KR102277025B1 - Pipe inspection robot and pipe inspection method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무게와 부피가 감소되고, 효율적으로 배관 내부를 검사할 수 있는 배관 검사 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 배관 내부의 결함을 검사하는 배관 검사 로봇은, 길이방향으로 신장 가능한 지지 프레임, 상기 지지 프레임의 길이방향 일측 단부에 결합되며 복수의 제1 바퀴들을 갖는 제1 주행부, 및 상기 지지 프레임의 길이방향 타측 단부에 결합된 복수의 제2 바퀴들을 갖는 제2 주행부를 포함하고, 상기 제1 주행부는 자기력으로 결함을 검출하는 센서가 설치된 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 바퀴에는 상기 제1 바퀴를 회전시키는 구동 모터가 설치되어 자가 주행하는 상기 제1 주행부가 결함을 센싱할 수 있다.The present invention provides a pipe inspection apparatus capable of reducing the weight and volume and efficiently inspecting the inside of the pipe.
A pipe inspection robot for inspecting defects inside a pipe according to an aspect of the present invention includes a longitudinally extendable support frame, a first traveling part coupled to one end of the longitudinal direction of the support frame and having a plurality of first wheels, and a second traveling unit having a plurality of second wheels coupled to the other end in the longitudinal direction of the support frame, wherein the first traveling unit further comprises a sensor module installed with a sensor for detecting a defect by magnetic force, the first A driving motor for rotating the first wheel is installed in the wheel, so that the first driving unit that travels by itself may sense a defect.

Description

배관 검사 로봇 및 이를 이용한 배관 검사 방법{PIPE INSPECTION ROBOT AND PIPE INSPECTION METHOD USING THE SAME}A pipe inspection robot and a pipe inspection method using the same {PIPE INSPECTION ROBOT AND PIPE INSPECTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 배관 검사 로봇 및 배관 검사 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서 모듈을 갖는 배관 검사 로봇 및 배관 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe inspection robot and a pipe inspection method, and more particularly, to a pipe inspection robot and a pipe inspection method having a sensor module.

배관은 유체나 분체의 이동을 위한 밀폐된 통로를 제공하는 것이다. 이러한 배관은 지하에 매설되기도 하며 플랜트나 액상 및 분말 제품의 생산을 위한 공장 또는 건물 및 시설에 다양하게 설치된다.Piping is to provide a closed passage for the movement of fluid or powder. These pipes are sometimes buried underground and are installed in various ways in plants or factories or buildings and facilities for the production of liquid and powder products.

플랜트, 공장, 건물 및 시설에 설치되는 배관의 문제는 외부에서 검사하여 대부분 해결할 수 있다. 그러나, 지하에 매설되는 배관은, 대부분 전력선, 가스나 석유 또는 식수 및 하수 통로이다. 이러한 배관은 구간 별로 센서가 설치되어 자동으로 관리 통제된다. 배관에 문제가 생기는 경우 지상과 연결된 구간 별 출입구를 통해 검사를 수행하여 문제를 해결한다.Most of the problems of piping installed in plants, factories, buildings and facilities can be solved by external inspection. However, most of the pipes buried underground are power lines, gas or petroleum or drinking water and sewage passages. These pipes are automatically managed and controlled by installing sensors for each section. If there is a problem with the piping, the problem is solved by performing an inspection through the entrance for each section connected to the ground.

지하 매설 배관 중에는 구간 별로 검사가 쉽지 않으며, 외부에서 탐상하여 문제 구역을 찾기 어려운 경우가 있다. 이러한 경우에는 배관의 구경에 따라 작업자가 진입 탐사하여 문제점을 찾아 해결하기도 한다. 그러나 작업자의 진입이 어려운 환경을 갖는 배관과 구간 별로 관리 통제가 이루어지지 않는 배관의 경우에는 배관 검사 로봇을 투입하여 검사를 수행하고, 문제를 해결할 적절한 수단을 찾아야 한다.It is not easy to inspect by section among underground pipes, and there are cases where it is difficult to find problem areas by inspection from the outside. In this case, depending on the diameter of the pipe, the operator enters and explores to find and solve the problem. However, in the case of piping having an environment in which it is difficult for workers to enter and piping that is not managed and controlled by section, a pipe inspection robot is put in to perform the inspection, and appropriate means to solve the problem must be found.

기존의 배관 검사 로봇은, 여러 가지 비파괴 검사 기술을 사용하여 배관을 점검하고 있다. 즉 배관 검사 로봇에는, 초음파 탐상, 방사선 탐상, 자기누설탐상 등 다양한 비파괴 검사기술이 적용된다.Existing pipe inspection robots use various non-destructive inspection techniques to inspect pipes. That is, various non-destructive inspection technologies such as ultrasonic flaw detection, radiation flaw detection, and magnetic leak detection are applied to the pipe inspection robot.

수도관은 노후화로 인해 부식되어 두께가 얇아지거나 부식 지반의 변화로 인해 변형이 발생된다. 중구경 수도관은, 작업자의 투입이 어려우므로, 배관 검사 로봇에 의한 배관 검사가 작업성에서 편리하다.Water pipes are corroded due to aging and become thinner or deformed due to changes in the corroded ground. Since the medium-diameter water pipe is difficult for an operator to put in, the pipe inspection by the pipe inspection robot is convenient in terms of workability.

상수도관 배관 검사는 무단수와 단수 방식으로 나뉜다. 무단수 방식의 경우 카메라를 물 속에서 이동시켜서 배관을 상태를 검사하는 방식이 주로 사용된다. 해당 방식의 경우에는 육안 식별 가능한 부식과 큰 구멍을 확인할 수 있지만, 수명 진단을 위한 균열, 결함을 측정하는 것이 쉽지 않다. 단수 방식의 경우에는 다양한 비파괴 검사 장비를 활용할 수 있기 때문에 무단수 방식보다 정밀하게 검사할 수 있으며, 배관의 수명을 예측할 수 있다.Water supply pipe inspection is divided into uninterrupted water and shut-off methods. In the case of the stepless water method, the method of inspecting the condition of the pipe by moving the camera in the water is mainly used. In the case of this method, visible corrosion and large holes can be identified, but it is not easy to measure cracks and defects for life diagnosis. In the case of the single method, various non-destructive testing equipment can be used, so it can be inspected more precisely than the stepless method and the life of the pipe can be predicted.

그러나 종래의 비파괴 검사 로봇은 원통형상으로 이루어져서 관 내부를 검사하였다. 원통 형상으로 이루어진 로봇은 무게가 무겁고 관경 변화에 대응하기가 어려운 단점을 갖는다. 또한, 로봇을 원주 방향으로 이동시켜서 검사한 후에 다시 직선방향으로 이동시켜서 점진적으로 검사하는 경우에는 회전 운동과 직선 운동이 교대로 이루어져서 검사 속도가 느리고, 회전 운동을 위한 구동 수단과 직선 운동을 위한 구동 수단을 구비해야 하므로 무게와 부피가 증가하는 문제가 있다. 특히 별도의 견인 장치를 이용하여 센서 모듈을 이동시키는 로봇은 무게와 부피가 크고 이동속도가 느린 문제가 있다.However, the conventional non-destructive inspection robot has a cylindrical shape and inspects the inside of the tube. A robot having a cylindrical shape has a disadvantage in that it is heavy and it is difficult to respond to a change in diameter. In addition, when the robot is moved in the circumferential direction and inspected and then moved in a linear direction again to conduct a gradual inspection, the rotational and linear motions are alternately made, so the inspection speed is slow, and the driving means for rotational motion and the driving for linear motion Since the means must be provided, there is a problem in that the weight and volume increase. In particular, a robot that moves a sensor module using a separate traction device has a problem in that it has a large weight and volume and a slow movement speed.

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 무게와 부피가 감소되고, 효율적으로 배관 내부를 검사할 수 있는 배관 검사 장치를 제공한다.Based on the technical background as described above, the present invention provides a pipe inspection apparatus capable of reducing the weight and volume and efficiently inspecting the inside of the pipe.

본 발명의 일 측면에 따른 배관 내부의 결함을 검사하는 배관 검사 로봇은, 길이방향으로 신장 가능한 지지 프레임, 상기 지지 프레임의 길이방향 일측 단부에 결합되며 복수의 제1 바퀴들을 갖는 제1 주행부, 및 상기 지지 프레임의 길이방향 타측 단부에 결합된 복수의 제2 바퀴들을 갖는 제2 주행부를 포함하고, 상기 제1 주행부는 자기력으로 결함을 검출하는 센서가 설치된 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 바퀴에는 상기 제1 바퀴를 회전시키는 구동 모터가 설치되어 자가 주행하는 상기 제1 주행부가 결함을 센싱할 수 있다.A pipe inspection robot for inspecting defects inside a pipe according to an aspect of the present invention includes a longitudinally extendable support frame, a first traveling part coupled to one end of the longitudinal direction of the support frame and having a plurality of first wheels, and a second traveling unit having a plurality of second wheels coupled to the other end in the longitudinal direction of the support frame, wherein the first traveling unit further comprises a sensor module installed with a sensor for detecting a defect by magnetic force, the first A driving motor for rotating the first wheel is installed in the wheel, so that the first driving unit that travels by itself may sense a defect.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 바퀴와 상기 제2 바퀴는 서로 반대 방향으로 경사지게 배치될 수 있다.The first wheel and the second wheel according to an aspect of the present invention may be disposed to be inclined in opposite directions to each other.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 주행부는 상기 센서 모듈 및 상기 제1 바퀴를 지지하는 주행 프레임과 상기 주행 프레임에 고정되며 상기 제1 바퀴의 경사 각도를 제어하는 틸팅 모터를 더 포함할 수 있다.The first traveling unit according to an aspect of the present invention may further include a traveling frame supporting the sensor module and the first wheel, and a tilting motor fixed to the traveling frame and controlling an inclination angle of the first wheel. .

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 주행부와 상기 제2 주행부는 상기 배관 내부에서 나선 방향으로 이동할 수 있다.The first traveling unit and the second traveling unit according to an aspect of the present invention may move in a spiral direction inside the pipe.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 지지 프레임에는 제어 박스가 회전 가능하게 결합되며, 상기 제어 박스의 중심에서 벗어나 편심되게 상기 지지 프레임에 결합되어, 상기 제어 박스는 주행 시에 자중에 의하여 중력방향으로 세워져 설치될 수 있다.A control box is rotatably coupled to the support frame according to an aspect of the present invention, and is coupled to the support frame eccentrically away from the center of the control box, so that the control box is erected in the gravity direction by its own weight during driving. can be installed.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 박스에는 상기 제어 박스의 높이방향에 대하여 경사진 가이드 막대가 설치되고, 상기 가이드 막대에는 상기 배관의 내면과 맞닿아 회전하는 가이드 휠이 설치될 수 있다.A guide rod inclined with respect to the height direction of the control box may be installed in the control box according to an aspect of the present invention, and a guide wheel rotating in contact with the inner surface of the pipe may be installed in the guide rod.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 가이드 휠에는 주행거리를 측정하는 주행거리측정 센서가 연결 설치될 수 있다.A mileage measuring sensor for measuring a mileage may be connected to the guide wheel according to an aspect of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 박스는 자중에 의하여 상기 지지 프레임에 대하여 회전하며, 상기 가이드 막대는 주행 중에 중력방향을 기준으로 하부로 경사지게 배치될 수 있다.The control box according to an aspect of the present invention rotates with respect to the support frame by its own weight, and the guide bar may be disposed to be inclined downward with respect to the direction of gravity while driving.

본 발명의 일 측면에 따른 배관 검사 방법은, 상기 제1 주행부의 제1 바퀴와 상기 제2 주행부의 제2 바퀴를 배관의 둘레방향에 대하여 서로 다른 방향으로 경사지게 배치하여 상기 제1 주행부와 상기 제2 주행부가 상기 배관 내부를 나선방향으로 이동하면서 제1 주행부에 설치된 센서 모듈을 이용하여 결함을 검사할 수 있다.In the pipe inspection method according to an aspect of the present invention, a first wheel of the first traveling unit and a second wheel of the second traveling unit are arranged to be inclined in different directions with respect to a circumferential direction of a pipe, so that the first traveling unit and the A defect may be inspected using a sensor module installed in the first traveling unit while the second traveling unit moves in a spiral direction inside the pipe.

본 발명의 일 측면에 따른 배관 검사 방법은, 상기 제1 주행부와 상기 제2 주행부의 주행 시에, 상기 지지 프레임은 회전 운동하며, 상기 지지 프레임에 편심되게 설치된 제어 박스와 상기 제어 박스에 설치된 가이드 막대와 상기 가이드 막대에 설치되어 상기 배관의 내면과 맞닿는 가이드 휠은 직선 운동할 수 있다.In the pipe inspection method according to an aspect of the present invention, when the first traveling unit and the second traveling unit are traveling, the support frame rotates, and the control box installed eccentrically on the support frame and the control box are installed in the control box The guide rod and the guide wheel installed on the guide rod and in contact with the inner surface of the pipe may move in a straight line.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 배관 검사 장치는 제1 주행부가 센서 모듈과 구동 모터를 포함하므로 작은 부피와 무게를 가지면서 배관 내경의 변화에 대응하여 효율적으로 배관 내부를 검사할 수 있다.As described above, in the pipe inspection apparatus according to an aspect of the present invention, since the first driving unit includes a sensor module and a driving motor, it is possible to efficiently inspect the inside of the pipe in response to a change in the inner diameter of the pipe while having a small volume and weight. .

또한, 별도의 직선 운동을 위한 장치 없이 경사지게 배치된 바퀴가 호를 그리면서 나선방향으로 회전하면서 이동하므로 무게와 부피를 최소화하고 효율적으로 배관 내부를 검사할 수 있다.In addition, since the inclined wheels rotate in the spiral direction while drawing an arc without a separate linear motion device, the weight and volume can be minimized and the inside of the pipe can be efficiently inspected.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 주행부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇이 배관 내에 세워져 설치된 상태를 나타낸 도면이며, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇의 지지 프레임이 회전한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a first driving unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating a pipe inspection robot according to an embodiment according to an embodiment of the present invention.
5A is a view showing a state in which the pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention is erected in a pipe, and FIG. 5B is a view showing a state in which the support frame of the pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention is rotated. .
6 is a view for explaining a pipe inspection method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 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 발명에서, '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. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'comprising' or 'having' are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 검사 로봇에 대해서 설명한다.Hereinafter, a pipe inspection robot according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 주행부를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention It is a perspective view showing the first traveling part according to the.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 배관 검사 로봇(100)은 지지 프레임(110), 제1 주행부(130), 제2 주행부(140), 제어 박스(121, 123), 가이드 막대(161)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 배관 검사 로봇(100)은 상수도관 등의 배관의 내부에 삽입되며 배관 내부를 주행하면서 배관 내부 상태를 검사한다.1 to 3 , the pipe inspection robot 100 according to the first embodiment includes a support frame 110 , a first travel unit 130 , a second travel unit 140 , and a control box ( 121 and 123 ), and a guide rod 161 . The pipe inspection robot 100 according to the present embodiment is inserted into a pipe, such as a water supply pipe, and inspects the internal state of the pipe while driving inside the pipe.

지지 프레임(110)은 길게 이어진 막대 형상으로 이루어지며, 중앙에 배치된 메인 실린더(112)에 대하여 2개의 실린더 로드(114)가 이동 가능하게 결합되다. 이에 따라 지지 프레임(110)은 배관의 내경 변화에 대응하여 신축될 수 있다.The support frame 110 is made of a long rod shape, and the two cylinder rods 114 are movably coupled to the main cylinder 112 disposed in the center. Accordingly, the support frame 110 may be expanded or contracted in response to a change in the inner diameter of the pipe.

지지 프레임(110)의 길이방향 일측 단부에는 제1 주행부(130)가 결합되고, 지지 프레임(110)의 길이방향 타측 단부에는 제2 주행부(140)가 결합될 수 있다. 제1 주행부(130)는 주행 지지대(133), 제1 바퀴(134)와 제1 바퀴(134)를 회전시키는 구동 모터(136), 제1 바퀴(134)의 경사각을 제어하는 틸팅 모터(135), 결함을 센싱하는 센서 모듈(170)을 포함할 수 있다. 제1 주행부(130)는 지지 프레임(110)에 힌지부(165)를 매개로 롤링 가능하게 설치될 수 있다. The first traveling unit 130 may be coupled to one end of the support frame 110 in the longitudinal direction, and the second traveling unit 140 may be coupled to the other end in the longitudinal direction of the supporting frame 110 . The first driving unit 130 includes a driving support 133 , a driving motor 136 for rotating the first wheel 134 and the first wheel 134 , and a tilting motor for controlling an inclination angle of the first wheel 134 ( 135), it may include a sensor module 170 for sensing a defect. The first traveling unit 130 may be installed in the support frame 110 to be rollable via the hinge unit 165 .

주행 지지대(133)는 구동 모터(136), 틸팅 모터(135), 및 제1 바퀴(134)를 지지하고, 지지 프레임(110)에 힌지부(165)를 매개로 결합된다. 틸팅 모터(135)는 주행 지지대(133)에 고정 설치되어 제1 바퀴(134)를 지지 프레임(110)의 중심을 지나는 가상의 평면에 대하여 경사지도록 제어한다. 틸팅 모터(135)는 제1 바퀴(134)의 경사각을 제어하여 이에 따라 틸팅 모터(135)에 의하여 나선 운동의 간격이 조절될 수 있다.The traveling support 133 supports the driving motor 136 , the tilting motor 135 , and the first wheel 134 , and is coupled to the support frame 110 via a hinge part 165 . The tilting motor 135 is fixedly installed on the traveling support 133 to control the first wheel 134 to be inclined with respect to an imaginary plane passing through the center of the support frame 110 . The tilting motor 135 may control the inclination angle of the first wheel 134 so that the interval of the helical motion may be adjusted by the tilting motor 135 accordingly.

구동 모터(136)는 제1 바퀴(134)를 회전시켜서 배관 검사 로봇(100)을 이동시킨다. 센서 모듈(170)은 자기력으로 결함을 검출하는 복수의 센서(171)를 포함하며, 센서(171)는 홀 센서(hall sensor)로 이루어질 수 있다. 센서 모듈(170)은 넓은 면적을 한번에 검사할 수 있도록 복수의 센서(171)를 포함할 수 있다. 제1 바퀴(134)는 센서 모듈(170)의 모서리와 인접하게 배치될 수 있으며, 센서 모듈(170)은 제1 바퀴들(134) 사이의 중심 부분에 위치할 수 있다. The driving motor 136 moves the pipe inspection robot 100 by rotating the first wheel 134 . The sensor module 170 includes a plurality of sensors 171 that detect defects by magnetic force, and the sensor 171 may be formed of a hall sensor. The sensor module 170 may include a plurality of sensors 171 to inspect a large area at once. The first wheel 134 may be disposed adjacent to a corner of the sensor module 170 , and the sensor module 170 may be positioned at a central portion between the first wheels 134 .

본 실시예와 같이 제1 주행부(130)가 센서 모듈(170)과 제1 바퀴(134)와 구동 모터(136)를 포함하면 센서 모듈(170)을 갖는 제1 주행부(130)가 자력으로 주행하면서 결함을 센싱할 수 있다. 이에 따라 별도의 견인 장치가 필요 없으므로 부피 및 무게를 최소화할 수 있다. 또한 틸팅 모터(135)를 포함하므로 제1 바퀴(134)의 경사각을 보다 용이하게 조절하면서 로봇의 이동 방향을 제어할 수 있다.As in the present embodiment, when the first driving unit 130 includes the sensor module 170 , the first wheel 134 and the driving motor 136 , the first driving unit 130 having the sensor module 170 is magnetic. faults can be detected while driving. Accordingly, since a separate towing device is not required, the volume and weight can be minimized. In addition, since the tilting motor 135 is included, the moving direction of the robot can be controlled while more easily adjusting the inclination angle of the first wheel 134 .

제1 주행부(130)는 주행 지지대(133)의 측면에 회전 가능하게 결합된 제1 링크부재(151)와 제1 링크부재(151)에 회전 가능하게 결합된 연결 링크부재(152)와 연결 링크부재(152)에 회전 가능하게 결합된 제2 링크부재(153) 및 제2 링크부재(153)의 길이방향 단부에 회전 가능하게 결합된 보조 바퀴(154)를 포함할 수 있다. The first traveling unit 130 is connected to a first link member 151 rotatably coupled to the side surface of the traveling support 133 and a connection link member 152 rotatably coupled to the first link member 151 . A second link member 153 rotatably coupled to the link member 152 and an auxiliary wheel 154 rotatably coupled to the longitudinal end of the second link member 153 may be included.

제1 링크부재(151)는 굴곡된 막대로 이루어지며, 길이방향 일측 단부는 주행 지지대(133)에 힌지 결합되고 길이방향 타측 단부는 자유단으로 이루어진다. 연결 링크부재(152)는 대략 H형상으로 이루어지며, 길이방향 일측 단부가 제1 링크부재(151)의 굴곡된 부분에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측 단부가 제2 링크부재(153)에 결합된다. 제2 링크부재(153)는 V자 형상으로 굴곡된 막대로 이루어지며, 제2 링크부재(153)의 길이방향 일측 단부는 연결 링크부재에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측 단부에는 보조 바퀴(154)가 설치될 수 있다. 또한, 제2 링크부재(153)에서 굴곡된 부분은 주행 지지대(133)에 힌지 결합된다.The first link member 151 is made of a curved bar, one end of the longitudinal direction is hinged to the traveling support 133, and the other end of the longitudinal direction is made of a free end. The connecting link member 152 has an approximately H-shape, one end in the longitudinal direction is rotatably coupled to the bent portion of the first link member 151 , and the other end in the longitudinal direction is connected to the second link member 153 . are combined The second link member 153 is made of a bar bent in a V-shape, one end of the second link member 153 in the longitudinal direction is rotatably coupled to the connecting link member, and an auxiliary wheel ( 154) may be installed. In addition, the bent portion of the second link member 153 is hinged to the traveling support 133 .

보조 바퀴(154)는 센서 모듈(170)의 전방에 설치되어 제1 주행부(130)가 안정적으로 이동할 수 있도록 가이드한다. 보조 바퀴(154)는 지지 프레임(110)의 중심을 지나는 가상의 평면에 대하여 수직으로 배치되며, 보조 바퀴(154)와 제1 바퀴(134)는 서로 경사지게 배치될 수 있다. The auxiliary wheel 154 is installed in front of the sensor module 170 to guide the first driving unit 130 to move stably. The auxiliary wheel 154 is vertically disposed with respect to an imaginary plane passing through the center of the support frame 110 , and the auxiliary wheel 154 and the first wheel 134 may be disposed to be inclined to each other.

제1 링크부재(151)의 자유단을 주행 지지대(133)에서 상승시키면 연결 링크부재(152)와 제2 링크부재(153)가 회전하면서 보조 바퀴(154)가 하부로 이동할 수 있다. 또한, 배관 내에 이물질이 있는 경우에는 제2 링크부재(153)가 회전하면서 보조 바퀴(154)가 아래로 이동할 수 있다. When the free end of the first link member 151 is raised from the traveling support 133 , the auxiliary wheel 154 may move downward while the connecting link member 152 and the second link member 153 rotate. In addition, when there is a foreign material in the pipe, the auxiliary wheel 154 may move downward while the second link member 153 rotates.

한편, 제2 주행부(140)는 주행 지지대(143), 제2 바퀴(144)와 제2 바퀴(144)를 회전시키는 구동 모터(146), 제2 바퀴(144)의 경사각을 제어하는 틸팅 모터(145), 결함을 센싱하는 센서 모듈(170)을 포함할 수 있다. 제2 주행부(140)는 지지 프레임(110)에 힌지부(118)를 매개로 롤링 가능하게 설치될 수 있다. Meanwhile, the second driving unit 140 includes a driving support 143 , a driving motor 146 for rotating the second wheel 144 and the second wheel 144 , and a tilting angle for controlling the inclination angle of the second wheel 144 . The motor 145 may include a sensor module 170 for sensing a defect. The second traveling unit 140 may be installed in the support frame 110 to be rollable via the hinge unit 118 .

주행 지지대(143)는 구동 모터(146), 틸팅 모터(145), 및 제2 바퀴(144)를 지지하고, 지지 프레임(110)에 힌지부(118)를 매개로 결합된다. 틸팅 모터(145)는 주행 지지대(143)에 고정 설치되어 제2 바퀴(144)를 지지 프레임(110)의 중심을 지나는 가상의 평면에 대하여 경사지도록 제어한다. 틸팅 모터(145)는 제1 바퀴(144)의 경사각을 제어하여 이에 따라 틸팅 모터(145)에 의하여 나선 운동의 간격이 조절될 수 있다.The traveling support 143 supports the driving motor 146 , the tilting motor 145 , and the second wheel 144 , and is coupled to the support frame 110 via a hinge part 118 . The tilting motor 145 is fixedly installed on the traveling support 143 to control the second wheel 144 to be inclined with respect to a virtual plane passing through the center of the support frame 110 . The tilting motor 145 may control the inclination angle of the first wheel 144 so that the interval of the helical motion may be adjusted by the tilting motor 145 accordingly.

구동 모터(146)는 제2 바퀴(144)를 회전시켜서 배관 검사 로봇(100)을 이동시킨다. 센서 모듈(170)은 자기력으로 결함을 검출하는 복수의 센서(171)를 포함하며, 센서(171)는 홀 센서(hall sensor)로 이루어질 수 있다. 센서 모듈(170)은 넓은 면적을 한번에 검사할 수 있도록 복수의 센서(171)를 포함할 수 있다. 제2 바퀴(144)는 센서 모듈(170)의 모서리와 인접하게 배치될 수 있으며, 센서 모듈(170)은 제2 바퀴들(144) 사이의 중심 부분에 위치할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 센서 모듈(170)은 제1 주행부(130)에만 설치되고, 제2 주행부(140)에는 설치되지 않을 수도 있다. 이 경우, 제2 주행부(140)는 주행 기능만 갖고 센싱 기능은 갖지 않는다. 또한, 제2 주행부(140)는 제1 주행부와 동일하게 제1 링크부재(151), 연결 링크부재(152), 제2 링크부재(153) 및 보조 바퀴(154)를 포함할 수 있다. The driving motor 146 rotates the second wheel 144 to move the pipe inspection robot 100 . The sensor module 170 includes a plurality of sensors 171 that detect defects by magnetic force, and the sensor 171 may be formed of a hall sensor. The sensor module 170 may include a plurality of sensors 171 to inspect a large area at once. The second wheel 144 may be disposed adjacent to a corner of the sensor module 170 , and the sensor module 170 may be positioned at a central portion between the second wheels 144 . However, the present invention is not limited thereto, and the sensor module 170 may be installed only in the first traveling unit 130 , and may not be installed in the second traveling unit 140 . In this case, the second driving unit 140 has only a driving function and does not have a sensing function. In addition, the second traveling unit 140 may include a first link member 151 , a connecting link member 152 , a second link member 153 , and an auxiliary wheel 154 in the same manner as the first traveling unit. .

도 4에 도시된 바와 같이 제1 바퀴(134)와 제2 바퀴(144)는 서로 반대방향으로 경사지게 배치되는데, 제1 바퀴(134)는 지지 프레임(110)의 중심을 지나는 가상의 평면(FS1)에 대하여 제1 방향으로 제1 각도(A1)로 경사지게 배치되며, 제2 바퀴(144)는 지지 프레임(110)의 중심을 지나는 가상의 평면(FS1)에 대하여 제2 방향으로 제2 각도(A2)로 경사지게 배치된다. 제1 각도(A1)는 제1 바퀴(134)의 폭방향 중심을 지나는 선과 가상의 평면(FS1)이 이루는 각도이며, 제2 각도(A2)의 폭방향 중심을 지나나는 선과 제2 바퀴(144)가 이루는 각도이다. 여기서 제1 방향과 제2 방향은 서로 반대방향으로 이루어질 수 있으며, 제1 각도(A1)와 제2 각도(A2)의 값은 동일할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the first wheel 134 and the second wheel 144 are disposed to be inclined in opposite directions to each other, and the first wheel 134 is an imaginary plane FS1 passing through the center of the support frame 110 . ) is inclined at a first angle A1 in the first direction, and the second wheel 144 is disposed at a second angle in the second direction with respect to an imaginary plane FS1 passing through the center of the support frame 110 . A2) is inclined. The first angle A1 is an angle between a line passing through the center of the width direction of the first wheel 134 and the virtual plane FS1, and a line passing through the center of the width direction of the second angle A2 and the second wheel 144 ) is the angle formed by Here, the first direction and the second direction may be opposite to each other, and the values of the first angle A1 and the second angle A2 may be the same.

이와 같이 제1 바퀴(134)와 제2 바퀴(144)가 서로 반대 방향으로 경사지게 배치되면 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)가 배관 내부를 나선 방향으로 이동하면서 배관 내부를 검사할 수 있다. 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)가 나선 방향으로 이동하면서 결함을 검출하면 직선 방향으로 이동하기 위한 장치가 필요하지 않으며, 회전 구동만으로 전방으로 이동하면서 배관 내부를 연속적으로 검사할 수 있다.As such, when the first wheel 134 and the second wheel 144 are disposed to be inclined in opposite directions to each other, the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 move inside the pipe in a helical direction while moving the inside of the pipe. can be inspected. If a defect is detected while the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 move in the spiral direction, a device for moving in a straight direction is not required, and the inside of the pipe is continuously inspected while moving forward only by rotational driving. can do.

도 1에 도시된 바와 같이 지지 프레임(110)에는 제어 박스(121, 123)가 설치될 수 있으며, 제어 박스(121, 123)는 지지 프레임(110)의 전방과 후방에 각각 설치된다. 제어 박스(121, 123)는 지지 프레임(110)에 회전 가능하게 결합되는데, 제어 박스(121, 123)는 지지 프레임(110)에서 돌출 형성된 연결 브라켓(115)을 매개로 지지 프레임(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제어 박스(121, 123)는 연결 브라켓(115)에 고정되고, 연결 브라켓(115)이 지지 프레임(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 제어 박스(121, 123)가 연결 브라켓(115)에 회전 가능하게 결합될 수도 있다.As shown in FIG. 1 , control boxes 121 and 123 may be installed in the support frame 110 , and the control boxes 121 and 123 are installed in front and rear of the support frame 110 , respectively. The control boxes 121 and 123 are rotatably coupled to the support frame 110 , and the control boxes 121 and 123 are connected to the support frame 110 via a connection bracket 115 protruding from the support frame 110 . It may be rotatably coupled. The control boxes 121 and 123 are fixed to the connection bracket 115 , the connection bracket 115 may be rotatably coupled to the support frame 110 , and the control boxes 121 and 123 are the connection bracket 115 . may be rotatably coupled to the

제어 박스(121, 123)는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 제어 박스(121, 123)의 내부에는 배터리, 회로 기판 등 다양한 전장 부품들이 설치될 수 있다. 각각의 제어 박스(121, 123)에는 전방의 장애물을 파악하고, 배관의 변형 여부를 탐지하는 라이다 센서(125)가 설치될 수 있다. 라이다 센서(125)는 배관 검사 로봇(100)의 길이방향 중앙에 배치되는데, 이에 따라 라이다 센서는 로봇의 중심이 배관의 중심과 일치하는지 여부를 검사할 수 있다. The control boxes 121 and 123 are formed in a box shape having an inner space, and various electrical components such as a battery and a circuit board may be installed inside the control boxes 121 and 123 . Each of the control boxes 121 and 123 may be provided with a lidar sensor 125 for detecting an obstacle in front and detecting whether a pipe is deformed. The lidar sensor 125 is disposed in the longitudinal center of the pipe inspection robot 100, and accordingly, the lidar sensor may inspect whether the center of the robot coincides with the center of the pipe.

또한 제어 박스(121, 123)에는 배관 상태를 육안으로 확인하기 위한 카메라(126)가 설치될 수 있다. 라이다 센서(125)와 카메라(126)는 일측 제어 박스에서 전방을 향하는 면에 설치되고, 타측 제어 박스에서 후방을 향하는 면에 설치되며, 이에 따라 작업자는 주행방향을 기준으로 전방 후방을 모두 감시할 수 있다.In addition, the control boxes 121 and 123 may be provided with a camera 126 for visually checking the state of the piping. The lidar sensor 125 and the camera 126 are installed on the front-facing surface in one control box and on the rear-facing surface in the other control box, and accordingly, the operator monitors both the front and rear based on the driving direction. can do.

또한, 연결 브라켓(115)은 제어 박스(121, 123)의 중심에서 벗어나 편심되게 제어 박스(121, 123)에 결합되는데, 연결 브라켓(115)은 제어 박스(121, 123)의 중심보다 더 상부에서 제어 박스에 결합될 수 있다. 이에 따라 In addition, the connection bracket 115 is coupled to the control boxes 121 and 123 eccentrically away from the center of the control boxes 121 and 123, and the connection bracket 115 is higher than the center of the control boxes 121 and 123. can be coupled to the control box. Accordingly

제어 박스(121, 123)는 연결 브라켓(115)을 매개로 지지 프레임(110)에 편심되게 설치되어, 제어 박스(121, 123)는 자중에 의하여 지지 프레임(110)에 대하여 회전할 수 있으며, 이에 따라 제어 박스(121, 123)는 주행 시에 자중에 의하여 중력방향으로 세워져 설치되며, 제어 박스(121, 123)의 높이 방향은 항상 중력방향과 평행할 수 있다.The control boxes 121 and 123 are eccentrically installed on the support frame 110 via the connection bracket 115, and the control boxes 121 and 123 can rotate with respect to the support frame 110 by their own weight, Accordingly, the control boxes 121 and 123 are erected in the direction of gravity by their own weight during driving, and the height direction of the control boxes 121 and 123 may always be parallel to the direction of gravity.

즉, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 배관 검사 로봇(100)은 나선 운동하는 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)에 의하여 배관(10) 내에서 회전하게 된다. 이에 따라 지지 프레임(110)도 함께 회전하는데, 지지 프레임(110)이 회전하더라도 제어 박스(121, 123)는 배관(10)에 대하여 회전하지 않으며 중력에 의하여 하부로 처지도록 설치된다. That is, as shown in FIGS. 5A and 5B , the pipe inspection robot 100 is rotated in the pipe 10 by the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 helically moving. Accordingly, the support frame 110 also rotates. Even when the support frame 110 rotates, the control boxes 121 and 123 do not rotate with respect to the pipe 10 and are installed to sag downward by gravity.

지지 프레임(110)이 회전하여도 제어 박스(121, 123)가 회전하지 않으면 라이다 센서를 이용하여 보다 쉽게 배관 상태를 검사할 수 있다. 만약, 라이다 센서(125)와 카메라(126)가 지지 프레임(110)과 함께 회전하면 배관 내부의 정확한 형상을 파악하기 어려운 심각한 문제가 발생한다.Even when the support frame 110 rotates, if the control boxes 121 and 123 do not rotate, the piping condition can be more easily inspected using a lidar sensor. If the lidar sensor 125 and the camera 126 rotate together with the support frame 110 , a serious problem occurs in that it is difficult to determine the exact shape of the inside of the pipe.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 제어 박스(121)에는 가이드 막대(161)가 설치된다. 가이드 막대(161)는 제어 박스(121)의 높이방향에 대하여 경사지게 배치되며, 가이드 막대(161)에는 배관의 내면과 맞닿아 회전하는 가이드 휠(162)이 설치된다. 이에 따라 가이드 막대(161)에 의하여 배관 검사 로봇(100)이 안정적인 자세를 유지할 수 있다. 가이드 휠(162)에는 배관 검사 로봇(100)의 주행 거리를 측정할 수 있는 주행거리측정 센서(165)가 연결 설치될 수 있다. 주행거리측정 센서(165)는 오도미터(odometer)로 이루어질 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2 , a guide bar 161 is installed in one control box 121 . The guide rod 161 is inclined with respect to the height direction of the control box 121, and the guide wheel 162 which rotates in contact with the inner surface of the pipe is installed in the guide rod 161. Accordingly, the pipe inspection robot 100 may maintain a stable posture by the guide rod 161 . A mileage measurement sensor 165 capable of measuring the travel distance of the pipe inspection robot 100 may be connected to the guide wheel 162 . The odometer sensor 165 may be formed of an odometer.

가이드 막대(161)는 배관의 내경 변화에 대응할 수 있도록 신축 가능하게 형성될 수 있다. 제어 박스(121)의 양쪽 측면에 하부로 경사지게 가이드 막대(161)가 각각 형성된다. 가이드 막대(161)는 제어 박스(121, 123)와 결합되므로 지지 프레임(110)과 함께 회전하지 않고 주행 중에 항상 중력방향을 기준으로 항상 하부로 경사지게 배치된다. 이에 따라 배관 검사 로봇(100)의 주행 시에 지지 프레임(110)은 배관(10)에 대하여 회전 운동하면서 전진하며, 제어 박스(121, 123), 가이드 막대(161), 및 가이드 휠(162)은 배관(10)에 대하여 직선 운동할 수 있다.The guide rod 161 may be formed to be stretchable so as to respond to a change in the inner diameter of the pipe. Guide rods 161 are formed on both sides of the control box 121 to be inclined downward, respectively. Since the guide rod 161 is coupled to the control boxes 121 and 123, it is not rotated together with the support frame 110 and is always inclined downward with respect to the direction of gravity while driving. Accordingly, when the pipe inspection robot 100 is running, the support frame 110 moves forward while rotating with respect to the pipe 10 , and the control boxes 121 and 123 , the guide rod 161 , and the guide wheel 162 . can move linearly with respect to the pipe (10).

만약 가이드 막대(161)가 지지 프레임(110)과 함께 회전하면 가이드 휠(162)도 나선 방향으로 이동하게 되고 이에 따라 주행거리측정 센서(165)는 정확한 이동 거리를 측정할 수 없는 문제가 발생한다. 그러나 지지 프레임(110)이 배관에 대하여 회전할 때, 가이드 막대(161)가 배관에 대하여 회전하지 않도록 설치되면 지지 프레임(110)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 가이드 휠(162)은 나선방향으로 이동하지 않고 직선 방향으로 이동하여 주행거리를 확실하게 측정할 수 있다.If the guide rod 161 rotates together with the support frame 110, the guide wheel 162 also moves in a spiral direction, and accordingly, the odometer sensor 165 cannot measure the exact moving distance. . However, when the support frame 110 rotates with respect to the pipe, if the guide rod 161 is installed so as not to rotate with respect to the pipe, it is possible to support the support frame 110 more stably, as well as the guide wheel 162 The travel distance can be reliably measured by moving in a linear direction without moving in a spiral direction.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 방법에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다. Hereinafter, a pipe inspection method according to an embodiment of the present invention will be described. 6 is a view for explaining a pipe inspection method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 배관 검사 방법은 제1 주행부(130)의 제1 바퀴(134)와 제2 주행부(140)의 제2 바퀴(144)를 배관(10)의 둘레방향에 대하여 서로 다른 방향으로 경사지게 배치하여 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)가 배관(10) 내부를 나선방향으로 이동하면서 결함을 검사할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 6 , the pipe inspection method according to the present embodiment includes the first wheel 134 of the first traveling unit 130 and the second wheel 144 of the second traveling unit 140 . By disposing inclined in different directions with respect to the circumferential direction of the pipe 10 , the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 may be inspected for defects while moving in the spiral direction inside the pipe 10 .

본 실시예에 따른 배관 검사 방법은 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)가 나선방향으로 이동하면서 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)에 설치된 센서 모듈(170)을 이용하여 배관을 결함을 검사한다. 제1 주행부(130)는 나선형으로 이동하면서 제1 영역(DS1)을 검사하고, 제2 주행부(140)는 나선형으로 이동하면서 제1 영역(DS1) 사이에 형성되는 제2 영역(DS2)을 검사할 수 있다. 여기서, 제1 영역(DS1)과 제2 영역(DS2)은 중첩될 수도 있다.In the pipe inspection method according to the present embodiment, the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 move in a spiral direction while the sensor module ( 170) to inspect the piping for defects. The first driving unit 130 inspects the first region DS1 while moving spirally, and the second driving unit 140 moves in a spiral manner and a second region DS2 formed between the first regions DS1 . can be inspected. Here, the first area DS1 and the second area DS2 may overlap.

이에 따라 나선형으로 이동하는 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)에 의하여 배관(10)의 내면 전체를 검사할 수 있다. 다만, 제1 주행부(130)에만 센서 모듈(170)이 설치되는 경우에는 제1 영역은 양쪽 측단이 서로 맞닿도록 형성되어 제1 주행부에 의해서 배관 전체를 검사할 수도 있다.Accordingly, the entire inner surface of the pipe 10 may be inspected by the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 moving spirally. However, when the sensor module 170 is installed only in the first traveling unit 130 , the first region is formed so that both side ends abut each other, so that the entire pipe may be inspected by the first traveling unit.

또한, 배관 검사 방법은 주행 시에 제1 주행부(130)와 제2 주행부(140)를 연결하는 지지 프레임(110)은 배관(10)에 대하여 회전하지만, 카메라(126) 및 라이다 센서(125)가 설치된 제어 박스(121, 123)는 지지 프레임(110)에 편심되게 설치되어 배관(10)에 대하여 회전하지 않도록 제어하여 배관을 검사할 수 있다.In addition, in the pipe inspection method, the support frame 110 connecting the first traveling unit 130 and the second traveling unit 140 during driving rotates with respect to the pipe 10 , but the camera 126 and the lidar sensor Control boxes 121 and 123 in which 125 are installed are eccentrically installed on the support frame 110 to control the pipe 10 not to rotate, so that the pipe can be inspected.

또한, 본 실시예에 따른 배관 검사 방법은 제어 박스(121, 123)에 설치된 라이다 센서(125)와 카메라(126)를 이용하여 배관 내부의 상태를 검사할 수 있다. 센서 모듈(170)과 라이다 센서(125)에서 전달된 정보를 바탕으로 배관 내부를 3차원 이미지화하여 배관 상태를 분석하고 배관 교체 시기를 결정할 수 있다.In addition, the pipe inspection method according to the present embodiment may inspect the state inside the pipe using the lidar sensor 125 and the camera 126 installed in the control boxes 121 and 123 . Based on the information transmitted from the sensor module 170 and the lidar sensor 125, a three-dimensional image of the inside of the pipe may be used to analyze the pipe condition and determine the pipe replacement time.

또한, 본 실시예에 따른 배관 검사 방법은 주행 시에 제어 박스(121, 123)의 양쪽 측면에 설치된 가이드 막대(161)와 가이드 막대(161)에 설치된 가이드 휠(162)을 이용하여 지지 프레임(110)의 이동을 안내한다. 배관 검사 방법은 주행 중에 가이드 막대(161)는 배관(10)에 대하여 회전하지 않고 항상 하부로 경사진 상태를 유지하도록 제어한다.In addition, the pipe inspection method according to the present embodiment uses the guide rods 161 installed on both sides of the control boxes 121 and 123 and the guide wheels 162 installed on the guide rods 161 when driving the support frame ( 110) to guide the movement. In the pipe inspection method, the guide bar 161 does not rotate with respect to the pipe 10 during driving and controls to always maintain a downwardly inclined state.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, although an embodiment of the present invention has been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by, etc., and this will also be included within the scope of the present invention.

100: 배관 검사 로봇
110: 지지 프레임
112: 메인 실린더
114: 실린더 로드
115: 연결 브라켓
123: 제어 박스(121,
125: 라이다 센서
126: 카메라
130: 제1 주행부
133: 주행 지지대
134: 제1 바퀴
135, 145: 틸팅 모터
136, 146: 구동 모터
140: 제2 주행부
144: 제2 바퀴
151: 제1 링크부재
152: 연결 링크부재
153: 제2 링크부재
154: 보조 바퀴
161: 가이드 막대
162: 가이드 휠
165: 주행거리측정 센서
170: 센서 모듈100: pipe inspection robot
110: support frame
112: main cylinder
114: cylinder rod
115: connection bracket
123: control box (121,
125: lidar sensor
126: camera
130: first driving unit
133: running support
134: first wheel
135, 145: tilting motor
136, 146: drive motor
140: second driving unit
144: second wheel
151: first link member
152: connecting link member
153: second link member
154: auxiliary wheel
161: guide bar
162: guide wheel
165: odometer sensor
170: sensor module

Claims (10)

배관 내부의 결함을 검사하는 배관 검사 로봇에 있어서,
길이방향으로 신장 가능한 지지 프레임;
상기 지지 프레임의 길이방향 일측 단부에 결합되며 복수의 제1 바퀴들을 갖는 제1 주행부; 및
상기 지지 프레임의 길이방향 타측 단부에 결합된 복수의 제2 바퀴들을 갖는 제2 주행부;
를 포함하고,
상기 제1 주행부는 자기력으로 결함을 검출하는 센서가 설치된 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 바퀴에는 상기 제1 바퀴를 회전시키는 구동 모터가 설치되어 자가 주행하는 상기 제1 주행부가 결함을 센싱하며,
상기 지지 프레임에는 상기 지지 프레임에서 돌출된 연결 브라켓을 매개로 제어 박스가 회전 가능하게 결합되며, 상기 연결 브라켓은 상기 제어 박스의 중심에서 벗어나 편심되게 제어 박스에 결합되어 상기 제어 박스는 자중에 의하여 상기 지지 프레임에 대하여 회전하며,
상기 제어 박스의 측면에는 상기 제어 박스의 높이방향에 대하여 하부로 경사진 2개의 가이드 막대가 설치되고, 각각의 상기 가이드 막대에는 상기 배관의 내면과 맞닿아 회전하는 가이드 휠이 설치되고,
상기 지지 프레임이 회전할 때, 상기 가이드 막대는 주행 중에 중력방향을 기준으로 항상 하부로 경사지게 배치되며,
주행 시에 상기 지지 프레임은 상기 배관에 대하여 회전 운동하면서 전진하며, 상기 제어 박스, 상기 가이드 막대, 및 상기 가이드 휠은 상기 배관에 대하여 직선 운동하는 것을 특징으로 배관 검사 로봇.In the pipe inspection robot for inspecting defects inside the pipe,
a longitudinally stretchable support frame;
a first traveling part coupled to one end of the support frame in the longitudinal direction and having a plurality of first wheels; and
a second traveling unit having a plurality of second wheels coupled to the other end in the longitudinal direction of the support frame;
including,
The first driving unit further includes a sensor module installed with a sensor for detecting a defect by magnetic force, and a driving motor for rotating the first wheel is installed in the first wheel, and the first driving unit that travels by itself senses a defect, ,
A control box is rotatably coupled to the support frame via a connection bracket protruding from the support frame, and the connection bracket is eccentrically coupled to the control box away from the center of the control box, so that the control box is rotatably coupled to the control box by its own weight. rotates with respect to the support frame;
Two guide rods inclined downward with respect to the height direction of the control box are installed on a side surface of the control box, and a guide wheel rotating in contact with the inner surface of the pipe is installed on each of the guide rods,
When the support frame rotates, the guide bar is always inclined downward with respect to the direction of gravity while driving,
When driving, the support frame advances while rotating with respect to the pipe, and the control box, the guide rod, and the guide wheel linearly move with respect to the pipe. 제1 항에 있어서,
상기 제1 바퀴와 상기 제2 바퀴는 서로 반대 방향으로 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 배관 검사 로봇.According to claim 1,
The pipe inspection robot, characterized in that the first wheel and the second wheel are arranged to be inclined in opposite directions. 제2 항에 있어서,
상기 제1 주행부는 상기 제1 바퀴의 경사 각도를 제어하는 틸팅 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 검사 로봇.3. The method of claim 2,
The first traveling unit pipe inspection robot, characterized in that it further comprises a tilting motor for controlling the inclination angle of the first wheel. 제2 항에 있어서,
상기 제1 주행부와 상기 제2 주행부는 상기 배관 내부에서 나선 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 배관 검사 로봇.3. The method of claim 2,
The pipe inspection robot, characterized in that the first traveling part and the second traveling part move in a spiral direction inside the pipe. 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 가이드 휠에는 주행거리를 측정하는 주행거리측정 센서가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 배관 검사 로봇.According to claim 1,
A pipe inspection robot, characterized in that the guide wheel is connected to a mileage measuring sensor for measuring the mileage. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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