KR101569287B1 - Moving robot for internal cleaning of pipe - Google Patents

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KR101569287B1
KR101569287B1 KR1020140111406A KR20140111406A KR101569287B1 KR 101569287 B1 KR101569287 B1 KR 101569287B1 KR 1020140111406 A KR1020140111406 A KR 1020140111406A KR 20140111406 A KR20140111406 A KR 20140111406A KR 101569287 B1 KR101569287 B1 KR 101569287B1
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motion
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KR1020140111406A
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박영제
강구영
이종기
이솜
이희찬
이정서
이원규
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a moving robot for cleaning the inside of a pipe, which can stably run within the pipe and at the same time clean the inner wall of the pipe. The present invention provides the moving robot for cleaning the inside of the pipe, which comprises: a body; a first cleaning unit installed at one end of the body to clean the inner wall surface of the pipe; a plurality of moving modules each of which is provided with a driving unit and a moving unit extended radially from the driving unit and receiving power from the driving unit to make the body move along the inner wall of the pipe; a sensor unit measuring a separation gap from the inner wall of the pipe to sense state variations of the inner wall of the pipe; and a control unit receiving information on the state variations of the inner wall of the pipe from the sensor unit to control the moving modules individually.

Description

배관의 내부 청소용 이동 로봇{MOVING ROBOT FOR INTERNAL CLEANING OF PIPE}[0001] MOVING ROBOT FOR INTERNAL CLEANING OF PIPE [0002]

본 발명은 배관의 내부 청소용 이동 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관의 내부를 효과적으로 이동하면서 배관 내부를 청소할 수 있는 배관의 내부 청소용 이동 로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a mobile robot for cleaning the inside of a pipe, and more particularly, to a mobile robot for cleaning an inside of a pipe that can clean the inside of the pipe while effectively moving the inside of the pipe.

최근에 새롭게 신축되는 건물은 토지의 효율적인 이용을 위해 고층 건물이 대다수이며, 이러한 고층 건물의 경우 점차적으로 창문은 작아지고 중앙 환기식 배기 시설에 의존하는 방식을 채택한다.Recently, newly built buildings are mostly high-rise buildings for efficient use of land, and in the case of such high-rise buildings, the windows gradually become smaller and depend on the central ventilation type exhaust system.

이러한 중앙 환기식 배기 시설의 경우, 사용 기간이 경과함에 따라 실내에서 발생하는 오염물이 실외로 배출되지 않고 배기 시설 내부에 저장되는 현상이 발생한다. 즉, 환기 시설이 오염물에 의해 오염되어 환기 기능이 떨어짐에 따라 "밀폐건물증후군" 등 현대인의 건강 문제가 심각해지고 있다.In the case of such a central ventilated exhaust system, the pollutants generated in the room are stored in the exhaust system without being discharged to the outside as the use period elapses. In other words, as the ventilation facilities are polluted by pollutants and the ventilation function is lowered, the health problems of modern people such as "Closed Building Syndrome" are becoming serious.

하지만, 이러한 배기 시설의 경우, 공간 또는 안전상의 문제로 인력의 투입이 제한되기 때문에 내부 청소가 어려워 그대로 방치되고 있는 실정이다. However, in the case of such an exhaust system, since the input of manpower is limited due to a problem of space or safety, it is difficult to clean the interior of the exhaust system.

이에 따라, 배기 시설 내부를 이동할 수 있는 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.As a result, researches on a robot that can move inside an exhaust system have been actively conducted.

한국등록실용신안공보 제20-0412524호는 배관의 내부 검사 및 청소용 로봇에 대한 발명으로, 배관의 내부 검사 및 청소를 동시에 수행할 수 있는 로봇을 개시하고 있다.Korean Utility Model Registration Utility Model No. 20-0412524 discloses a robot capable of simultaneously performing internal inspection and cleaning of piping.

그러나, 한국등록실용신안공보 제20-0412524호는 배관 내부의 검사 및 청소는 효율적으로 할 수 있으나 배관 내부를 효율적으로 이동할 수 있을지에 대해서는 문제가 된다.However, the Korean Utility Model Utility Model No. 20-0412524 can efficiently inspect and clean the inside of the piping, but it is a problem as to whether the inside of the piping can be efficiently moved.

즉, 중앙 환기식 배기 시설의 배관 들의 상태, 배관 내부의 이물질 등에 의해 로봇의 이동 성능이 떨어질 수 있는데, 한국등록실용신안공보 제20-0412524호는 이러한 문제점에 대한 해결책을 제시하지 못하는 문제점이 있다.That is, the moving performance of the robot may be deteriorated due to the state of the piping of the central ventilation type exhaust pipe and the foreign material inside the pipe. The Korean Registered Utility Model No. 20-0412524 does not provide a solution to such a problem .

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배관 내부를 효과적으로 이동하면서 배관 내부를 청소할 수 있는 배관의 내부 청소용 이동 로봇을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a mobile robot for cleaning an inside of a pipe, which can clean the inside of a pipe while effectively moving the inside of the pipe.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 몸체부; 배관의 내측 벽면을 청소하도록 상기 몸체부의 일단에 장착되는 제1 청소부; 복수개로 마련되며, 각각이 구동부와 상기 구동부로부터 방사방향을 따라 연장되며 상기 구동부에 의해 동력을 전달받아 상기 몸체부를 상기 배관의 내벽을 따라 이동시키는 운동부로 구비되는 운동모듈; 상기 배관 내벽과의 이격 간격을 측정함으로써 상기 배관 내벽의 상태 변화를 감지하는 센서부; 상기 센서부로부터 상기 배관 내벽의 상태 변화 정보를 제공받아 상기 복수개의 운동모듈을 개별적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 배관의 내부 청소용 이동 로봇에 의해 달성된다.According to the present invention, the above object is achieved by a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a body portion; A first cleaning unit mounted on one end of the body to clean an inner wall surface of the pipe; A plurality of motion modules, each of which includes a driving unit and a motion unit that extends along the radial direction from the driving unit and receives power from the driving unit to move the body along the inner wall of the pipe; A sensor unit for detecting a change in state of the inner wall of the pipe by measuring an interval between the pipe and the inner wall of the pipe; And a controller for receiving status change information of the inner wall of the pipe from the sensor unit and separately controlling the plurality of motion modules.

여기서, 상기 제1 청소부는 일단은 상기 몸체부에 연결되되 타단은 상기 몸체부로부터 방사방향을 따라 연장되는 연결부; 상기 연결부 상에서 회동가능하게 장착되어 상기 배관의 내부를 청소하는 브러쉬부;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the first cleaning unit may include a connection part having one end connected to the body part and the other end extending along the radiation direction from the body part; And a brush part rotatably mounted on the connection part to clean the inside of the pipe.

또한, 상기 연결부는 상기 브러쉬부가 상기 배관의 내주면을 따라 이동하도록 상기 몸체부 상에서 상기 배관 내벽의 둘레방향을 따라 회전가능하게 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, the connecting portion is rotatably provided on the body portion along the circumferential direction of the inner wall of the pipe so that the brush portion moves along the inner circumferential surface of the pipe.

또한, 상기 운동모듈은 상기 몸체부의 전단측 외주면 및 후단측 외주면에 각각 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, the motion module is provided on the outer peripheral surface on the front end side and the outer peripheral surface on the rear end side of the body portion, respectively.

또한, 상기 운동모듈은 복수개가 등각을 형성하며 이격배치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of the motion modules form an equilateral angle and are spaced apart from each other.

또한, 상기 몸체부의 타단에 장착되어 상기 제1 청소부가 통과한 영역을 2차적으로 청소하는 제2 청소부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a second cleaning unit that is installed at the other end of the body unit and secondarily cleans the area passed by the first cleaning unit.

또한, 상기 제2 청소부는 외주면이 상기 배관 내벽에 접촉하는 링 부재를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the second cleaning unit includes a ring member having an outer circumferential surface contacting the inner wall of the pipe.

또한, 상기 링 부재는 상기 몸체부의 타단으로부터 소정 간격으로 이격 배치되며, 상기 제2 청소부는 상기 몸체부와 상기 링 부재의 이격 간격을 유지하도록 상기 몸체부와 상기 링 부재 사이에 마련되는 탄성부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the ring member may be spaced apart from the other end of the body part by a predetermined distance, and the second cleaning part may include an elastic member provided between the body part and the ring member to maintain a space between the body part and the ring member. .

본 발명에 따르면, 인력 투입이 어려운 배관 내부를 용이하게 주행하면서 배관 내부를 청소할 수 있어 안전사고를 방지하고 배관 내부의 청결을 유지할 수 있는 배관의 내부 청소용 이동 로봇이 제공된다.According to the present invention, there is provided a mobile robot for internal cleaning of a pipe, which can clean the inside of the pipe while easily running the inside of the pipe which is difficult to input manpower, thereby preventing a safety accident and maintaining cleanliness of the inside of the pipe.

또한, 배관의 상태 변화, 예컨대, 곡관 또는 배관 내부에 장애물이 형성된 경우에도 안정적으로 주행할 수 있다.Further, even when an obstacle is formed in a change in the state of the pipe, for example, inside a pipe or a pipe, it can be stably traveled.

또한, 로봇의 1회 주행에 의해 배관 내부를 2회 청소할 수 있어 청소효율을 증가시킬 수 있다.Also, since the inside of the pipe can be cleaned twice by running the robot once, the cleaning efficiency can be increased.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 3은 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇이 배관 내부에 배치되는 모습을 개략적으로 도시한 절개사시도이고,
도 4는 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇에서 제1 청소부의 청소 영역을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇에서 제2 청소부의 청소 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a mobile robot for internal cleaning of a pipe according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a front view schematically showing the internal cleaning mobile robot of the piping according to FIG. 1,
FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing the internal cleaning mobile robot of the piping according to FIG. 1 disposed inside the piping,
FIG. 4 is a view schematically showing a cleaning area of the first cleaning part in the internal cleaning mobile robot of FIG. 1,
FIG. 5 is a schematic view illustrating a cleaning area of the second cleaning unit in the internal cleaning mobile robot of FIG. 1. FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a mobile robot for internal cleaning of piping according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 3은 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇이 배관 내부에 배치되는 모습을 개략적으로 도시한 절개사시도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a mobile robot for cleaning the inside of a pipe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view schematically showing a mobile robot for cleaning the inside of a pipe according to FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of the internal cleaning robot for cleaning the inside of the pipe according to the embodiment of the present invention. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)은 배관 내부의 상태 변화를 감지하고 이러한 변화에 적응함으로써 배관 내부를 안정적으로 주행할 수 있고 주행과 동시에 배관 내부를 청소할 수 있는 것으로서, 몸체부(110)와 제1 청소부(120)와 제2 청소부(130)와 운동모듈(140)과 센서부(미도시)와 제어부(미도시)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, the internal cleaning mobile robot 100 according to an embodiment of the present invention detects a change in state inside the pipe and adapts to the change, thereby stably traveling the inside of the pipe, A first cleaning part 120, a second cleaning part 130, a motion module 140, a sensor part (not shown), and a control part (not shown). do.

상기 몸체부(110)는 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)의 메인 프레임 역할을 수행하는 것으로서, 다른 구성들이 장착되고 지지할 수 있는 것이다.The body 110 serves as a main frame of the internal cleaning mobile robot 100 according to an embodiment of the present invention, and other structures can be mounted and supported.

즉, 다른 구성들이 장착될 수 있는 공간을 제공하고, 장착된 구성들이 안정적으로 지지될 수 있는 강도를 가진다면 그 크기나 형상 등에 크게 제한되는 것은 아니다.That is, the present invention is not limited to such a size or shape as long as it provides a space in which other components can be mounted, and the mounted components can be stably supported.

상기 제1 청소부(120)는 몸체부(110)의 전단에 장착되어 몸체부(110)의 움직임에 따라 배관 내벽을 청소하는 부재로서, 연결부(121)와 브러쉬부(122)를 포함한다.The first cleaning part 120 is mounted on the front end of the body part 110 to clean the inner wall of the pipe according to the movement of the body part 110 and includes a connection part 121 and a brush part 122.

상기 연결부(121)는 일단이 몸체부(110)의 전단에 연결되되 타단은 몸체부(110)의 방사방향을 따라 연장되는 부재로서, 후술할 브러쉬부(122)와 몸체부(110)를 연결하기 위한 부재이다.One end of the connection part 121 is connected to the front end of the body part 110 and the other end of the connection part 121 extends along the radial direction of the body part 110. The connection part 121 connects the brush part 122 and the body part 110 .

본 발명의 일실시예에 따르면, 연결부(121)는 중앙부가 몸체부(110)의 중심축 상에 배치된 모터에 연결되고 모터(125)에 의해 회전가능하게 마련된다.According to an embodiment of the present invention, the connection portion 121 is connected to a motor disposed on the center axis of the body portion 110 at a central portion thereof and is rotatably provided by a motor 125. [

즉, 연결부(121)는 중앙부를 중심으로 하여 배관 내벽의 둘레방향을 따라 회전가능하게 마련된다.That is, the connection portion 121 is rotatably provided along the circumferential direction of the inner wall of the pipe centered on the central portion.

상기 브러쉬부(122)는 연결부(121)에 연결되는 부재로서, 배관 내벽과 접촉하여 배관 내벽에 부착된 이물질 등을 청소하는 부재이다.The brush part 122 is a member connected to the connection part 121 and is a member for cleaning foreign substances adhered to the inner wall of the pipe by contacting the inner wall of the pipe.

본 발명의 일실시예에서 브러쉬부(122)는 몸체부(110)의 중심축과 평행한 중심축을 중심으로 회전가능하게 마련된다. 즉, 브러쉬부(122)가 배관 내벽과 접촉하는 경우, 몸체부(110)의 움직임에 따른 배관 내벽의 길이방향으로의 움직임과 브러쉬부(121) 자체의 회전에 따른 배관 내벽의 둘레방향으로의 움직임이 배관 내벽에 동시에 가함으로써 배관 내부에 부착된 이물질의 제거를 더 용이하게 한다.In an embodiment of the present invention, the brush part 122 is rotatably provided about a central axis parallel to the center axis of the body part 110. [ That is, when the brush 122 contacts the inner wall of the pipe, the longitudinal movement of the inner wall of the pipe due to the movement of the body 110 and the movement of the inner wall of the pipe due to the rotation of the brush 121 itself The motion is simultaneously applied to the inner wall of the pipe, thereby facilitating the removal of the foreign matter adhering to the inside of the pipe.

더 나아가, 본 발명의 일실시예에서 브러쉬부(122)는 연결부(121)와 연결 지점을 중심으로 회동가능하게 마련된다. 즉, 브러쉬부(122)의 중심이 브러쉬부(122)와 연결부(121)의 연결 지점을 중심으로 하는 가상의 구의 외면상에서 움직일 수 있도록 마련된다. Furthermore, in one embodiment of the present invention, the brush part 122 is rotatably provided around the connection part 121 and the connection point. That is, the center of the brush part 122 is provided so as to be movable on the outer surface of the virtual sphere around the connection point between the brush part 122 and the connection part 121.

브러쉬부(122)가 상술한 움직임을 가짐으로써, 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 단순히 직관을 주행하는 경우뿐만 아니라 곡관 또는 내부가 일부 파손된 관을 주행하는 경우에도 효과적으로 배관 내벽을 청소할 수 있다.When the robot 120 for cleaning internal cleaning of a pipe according to an embodiment of the present invention has the above-described movement, not only the case where the robot unit 100 travels through the intuition, but also the case where the inside of the tube Even if the inner wall of the pipe can be effectively cleaned.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 청소부(120)의 결합관계를 자세히 설명하면, 연결부(121)는 중앙부가 몸체부(110)의 중심축상에 배치된 모터(125)에 연결되고, 양단부에는 한 쌍의 브러쉬부(122)가 회동가능하게 연결된다.The connecting portion 121 is connected to the motor 125 disposed on the central axis of the body portion 110 at a central portion thereof. The connecting portion 121 is connected to the first cleaning portion 120, A pair of brush portions 122 are rotatably connected to both ends.

여기서, 브러쉬부(122)는 축부(123)와 축부(123)의 길이방향을 따라 복수층을 형성하되 축부(123)의 방사방향을 따라 연장형성되는 브러쉬(124)로 구비될 수 있는데, 브러쉬부(124)는 축부(123)에서 회전가능하게 마련되고, 축부(123)는 연결부(121)의 단부상에서 회동가능하게 마련된다.The brush part 122 may be provided with a brush 124 extending along the radial direction of the shaft part 123 to form a plurality of layers along the longitudinal direction of the shaft part 123 and the shaft part 123, The shaft 124 is rotatably provided on the shaft portion 123 and the shaft portion 123 is rotatably provided on the end portion of the connecting portion 121.

즉, 제1 청소부(120)는 모터(125)에 의한 연결부(121)의 회전, 연결부(121) 상에서 축부(123)의 회동 및 축부(123) 상에서 브러쉬(124)의 회전을 통해 배관 내벽을 안정적으로 청소할 수 있다.That is, the first cleaning part 120 rotates the connection part 121 by the motor 125, the rotation of the shaft part 123 on the connection part 121, and the rotation of the brush 124 on the shaft part 123, Can be stably cleaned.

상기 운동모듈(140)은 몸체부(110)를 배관 내벽을 따라 이동시키는 부재로서, 구동부(141)와 운동부(142)를 포함한다.The motion module 140 is a member that moves the body 110 along the inner wall of the pipe, and includes a driving part 141 and a moving part 142.

상기 구동부(141)는 구동력을 후술할 운동부(142)에 제공하는 것이다.The driving unit 141 provides a driving force to a motion unit 142 to be described later.

상기 운동부(142)는 구동부(141)로부터 방사방향을 따라 연장형성되며 구동부(141)로부터 구동력을 전달받아 몸체부(110)를 배관 내벽을 따라 이동시키는 것이다.The moving part 142 extends from the driving part 141 along the radial direction and receives the driving force from the driving part 141 to move the body part 110 along the inner wall of the pipe.

즉, 운동부(142)는 배관 내벽에 접촉하여 몸체부(110)를 지지하되 구동부(141)로부터 제공받은 구동력을 통해 회전함으로써 몸체부(110)를 전진 또는 후진시킨다.That is, the moving part 142 contacts the inner wall of the pipe to support the body part 110, and rotates through the driving force provided from the driving part 141 to move the body part 110 forward or backward.

여기서, 구동부(141) 및 운동부(142) 한 쌍을 운동모듈(140)로 정의하며, 본 발명의 일실시예에서는 하나의 구동부(141)와 하나의 운동부(142)가 한 쌍을 이루는 것으로 본다. 물론, 이에 제한되는 것은 아니며, 하나의 운동부(142)와 적어도 하나의 구동부(141)가 하나의 운동모듈(140)을 형성할 수도 있다.Here, a pair of the driving unit 141 and the moving unit 142 is defined as a motion module 140, and one driving unit 141 and one moving unit 142 are considered as a pair in the embodiment of the present invention . Of course, the present invention is not limited thereto, and one motion part 142 and at least one driving part 141 may form one motion module 140.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 운동모듈(140)의 배치관계에 대하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에서 운동모듈(140)은 총 6 쌍으로 마련되며, 3 쌍은 몸체부(110)의 전단부에 나머지 3 쌍은 몸체부(110)의 후단부에 배치된다.In other words, the movement module 140 according to an embodiment of the present invention will be described. In an embodiment of the present invention, the movement modules 140 are provided in a total of 6 pairs, The remaining three pairs are disposed at the rear end of the body portion 110. [

또한, 각각의 운동모듈(140)은 각각 120˚간격으로 이격 배치되어 운동모듈(140)이 배관 내부에서 몸체부(110)를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.In addition, each of the motion modules 140 is spaced apart by an interval of 120 degrees so that the motion module 140 can stably support the body 110 within the pipe.

한편, 운동모듈(140)은 배관의 직경 변화에 대처할 수 있도록 몸체부(110)의 방사방향 또는 몸체부(110)의 중심방향을 따라 수축 또는 확장될 수 있도록 마련될 수 있다. The motion module 140 may be provided to be able to shrink or expand along the radial direction of the body 110 or the center of the body 110 so as to cope with a change in the diameter of the pipe.

상기 제2 청소부(130)는 몸체부(110)의 후단에 장착되어 제1 청소부(120)에 의해 청소된 영역을 2차적으로 청소하는 부재로서, 링 부재(131)와 탄성부재(132)를 포함한다.The second cleaning unit 130 is a member that is installed at the rear end of the body 110 and secondarily cleans the area cleaned by the first cleaning unit 120. The second cleaning unit 130 includes a ring member 131 and an elastic member 132 .

상기 링 부재(131)는 외주면이 배관 내벽과 접촉함으로써 배관 내벽을 청소하는 부재이다. 여기서, 링 부재(131)는 중심방향 또는 방사방향으로 신축가능하게 마련되어 배관의 직경 변화에 대처할 수 있도록 마련될 수 있다.The ring member 131 is a member for cleaning the inner wall of the pipe by contacting the outer circumferential surface with the inner wall of the pipe. Here, the ring member 131 may be provided so as to be able to extend or retract in the center direction or the radial direction so as to cope with a change in the diameter of the pipe.

여기서, 제2 청소부(130)는 제1 청소부(120)가 통과한 영역을 2차적으로 청소하는데, 제1 청소부(120)과 통과한 영역은 제1 청소부(120)에 의해 청소된 영역일 수도 있고, 제1 청소부(120)에 의해 청소되지 않은 영역일 수 있다.Here, the second cleaning unit 130 secondarily cleans the area where the first cleaning unit 120 has passed, and the area that has passed through the first cleaning unit 120 may be a region cleaned by the first cleaning unit 120 And may be an area not cleaned by the first cleaning unit 120.

다시 설명하면, 제1 청소부(120)는 연결부(121)가 배관 내벽의 둘레방향을 따라 회전함에 불구하고 몸체부(110)가 배관 내벽의 길이방향을 따라 움직이기 때문에 실질적으로 나선방향을 따라 배관 내벽을 청소하게 된다.The first cleaning part 120 moves along the longitudinal direction of the inner wall of the pipe in spite of the rotation of the connection part 121 along the circumferential direction of the inner wall of the pipe, I clean the inner wall.

즉, 몸체부(110)의 이동속도가 충분히 느리지 않는 이상, 제1 청소부(120)에 의해 청소되지 않는 영역이 발생할 수 있고, 이러한 영역에 대해서는 제2 청소부(130)를 통해 청소할 수 있다. That is, unless the moving speed of the body part 110 is sufficiently slow, an area that is not cleaned by the first cleaning part 120 may occur, and such area may be cleaned through the second cleaning part 130.

물론, 제1 청소부(120)에 의해 청소된 영역일지라도 배관 내벽으로부터 이탈된 이물질 등이 다시 배관 내벽에 부착될 수 있으므로 제1 청소부(120)에 의해 청소된 영역이라 할지라도 제2 청소부(130)에 의한 2차적인 청소가 불필요한 것은 아니다.Of course, even if the area is cleaned by the first cleaning unit 120, foreign matter or the like removed from the inner wall of the pipe may be attached to the inner wall of the pipe again. Therefore, even in the area cleaned by the first cleaning unit 120, The secondary cleaning by the cleaning is not unnecessary.

이러한 점에 의해, 제2 청소부(130)는 배관 내벽의 둘레방향을 따라 연속적으로 연결되는 링 부재(131)로 마련되어 배관 내벽과의 접촉 면적을 향상시킨다.Accordingly, the second cleaning unit 130 is provided with the ring member 131 continuously connected along the circumferential direction of the inner wall of the pipe, thereby improving the contact area with the inner wall of the pipe.

한편, 배관 내벽과 접촉하는 링 부재(131)의 외면은 배관 내벽의 청소 효율은 향상시키고 몸체부(110)의 이동을 제한하지 않는 소정의 소재가 부착되거나 코팅될 수 있다.On the other hand, the outer surface of the ring member 131, which contacts the inner wall of the pipe, can be attached or coated with a predetermined material which improves the cleaning efficiency of the inner wall of the pipe and does not restrict the movement of the body 110.

물론, 제2 청소부(130)에 의해 몸체부(110)의 이동을 제한할 수 있으므로, 링 부재(131)의 직경이 배관의 내경보다 크지 않도록 마련되는 것이 바람직하다.Of course, since the movement of the body part 110 can be restricted by the second cleaning part 130, it is preferable that the diameter of the ring member 131 is not larger than the inner diameter of the pipe.

상기 탄성부재(132)는 링 부재(131)와 몸체부(110) 사이에 장착되어 링 부재(131)와 몸체부(110) 사이의 이격 간격을 유지시키는 부재이다.The elastic member 132 is a member that is mounted between the ring member 131 and the body portion 110 to maintain a spacing between the ring member 131 and the body portion 110.

제2 청소부(130)에 의한 배관 내벽의 청소도 제2 청소부(130)와 배관 내벽의 마찰력에 의해 발생하기 때문에, 청소 기간이 길어질수록 제2 청소부(130)가 몸체부(110)로부터 이격되고 결국, 몸체부(110)로부터 분리될 수 있다.Since the second cleaning unit 130 is also cleaned by the frictional force between the second cleaning unit 130 and the inner wall of the pipe, the second cleaning unit 130 is separated from the body 110 as the cleaning period becomes longer As a result, it can be separated from the body portion 110.

이러한 문제점을 방지하도록, 몸체부(110)와 링 부재(131) 사이에 탄성부재(132)를 구비하여, 몸체부(110)와 링 부재(131) 사이의 이격 간격을 적절히 유지할 수 있다.An elastic member 132 may be provided between the body 110 and the ring 131 so as to maintain the distance between the body 110 and the ring 131 properly.

상기 센서부(미도시)는 몸체부(110)에 장착되어 배관 내벽과의 이격 간격을 계속적으로 측정함으로써 배관 상태 변화를 감지하는 것이다.The sensor unit (not shown) is mounted on the body 110 and continuously measures a distance between the sensor unit and the inner wall of the pipe, thereby detecting a change in the pipe state.

즉, 배관이 직관인 경우 센서부(미도시)와 배관 내벽과의 이격 간격은 실질적으로 동일하게 유지되며, 배관이 곡관인 경우 회전 반경이 큰 바깥측 내벽과 센서부(미도시)와의 이격 간격은 좁혀지고, 회전 반경이 작은 내측 내벽과 센서부(미도시)와의 이격간격은 넓어진다. 이러한 이격 간격의 변화를 감지함으로써 센서부(미도시)는 대략적인 배관의 상태 변화를 감지할 수 있다. That is, when the pipe is straight, the gap between the sensor (not shown) and the inner wall of the pipe is kept substantially the same, and when the pipe is a bend, the gap between the outer wall and the sensor And the spacing between the inner side wall having a small turning radius and the sensor portion (not shown) is widened. By sensing such a change in the spacing distance, the sensor unit (not shown) can detect an approximate state change of the pipe.

여기서, 센서부(미도시)는 서로 등각으로 이격되는 복수개로 마련되어 각각의 센서부(미도시)와 배관의 여러 부위와의 이격 간격을 측정하도록 마련될 수 있다.Here, the sensor unit (not shown) may be provided to be spaced apart from each other at an equal angle, and may be provided to measure a separation distance between each sensor unit (not shown) and various portions of the pipe.

더 나아가, 센서부(미도시)는 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 승강운동 또는 하강운동을 하는지 여부를 감지할 수 있다.Further, the sensor unit (not shown) can detect whether the internal cleaning mobile robot 100 is lifting or lowering.

상기 제어부(미도시)는 센서부(미도시)로부터 배관의 상태 변화 정보를 제공받아 각각의 운동모듈(140)에서의 속도를 개별적으로 제어하는 것이다.The control unit (not shown) receives the state change information of the pipe from a sensor unit (not shown) and controls the speed of each motion module 140 individually.

즉, 상술한 것과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 곡관에 진입한 것을 센서부(미도시)를 통해 확인한 경우, 회전 반경이 큰 바깥측 내벽과 접촉하는 운동모듈(140)의 속도는 높이고, 회전 반경이 작은 내측 내벽과 접촉하는 운동모듈(140)의 속도는 낮춤으로써 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 안정적으로 곡관을 지나가도록 각각의 운동모듈(140)의 속도를 개별적으로 조절한다.That is, as described above, when the internal-cleaning mobile robot 100 according to the embodiment of the present invention confirms the entrance of the robot into the curved tube through the sensor unit (not shown), the robot 100 contacts the outer- The velocity of the motion module 140 is increased and the velocity of the motion module 140 contacting the inner inner wall having a smaller radius of rotation is lowered so that the robot 100 for cleaning the inner side of the pipe stably passes through the motion module 140 are individually adjusted.

더 나아가, 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 승강운동을 하는 경우, 각각의 운동모듈(140)의 속도를 동시에 증가시킬 수 있고, 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 하강운동을 하는 경우 각각의 운동모듈(140)의 속도를 동시에 감소시킬 수 있다. Furthermore, when the internal cleaning moving robot 100 moves up and down, the velocities of the respective motion modules 140 can be increased at the same time, and when the internal cleaning moving robot 100 of the pipe performs a descending motion The speed of each motion module 140 can be reduced at the same time.

지금부터는 상술한 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)의 일실시예의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of one embodiment of the above-described internal cleaning mobile robot 100 for a pipe will be described.

먼저, 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)의 이동 메카니즘에 대하여 설명한다.First, the movement mechanism of the internal cleaning mobile robot 100 of the piping according to one embodiment will be described.

각각의 운동모듈(140)은 각각의 구동부(141)를 통해 각각의 운동부(142)에 구동력을 전달함으로써 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)을 배관 내부에서 전진시킨다.Each of the motion modules 140 advances the inside cleaning mobile robot 100 of the pipe inside the pipe by transmitting the driving force to each of the motion portions 142 through the respective driving portions 141.

배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)이 주행하는 동안 센서부(미도시)는 계속적으로 배관 내벽과의 이격 간격을 측정한다.The sensor unit (not shown) continuously measures the separation distance from the inner wall of the pipe while the mobile robot 100 for cleaning the inside of the pipe runs.

여기서, 센서부(미도시)에 의해 측정되는 배관 내벽과의 이격 간격이 일정하게 유지되는 경우에는 특별한 사정이 없는 이상 제어부(미도시)를 통해 각각의 운동모듈(140)의 속도를 제어할 필요 없다.Here, in the case where the spacing distance from the inner wall of the pipe measured by the sensor unit (not shown) is kept constant, it is necessary to control the speed of each motion module 140 through a control unit (not shown) none.

다만, 센서부(미도시)에 의해 측정되는 배관 내벽과의 이격 간격이 변동하는 경우에는 센서부(미도시)를 통해 측정된 배관 내벽과의 이격 간격을 통해 배관의 상태 변화를 추정하고, 이러한 상태 변화에 대응되도록 각각의 운동모듈(140)의 속도를 개별적으로 조절한다.However, in the case where the spacing distance from the inner wall of the pipe measured by the sensor unit (not shown) varies, the state change of the pipe is estimated through the spacing distance from the inner wall of the pipe measured through the sensor unit And individually adjusts the speed of each motion module 140 to correspond to the state change.

한편, 제어부(미도시)는 배관 상태에 따라 각각의 운동모듈(140)에 요구되는 속도 데이터를 이미 분석하여 프로그램화될 수 있다. 예컨대, 배관이 곡관으로서 곡률이 30˚, 45˚ 또는 60˚ 일 경우마다 요구되는 운동모듈(140)들의 속도비를 미리 저장한 후, 제어부(미도시)를 통해 각각의 경우에 해당 됨을 판단하면 즉각적으로 이를 운동모듈(140)에 적용시킬 수 있다. Meanwhile, the control unit (not shown) may be programmed by analyzing the velocity data required for each motion module 140 according to the piping condition. For example, after the velocity ratios of the motion modules 140 required are preliminarily stored every time the pipe has a curvature of 30 °, 45 °, or 60 °, the control unit (not shown) determines that the velocity ratios are appropriate for the respective cases It can be immediately applied to the exercise module 140.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)의 청소 메카니즘에 대하여 설명한다.Next, the cleaning mechanism of the internal cleaning mobile robot 100 of the pipe according to the embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)의 전단에 장착된 제1 청소부(120)에 의해 배관 내벽에 부착된 이물질을 제거한다. The foreign substance attached to the inner wall of the pipe is removed by the first cleaning unit 120 mounted on the front end of the internal cleaning mobile robot 100 according to the embodiment of the present invention.

여기서, 제1 청소부(120)는 상술한 것과 같이 모터(125)에 의한 연결부(121)의 회전, 연결부(121) 상에서 축부(123)의 회동 및 축부(123) 상에서 브러쉬(124)의 회전을 구현함으로써 배관의 상태가 변화되더라도 안정적으로 배관 내부를 청소할 수 있다.The first cleaning unit 120 rotates the connection unit 121 by the motor 125 and the rotation of the shaft 123 on the connection unit 121 and the rotation of the brush 124 on the shaft 123, By implementing this, the inside of the pipe can be stably cleaned even if the state of the pipe is changed.

특히, 배관이 곡관인 경우, 브러쉬(124)의 회전을 통해 브러쉬(124)와 배관 내벽이 수직이 되도록 유지함으로써 브러쉬(124)를 전체적으로 이용할 수 있다.Particularly, when the pipe is a curved pipe, the brush 124 can be used as a whole by keeping the brush 124 and the inner wall of the pipe perpendicular to each other through the rotation of the brush 124.

도 4는 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇에서 제1 청소부의 청소 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 1에 따른 배관의 내부 청소용 이동 로봇에서 제2 청소부의 청소 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view schematically showing a cleaning area of the first cleaning part in the internal cleaning mobile robot of FIG. 1, FIG. 5 is a schematic view of the cleaning area of the second cleaning part in the internal cleaning mobile robot of FIG. Fig.

도 4 또는 도 5를 참조하면, 제1 청소부(120)를 통해 1차적으로 배관 내부를 청소한 후, 배관의 내부 청소용 이동 로봇(100)의 후단에 장착된 제2 청소부(130)를 통해 2차적으로 배관 내부를 청소한다.4 or 5, the inside of the pipe is firstly cleaned through the first cleaning part 120, and then the second cleaning part 130 installed at the rear end of the internal cleaning mobile robot 100 of the pipe Clean the inside of the piping.

여기서, 제1 청소부(120)와 제2 청소부(130)의 청소방식에 상이점이 존재하며, 도 4에 따라 제1 청소부(120)는 몸체부(110)의 움직임에 의해 배관 내벽을 나선방향을 따라 회전하면서 청소하기 때문에 청소되지 않는 영역이 형성될 수 있고, 이미 청소된 영역이라 할지라도 청소된 영역에서 이탈된 이물질이 다시 부착될 수 있으므로 도 5에 따라 제2 청소부(130)는 외주면이 배관 내벽과 접촉한 상태로 이동하기 때문에 배관 내벽을 전면적으로 청소할 수 있다.
4, the first cleaning unit 120 moves the inner wall of the pipe in the spiral direction by the movement of the body part 110. In other words, the first cleaning unit 120 and the second cleaning unit 130 5, the second cleaning unit 130 can clean the outer circumferential surface of the second cleaning unit 130 and the outer circumferential surface of the second cleaning unit 130, The inner wall of the pipe can be cleaned entirely because it moves in contact with the inner wall.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100: 배관의 내부 청소용 로봇 110: 몸체부
120: 제1 청소부 130: 제2 청소부
140: 운동모듈 100: robot for cleaning the inside of a pipe 110:
120: first cleaning part 130: second cleaning part
140: motion module

Claims (8)

몸체부;
일단은 상기 몸체부에 연결되되 타단은 상기 몸체부로부터 방사방향을 따라 연장되는 연결부와 상기 연결부 상에서 회동가능하게 장착되어 배관의 내부를 청소하는 브러쉬부를 포함하며, 상기 연결부는 상기 브러쉬부가 상기 배관의 내주면을 따라 이동하도록 상기 몸체부 상에서 상기 배관 내벽의 둘레방향을 따라 회전가능하게 마련되는 제 1 청소부;
복수개로 마련되며, 각각이 구동부와 상기 구동부로부터 방사방향을 따라 연장되며 상기 구동부에 의해 동력을 전달받아 상기 몸체부를 상기 배관의 내벽을 따라 이동시키는 운동부로 구비되는 운동모듈;
상기 배관 내벽과의 이격 간격을 측정함으로써 상기 배관 내벽의 상태 변화를 감지하는 센서부;
상기 센서부로부터 상기 배관 내벽의 상태 변화 정보를 제공받아 상기 복수개의 운동모듈을 개별적으로 제어하는 제어부; 및
상기 배관 내벽의 둘레방향을 따라 연결되며, 상기 배관 내벽과의 마찰력에 의해 이물질을 제거하는 링 부재를 포함하는 제 2 청소부를 포함하는데,
상기 제 1 청소부는 상기 몸체부의 전단에 형성되고, 상기 제 2 청소부는 상기 몸체부의 후단에 형성되는 배관의 내부 청소용 이동 로봇.A body portion;
Wherein the brush part is connected to the body part at one end and extends in a radial direction from the body part, and a brush part rotatably mounted on the connection part to clean the inside of the pipe, A first cleaning unit rotatably disposed on the body portion along the circumferential direction of the inner wall of the pipe so as to move along the inner circumferential surface;
A plurality of motion modules, each of which includes a driving unit and a motion unit that extends along the radial direction from the driving unit and receives power from the driving unit to move the body along the inner wall of the pipe;
A sensor unit for detecting a change in state of the inner wall of the pipe by measuring an interval between the pipe and the inner wall of the pipe;
A control unit for receiving state change information of the inner wall of the pipe from the sensor unit and separately controlling the plurality of motion modules; And
And a second cleaning part connected to the inner wall of the pipe along a circumferential direction and including a ring member for removing foreign matter by a friction force with the inner wall of the pipe,
Wherein the first cleaning part is formed at a front end of the body part, and the second cleaning part is formed at a rear end of the body part. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 운동모듈은 상기 몸체부의 전단측 외주면 및 후단측 외주면에 각각 마련되는 배관의 내부 청소용 이동 로봇.The method according to claim 1,
Wherein the motion module is provided on the outer peripheral surface on the front end side and the outer peripheral surface on the rear end side of the body portion, respectively. 제4항에 있어서,
상기 운동모듈은 복수개가 등각을 형성하며 이격배치되는 배관의 내부 청소용 이동 로봇.5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of motion modules are spaced apart from each other with an equal angle formed therebetween. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 링 부재는 상기 몸체부의 타단으로부터 소정 간격으로 이격 배치되며,
상기 제2 청소부는 상기 몸체부와 상기 링 부재의 이격 간격을 유지하도록 상기 몸체부와 상기 링 부재 사이에 마련되는 탄성부재;를 더 포함하는 배관의 내부 청소용 이동 로봇.The method according to claim 1,
Wherein the ring member is spaced apart from the other end of the body portion by a predetermined distance,
And the second cleaning unit further comprises an elastic member provided between the body part and the ring member so as to maintain a spacing between the body part and the ring member.
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