KR101516398B1 - 파이프계측용 타겟장치 - Google Patents

Abstract

파이프계측용 타겟장치가 제공된다. 타겟장치는, 파이프의 단부에 지지되는 지지프레임, 지지프레임에 연결되어 움직이며, 파이프의 외주면과 평행한 수평부와, 수평부와 수직하게 파이프의 단부를 향해 돌출된 수직부를 포함하는 무빙프레임, 수평부에 고정되는 제1타겟, 수직부에 고정되는 제2타겟, 및 지지프레임에 형성된 제1연결점과, 무빙프레임에 형성된 제2연결점과, 구동력을 인가하는 구동링크에 연결된 제3연결점 사이를 연결하고, 구동링크로부터 구동력을 인가받아 무빙프레임을 파이프에 밀착시키는 연결링크를 포함한다.

Description

파이프계측용 타겟장치{Target device for measuring pipe}

본 발명은 파이프의 형상을 정밀하게 계측하기 위한 타겟장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정대상 파이프의 정확한 위치에, 정밀하고 편리하게 장착이 가능한 파이프계측용 타겟장치에 관한 것이다.

파이프는 건물이나 각종 시설물, 또는 공장이나 선박과 같은 대형 구조물 에 다양하게 설치되어 사용된다. 파이프는 서로 연결되어 시설물이나 구조물 내 외부로 연장될 수 있으며 유체 등을 수송하는 데 편리하게 사용될 수 있다. 파이프는 설치 장소의 형태나 구조 등에 대응하여 직경이나 길이, 형상 등이 그에 알맞게 변형될 수 있다.

파이프 설치시 이러한 파이프를 서로 연결하거나, 고정하거나, 연결위치를 조정하는 작업이 병행된다. 이 때 파이프간의 정렬상태, 단면형상, 진원도, 직진성, 및 굴절상태 등의 다양한 형상정보가 면밀하게 계측되어야 한다. 형상정보가 정확하지 않은 경우 파이프간의 상호 연결 및 조정이 불가하여 파이프 설치작업이 지연될 수 있으며, 불필요한 계측 및 조정작업이 반복되는 문제가 발생할 수 있다.

그러나, 종래 작업자가 이를 측정기구를 이용해 육안으로 반복 측정함으로써 작업 효율이 크게 떨어지는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 별도의 측정장비를 개발하여 사용하기도 하였으나 예를 들어, 진원도나 단면형상 같은 특정정보만을 측정결과로 제공하도록 된 것이 대부분이어서 효율적이지 못하였다. 또한, 사진계측방법(Photogrammetry)과 같이 파이프의 영상을 촬영하여 3차원적 형상정보를 간편하고 종합적으로 얻는 방법이 유용하게 사용될 수 있으나, 계측을 위해 사용되는 타겟이 파이프의 절단면, 외주면 등의 정확한 위치에 정밀하게 부착되기 어려운 문제가 있어 개선이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0087169호, (2011.08.02)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 측정대상 파이프의 정확한 위치에, 정밀하고 편리하게 장착이 가능한 파이프계측용 타겟장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 파이프계측용 타겟장치는, 파이프의 단부에 지지되는 지지프레임; 상기 지지프레임에 연결되어 움직이며, 상기 파이프의 외주면과 평행한 수평부와, 상기 수평부와 수직하게 상기 파이프의 단부를 향해 돌출된 수직부를 포함하는 무빙프레임; 상기 수평부에 고정되는 제1타겟; 상기 수직부에 고정되는 제2타겟; 및 상기 지지프레임에 형성된 제1연결점과, 상기 무빙프레임에 형성된 제2연결점과, 구동력을 인가하는 구동링크에 연결된 제3연결점 사이를 연결하고, 상기 구동링크로부터 구동력을 인가받아 상기 무빙프레임을 상기 파이프에 밀착시키는 연결링크를 포함한다.

상기 연결링크는 상기 제3연결점에 구동력이 인가되면 상기 제2연결점이 상기 제1연결점을 회전축으로 하여 회전하면서 상기 제1연결점을 향해 이동할 수 있다.

상기 연결링크는, 상기 제1연결점과 상기 제2연결점 사이의 제4연결점과, 상기 제2연결점과 상기 제3연결점 사이의 제5연결점과, 상기 제2연결점, 상기 제4연결점, 상기 제5연결점 사이를 고정하는 3절링크, 및 상기 제1연결점, 상기 제3연결점, 상기 제5연결점, 상기 제4연결점 사이를 굴절 가능하게 연결하는 4절링크를 포함할 수 있다.

상기 제1연결점과 상기 제5연결점 사이의 거리가 증가할 때, 상기 3절링크가 상기 제4연결점을 회전축으로 하여 상기 제1연결점을 향해 회전하고, 상기 제2연결점은 상기 파이프에 지지된 채 상기 제1연결점을 향해 이동하는 유동지지점을 형성하며, 상기 제2연결점에 구름접촉하는 바퀴부가 형성될 수 있다.

상기 타겟장치는, 상기 제1연결점과 상기 제5연결점 사이에 연결되고, 상기 제1연결점과 상기 제5연결점 사이의 거리변화에 대응하는 복원력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 타겟장치는, 상기 구동링크는 상기 지지프레임에 이동 가능하게 결합되는 구동바와 연결되며, 받침점이 상기 지지프레임에 형성되고 작용점이 상기 구동바와 연결된 레버를 더 포함할 수 있다.

상기 타겟장치는, 상기 지지프레임을 관통하고 상기 파이프 둘레에 감겨 고정되는 고정와이어를 더 포함할 수 있다.

상기 타겟장치는, 상기 지지프레임과 상기 파이프 사이의 상기 지지프레임에 결합되고, 상기 고정와이어를 따라 회전 이동하는 지지롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 타겟장치는, 상기 수평부를 관통하고 상기 파이프의 길이방향으로 연장되는 눈금표시홀, 및 상기 눈금표시홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 표시블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 타겟장치는, 파이프의 절단면 및 외주면 등의 정확한 위치에, 매우 정밀하고 간편하게 장착될 수 있으며, 특히, 한번의 구동으로 파이프에 밀착됨으로써 파이프의 서로 다른 면에 서로 다른 타겟을 정확히 위치시킬 수 있다. 따라서, 영상 촬영 및 분석에 의한 파이프의 3차원적 형상계측이 매우 용이하게 진행될 수 있다. 또한, 타겟장치는 다양한 종류의 파이프에 적용이 가능하며, 설치위치 또한 원하는 대로 조정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파이프계측용 타겟장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 타겟장치를 다른 각도로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 타겟장치의 측면도이다.
도 4는 도 1의 타겟장치의 연결링크를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 도 1의 타겟장치의 작동도이다.
도 8 및 도 9는 도 1의 타겟장치의 사용상태도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지도 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 파이프계측용 타겟장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파이프계측용 타겟장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 타겟장치를 다른 각도로 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 타겟장치의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 파이프계측용 타겟장치(1)는 파이프의 단부에 지지되는 지지프레임(100), 지지프레임(100)에 연결되어 움직이는 무빙프레임(200), 무빙프레임(200)의 수평부(200a) 및 수직부(200b)에 각각 고정되는 제1타겟(210)과 제2타겟(220), 및 무빙프레임(200)과 지지프레임(100) 사이에 연결되고 구동링크(410)로부터 구동력을 인가받아 무빙프레임(200)을 파이프에 밀착시키는 연결링크(300)를 포함한다. 파이프계측용 타겟장치(1)는 적어도 2개의 서로 완전히 다른 방향으로 배치된 타겟을 포함하고 있으며, 이를 연결링크(300)의 유기적인 움직임을 이용하여 파이프에 단번에 밀착시킬 수 있다. 따라서, 타겟을 손쉽게 장착할 수 있고, 타겟이 파이프의 형상을 정밀하게 반영할 수 있으며, 영상분석을 통해 파이프의 정렬상태, 단면형상, 진원도, 직진성, 및 굴절상태 등의 형상정보를 매우 손쉽고 정밀하게 측정할 수 있다. 이하, 이에 대해 각 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명한다.

지지프레임(100)은 파이프의 단부에 지지된다. 지지프레임(100)은 내측 또는 외측에 공간이 마련되어 무빙프레임(200)을 유동 가능하게 수용할 수 있으며, 파이프와 무빙프레임(200)을 동시에 지지하여 무빙프레임(200)이 파이프에 밀착되기 이전에 타겟이 설치될 위치를 대략적으로 설정하도록 할 수 있다. 지지프레임(100)은 파이프에 지지되기 용이한 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 특히, 파이프의 외주면과 절단면(파이프의 길이방향과 수직한 방향으로 절단된 단부에 형성된 파이프의 횡단면)에 동시에 접근 가능하도록 일 측으로 굴절된 형상으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

지지프레임(100)에는 고정홀(110)이 형성된다. 고정홀(110)은 지지프레임(100)일 측을 관통하여 형성될 수 있으며, 하나 이상이 서로 동일한 선상에 놓이도록 배치되어 내부로 고정와이어(도 5 내지 도 9의 10 참조)를 통과시킬 수 있다. 작업자는 고정홀(110)을 통해 지지프레임(100)을 관통한 고정와이어(10)를 파이프 둘레에 감아, 지지프레임(100)이 파이프로부터 이탈되지 않도록 필요 적절히 고정할 수 있다.

또한, 지지프레임(100)과 파이프 사이의 지지프레임(100) 즉, 지지프레임(100)의 저면(파이프의 외주면을 향하는 지지프레임의 바닥면)에는 도 2에 도시된 바와 같이 지지롤러(120)가 형성되어 전술한 고정와이어(10)를 따라 회전 이동할 수 있다. 따라서, 지지프레임(100)은 고정와이어(10)에 관통되어 파이프에 지지된 채, 지지롤러(120)를 이용하여 파이프의 일 측 또는 타 측으로 자유롭게 이동할 수 있는 것이다. 이러한 방식으로, 파이프의 다양한 위치에 파이프계측용 타겟장치(1)를 용이하게 설치할 수 있다.

그러나, 지지프레임(100)의 설치방식이 이와 같은 방식으로 한정될 필요는 없다. 지지프레임(100)은 예를 들어, 클립이나 클램프 등을 파이프의 단부에 끼워 고정하는 등의 방식으로도 설치가 가능하다. 지지프레임(100)의 설치방식은 필요에 따라 여러 가지 다양한 방식으로 상황에 알맞게 변경될 수 있다.

무빙프레임(200)은 지지프레임(100)에 연결되어 일정 가동범위 내에서 자유롭게 움직일 수 있다. 무빙프레임(200)은 파이프의 외주면과 평행한 수평부(200a), 및 수평부(200a)와 수직하게 돌출된 수직부(200b)를 포함하며, 연결링크(300)가 작동되면 서로 다른 방향으로 배열된 수평부(200a)와 수직부(200b)가 동시에 파이프에 밀착된다. 수직부(200b)는 수평부(200a)로부터 파이프를 향하는 방향으로 연장되어 지지프레임(100)과 마찬가지로 일 측으로 굴절된 형상을 이룰 수 있다.

무빙프레임(200)의 수평부(200a)에는 제1타겟(210)이 고정되고, 수직부(200b)에는 제2타겟(220)이 고정된다. 제1타겟(210) 및 제2타겟(220)은 영상 촬영시 파이프의 외형을 보다 효과적으로 드러내기 위한 것으로, 영상 내에서는 공간상의 특정 위치에 고정된 점(Point) 또는 점들의 세트로 파악되는 것일 수 있다. 파이프계측용 타겟장치(1)는 수평부(200a)와 수직부(200b)를 이용하여 파이프의 외주면 및 횡단면(또는 절단면)과 같은 서로 다른 평면상에 복수의 타겟을 유기적으로 배열할 수 있으므로, 보다 적은 수의 장치로도 파이프의 외형을 효과적으로 드러내는 것이 가능하다.

한편, 무빙프레임(200)에는 수평부(200a)를 관통하여 형성되고 파이프의 길이방향을 따라 연장되는 눈금표시홀(201)이 형성될 수 있다. 눈금표시홀(201)의 일 측에는 파이프의 길이방향을 따라 눈금이 형성되어 있어 눈금에 맞추어 파이프의 재단위치 등을 용이하게 표시할 수 있다. 또한, 눈금표시홀(201)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 표시블록(202)을 이용하여 보다 용이하게 특정 눈금을 지시하거나, 지시된 지점에서 펜 등으로 보다 손쉽게 재단위치를 마킹하도록 구성할 수 있다.

연결링크(300)는 지지프레임(100), 무빙프레임(200), 및 구동링크(410)와 적어도 3개의 연결점(제1연결점, 제2연결점, 제3연결점, 각각 도 4의 301, 302, 303 참조)을 통해 연결된다. 연결링크(300)는 구동링크(410)로부터 구동력을 인가받아 작동되며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 하나 이상이 쌍으로 배치되어 서로 다른 위치에서 무빙프레임(200)의 움직임을 유도할 수 있다. 또한, 연결링크(300)는 구동링크(410) 등에 의해 동기화되어 서로 동일한 방식으로 동시에 작동될 수 있으며, 연결링크(300)의 일 측에는 제1탄성부재(330)가 결합되어 작동과정에서 연결링크(300)의 탄력적인 굴절 및 복원을 유도하도록 형성할 수 있다. 연결링크(300)의 제2연결점(도 4의 302 참조)에는 축 등으로 연결되어 구름 접촉하는 바퀴부(230)가 형성되어 굴절시 제2연결점(302)이 파이프에 지지된 채 이동하는 유동지지점을 형성하도록 할 수 있다. 연결링크(300)의 구체적인 구조 및 작동방식에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.

구동링크(410)는 적어도 일 측이 연결링크(300)의 제3연결점(도 4의 303 참조)에 연결되며 타 측은 지지프레임(100)에 이동 가능하게 결합된 구동바(420)에 연결된다. 이를 통해, 연결링크(300)를 구동하는 구동력을 용이하게 제공할 수 있다. 구동링크(410)는 쌍으로 배치된 서로 다른 연결링크(300) 사이로 연장된 부분을 포함하여 각각의 연결링크(300)와 연결될 수 있고, 구동바(420)와 적어도 하나의 관절을 이용해 유동 가능하게 연결되어 구동바(420)의 직선운동을 서로 다른 연결링크(300)에 용이하게 분배할 수 있다.

구동바(420)는 지지프레임(100)에 이동 가능하게 결합된다. 구동바(420)는 지지프레임(100)에 형성된 하우징(421) 내측에서 슬라이딩 방식으로 운동하도록 형성될 수 있으며, 일단부가 레버(500)와 연결되어 레버(500)의 회전운동을 직선운동을 변환하도록 구성될 수 있다. 구동바(420)는 연결부(510)를 통해 레버(500)의 작용점(502)과 직접 연결될 수 있다.

레버(500)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 받침점(501)이 지지프레임(100)에 형성되고 작용점(502)이 구동바(420)에 연결된 것으로, 받침점(501)을 중심으로 회전하여 구동바(420)를 슬라이딩 이동시키도록 형성될 수 있다. 레버(500)와 구동바(420)는 전술한 바와 같이 연결부(510)를 통해 연결될 수 있으며, 연결부(510)를 통해 레버(500)의 작용점(502)과 구동바(420)의 단부가 직접 연결될 수 있다. 따라서, 레버(500)의 회전운동이 구동바(420)의 직선운동으로 용이하게 변환된다. 레버(500)는 작용점(502) 반대편 끝단부에 위치한 파지부(503)에 외력을 가함으로써 용이하게 회전될 수 있고, 레버(500)와 지지프레임(100)의 사이에는 레버(500)의 회전에 대응하여 신장되거나 수축되는 제2탄성부재(520)가 결합되어 레버(500)의 회전위치에 대응하여 복원력을 제공하도록 형성할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 연결링크(300)의 구체적인 구조 및 작동과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 4는 도 1의 타겟장치의 연결링크를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 5 내지 도 7은 도 1의 타겟장치의 작동도이다.

도 4를 참조하면, 연결링크(300)는 전술한 바와 같이 지지프레임(도 1의100 참조) 측에 형성되는 제1연결점(301), 무빙프레임(도 1의 200 참조) 측에 형성되는 제2연결점(302), 및 구동링크(410)와 연결되는 제3연결점(303) 사이를 연결하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 연결링크(300)는 구동링크(410)를 통해 제3연결점(303)에 구동력이 인가되면, 제2연결점(302)이 제1연결점(301)을 회전축으로 하여 회전하게 된다(도 6 참조). 제1연결점(301) 및 제2연결점(302)은 각각 지지프레임(100) 및 무빙프레임(200)과 축결합된 결합부뿐만 아니라 결합부와 연결된 축전체를 따라 형성되는 것으로, 각각의 연결점들은 도 5에 도시된 바와 같이 고정부(310) 또는 굴절부(320)와 연결되는 지점에서 서로 유기적으로 배열된 절점을 형성하게 된다.

즉, 연결링크(300)는 구동링크(410)의 구동력을 일차적으로 회전력으로 전환함으로써 제1연결점(301)과 제2연결점(302) 사이의 상호위치를 변화시킬 수 있다. 이로써 제2연결점(302)을 통해 연결링크(300)에 연결된 무빙프레임(200)이 지지프레임(100)으로부터 이동하여, 파이프에 용이하게 밀착될 수 있다.

구체적으로, 제3연결점(303)에 구동력이 인가되면 제2연결점(302)은 제1연결점(301)을 회전축으로 하여 회전하면서 제1연결점(301)을 향해 이동하도록 형성된다. 이를 위해 연결링크(300)는 제1연결점(301)과 제2연결점(302) 사이에 형성되는 제4연결점(304), 제2연결점(302)과 제3연결점(303) 사이에 형성된 제5연결점(305)을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 연결점이 유기적으로 연관된 링크 구조를 이용하여 구동링크(410)의 구동력을 일차적으로 회전력으로 전환하고, 이를 다시 직선운동으로 바꾸어 무빙프레임(200)의 수평부(도 5 내지 도 7의 200a 참조) 및 수직부(도 5 내지 도 7의 200b 참조)를 파이프의 서로 다른 면에 한 번에 밀착시킬 수 있는 것이다.

이 때, 제2연결점(302), 제4연결점(304), 제5연결점(305) 사이에는 고정부(310)가 결합되어 제2연결점(302), 제4연결점(304), 제5연결점(305) 사이의 상호 거리가 변동되지 않도록 고정할 수 있고, 제1연결점(301), 제3연결점(303), 제5연결점(305), 제4연결점(304) 사이에는 바 형상의 부재가 상호 연결된 굴절부(320)를 형성하여 제1연결점(301), 제3연결점(303), 제5연결점(305), 제4연결점(304) 사이를 굴절 가능하게 연결할 수 있다. 이로 인해, 제2연결점(302), 제4연결점(304), 제5연결점(305) 사이에는 3개의 연결점을 상호 고정하는 3절링크가 형성되고, 제1연결점(301), 제3연결점(303), 제5연결점(305), 제4연결점(304) 사이에는 유연하게 굴절 가능한 4절링크가 형성된다. 제2연결점(302), 제4연결점(304), 제5연결점(305) 사이의 3절링크는 도시된 바와 같이 판상으로 형성된 고정부(310)뿐만 아니라 바 형상의 부재를 서로 연결하는 방식으로도 형성할 수 있다.

한편, 연결링크(300)의 일 측에는 전술한 바와 같이 제1탄성부재(330)가 결합된다. 구체적으로, 제1탄성부재(330)는 연결링크(300)의 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이에 도시된 바와 같이 축부재를 매개로 하여 연결될 수 있다. 제1탄성부재(330)는 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이의 거리변화에 대응하여 복원력을 제공할 수 있으며, 특히, 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이의 거리가 증가할 때 그와 반대되는 방향으로 복원력을 제공할 수 있다.

연결링크(300)는 구동링크(410)가 제공하는 구동력에 의해 제1연결점(301)을 회전축으로 하여 회전할 수도 있으며, 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이의 거리가 증가하도록 탄력적으로 굴절되어 변형될 수도 있다. 특히, 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이의 거리가 증가하도록 굴절될 때, 전술한 고정부(310) 즉, 제2연결점(302), 제4연결점(304), 제5연결점(305)사이를 연결하는 3절링크가 제4연결점(304)을 회전축으로 하여 제1연결점(301)을 향해 회전하고, 제2연결점(302)은 파이프에 지지된 채 제1연결점(301)을 향해 이동하는 유동지지점을 형성하게 된다. 제2연결점(302)에는 구름접촉하는 바퀴부(도 5의 230 참조)가 형성되어 이동간에도 파이프를 보다 용이하게 지지할 수 있다. 이에 따라 지지프레임(도 5 내지 도 7의 100 참조)과 무빙프레임(도 5 내지 도 7의 200 참조)의 상호위치가 유기적으로 조정되어 무빙프레임(200)의 수평부(도 5 내지 도 7의 200a 참조)와 수직부(도 5 내지 도 7의 200b 참조)가 파이프에 정밀하게 밀착될 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하여 이에 대해 좀 더 상세히 설명한다. 도 5 내지 도 7은 연결링크의 작동과정과 이에 대응하는 무빙프레임의 움직임을 보다 명확히 드러내기 위해 개념적으로 도시된 것으로서, 제1탄성부재 및 제2탄성부재 등은 생략된 상태로 도시되었다.

우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 최초에 무빙프레임(200)은 파이프(P)로부터 이격된 상태를 유지한다. 이 때, 레버(500)는 전술한 제2탄성부재(도 1의 520 참조)의 탄력에 의해 회전되어 지지프레임(100)으로부터 상승된 상태로 놓일 수 있다. 이와 같이 유지되는 동안 구동링크(410)는 정지되고 연결링크(300)에는 구동력이 전달되지 않는다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이 레버(500)를 회전시켜 구동바(420)와 구동링크(410)를 차례로 전진시키면, 연결링크(300)에 구동력이 전달되어 제2연결점(302)이 제1연결점(301)을 회전축으로 하여 회전한다. 이로 인해, 제2연결점(302)을 통해 연결링크(300)에 연결된 무빙프레임(200) 또한 제2연결점(302)의 회전방향(파이프의 외주면을 향하는 방향)으로 이동하여 파이프(P)의 외주면에 평행하게 밀착된다. 즉, 구동링크(410)로부터 제3연결점(303)에 전달된 구동력으로 인해 일차적으로 연결링크(300) 전체가 회전하고 이로 인해 무빙프레임(200) 특히, 무빙프레임(200)의 수평부(200a)가 파이프(P)의 외주면과 평행하게 최대한 인접한 상태로 밀착되는 것이다.

이 때, 제2연결점(302)에 형성된 바퀴부(230)가 도시된 바와 같이 파이프(P)에 지지됨으로써 무빙프레임(200)의 수평부(200a)와 파이프(P)의 외주면 사이에는 미세한 갭이 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 갭은 바퀴부(230)의 직경이나, 무빙프레임(200)의 두께를 조절하는 등 약간의 설계변경을 통해 용이하게 해소될 수 있는 것으로, 마찰을 줄여 후술할 무빙프레임(200)의 슬라이딩 이동을 보다 원활하게 유도하기 위해 의도적으로 형성된 것일 수 있다. 따라서, 본 명세서 상에서 무빙프레임(200)이 파이프(P)에 밀착된다는 것은 파이프(P)의 표면과 직접 접하는 것뿐만 아니라, 이와 같이 연결링크(300)의 구동에 의해 무빙프레임(200)이 파이프(P)를 향해 압박되고, 압박된 상태로 파이프(P)와 최대한 근접한 상태를 유지하는 것까지를 모두 의미할 수 있다.

한편, 전술한 제1탄성부재(도 1의 230 참조)는 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이에 연결되어 복원력을 제공하며, 이로 인해 회전과정에서 연결링크(300)가 굴절되지 않고 형태를 유지할 수 있다. 즉, 연결링크(300)는 제2연결점(302)이 바퀴부(230)를 통해 파이프(P)와 접촉할 때까지는 자연스럽게 회전되고, 제2연결점(302)이 파이프(P)와 접촉한 이후 굴절되어 형태가 변형되는 것이다. 이와 같이 일차적으로 연결링크(300)의 회전에 의해 무빙프레임(200)의 수평부(200a)가 파이프(P)의 외주면에 밀착된다.

수평부(200a)가 파이프(P)의 외주면에 밀착된 이후에도 도 7에 도시된 바와 같이 레버(500)가 추가적으로 회전될 수 있다. 이에 따라 구동바(420)및 구동링크(410)가 더욱 전진하게 되고, 제1연결점(301)과 제2연결점(302)이 모두 지지된 연결링크(300)는 구동링크(410)의 구동력에 의해 탄력적으로 굴절된다. 즉, 제2연결점(302)과 제1연결점(301)이 모두 지지되어 회전이 저지되므로, 연결링크(300)는 굴절되어 형상이 변형되는 방식으로 구동력을 해소하는 것이다. 이 때 제1연결점(301)과 제5연결점(305) 사이의 거리가 도시된 바와 같이 증가하게 되고, 이에 대응하여 고정부(310)가 제4연결점(304)을 회전축으로 하여 회전하게 된다.

즉, 제2연결점(302), 제4연결점(304), 제5연결점(305)을 연결하는 3절링크가 제4연결점(304)을 회전축으로 하여 제1연결점(301)을 향해 미세하게 회전하고, 이로 인해 3절링크 위의 제2연결점(302)이 제1연결점(301)을 향해 이동하게 된다. 따라서, 제2연결점(302)을 통해 연결링크(300)에 연결된 무빙프레임(200)이 파이프(P)의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하고 무빙프레임(200)의 수직부(200b)가 도시된 바와 같이 파이프(P)의 단부 특히, 전술한 절단면 또는 횡단면 부분과 밀착되는 것이다.

이와 같이 연결링크(300)가 굴절되고, 제2연결점(302)이 이동하는 동안, 제2연결점(302)은 바퀴부(230)를 통해 구름 접촉하면서 파이프(P)에 지지된 상태를 유지한다. 즉, 제2연결점(302)은 제1연결점(301)을 향해 이동하는 동안에도 파이프(P)에 지속적으로 지지되어 연결링크(300)의 굴절을 유도하는 유동지지점을 형성하는 것이다. 이와 같은 방식으로 연결링크(300)에 구동력을 제공함으로써 연결링크(300)를 회전 및 굴절시키고, 무빙프레임(200)의 수직부(200b)와 수평부(200a)를 한 번에 파이프(P)의 서로 다른 면 즉, 외주면 및 외주면과 수직한 절단면 또는 횡단면 상에 각각 밀착시킬 수 있다. 따라서, 파이프계측용 타겟장치(1)를 이용하여 서로 다른 방향으로 배열된 타겟을 매우 간편하고, 정확하게 설치할 수 있다.

도 8 및 도 9는 도 1의 타겟장치의 사용상태도이다.

도 8을 참조하면, 파이프계측용 타겟장치(1)는 측정대상 파이프(P)의 단부에 복수 개가 설치될 수 있다. 전술한 바와 같이 지지프레임(100)에 고정와이어(10)를 삽입하고 파이프(P) 둘레에 감아 일차 고정한 후, 레버(500)를 회전시켜 무빙프레임(200)을 파이프(P)의 단부에 완전히 밀착시킬 수 있는 것이다. 따라서, 각각의 타겟장치에 포함된 제1타겟(210) 및 제2타겟(220)들이 적절한 위치에서 파이프(P)의 형상을 정확히 반영할 수 있다. 이와 같이 파이프계측용 타겟장치(1)를 설치하여 영상을 분석한 이후에는, 추출된 형상정보에 따라 전술한 눈금표시홀(도 1 및 도 2의 201 참조) 등을 이용하여 파이프(P)의 재단위치까지도 용이하게 표시할 수 있다.

또한, 파이프계측용 타겟장치(1)는 도 9에 도시된 바와 같이 그 설치위치를 자유롭게 변경할 수 있다. 즉, 레버(500)를 원상태로 복원하여 구동력을 제거하고 무빙프레임(200)을 이격시킨 후, 고정와이어(10)를 따라 지지프레임(100)의 위치를 자유롭게 변경할 수 있는 것이다. 이 때, 파이프(P)와 지지프레임(100) 사이의 지지롤러(도 2 및 도 3의 120 참조)가 회전하여 지지프레임(100)이 더욱 원활하게 이동할 수 있으며, 이동된 위치에서 다시 레버(500)를 작동시켜 무빙프레임(200)을 손쉽게 파이프(P)에 밀착시킬 수 있다. 또한, 고정와이어(10)는 파이프(P)의 크기나 직경에 구애되지 않고 그 길이를 조절하여 자유롭게 장착될 수 있는 것이므로 고정와이어(10)를 이용하여 여러 가지 다양한 크기의 파이프(P)에 지지프레임(100)을 손쉽게 고정시킬 수 있다.

이러한 방식으로, 다양한 종류의 파이프(P)에 타겟장치를 손쉽게 적용하고 파이프(P)의 정확한 형상정보를 편리하게 취득하여 파이프(P)의 연결, 고정, 및 조정작업 등을 매우 용이하게 진행할 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 파이프계측용 타겟장치 10: 고정와이어
100: 지지프레임 110: 고정홀
120: 지지롤러 200: 무빙프레임
200a: 수평부 200b: 수직부
201: 눈금표시홀 202: 표시블록
210: 제1타겟 220: 제2타겟
230: 바퀴부 300: 연결링크
301: 제1연결점 302: 제2연결점
303: 제3연결점 304: 제4연결점
305: 제5연결점 310: 고정부
320: 굴절부 330: 제1탄성부재
410: 구동링크 420: 구동바
421: 하우징 500: 레버
501: 받침점 502: 작용점
503: 파지부 510: 연결부
520: 제2탄성부재
P: 파이프

Claims (9)

1. 파이프의 단부에 지지되는 지지프레임;
   상기 지지프레임에 연결되어 움직이며,
   상기 파이프의 외주면과 평행한 수평부와, 상기 수평부와 수직하게 상기 파이프의 단부를 향해 돌출된 수직부를 포함하는 무빙프레임;
   상기 수평부에 고정되는 제1타겟;
   상기 수직부에 고정되는 제2타겟; 및
   상기 지지프레임에 형성된 제1연결점과, 상기 무빙프레임에 형성된 제2연결점과, 구동력을 인가하는 구동링크에 연결된 제3연결점 사이를 연결하고, 상기 구동링크로부터 구동력을 인가받아 상기 무빙프레임을 상기 파이프에 밀착시키는 연결링크를 포함하는 파이프계측용 타겟장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결링크는 상기 제3연결점에 구동력이 인가되면 상기 제2연결점이 상기 제1연결점을 회전축으로 하여 회전하면서 상기 제1연결점을 향해 이동하는 파이프계측용 타겟장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 연결링크는,
   상기 제1연결점과 상기 제2연결점 사이의 제4연결점과,
   상기 제2연결점과 상기 제3연결점 사이의 제5연결점과,
   상기 제2연결점, 상기 제4연결점, 상기 제5연결점 사이를 고정하는 3절링크, 및
   상기 제1연결점, 상기 제3연결점, 상기 제5연결점, 상기 제4연결점 사이를 굴절 가능하게 연결하는 4절링크를 포함하는 파이프계측용 타겟장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1연결점과 상기 제5연결점 사이의 거리가 증가할 때,
   상기 3절링크가 상기 제4연결점을 회전축으로 하여 상기 제1연결점을 향해 회전하고, 상기 제2연결점은 상기 파이프에 지지된 채 상기 제1연결점을 향해 이동하는 유동지지점을 형성하며,
   상기 제2연결점에 구름접촉하는 바퀴부가 형성되는 파이프계측용 타겟장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1연결점과 상기 제5연결점 사이에 연결되고,
   상기 제1연결점과 상기 제5연결점 사이의 거리변화에 대응하는 복원력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 파이프계측용 타겟장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 구동링크는 상기 지지프레임에 이동 가능하게 결합되는 구동바와 연결되며,
   받침점이 상기 지지프레임에 형성되고 작용점이 상기 구동바와 연결된 레버를 더 포함하는 파이프계측용 타겟장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 지지프레임을 관통하고 상기 파이프 둘레에 감겨 고정되는 고정와이어를 더 포함하는 파이프계측용 타겟장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 지지프레임과 상기 파이프 사이의 상기 지지프레임에 결합되고,
   상기 고정와이어를 따라 회전 이동하는 지지롤러를 더 포함하는 파이프계측용 타겟장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 수평부를 관통하고 상기 파이프의 길이방향으로 연장되는 눈금표시홀, 및
   상기 눈금표시홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 표시블록을 더 포함하는 파이프계측용 타겟장치.

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