KR102238943B1 - 방사능 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사능 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시료가 수용된 시료용기를 시료용기수용부에 수납하고, 상기 시료용기수용부에 수납된 시료용기를 방사능검사부로 이송시키는 시료용기이송부를 구성하여 시료용기 각각에 수용된 시료를 자동으로 검사할 수 있고, 시료용기의 투입을 쉽게 할 수 있는 방사능 검사 장치에 관한 것이다.

Description

방사능 검사 장치{RADIOACTIVITY INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 방사능 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시료가 수용된 시료용기를 시료용기수용부에 수납하고, 상기 시료용기수용부에 수납된 시료용기를 방사능검사부로 이송시키는 시료용기이송부를 구성하여 시료용기 각각에 수용된 시료를 자동으로 검사할 수 있고, 시료용기의 투입을 쉽게 할 수 있는 방사능 검사 장치에 관한 것이다.

방사능 물질로부터 방출되는 알파 및 베타 입자 그리고 감마선이 인체에 해롭다는 것은 일반적인 사실이며, 최근 들어 건강에 대한 관심이 높아지면서 일상생활에서 노출될 수 있는 비교적 적은 양의 방사능에도 주의를 하는 추세로 발전하고 있다.

구체적으로는, 후쿠시마 원자력발전소 사고 이후 국내에 수입신고된 일본산 수산물 1만 2천여 건 중 131건에서 방사능이 미량 검출되었는데, 이중 일본 정부가 자체 조사한 것은 단 2건이고 나머지 129건은 국내 검사과정에서 검출되었다. 이러한 결과는 일본 정부의 조사를 신뢰할 수 없게 되었고, 국내에서도 검사시 표본조사가 아닌 전수조사를 통한 검사가 요구하다.

이에 더하여, 국내에서 생산되는 농산물, 수산물 등의 식재시료뿐만 아니라 공기, 해수, 먹는 물, 지표 식물, 갯벌 등의 환경시료에 대한 방사능 검사가 필요한 실정이다.

이에 방사능에 대한 불안감을 해소하고 쾌적한 생활환경 조성을 위해 다양한 방식의 방사능 검사 장치 또는 시스템이 개발되었다.

식자재에 대한 방사능 검사 시스템 중 하나로서, 공개특허공보 제10-2019-0048467호에 이동식 삭자재 방사능 전수조사 시스템 및 방법이 개시되었다.

상기 기술은 여러 장소를 이동할 수 있는 이송수단과; 이송수단에 장착되어 식자재를 공급 및 배출하는 컨베이어와; 사방이 방사선 차폐부재에 의하여 차폐되고, 컨베이어에 의하여 이송된 식자재에 대한 방사선 계측시 외부의 전자기선에 의한 영향을 방지하는 차폐부와; 차폐부의 내부에 배치되어 식자재의 높이 및 크기를 측정하는 거리 측정기와; 차폐부의 내측에 승하강 가능하게 배치되어 식자재에 대한 방사능 검사를 실시하되, 거리 측정수단에 의하여 측정된 데이터에 의하여 연산된 높이에서 알파선, 베타선 및 감마선 계측을 실시하는 방사선 계측부와; 방사선 계측부에서 계측된 알파선, 베타선 및 감마선 방사능을 분석하는 방사능 분석기와; 그리고 컨베이어와, 차폐부와, 거리 및 무게 측정수단과, 방사선 계측부와, 방사능 분석기와 연동하여 제어함으로써 방사능 검사를 순차적으로 실시하는 제어부를 포함하여 구성된다.

그러나 상기 기술은 컨베이어에 탑재되어 이송되는 식자재들을 연속적으로 검사할 수 있는 것이나, 앞서 진행된 식자재로부터 노출된 방사능에 의해 뒤에 이송되는 식자재의 검사 결과에 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.

또한, 등록특허공보 제10-2022255호에 다목적 방사선 표준 조사 시스템이 개시되었다.

상기 기술은 방사선 조사 장치와, 상기 방사선 조사 장치로부터 방출되는 방사선의 조사 영역을 조절하는 콜리메이터와, 복수의 자동선반들과 상기 복수의 자동선반들 각각의 위치를 제어할 수 있는 복수의 서보모터들을 포함하는 다목적 표준 조사대와, 상기 다목적 표준 조사대의 위치를 상하, 좌우 방향으로 제어하기 위한 주행대차와, 상기 주행 대차의 위치를 상기 방사선 조사 장치로부터 방출되는 방사선 빔의 전후 방향으로 제어하기 위한 주 레일을 포함하고, 상기 다목적 표준 조사대는 상기 복수의 서보모터들을 이용하여 상기 복수의 자동선반들 각각과 상기 방사선 조사 장치 사이의 거리를 조절할 수 있도록 구성된다.

그러나 상기 기술은 주행대차를 전후 방향으로 이동시키는 상태에서 방사선을 조사하여 방사능을 검사하는 것으로서, 시료의 위치에 따라 방사능의 검사 결과가 다르게 도출되는 문제점이 있다.

한편, 시료를 자동으로 교체하여 방사선을 검출하기 위한 기술로서, 공개특허공보 제10-2012-0071793호에 방사건 검출용 시료 자동교체기가 개시되었다.

상기 기술은 복수의 시료가 정렬되는 시료정렬대, 상기 시료정렬대에 정렬되는 복수의 시료 중에서 선택되는 어느 하나의 시료를 방사선 검출기로 이동시키는 이동로봇, 상기 방사선 검출기를 내부에 수용하며 상기 시료가 투입되는 시료투입공을 구비하는 납차폐체, 상기 시료투입공을 개폐하는 납차폐 도어; 및 상기 시료투입공을 통해 투입되는 시료의 방사능을 측정하는 방사선 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 기술은 시료가 정렬되는 시료정렬대가 외측으로 돌출되지 않기 때문에 시료를 시료정렬대에 수용하거나 또는 배출하기가 어렵다.

또한, 일정 온도 이하에서 유지되어야 하는 시료에 대해서는 일정 온도 이하로 유지할 수 없는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2019-0048467호 (2019. 05. 09.) 등록특허공보 제10-2022255호 (2019. 09. 10.) 공개특허공보 제10-2012-0071793호 (2012. 07. 03.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 시료용기에 충전된 시료에 대한 방사능 검사를 수행하면서, 복수 개의 시료에 대한 독립적인 방사능 검사를 수행할 수 있는 방사능 검사 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 시료용기가 수용되는 시료용기수용부가 함체의 외부로 돌출되도록 구성됨에 따라 시료용기를 시료용기수용부에 쉽게 적재할 수 있고, 적재된 시료용기를 쉽게 배출시킬 수 있는 방사능 검사 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 시료용기수용부 내부를 일정 온도로 유지할 수 있는 방사능 검사 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 독립적인 시료를 투입할 수 있는 시료용기이송부를 제공하되, 구동모터의 동작을 최소화할 수 있는 방사능 검사 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 과제를 수행하기 위하여 본 발명에 따른 방사능 검사 장치는 프레임(11)과 차폐판(12)로 이루어진 함체(10); 상기 함체(10) 내부에 배치되고 시료용기(20)가 수용되는 시료용기수용부(100); 상기 시료용기수용부(100)에 수용된 상기 시료용기(20)를 이송시키는 시료용기이송부(200); 및 상기 시료용기이송부(200)를 통해 이송된 상기 시료용기(20)에 수용된 시료에 대해 방사능을 검사하는 방사능검사부(300)를 포함하여 구성되고, 상기 시료용기수용부(100)는 상기 함체(10)의 외측으로 슬라이딩되어 노출되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 시료용기수용부(100)는 상기 함체(10) 내부에 설치되고, 소정 간격 이격되어 설치되는 레일(110, 120); 상기 레일(110, 120)에 각각 설치되고 상기 레일(110, 120)을 따라 상기 함체(10)의 외측으로 노출되는 슬라이더(130); 상기 슬라이더(130) 사이에 설치되고 상부측으로 돌출된 복수 개의 시료홀더(141)가 구비된 트레이(140); 및 상기 트레이(140)의 전면측에 설치되고, 손잡이(151)가 구비된 전면커버(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 시료홀더(141)에는 상기 시료용기의 유무를 검출하는 용기검출센서(160)가 구성될 수 있다.

또한, 상기 트레이(140)가 상기 함체(10) 내부에 위치된 상태에서 그 상부에는 상부커버(170)가 설치되고, 상기 상부커버(170)는 슬라이딩으로 개폐되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 상부커버(170)는 제1 브래킷(171); 상기 제1 브래킷(171)에 소정 간격 이격 설치되는 제2 브래킷(172); 상기 제1 브래킷(171)에 설치되는 제1 앵글레일(173); 상기 제2 브래킷(172)에 설치되는 제2 앵글레일(174); 상기 제1 앵글레일(173)을 따라 설치되는 제1 리니어축(175); 상기 제2 앵글레일(174)을 따라 설치되는 제2 리니어축(176); 및 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176) 사이에 설치되고, 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176)의 회전에 의해 슬라이딩되는 슬라이딩창(177)을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 시료용기수용부(100)의 내부 온도를 조절하는 온도조절부(400)와 상기 함체(10) 내부의 방사선을 검출하는 방사선검출기(500)가 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 시료용기이송부(200)는 상기 시료용기수용부(100)에서 상기 방사능검사부(300) 측으로 배치되는 X축이동모듈(201); 상기 X축이동모듈(201)에 설치되고, 상기 X축이동모듈(201)을 따라 이동가능하게 구성되며, 상기 X축이동모듈(201)과 직교하게 배치되는 Y축이동모듈(202); 상기 Y축이동모듈(202)에 설치되고, 상기 Y축이동모듈(202)을 따라 이동가능하게 구성되며, 상하로 신축되는 Z축이동모듈(203); 및 상기 Z축이동모듈(203)에 설치되고, 상기 시료용기(20)를 그립하거나 그립한 상태의 시료용기를 해제하는 그립퍼모듈(204)을 포함한다.

또한, 상기 Z축이동모듈(203)은 바디(210); 상기 바디(210)에 설치되고, 회전동력을 제공하는 동력제공유닛(220); 상기 동력제공유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 바디(210)의 일측면에서 승강 가능하도록 설치되는 제1 액추에이터(230); 상기 제1 액추에이터(230)와 상기 그립퍼모듈(204)을 연결하는 그립퍼브래킷(240); 상기 동력제공유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 바디(210)의 타측면에서 승강 가능하도록 설치되는 제2 액추에이터(250); 및 상기 제2 액추에이터(250)와 상기 Z축이동모듈(203)을 연결하는 Y축연결브래킷(260)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 액추에이터(230)와 상기 제2 액추에이터(250)는 서로 반대 방향으로 승강되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 시료용기수용부에 시료용기를 쉽게 수용시킬 수 있음은 물론, 수용된 시료용기를 쉽게 배출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 필요에 따라 시료용기수용부의 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있으므로, 시료의 변질을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 시료가 충전된 시료용기를 이송시키는 시료용기이송부의 상하 공간이 감소됨에 따라 방사능 검사 장치의 부피를 줄일 수 있고, 모터의 구동 효율이 상승되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치의 일 실시 예에 대한 전체적인 좌측 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치의 일 실시 예에 대한 전체적인 우측 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부에 대한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부가 노출된 상태의 동작 상태도,
도 5는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부의 상부커버가 개방된 상태의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부의 상부커버에 대한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부의 상부커버의 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기이송부의 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기이송부의 Z축이동모듈과 상기 Z축이동모듈에 결합된 그립퍼모듈의 사시도,
도 10 및 도 11은 각각 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 Z축이동모듈의 좌측방향 분해 사시도와 우측방향 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 12는 도 9의 A-A'의 단면도,
도 13 및 도 14는 각각 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 Z축이동모듈의 구동에 의해 그립퍼모듈의 하강되는 동작상태를 나타낸 것이다.

다음으로, 본 발명에 따른 방사능 검사 장치의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.

이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 시료가 수용된 시료용기를 시료용기수용부에 수납하고, 상기 시료용기수용부에 수납된 시료용기를 방사능검사부로 이송시키는 시료용기이송부를 구성하여 시료용기 각각에 수용된 시료를 자동으로 검사할 수 있고, 시료용기의 투입을 쉽게 할 수 있는 방사능 검사 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치의 일 실시 예에 대한 전체적인 좌측 사시도이고, 도 2는 우측 사시도를 나타낸 것이다

첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사능 검사 장치는 프레임(11)과 차폐판(12)로 이루어진 함체(10)와 상기 함체(10) 내부에 배치되는 시료용기수용부(100), 시료용기이송부(200) 및 방사능검사부(300)를 포함한다.

함체(10)는 가로 및 세로 방향으로 소정의 공간을 구획하는 복수 개의 프레임(11)과 상기 프레임(11)에 의해 형성된 공간의 외부 및 내부를 차폐시키는 복수 개의 차폐판(12)으로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부에 대한 사시도이고, 도 4는 시료용기수용부가 노출된 상태의 동작 상태도를 나타낸 것이다.

첨부된 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부(100)는 좌측 및 우측에 2개로 구성되고, 좌측 시료용기수용부와 우측 시료용기수용부는 동일하게 구성된다. 상기 시료용기수용부(100)는 2개 구성된 것으로 도시하였으나, 설계조건에 따라서 단일 또는 3개 이상 구성될 수 있음은 물론이다.

이에, 좌측 및 우측 시료용기수용부가 동일하게 구성됨에 따라 일측 시료용기수용부(100)에 대한 설명으로 타측 시료용기수용부의 설명은 생략한다.

본 발명에 적용된 시료용기수용부(100)는 한쌍의 레일(110, 120), 슬라이더(130), 트레이(140), 전면커버(150), 용기검출센서(160) 및 상부커버(170)를 포함하여 구성된다.

레일(110, 120)은 함체(10) 내부에 소정 간격 이격되어 설치되고, 서로 마주하게 설치된다.

슬라이더(130)는 상기 레일(110, 120)에 각각 설치되고 상기 레일(110, 120)을 따라 상기 함체(10)의 외측으로 슬라이딩되어 노출된다.

트레이(140)는 상기 슬라이더(130) 사이에 설치되고, 상기 슬라이더(130)의 슬라이딩 동작에 따라 이동된게 된다.

이때, 상기 트레이(140)의 상부에는 복수 개의 시료용기(20)가 배치되어 수용되게 되는데, 수용된 시료용기(20)의 위치를 특정하기 위해서, 상기 트레이(140)의 상부에는 상부측으로 돌출된 복수 개의 시료홀더(141)가 구비된다.

전면커버(150)는 상기 트레이(140)의 전면측에 설치되는 것으로서, 닫힌 상태에서 시료용기수용부(100)의 전면측을 마감한다. 상기 전면커버(150)에는 슬라이드에 따라 파지하여 당길 수 있는 손잡이(151)가 구성된다.

이때, 상기 손잡이(151)에는 잠금장치가 구성될 수 있다. 또한, 상기 손잡이(151)에 잠금장치가 구성되는 경우, 상기 잠금장치는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치의 동작에 연계되어 인터록되게 구성될 수 있다.

부연하면, 방사능 검사 장치가 구동되는 과정에서 상기 손잡이(151)는 잠금상태로 유지되어 개방되지 않도록 구성될 수 있다.

이러한 인터록에 의하면, 시료용기이송부(200)가 트레이(140)에 수용된 시료용기를 그립하는 과정 또는 그립된 시료용기를 트레이(140)에 수용시키는 과정에서 트레이(140)의 슬라이딩을 방지하여 시료용기이송부(200)의 파손 또는 동작 오류를 방지할 수 있는 장점이 있다.

용기검출센서(160)는 시료홀더(141)에 설치되고, 상기 시료홀더(141)에 삽입되어 수용된 시료용기(20)의 유무를 검출한다.

이때, 상기 용기검출센서(160)는 이웃하는 시료홀더(141)에 설치된 용기검출센서(160)와 서로 마주하지 않도록 설치되어 간섭에 의한 검출오류를 방지할 수 있도록 구성된다.

상기 용기검출센서(160)의 구성에 따라 시료홀더(141)에 끼워져 수용된 시료용기(20)의 유무를 검출하고, 검출된 결과에 따라 시료용기(20)가 수용된 위치를 특정할 수 있게 된다.

상기 시료용기수용부(100)에 의하면, 시료용기(20)를 수용시키는 과정에서, 전면커버(150)에 구비된 손잡이(151)를 당기는 동작으로 트레이(140)가 함체(10)의 외측으로 노출되기 때문에 시료용기(20)를 시료용기수용부(100)에 쉽게 수용시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 방사능 검사는 시료용기(20)에 충전된 시료에 대해 검사가 이루어진다. 여기서, 시료는 온도에 따라 변질될 수 있는 시료도 존재한다.

예를 들면, 식품, 의약품 등 온도에 따라 변질 가능성이 높은 시료에 대해 장시간 방사능 검사가 수행되면, 방사능 검사를 수행하는 과정에서 시료의 변질에 따라 정확한 방사능 검사가 수행되지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

이에, 상기 시료용기수용부(100) 내부 온도를 소정의 온도로 일정하게 유지하고, 이물질이 상기 트레이(140)에 낙하되는 것을 방지하기 위해, 상기 트레이(140)의 상부를 개폐할 수 있는 상부커버(170)가 설치될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기수용부의 상부커버가 개방된 상태의 사시도이고, 도 6은 상부커버에 대한 사시도이며, 도 7은 상부커버의 분해 사시도를 나타낸 것이다.

첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 상부커버(170)는 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 구성되어, 개방에 따라 트레이(140)에 수용된 시료용기가 상부로 노출되고, 폐쇄에 따라 트레이(140)에 수용된 시료용기가 숨겨지게 된다.

이때, 상기 상부커버(170)가 구성되는 경우, 상기 상부커버(170)는 시료용기이송부(200)에 연계되어 동작되도록 구성된다.

즉, 상기 상부커버(170)의 개폐동작은 상기 시료용기이송부(200)에 의해 이루어지도록 구성되어, 상기 시료용기이송부(200)가 트레이(140)에 수용된 시료용기(20)를 그립하는 과정에서 상기 상부커버(170)는 개방되도록 하고, 상기 시료용기이송부(200)가 트레이(140)에서 시료용기(20)를 그립하여 상승된 상태에서 상기 상부커버(170)를 폐쇄되도록 구성된다.

부연하면, 상기 상부커버(170)의 개방이 최소화되도록 상기 시료용기이송부(200)와 연계되도록 구성됨이 바람직하다.

상기와 같은 기능을 수행하기 위한 상기 상부커버(170)의 구성을 살펴보면, 제1 브래킷(171), 제2 브래킷(172), 제1 앵글레일(173), 제2 앵글레일(174), 제1 리니어축(175), 제2 리니어축(176) 및 슬라이딩창(177)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 상부커버(170)는 좌우 대칭으로 구성되고, 슬라이딩창(177)의 분할 개수에 대응하여 앵글레일이 구성된다.

예를 들어, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 슬라이딩창(177)이 3개로 구성되는 경우, 한쌍의 제1 앵글레일(173)과 제2 앵글레일(174)은 3개의 쌍으로 구성되며, 최상단의 슬라이딩창(177)의 슬라이딩 동작에 따라 그 하부의 제2 슬라이딩창이 슬라이딩 되고, 상기 제2 슬라이딩창의 슬라이딩 동작에 그 하부의 제3 슬라이딩창이 슬라이딩되게 된다.

상기 제1 브래킷(171)은 시료용기수용부(100)의 상단 일측에 설치되고, 제2 브래킷(172)은 상기 제1 브래킷(171)에 소정 간격 이격되되 상기 시료용기수용부(100)의 상단 타측에 설치된다.

상기 제1 브래킷(171)에는 제1 앵글레일(173)이 설치되고, 상기 제2 브래킷(172)에는 상기 제1 앵글레일(173)에 대응하여 제2 앵글레일(174)가 설치된다.

상기 제1 앵글레일(173)을 따라 제1 리니어축(175)이 설치되고, 마찬가지로 상기 제2 앵글레일(174)을 따라 설치되는 제2 리니어축(176)이 설치된다.

또한, 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176) 사이에는 슬라이딩창(177)이 설치되고, 상기 슬라이딩창(177)은 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176)의 회전에 의해 상기 제1 앵글레일(173)과 제2 앵글레일(174)에서 슬라이딩 되게 된다. 예를 들면, 상기 리니어축은 스크루축으로 구성되고, 상기 스크루축에는 볼 너트가 설치되며, 상기 볼 너트는 상기 슬라이딩창과 결합되는 구조로 구성될 수 있다. 이에, 리니어축의 회전에 따라 상기 리니어축을 따라 볼 너트가 이동되고, 상기 볼 너트의 이동에 따라 슬라이딩창이 슬라이딩 되게 된다. 또한, 상기 슬라이딩축의 양측면에는 슬라이딩을 쉽게 하기 위한 베어링 등이 설치될 수 있음은 물론이다.

상기에서, 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176)은 동일한 회전비를 통해 동기화되어 동일하게 회전되고, 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176)을 회전시키는 모터 및 동력전달 수단에 대한 설명은 생략한다.

이때, 도면에서 보인 바와 같이, 슬라이딩창이 3개로 구성되는 경우 제1 앵글레일(173)은 복수의 앵글레일(173a, 173b, 173c)로 구성되고, 상기 제2 앵글레일(174)도 복수의 앵글레일(174a, 174b, 174c)로 구성되게 된다.

복수의 앵글레일로 구성되고, 복수의 상기 앵글레일에 대응하여 각각 슬라이팅창이 구성되는 경우, 최상단의 슬라이딩창은 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176)에 연결되어 슬라이딩 되게 되고, 최상단 슬라이딩창의 슬라이딩 동작에 따라 상기 최상단 슬라이딩창의 하부에 배치된 제2 슬라이딩창이 슬라이딩 되며, 상기 제2 슬라이딩창의 슬라이딩 동작에 따라 하부에 배치된 제3 슬라이딩창이 슬라이딩 되게 된다.

또한, 필요에 따라 상기 최하단 슬라이딩창(예를 들면, 제3 슬라이딩창)이 슬라이딩 되어 개방 또는 폐쇄되는 경우 그 하부측을 폐쇄하는 고정창(178, 도 4 참조)이 더 설치될 수 있다.

상기의 구성에서, 상부커버(170)에 의해 시료용기수용부(100)의 상부가 차폐되게 되면, 상기 시료용기수용부(100) 내부 온도를 설정온도로 유지하기 위해 온도조절부(400, 도 5 참조)가 설치된다.

상기 온도조절부(400)는 상기 시료용기수용부(100)의 내부 온도를 설정온도로 유지하기 위해 냉각 또는 가열하는 기능을 수행하는 것으로서, 냉장장치 또는 냉온장치 중에서 선택된 하나 또는 냉장과 냉온을 겸하는 냉장냉온겸용장치 등이 적용될 수 있다.

또한, 상기 함체(10)의 내부에는 상기 함체(10) 내부의 방사선을 검출하는 방사선검출기(500, 도 2 참조)가 구성될 수 있다.

이에 더하여, 상기 함체(10) 내부에는 상기 함체(10) 내부의 상황을 외부 또는 원격에서 확인할 수 있도록 함체 내부 영상을 촬영하여 출력하는 카메라(600, 도 2 참조)가 더 설치될 수 있다.

다음으로, 시료용기이송부에 대해서 설명한다.

시료용기이송부(200)는 시료용기수용부(100)에 수납된 시료용기(20)를 방사능검사부(300)로 이송시키고, 상기 방사능검사부(30)에서 방사능 검사가 완료된 시료용기를 상기 시료용기수용부(100)로 이송하여 수용시키는 기능을 수행한다.

도 8은 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기이송부의 사시도를 나타낸 것이다.

상기 시료용기이송부(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 시료용기수용부(100)에서 상기 방사능검사부(300) 측으로 배치되는 X축이동모듈(201), 상기 X축이동모듈(201)에 설치되고, 상기 X축이동모듈(201)을 따라 이동가능하게 구성되며, 상기 X축이동모듈(201)과 직교하게 배치되는 Y축이동모듈(202), 상기 Y축이동모듈(202)에 설치되고, 상기 Y축이동모듈(202)을 따라 이동가능하게 구성되며, 상하로 신축되는 Z축이동모듈(203) 및 상기 Z축이동모듈(203)에 설치되고, 상기 시료용기를 파지하거나 파지한 상태의 시료용기를 해제하는 그립퍼모듈(204)을 포함한다.

상기 구성에서 X축이동모듈(201) 및 Y축이동모듈(202)은 가이드 레일을 따라 위치를 이동시키는 기능을 수행하는 것이고, 상기 그립퍼모듈(204)은 설정된 로직에 따라 좌우 그립퍼의 간격을 조절하여 시료용기(20)를 파지하거나 또는 파지한 상태의 시료용기를 해제하는 기능을 수행한다.

도 9는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 시료용기이송부의 Z축이동모듈과 상기 Z축이동모듈에 결합된 그립퍼모듈의 사시도를 나타낸 것이다.

또한, 도 10 및 도 11은 각각 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 Z축이동모듈의 좌측방향 분해 사시도와 우측방향 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 12는 도 9의 A-A'의 단면도를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 Z축이동모듈(203)은 바디(210), 동력제공유닛(220), 제1 액추에이터(230), 그립퍼브래킷(240), 제2 액추에이터(250) 및 Y축연결브래킷(260)을 포함하여 구성된다.

바디(210)는 전면플레이트와 후면플레이트를 포함하고, 좌우 대칭으로 이루어지는 것으로서, 중심부에는 격벽에 의해 좌우측에 각각의 공간부가 형성된다.

동력제공유닛(220)은 상기 바디(210)에 설치되고, 회전동력을 제공하는 것으로서, 설정된 제어로직으로부터 전송된 제어신호에 따라 회전력을 제공한다.

상기 동력제공유닛(220)은 모터(221), 구동풀리(222), 제1 종동풀리(223), 제2 종동풀리(224) 및 벨트(225)를 포함한다.

모터(221)는 제어신호에 근거하여 정회전 및 역회전이 가능한 것으로 구성되며, 정밀제어를 수행하기 위해 AC전원을 사용하는 기어드모터 및 서보모터, DC전원을 사용하는 스텝모터 및 스텝서보 등에서 선택될 수 있다.

구동풀리(222)는 상기 모터(221)의 회전축에 연결되어 구동되고, 제1 종동풀리(223)와 제2 종동풀리(224)는 상기 구동풀리(222)와 동일한 방향으로 회전되는 주변 풀리이며, 벨트(225)는 상기 구동풀리(222)의 회전력은 상기 제1 종동풀리(223)와 제2 종동풀리(224)로 전달한다. 이에, 상기 모터(221)의 회전에 따라 구동풀리(222), 제1 종동풀리(223) 및 제2 종동풀리(224)가 회전되게 된다.

첨부된 도면의 도 10 및 도 11에 표시된 도면부호 270은 상기 동력제공유닛(220)의 구동풀리(222), 제1 종동풀리(223), 제2 종동풀리(224) 및 벨트(225)를 보호하기 위한 커버이다.

제1 액추에이터(230)는 상기 동력제공유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 바디(210)의 일측면에서 승강 가능하도록 설치되는 것으로서, 상기 제1 종동풀리(223)에 연결되는 제1 스크루(231), 상기 제1 스크루(231)에 결합되고 상기 제1 스크루(231)의 회전에 의해 상하로 이동되는 제1 볼스크루플랜지(232) 및 상기 제1 볼스크루플랜지(232)에 결합되고 상기 바디(210)의 일측을 따라 상하로 이동되는 제1 이동플랜지(233)를 포함한다.

그립퍼브래킷(240)은 상기 제1 액추에이터(230)의 제1 이동플랜지(233)와 그립퍼모듈(204)을 연결시키는 것으로서, 상기 제1 이동플랜지(233)의 이동과 동일한 방향으로 상기 그립퍼모듈(204)을 이동시키게 된다.

제2 액추에이터(250)는 상기 동력제공유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 바디(210)의 타측면에서 승강 가능하도록 설치되는 것으로서, 상기 제2 종동풀리(224)에 연결되는 제2 스크루(251), 상기 제2 스크루(251)에 결합되고 상기 제2 스크루(251)의 회전에 의해 상하로 이동되는 제2 볼스크루플랜지(252) 및 상기 제2 볼스크루플랜지(252)에 결합되고 상기 바디(210)의 타측을 따라 상하로 이동되는 제2 이동플랜지(253)를 포함한다.

Y축연결브래킷(260)은 상기 제2 액추에이터(250)의 제2 이동플랜지(253)와 Y축이동모듈(202)을 연결시키는 것으로서, 상기 제2 이동플랜지(253)의 이동과 동일한 방향으로 상기 Y축이동모듈(202)을 이동시키게 된다.

여기서, 상기 제1 액추에이터(230)의 제1 스크루(231) 나사산 방향과 상기 제2 액추에이터(250)의 제2 스크루(251)의 나사산 방향을 서로 반대로 형성된다.

즉, 모터(221)의 구동에 상기 제1 액추에이터(230)와 상기 제2 액추에이터(250)는 서로 반대 방향으로 이동(승가)되게 된다.

예를 들어, 상기 모터(221)의 정회전 구동에 따라 상기 제1 액추에이터(230)가 상승되는 경우 상기 제2 액추에이터(250)는 하강되고, 상기 모터(221)의 역회전 구동에 따라 상기 제1 액추에이터(230)가 하강되는 경우 상기 제2 액추에이터(250)는 상승되게 된다.

도 13 및 도 14는 각각 본 발명에 따른 방사능 검사 장치에 적용된 Z축이동모듈의 구동에 의해 그립퍼모듈의 하강되는 동작상태를 나타낸 것이다.

첨부된 도 13을 참조하면, 모터(221)의 구동(예, 정회전)에 따라 제1 액추에이터(230)의 제1 스크루(231)가 회전되면, 상기 제1 스크루(231)에 연결된 제1 볼스크루(232)가 하강되고, 상기 제1 볼스크루(232)의 하강에 따라 상기 제1 볼스크루(232)에 결합된 제1 이동플랜지(233)가 하강되게 된다. 이때, 상기 제1 이동플랜지(233)와 그립퍼모듈(204)은 그립퍼브래킷(240)에 의해 연결되어 있으므로, 상기 제1 이동플랜지(233)의 하강에 따라 상기 그립퍼모듈(204)이 바디(210)로부터 하강되게 된다.

반면, 모터(221)의 구동(예, 정회전)에 따라 제2 액추에이터(250)의 제2 스크루(251)가 회전되면, 상기 제2 스크루(251)에 연결된 제2 볼스크루(252)가 상승되고, 상기 제2 볼스크루(252)의 상승에 따라 상기 제2 볼스크루(252)에 결합된 제2 이동플랜지(253)가 상승되게 된다. 이때, 상기 제2 이동플랜지(253)와 Y축이동모듈(202)은 Y축연결브래킷(260)에 의해 연결되어 있으므로, 상기 제2 이동플랜지(253)의 상승에 따라 상기 바디(210)는 Y축이동모듈(202)로부터 하강되게 된다.

즉, 모터의 정회전에 의해 Z축이동모듈(203)은 Y축이동모듈(202)로부터 하강되면서 이와 동시에 상기 Z축이동모듈(203)에 결합된 그립퍼모듈(204)이 상기 Z축이동모듈(203)의 하측으로 하강된다.

이에 따르면, 1개의 구성으로 이루어진 모터(221)의 정회전 구동에 의해 Z축이동모듈(203)이 하강되면서 상기 Z축이동모듈(203)에 결합된 그립퍼모듈(204)이 하강되기 때문에, 하강거리가 2배 증가되는 장점이 있다.

또한, 그립퍼모듈(204)의 상승은 도 13에 설명과 반대방향으로 진행된다.

즉, 모터(221)의 구동(예, 역회전)에 따라 제1 액추에이터(230)의 제1 스크루(231)가 회전되면, 상기 제1 스크루(231)에 연결된 제1 볼스크루(232)가 상승되고, 상기 제1 볼스크루(232)의 상승에 따라 상기 제1 볼스크루(232)에 결합된 제1 이동플랜지(233)가 상승되게 된다. 이때, 상기 제1 이동플랜지(233)와 그립퍼모듈(204)은 그립퍼브래킷(240)에 의해 연결되어 있으므로, 상기 제1 이동플랜지(233)의 상승에 따라 상기 그립퍼모듈(204)이 바디(210)측으로 상승되게 된다.

이와 동시에, 모터(221)의 구동(예, 역회전)에 따라 제2 액추에이터(250)의 제2 스크루(251)가 회전되면, 상기 제2 스크루(251)에 연결된 제2 볼스크루(252)가 하강되고, 상기 제2 볼스크루(252)의 하강에 따라 상기 제2 볼스크루(252)에 결합된 제2 이동플랜지(253)가 하강되게 된다. 이때, 상기 제2 이동플랜지(253)와 Y축이동모듈(202)은 Y축연결브래킷(260)에 의해 연결되어 있으므로, 상기 제2 이동플랜지(253)의 하강에 따라 상기 바디(210)는 Y축이동모듈(202)로 상승되게 된다.

방사능검사부(300)는 상기 시료용기(20)의 내부에 충전된 시료에 대한 방사능 방출 정도를 검사하는 것으로서, 이송된 시료용기의 내부에 충전된 시료에 대한 방사선 계측시 외부의 전자기선에 의한 영향을 방지하는 차폐챔버, 상기 차폐챔버의 내부에 배치되어 시료용기와의 거리를 측정하는 거리 측정기, 상기 차폐챔버 내측에 승하강 가능하게 배치되어 시료용기 내부의 시료에 대한 방사선을 계측하는 방사선 계측기 및 상기 계측기에서 계측된 방사선에 근거하여 방사능을 분석하는 방사능 분석기를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 방사능 분석기는 상기 거리 측정기에서 측정된 거리와 상기 방사선 계측기에서 계측된 알파선, 베타선 및 감마선의 세기를 연계하여 방사능을 분석하도록 구성될 수 있다.

상기 방사능검사부(300)의 하부측에는 냉각모듈(310)이 위치되는 데, 상기 냉각부(310)는 차폐챔버 내부에 냉각유체를 공급하여 방사능 방출 여부를 검출하는 과정에서 상기 차폐챔버 내부를 0℃ 이하로 유지시키기 위한 것으로서, 질소가스로 충진된 상태에서 상기 차폐챔버 내부로 질소가스를 공급하고, 방사선 계측기가 방사선을 분석할 수 있는 최적의 조건을 유지시키는 기능을 수행한다.

본 발명에 의하면, 다양한 시료가 충전된 시료용기를 시료용기수용부에 수납한 상태에서, 시료용기이송부가 선택된 시료용기를 방사능검사부로 이송시켜 시료의 독립적인 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 시료가 충전된 시료용기를 이송시키는 시료용기이송부의 모터 동작이 최소화됨에 따라 모터의 정밀제어가 가능한 장점이 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 방사능 검사 장치의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위 및 발명의 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위내에 속한다.

10: 함체 11: 프레임
12: 차폐판 20: 시료용기
100: 시료용기수용부 110, 120: 레일
130: 슬라이더 140: 트레이
150: 전면커버 160: 용기검출센서
170: 상부커버 200: 시료용기이송부
201: X축이동모듈 202: Y축이동모듈
203: Z축이동모듈 204: 그립퍼모듈
210: 바디 220: 동력제공유닛
20: 제1 액추에이터 240: 그립퍼브래킷
250: 제2 액추에이터 260: Y축연결브래킷
300: 방사능검사부 400: 온도조절부
500: 방사선검출기 600: 카메라

Claims (12)

1. 프레임(11)과 차폐판(12)로 이루어진 함체(10);
   상기 함체(10) 내부에 배치되고 시료용기(20)가 수용되는 시료용기수용부(100);
   상기 시료용기수용부(100)에 수용된 상기 시료용기(20)를 이송시키는 시료용기이송부(200); 및
   상기 시료용기이송부(200)를 통해 이송된 상기 시료용기(20)에 수용된 시료에 대해 방사능을 검사하는 방사능검사부(300)를 포함하여 구성되고,
   상기 시료용기수용부(100)는 상기 함체(10)의 외측으로 슬라이딩 되어 노출되며,
   상기 시료용기수용부(100)는,
   상기 함체(10) 내부에 설치되고, 소정 간격 이격되어 설치되는 레일(110, 120);
   상기 레일(110, 120)에 각각 설치되고 상기 레일(110, 120)을 따라 상기 함체(10)의 외측으로 노출되는 슬라이더(130);
   상기 슬라이더(130) 사이에 설치되고 상부측으로 돌출된 복수 개의 시료홀더(141)가 구비된 트레이(140); 및
   상기 트레이(140)의 전면측에 설치되고, 손잡이(151)가 구비된 전면커버(150);
   를 포함하고,
   상기 트레이(140)가 상기 함체(10) 내부에 위치된 상태에서 그 상부에는 상부커버(170)가 설치되되,
   상기 상부커버(170)는,
   제1 브래킷(171);
   상기 제1 브래킷(171)에 소정 간격 이격 설치되는 제2 브래킷(172);
   상기 제1 브래킷(171)에 설치되는 제1 앵글레일(173);
   상기 제2 브래킷(172)에 설치되는 제2 앵글레일(174);
   상기 제1 앵글레일(173)을 따라 설치되는 제1 리니어축(175);
   상기 제2 앵글레일(174)을 따라 설치되는 제2 리니어축(176); 및
   상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176) 사이에 설치되고, 상기 제1 리니어축(175)과 제2 리니어축(176)의 회전에 의해 슬라이딩되는 슬라이딩창(177);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 시료홀더(141)에는 상기 시료용기의 유무를 검출하는 용기검출센서(160)가 구비된 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부커버(170)는 슬라이딩으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.
   
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 시료용기수용부(100)의 내부 온도를 조절하는 온도조절부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 함체(10) 내부에 설치되고, 상기 함체(10) 내부의 방사선을 검출하는 방사선검출기(500)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 방사능 검사장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 함체(10) 내부에 설치되고, 상기 함체(10) 내부의 영상을 촬영하는 카메라(600)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 방사능 검사장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 시료용기이송부(200)는,
    상기 시료용기수용부(100)에서 상기 방사능검사부(300) 측으로 배치되는 X축이동모듈(201);
    상기 X축이동모듈(201)에 설치되고, 상기 X축이동모듈(201)을 따라 이동가능하게 구성되며, 상기 X축이동모듈(201)과 직교하게 배치되는 Y축이동모듈(202);
    상기 Y축이동모듈(202)에 설치되고, 상기 Y축이동모듈(202)을 따라 이동가능하게 구성되며, 상하로 신축되는 Z축이동모듈(203); 및
    상기 Z축이동모듈(203)에 설치되고, 상기 시료용기(20)를 그립하거나 그립한 상태의 시료용기를 해제하는 그립퍼모듈(204);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 Z축이동모듈(203)은,
    바디(210);
    상기 바디(210)에 설치되고, 회전동력을 제공하는 동력제공유닛(220);
    상기 동력제공유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 바디(210)의 일측면에서 승강 가능하도록 설치되는 제1 액추에이터(230);
    상기 제1 액추에이터(230)와 상기 그립퍼모듈(204)을 연결하는 그립퍼브래킷(240);
    상기 동력제공유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 바디(210)의 타측면에서 승강 가능하도록 설치되는 제2 액추에이터(250); 및
    상기 제2 액추에이터(250)와 상기 Z축이동모듈(203)을 연결하는 Y축연결브래킷(260);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 액추에이터(230)와 상기 제2 액추에이터(250)는 서로 반대 방향으로 승강되는 것을 특징으로 하는 방사능 검사 장치.

Images