 일정 시점 이후에는 상, 하 부품과 스틸플레이트 간의 간섭으로 인한 마찰력 증가로 인해 이송이 불가능하게 될수밖에 없는 구조로 되는 문제가 있다.

이에 따라 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 스틸플레이트의 인입 및 인출 과정이 로스 없이 원활하게 수행할 수 있도록 하는 프로브장치를 제공하기 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 내측 간헐기어를 포함하는 프로브장치는, 촬상모듈을 포함하는 프로브헤드와 전기적으로 연결되며, 길이 방향을 따라 길게 연장된 스틸플레이트가 인입 및 인출 가능하게 권취되는 피딩유닛을 포함하는 프로브장치에 있어서, 상기 피딩유닛은, 상기 스틸플레이트가 권취되는 보빈, 상기 보빈이 수용되며, 상기 스틸플레이트를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임 및 상기 개구부에 구비되되, 상기 스틸플레이트의 권취영역 및 취출영역 사이에 회전 가능하게 위치되며, 상기 스틸플레이트의 취출영역에 접촉되어 상기 스틸플레이트를 인입 또는 인출시키는 간헐기어를 포함한다.

그리고 상기 스틸플레이트에는 상기 스틸플레이트의 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 스틸플레이트를 이동시키는 복수의 삽입돌기를 포함할 수 있다.

또한 상기 삽입돌기의 끝단부는 외측으로 갈수록 단면적이 점점 작아지도록 형성될 수 있다.

그리고 상기 피딩유닛은, 상기 개구부에 구비되되, 상기 스틸플레이트의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되어 상기 스틸플레이트를 가이드하도록 상기 피딩프레임에 결합되는 제1안내부재를 더 포함하며, 상기 제1안내부재의 내부에는 상기 간헐기어가 수용되는 수용홀이 형성될 수 있다.

또한 상기 피딩유닛은 상기 간헐기어를 관통하여 회전축을 형성하는 축부재를 더 포함하고, 상기 수용홀은, 상기 간헐기어가 회전 가능하게 삽입되는 삽입영역과, 상기 삽입영역보다 작은 단면적을 가지도록 형성되고, 상기 삽입영역의 외측에 형성되어 상기 축부재가 관통하는 관통영역을 포함할 수 있다.

그리고 상기 간헐기어에는 상기 축부재가 삽입되는 삽입홀이 형성되며, 상기 삽입홀은 다각형 형태로 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내측 간헐기어를 포함하는 프로브장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 스틸플레이트의 인입 및 인출을 수행하는 간헐기어가 스틸플레이트의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되므로, 상기 스틸플레이트의 인출량에 관계 없이 상기 스틸플레이트의 인입 및 인출 작업을 원활하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 간헐기어가 스틸플레이트의 동선 내측에 구비되므로, 피딩유닛의 전체 크기를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 이에 따라 간헐기어의 크기를 최적화하여 스틸플레이트의 인입 및 인출 효율을 크게 증가시킬 수 있는 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 제1커넥터와 스틸플레이트의 제2커넥터가 서로 연결된 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 스틸플레이트의 구조를 나타낸 도면;
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛의 제3커넥터와 스틸플레이트의 제4커넥터가 서로 연결되는 모습을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 제2기판의 모습을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛의 구성요소들을 분해하여 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 간헐기어의 모습을 나타낸 도면;
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 제1안내부재의 모습을 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 간헐기어와 스틸플레이트가 치합된 모습을 나타낸 도면;
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 제1안내부재 및 제2안내부재의 구조를 나타낸 도면;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛이 트래블링유닛에 연결된 모습을 나타낸 도면;
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 피딩유닛이 틸팅되는 모습을 나타낸 도면;
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치에 있어서, 연결유닛과 트래블링유닛이 서로 분리 및 결합되는 모습을 나타낸 도면;
도 20 및 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브장치를 증기발생기에 투입하는 과정을 나타낸 도면; 및
도 22 및 도 23은 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, 스틸플레이트(50)와, 피딩유닛(100)을 포함한다.

상기 프로브헤드(10)의 내측에는 영상정보를 취득하여 송신하는 촬상모듈(5)이 구비되며, 상기 스틸플레이트(50)는 이와 같은 프로브헤드(10)에 연결된다.

그리고 상기 스틸플레이트(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 스틸플레이트(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, 제1기판(20)을 포함한다. 상기 헤드하우징(12)은 전술한 촬상모듈(5)을 포함한 각 구성요소가 내측에 구비될 수 있도록 프레임을 이루며, 상기 제1기판(20)은 상기 헤드하우징(12)의 내측에 구비된다.

그리고 상기 제1기판(20)은 스틸플레이트(50)에 구비되는 연성회로기판에 전기적으로 연결되어 전력을 공급받는 동시에, 상기 촬상모듈(5)을 통해 취득한 영상정보를 송신하게 된다.

이때 상기 제1기판(20)에는 제1커넥터(22)가 형성되며, 상기 스틸플레이트(50)의 일단부에는 상기 제1커넥터(22)와 연결 및 분리 가능하게 형성되는 제2커넥터(52)가 형성된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1커넥터(22) 및 상기 제2커넥터(52)는 서로 암수 결합 가능하게 형성되며, 상호 결합 시 상기 제1기판(20)및 상기 스틸플레이트(50)를 전기적으로 연결시킨다. 상기 제1커넥터(22) 및 상기 제2커넥터(52)의 결합 방식은 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명은 제1커넥터(22)와 제2커넥터(52) 간의 결합에 의해 프로브헤드(10) 및 스틸플레이트(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 제1커넥터(22) 및 상기 제2커넥터(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 제1기판(20)이 안착된다. 그리고 상기 제1기판(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 제1커넥터(22) 및 상기 제2커넥터(52)가 서로 연결된 상태에서 상기 제2커넥터(52)가 제1커넥터(22)로부터 분리되는 것을 방지하도록 하기 위한 구성요소이며, 본 실시예에서 상기 이탈방지부재(30)는 평판 형태로 형성되어 상기 제1커넥터(22)에 결합된 제2커넥터(52)의 반대 면에 접촉되도록 구비된다.

이에 따라 상기 제2커넥터(52)는 도 4와 같이 상기 이탈방지부재(30)에 의해 상기 제1커넥터(22)로부터 분리되지 않도록 고정될 수 있다.

상기 압박부재(40)는 상기 헤드하우징(12)의 후방에 형성된 결합부(14)에 결합되어 상기 스틸플레이트(50)의 단면을 평탄화하도록 압박하는 구성요소이다.

본 실시예에서 상기 스틸플레이트(50)는 줄자와 같이 단면이 만곡된 형태로 형성되며, 이는 스틸플레이트(50)가 인출된 상태에서 처짐을 방지하기 위한 것이다. 다만, 스틸플레이트(50)가 만곡된 형상인 경우 평탄하게 형성된 상기 제2커넥터(52)에 용이하게 연결할 수 없기 때문에, 상기 압박부재(40)는 상기 헤드하우징(12) 내측으로 인입된 상기 스틸플레이트(50)의 일부를 압박하여 평탄화시키게 된다.

그리고 본 실시예의 경우, 상기 스틸플레이트(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 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 스틸플레이트(50)에 구비되는 연성회로기판의 내측 영역에는, 상기 주영상정보라인(60)의 둘레를 감싸는 제1그라운드부(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 제1그라운드부(70)는 상기 연성회로기판 상에서 상기 주영상정보라인(60)의 둘레를 감싸도록 형성되어 상기와 같은 문제를 해결하도록 하였다. 이에 따라 상기 제1그라운드부(70)는 외부로부터의 전파를 차단하는 동시에, 상기 주영상정보라인(60) 간의 전파 간섭을 방지하게 된다.

한편 본 실시예의 경우 상기 스틸플레이트(50)에는, 길이 방향을 따라 복수의 드라이브홀(54)이 배열된다. 상기 드라이브홀(54)은 스틸플레이트(50)의 인입 및 인출 구동을 위한 것으로, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 스틸플레이트(50)의 타단부는 상기 피딩유닛(100)의 내측으로 인입되어 상기 피딩유닛(100) 내측에 구비된 보빈(150)에 권취된다.

이때 상기 보빈(150)에는 제3커넥터(162)가 형성된 제2기판(160)이 구비되며, 상기 스틸플레이트(50)의 타단부에는 상기 제3커넥터(162)에 연결 및 분리 가능하게 형성되는 제4커넥터(53)가 구비된다. 즉 상기 스틸플레이트(50)의 타단부 역시 상기 피딩유닛(100) 측과 커넥터 방식으로 결합될 수 있다.

또한 본 실시예에서 상기 제2기판(160)은 상기 보빈(150)의 측면에 구비되는 것으로 하였으나, 상기 제2기판(160)은 본 실시예 외에 다양한 형태로 구비될 수 있음은 물론이다.

그리고 도 8에는, 상기 제2기판(160)의 전기적 연결 형태를 개념적으로 나타낸 그림이 도시된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2기판(160)에는 스틸플레이트(50)의 연성회로기판에 구비되는 각 라인과 전기적으로 연결되는 연결회로(82)와, 상기 각 연결회로(82)를 감싸는 제2그라운드부(164)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 제2그라운드부(164)는 각 연결회로(82)를 감싸도록 형성되어 그라운드를 형성하게 된다. 그리고 상기 제2그라운드부(164)는 영상처리를 위한 별도의 프로세서와 연결되는 케이블(80)의 제3그라운드부(84)와 연결된다. 따라서 본 실시예의 경우, 상기 연성회로기판의 제1그라운드부(70, 도 5 참조)로부터 제2그라운드부(164), 제3그라운드부(84)까지의 연결을 통해 전체 영역에 걸쳐 그라운드를 형성할 수 있다.

이때 상기 제3그라운드부(84)는 케이블(80)의 종류에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 제3그라운드부(84)는 상기 케이블(80) 내측에 수용된 각 라인들을 감싸는 메쉬 형태를 가지는 것으로 하였으며, 이와 같은 경우 상기 제3그라운드부(84)를 상기 케이블(80)의 끝단 부분에서 한쪽으로 모은 뒤 꼬아 하나의 라인 형태를 형성하고, 상기 제2그라운드부(164)에 연결하는 방법을 사용할 수 있다. 상기 제2그라운드부(164) 및 상기 제3그라운드부(84)의 연결 방식은 상기 제3그라운드부(84)의 형태에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있을 것이다.

결과적으로 본 발명은, 전체 영역에 걸쳐 형성되는 그라운드를 통해 영상정보의 노이즈를 최소화하여 우수한 품질의 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다.

내측 간헐기어

다음으로, 본 발명의 다른 특징인 내측 간헐기어에 대해 설명하도록 한다. 도 9에는, 본 실시예의 피딩유닛(100)의 각 구성요소가 분해된 모습이 도시된다.

도 9에 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 스틸플레이트(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 스틸플레이트(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 스틸플레이트(50)의 인입 및 인출을 가이드하는 구성요소이다. 본 실시예의 경우 상기 제1안내부재(130) 및 상기 제2안내부재(120) 사이로 상기 스틸플레이트(50)가 인입 및 인출되는 형태를 가진다.

특히 상기 제1안내부재(130)는 상기 스틸플레이트(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 스틸플레이트(50)의 취출영역 외측에 구비된다. 여기서 상기 권취영역이라 함은, 상기 스틸플레이트(50)의 전체 영역 중 상기 보빈(150)에 권취된 영역을 말하는 것이며, 상기 취출영역은 상기 스틸플레이트(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 스틸플레이트(50)를 인입 또는 인출시키는 구동력을 제공하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 간헐기어(140)는 상기 스틸플레이트(50)의 권취영역 및 취출영역 사이, 즉 상기 취출영역의 내측에 회전 가능하게 위치되며, 상기 스틸플레이트의 취출영역에 접촉된 상태로 회전됨에 따라 상기 스틸플레이트(50)를 인입 또는 인출시킬 수 있다.

도 10에 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 스틸플레이트(50)의 드라이브홀(54, 도 5 참조)에 삽입됨에 따라 상기 회전부(141)의 회전 방향으로 상기 스틸플레이트(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 9 참조)가 삽입되는 삽입홀(143)이 형성된다. 이에 따라 별도의 구동부에 의한 상기 축부재(145)의 회전에 따라 상기 회전부(141)가 회전되어 상기 스틸플레이트(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 스틸플레이트(50)의 인입 및 인출을 수행하는 간헐기어(140)가 스틸플레이트(50)의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되므로, 상기 간헐기어(140)는 상기 스틸플레이트(50)의 인출량에 관계 없이 항상 상기 스틸플레이트(50)에 밀착된 상태를 가지게 된다. 이에 따라 상기 스틸플레이트(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 11 및 도 12에 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 13에 도시된 바와 같이 상기 삽입영역(132b)으로부터 이탈되지 않도록 안착된 상태로 스틸플레이트(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 스틸플레이트(50)의 이송을 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

스틸플레이트 안내부재

다음으로, 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)에 대해 설명하도록 한다. 전술한 바와 같이, 상기 제1안내부재(130)는 상기 스틸플레이트(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 스틸플레이트(50)의 취출영역 외측에 구비된다.

그리고 상기 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)는 상기 스틸플레이트(50)의 인입 및 인출을 원활하게 수행할 수 있도록 가이드하는 역할을 수행한다.

또한 상기 제1안내부재(130)는 상기 스틸플레이트 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, 스틸플레이트(50)가 인입 및 인출되는 가이드경로가 형성된다.

이때 전술한 바와 같이 본 실시예에서 상기 스틸플레이트(50)는 단면이 만곡된 형태로 형성되므로, 상기 제1대향면(134) 및 상기 제2대향면(124)은 상기 스틸플레이트(50)의 단면에 대응되도록 만곡된 형상으로 형성될 수 있다.

또한 본 실시예의 경우, 도 14와 같이 상기 제1대향면(134) 및 상기 제2대향면(124)은 서로 비평행하도록 형성되어 사이에 기 설정된 각도를 형성하도록 경사진 형태를 가진다.

이는 상기 스틸플레이트(50)의 인입 및 인출 과정에서 상기 제1안내부재(130) 및 제2안내부재(120)에 의한 간섭을 최소화하기 위한 것으로, 상기 스틸플레이트(50)의 인출량에 따라 상기 보빈(150) 상에 권취된 상기 스틸플레이트(50)의 높이가 변화되기 때문이다.

즉 도 15에 도시된 바와 같이 상기 스틸플레이트(50)의 인출량이 최소인 경우, 상기 보빈(150) 상에 권취된 상기 스틸플레이트(50)의 높이는 최대가 된다. 이와 같은 경우 상기 스틸플레이트(50)의 취출영역 시작점, 즉 권취영역 및 취출영역의 전환점은, 피딩하우징(110)의 내주면에 인접한 상태를 가지게 된다.

반대로 도 16에 도시된 바와 같이 상기 스틸플레이트(50)의 인출량이 최대인 경우, 상기 보빈(150) 상에 권취된 상기 스틸플레이트(50)의 높이는 최소가 된다. 이와 같은 경우 상기 스틸플레이트(50)의 취출영역 시작점은, 피딩하우징(110)의 내주면과 최대로 이격된 상태를 가지게 되며, 이에 따라 상기 스틸플레이트(50)의 인출 각도 역시 변화된다.

종래의 경우, 상기 스틸플레이트(50)가 개구부 부분에서 피딩하우징(110) 내벽면과의 접촉에 의해 큰 각도로 절곡되어 큰 마찰력이 발생하였으며, 이에 따라 스틸플레이트(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 15와 같이 중심점(152)을 기준으로 단면이 원형으로 형성된 상기 보빈(150)에 권취된 스틸플레이트(50)가 최소 인출 시, 상기 스틸플레이트(50)의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된다.

또한 상기 제1대향면(134)은, 도 16과 같이 상기 보빈(150)에 권취된 스틸플레이트(50)가 최대 인출 시, 상기 스틸플레이트(50)의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된다.

이상과 같이 본 실시예는 상기 스틸플레이트(50)가 최대로 인출되거나 최소로 인출된 상태에서도 인입 및 인출 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 스틸플레이트(50)의 인입 및 인출 과정에서의 마찰을 극히 저감하여 스틸플레이트(50)의 손상을 최소화할 수 있게 된다.

틸팅 및 로테이팅이 가능한 피딩유닛

다음으로, 틸팅 가능한 피딩유닛(100)의 구조에 대해 설명하도록 한다. 도 17에는, 피딩유닛(100)이 트래블링유닛(300)에 연결된 모습이 도시된다.

도 17에 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 18과 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(212)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(200)이 더 구비된다.

그리고 상기 연결유닛(200)은 상기 피딩유닛(100)의 일측에 연결되는 제1연결부(220) 및 상기 트래블링유닛(300)의 측부에 연결되며, 상기 트래블링유닛(300)의 이동 방향과 수평한 회전축(212)을 통해 상기 제1연결부(220)를 회전시키는 제2연결부(210)를 포함한다.

즉 상기 피딩유닛(100)은 상기 제2연결부(210)에 대한 상기 제1연결부(220)의 틸팅 구동에 의해 상기 트래블링유닛(300)에 대해 틸팅될 수 있다. 이때 상기 제1연결부(220) 또는 상기 제2연결부(210)에는 틸팅 구동을 위한 구동부가 구비될 수 있을 것이다.

이와 같이 본 실시예의 경우 상기 피딩유닛(100)과 상기 트래블링유닛(300) 사이에 상기 연결유닛(200)이 구비되는 것으로 하였으나, 본 실시예와 달리 상기 피딩유닛(100)은 상기 트래블링유닛(300)에 직접 연결될 수도 있음은 물론이다.

또한 도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 제2연결부(210) 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(210)는 상기 제1결합수단(330)에 체결 가능하게 형성되는 제2결합수단(230)을 포함할 수 있다. 구체적으로 본 실시예에서 상기 제1결합수단(330)은 상기 제2결합수단(230)이 끼워질 수 있도록 내측에 상기 제2결합수단(230)에 대응되는 형상의 가이드홈이 형성되며, 이에 따라 상기 제2결합수단(230)이 상기 제1결합수단(330)에 결합 시에는 물리적 연결 및 전기적 연결이 동시에 이루어질 수 있다.

상기 제1결합수단(330) 및 상기 제2결합수단(230)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 20과 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(230)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(230)의 결합 방식은 한 손으로 결합이 용이한 구조를 채택하는 것이 바람직할 것이다.

이에 따라 도 21과 같이 프로브장치는 완전한 형태로 증기발생기(400)의 측벽면(402)에 부착된 상태를 가지며, 이후 도 22 및 도 23과 같이 끝단부에 프로브헤드(10)가 구비된 스틸플레이트(50)를 인출하여 세관(420) 사이로 삽입함에 따라 검사를 수행할 수 있다.

이때 종래의 프로브유닛은 상기 스틸플레이트(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 22 및 도 23과 같이 피딩유닛(100) 자체를 트래블링유닛(300)에 대해 틸팅하여 스틸플레이트(50)를 인출할 수 있으므로, 프로브장치 자체의 이동량을 최소화하며 검사를 수행할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 경우 상기 스틸플레이트(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.

10: 프로브헤드 12: 헤드하우징
20: 제1기판 22: 제1커넥터
50: 스틸플레이트 52: 제2커넥터
54: 삽입홀 60: 주영상정보라인
70: 제1그라운드부 100: 피딩유닛
110: 피딩프레임 120: 제2안내부재
124: 제2대향면 130: 제1안내부재
132: 수용홀 134: 제1대향면
140: 간헐기어 141: 회전부
142: 삽입돌기 150: 보빈
200: 연결유닛 210: 제2연결부
220: 제1연결부 230: 제2결합수단
300: 트래블링유닛 310: 몸체
320: 휠 330: 제1결합수단

Claims (6)

1. 촬상모듈을 포함하는 프로브헤드와 전기적으로 연결되며, 길이 방향을 따라 길게 연장된 스틸플레이트가 인입 및 인출 가능하게 권취되는 피딩유닛을 포함하는 프로브장치에 있어서,
   상기 피딩유닛은,
   상기 스틸플레이트가 권취되는 보빈;
   상기 보빈이 수용되며, 상기 스틸플레이트를 외부로 취출시키는 개구부가 일측에 형성된 수용공간을 포함하는 피딩프레임; 및
   상기 개구부에 구비되되, 상기 스틸플레이트의 권취영역 및 취출영역 사이에 회전 가능하게 위치되며, 상기 스틸플레이트의 취출영역에 접촉되어 상기 스틸플레이트를 인입 또는 인출시키는 간헐기어;
   를 포함하며,
   상기 피딩유닛은,
   상기 개구부에 구비되되, 상기 스틸플레이트의 권취영역 및 취출영역 사이에 구비되어 상기 스틸플레이트를 가이드하도록 상기 피딩프레임에 결합되는 제1안내부재를 더 포함하며,
   상기 제1안내부재는,
   상기 스틸플레이트 방향을 바라보도록 형성되되, 상기 보빈에 권취된 상기 스틸플레이트가 최대 인출 시 상기 스틸플레이트의 취출영역 시작점에 대한 접선의 각도에 대응되는 각도로 경사지게 형성된 제1대향면을 포함하고,
   상기 제1안내부재의 내부에는 상기 간헐기어가 수용되는 수용홀이 형성된 프로브장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스틸플레이트에는 상기 스틸플레이트의 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 스틸플레이트를 이동시키는 복수의 삽입돌기;
   를 포함하는 프로브장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 삽입돌기의 끝단부는 외측으로 갈수록 단면적이 점점 작아지도록 형성된 프로브장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 피딩유닛은 상기 간헐기어를 관통하여 회전축을 형성하는 축부재를 더 포함하고,
   상기 수용홀은,
   상기 간헐기어가 회전 가능하게 삽입되는 삽입영역과, 상기 삽입영역보다 작은 단면적을 가지도록 형성되고, 상기 삽입영역의 외측에 형성되어 상기 축부재가 관통하는 관통영역을 포함하는 프로브장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 간헐기어에는 상기 축부재가 삽입되는 삽입홀이 형성되며, 상기 삽입홀은 다각형 형태로 형성된 프로브장치.

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