KR101461398B1 - 관내 이동로봇을 위한 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법 - Google Patents

관내 이동로봇을 위한 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법 Download PDF

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KR101461398B1
KR101461398B1 KR20140005131A KR20140005131A KR101461398B1 KR 101461398 B1 KR101461398 B1 KR 101461398B1 KR 20140005131 A KR20140005131 A KR 20140005131A KR 20140005131 A KR20140005131 A KR 20140005131A KR 101461398 B1 KR101461398 B1 KR 101461398B1
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KR
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cable
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cable guide
pipe
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양현석
제갈민수
조웅희
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

관내 이동로봇을 위한 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈은, 케이블(10)을 감싸는 형태로 케이블 상에 장착되는 본체부(100); 상기 본체부(100)와 케이블(10) 사이에 장착되어 케이블(10)의 움직임에 따라 회전되는 다수의 롤러(210)를 구비하는 롤러부(200); 상기 본체부(100)의 외부면에 장착되고 압축가스의 주입에 의해 부피가 증가하여 배관(20) 내부면(21)에 밀착하는 부피확장부(300); 내부에 압축가스를 소정량 저장하고, 제어부(500)의 명령에 의해 부피확장부(300)에 압축가스를 주입하는 압축가스 저장부(400); 및 사용자로부터 수신 받은 제어신호에 의해 압축가스 저장부(400)에 제어신호를 전달하는 제어부(500);를 포함하는 하는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

관내 이동로봇을 위한 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법 {Cable Guide Module of Mobile Robot for Inside of Pipe, and Operating Method Thereof}
본 발명은 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배관 내부를 이동하는 관내 이동로봇을 위한 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법에 관한 것이다.
상하수 수송 라인, 원유 수송 라인, 가스 수송 라인, 석유화학 플랜트 등에 사용되는 배관은, 사용기간이 증가함에 따라 내부에 퇴적물 또는 균열이 발생하는 등 많은 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 배관은 지속적으로 유지관리 되어야 한다. 즉, 배관의 내부 상태를 수시로 검사 및 진단하여 설비의 안정성을 확보하여야 한다.
종래에는, 케이블이 길게 연결되어 있는 내시경을 관찰자가 직접 배관에 삽입시켜 내부 상태를 검사하였다. 그러나, 이러한 방법은 배관이 하나의 라인으로만 길게 형성된 경우일 때만 유효하다. 구체적으로, 배관이 중간에 분기되는 등 경로가 복잡하게 변경되는 경우에는, 내시경의 진행방향을 용이하게 변경할 수 없어 정확한 검사를 수행하기가 어렵다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는, 배관 내부에서 방향 변경이 가능한 구조의 조향장치가 탑재된 다양한 형태의 배관 탐사용 로봇이 개발되어 사용되고 있다.
도 1에는 종래 기술에 따른 관내 이동 로봇의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술에 따른 관내 이동 로봇이 배관 내부에 투입되어 운용되고 있는 모습을 나타내는 투시 평면도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 도 2의 A 부분 확대도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 2의 B 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 일반적으로 관내 이동로봇(30)은 배관의 외부에 위치하는 조종장치(도시하지 않음)와 케이블(10)에 의해 연결되어 있다.
이러한 케이블(10)은, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 배관(20) 내부의 곡관부(40) 또는 분기관부(50)에서 마찰을 유발시킬 수 있다.
따라서, 종래의 관내 로봇(30)에 적용되는 케이블(10) 외부면에는 마찰이 작은 소재가 채택되었다.
그러나, 마찰이 작은 소재의 케이블이라 할지라도 다수의 곡관과 분기관에 적용하기엔 한계가 따른다.
또한, 케이블을 없애고 무선으로 관내 주행 로봇을 운용하는 경우, 배터리 등으로 인한 무게 증가, 전력 한계로 인한 주행 거리 제한, 오작동 및 고장시 로봇 회수의 어려움 등의 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2010-0002764호 (2010년 01월 07일 공개)
본 발명의 목적은, 관내 이동 로봇의 케이블 외부면이 배관 내부면과 접촉하여 마찰을 유발시키는 것을 방지할 수 있는 구조의 케이블 가이드 모듈 및 이를 운용하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 케이블 가이드 모듈은,
케이블을 감싸는 형태로 케이블 상에 장착되는 본체부;
상기 본체부와 케이블 사이에 장착되어 케이블의 움직임에 따라 회전되는 다수의 롤러를 구비하는 롤러부;
상기 본체부의 외부면에 장착되고 압축가스의 주입에 의해 부피가 증가하여 관내부면에 밀착하는 부피확장부;
내부에 압축가스를 소정량 저장하고, 제어부의 명령에 의해 부피확장부에 압축가스를 주입하는 압축가스 저장부; 및
사용자로부터 수신받은 제어신호에 의해 압축가스 저장부에 제어신호를 전달하는 제어부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 롤러부를 구성하는 다수의 롤러는 케이블을 중심으로 대칭 형태로 본체부에 장착될 수 있다.
또한, 상기 다수의 롤러를 구비하는 롤러부는 본체부에 회전될 수 있도록 장착되어, 케이블의 위치변경 또는 움직임에 의해 수동적으로 회전되는 구조일 수 있다.
또한, 상기 부피확장부의 외부면에서는 소정 크기의 마찰력을 가지는 마찰물질이 도포될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 상기 부피확장부의 외부면에서는 표면 마찰력을 향상시킬 수 있도록 다수의 돌기부가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케이블 가이드 모듈은,
상기 본체부에 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 작동되며, 케이블을 붙잡아 본체부를 케이블상에 고정시키거나 케이블을 놓아주어 케이블이 롤러부를 따라 움직일 수 있도록 하는 고정부를 더 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 고정부는,
케이블의 외부면과 접촉되고 소정 크기의 마찰력을 가지는 접촉면을 구비하며, 구동부에 의해 상기 케이블의 외부면과 접촉되어 가압하는 접촉부; 및
상기 본체부에 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 작동되며, 접촉부를 케이블과 접촉하도록 하여 가압하는 구동부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케이블 가이드 모듈은,
상기 본체부에 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 작동되며, 부피확장부에 주입된 압축가스를 외부로 배출시키는 배출부를 더 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 배출부는,
상기 부피확장부 의 내부 및 외부와 연통된 배출배관;
상기 관통구 에 장착된 3 웨이 밸브(3-way valve); 및
상기 3 웨이 밸브의 개폐 동작 구동력을 제공하는 밸브 구동부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 케이블 가이드 모듈을 포함하는 관내 이동 로봇을 제공할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부에 투입하여 운용하는 방법을 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 운용방법은,
a) 관내 이동로봇을 배관에 투입하는 단계;
b) 관내 이동로봇이 분기관부 또는 곡관부에 도착할 경우, 관내 이동로봇의 위치정보를 배관 외부에 위치하는 운용자에게 송신하는 단계;
c) 운용자로부터 케이블 가이드 모듈의 작동 명령을 수신하는 단계; 및
d) 운용자로부터 작동 명령을 수신한 후, 압축가스 저장부에 저장된 압축가스를 부피확장부에 주입하여 부피확장부를 팽창시켜, 케이블 가이드 모듈을 배관 내부에 고정시키는 단계;
를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부로부터 회수하는 운용방법을 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 운용방법은,
a) 배관 내부에 위치하는 이동로봇에게 회수 명령을 송신하는 단계;
b) 관내 이동로봇이 케이블 가이드 모듈이 위치하는 분기관부 또는 곡관부에 도착할 경우, 관내 이동 로봇의 위치정보를 배관 외부에 위치하는 운용자에게 송신하는 단계;
c) 운용자로부터 케이블 가이드 모듈의 작동 명령을 수신하는 단계;
d) 운용자로부터 작동 명령을 수신한 후, 배출부의 작동에 의해 부피확장부에 주입된 압축가스를 외부로 배출하여 부피확장부의 부피를 축소시키는 단계; 및
e) 관내 이동로봇과 케이블 가이드 모듈을 케이블과 함께 회수하는 단계;
를 포함하는 구성일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈에 따르면, 케이블과 접촉하여 회전되는 다수의 롤러 및 배관 내부의 특정 위치에 케이블 가이드 모듈을 고정시키는 부피확장부를 구비함으로써, 곡관부 또는 분기관부와 케이블이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈에 따르면, 필요로 하는 개수에 따라 관내 주행 로봇의 케이블에 탈부착이 자유로워, 다양한 개수의 곡관부 또는 분기관부를 가지는 배관에 적용 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈 운용방법에 따르며, 다양한 개수의 곡관부 또는 분기관부를 가지는 배관에 용이하게 적용하여 운용할 수 있으므로, 관내 이동 로봇의 배관 내부 주행성을 향상시킬 수 있고, 케이블이 손상됨으로 인해 발생할 수 있는 안전사고 및 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 관내 이동 로봇의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 관내 이동 로봇이 배관 내부에 투입되어 운용되고 있는 모습을 나타내는 투시 평면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 케이블 가이드 모듈의 정면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 케이블 가이드 모듈의 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 케이블 가이드 모듈의 부피확장부가 팽창된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출부의 개념 모식도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈이 케이블 상에 장착되어 배관 내부에 위치된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 12는 도 11의 D 부분 확대도이다.
도 13은 도 11의 D' 부분 확대도이다.
도 14는 도 11의 E 부분 확대도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈이 배관 내부에 적용된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 롤러부와 본체부가 결속된 모습을 나타내는 부분 절단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 관내 이동 로봇이 배관 내부를 따라 이동하는 모습을 나타내는 투시 사시도이다.
도 19는 도 18의 F 부분 평면 확대도이다.
도 20은 도 18의 G 부분 평면 확대도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부에 투입하여 운용하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부로부터 회수하는 운용방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 색상이 부가된 측면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 7에는 도 6에 도시된 케이블 가이드 모듈의 정면도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 6에 도시된 케이블 가이드 모듈의 측면도가 도시되어 있다.
도 5에서는 색상을 부가한 측면도를 도시하였으나, 이외 도면에서는 색상을 생략하기로 한다. 또한, 여러 부재들의 설명의 편의를 위해 부피확장부(300)의 외곽선은 점선으로 도시하기로 한다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈(800)은, 본체부(100), 롤러부(200), 부피확장부(300), 압출가스 저장부(400) 및 제어부(500)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 본체부(100)는 케이블(10)을 감싸는 형태로 케이블 상에 장착되는 구조일 수 있다. 또한, 롤러부(200)는 본체부(100)와 케이블(10) 사이에 장착되어 케이블(10)의 움직임에 따라 회전되는 다수의 롤러(210)를 구비하는 구조일 수 있다.
더욱 구제적으로, 롤러부(200)를 구성하는 다수의 롤러(210)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 케이블(10)을 중심으로 대칭 형태로 본체부(100)에 장착될 수 있다. 이러한 다수의 롤러(210)는 케이블(10)의 움직임에 따라 수동적으로 회전되도록 롤러부(200)에 힌지구조로 장착될 수 있다.
도 9에는 도 8에 도시된 케이블 가이드 모듈의 부피확장부(300)가 팽창된 모습을 나타내는 측면도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출부의 개념 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 압축가스 저장부(400)는 내부에 압축가스를 소정량 저장하고, 제어부(500)의 명령에 의해 부피확장부(300)에 압축가스를 주입하는 구조일 수 있다. 또한, 제어부(500)는 사용자 즉, 운용자로부터 수신 받은 제어신호에 의해 압축사스 저장부(400)에 제어신호를 전달할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈(800)은, 본체부(100)에 장착되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 작동되며, 부피확장부(300)에 주입된 압축가스를 외부로 배출시키는 배출부(700)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 배출부(700)는 부피확장부(300)의 내부 및 외부와 연통된 배출배관(710), 관통구(710)에 장착된 3 웨이 밸브(3-way valve, 720) 및 3 웨이 밸브(720)의 개폐 동작 구동력을 제공하는 밸브 구동부(730)를 포함하는 구성일 수 있다.
압축가스 저장부(400)에 저장된 압축가스를 부피확장부(300)의 내부에 주입할 경우, 제어부(500)의 제어신호에 의해 밸브 구동부(730)는 압축가스 저장부(400)와 부피확장부(300)를 잇는 배관을 개방하여 압축가스가 부피확장부(300)의 내부로 주입되도록 할 수 있다. 또한, 부피학장부(300)에 주입된 압축가스를 외부로 배출할 경우, 제어부(500)의 제어신호에 의해 밸브 구동부(730)는 외부와 부피확장부(300)를 잇는 배출배관(710)을 개방하여 압축가스가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈은, 부피확장부(300)에 주입된 압축가스를 외부로 용이하게 배출시킬 수 있다.
도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈이 케이블 상에 장착되어 배관 내부에 위치된 상태를 나타내는 측면도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11의 D 부분 확대도가 도시되어 있으며, 도 13에는 도 11의 D' 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 부피확장부(300)는 본체부(100)의 외부면에 장착되고 압축가스의 주입에 의해 부피가 증가하여 배관(20) 내부면(21)에 밀착하는 구조일 수 있다.
구체적으로, 부피확장부(300)는 압축가스의 주입에 의해 부피가 증가할 수 있도록, 소정의 탄성력을 가지는 탄성소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 부피확장부(300)는 고무 튜브를 본체부(100) 주위에 끼워 넣은 형태로 장착된 구조일 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 부피확장부(300)의 외부면에서는 소정 크기의 마찰력을 가지는 마찰물질(351)이 도포될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 부피확장부(300)의 외부면에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 표면 마찰력을 향상시킬 수 있도록 다수의 돌기부(352)가 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 구조의 부피확장부(300)를 구비하는 본 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈(800)은 배관 내부면에 안정적으로 고정될 수 있다.
도 14에는 도 11의 E 부분 확대도가 도시되어 있고, 도 15에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈이 배관 내부에 적용된 상태를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.
도 14 및 도 15를 도 11과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈(800)은, 본체부(100)에 장착되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 작동되며, 케이블(10)을 붙잡아 본체부(100)를 케이블상에 고정시키거나 케이블(10)을 놓아주어 케이블(10)이 롤러부(200)를 따라 움직일 수 있도록 하는 고정부(600)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 고정부(600)는 접촉면(611)을 구비하는 접촉부(610) 및 접촉부(610)를 구동시키는 구동부(620)로 구성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 접촉면(611)은 케이블(10)의 외부면과 접촉되고 소정 크기의 마찰력을 가지는 구조이고, 접촉부(610)는 구동부(620)에 의해 케이블(10)의 외부면과 접촉되어 가압하는 구조일 수 있다.
또한, 구동부(620)는 본체부(100)에 장착되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 작동되며, 접촉부(610)를 케이블(10)과 접촉하도록 하여 가압하는 구조일 수 있다.
따라서, 이러한 구조를 포함하는 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈(800)은, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 케이블(10)에 안정적으로 고정되어 관내 이동 로봇(도시하지 않음)과 함께 이동될 수 있다. 또한, 케이블 가이드 모듈(800)이 배관 내부면에 고정될 경우, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 고정부(600)가 케이블(10)을 놓아주어 케이블(10)이 롤러부(200)를 따라 움직일 수 있도록 할 수 있다.
도 16에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 17에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈의 롤러부와 본체부가 결속된 모습을 나타내는 부분 절단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 롤러부(200)는 본체부(100)에 대해 회전될 수 있도록 장착되어, 케이블(10)의 위치변경 또는 움직임에 의해 수동적으로 회전되는 구조일 수 있다.
구체적으로, 롤러부(200)와 본체부(100) 사이(250)에는 마찰 감소부재 즉, 베어링 또는 테프론 등의 부재가 개재되어 롤러부(200)의 회전을 보다 더 용이하게 유도할 수 있다.
따라서, 이러한 구조를 포함하는 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈(800)은 케이블(10)의 움직임에 따라 가변될 수 있는 구조의 롤러부(200)를 구비하고 있어, 케이블(10)을 안정적으로 지지할 수 있다.
본 발명은 또한, 케이블 가이드 모듈을 운용하는 방법을 제공할 수 있는 바, 이하 이에 대해 설명하기로 한다.
도 18에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 관내 이동 로봇이 배관 내부를 따라 이동하는 모습을 나타내는 투시 사시도가 도시되어 있고, 도 19에는 도 18의 F 부분 평면 확대도가 도시되어 있으며, 도 20에는 도 18의 G 부분 평면 확대도가 도시되어 있다. 또한, 도 21에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부에 투입하여 운용하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈(800)을 포함하는 유선 관내 이동로봇(900)을 배관 내부에 투입하여 운용하는 방법(S100)은, 관내 이동로봇을 배관에 투입하는 단계(S110) 및 관내 이동로봇(900)이 분기관부(50) 또는 곡관부(40)에 도착할 경우, 관내 이동로봇(900)의 위치정보를 배관(20) 외부에 위치하는 운용자(도시하지 않음)에게 송신하는 단계(S120)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 케이블 가이드 모듈(800)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 관내 이동로봇(900)으로부터 케이블을 따라 연이어 다수 배치될 수 있다. 이렇게 배치된 케이블 가이드 모듈(800)은 분기관부(50) 또는 곡관부(40)에 도착할 경우, 관내 이동로봇(900)을 기준으로 가장 먼 곳에 위치한 케이블 가이드 모듈부터 작동하여 배관 내부에 고정될 수 있다. 또한, 관내 이동로봇(900)이 계속해서 이동하면서, 또 다른 분기관부(50) 또는 곡관부(40)에 도착할 경우, 관내 이동로봇(900)을 기준으로 가장 먼 곳에 위치한 케이블 가이드 모듈부터 순차적으로 작동되어 배관 내부에 고정될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈(800)을 포함하는 유선 관내 이동로봇(900)을 배관 내부에 투입하여 운용하는 방법(S100)은, 운용자로부터 케이블 가이드 모듈의 작동 명령을 수신하는 단계(S130) 및 운용자로부터 작동 명령을 수신한 후, 압축가스 저장부에 저장된 압축가스를 부피확장부에 주입하여 부피확장부를 팽창시켜, 케이블 가이드 모듈을 배관 내부에 고정시키는 단계(S140)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 운용자(도시하지 않음)로부터 케이블 가이드 모듈의 작동 명령을 수신하는 방법은, 케이블을 통해 관내 이동로봇(900)에게 작동 명령을 송신한 후, 관내 이동로봇(900)은 무선송신장치를 통해 가장 인접하여 위치하는 케이블 가이드 모듈(800)에 작동명령을 송신하고, 작동 명령을 수신한 케이블 가이드 모듈(800)은 인접하여 위치하는 또 다른 케이블 가이드 모듈(800)에 작동명령을 송신하여, 대상 케이블 가이드 모듈이 작동되도록 하는 방법이다.
따라서, 이러한 방법에 의해 운용되는 케이블 가이드 모듈(800)은, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 곡관부(40)의 내부면 또는 분기관부(50)의 내부면과 케이블(10)이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
도 22에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부로부터 회수하는 운용방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
도 22를 도 18 내지 도 20과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 운용방법(S200)은, 배관(20) 내부에 위치하는 관내 이동로봇(900)에게 회수 명령을 송신하는 단계(S210) 및 관내 이동로봇(900)이 케이블 가이드 모듈(800)이 위치하는 분기관부(50) 또는 곡관부(40)에 도착할 경우, 관내 이동 로봇(900)의 위치정보를 배관(20) 외부에 위치하는 운용자(도시하지 않음)에게 송신하는 단계(S220)를 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 운용방법(S200)은, 운용자로부터 케이블 가이드 모듈(800)의 작동 명령을 수신하는 단계(S230), 운용자로부터 작동 명령을 수신한 후 배출부(700)의 작동에 의해 부피확장부(300)에 주입된 압축가스를 외부로 배출하여 부피확장부(300)의 부피를 축소시키는 단계(S240), 및 관내 이동로봇(900)과 케이블 가이드 모듈(800)을 케이블(10)과 함께 회수하는 단계(S250)를 포함하는 구성일 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 케이블 가이드 모듈에 따르면, 케이블과 접촉하여 회전되는 다수의 롤러 및 배관 내부의 특정 위치에 케이블 가이드 모듈을 고정시키는 부피확장부를 구비함으로써, 곡관부 또는 분기관부와 케이블이 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈에 따르면, 필요로 하는 개수에 따라 관내 주행 로봇의 케이블에 탈부착이 자유로워, 다양한 개수의 곡관부 또는 분기관부를 가지는 배관에 적용 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 케이블 가이드 모듈 운용방법에 따르며, 다양한 개수의 곡관부 또는 분기관부를 가지는 배관에 용이하게 적용하여 운용할 수 있으므로, 관내 이동 로봇의 배관 내부 주행성을 향상시킬 수 있고, 케이블이 손상됨으로 인해 발생할 수 있는 안전사고 및 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 케이블 20: 배관
21: 배관 내부면 30: 관내 이동 로봇
40: 곡관부 50: 분기관부
100: 본체부 200: 롤러부
210: 롤러 300: 부피확장부
351: 마찰물질 352: 돌기부
400: 압축가스 저장부 500: 제어부
600: 고정부 611: 접촉면
610: 접촉부 620: 구동부
700: 배출부 710: 배출배관
720: 3 웨이 밸브 730: 밸브 구동부
800: 케이블 가이드 모듈 900: 관내 이동 로봇

Claims (13)

  1. 케이블(10)을 감싸는 형태로 케이블 상에 장착되는 본체부(100);
    상기 본체부(100)와 케이블(10) 사이에 장착되어 케이블(10)의 움직임에 따라 회전되는 다수의 롤러(210)를 구비하는 롤러부(200);
    상기 본체부(100)의 외부면에 장착되고 압축가스의 주입에 의해 부피가 증가하여 배관(20) 내부면(21)에 밀착하는 부피확장부(300);
    내부에 압축가스를 소정량 저장하고, 제어부(500)의 명령에 의해 부피확장부(300)에 압축가스를 주입하는 압축가스 저장부(400); 및
    사용자로부터 수신 받은 제어신호에 의해 압축가스 저장부(400)에 제어신호를 전달하는 제어부(500);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈(800).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러부(200)를 구성하는 다수의 롤러(210)는 케이블(10)을 중심으로 대칭 형태로 본체부(100)에 장착되는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 롤러(210)를 구비하는 롤러부(200)는 본체부(100)에 회전될 수 있도록 장착되어, 케이블(10)의 위치변경 또는 움직임에 의해 수동적으로 회전되는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부피확장부(300)는 소정의 탄성력을 가지는 탄성소재로 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부피확장부(300)의 외부면에서는 소정 크기의 마찰력을 가지는 마찰물질(351)이 도포된 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부피확장부(300)의 외부면에서는 표면 마찰력을 향상시킬 수 있도록 다수의 돌기부(352)가 형성된 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 케이블 가이드 모듈(800)은,
    상기 본체부(100)에 장착되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 작동되며, 케이블(10)을 붙잡아 본체부(100)를 케이블상에 고정시키거나 케이블(10)을 놓아주어 케이블(10)이 롤러부(200)를 따라 움직일 수 있도록 하는 고정부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 고정부(600)는,
    케이블(10)의 외부면과 접촉되고 소정 크기의 마찰력을 가지는 접촉면(611)을 구비하며, 구동부(620)에 의해 상기 케이블(10)의 외부면과 접촉되어 가압하는 접촉부(610); 및
    상기 본체부(100)에 장착되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 작동되며, 접촉부(610)를 케이블(10)과 접촉하도록 하여 가압하는 구동부(620);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 케이블 가이드 모듈(800)은,
    상기 본체부(100)에 장착되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 작동되며, 부피확장부(300)에 주입된 압축가스를 외부로 배출시키는 배출부(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 배출부(700)는,
    상기 부피확장부(300)의 내부 및 외부와 연통된 배출배관(710);
    상기 관통구(710)에 장착된 3 웨이 밸브(3-way valve, 720); 및
    상기 3 웨이 밸브(720)의 개폐 동작 구동력을 제공하는 밸브 구동부(730);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈.
  11. 상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 케이블 가이드 모듈(800)을 포함하는 관내 이동 로봇(900).
  12. 상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 케이블 가이드 모듈(800)을 포함하는 유선 관내 이동로봇(900)을 배관 내부에 투입하여 운용하는 방법으로서,
    a) 관내 이동로봇을 배관에 투입하는 단계;
    b) 관내 이동로봇이 분기관부 또는 곡관부에 도착할 경우, 관내 이동로봇의 위치정보를 배관 외부에 위치하는 운용자에게 송신하는 단계;
    c) 운용자로부터 케이블 가이드 모듈의 작동 명령을 수신하는 단계; 및
    d) 운용자로부터 작동 명령을 수신한 후, 압축가스 저장부에 저장된 압축가스를 부피확장부에 주입하여 부피확장부를 팽창시켜, 케이블 가이드 모듈을 배관 내부에 고정시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈 운용방법.
  13. 상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 케이블 가이드 모듈을 포함하는 유선 관내 이동로봇을 배관 내부로부터 회수하는 운용방법으로서,
    a) 배관 내부에 위치하는 이동로봇에게 회수 명령을 송신하는 단계;
    b) 관내 이동로봇이 케이블 가이드 모듈이 위치하는 분기관부 또는 곡관부에 도착할 경우, 관내 이동 로봇의 위치정보를 배관 외부에 위치하는 운용자에게 송신하는 단계;
    c) 운용자로부터 케이블 가이드 모듈의 작동 명령을 수신하는 단계;
    d) 운용자로부터 작동 명령을 수신한 후, 배출부의 작동에 의해 부피확장부에 주입된 압축가스를 외부로 배출하여 부피확장부의 부피를 축소시키는 단계; 및
    e) 관내 이동로봇과 케이블 가이드 모듈을 케이블과 함께 회수하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 가이드 모듈 운용방법.
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