KR20020080283A - Robot steering apparatus for inspection pipelines - Google Patents

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KR20020080283A
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Abstract

PURPOSE: A mobile robot steering apparatus is provided to allow a mobile robot to move along a pipe in order to inspect an internal part of the pipe by adjusting a pressing force to a wall depending on the state of the wall. CONSTITUTION: A mobile robot steering apparatus includes a pair of fixing attachment sections(33a,33b) which are coupled to ends of a mobile robot. A universal joint(38) having fixing shafts(52a,52b) is inserted into a center of the fixing attachment sections(33a,33b). Hemispherical rotating members(40a,40b) are slantingly installed about the universal joint(38) in order to surround the universal joint(38). A potentiometer(36) and a rotational driving section(30) are provided to adjust a rotating angle of the hemispherical rotating members(40a,40b).

Description

배관의 내부 검사용 이동 로봇 조향장치{ROBOT STEERING APPARATUS FOR INSPECTION PIPELINES}ROBOT STEERING APPARATUS FOR INSPECTION PIPELINES}

본 발명은 배관의 내부검사용 이동로봇 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중 및 지상에 배관되어 있는 파이프 등의 내부를 원활하게 주행하면서 설비의 안전성을 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 수직관, 곡관, 가지관 등과 같은 어떠한 형태의 배관 구경에도 구애 받지 않고 용이하게 배관을 따라 이동시킬 수 있는 배관의 내부 검사용 이동 로봇 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile robot steering device for the internal inspection of the pipe, and more particularly, it is possible to inspect the safety of the equipment while running smoothly inside the pipe, such as pipes that are underground and ground, as well as vertical pipe, The present invention relates to a mobile robot steering apparatus for inspecting internal pipes that can be easily moved along pipes regardless of pipe diameters of any type such as curved pipes and branch pipes.

종래의 도시가스관, 상하수도, 석유화학 플랜트관, 열병합 발전소에 사용되는 증기관 등은 우리 생활에 밀접한 관련을 갖고 보편적으로 사용되고 있는 것으로, 특히 가연성 가스와 같은 위험한 물질이 내부를 유동하는 배관 등에 있어서,이들의 파손에 따른 재해는 수많은 인명 및 재산의 손실관 자연환경의 파괴를 야기할 수 있다.Conventional city gas pipes, water and sewage systems, petrochemical plant pipes, and steam pipes used in cogeneration plants are closely related to our lives and are commonly used. In particular, such as pipes where dangerous substances such as flammable gases flow inside, Disasters caused by the loss of human resources can lead to the loss of many lives and property and the destruction of the natural environment.

따라서, 배관 설비는 설계, 시공, 운전 뿐만 아니라, 시간의 경과와 환경의 변화에 따른 성능의 저하를 항상 검사 및 진단하여 설비의 안전성을 확보하여야 한다.Therefore, the piping equipment should not only be designed, constructed, and operated, but also to ensure the safety of the equipment by always inspecting and diagnosing deterioration of performance due to changes in time and environment.

상기와 같은 안전한 배관의 설비를 위한 최근까지의 관내 검사 시스템은 이동방법에 따라, 보행형, 바퀴형, 무한궤도형과 신축형 등으로 분류된다.Until recently, in-pipe inspection systems for the installation of safe pipes are classified into a walking type, a wheel type, a caterpillar type and a stretch type according to a moving method.

보행형은 실용성이 매우 뒤떨어지며, 바퀴형은 직관에서는 매우 효율적으로 이동이 가능하지만, 수직관이나 곡관 등에 있어서는 이동의 어려움이 있고, 무한궤도형은 만족스런 이동성과 방향전환에서의 강인함을 구형할 수 있으나 주행시 많은 에너지를 필요로 하며, 궤도상 이물질이 들어가는 문제점이 있다.The walking type is very inferior in practicality, and the wheel type can be moved very efficiently in the straight pipe, but it is difficult to move in the vertical pipe or curved pipe, and the crawler type can provide satisfactory mobility and robustness in turning. But it requires a lot of energy when driving, there is a problem that foreign matter enters the track.

또한, 신축형은 수직관 및 곡선관에서의 이동이 가능한 장점을 가지고 있으나, 배관 내부의 벽면에 압착하기 위한 복잡한 메카니즘을 갖고 있을 뿐만 아니라, 배관의 내경변화에 적응하기 어렵고 또한, 가지관, 분지관 등 조향이 필요한 곳에서 이동이 불가능 하다는 단점이 있다.In addition, the telescopic type has the advantage of being able to move in vertical and curved pipes, but not only has a complicated mechanism for crimping on the wall inside the pipe, it is also difficult to adapt to changes in the inner diameter of the pipe, The disadvantage is that it is impossible to move where steering is required, such as branch pipes.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 능동 유니버셜 조인트를 통한 가지관, 곡관을 원활하게 이동할 수 있도록 조향이 가능하고, 능동적으로 작용하는 압착링크구조를통해 벽면의 상태에 따라 벽면 압착력을 조절하여 배관내를 이동시킬수 있는 배관의 내부 검사용 이동 로봇조향장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to enable the steering to smoothly move the branch pipe and the curved pipe through the active universal joint, and through a crimping link structure that acts actively. It is to provide a mobile robot steering device for the internal inspection of the pipe that can move the inside of the pipe by adjusting the wall compression force according to the state of the wall.

도 1 은 본 발명의 배관의 내부 검사용 이동 로봇을 나타내는 도면.1 is a view showing a mobile robot for the internal inspection of the pipe of the present invention.

도 2 는 본 발명의 배관의 내부 검사용 이동 로봇이 펼쳐진 상태를 나타내는 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which the mobile robot for the internal inspection of the pipe of the present invention unfolded.

도 3 은 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇이 접혀진 상태를 나타내는 도면.Figure 3 is a view showing a state in which the mobile robot for pipe internal inspection of the present invention is folded.

도 4 는 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇의 이동휠이 형성된 위치각을 나타내는 도면.Figure 4 is a view showing a position angle formed a moving wheel of the mobile robot for inspecting the internal pipe of the present invention.

도 5 는 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇의 사이에 조향장치가 장착된 것을 나타내는 도면.5 is a view showing that the steering device is mounted between the mobile robot for inspecting the internal pipe of the present invention.

도 6 은 본 발명의 이동 로봇의 조향장치를 나타내는 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing a steering device of the mobile robot of the present invention.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on main parts of drawing

1: 몸체 2a,2b: 이동휠1: body 2a, 2b: moving wheel

4a: 외측 수평링크 4b: 내측 수평링크4a: outer horizontal link 4b: inner horizontal link

5a,5b 지지링크 7: 팬토그라프형 링크5a, 5b Support link 7: Pantograph link

10: 슬라이딩편 11:전후진구동부10: sliding section 11: forward and backward driving part

12: 동력전달벨트 13: 이동조절판구동부12: power transmission belt 13: moving control plate drive unit

14: 스프링 16: 이동조절판14: spring 16: shifting plate

18: 회전이동나사 22: 기어18: Rotation screw 22: Gear

24: 기어 30,32: 회전구동부24: gear 30,32: rotary drive unit

33a,33b: 36: 회전각도 조절기(potentiometer)33a, 33b: 36: potentiometer

38: 능동 유니버셜 조인트 40a, 40b: 회전반구38: active universal joint 40a, 40b: rotating hemisphere

44: 원통형부싱 50a,50b: 베어링44: cylindrical bushing 50a, 50b: bearing

52a, 52b: 고정축 68: 기어52a, 52b: fixed shaft 68: gear

70: 워엄기어 72: 승ㆍ하강장치70: worm gear 72: lifting device

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 배관의 내부검사용 로봇 조향장치는, 내일측으로는 기어와 워엄기어를 수용하는 전후진 구동부를 갖고, 타 일측으로는 회전이동나사와 결합되는 기어 및 상기 기어와 결합되는 기어를 수용하는 이동조절판구동부를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 중앙부에 형성되며, 일측으로는 슬라이딩편을, 중앙에는 스프링을, 상기 스프링의 타 일측으로는 이동조절판을 갖고 일체로 이동되는 승ㆍ하강장치와; 상기 승ㆍ하강장치와 슬라이딩편 상부 일측으로는 작동링크가 형성되고, 상기 기어 일측으로는 동력전달벨트를 수용하는 연동링크가 형성되어 X형을 이루며, 상기 작동링크 및 연동링크와 동일한 승ㆍ하강운동이 이루어지도록 수평지게 형성된 내측 수평링크 및 외측 수평링크의 일단에 결합되도록 형성되며 서로 연이어지게 꺾여진 지지링크 및 상기 연동링크 일단측에 형성된 이동휠로 이루어지는 팬토그라프형 링크를 포함하도록 로봇장치가 구성되고, 상기와 같이 구성된 이동로봇이 연이어 연결된 사이에 이동 로봇의 조향장치가 형성된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the robot steering device for the internal inspection of the pipe has a forward and backward drive unit for accommodating the gear and worm gear on the tomorrow side, the gear coupled to the rotational movement screw on the other side; A body having a movement adjusting plate driving unit for receiving a gear coupled to the gear, and a central portion of the body, and having a sliding piece on one side, a spring on the center, and a movement control plate on the other side of the spring. A moving lifting device; An operating link is formed at one side of the upper and lower devices and the upper portion of the sliding piece, and an interlocking link is formed at one side of the gear to receive a power transmission belt to form an X shape, and the same as the operating link and the interlocking link. The robot apparatus is configured to include a pantograph-type link formed of a support link which is formed to be coupled to one end of the inner horizontal link and the outer horizontal link which are horizontally formed to be movable, and a moving wheel formed at one end of the interlocking link. The steering device of the mobile robot is formed between the mobile robots configured as described above and connected in series.

상기 본 발명의 이동 로봇의 조향장치는, 고정부착부와, 상기 고정부착부의 사이에 중심측에 끼워져 고정되게 형성된 고정축을 갖는 능동 유니버셜 조인트와, 상기 능동 유니버셜 조인트의 외주를 감싸도록 형성되며, 능동 유니버셜 조인트를 중심으로 대각선 방향에서 20˚∼24°로 사선지게 절단된 회전 반구와, 상기 회전반구의 회전각을 조절 및 회전시키도록 형성된 회전각도 조절기 및 회전구동부로구성된다.The steering apparatus of the mobile robot of the present invention includes an active universal joint having a fixed attachment portion and a fixed shaft formed between the fixed attachment portion and being fixed to the center side, and formed to surround the outer circumference of the active universal joint. It consists of a rotating hemisphere cut diagonally from 20 ° to 24 ° in a diagonal direction with respect to the universal joint, and a rotation angle adjuster and a rotation driving unit formed to adjust and rotate the rotation angle of the rotating hemisphere.

상기와 같이 구성된 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇 조향 장치를 아래와 같이 상세하게 설명한다.The mobile robot steering apparatus for inspecting internal pipes of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

본 발명은, 배관의 내부를 원활하게 이동하도록 형성된 이동 로봇의 몸체(1)에는, 내일측으로는 기어(68)와 워엄기어(70)를 수용하는 전후진구동부(11)가 설치되고, 타 일측으로는 장축으로 형성된 회전이동나사(18)와 결합되는 기어(24) 및 상기 기어(24)와 결합되는 기어(22)를 수용하는 이동조절판구동부(13)가 형성된다.In the present invention, the body 1 of the mobile robot formed to smoothly move the inside of the pipe, the front and rear vibration driving unit 11 for accommodating the gear 68 and the worm gear 70 is provided on the tomorrow side, the other side As it is formed a gear 24 coupled to the rotary screw 18 is formed with a long axis and the movement control plate driving unit 13 for receiving the gear 22 coupled to the gear 24.

또, 상기 몸체(1)의 중앙부, 일측으로는 슬라이딩편(10)이 형성되고, 대향하는 타 일측으로는 상기 회전이동나사(18)를 수용하는 나사가 형성된 홀을 갖는 이동조절판(16)이 형성되며, 상기 슬라이딩편(10)과 이동조절판(16) 사이에는 스프링(14)으로 이루어지는 승ㆍ하강장치(72)가 형성된다.In addition, the sliding portion 10 is formed on the central portion, one side of the body 1, the other side of the movement control plate 16 having a hole formed with a screw for receiving the rotation screw 18 It is formed, the lifting and lowering device 72 consisting of a spring 14 is formed between the sliding piece 10 and the movement control plate 16.

그리고, 상기 승ㆍ하강장치(72)의 슬라이딩편(10) 상부 일측으로는 작동링크(6)가 형성되고, 상기 기어(68) 일측으로는 동력전달벨트(12)를 수용하는 연동링크(8)가 상호교차되도록 형성되어 X형을 이루게 된다.In addition, an operation link 6 is formed at one side of the upper portion of the sliding piece 10 of the lifting and lowering device 72, and an interlocking link 8 for receiving the power transmission belt 12 at one side of the gear 68. ) Are formed to cross each other to form an X-shape.

연동링크(8)의 중앙부 및 일단으로는 동력전달벨트(12)를 연동되게 수용하는 외측수평링크(4a) 및 내측수평링크(4b)가 수평으로 형성되고, 상기 내측 수평링크(4b) 및 외측 수평링크(4a)의 일단측으로는 서로 연이어지게 개략 V형으로 꺾여진 지지링크(5a),(5b)가 형성되며, 상기 지지링크(5a) 및 연동링크(8)의 일단으로는 이동휠(2a),(2b)이 형성된 팬토그라프형 링크(7)가 형성된다.An outer horizontal link 4a and an inner horizontal link 4b that horizontally receive the power transmission belt 12 are formed horizontally at the center and one end of the interlocking link 8, and the inner horizontal link 4b and the outer side thereof are horizontally formed. One end of the horizontal link 4a is formed with support links 5a and 5b which are bent in a substantially V-shape to be connected to each other, and one end of the support link 5a and the linkage link 8 is a moving wheel ( A pantograph-shaped link 7 formed with 2a) and 2b is formed.

상기와 같이 형성되 본 발명의 이동로봇의 구성 및 동작관계를 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 구체적으로 설명한다.The configuration and operation relationship of the mobile robot of the present invention formed as described above will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 배관의 내부 검사용 이동 로봇을 나타내는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 배관의 내부 검사용 이동 로봇이 펼쳐진 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3 은 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇이 접혀진 상태를 나타내는 도면이고, 도 4 는 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇의 이동휠이 형성된 위치각을 나타내는 도면이고, 도 5 는 본 발명의 배관 내부 검사용 이동 로봇의 사이에 조향장치가 장착된 것을 나타내는 도면이고, 도 6 은 본 발명의 이동 로봇의 조향장치를 나타내는 단면도이다.1 is a view showing a mobile robot for the internal inspection of the pipe of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the unfolded state of the mobile robot for the internal inspection of the pipe of the present invention, Figure 3 is a movement for the internal inspection of the pipe of the present invention. 4 is a view showing a state in which the robot is folded, Figure 4 is a view showing the position angle of the moving wheel of the mobile robot for the test pipe inside the pipe of the present invention, Figure 5 is a steering device between the mobile robot for pipe inside inspection of the present invention. Is a view showing that is mounted, Figure 6 is a cross-sectional view showing a steering device of the mobile robot of the present invention.

도 1∼도 3에 도시된 바와 같이, 관의 내벽면에 팬토그라프형 이동휠(2a),(2b)을 밀착시키기 위한 승각 동작은, 이동조절판구동부(13)를 작동시켜 기어(22)를 회전시키면, 상기 기어(22)와 맞물려 있는 또 다른 기어(24)가 회전되고, 상기 기어(24)에는 장축으로 형성된 회전이동나사(18)가 이동조절판(16)과 일체로 결합 형성되어 있어 동시에 회전을 이루게 된다.As shown in Figs. 1 to 3, the elevation operation for bringing the pantograph-type moving wheels 2a and 2b into close contact with the inner wall of the pipe is performed by operating the movement adjusting plate driving unit 13 to operate the gear 22. When rotated, another gear 24 meshed with the gear 22 is rotated, and the rotation screw 18 having a long shaft is integrally formed with the movement control plate 16 at the gear 24. Rotation is achieved.

따라서, 상기 이동조절판(16) 일측의 나사산을 갖는 관통된 홀에 결합된 회전이동나사(18)의 회전에 의해 이동조절판(16)은 몸체(1)의 길이방향을 따라 이동된다.Therefore, the movement control plate 16 is moved along the longitudinal direction of the body 1 by the rotation of the rotation movement screw 18 coupled to the through hole having a screw thread on one side of the movement control plate 16.

이때, 승ㆍ하강장치(72)의 이동조절판(16)은 스프링(14)을 밀게 되며, 스프링(14)의 탄발력은 슬라이딩편(10)을 움직여, 이 슬라이등편(10) 일측에 형성된 작동링크(6)를 밀어올리게 되어 팬토그라프형 링크(7)의 이동휠(2a),(2b)을 배관의 내경에 밀착시킨다.At this time, the movement control plate 16 of the elevating and lowering device 72 pushes the spring 14, and the elastic force of the spring 14 moves the sliding piece 10, which is formed on one side of the sliced back piece 10. The operation link 6 is pushed up to bring the moving wheels 2a and 2b of the pantograph-type link 7 into close contact with the inner diameter of the pipe.

또한, 반대로 상기 관 내경에 밀착된 팬토그라프형 링크(7)를 하강시킬 때에는 이동조절판구동부(13)를 역회전시키면, 상기 이동조절판(16)은 반대로 이동하게 되며, 이 이동조절판(16)과 일체로 연결된 스프링(14) 및 슬라이딩편(10) 역시 반대로 이동하게 되므로 팬토그라프형 링크(7)는 하강한다.On the contrary, when the pantograph-shaped link 7 in close contact with the inner diameter of the tube is lowered, when the movement control plate driving unit 13 is rotated in reverse, the movement control plate 16 moves in reverse, and the movement control plate 16 The integrally connected spring 14 and the sliding piece 10 are also moved in reverse, so the pantograph-shaped link 7 is lowered.

여기서, 상기 이동조절판(16)은 자동으로 이동이 가능하여 밀쳐지는 거리와 당겨지는 거리를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 밀칠때 힘을 더욱 가하게 되면 상기 스프링(14)의 탄성력은 증가하게 되어 배관 내경부에 더욱 견고하게 밀착된다.Here, the movement control plate 16 can be automatically moved to adjust the distance to be pushed and the distance to be pulled, the elastic force of the spring 14 is increased when the force is further applied when pushing the pipe inner diameter portion More firmly adheres to.

이러한 팬토그라프형 링크(7)의 승ㆍ하강은, 상기 작동링크(6) 및 연동링크(8)가 교차되어 X형으로 이루어져 있기 때문에 지렛대 원리에 의해서 절반의 힘만으로 승ㆍ하강을 이룰 수 있어 힘의 이득을 가져오는 것이다.Since the actuating link 6 and the interlocking link 8 are made of X type, the pantograph type link 7 can be raised or lowered with only half the force by the lever principle. It is to bring strength gains.

또한, 상기와 같이 작동되는 팬토그라프형 링크(7)가 상승되어 관 벽면에 압착되면, 전후진구동부(11)를 작동시켜, 이동을 위한 구동을 하게 되는데, 먼저, 이전후진구동부(11)를 일측에 형성된 워엄기어(70)가 회전하고, 상기 워엄기어(70)와 맞물려 있는 기어(68)가 회전되며, 상기 기어(68) 일측으로 형성된 연동링크(8)의 동력전달벨트(12)가 회전되면, 상기 연동링크(8)와 연결된 외측수평링크(4a)의 동력전달벨트(12)도 연동되어 회전하게 되므로 이동휠(2a),(2b)을 회전시켜 이동을 하게 된다.In addition, when the pantograph-type link (7) operated as described above is raised and compressed to the tube wall surface, the forward and backward driving unit (11) is operated to drive for movement, first, the previous backward driving unit (11) The worm gear 70 formed on one side rotates, the gear 68 engaged with the worm gear 70 rotates, and the power transmission belt 12 of the linkage link 8 formed on one side of the gear 68 is rotated. When rotated, the power transmission belt 12 of the outer horizontal link (4a) connected to the interlocking link (8) is also rotated in conjunction with the movement wheels (2a, 2b) by rotating to move.

팬터그라프형 링크(7)의 이동휠(2a),(2b)이 배관의 내부를 따라 이동될 수 있도록 전후진 시킬 때에는, 상기 연동링크(6) 및 외측 수평링크(4a) 등에 다수개의 동력전달벨트(12)가 서로 연동되어 회전되도록 설치되어 있기 때문에이동휠(2a),(2b)이 동시에 원활하게 회전되므로 직진성이 뛰어나며, 또한 링크의 접혀지는 각도에 상관없이 구동력을 전달할 수 있다.When the moving wheels 2a and 2b of the pantograph-shaped link 7 are moved back and forth to move along the inside of the pipe, a plurality of power transmissions are performed on the linkage link 6 and the outer horizontal link 4a. Since the belt 12 is interlocked with each other and installed so that the moving wheels 2a and 2b rotate smoothly at the same time, the straightness is excellent, and the driving force can be transmitted regardless of the folded angle of the link.

이동휠(2a),(2b)은 도 4 에 도시된 바와 같이, 원을 중심으로 120。간격으로 설치되어 있어 배관의 내경에 정확하게 맞닿도록 안착시킬 수 있으며, 이동휠이 쌍으로 형성되어 있어 배관의 내경에 맞닿는 면적 또한 보다 넓어지므로 인해 주행의 안정성이 좋아지므로, 이동로봇의 전면부에 소형무비카메라를 탑재하여도 화면의 떨림현상의 주원인인 흔들림이 없어 전후진이 가능하다.As shown in FIG. 4, the moving wheels 2a and 2b are installed at intervals of 120 ° around the circle so that the moving wheels 2a and 2b can be seated to exactly contact the inner diameter of the pipe. Since the area that is in contact with the inner diameter is also wider, the driving stability is improved, so even if a small video camera is mounted on the front of the mobile robot, the main cause of the screen shake is not shaken.

본 발명의 조향장치(20)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기의 구성에 의해 연이어진 이동 로봇의 사이에 설치되어 주행방향을 조절할 수 있는 장치이다.Steering device 20 of the present invention, as shown in Figure 5, is a device that can be installed between the mobile robots connected by the above configuration to adjust the running direction.

본 발명의 조향장치(20)는, 도 6 의 단면 상태에서 나타낸 바와 같이, 좌우측에는 이동 로봇에 결합시킬 수 있는 고정부착부(33a),(33b)가 형성되고, 상기 고정부착부(33a),(33b) 사이에는 회전반구(40a),(40b)가 각각 자유롭게 회전되도록 끼워져 있다.As shown in the cross-sectional state of FIG. 6, the steering apparatus 20 of the present invention has fixed attachment portions 33a and 33b that can be coupled to a mobile robot on the left and right sides, and the fixed attachment portion 33a. Between the and 33b, the rotary hemispheres 40a and 40b are fitted so as to rotate freely, respectively.

또한, 고정부착부(33a)와, 고정부착부(33b)의 사이에는 상기의 부분이 일정한 간격을 두고 떨어지지 않게 고정될 뿐만 아니라, 꺾임이 가능하도록 능동 유니버셜 조인트(38)가 장착된다.In addition, the active universal joint 38 is mounted between the fixed attachment portion 33a and the fixed attachment portion 33b so that the above portions are not fixed at regular intervals and fall apart.

상기와 같이 장착된 능동 유니버셜 조인트(38)의 외주면에는 회전반구(40a),(40b)가 감싸도록 형성되어 있으며, 상기의 회전반구(40a),(40b)는 이동로봇의 길이 방향을 중심으로 직각진 대각선 방향에서 20。∼24。로 사선지게 절단되어 있다.Rotating hemispheres 40a and 40b are formed on the outer circumferential surface of the active universal joint 38 mounted as described above, and the rotating hemispheres 40a and 40b are formed around the longitudinal direction of the mobile robot. It is cut diagonally at 20 degrees-24 degrees in a perpendicular diagonal direction.

상기의 회전반구(40a),(40b)의 형상은 대각선 방향에서 사선지게 절단된 각도가 상기의 범위로 설정하여도 좋으나, 가장 바람직하게는 22。로 경사지게 형성하는 것이 좋다.The shapes of the rotating hemispheres 40a and 40b may be set to the above ranges of angles cut diagonally in the diagonal direction, but most preferably, they are formed to be inclined at 22 °.

회전반구(40a),(40b)의 내측에는 각각 베어링(50a),(50b)이 끼워져 있으며, 상기의 회전반구(40a),(40b)가 원활하게 회전되도록 베어링(50a),(50b)의 내측에는 원통형 부시(44)가 끼워져 있기 때문에 각각의 회전반구(40a),(40b)는 각각이 서로 회전되도록 구성된다.Bearings 50a and 50b are fitted inside the rotating hemispheres 40a and 40b, respectively, so that the rotating hemispheres 40a and 40b rotate smoothly. Since the cylindrical bush 44 is fitted inside, each of the rotating hemispheres 40a and 40b is configured to rotate with each other.

회전반구(40a),(40b)는 서로 반대로 회전이 가능하기 때문에 전면측에 장착된 이동 로봇이 곡관의 형상을 따라 이동될수 있도록 회전시키게 되면 이동 로봇은 자연스럽게 꺾여져 이동방향을 미리 설정해 주기 때문에 곡관 또는 가지관 등에서 원활하게 이동시킬 수 있다.Since the rotating hemispheres 40a and 40b can be rotated opposite to each other, when the mobile robot mounted on the front side is rotated to move along the shape of the curved tube, the mobile robot is naturally bent to set the moving direction in advance. Or it can move smoothly in a branch pipe.

상기의 회전반구(40a),(40b)는 고정부착부(33a),(33b)측으로 일측부가 돌출되어 회전되도록 끼워져 있으며 상기 회전반구(40a),(40b)를 회전시키기 위한 회전구동부(30)가 형성된다.The rotary hemispheres 40a and 40b are fitted so that one side portion protrudes and rotates toward the fixed attachment portions 33a and 33b, and the rotary drive part 30 for rotating the rotary hemispheres 40a and 40b. Is formed.

회전구동부(30),(32)의 회전에 의해 회전반구(40a),(40b)를 회전시키게 되는 것으로, 즉 상기 이동 로봇의 주행방향을 설정하기 위해 각각의 회전구동부(30),(32)는 내측에 끼워져 있는 베어링(50a),(50b) 각각이 서로 다르게 회전되도록 끼워져 있기 때문에, 회전반구(40a),(40b)는 서로 비틀려 작동되므로 상기 비틀림각도에 의해 이동 로봇의 주향방향이 설정된다.The rotary hemispheres 40a and 40b are rotated by the rotation of the rotary drive units 30 and 32, that is, the respective rotary drive units 30 and 32 to set the driving direction of the mobile robot. Since the bearings 50a and 50b fitted to the inside are inserted to rotate differently from each other, the rotation hemispheres 40a and 40b are twisted and operated so that the direction of rotation of the mobile robot is set by the twist angle. do.

또한, 상기 회전반구(40a),(40b)를 통제하여 이동로봇이 진행될 방향의 각도를 확인 및 제어시킬 수 있는 회전각도조절기(36),(34)가 형성되어 있어 정확한 회전값을 설정할 수 있기 때문에 이동 로봇의 주행 안전성을 높여준다.In addition, by rotating the rotation hemispheres (40a), (40b) by controlling the angle of the direction in which the mobile robot proceeds, the rotation angle controllers 36, 34 are formed to set the correct rotation value Therefore, it increases the driving safety of the mobile robot.

상기 고정부착부(33a),(33b)와 회전반구(40a),(40b)와 맞닿는 사이에는 마찰을 감소시키기 위해 베어링(62),(64)이 끼워져 있으며 상기 회전반구(40a),(40b)와 내측에 형성된 능돌 유니버셔 조인트(38)와 의 사이에도 베어링이 끼워져 있기 때문에, 회전반구(40a),(40b) 및 능동 유니버셜 조인트(38)는 서로 간섭받지 않고 조향력에 필요한 회전력을 얻을 수 있게 구성된다.The bearings 62 and 64 are inserted between the fixed attachment portions 33a and 33b and the rotary hemispheres 40a and 40b to reduce friction, and the rotary hemispheres 40a and 40b are fitted. Since the bearing is sandwiched between the rudder universal joint 38 and the inner side, the rotary hemisphere 40a, 40b and the active universal joint 38 can obtain the rotational force necessary for steering force without interfering with each other. It is configured to be.

따라서, 본 발명은 배관의 내부 검사용 이동 로봇 조향장치에 의해, 유니버셜 조인트를 통한 가지관, 곡관을 원활하게 이동할 수 있도록 조향이 가능하고, 능동적으로 작용하는 압착링크구조를 통해 벽면의 상태에 따라 벽면 압착력을 조절하여 이동시킬 수 있는 특징이 있다.Accordingly, the present invention is capable of steering by smoothly moving the branch pipe and the curved pipe through the universal joint, by the mobile robot steering device for the internal inspection of the pipe, according to the state of the wall through the active crimping link structure There is a feature that can be moved by adjusting the wall pressing force.

상기와 같은 본 발명으로 인해 대부분 지하에 매설되어 있는 도시가스관, 상하수관, 석유화학 플랜트관 등을 시공후에도 지속적인 보수공사를 요하는 배관 등을 본 발명의 이동 로봇을 통해 성능 저하 검사 및 비파괴 검사 등을 할 수 있는 장치를 탑재하여 쉽게 이동시킬 수 있어 작업에 필요한 시간적, 경제적 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.Due to the present invention as described above, pipes that require continuous repair work after construction of city gas pipes, water and sewage pipes, petrochemical plant pipes, etc., which are mostly buried underground, are tested for performance degradation and non-destructive testing through the mobile robot of the present invention. Equipped with a device that can be easily moved, there is an effect that can prevent the time and economic losses required for work.

또한, 종래의 문제점으로 관견 변화 등을 극복하지 못하였으나 본 발명으로 곡관, 수직관 분지관 등과 같은 관경변화 등의 제한 요소를 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 수직관 등에서는 자중을 견디고 올라갈 수 있을 만큼의 견인력과 미끄러짐을 극복하기 위한 충분한 벽면 압착력을 구현할 수 있으므로 제어 모듈과 비파괴 검사 모듈을 견안하여 작업을 수해 낼수 있다.In addition, the conventional problems do not overcome the change in the observation, but the present invention can not only overcome the limiting factors such as change in diameter, such as bent pipe, vertical pipe branch pipe, etc., in particular in the vertical pipe can withstand its own weight Sufficient wall compaction force can be achieved to overcome the traction and slippage, so that the control module and the non-destructive inspection module can be secured.

능동 유니버셜 조인트부로 분지관 및 곡관 등의 방향이 요구되는 부분에서 센서 신호선 및 모터 제어선 등의 꼬임을 방지하여 이동 로봇의 방향으로 전환할 수 있어 곡관, 수직관, 분지관 등의 관내 어떠한 변화 조건에서도 유언한 이동이 가능하여 작업 수행을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.It is an active universal joint part, which can switch to the direction of the mobile robot by preventing twisting of sensor signal line and motor control line in the part where the direction of branch pipe and curved pipe is required, so that any change condition in pipe such as curved pipe, vertical pipe, branch pipe, etc. It is possible to smoothly carry out the work because it is possible to move.

Claims (2)

배관 내부 검사용 이동로봇의 방향전환을 위한 조향장치에 있어서,In the steering device for changing the direction of the mobile robot for inspection inside the pipe, 이동 로봇의 연이어진 사이의 각단부에 결합되도록 형성된 고정정부착부(33a),(33b)와;Fixing and fixing parts 33a and 33b formed to be coupled to each end portion of the mobile robot in series; 고정부착부(33a),(33b)의 사이의 중심측에 끼워져 고정되게 형성된 고정축(52a),(52b)을 갖는 능동 유니버셜 조인트(38)와;An active universal joint 38 having fixed shafts 52a and 52b which are fitted and fixed to the center side between the fixed attachment portions 33a and 33b; 능동 유니버셜 조인트(38)의 외주를 감싸도록 형성되며, 능동 유니버셜 조인트(38)를 중심으로 대각선 방향에서 20。∼24。로 사선지게 절단된 회전반구(40a),(40b)와;Rotating hemispheres 40a and 40b which are formed to surround the outer circumference of the active universal joint 38 and are diagonally cut at 20 ° to 24 ° in a diagonal direction with respect to the active universal joint 38; 회전반구(40a),(40b)의 각각이 방향전환을 하기 위해 서로 비틀려지도록 회전시키며, 회전각을 조절시키도록 형성된 회전각도 조절기(36) 및 회전구동부(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇 조향장치.Piping, characterized in that each of the rotating hemispheres (40a, 40b) is rotated to be twisted with each other to change the direction, the rotation angle adjuster 36 and the rotation driving unit 30 is formed to adjust the rotation angle Mobile steering device for internal inspection of the vehicle. 제 1 항에 있어서, 상기 회전반구(40a),(40b)의 내측에 각각이 회전하도록 베어링(50a),(50b)이 형성되고, 상기 베어링(50a),(50b)의 내주면에 끼워져 고정되는 원통형 부싱(44)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 배관의 내부 검사용 이동 로봇 조향장치.According to claim 1, wherein the bearings (50a, 50b) are formed so as to rotate each inside the rotary hemispheres (40a), 40b, and is fitted to the inner peripheral surface of the bearing (50a, 50b) is fixed Mobile robot steering device for the internal inspection of the pipe, characterized in that it further comprises a cylindrical bushing (44).
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