KR102317175B1 - Driving robot inside pipe - Google Patents

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KR102317175B1
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이무림
강병권
김기선
박수종
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇은 배관 내벽에 지지하여 배관 내벽을 따라 주행할 수 있는 전방캐리지 및 후방캐리지, 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이에 위치하여 서로를 연결하는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 상기 홀더는 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이의 거리를 가변시킬 수 있다.The inner pipe traveling robot according to an embodiment of the present invention includes a front carriage and a rear carriage capable of running along the inner pipe wall by supporting it on the inner pipe wall, and a holder positioned between the front carriage and the rear carriage to connect to each other. And, in the holder, the holder may vary the distance between the front carriage and the rear carriage.

Description

배관내부 주행로봇{DRIVING ROBOT INSIDE PIPE}Robot inside pipe {DRIVING ROBOT INSIDE PIPE}

본 발명은 배관내부를 주행하는 배관내부 주행로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a robot traveling inside a pipe that travels inside a pipe.

산업용 설비의 배관 내부를 이동 하면서 배관 상태를 탐사하고 보수하기 위하여 배관 내부를 주행할 수 있는 로봇이 요구된다. In order to explore and repair the condition of the pipe while moving inside the pipe of an industrial facility, a robot that can travel inside the pipe is required.

종래의 로봇은 바퀴나 롤러를 구동하기 위한 전기 모터 및 전기 케이블을 포함하고 있다. 그러나, 발전소용의 고온고압 배관이나 가스관과 같은 배관에서는 전기 스파크에 의한 폭발 위험성으로 인하여 전기 모터 및 전기 케이블의 사용이 제한된다. 따라서, 이러한 폭발 위험성이 있는 배관 내부 탐사를 위하여 전기적 구동수단이 아닌 다른 동력원에 의하여 구동될 수 있는 개선된 구조의 이동로봇이 요구된다. Conventional robots include electric motors and electric cables for driving wheels or rollers. However, in piping such as high-temperature and high-pressure piping for power plants or gas pipes, the use of electric motors and electric cables is limited due to the risk of explosion due to electric sparks. Therefore, there is a need for a mobile robot having an improved structure that can be driven by a power source other than an electric driving means for the exploration of the inside of a pipe with a risk of explosion.

배관은 제작 오차로 인하여 완전한 원형이 아닌 타원의 형태를 띠게 된다. 또한, 배관은 90˚엘보, 45˚엘보, 티(Tee) 및 레듀서와 같은 다수의 부속품들이 연결되어 배관 시스템을 이루게 된다. The pipe takes on an elliptical shape rather than a perfect circle due to manufacturing errors. In addition, a number of accessories such as a 90˚ elbow, a 45˚ elbow, a tee and a reducer are connected to the piping to form a piping system.

이러한 배관과 다수의 부속품들이 연결되어 하나의 배관 시스템을 이루고, 로봇은 배관 시스템의 복잡한 경로를 주행할 수 있어야 한다. These pipes and a number of accessories are connected to form a single pipe system, and the robot must be able to travel the complicated path of the pipe system.

로봇은 아래보기 T관으로 연결된 배관 시스템에서 하부가 개방된 부분을 통과하여 직선으로 주행하거나, 개방된 부분으로 휘어져 주행할 수 있도록 요구된다.The robot is required to travel in a straight line through the open part of the lower part of the piping system connected by the T-pipe below, or to travel by bending to the open part.

상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 복잡하게 연결된 배관 내부를 이동할 수 있는 배관내부 주행로봇을 제공하고자 한다.It was devised on the basis of the technical background as described above, and the present invention is to provide a running robot inside a pipe that can move inside a pipe connected in a complicated manner.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇은 배관 내벽에 지지하여 배관 내벽을 따라 주행할 수 있는 전방캐리지 및 후방캐리지, 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이에 위치하여 서로를 연결하는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는, 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이의 거리를 가변시킬 수 있다.The inner pipe traveling robot according to an embodiment of the present invention includes a front carriage and a rear carriage capable of running along the inner pipe wall by supporting it on the inner pipe wall, and a holder positioned between the front carriage and the rear carriage to connect to each other. And, the holder may vary the distance between the front carriage and the rear carriage.

상기 홀더는, 공기의 주입 또는 배출에 의해 내부 압력 및 길이를 변화시키는 에어셀을 포함할 수 있다.The holder may include an air cell that changes the internal pressure and length by injection or discharge of air.

상기 에어셀은, 상기 전방캐리지에 인접하여 설치되는 제1 에어셀 및 상기 후방캐리지에 인접하여 설치되며 제2 에어셀을 포함하고, 상기 제1 에어셀과 상기 제2 에어셀은 서로 이격될 수 있다. The air cell may include a first air cell installed adjacent to the front carriage and a second air cell installed adjacent to the rear carriage, and the first air cell and the second air cell may be spaced apart from each other.

상기 홀더는, 상기 제1 에어셀과 상기 제2 에어셀 사이에 설치되며, 상기 홀더의 외측을 따라 이격 배치되는 복수개의 지지롤러를 포함할 수 있다.The holder is installed between the first air cell and the second air cell, and may include a plurality of support rollers spaced apart from each other along the outside of the holder.

상기 홀더는, 곡관을 통과하게 될 경우, 상기 전방캐리지가 상기 곡관의 곡률반경에 따라 회전할 수 있도록 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이를 유연하게 연결할 수 있다. The holder may flexibly connect between the front carriage and the rear carriage so that the front carriage can rotate according to the radius of curvature of the curved tube when passing through the curved tube.

상기 홀더는, 하부가 개방된 상기 배관 내부를 통과하게 될 경우, 상기 전방캐리지가 상기 후방캐리지에 지지되어 상기 배관 내부를 통과할 수 있도록 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이를 단단하게 연결할 수 있다. When the holder passes through the inside of the pipe whose lower part is open, the front carriage is supported by the rear carriage and can be firmly connected between the front carriage and the rear carriage so that it can pass through the inside of the pipe.

상기 전방캐리지 및 상기 후방캐리지는, 공압으로 작동하는 에어실린더, 상기 에어실린더의 후단에 설치되는 제1 플레이트, 상기 제1 프레이트의 외측에 연결되는 가이드포스트, 상기 가이드포스트의 단부에 연결되는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 각각 회동할 수 있게 연결된 제1 링크 및 제2 링크를 가지는 링크부 및 상기 링크부 선단에 연결되는 롤러부를 포함할 수 있다. The front carriage and the rear carriage may include an air cylinder operated pneumatically, a first plate installed at the rear end of the air cylinder, a guide post connected to the outside of the first plate, and a second connected to the end of the guide post. It may include a plate, a link part having first and second links rotatably connected to the first plate and the second plate, respectively, and a roller part connected to the tip of the link part.

상기 롤러부는, 상기 제1 링크의 선단에 연결되며 구동모터가 연결된 구동롤러 및 상기 제2 링크의 선단에 연결되는 보조롤러를 포함할 수 있다. The roller unit may include a driving roller connected to the tip of the first link and connected to a driving motor, and an auxiliary roller connected to the tip of the second link.

본 발명의 일 실시예에 배관내부 주행로봇은, 복잡하게 연결된 배관 내부를 용이하게 이동할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the robot traveling inside the pipe can easily move inside the pipe connected in a complicated manner.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 캐리지를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 적용되는 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇의 아래보기 T관에 아래방향으로 주행하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇의 아래보기 T관을 건너 직선으로 주행하는 상태를 도시한 도면이다.1 is a perspective view illustrating a robot traveling inside a pipe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a carriage applied to FIG. 1 .
Figure 3 is a perspective view showing the holder applied to Figure 1;
4 is a view showing a state in which the robot travels inside the pipe according to an embodiment of the present invention in a downward direction on the T tube.
5 is a view showing a state in which the robot travels in a straight line across the T tube under the pipe according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a robot traveling inside a pipe according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 배관내부 주행로봇(100)은 캐리지(10)와 홀더(20)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the inside pipe traveling robot 100 may include a carriage 10 and a holder 20 .

배관내부 주행로봇(100)은 배관내부를 검사하는 목적으로 이용될 수 있으며, 일례로, 배관내부 주행로봇(100)의 진행방향에 카메라(미도시)가 설치될 수 있다. The inside pipe traveling robot 100 may be used for the purpose of inspecting the inside of the pipe, for example, a camera (not shown) may be installed in the moving direction of the inside pipe traveling robot 100 .

캐리지(10)는 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)를 포함한다. 배관내부 주행로봇(100)은 캐리지(10)로 배관(200)의 내측벽을 지지하며 주행할 수 있다. The carriage 10 includes a front carriage 10a and a rear carriage 10b. The inside pipe traveling robot 100 can travel while supporting the inner wall of the pipe 200 with the carriage 10 .

홀더(20)는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b) 사이에 위치하고, 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)를 서로 연결한다. 홀더(20)는 공기의 주입에 의해 길이 및 내부 압력이 변화될 수 있다. 예를 들면, 배관(200)의 상태에 따라, 홀더(20)에 공기를 주입 또는 배출 시켜 홀더(20)를 유연하게 할 수도 있고, 홀더(20)를 단단하게 할 수도 있다. 이와 같이 홀더(20)의 상태를 변화시킴으로써, 전방캐리지(10a) 또는 후방캐리지(10b)는 홀더(20)를 매개로 후방캐리지(10b) 또는 전방캐리지(10a)에 지지되어 이동될 수 있다. The holder 20 is positioned between the front carriage 10a and the rear carriage 10b, and connects the front carriage 10a and the rear carriage 10b to each other. The holder 20 may be changed in length and internal pressure by injection of air. For example, depending on the state of the pipe 200, the holder 20 may be made flexible by injecting or discharging air into the holder 20, or the holder 20 may be hardened. By changing the state of the holder 20 in this way, the front carriage 10a or the rear carriage 10b can be moved while being supported by the rear carriage 10b or the front carriage 10a via the holder 20 .

따라서, 캐리지(10)와 상태가 변화될 수 있는 홀더(20)를 가지는 배관내부 주행로봇(100)은 배관(200) 직경의 변화에 대응할 수 있고, 곡관 또는 아래보기 T관(210)을 통과하여 직선주행을 할 수 있다. 이때, 홀더(20)의 길이는 가변될 수 있으며, 이에 따라서 전방캐리지와 후방캐리지 사이의 거리를 가변시킬 수 있다. Therefore, the inner pipe traveling robot 100 having the carriage 10 and the holder 20 whose state can be changed can respond to the change in the diameter of the pipe 200 and pass through the curved pipe or the T pipe 210 below. So you can travel in a straight line. At this time, the length of the holder 20 may be varied, and thus the distance between the front carriage and the rear carriage may be varied.

도 2는 도 1에 적용되는 캐리지를 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a carriage applied to FIG. 1 .

도 1 및 2를 참고하면, 캐리지(10)는 에어실린더(12), 플레이트부(11) 및 링크부(13)를 포함할 수 있다. 캐리지(10)는 배관(200) 내측벽에 지지되어 주행할 수 있으며, 배관(200) 내측벽으로부터 이격될 수 있다. 1 and 2 , the carriage 10 may include an air cylinder 12 , a plate part 11 , and a link part 13 . The carriage 10 may travel while being supported by the inner wall of the pipe 200 , and may be spaced apart from the inner wall of the pipe 200 .

캐리지(10)는 에어실린더(12)를 포함한다. 에어실린더(12) 내부로 공기가 유입 또는 배출 될 수 있으며, 이에 따라 에어실린더(12)는 길이가 팽창 또는 수축될 수 있다. The carriage 10 includes an air cylinder 12 . Air may be introduced or discharged into the air cylinder 12, and accordingly, the length of the air cylinder 12 may be expanded or contracted.

전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)의 에어실린더(12)는 각기 제어될 수 있다. 예를 들면, 전방캐리지(10a)의 에어실린더(12)에 공기가 유입되고, 후방캐리지(10b)의 에어실린더(12)에 공기가 배출될 수 있다. 이 경우는, 전방캐리지(10a)는 배관(200)의 내측벽에 지지되어 주행할 수 있는 상태이며 후방캐리지(10b)는 배관(200)의 내측벽으로부터 이격되어 있어, 주행할 수 없는 상태이다. 다만, 전방캐리지(10a)의 주행에 견인되어 후방캐리지(10b)는 배관(200) 내부를 이동할 수는 있다. The air cylinders 12 of the front carriage 10a and the rear carriage 10b can be controlled respectively. For example, air may be introduced into the air cylinder 12 of the front carriage 10a, and air may be discharged from the air cylinder 12 of the rear carriage 10b. In this case, the front carriage 10a is supported by the inner wall of the pipe 200 and can travel, and the rear carriage 10b is spaced apart from the inner wall of the pipe 200, so it cannot run. . However, the rear carriage 10b may be towed by the driving of the front carriage 10a to move inside the pipe 200 .

플레이트부(11)는 제1 플레이트(11a) 및 제2 플레이트(11b)를 포함한다. The plate portion 11 includes a first plate 11a and a second plate 11b.

제1 플레이트(11a)는 에어실린더(12)의 후단에 연결될 수 있다. 제2 플레이트(11b)는 제1 플레이트(11a)와 가이드포스트(16)로 연결되어 있으며, 가이드포스트(16)의 단부에 연결되어 고정될 수 있다. 에어실린더(12) 후단에 설치되는 제1 플레이트(11a)는, 에어실린더(12)의 팽창 또는 수축에 의해 제2 플레이트(11b)와의 이격거리가 변화될 수 있다.The first plate 11a may be connected to the rear end of the air cylinder 12 . The second plate 11b is connected to the first plate 11a by a guide post 16 , and may be connected to and fixed to an end of the guide post 16 . The separation distance of the first plate 11a installed at the rear end of the air cylinder 12 may be changed with the second plate 11b by expansion or contraction of the air cylinder 12 .

예를 들면, 제1 플레이트(11a)는 에어실린더(12)의 후단에 연결되어 있으며, 제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b) 사이에는 가이드포스트(16)가 위치하며, 제1 플레이트(11a) 및 제2 플레이트(11b)의 외측에서 서로를 연결한다. 에어실린더(12)의 후단에 설치되는 제1 플레이트(11a)는 가이드포스트(16)를 따라 에어실린더(12)의 팽창 및 수축에 의해 이동이 가능하다. For example, the first plate 11a is connected to the rear end of the air cylinder 12, and the guide post 16 is positioned between the first plate 11a and the second plate 11b, and the first plate (11a) and the outside of the second plate (11b) are connected to each other. The first plate 11a installed at the rear end of the air cylinder 12 is movable by the expansion and contraction of the air cylinder 12 along the guide post 16 .

가이드포스트(16)의 단부에 설치된 제2 플레이트(11b)는 고정되어 있다. 예를 들면, 에어실린더(12)에 공기가 주입되어 에어실린더(12)가 팽창되면, 에어실린더(12)의 후단에 설치된 제1 플레이트(11a)는 가이드포스트(16)를 따라 이동하게 된다. The second plate 11b installed at the end of the guide post 16 is fixed. For example, when air is injected into the air cylinder 12 and the air cylinder 12 is expanded, the first plate 11a installed at the rear end of the air cylinder 12 moves along the guide post 16 .

제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b)의 서로 마주보는 면에는 회동되도록 설치된 링크부(13)를 포함할 수 있다. 링크부(13)는 제1 링크(13a)와 제2 링크(13b)를 포함하며 각각 제1 플레이트(11a) 및 제2 플레이트(11b)에 설치된다. The first plate 11a and the second plate 11b may include a rotatable link unit 13 on the opposite surfaces thereof. The link part 13 includes a first link 13a and a second link 13b, and is installed on the first plate 11a and the second plate 11b, respectively.

예를 들면, 제1 링크(13a)는 제1 플레이트(11a)에 설치되고 제2 링크(13b)는 제2 플레이트(11b)에 설치되며, 제1 링크(13a)와 제2 링크(13b)는 X자로 연결될 수 있다. 이에 따라, 링크부(13)는 제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b)의 이격거리에 따라, 캐리지(10)에서 수직한 방향으로 길이가 변화될 수 있다. For example, the first link 13a is installed on the first plate 11a, the second link 13b is installed on the second plate 11b, and the first link 13a and the second link 13b. can be connected with an X. Accordingly, the length of the link part 13 may be changed in a direction perpendicular to the carriage 10 according to the separation distance between the first plate 11a and the second plate 11b.

예를 들면, 배관(200)의 직경이 클 경우, 제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b) 사이의 이격거리를 좁혀 링크부(13)를 배관(200) 내측벽에 닿도록 조절할 수 있다. 반대로, 배관(200)의 직경이 작을 경우에는, 제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b) 사이의 이격거리를 넓혀 링크부(13)를 배관(200) 내측벽에 닿도록 조절 할 수 있다. For example, when the diameter of the pipe 200 is large, the distance between the first plate 11a and the second plate 11b may be narrowed to adjust the link part 13 to contact the inner wall of the pipe 200 . have. Conversely, when the diameter of the pipe 200 is small, the distance between the first plate 11a and the second plate 11b is increased to adjust the link part 13 to contact the inner wall of the pipe 200. have.

X자로 연결된 제1 링크(13a)와 제2 링크(13b)를 포함하는 링크부(13)는 플레이트부(11)의 외주면을 따라 복수개가 설치될 수 있다. 예를 들면, 링크부(13)는 플레이트부(11) 외주면에 일정하게 이격되어 3개 이상 설치될 수 있다. 이를 통해, 캐리지(10)를 배관(200) 내측벽에 보다 안정적으로 지지하여 내부 중앙에 위치시킬 수 있다. A plurality of link units 13 including the first link 13a and the second link 13b connected in an X shape may be installed along the outer circumferential surface of the plate unit 11 . For example, three or more link units 13 may be installed at regular intervals on the outer circumferential surface of the plate unit 11 . Through this, the carriage 10 can be more stably supported on the inner wall of the pipe 200 and located in the inner center.

링크부(13)의 선단에는 롤러부(14)가 연결될 수 있다. 롤러부(14)는 배관(200) 내측벽에 접촉되어 캐리지(10)를 주행시킬 수 있다. 예를 들면, 링크부(13)는 배관(200)의 내측벽에 롤러부(14)를 매개로 접촉될 수 있다. 링크부(13)는 롤러부(14)를 가압하여 배관(200)의 내측벽에 지지될 수 있다. A roller part 14 may be connected to the front end of the link part 13 . The roller 14 may be in contact with the inner wall of the pipe 200 to drive the carriage 10 . For example, the link part 13 may be in contact with the inner wall of the pipe 200 via the roller part 14 . The link part 13 may be supported on the inner wall of the pipe 200 by pressing the roller part 14 .

롤러부(14)는 구동롤러(14a)와 보조롤러(14b)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 구동롤러(14a)에는 구동모터(15)가 연결될 수 있다. 구동롤러(14a)는 제1 링크(13a)의 선단에 연결될 수 있다. 구동모터(15)는 구동롤러(14a)와 연결되어 제1 링크(13a)의 측면에 연결될 수 있다. 보조롤러(14b)는 제2 링크(13b)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 구동롤러(14a)에 의해 캐리지(10)가 주행하게 될 때, 보조롤러(14b)는 캐리지(10)가 배관(200) 내측벽에 이탈되지 않고 안정적으로 주행할 수 있도록 가이드할 수 있다. The roller unit 14 may include a driving roller 14a and an auxiliary roller 14b. For example, the driving motor 15 may be connected to the driving roller 14a. The driving roller 14a may be connected to the front end of the first link 13a. The driving motor 15 may be connected to the driving roller 14a and connected to the side surface of the first link 13a. The auxiliary roller 14b may be installed on the second link 13b. For example, when the carriage 10 is driven by the driving roller 14a, the auxiliary roller 14b guides the carriage 10 so that it can travel stably without being separated from the inner wall of the pipe 200. can

도 3은 도 1에 적용되는 홀더를 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the holder applied to Figure 1;

도 1 및 3을 참고하면, 홀더(20)는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b) 사이에 위치하고 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b)를 서로 연결할 수 있다.1 and 3 , the holder 20 is positioned between the front carriage 10a and the rear carriage 10b and may connect the front carriage 10a and the rear carriage 10b to each other.

홀더(20)는 공기의 주입 또는 배출에 의해 길이 및 압력이 변화되는 에어셀(22)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 홀더(20)는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b) 사이를 유연하게 또는 단단하게 연결할 수 있다. The holder 20 may include an air cell 22 whose length and pressure are changed by the injection or discharge of air. Accordingly, the holder 20 can flexibly or rigidly connect between the front carriage 10a and the rear carriage 10b.

예를 들면, 홀더(20)가 에어셀(22)에 공기를 주입시켜 내부 압력을 높일 경우, 배관(200)의 내측벽에 지지 되지 않은 전방캐리지(10a) 또는 후방캐리지(10b) 중 어느 하나는 배관(200) 내측벽에 지지되고 있는 후방캐리지(10b) 또는 전방캐리지(10a)에 의해 지지될 수 있다. 즉, 홀더(20)는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b) 사이에 지지력을 전달할 수 있다. 다른 예로, 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b)가 곡관을 통과하게 되어 전방캐리지(10a)가 후방캐리지(10b)에 대해 곡선 주행을 하게 될 경우에, 홀더(20)는 에어셀(22)에서 공기를 배출 시켜 내부 압력을 줄이게 된다. 이때에는 전방캐리지(10a)와 후방캐리지(10b)의 상대적인 위치의 변화에 따라 홀더(20)의 길이도 변화할 수 있다. For example, when the holder 20 injects air into the air cell 22 to increase the internal pressure, any one of the front carriage 10a or the rear carriage 10b that is not supported on the inner wall of the pipe 200 is The pipe 200 may be supported by the rear carriage 10b or the front carriage 10a supported on the inner wall. That is, the holder 20 may transmit a supporting force between the front carriage 10a and the rear carriage 10b. As another example, when the front carriage 10a and the rear carriage 10b pass through the curved tube and the front carriage 10a curves with respect to the rear carriage 10b, the holder 20 is an air cell 22. The internal pressure is reduced by evacuating the air. In this case, the length of the holder 20 may also change according to a change in the relative positions of the front carriage 10a and the rear carriage 10b.

홀더(20)는 복수개의 에어셀(22)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전방캐리지(10a)에 인접하여 설치되는 제1 에어셀(22a)과, 후방캐리지(10b)에 인접하여 설체되는 제2 에어셀(22b)을 포함할 수 있다. 제1 에어셀(22a)과 제2 에어셀(22b)은 서로 이격될 수 있다. The holder 20 may include a plurality of air cells 22 . For example, it may include a first air cell 22a installed adjacent to the front carriage 10a, and a second air cell 22b installed adjacent to the rear carriage 10b. The first air cell 22a and the second air cell 22b may be spaced apart from each other.

예를 들면, 복수개의 에어셀(22)을 포함하는 홀더(20)는 어느 하나의 에어셀(22)에 공기의 주입 또는 배출을 하여 유연성을 단계적으로 조절할 수 있다. For example, the holder 20 including a plurality of air cells 22 can adjust the flexibility step by step by injecting or discharging air to any one of the air cells 22 .

즉, 전방캐리지(10a)가 곡관에 진입하게 될대에는 제1 에어셀(22a)의 공기를 배출시켜 내부 압력을 낮추고, 전방캐리지(10a)가 곡관에 완전히 진입하게 되면, 제2 에어셀(22b)의 공기를 배출시켜 내부 압력을 낮추고, 제1 에어셀(22a)에는 공기를 주입시켜 내부 압력을 높여 견인력을 보다 향상시키도록 제어할 수 있다. That is, when the front carriage 10a enters the curved pipe, the air of the first air cell 22a is discharged to lower the internal pressure, and when the front carriage 10a completely enters the curved pipe, the second air cell 22b By discharging air to lower the internal pressure, by injecting air into the first air cell (22a) can be controlled to increase the internal pressure to further improve the traction force.

제1 에어셀(22a)과 제2 에어셀(22b) 사이에는 지지롤러(23)가 연결될 수 있다. 지지롤러(23)는, 제1 에어셀(22a) 및 제2 에어셀(22b)의 반경방향으로 연결되며 원주방향으로 이격되어 연결될 수 있다. A support roller 23 may be connected between the first air cell 22a and the second air cell 22b. The support roller 23 may be connected in a radial direction of the first air cell 22a and the second air cell 22b and spaced apart from each other in the circumferential direction.

지지롤러(23)는 제1 에어셀(22a)과 제2 에어셀(22b)에 공기의 주입 또는 배출로 인하여 홀더(20)가 유연한 상태로 변화될 때, 홀더(20)를 배관(200)으로부터 보다 용이하게 이동될 수 있도록 보조할 수 있다. The support roller 23 removes the holder 20 from the pipe 200 when the holder 20 is changed to a flexible state due to the injection or discharge of air into the first air cell 22a and the second air cell 22b. It can help you move easily.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇의 아래보기 T관에 아래방향으로 주행하는 상태를 도시한 도면이다. 4 is a view showing a state in which the robot travels in the pipe inside the pipe according to an embodiment of the present invention, traveling in the downward direction on the T tube.

도 1 내지 4를 참고하면, 배관내부 주행로봇(100)은 아래보기 T관(210)의 개방된 아래 방향으로 이동할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 배관내부 주행로봇(100)은 곡관을 이동할 수도 있다. 1 to 4 , the inside pipe traveling robot 100 may move in the open downward direction of the T tube 210 below. However, the present invention is not limited thereto, and the inner pipe traveling robot 100 may move the curved pipe.

이하 에서는 아래보기 T관(210)의 개방된 아래 방향으로 이동하는 경우를 예로 들어 설명한다. Hereinafter, a case of moving in the open downward direction of the lower view T tube 210 will be described as an example.

배관내부 주행로봇(100)의 주행방향으로 이동하면서, 배관(200)의 내측벽에 지지되는 전방캐리지(10a)는 아래보기 T관(210)의 개방된 아래 방향으로 인접하면서 개방된 부위의 지지력이 소실되는 아래 방향으로 자연스럽게 휘어지게 된다. While moving in the running direction of the inner pipe traveling robot 100, the front carriage 10a supported on the inner wall of the pipe 200 is adjacent to the open downward direction of the lower view T pipe 210, and the supporting force of the open part It naturally curves in the downward direction where this disappears.

이때, 전방캐리지(10a)가 아래방향으로 휘어질 수 있도록 홀더(20)의 제1 에어셀(22a)은 공기를 배출하고 내부 압력을 낮추게 된다. 전방캐리지(10a)는 아래방향으로 더욱 더 깊숙히 이동되고, 아래방향으로 연결된 배관(200)의 내측벽에 다시 접촉되어 지지하며 주행하게 된다. At this time, the first air cell 22a of the holder 20 discharges air and lowers the internal pressure so that the front carriage 10a can be bent downward. The front carriage (10a) is moved further and deeper in the downward direction, and comes in contact with the inner wall of the pipe (200) connected in the downward direction to travel while supporting it.

후방캐리지(10b)는 전방캐리지(10a)의 이동 경로를 따라 움직이게 되고, 제2 에어셀(22b)은 후방캐리지(10b)가 휘어질 수 있도록 공기를 배출하고 내부 압력을 낮추게 된다. 이때, 홀더(20)의 지지롤러(23)는 아래보기 T관(210)의 내측벽에 맞닿아 휘어진 배관내부 주행로봇(100)을 보다 원활하게 이동할 수 있도록 보조할 수 있다. 제1 에어셀(22a)은 제2 에어셀(22b)보다 먼저 내부 압력을 상승시키며, 견인력을 향상 시킬 수 있다. The rear carriage 10b moves along the movement path of the front carriage 10a, and the second air cell 22b discharges air so that the rear carriage 10b can be bent and lowers the internal pressure. At this time, the support roller 23 of the holder 20 may assist the running robot 100 inside the pipe that is bent in contact with the inner wall of the T tube 210 below to move more smoothly. The first air cell (22a) increases the internal pressure before the second air cell (22b), it is possible to improve the traction force.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관내부 주행로봇의 아래보기 T관을 건너 직선으로 주행하는 상태를 도시한 도면이다.5 is a view showing a state in which the robot travels in a pipe in a straight line across the T tube under the pipe according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 아래보기 T관(210)을 통과하여 직선주행을 하는 방법이 도시된다. Referring to FIG. 5 , a method of straight running through the T tube 210 below is shown.

배관내부 주행로봇(100)은 배관(200)의 내측벽에 전방캐리지(10a) 및 후방캐리지(10b)가 지지되어 구동롤러(14a)에 의해 주행하게 된다. 홀더(20)에 공기를 주입시켜 홀더(20)의 내부 압력을 증가시킨다. 전방캐리지(10a)의 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로부터 이격시킨다. 예를 들면, 전방캐리지(10a)의 에어실린더(12)에 공기를 배출시켜 에어실린더(12)의 제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b)를 서로 이격시켜, 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로 이격시킬 수 있다. 배관내부 주행로봇(100)은 후방캐리지(10b)에 의해 배관(200) 내측벽에 지지되고, 후방캐리지(10b)에 의해 주행방향으로 주행할 수 있다.The inner pipe traveling robot 100 is driven by the driving roller 14a while the front carriage 10a and the rear carriage 10b are supported on the inner wall of the pipe 200 . Air is injected into the holder 20 to increase the internal pressure of the holder 20 . The link part 13 of the front carriage 10a is spaced apart from the inner wall of the pipe 200 . For example, by discharging air to the air cylinder 12 of the front carriage 10a, the first plate 11a and the second plate 11b of the air cylinder 12 are spaced apart from each other, and the link portion 13 is formed. The pipe 200 may be spaced apart from the inner wall. The inner pipe traveling robot 100 is supported on the inner wall of the pipe 200 by the rear carriage 10b, and can travel in the traveling direction by the rear carriage 10b.

후방캐리지(10b)에 의해 지지된 전방캐리지(10a)는 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 지나 직선으로 이동할 수 있다. 이후, 전방캐리지(10a)는 에어실린더(12)에 공기를 주입하여 링크부(13)를 배관(200) 내측벽을 향하여 이동시켜 롤러부(14)를 접촉시킨다. 전방캐리지(10a)는 배관(200) 내측벽에 지지되어 주행할 수 있다. The front carriage 10a supported by the rear carriage 10b can move in a straight line past the open lower part of the T tube 210 below. Thereafter, the front carriage 10a injects air into the air cylinder 12 to move the link unit 13 toward the inner wall of the pipe 200 to contact the roller unit 14 . The front carriage 10a is supported on the inner wall of the pipe 200 and can travel.

이후, 후방캐리지(10b)는 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로부터 이격시킨다. 예를 들면, 후방캐리지(10b)의 에어실린더(12)에 공기를 배출시켜 제1 플레이트(11a)와 제2 플레이트(11b)를 서로 이격시켜 링크부(13)를 배관(200) 내측벽으로터 이격시킬 수 있다. Thereafter, the rear carriage 10b separates the link portion 13 from the inner wall of the pipe 200 . For example, by discharging air to the air cylinder 12 of the rear carriage 10b, the first plate 11a and the second plate 11b are spaced apart from each other to move the link part 13 to the inner wall of the pipe 200. can be spaced apart.

이 경우, 후방캐리지(10b)는 전방캐리지(10a)에 의해 지지되어 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 지나쳐 주행할 수 있다. In this case, the rear carriage (10b) is supported by the front carriage (10a) can be driven past the open lower portion of the T tube 210 below.

홀더(20)는 배관내부 주행로봇(100)이 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 통과하게 될 때 공기를 주입시켜 내부 압력을 크게 증가시켜 단단하게 유지한다. 이와 같이 홀더(20)의 성질을 단단하게 변화시키거나 유연하게 변화시켜 배관내부 주행로봇(100)은 아래보기 T관(210)의 개방된 하부를 통과하여 주행할 수 있고 곡관을 보다 원활하게 주행할 수 있다. The holder 20 injects air when the running robot 100 inside the pipe passes through the open lower part of the T-tube 210 below to greatly increase the internal pressure and maintain it firmly. As such, by changing the properties of the holder 20 rigidly or flexibly, the inside pipe running robot 100 can run through the open lower part of the T-tube 210 below and run more smoothly through the curved pipe. can do.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the following claims. Those in the technical field to which it belongs will readily understand.

100: 배관내부 주행로봇 10: 캐리지
10a: 전방캐리지 10b: 후방캐리지
11: 플레이트 11a: 제1 플레이트
11b: 제2 플레이트 12: 에어실린더
13: 링크부 13a: 제1 링크
13b: 제2 링크 14: 롤러부
14a: 구동롤러 14b: 보조롤러
15: 구동모터 16: 가이드포스트
20: 홀더 22: 에어셀
22a: 제1 에어셀 22b: 제2 에어셀
23: 지지롤러 200: 배관
210: 아래보기 T관100: inside the pipe traveling robot 10: carriage
10a: front carriage 10b: rear carriage
11: plate 11a: first plate
11b: second plate 12: air cylinder
13: link unit 13a: first link
13b: second link 14: roller unit
14a: drive roller 14b: auxiliary roller
15: drive motor 16: guide post
20: holder 22: air cell
22a: first air cell 22b: second air cell
23: support roller 200: pipe
210: T tube looking down

Claims (8)

배관 내벽에 지지하여 배관 내벽을 따라 주행할 수 있는 전방캐리지 및 후방캐리지;
상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이에 위치하여 서로를 연결하는 홀더를 포함하고,
상기 홀더는 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이의 거리를 가변시키며,
상기 홀더는,
공기의 주입 또는 배출에 의해 내부 압력 및 길이를 변화시키는 에어셀을 포함하고,
상기 에어셀은,
상기 전방캐리지에 인접하여 설치되는 제1 에어셀; 및
상기 후방캐리지에 인접하여 설치되는 제2 에어셀을 포함하고,
상기 제1 에어셀과 상기 제2 에어셀은 서로 이격된 배관내부 주행로봇.a front carriage and a rear carriage supported on the inner wall of the pipe and capable of running along the inner wall of the pipe;
and a holder positioned between the front carriage and the rear carriage to connect each other,
The holder varies the distance between the front carriage and the rear carriage,
The holder is
Including an air cell that changes the internal pressure and length by injection or exhaust of air,
The air cell is
a first air cell installed adjacent to the front carriage; and
and a second air cell installed adjacent to the rear carriage,
The first air cell and the second air cell are spaced apart from each other inside the pipe traveling robot. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 홀더는,
상기 제1 에어셀과 상기 제2 에어셀 사이에 설치되며, 상기 홀더의 외측을 따라 이격 배치되는 복수개의 지지롤러를 포함하는 배관내부 주행로봇.The method of claim 1,
The holder is
The inner pipe traveling robot including a plurality of support rollers installed between the first air cell and the second air cell and spaced apart along the outside of the holder. 제 1 항에 있어서,
상기 홀더는,
곡관을 통과하게 될 경우, 상기 전방캐리지가 상기 곡관의 곡률반경에 따라 회전할 수 있도록 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이를 유연하게 연결하는 배관내부 주행로봇.The method of claim 1,
The holder is
When passing through a curved pipe, the inside pipe traveling robot flexibly connects between the front carriage and the rear carriage so that the front carriage can rotate according to the radius of curvature of the curved pipe. 제 1 항에 있어서,
상기 홀더는,
하부가 개방된 상기 배관 내부를 통과하게 될 경우,
상기 전방캐리지가 상기 후방캐리지에 지지되어 상기 배관 내부를 통과할 수 있도록 상기 전방캐리지와 상기 후방캐리지 사이를 단단하게 연결하는 배관내부 주행로봇.The method of claim 1,
The holder is
When the lower part passes through the open pipe,
A traveling robot in a pipe that firmly connects the front carriage and the rear carriage so that the front carriage is supported by the rear carriage and passes through the inside of the pipe. 제 1 항에 있어서,
상기 전방캐리지 및 상기 후방캐리지는,
공압으로 작동하는 에어실린더;
상기 에어실린더의 후단에 설치되는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트의 외측에 연결되는 가이드포스트;
상기 가이드포스트의 단부에 연결되는 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 각각 회동할 수 있게 연결된 제1 링크 및 제2 링크를 가지는 링크부; 및
상기 링크부 선단에 연결되는 롤러부를 포함하는 배관내부 주행로봇.The method of claim 1,
The front carriage and the rear carriage,
pneumatically operated air cylinders;
a first plate installed at the rear end of the air cylinder;
a guide post connected to the outside of the first plate;
a second plate connected to an end of the guide post;
a link unit having first and second links rotatably connected to the first plate and the second plate, respectively; and
A traveling robot inside a pipe including a roller part connected to the tip of the link part. 제 7 항에 있어서,
상기 롤러부는,
상기 제1 링크의 선단에 연결되며 구동모터가 연결된 구동롤러; 및
상기 제2 링크의 선단에 연결되는 보조롤러를 포함하는 배관내부 주행로봇.8. The method of claim 7,
The roller unit,
a driving roller connected to the tip of the first link and connected to a driving motor; and
A traveling robot inside a pipe including an auxiliary roller connected to the tip of the second link.
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