- WIPO 기술분류 기타 > 토목공학
- 표준산업분류 철도장비 제조업
- 국가과학기술표준분류 건설/교통 > 시설물안전/유지관리기술
- 지식재산권 상태 등록
- 출원일/등록일 2014-08-06 / 2016-07-19
- 거래유형 실시권설정만 가능
- 기술료 조건 협의후 결정
레이저 프로파일 스캐닝과 레이저 클래딩을 이용한 철도 레일 보수장치 및 방법
- 한국철도기술연구원
- 요약
- 본 발명은 철도 레일에 발생한 표면손상으로 인하여 변형된 철도 레일의 형상을 레이저 스캐닝을 통해서 정밀하게 파악하고, 레이저를 이용한 용접 기술인 레이저 클래딩(Laser Cladding)을 이용하여 철도 레일의 표면손상 부위를 정상적으로 보수하는 철도 레일 보수장치 및 철도 레일 보수방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 철도 레일(400)을 따라 이동하면서 스캔용 레이저(21)를 철도 레일(400)의 표면에 조사(照射)하여 철도 레일(400)의 표면에 발생한 손상부위를 측정하는 레이저 프로파일 스캐너(20)와; 레이저 프로파일 스캐너(20)의 후방에 위치하고 레이저 프로파일 스캐너(20)와 함께 철도 레일(400)을 따라 이동하면서, 레이저 프로파일 스캐너(20)에 의해 파악된 철도 레일 표면의 손상부위(300)에 용접재료 분말(36)을 분사하고 용접 레이저(35)를 조사하여 용접재료 분말(36)을 녹여서 철도 레일 표면의 손상부위를 용접재료로 메꾸어서 보수하는 레이저 클래딩 장치(30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 레일 보수장치와, 이를 이용한 보수방법이 제공된다.
- 대표청구항
- 철도 레일(400)을 따라 이동하면서 스캔용 레이저(21)를 철도 레일(400)의 표면에 조사(照射)하여 철도 레일(400)의 표면 형상을 스캔하여 철도 레일(400)의 표면에 발생한 손상부위의 형태와 크기, 및 손상부위의 깊이 정보를 취득하는 레이저 프로파일 스캐너(20)와; 레이저 프로파일 스캐너(20)의 후방에 위치하여, 레이저 프로파일 스캐너(20)에 의해 파악된 철도 레일 표면의 손상부위(300)에 용접재료 분말(36)을 분사하고 용접 레이저(35)를 조사하여 용접재료 분말(36)을 녹여서 철도 레일 표면의 손상부위를 용접재료로 메꾸어서 보수하는 레이저 클래딩 장치(30)와; 레이저 프로파일 스캐너(20)와 레이저 클래딩 장치(30)가 탑재된 상태로 철도 레일(400) 위를 주행함으로써, 레이저 프로파일 스캐너(20)와 레이저 클래딩 장치(30)가 철도 레일(400)을 따라 이동하게 만드는 대차(200)를 포함하며; 레이저 클래딩 장치(30)는, 용접 재료의 분말(36)이 용융되도록 용접 레이저(35)를 조사하는 레이저 조사부(31); 상기 레이저 조사부(31)의 전방에 구비되어 용접 레이저(35)가 조사되는 부분에 용접 재료의 분말(36)을 분사하는 분사노즐(33); 레이저 조사부(31)에 의한 용접 레이저(35)의 조사를 제어하는 제1제어장치(32); 및 분사노즐(33)의 작동을 제어하는 제2제어장치(34)를 포함하여 구성되고; 레이저 클래딩 장치(30)의 레이저 조사부(31)는, 판형태로 이루어져 있고 각각 선형의 용접 레이저를 조사하는 다이오드 레이저 바(diode laser bar)(310)가 철도 레일(400)의 폭방향으로 복수개가 연속되어 포개져 있어서, 철도 레일(400)의 폭방향으로 선(線)을 이루도록 용접 레이저(35)를 조사할 수 있는 구성을 가지며; 레이저 조사부(31)에 구비된 각각의 다이오드 레이저 바(310)는 제1제어장치(32)에 의해 개별적으로 온/오프 제어되어 용접 레이저를 각각 조사하게 되며; 제2제어장치(34)는 용접 재료의 분말(36)이 분사노즐로 공급되어 분사되어야 하는지의 여부, 상기 분말(36)을 공급하는 속도, 및 상기 분말(36)의 공급량을 제어하도록 구성되어; 레이저 프로파일 스캐너(20)에 의해 측정된 철도 레일(400)의 손상부위 형태와 크기, 및 손상부위의 깊이 정보에 따라, 철도 레일의 손상부위 위쪽에 위치하는 다이오드 레이저 바(310)만이 작동되어 용접 레이저(35)가 손상부위에 조사됨으로써, 손상부위 위로 분무된 용접 재료의 분말(36)이 용접 레이저(35)에 의해 용융되어 손상부위를 메꿔서 철도 레일(400)의 표면이 손상전의 형상을 가지도록 만들게 되는 것을 특징으로 하는 철도 레일 보수장치.
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