KR101422751B1 - 배관용 지그 및 이를 사용한 배관 시공 방법 - Google Patents

Abstract

배관용 지그 및 이를 사용한 배관 시공 방법이 개시된다. 배관의 단부에 끼워지는 클램프(clamp) 형상의 몸체와; 상기 몸체에 결합되고 제1 방향으로 이동 가능한 마커(marker)와; 상기 배관의 단면의 방향으로 노출되도록 상기 몸체에 표시되는 타겟(target)을 포함한다.

Description

배관용 지그 및 이를 사용한 배관 시공 방법{Jig for marking on pipe and construction method of pipe using the same}

본 발명은 배관용 지그 및 이를 사용한 배관 시공 방법에 관한 것이다.

조선업이나 건설업 등 산업 전반에 걸쳐 배관(配管, pipe)은 매우 빈번하고 다량으로 사용되는 자재의 하나이다.

배관이 설계대로 제작되고 설치된다면 제작에서 설치까지 한번에 작업이 완료될 수 있으나, 실제로는 설계 오차뿐만 아니라, 제작상의 오차 및 설치과정에서의 오차 등으로 인하여 기 제작된 배관을 원하는 위치에 제대로 설치할 수 없는 경우가 발생하게 된다.

예를 들어, 하나의 구조물 블록이 다른 구조물 블록과 연결되는 지점에 설치되는 배관의 경우 구조 공차까지 존재하므로, 설계된 대로 배관을 설치하는 것이 어려운 경우가 많이 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 현장에서는 '조정관(adjusting pipe)'이라는 배관을 사용하는 경우가 있다.

조정관은 설계상의 배관 치수에 여분의 마진(예를 들면, 50mm 정도 크게)을 두어 제작하고, 실제 설치시에는 필요에 따라 일부를 절단하여 그 치수를 조정할 수 있는 배관을 말한다.

조정관을 사용하여 배관을 시공할 경우, 조정관이 설치될 위치에서 설치될 배관의 치수를 측정하고 측정된 치수에 맞도록 조정관(여분의 마진을 두어 제작)에 마킹(marking)을 한 후, 마킹된 위치를 절단하여 조정관의 치수를 조정한다.

이처럼 치수를 조정한, 즉 일부를 절단한 조정관을 들어올려 설치될 위치에 대보고 절단된 조정관의 치수가 설치될 배관의 치수와 맞으면 용접을 하여 배관을 설치하고, 치수가 맞지 않으면 다시 내려 마킹 및 절단 작업을 재수행한다.

이와 같은 '치수 측정-들어올림-치수 확인-내림-치수 조정(마킹, 절단)'의 작업을 조정관이 설치될 위치에 정확히 들어맞을 때까지 반복하게 된다. 예를 들어, 50mm 정도 크게 제작된 조정관을 설치될 위치에 대보고 크기가 맞지 않으면 다시 내려 5mm 단위로 자르는 작업을 반복하는 것이다.

종래의 조정관 설치 작업은, 조정관의 직경이 크고 두께가 두꺼운 경우에는 조정관이 무겁기 때문에 크레인을 이용해야 하므로, 치수 조정 작업이 매우 번거롭고 장시간이 소요되는 작업이었으며, 현장의 환경이 복잡한 경우에는 이러한 치수 조정 작업 조차도 수행하기 곤란하다는 문제가 있었다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-0252420호에는 조정관 설치를 용이하게 하기 위해서 상판과 하판이 서로 대향되어 형성되고, 상기 상판에 일정간격으로 다수의 볼트구멍이 형성되며, 상기 상판의 원주를 따라 일정간격으로 수개의 연결대 설치판이 형성되며, 상기 하판에 일정간격으로 다수의 볼트구멍이 형성되고, 상기 하판의 원주를 따라 일정간격으로 수개의 연결대 설치판이 형성되며, 상기 상판과 하반의 연결대 설치판을 서로 연결하는 연결대가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 조정관 지그와 조정관 제작 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0252420호

본 발명은 조정관 등 배관의 절단 위치를 정확히 마킹함으로써 번거로운 작업을 반복할 필요 없이 최소한의 치수 조정으로 배관을 설치할 수 있도록 한 배관용 지그 및 이를 사용한 배관 시공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배관의 단부에 끼워지는 클램프(clamp) 형상의 몸체와; 상기 몸체에 결합되고 제1 방향으로 이동 가능한 마커(marker)와; 상기 배관의 단면의 방향으로 노출되도록 상기 몸체에 표시되는 타겟(target)을 포함하는 배관용 지그가 제공된다.

상기 마커가 제1 방향으로 이동되며, 상기 마커에 의해 상기 배관의 표면에 조정 위치가 표시될 수 있다.

상기 마커는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능하도록 상기 몸체에 결합되며, 상기 마커를 상기 배관의 표면에 밀착시킨 상태에서 상기 마커를 제2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 배관의 표면에 조정 위치가 표시될 수 있다.

상기 몸체는 상기 배관의 단면의 두께에 상응하여 클램핑(clamping) 두께가 가변될 수 있다.

상기 타겟을 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관에 대한 3차원 모델이 도출될 수 있다.

상기 배관이 설치될 위치를 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델이 도출될 수 있다.

상기 마커의 상기 제1 방향으로의 이동 길이는, 상기 배관에 대한 3차원 모델과 상기 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델을 매칭시켜 도출되는 차이값으로부터 설정될 수 있다.

상기 차이값에 관한 정보를 수신하는 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 통신 모듈에 의해 수신된 정보에 상응하여 상기 마커가 상기 제1 방향으로 이동하도록 구동력을 인가하는 구동 모터를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 마커와 타겟을 포함하는 지그를 사용하여 소정의 위치에 배관을 시공하는 방법으로서, (a) 상기 배관의 단부에 상기 지그를 장착하는 단계; (b) 상기 타겟을 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관에 대한 3차원 모델을 도출하는 단계; (c) 상기 배관이 설치될 위치를 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델을 도출하는 단계; (d) 상기 단계 (b)에서 도출된 3차원 모델과 상기 단계 (c)에서 도출된 3차원 모델을 매칭시켜 차이값을 도출하는 단계; (e) 상기 차이값에 상응하도록 상기 마커의 이동 길이를 설정하는 단계; 및 (f) 상기 이동 길이만큼 상기 마커를 이동시켜, 상기 배관의 표면에 조정 위치가 표시되도록 하는 단계를 포함하는 배관 시공 방법이 제공된다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 타겟이 표시된 지그를 조정관 등의 배관에 장착하여 실제 배관에 관한 3차원 모델을 도출하고 배관이 설치될 위치를 측정하여 설치될 배관에 관한 3차원 모델을 도출하여 2개의 모델 간의 차이값으로부터 정확한 절단 위치를 파악함으로써, 배관의 절단 위치를 한번에 정확히 마킹할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 파악된 절단 위치에 관한 정보를 수신하여 마커를 자동으로 작동시킴으로써, 배관의 절단 위치를 신속하고 용이하며 정확하게 표시할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 지그를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 지그를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그가 장착된 배관을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관이 설치될 위치로부터 도출되는 배관이 설치될 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에 대한 3차원 모델과 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델을 매칭시킨 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그를 사용하여 절단 위치가 표시된 배관을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 시공 방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 지그를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 지그를 나타낸 측면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 지그(110), 몸체(120), 마커(130), 타겟(140), 통신 모듈(150), 구동 모터(160)가 도시되어 있다.

본 실시예는, 일정 정도 여분의 마진을 두어 제작된 배관에 계측 및 마킹용 지그(110)를 체결함으로써, 카메라를 이용하여 배관의 크기와 자세를 용이하게 계측하고, 도출된 절단 위치에 신속하고 정확하게 마킹을 할 수 있도록 한 배관 계측 및 마킹용 지그(jig)(110)에 관한 것이다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 본 실시예에 따른 지그(110)에는 타겟(140)이 붙어 있어서 카메라로 타겟(140)을 촬영하여 타겟(140)의 위치를 인식함으로써 배관의 크기 및 형태를 쉽게 계측할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 지그(110)에는 전술한 타겟(140) 외에 마킹을 위한 마커(130)가 구비되어 있어, 배관에 장착된 지그(110)의 위치와 후술하는 3차원 모델의 매칭에 따라 도출되는 데이터를 기반으로, 배관의 절단 위치, 즉 마킹을 해야 하는 위치로 마커(130)를 이동시켜 신속하고 정확하게 마킹을 수행할 수 있다.

이처럼, 타겟(140) 및 마커(130)를 구비한 본 실시예에 따른 지그(110)는, 배관을 설치하기 위해 마킹하고 절단하여 대보는 과정을 여러 번 반복하여 수행하던 종래의 방법을 개선하여, 한번에 정확하고 신속하게 절단 위치의 마킹을 수행할 수 있도록 함으로써, 조정관 설치 작업의 시간을 대폭 단축할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 실시예에 따른 배관 계측 및 마킹용 지그(110)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 실시예에 따른 배관용 지그(110)는 설치될 배관의 말단을 일정 길이만큼 절단하기 위해 배관에 절단 위치를 표시하기 위한 장치로서, 몸체(120), 마커(marker)(130) 및 타겟(target)(140)을 기본 구조로 하여 이루어진다.

몸체(120)는, 지그(110)의 기본 골격을 이루는 구성요소로서, 본 실시예에 따른 몸체(120)는 배관의 단부에 끼워질 수 있도록 클램프(clamp) 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 도 2에 도시된 것처럼 측면에서 볼 때 몸체(120)는 전체적으로 ㄷ자 형상의 구조물로 이루어져, 계측 및 마킹이 필요한 배관의 단부에 간편하게 끼우는 방식으로 설치가 가능하다.

배관은 그 크기나 용도 등에 따라 두께가 다를 수 있으므로, 본 실시예에 따른 지그(110)의 몸체(120)는 배관의 단면의 두께가 달라지더라도 쉽게 끼워질 수 있도록 클램핑(clamping) 두께가 가변되는 구조로 제작될 수 있다.

예를 들어, 배관의 두께가 1.5cm 내지 4cm라고 할 때, 배관의 두께에 상관없이 클램핑이 가능한 구조로 몸체(120)를 구성할 수 있다.

즉, 단면이 ㄷ자 형상인 스프링 구조로 몸체(120)를 제작하거나, 도 2에 예시된 것처럼 2개의 부재가 슬라이딩 방식으로 결합되어 ㄷ자의 높이가 가변될 수 있도록 몸체(120)를 제작할 수 있다. 이 외에도 배관의 두께가 달라지더라도 클램핑이 가능한 다양한 형상 및 구조로 몸체(120)를 제작할 수 있음은 물론이다.

마커(130)는, 배관의 표면에 절단 위치를 표시하는 구성요소로서, 예를 들면 먹실이나 쇠바늘이 사용될 수 있으며, 도 6에 예시된 것처럼 절단 위치를 +자선으로 표시하기 위하여 2 자유도로 작동되도록 몸체(120)에 결합될 수 있다. 이하, 마커(130)의 2 자유도 작동에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 배관은 여분을 가지도록 길게 제작되므로, 실제 설치를 위해서는 일정 길이만큼 배관을 잘라내야 하며, 따라서 배관의 절단될 길이를 표시하기 위한 마커(130)는 배관의 길이 방향으로 이동 가능한 구조일 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 마커(130)는 배관의 길이 방향(제1 방향)으로 이동 가능하도록 몸체(120)에 결합, 설치된다.

배관이 절단되어야 할 길이가 결정되면, 마커(130)는 그 결정된 길이만큼 배관의 길이 방향인 제1 방향(도 1의 'l' 참조)으로 이동하게 되며, 마커(130)가 결정된 위치까지 이동하면 마커(130)에 의해 배관의 표면에 절단 위치가 표시될 수 있다.

다음으로, 절단 위치를 +자선으로 표시하기 위해서는 마커(130)가 제1 방향 외에 제1 방향에 교차하는 제2 방향(도 1의 'r' 참조)으로도 이동 가능한 구조일 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 마커(130)는 제1 방향 외에 제2 방향으로도 일정 거리만큼 이동 가능하도록 몸체(120)에 결합, 설치될 수 있다.

이에 따라, 마커(130)를 배관의 표면에 밀착시킨 상태에서 마커(130)를 제1 방향으로 이동시키면 +자선의 첫번째 선이 그려지고, 제2 방향으로 이동시키면 +자선의 두번째 선이 그려져, 결과적으로 배관의 표면에 절단 위치가 표시될 수 있다.

본 실시예에 따른 타겟(140)은, 배관의 크기 및 형상에 관한 3차원 모델을 도출하기 위한 기준점 역할을 하는 구성요소이다.

즉, 본 실시예에 따른 지그(110)가 장착된 배관을 촬영하면 타겟(140)에 관한 이미지가 획득되고, 그로부터 타겟(140)의 위치에 관한 정보를 독출하여 배관에 관한 3차원 이미지를 얻을 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 타겟(140)은, 배관의 최외곽선에 위치하도록, 즉 배관의 단면 쪽으로 노출되도록 몸체(120)에 표시될 수 있다.

타겟(140)은 몸체(120)의 일부에 색을 칠하거나 재질을 달리하는 등의 방법으로 구현될 수도 있고, 특정 색상이나 재질을 포함하는 별도의 부재로 제작하여 몸체(120)에 부착 또는 결합하는 방식으로 본 실시예에 따른 타겟(140)이 설치될 수도 있다.

타겟(140)은 배관의 계측을 위해 구비되는 구성요소이고, 마커(130)는 배관의 마킹을 위해 설치되는 구성요소로서, 본 실시예에 따른 지그(110)는 이러한 타겟(140)과 마커(130)를 모두 구비함으로써, 배관의 계측 및 마킹을 하나의 지그(110)를 장착하는 것만으로 편리하게 수행할 수 있다는 장점이 있다.

타겟(140)의 역할 및 기능에 관하여는 이하 후술한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그가 장착된 배관을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관이 설치될 위치로부터 도출되는 배관이 설치될 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에 대한 3차원 모델과 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델을 매칭시킨 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그를 사용하여 절단 위치가 표시된 배관을 나타낸 도면이다. 도 3 내지 도 6을 참조하면, 배관(100), 지그(110), 타겟(140)이 도시되어 있다.

전술한 것처럼, 본 실시예에 따른 타겟(140)은 배관의 최외곽선에 위치하도록, 즉 배관의 단면 쪽으로 노출되도록 표시될 수 있는데, 예를 들어 도 3에 도시된 것처럼 배관(100)의 단면의 일부에 지그(110)가 끼워질 경우, 타겟(140)은 지그(110)가 끼워진 부분에서 배관(100)의 단면을 표시하도록, 즉 지그(110)에 의해 커버된 배관(100)의 단면 부분에 타겟(140)이 표시되도록 할 수 있다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 타겟(140)은 도 1에 도시된 것처럼 지그(110)의 몸체(120) 중 배관(100)의 단면에 상응하는 부분에 설치될 수 있다.

이러한 타겟(140)을 카메라로 촬영하여 이미지를 획득하면, 그 이미지를 분석하여 타겟(140)을 인식함으로써 타겟(140)의 위치에 관한 정보를 얻을 수 있다.

도 3에 도시된 것처럼 엘보우 형상의 배관(100)이라면, 단면을 이루는 원의 크기와 위치를 알면 엘보우를 모델링할 수 있는데, 예를 들어, 배관(100)의 단면에 4개의 지그(110)가 장착되어 있다고 하면, 배관(100)에 대한 촬영 이미지로부터, 카메라의 위치를 기준 좌표계로 한 각 타겟(140)의 위치 좌표를 얻을 수 있다.

각 타겟(140)의 위치 좌표로부터 배관(100) 단면을 이루는 원의 지름과 위치를 파악할 수 있는데, 배관(100)의 양 단면에 대한 원의 크기와 위치 정보로부터 도 5에 도시된 것처럼 배관(100)에 대한 가상의 3차원 모델(도 3, 도 5의 'M1' 참조)을 도출해 낼 수 있다.

마찬가지로, 도 4에 도시된 것처럼 배관이 설치될 위치에도 별도의 표식을 설치하고, 배관이 설치될 위치를 촬영하여 이미지를 획득하면, 그 이미지를 분석하여 표시된 표식을 인식함으로써 표식의 위치에 관한 정보를 얻을 수 있다.

배관이 설치될 장소 또한 배관과 연결될 다른 배관이므로, 그 다른 배관에도 본 실시예에 따른 지그(110)를 체결함으로써 지그(110)에 표시된 타겟(140)이 전술한 '별도의 표식' 역할을 하도록 할 수도 있음은 물론이다.

도 4에 도시된 것처럼 엘보우 형상의 배관이 설치될 위치라면, 단면을 이루는 원의 크기와 위치를 알면 엘보우를 모델링할 수 있는데, 예를 들어, 배관이 설치될 위치에 4개의 지그(110)가 장착되어 있다고 하면, 배관이 설치될 위치에 대한 촬영 이미지로부터, 카메라의 위치를 기준 좌표계로 한 각 표식의 위치 좌표를 얻을 수 있다.

각 표식의 위치 좌표로부터 설치될 배관의 단면을 이루는 원의 지름과 위치를 파악할 수 있는데, 설치될 배관의 양 단면에 대한 원의 크기와 위치 정보로부터 도 5에 도시된 것처럼 배관이 설치될 상태에 대한(설치될 배관에 대한) 가상의 3차원 모델(도 4, 도 5의 'M0' 참조)을 도출해 낼 수 있다.

이처럼, 마진을 주고 제작한 배관(100)의 크기 데이터(설치전 배관(100)에 대한 3차원 모델)과 실제 설치될 배관의 크기 데이터(설치될 배관에 대한 3차원 모델)를 정합해 보면, 그 차이만큼 배관(100)을 절단하면 배관(100)이 설치 가능한 상태가 되는 것이므로, 해당 위치에 마킹을 할 수 있게 된다.

즉, 배관(100)의 절단 위치(도 6의 'C' 참조)는 설치전 배관에 대한 3차원 모델(M1)과 설치될 배관에 대한 3차원 모델(M0)을 매칭시켜 도출되는 차이값으로부터 결정될 수 있다.

전술한 것처럼, 배관(100)의 절단 위치를 마킹하기 위해 본 실시예에 따른 마커(130)는 제1 방향으로 이동하게 되는데, 마커(130)의 제1 방향으로의 이동 길이는, 도 5에 도시된 것처럼 2개의 3차원 모델을 매칭시켜 도출되는 차이값으로부터 설정될 수 있다.

이처럼 3차원 모델을 매칭시켜 배관(100)의 절단 위치에 관한 정보가 도출되면 이를 근거로 마커(130)를 이동시키게 되는데, 이 과정은 사람이 수동으로 수행할 수도 있고, 통신 모듈(150)과 구동 모터(160)를 사용하여 자동으로 수행되도록 할 수도 있다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 지그(110)에는 통신 모듈(150)이 구비되어 유/무선 통신 기능을 수행하도록 할 수 있고, 구동 모터(160)가 구비되어 마커(130)가 자동으로 작동되도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 지그(110)에는 유/무선 통신 모듈(150)이 포함되어, 외부 장치에서 2개의 3차원 모델을 매칭시켜 그 차이값을 도출하고, 도출된 차이값에 관한 정보(즉, 마커(130)가 제1 방향으로 이동해야 하는 길이에 관한 정보)는 지그(110)에 구비된 통신 모듈(150)을 통해 외부 장치로부터 수신하도록 할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 지그(110)에는 구동 모터(160)가 포함되어, 통신 모듈(150)에 의해 수신된 정보(즉, 마커(130)가 제1 방향으로 이동해야 하는 길이에 관한 정보)에 따라 실제로 마커(130)가 제1 방향으로 이동하도록 구동력을 부여하도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 시공 방법을 나타낸 순서도이다.

본 실시예는 전술한 배관용 지그(110)를 사용하여 배관을 시공하는 방법에 관한 것이다. 다만, 본 실시예에서 사용되는 지그(110)의 구성요소가 반드시 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에 따른 방법을 수행함에 있어서 필수적이지 않은 구성요소는 생략될 수도 있음은 물론이다.

여기에서는 단면이 원형인 배관에 지그(110)를 장착하여 배관을 시공하는 방법을 예로 들어 설명한다. 원은 적어도 3점에 관한 좌표를 알면 그 크기와 위치를 알 수 있으므로, 배관의 원형 단면의 크기 및 위치를 파악하기 위해서는 3개 이상의 지그(110)(따라서, 3개 이상의 타겟(140))를 장착하면 된다.

먼저, 배관(100)의 단부에 3개 이상의 지그(110)를 장착한다(S100). 배관(100)의 두께에 상관없이 지그(110)를 쉽게 끼울 수 있도록 지그(110)의 몸체(120)는 가변식 클램프 형상으로 이루어질 수 있음은 전술한 바와 같다. 3개 이상의 지그(110)를 장착했으므로 촬영될 타겟(140) 또한 3개 이상이 표시되게 된다.

다음으로, 각각의 지그(110)에 표시된 타겟(140)(3개 이상)이 모두 포함되도록 배관(100)을 촬영하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지로부터 전술한 것처럼 실제(설치전) 배관(100)에 관한 3차원 모델을 도출한다(S200).

한편, 배관이 설치될 위치에 대해서도 타겟(140)을 설치하고 촬영하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지로부터 설치될 배관에 관한 3차원 모델을 도출한다(S300).

단계 S300은 매치될 2개의 3차원 모델 중 하나를 도출하는 단계로서, 후술하는 단계 S400 이전에 수행되며, 단계 S100이나 단계 S200과는 순서의 선후에 상관없이 수행될 수 있다.

다음으로, 앞에서 도출된 2개의 3차원 모델, 즉 단계 S200에서 도출된 설치전 배관에 관한 3차원 모델과 단계 S300에서 도출된 설치될 배관에 관한 3차원 모델을 서로 매칭시켜 그 차이값을 도출한다(S400).

전술한 것처럼, 3차원 모델의 도출 및 매칭에 관한 연산이 외부 장치에서 수행되고 본 실시예에 따른 지그(110)에는 통신 모듈(150)이 구비되어 있는 경우, 도출된 차이값에 관한 정보가 외부 장치로부터 지그(110)로 전송될 수 있다(S450).

다음으로, 도출된 차이값에 따라 마커(130)가 제1 방향으로 이동해야 하는 길이가 설정되며(S500), 그 설정된 이동 길이만큼 마커(130)를 이동시켜 배관(100)의 표면에 절단 위치를 표시한다(S600).

배관(100)에 절단 위치를 표시한 후에는, 표시된 길이만큼 배관(100)을 절단하여 해당 위치에 설치하게 되며, 종래와 같이 절단된 배관의 치수가 설치될 배관의 치수와 맞지 않는 경우가 발생하지 않고, 한번에 용접을 하여 배관 설치가 완료될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 배관 110 : 지그
120 : 몸체 130 : 마커
140 : 타겟 150 : 통신 모듈
160 : 구동 모터

Claims (10)

1. 배관의 단부에 끼워지는 클램프(clamp) 형상의 몸체와;
   상기 몸체에 결합되고 제1 방향으로 이동 가능한 마커(marker)와;
   상기 배관의 단면의 방향으로 노출되도록 상기 몸체에 표시되는 타겟(target)을 포함하되,
   상기 몸체는 상기 배관의 단면의 두께에 상응하여 클램핑(clamping) 두께가 가변되는, 배관용 지그.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마커가 제1 방향으로 이동되며, 상기 마커에 의해 상기 배관의 표면에 조정 위치가 표시되는 배관용 지그.
3. 제2항에 있어서,
   상기 마커는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능하도록 상기 몸체에 결합되며,
   상기 마커를 상기 배관의 표면에 밀착시킨 상태에서 상기 마커를 제2 방향으로 이동시킴으로써,
   상기 배관의 표면에 조정 위치가 표시되는 배관용 지그.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 타겟을 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관에 대한 3차원 모델이 도출되는 배관용 지그.
6. 제5항에 있어서,
   상기 배관이 설치될 위치를 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델이 도출되는 배관용 지그.
7. 제6항에 있어서,
   상기 마커의 상기 제1 방향으로의 이동 길이는,
   상기 배관에 대한 3차원 모델과 상기 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델을 매칭시켜 도출되는 차이값으로부터 설정되는 배관용 지그.
8. 제7항에 있어서,
   상기 차이값에 관한 정보를 수신하는 통신 모듈을 더 포함하는 배관용 지그.
9. 제8항에 있어서,
   상기 통신 모듈에 의해 수신된 정보에 상응하여 상기 마커가 상기 제1 방향으로 이동하도록 구동력을 인가하는 구동 모터를 더 포함하는 배관용 지그.
10. 마커와 타겟을 포함하는 지그를 사용하여 소정의 위치에 배관을 시공하는 방법으로서,
    (a) 상기 배관의 단부에 상기 지그를 장착하는 단계;
    (b) 상기 타겟을 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관에 대한 3차원 모델을 도출하는 단계;
    (c) 상기 배관이 설치될 위치를 촬영하여 획득된 이미지로부터 상기 배관이 설치될 상태에 대한 3차원 모델을 도출하는 단계;
    (d) 상기 단계 (b)에서 도출된 3차원 모델과 상기 단계 (c)에서 도출된 3차원 모델을 매칭시켜 차이값을 도출하는 단계;
    (e) 상기 차이값에 상응하도록 상기 마커의 이동 길이를 설정하는 단계; 및
    (f) 상기 이동 길이만큼 상기 마커를 이동시켜, 상기 배관의 표면에 조정 위치가 표시되도록 하는 단계를 포함하는 배관 시공 방법.
    

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