KR100797620B1 - 파이프 내부표면 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상수관 등의 파이프 내부에 넣어 이동시키면서 파이프의 내부표면을 고압수로 깨끗하게 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 모터의 구동으로 구동되는 바퀴가 구비되는 로봇과, 상기 로봇에 회전 가능하도록 연결되며 그 단부에 파이프 내부표면에 고압으로 표면 처리물질을 발사하여 표면을 깨끗하게 처리할 수 있도록 노즐이 구비된 암을 포함하여 이루어지며, 상기 암은 파이프 내부 표면과 거리를 측정하여 노즐과 파이프 내부표면과의 거리를 일정하게 유지하도록 하는 거리조절이 가능하며, 로봇과 고압수를 이용하여 상수관 등의 파이프 내부표면을 깨끗하게 처리할 수 있는 파이프 내부표면 처리장치가 개시된다.

파이프, 로봇, 고압수, 암, 거리조절부, 거리측정부

Description

파이프 내부표면 처리장치{CLEANING MACHINE FOR INNER SURFACE OF PIPE}

도 1은 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 노즐의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도 4는 구경이 큰 파이프 내에서 작업시의 실시예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 적용시스템을 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분의 부호 설명 *

10: 로봇

20: 암

24: 광센서

25: 노즐

26: 카메라

본 발명은 파이프 내부표면 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오래된 상수관, 상수관 또는 가스관 등의 파이프 내부에 넣어 이동시키면서 파이프의 내부표면을 고압수로 깨끗하게 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.

지하 등에 매설된 상수관 등의 파이프가 오래되면, 그 내부 표면에 녹이 슬고로 때가 끼어 파이프가 부식되어 상수가 오염되게 되고, 파이프가 훼손되거나 파이프가 막히는 경우가 발생하게 된다.

따라서 파이프 내부표면의 녹을 방지하고 깨끗하게 유지하기 위한 기술이 절실하게 필요하다.

그러나 종래에는 이와 같이 지하에 매설되어 있는 파이프 내부표면을 깨끗하게 처리할 수 있는 적당한 장치가 없어서 파이프 내부표면을 깨끗하기 처리하는 방법이 실질적으로 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파이프 내부에 넣어 이동시키면서 파이프 내부표면을 고압수 등을 이용하여 깨끗하게 처리할 수 있는 파이프 내부표면 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파이프 내부표면 처리장치에 고압수가 발사되는 노즐과 파이프 내부표면과의 거리를 측정하여 노즐과 파이프의 내부표면과의 거리를 일정하게 유지하도록 하여 파이프 내부표면을 균일하게 효과적으로 처리할 수 있도록 하고, 처리장치에 카메라를 부착하여 작업 중에 외부에서도 파이프 내부표면 상태 및 처리 상태를 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파이프 내부에서의 이동 등을 원활하게 제어할 수 있도록 하여 처리작업의 효율을 높이고 사용하기가 편리한 파이프 내부표면 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치는 모터의 구동으로 구동되는 바퀴가 구비되는 로봇과, 상기 로봇에 회전 가능하도록 연결되며 그 단부에 파이프 내부표면에 고압으로 표면 처리물질을 발사하여 표면을 깨끗하게 처리할 수 있도록 노즐이 구비된 암을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 암에는 파이프 내부 표면과 거리를 측정할 수 있는 거리측정부와, 상기 거리측정부로부터 받은 거리측정 데이터를 받아 노즐과 파이프 내부표면과의 거리를 일정하게 유지하도록 하는 거리조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치에는 파이프 내부의 표면의 상태를 확인할 수 있도록 카메라가 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치에 있어서 파이프 내부표면을 처리하기 위해 노즐을 통해 발사되는 처리물질은 물, 공기와 모래의 혼합물, 또는 물과 공기와 모래의 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1 및 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 개략적인 정면도 및 측면도가 도시되어 있다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치는 로봇(10)과 상기 로봇에 회전 가능하도록 연결되어 있는 암(20)을 포함하여 이루어진다.

상기 로봇(10)에는 전후로 이동할 수 있도록 복수의 이동 바퀴(12)가 구비되며, 상기 바퀴는 로봇 내에 설치된 모터(도시되지 않음)에 의해 구동된다. 또한, 상기 로봇(10)에는 모터(도시되지 않음)에 의해 회전되는 회전축(14)이 구비되며, 상기 회전축(14)에는 고압수 등 내부표면 처리물질을 발사할 수 있도록 노즐이 구비된 암(10)이 연결되어, 암이 원형의 파이프 내부표면을 따라 회전하면서 고압수 등을 발사하여 발사된 물의 압력에 의해 파이프 내부표면(30)의 녹이나 때 등이 벗겨지면서 깨끗하게 표면처리가 되는 것이다. 상기 암(20)은 로봇의 전방 또는 후방에 결합되어 회전될 수 있도록 구성된다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이 로봇에 설치되는 회전축(12)은 로봇(10) 전후의 길이방향으로 설치되며, 상기 회전축의 단부에는 회전축과 수직방향으로 암(20)이 연결되어, 상기 회전축의 회전으로 인하여 암(20)이 파이프 내경의 원주방향을 따라 원을 그리면서 그 단부에 설치된 노즐로부터 고압수가 발사되어 파이프의 표면에 강한 압력의 물을 발사하게 된다.

상기 암(20)에는 파이프 내부표면과의 거리를 측정할 수 있도록 거리측정부와 측정된 거리 측정 데이터에 따라 거리를 일정하게 조절하는 거리조절부가 구비 된다. 상기 거리측정부는 접촉식 또는 비접촉식으로 구성할 수 있다.

비접촉식 거리측정부로서는 암의 단부에 광센서(24)가 구비되어 광센서로부터 받은 파이프 내부표면과의 거리 측정 데이터에 따라 노즐과 내부표면과의 거리를 일정하게 유지되도록 함으로써 파이프 내부표면에 항상 일정한 압력이 가해지도록 함으로써 표면처리가 일정하게 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 광센서(24)로는 레이저빔이나 적외선 등의 광이나 초음파 등을 이용할 수 있을 것이다.

접촉식 거리측정부로는 암의 단부에 파이프 내부표면과의 거리를 측정할 수도 있도록 프로브(probe)(도시하지 않음)를 구비할 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 광센서(24)로부터 받은 거리 측정 데이터에 따라 고압수가 발사되는 노즐과 파이프 내부표면 사이의 거리를 일정하게 유지하도록 거리 조절부에 의해 암의 길이가 변화되며, 이와 같은 거리 조절을 위해 상기 암(20)은 슬라이딩 구조(22)로 구성하는 것이 바람직하다.

통상적으로 지하에 매설되는 파이프는 토사의 압력이나 파이프의 노후로 인하여, 대부분 직경이 일정하지 않게 되고 어느 정도 찌그러짐으로써 타원형 형태를 이루고 있는데, 이 경우 상기와 같은 노즐과 파이프 내부표면과의 거리를 일정하게 하기 위한 거리측정부 및 거리조절부에 의해 노즐과 파이프 내부표면과는 항상 일정한 거리를 유지하여 일정한 압력으로 고압수를 발상하여 균일하게 내부표면을 처리할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 처리장치에는 파이프 내부표면의 불량상태 및 처리상태를 육안으로 확인할 수 있도록 카메라(26)가 구비되는 것이 바람직하며, 카메라는 암 의 단부 근처에 설치되는 것이 바람직하다. 작업자는 상기 카메라에 의해 촬영된 파이프 내부표면 상태를 전송받아 이에 따라 적절하게 고압수의 압력이나 암의 거리 또는 처리횟수 등을 제어할 수 있고, 작업 후의 표면 상태를 육안으로 확인하여 완벽하게 표면처리를 할 수 있다.

상기 암(20)에는 고압수를 공급할 수 있는 고압수관(41)이 연결되고, 고압수관에는 하나 이상의 노즐(25)이 연결되어 암의 단부에 배치 설치되는 상기 노즐(25)을 통해서 고압수가 발사된다. 노즐(25)에서 발사되는 고압수의 압력에 의해 파이프 내부표면에 낀 녹이나 때 등을 벗기고 이물질을 제거함으로써 내부 표면을 원래의 깨끗한 상태로 회복시킬 수 있는 것이다.

상기 노즐(25)은 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 일정한 패턴을 갖도록 다수 개 형성 배치하는 것이 바람직하며, 노즐의 배치형태는 여러 가지 형태로 변형이 가능한 것은 물론이다.

본 발명에서 사용되는 고압수의 압력은 약 1000 ~ 3000 bar 정도가 바람직하며, 1500 bar 정도이면 상수관 내부표면의 녹이나 때를 제거하여 그 표면을 깨끗하게 처리할 수 있다.

또한, 본 발명은 고압수를 이용하는 것에 대하여 설명하였으나, 물이 아닌 공기와 모래를 혼합하거나 공기와 물 및 모래를 혼합하여 사용하는 샌딩 블라스트 방식을 사용할 수도 있다.

그러나 물만을 사용하여도 파이프 내부표면을 충분히 완벽하게 처리할 수 있고, 작업 후의 잔여물을 제거하는 공정의 편리성, 작업의 효율성 및 처리비용 등을 고려할 때 물을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상술한 로봇 및 암의 제어, 즉, 로봇의 이동 및 암(20)의 회전속도, 회전각도 및 암의 길이 등은 로봇에 내장되어 있는 제어부(도시되지 않음)에 의해 제어되며, 그 제어는 리모콘을 이용하여 원격으로 제어한다.

다음으로 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치를 이용하여 파이프 내부를 처리하기 위해서는 원통형의 파이프에 본 발명에 따른 처리장치를 넣고 처리장치를 작동시키고 적절하게 제어해야 한다.

본 발명에 따른 처리장치의 적절한 사용을 위해서는 파이프의 구경에 따라 이에 맞는 크기를 갖는 로봇이나 암을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 이에 따라 로봇의 회전축에 장착되는 암은 탈부착이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 처리장치는 파이프 내에 설치하여 놓고 처리장치를 작동시키면 암이 회전하면서 노즐로 고압수가 발사되어 파이프 내부표면을 처리하고, 로봇의 바퀴가 파이프를 내부면에 닿아 파이프를 따라 이동하면서 표면 처리작업을 진행시키면 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프의 구경에 따라 파이프 내부에 미리 선결 작업이 필요한 경우가 있는데, 예를 들면, 로봇(10)이 자유롭게 이동하기가 어려울 정도로 파이프의 구경이 클 경우에는 로봇을 넣기 전에 미리 로봇이 자유롭 게 이동할 수 있도록 판(44)을 깔아 로봇이 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 준비한 후에 파이프 내부에 처리장치를 놓고 암(20)을 회전키면서 노즐(25)을 통해 고압수를 방출하면 고압수가 닿는 내부표면의 녹이나 때가 벗겨지면서 표면이 깨끗하게 처리된다.

이때, 거리측정부 및 거리조절부에 의해 노즐과 파이프 내부표면과의 거리가 일정하게 유지되므로, 파이프의 내부표면을 균일하게 처리할 수 있다.

그 후 로봇을 점차로 앞으로 이동시키면서 내부표면의 처리작업을 점차로 진행시킬 수 있다.

또한, 표면 처리 전후의 상태 등은 처리장치에 부착된 카메라를 통하여 확인할 수 있으며, 따라서 특별히 녹이 많이 슨 부분이 있을 경우에는 그 부분만을 집중적으로 처리할 수 있을 것이다.

도 5에는 본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리를 위한 시스템의 일실시예에 따른 개략도가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 파이프 내부표면 처리장치(100)를 파이프 내부에 넣고 내부표면의 처리작업을 하면서, 모니터링부(200)에서는 내부표면 처리장치의 상태를 모니터링하고 원격으로 제어하게 된다. 또한, 폐수처리장치(200)에서는 처리장치에 의한 내부표면의 처리 후에 발생하는 처리수를 모아 처리하며, 워터펌프(400)에서는 처리된 물을 다시 파이프 내부표면 처리장치에 공급하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 종래에는 실시될 수 없었던 상수관 등의 파이프 내부표면을 깨끗하게 처리할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 고압수가 발사되는 노즐과 파이프 내부표면과의 거리를 일정하게 유지할 수 있고, 파이프 표면 상태를 확인할 수 있으며, 처리장치를 원격으로 제어할 수 있어 효율적으로 편리하게 내부의 표면을 깨끗하게 처리할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상수관 등의 파이프 내부를 깨끗하게 처리하여 오여되지 않은 깨끗한 상태의 상수를 공급할 수 있다는 효과가 있으며, 오래된 상수관 등을 교체하지 않고 원상태로 처리할 수 있어 비용절감 및 수명을 증가시키는 등의 효과가 있다.

이와 같이, 본 발명은 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파이프 내부에 넣어 이동시키면서 파이프 내부표면을 고압수 등을 이용하여 깨끗하게 처리할 수 있는 파이프 내부표면 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파이프 내부표면 처리장치에 고압수가 발사되는 노즐과 파이프 내부표면과의 거리를 측정하여 노즐과 파이프의 내부표면과의 거리를 일정하게 유지하도록 하여 파이프 내부표면을 균일하게 효과적으로 처리할 수 있도록 하고, 처리장치에 카메라를 부착하여 작업 중에 외부에서도 파이프 내부표면 상태 및 처리 상태를 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 파이프 내부에서 이동되면서 고압수로 파이프 내부표면을 처리할 수 있는 파이프 내부표면 처리장치에 관한 것으로, 당업자로서는 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 설명을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이고, 상술한 실시예에만 한정되지는 않는다.

Claims (4)

1. 모터의 구동으로 구동되는 바퀴가 구비되는 로봇과, 상기 로봇에 회전 가능하도록 연결되며 그 단부에 파이프 내부표면에 고압으로 표면 처리물질을 발사하여 표면을 깨끗하게 처리할 수 있도록 노즐이 구비된 암을 포함하는 파이프 내부표면 처리장치에 있어서,

   상기 암에는 파이프 내부 표면과 거리를 측정할 수 있도록 광센서 구비되어 있는 거리측정부와, 상기 거리측정부로부터 받은 거리측정 데이터를 받아 노즐과 파이프 내부표면과의 거리가 일정하게 유지되도록 슬라이딩되는 거리조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 내부표면 처리장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 암에는 파이프 내부의 표면의 상태를 확인할 수 있도록 카메라가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 내부의 표면처리 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 표면 처리물질은 물, 공기와 모래의 혼합물 또는 물과 공기와 모래의 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 파이프 내부표면 처리장치.

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