KR20120103869A - Steerable pipeline inspection robot - Google Patents

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KR20120103869A
KR20120103869A KR1020110021781A KR20110021781A KR20120103869A KR 20120103869 A KR20120103869 A KR 20120103869A KR 1020110021781 A KR1020110021781 A KR 1020110021781A KR 20110021781 A KR20110021781 A KR 20110021781A KR 20120103869 A KR20120103869 A KR 20120103869A
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KR
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steering wheel
pair
coupled
slide bar
gear
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Application number
KR1020110021781A
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Korean (ko)
Inventor
이병주
권영식
이배
황인철
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한양대학교 에리카산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A steerable robot for inspecting the inside of a pipe is provided to be operated with a simple structure so that manufacturing method and process are reduced. CONSTITUTION: A steerable robot for inspecting the inside of a pipe comprises a body unit(100), an upper movable unit(200), and a lower movable unit(300). The upper and lower movable units comprise upper and lower housings, upper and lower steering wheels, upper and lower motors. The upper and lower housings are respectively connected to upper and lower sides of the body unit. The upper and lower steering wheels are connected to the upper and lower housings so that the rolling direction is changed from side to side. The upper and lower steering motors change each rolling direction of the steering wheels. The upper and lower steering motors respectively delivers the steering power to the upper and lower steering wheels.

Description

조향 가능한 배관 탐사용 로봇 {Steerable pipeline inspection robot}Steerable pipeline inspection robot

본 발명은 앞쪽에 위치되는 휠의 방향을 변경시킴으로써 진행 방향을 자유롭게 조절할 수 있도록 구성되는 배관 탐사용 로봇에 관한 것으로, 더 상세하게는 조향력 전달을 위한 구조와 구동력 전달을 위한 구조가 매우 간단해짐으로써 소형화가 가능해지고, 전방뿐만 아니라 측방으로도 탐사가 가능하도록 구성되는 배관 탐사용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe exploration robot that is configured to freely adjust the direction of travel by changing the direction of the wheel located in the front, and more specifically, the structure for the transmission of steering force and the structure for transmitting the driving force is very simple. The present invention relates to a pipe exploration robot configured to be miniaturized and to be capable of exploration not only in the front but also in the side.

일반적으로 여러 산업분야에서 다양한 형태의 배관이 설치되고 있으며, 이러한 배관은 물, 유류, 액화가스 또는 그와 유사한 종류의 유체를 이송시키는데 매우 적합한 방법으로 많이 설치되어 운용되고 있다. 이와 같은 배관은 예를 들면 상하수도관, 도시가스관, 석유화학공장의 플랜트관 등과 같이 다양한 분야에서 설치되고 있으며, 가연성이나 유독성 물질이 내부를 흐르는 배관에서는 배관의 파손에 의하여 인명 및 재산의 손실이 크게 발생할 수 있으므로 배관의 완벽한 시공이 요구된다.In general, various types of pipes are installed in various industries, and these pipes are installed and operated in a very suitable way for transporting water, oil, liquefied gas, or a similar kind of fluid. Such pipes are installed in various fields such as water and sewage pipes, city gas pipes, and plant pipes in petrochemical plants.In the pipes where flammable or toxic substances flow inside, loss of life and property is greatly caused by pipe breakage. This may occur, so a complete construction of the pipe is required.

이러한 배관은 설치된 후 시간이 흐름에 따라 배관의 노화나 부식으로 인하여 틈이 생기거나 공사 등으로 인한 외부 충격으로 배관에 손상이 발생할 수 있으며, 이는 결국은 대형사고의 원인으로 작용할 수도 있다. 따라서 배관이 시공된 후 운용시에는 수시로 또는 일정기간 마다 배관의 내부상태 및 균열여부를 확인하여 사고 발생을 예방하도록 유지보수작업이 이루어지는데, 이러한 유지보수작업은 배관 주변의 시설물들로 인하여 점검하려는 배관에 접근이 어렵고, 또 배관이 지중에 매설되어있는 경우에는 배관에 접근이 불가능하므로 막대한 비용과 인력이 소요된다.Such pipes may be damaged due to aging or corrosion of pipes over time after installation, or damage to the pipes due to external shocks due to construction, etc., which may eventually cause large accidents. Therefore, during the operation after the construction of the pipe, maintenance work is carried out to prevent accidents by checking the internal condition and cracks of the pipe from time to time or at regular intervals. Such maintenance work is intended to be inspected by facilities around the pipe. If the pipe is difficult to access, and the pipe is buried underground, the pipe is inaccessible, which entails enormous cost and manpower.

그러한 이유로 배관 내부의 점검을 위하여 배관 내부로 따라서 이동하면서 배관의 상태를 촬영하여 배관의 내부 상태 및 이상여부를 외부에서 점검할 수 있는 배관 탐사용 로봇이 개발되어 많이 이용되고 있다. 통상적으로 사용되는 배관 탐사용 로봇은, 동력을 발생하는 구동부와, 이 구동부의 구동력에 의하여 회전하는 구동휠 및 아이들 휠을 포함하는 다수의 휠과, 배관의 내부를 촬영할 수 있는 촬상부로 구성된다. 이러한 배관 탐사용 로봇을 이용하여 배관 내부를 검사하려면, 먼저 검사하려는 배관의 어느 일부분에서 로봇을 진입시키고, 로봇을 배관 외부의 원격지에서 사용자가 제어부를 통하여 로봇을 조작하여 이동시키면서 촬상부로 촬영한 배관 내부의 영상을 외부의 모니터로 전송하여 내관 내부의 상태를 검사하게 된다.For this reason, a pipe exploration robot that can check the internal condition and abnormality of the pipe by taking a picture of the pipe while moving along the inside of the pipe to check the inside of the pipe has been widely used. The pipe exploration robot generally used comprises a driving unit for generating power, a plurality of wheels including a driving wheel and an idle wheel that rotates by the driving force of the driving unit, and an imaging unit capable of photographing the inside of the pipe. In order to inspect the inside of the pipe using such a pipe exploration robot, first, the robot is entered from a part of the pipe to be inspected, and the robot is photographed by the imaging unit while the robot is operated by the controller through a control unit at a remote location outside the pipe. The internal image is transmitted to an external monitor to check the state inside the tube.

그러나 종래의 배관 탐사용 로봇은, 휠의 방향을 조절할 수 없는 구조이므로 곡선구간이나 배관이 분기되는 구간에서는 로봇의 주행이 원활하게 이루어지지 않거나 분기관으로 로봇을 진입시킬 수 없다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 앞쪽에 장착되는 휠의 방향을 조절할 수 있도록 구성되는 배관 탐사용 로봇이 제안된 바 있으나, 이와 같은 종래의 배관 탐사용 로봇은 방향 조절을 위한 구조가 다소 복잡하여 고장의 우려가 있을 뿐만 아니라 부품수 증가로 인한 제조원가 상승 및 조립 공정수 증가의 문제가 발생된다. 또한, 통상의 배관 탐사용 로봇은 이동 방향을 기준으로 전방을 촬영하도록 구성되어 있어 배관의 내측벽을 정확하게 관찰할 수 없다는 단점이 있다.However, the conventional pipe exploration robot has a problem in that the direction of the wheel cannot be adjusted, so that the robot does not travel smoothly or the robot cannot enter the branch pipe in a curved section or a section in which the pipe branches. In order to solve this problem, there has been proposed a pipe exploration robot configured to adjust the direction of the wheel mounted on the front, but such a conventional pipe exploration robot has a complicated structure for adjusting the direction of the failure Not only is there a concern, but the increase in the number of parts raises manufacturing costs and increases the number of assembly processes. In addition, the conventional pipe exploration robot has a disadvantage in that it is configured to photograph the front based on the moving direction can not accurately observe the inner wall of the pipe.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 조향력 전달 및 구동력 전달을 위한 구성이 단순화됨으로써 제품의 소형화, 제조원가 절감, 제조공정 단축의 효과를 얻을 수 있고, 전방뿐만 아니라 측방까지 촬영할 수 있도록 구성되는 배관 탐사용 로봇을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by simplifying the configuration for the transmission of the steering force transmission and the driving force can be obtained the effect of miniaturization of the product, manufacturing cost reduction, shortening the manufacturing process, can be taken not only front but also side It is an object of the present invention to provide a pipe exploration robot that is configured to be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 본체부; 상기 본체부의 상측에 연결되는 상부하우징과, 구름방향이 좌우로 변경될 수 있도록 상기 상부하우징에 결합되는 상측 조향휠과, 상기 조향휠의 구름방향을 변경시키는 상측 조향모터를 구비하는 상측 이동부; 상기 본체부의 하측에 연결되는 하부하우징과, 구름방향이 좌우로 변경될 수 있도록 상기 하부하우징에 결합되는 하측 조향휠과, 상기 하측 조향휠의 구름방향을 변경시키는 하측 조향모터를 구비하는 하측 이동부;를 포함하되, 상기 상측 조향모터가 상기 상측 조향휠로 조향력을 전달하는 구조와, 상기 하측 조향모터가 상기 하측 조향휠로 조향력을 전달하는 구조는, 베벨기어를 이용한 동력 전달구조로 적용된다.Pipe exploration robot according to the present invention for achieving the above object, the main body; An upper moving part having an upper housing connected to an upper side of the main body, an upper steering wheel coupled to the upper housing so that the rolling direction can be changed left and right, and an upper steering motor for changing the rolling direction of the steering wheel; A lower moving part having a lower housing connected to the lower side of the main body, a lower steering wheel coupled to the lower housing so that the rolling direction can be changed left and right, and a lower steering motor for changing the rolling direction of the lower steering wheel. Including; but, the structure in which the upper steering motor transmits the steering force to the upper steering wheel, and the structure in which the lower steering motor transmits the steering force to the lower steering wheel is applied as a power transmission structure using a bevel gear.

상기 상측 이동부는, 상하방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 상부하우징에 결합되는 상측 조향휠 브라켓과, 상기 상측 조향휠 브라켓과 회전축이 평행하도록 상기 상측 조향휠 브라켓에 구비되는 상측 조향휠 기어를 더 포함하고, 상기 상측 조향모터의 회전샤프트에는 상기 상측 조향휠 기어와 베벨기어 결합구조로 기어결합되는 상측 조향휠 기어가 구비된다.The upper moving part includes an upper steering wheel bracket coupled to the upper housing in a rotatable structure about an up and down rotation axis, and an upper steering wheel gear provided in the upper steering wheel bracket so that the upper steering wheel bracket and the rotating shaft are parallel to each other. It further includes, the upper side of the rotation shaft of the steering motor is provided with an upper steering wheel gear that is geared by the upper steering wheel gear and the bevel gear coupling structure.

상기 상부하우징은 상호 평행하게 수직으로 세워지는 한 쌍의 상부측판을 포함하고, 상기 상측 조향휠 브라켓과, 상기 상측 조향휠 기어와, 상기 상측 조향모터는 상기 한 쌍의 상부측판 사이에 장착된다.The upper housing includes a pair of upper side plates erected in parallel to each other, and the upper steering wheel bracket, the upper steering wheel gear, and the upper steering motor are mounted between the pair of upper side plates.

상기 하측 이동부는, 상하방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 하부하우징에 결합되는 하측 조향휠 브라켓과, 상기 하측 조향휠 브라켓과 회전축이 평행하도록 상기 하측 조향휠 브라켓에 구비되는 하측 조향휠 기어를 더 포함하고, 상기 하측 조향모터의 회전샤프트에는 상기 하측 조향휠 기어와 베벨기어 결합구조로 기어결합되는 하측 조향휠 기어가 구비된다.The lower moving part includes a lower steering wheel bracket coupled to the lower housing in a rotatable structure about an up and down rotation axis, and a lower steering wheel gear provided in the lower steering wheel bracket so that the lower steering wheel bracket and the rotating shaft are parallel to each other. Further, the lower shaft steering shaft is provided with a lower steering wheel gear that is geared to the lower steering wheel gear and the bevel gear coupling structure.

상기 하부하우징은 상호 평행하게 수직으로 세워지는 한 쌍의 하부측판을 포함하고, 상기 하측 조향휠 브라켓과, 상기 하측 조향휠 기어와, 상기 하측 조향모터는 상기 한 쌍의 하부측판 사이에 장착된다.The lower housing includes a pair of lower side plates that are erected in parallel and perpendicular to each other, wherein the lower steering wheel bracket, the lower steering wheel gear, and the lower steering motor are mounted between the pair of lower side plates.

상기 상측 이동부는, 회전 가능한 구조로 상기 상부하우징에 결합되는 상측 구동휠과, 상기 상측 구동휠에 구동력을 전달하는 상측 구동모터를 더 포함하고, 상기 하측 이동부는, 회전 가능한 구조로 상기 하부하우징에 결합되는 하측 구동휠과, 상기 하측 구동휠에 구동력을 전달하는 하측 구동모터를 더 포함하며, 상기 상측 구동모터가 상기 상측 구동휠로 구동력을 전달하는 구조와, 상기 하측 구동모터가 상기 하측 구동휠로 구동력을 전달하는 구조는, 헬리컬기어를 이용한 동력 전달구조로 적용된다.The upper moving part may further include an upper driving wheel coupled to the upper housing with a rotatable structure, and an upper driving motor configured to transmit driving force to the upper driving wheel, and the lower moving part may be rotatable to the lower housing. Further comprising a lower drive wheel coupled to the lower drive motor for transmitting a driving force to the lower drive wheel, the upper drive motor structure for transmitting a driving force to the upper drive wheel, and the lower drive motor is the lower drive wheel The structure for transmitting the driving force to the furnace is applied to the power transmission structure using the helical gear.

상기 상측 이동부는 상기 상측 구동휠의 회전축과 결합되어 상기 상부하우징의 외측에 위치되는 상측 구동휠기어를 더 포함하고, 상기 상측 구동모터는 상기 상부하우징의 외측면에 장착되며, 상기 상측 구동모터의 회전샤프트에는 상기 상측 구동휠기어와 헬리컬기어 결합구조로 결합되는 상측 구동모터기어가 구비된다.The upper moving part further includes an upper driving wheel gear coupled to a rotation shaft of the upper driving wheel and positioned outside the upper housing, and the upper driving motor is mounted on an outer surface of the upper housing, The rotary shaft is provided with an upper drive motor gear coupled to the upper drive wheel gear and the helical gear coupling structure.

상기 하측 이동부는 상기 하측 구동휠의 회전축과 결합되어 상기 하부하우징의 외측에 위치되는 하측 구동휠기어를 더 포함하고, 상기 하측 구동모터는 상기 하부하우징의 외측면에 장착되며, 상기 하측 구동모터의 회전샤프트에는 상기 하측 구동휠기어와 헬리컬기어 결합구조로 결합되는 하측 구동모터기어가 구비된다.The lower moving part further includes a lower driving wheel gear coupled to a rotation shaft of the lower driving wheel and positioned outside the lower housing, wherein the lower driving motor is mounted on an outer surface of the lower housing, The rotary shaft is provided with a lower drive motor gear coupled to the lower drive wheel gear and the helical gear coupling structure.

상기 본체부의 선단에 장착되는 전방감지수단과, 상기 본체부의 좌측과 우측 중 어느 하나 이상에 장착되는 측방감지수단을 더 포함한다.A front sensing means mounted to the front end of the main body portion, and the side sensing means mounted to any one or more of the left and right of the main body portion.

상기 본체부는, 수평방향으로 연장되는 상측 슬라이드바를 구비하고, 상기 상측 이동부는, 일단이 상기 상부 하우징에 회전 가능한 구조로 결합되고 타단이 상기 상측 슬라이드바를 따라 이동 가능한 구조로 상기 상측 슬라이드바에 결합되는 한 쌍의 상측 이동링크와, 일단이 상기 상측 이동링크에 회전 가능하도록 결합되고 타단이 상기 상측 슬라이드바의 양단에 각각 고정결합되는 한 쌍의 상측 고정링크를 더 포함한다.The main body unit includes an upper slide bar extending in a horizontal direction, and the upper moving part is coupled to the upper slide bar in a structure in which one end is rotatable in the upper housing and the other end is movable in the upper slide bar. And a pair of upper fixed links, one pair of upper fixed links coupled to the upper movable link so as to be rotatable, and the other ends fixedly coupled to both ends of the upper slide bar, respectively.

상기 본체부는, 상기 상측 슬라이드바의 양단에 고정되어 상기 상측 고정링크의 타단이 고정결합되는 한 쌍의 상측 고정블록과, 상기 상측 슬라이드바를 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 한 쌍의 상측 고정블록 사이에 장착되어 상기 상측 이동링크의 타단이 회전 가능한 구조로 결합되는 한 쌍의 상측 이동블록과, 상기 한 쌍의 상측 이동블록 사이에 장착되어 상기 한 쌍의 상측 이동블록이 상호 멀어지는 방향으로 상기 한 쌍의 상측 이동블록에 탄성력을 인가하는 상측 스프링을 더 포함한다.The main body unit is fixed between both ends of the upper slide bar is mounted between the pair of upper fixing blocks fixed to the other end of the upper fixing link, and the pair of upper fixing blocks to be slidable along the upper slide bar. The pair of upper moving blocks coupled to the other end of the upper moving link in a rotatable structure and the pair of upper moving blocks are mounted between the pair of upper moving blocks to move the pair of upper moving blocks away from each other. It further includes an upper spring for applying an elastic force to the block.

상기 본체부는, 상기 상측 슬라이드바와 평행하도록 상기 상측 슬라이드바의 하측에 배열되는 하측 슬라이드바를 구비하고, 상기 하측 이동부는, 일단이 상기 하부 하우징에 회전 가능한 구조로 결합되고 타단이 상기 하측 슬라이드바를 따라 이동 가능한 구조로 상기 하측 슬라이드바에 결합되는 한 쌍의 하측 이동링크와, 일단이 상기 하측 이동링크에 회전 가능하도록 결합되고 타단이 상기 하측 슬라이드바의 양단에 각각 고정결합되는 한 쌍의 하측 고정링크를 더 포함한다.The main body portion has a lower slide bar arranged below the upper slide bar so as to be parallel to the upper slide bar, and the lower moving part has one end coupled to the lower housing in a rotatable structure and the other end moves along the lower slide bar. And a pair of lower fixed links coupled to the lower slide bar, and a pair of lower fixed links whose one end is rotatably coupled to the lower movable link and the other ends are fixedly coupled to both ends of the lower slide bar, respectively. Include.

상기 본체부는, 상기 하측 슬라이드바의 양단에 고정되어 상기 하측 고정링크의 타단이 고정결합되는 한 쌍의 하측 고정블록과, 상기 하측 슬라이드바를 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 한 쌍의 하측 고정블록 사이에 장착되어 상기 하측 이동링크의 타단이 회전 가능한 구조로 결합되는 한 쌍의 하측 이동블록과, 상기 한 쌍의 하측 이동블록 사이에 장착되어 상기 한 쌍의 하측 이동블록이 상호 멀어지는 방향으로 상기 한 쌍의 하측 이동블록에 탄성력을 인가하는 하측 스프링을 더 포함한다.The main body unit is fixed between both ends of the lower slide bar is mounted between the pair of lower fixing blocks and the other end of the lower fixing link is fixed, and the pair of lower fixing blocks to be slidable along the lower slide bar. The pair of lower movable blocks are mounted between the pair of lower movable blocks coupled to the other end of the lower movable link and the pair of lower movable blocks to move the pair of lower movable blocks away from each other. It further includes a lower spring for applying an elastic force to the block.

상기 한 쌍의 상측 이동블록과 상기 한 쌍의 하측 이동블록은 각각 하나씩 대응되도록 배열되고, 상호 대응되는 상측 이동블록과 하측 이동블록은 연결블록에 의해 일체로 결합된다.The pair of upper movable blocks and the pair of lower movable blocks are arranged so as to correspond to each other, and the upper and lower movable blocks corresponding to each other are integrally coupled by a connecting block.

본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 조향력 전달 및 구동력 전달을 위한 구성이 단순화됨으로써 제품의 소형화, 제조원가 절감, 제조공정 단축이 가능해지고, 전방뿐만 아니라 측방까지 촬영할 수 있으므로 배관 내측면을 보다 정확하게 탐사할 수 있다는 장점이 있다.The pipe exploration robot according to the present invention has a simplified configuration for the transmission of the steering force and the transmission of the driving force, thereby making it possible to reduce the size of the product, reduce the manufacturing cost, and shorten the manufacturing process. The advantage is that you can.

도 1은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 우측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 좌측 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 내부구성을 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 내부구성을 도시하는 우측면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇에 포함되는 본체부의 내부구성을 도시하는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 사용상태도이다.1 is a perspective view of a pipe exploration robot according to the present invention.
2 is a right side view of the pipe exploration robot according to the present invention.
3 is a left perspective view of a pipe exploration robot according to the present invention.
4 is a perspective view showing an internal configuration of a pipe exploration robot according to the present invention.
5 is a right side view showing an internal configuration of a pipe exploration robot according to the present invention.
6 is a perspective view showing an internal configuration of a main body included in a pipe exploration robot according to the present invention.
7 and 8 is a state diagram used in the pipe surveying robot according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a pipe exploration robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 우측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 좌측 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 내부구성을 도시하는 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 내부구성을 도시하는 우측면도이다.1 is a perspective view of a pipe exploration robot according to the present invention, FIG. 2 is a right side view of a pipe exploration robot according to the present invention, FIG. 3 is a left perspective view of a pipe exploration robot according to the present invention, and FIG. Fig. 5 is a perspective view showing the internal structure of the pipe exploration robot according to the present invention, and Fig. 5 is a right side view showing the internal structure of the pipe exploration robot according to the present invention.

본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은 배관(10)의 내부를 지나면서 배관(10) 내부를 탐사하기 위한 장치로서(도 7 및 도 8 참조), 배관(10)의 중심축을 따라 이동하는 본체부(100)와, 상기 본체부(100)의 상측에 연결되어 상단이 배관(10)의 천정면을 타고 이동하는 상측 이동부(200)와, 상기 본체부(100)의 하측에 연결되어 하단이 배관(10)의 천정면을 타고 이동하는 하측 이동부(300)를 포함하여 구성된다.The pipe exploration robot according to the present invention is a device for exploring the inside of the pipe 10 while passing through the inside of the pipe 10 (see FIGS. 7 and 8), and a body part moving along the central axis of the pipe 10. An upper moving part 200 connected to an upper side of the main body part 100 and an upper moving part 200 moving along a ceiling surface of the pipe 10, and a lower end connected to a lower side of the main body part 100. It is configured to include a lower moving part 300 to move on the ceiling surface of the pipe (10).

상측 이동부(200)는, 본체부(100)의 상측에 연결되는 상부하우징(210)과, 구름방향이 좌우로 변경될 수 있도록 상부하우징(210)의 상측 전방에 결합되는 상측 조향휠(240)과, 조향휠의 구름방향을 변경시키는 상측 조향모터(250)와, 회전 가능한 구조로 상부하우징(210)의 상측 후방에 결합되는 상측 구동휠(220)과, 상기 상측 구동휠(220)에 구동력을 전달하는 상측 구동모터(230)를 포함하여 구성된다. 또한 하측 이동부(300)는, 본체부(100)의 하측에 연결되는 하부하우징(310)과, 구름방향이 좌우로 변경될 수 있도록 하부하우징(310)의 하측 전방에 결합되는 하측 조향휠(340)과, 하측 조향휠(340)의 구름방향을 변경시키는 하측 조향모터(350)와, 회전 가능한 구조로 하부하우징(310)의 하측 전방에 결합되는 하측 구동휠(320)과, 하측 구동휠(320)에 구동력을 전달하는 하측 구동모터(330)를 포함하여 구성된다.The upper moving part 200, the upper housing 210 is connected to the upper side of the main body portion 100, and the upper steering wheel 240 is coupled to the upper front of the upper housing 210 so that the rolling direction can be changed left and right ), An upper steering motor 250 for changing the rolling direction of the steering wheel, an upper driving wheel 220 coupled to an upper rear of the upper housing 210 in a rotatable structure, and the upper driving wheel 220. It is configured to include an upper drive motor 230 for transmitting a driving force. In addition, the lower moving part 300, the lower housing 310 is connected to the lower side of the main body 100, and the lower steering wheel coupled to the lower front of the lower housing 310 so that the rolling direction can be changed left and right ( 340, a lower steering motor 350 for changing the rolling direction of the lower steering wheel 340, a lower driving wheel 320 coupled to a lower front of the lower housing 310 in a rotatable structure, and a lower driving wheel. It is configured to include a lower drive motor 330 for transmitting a driving force to (320).

이때, 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 상측 조향모터(250)에서 발생되는 회전력으로 상측 조향휠(240)을 회전시키되 상측 조향휠(240)을 회전시키기 위한 동력 전달구조가 최대한 간단해질 수 있도록, 베벨기어를 이용하여 상측 조향모터(250)의 회전력을 상측 조향휠(240)로 전달하는 구조로 구성된다는 점에 특징이 있다. 보다 상세히 설명하면 상측 이동부(200)에는, 상하방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상부하우징(210)에 결합되는 상측 조향휠 브라켓(242)과, 상측 조향휠 브라켓(242)과 회전축이 평행하도록 상측 조향휠 브라켓(242)에 구비되는 상측 조향휠기어(244)가 구비되고, 상기 상측 조향모터(250)의 회전샤프트에는 상기 상측 조향휠기어(244)와 베벨기어 결합구조로 기어결합되는 상측 조향휠기어(244)가 구비되도록 구성될 수 있다. 따라서 상측 조향휠(240) 모터가 구동되어 상측 조향휠(240) 모터의 회전샤프트에 구비된 상측 조향모터기어(252)가 회전되면, 이에 기어 결합된 상측 조향휠기어(244)는 수직방향의 중심축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 상측 조향휠기어(244)와 일체로 결합된 상측 조향휠 브라켓(242) 역시 회전하게 되는바, 상측 조향휠(240)의 방향이 좌측 또는 우측으로 변경된다.At this time, the pipe exploration robot according to the present invention, while rotating the upper steering wheel 240 with the rotational force generated in the upper steering motor 250, the power transmission structure for rotating the upper steering wheel 240 can be as simple as possible. So, it is characterized in that it is composed of a structure for transmitting the rotational force of the upper steering motor 250 to the upper steering wheel 240 by using a bevel gear. More specifically, the upper moving part 200 has an upper steering wheel bracket 242 coupled to the upper housing 210 in a rotatable structure about an up and down rotation axis, and an upper steering wheel bracket 242 and a rotating shaft in parallel. An upper steering wheel gear 244 is provided on the upper steering wheel bracket 242 so as to be gear-coupled to the upper steering wheel gear 244 and the bevel gear coupling structure to the rotation shaft of the upper steering motor 250. The upper steering wheel gear 244 may be configured to be provided. Therefore, when the upper steering wheel 240 motor is driven to rotate the upper steering motor gear 252 provided in the rotation shaft of the upper steering wheel 240 motor, the upper steering wheel gear 244 geared thereto is in a vertical direction. It rotates about a central axis, and the upper steering wheel bracket 242 integrally coupled with the upper steering wheel gear 244 also rotates, and the direction of the upper steering wheel 240 is changed to the left or the right.

이와 같이 상측 조향모터(250)와 상측 조향휠(240)이 베벨기어 구조로 동력 전달이 가능하도록 연결되면, 동력전달 신뢰성이 높아지고, 구성이 간단해지며, 제품의 소형화가 가능해진다는 장점이 있다. 물론, 상측 조향모터(250)의 회전샤프트가 상측 조향휠 브라켓(242)의 회전축과 일치되도록 각 구성요소의 결합구조를 설정하면 베벨기어 구조를 이용하지 아니하더라도 상측 조향모터(250)의 회전력으로 상측 조향휠(240)의 방향을 변경시킬 수 있으나, 이와 같이 상측 조향모터(250)와 상측 조향휠 브라켓(242)을 일렬로 배열하게 되면 상측 이동부(200)의 전체 높이가 매우 커지게 되므로, 제품의 소형화가 불가능해진다는 단점이 있다. 따라서 상측 조향모터(250)와 상측 조향휠 브라켓(242)은 본 실시예에 도시된 바와 같이 회전축이 직각을 이루도록 배열되고, 상측 조향모터(250)의 회전샤프트에 구비된 상측 조향모터기어(252)와 상측 조향휠 브라켓(242)에 구비된 상측 조향휠기어(244)는 베벨기어 구조로 연결됨이 바람직하다.As such, when the upper steering motor 250 and the upper steering wheel 240 are connected to the bevel gear structure to transmit power, the power transmission reliability is high, the configuration is simple, and the product can be miniaturized. . Of course, if the coupling structure of each component is set so that the rotation shaft of the upper steering motor 250 coincides with the rotation axis of the upper steering wheel bracket 242, the rotational force of the upper steering motor 250 may be used even if the bevel gear structure is not used. The direction of the upper steering wheel 240 may be changed, but when the upper steering motor 250 and the upper steering wheel bracket 242 are arranged in a line, the overall height of the upper moving part 200 becomes very large. The disadvantage is that miniaturization of the product becomes impossible. Therefore, the upper steering motor 250 and the upper steering wheel bracket 242 are arranged such that the rotation axis is perpendicular to each other, as shown in this embodiment, and the upper steering motor gear 252 provided on the rotation shaft of the upper steering motor 250. ) And the upper steering wheel gear 244 provided in the upper steering wheel bracket 242 are preferably connected in a bevel gear structure.

또한, 상기 상부하우징(210)은 상측 구동휠(220)과 상측 조향휠(240)의 회전축 양단이 각각 결합될 수 있도록, 상호 평행하게 수직으로 세워지는 한 쌍의 상부측판이 구비되어야 한다. 이때, 상기 상측 조향휠 브라켓(242)과, 상기 상측 조향휠기어(244)와, 상기 상측 조향모터(250)는, 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 소형화를 위하여 상기 한 쌍의 상부측판 사이에 장착됨이 바람직하다. 또한, 본 실시예에 도시된 바와 같이 상측 조향휠 브라켓(242)과 상측 조향휠기어(244)와 상측 조향모터(250)가 한 쌍의 상부측판 사이에 장착되면, 외력에 의한 상측 조향휠 브라켓(242)과 상측 조향휠기어(244)와 상측 조향모터(250)의 파손우려가 감소된다는 장점도 있다.In addition, the upper housing 210 should be provided with a pair of upper side plates, which are erected in parallel to each other so that both ends of the rotary shafts of the upper driving wheel 220 and the upper steering wheel 240 may be coupled to each other. In this case, the upper steering wheel bracket 242, the upper steering wheel gear 244, and the upper steering motor 250 is between the pair of upper side plates for miniaturization of the pipe survey robot according to the present invention. It is preferred to be mounted on. In addition, as shown in the present embodiment, when the upper steering wheel bracket 242, the upper steering wheel gear 244, and the upper steering motor 250 are mounted between the pair of upper side plates, the upper steering wheel bracket by external force 242 and the upper steering wheel gear 244 and the upper steering motor 250 has the advantage of reducing the risk of damage.

한편, 하측 이동부(300)는 상측 이동부(200)와 비교하였을 때 본체를 중심으로 상하 대칭을 이루도록 방향만 상이할 뿐 각 구성요소는 동일하게 결합된다. 즉, 하측 이동부(300)에는, 상하방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 하부하우징(310)에 결합되는 하측 조향휠 브라켓(342)과, 하측 조향휠 브라켓(342)과 회전축이 평행하도록 하측 조향휠 브라켓(342)에 구비되는 하측 조향휠 브라켓기어(344)가 구비되고, 상기 하측 조향모터(350)의 회전샤프트에는 상기 하측 조향휠 브라켓기어(344)와 베벨기어 결합구조로 기어결합되는 하측 조향휠 브라켓기어(344)가 구비되도록 구성될 수 있다. 따라서 하측 조향휠(340) 모터가 구동되어 하측 조향휠(340) 모터의 회전샤프트에 구비된 하측 조향모터기어(352)가 회전되면, 이에 기어 결합된 하측 조향휠 브라켓기어(344)는 수직방향의 중심축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 하측 조향휠 브라켓기어(344)와 일체로 결합된 하측 조향휠 브라켓(342) 역시 회전하게 되는바, 하측 조향휠(340)의 방향이 좌측 또는 우측으로 변경된다. 또한, 하부하우징(310)은 상호 평행하게 수직으로 세워지는 한 쌍의 하부측판을 포함하고, 상기 하측 조향휠 브라켓(342)과, 하측 조향휠 브라켓기어(344)와, 하측 조향모터(350)는 한 쌍의 하부측판 사이에 장착되도록 구성됨이 바람직하다. 이와 같이 하측 조향모터(350)와 하측 조향휠(340)이 베벨기어 구조로 동력 전달이 가능하도록 연결되었을 때의 장점은 상측 조향모터(250)와 상측 조향휠(240)이 베벨기어 구조로 연결되었을 때의 장점과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, the lower moving part 300 is different only in the direction to achieve a vertical symmetry around the main body when compared to the upper moving part 200, each component is coupled the same. That is, the lower moving part 300, the lower steering wheel bracket 342 and the lower steering wheel bracket 342 coupled to the lower housing 310 in a structure rotatable about the up and down rotation axis, the lower side so that the rotating shaft is parallel. A lower steering wheel bracket gear 344 is provided on the steering wheel bracket 342, and the lower steering wheel bracket gear 344 is gear-coupled to the lower steering wheel bracket gear 344 and the bevel gear coupling structure by the rotation shaft of the lower steering motor 350. The lower steering wheel bracket gear 344 may be provided. Therefore, when the lower steering wheel 340 motor is driven to rotate the lower steering motor gear 352 provided in the rotation shaft of the lower steering wheel 340 motor, the lower steering wheel bracket gear 344 geared thereto is in a vertical direction. It is rotated about the central axis of the lower steering wheel bracket gear 344 is integrally coupled with the lower steering wheel bracket 342 is also rotated, the direction of the lower steering wheel 340 is changed to the left or right do. In addition, the lower housing 310 includes a pair of lower side plates that are erected in parallel and perpendicular to each other, the lower steering wheel bracket 342, the lower steering wheel bracket gear 344, and the lower steering motor 350. Is preferably configured to be mounted between a pair of lower side plates. As such, the advantage of the lower steering motor 350 and the lower steering wheel 340 connected to the bevel gear structure to enable power transmission is that the upper steering motor 250 and the upper steering wheel 240 are connected to the bevel gear structure. Since it is substantially the same as the advantage when it is, detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 언급한 바와 같이 배관 탐사용 로봇의 소형화를 위해서는 상측 구동모터(230) 및 하측 구동모터(330) 역시 회전샤프트가 전후방향을 향하도록 배열되어야 하는데, 이와 같은 경우 상측 구동휠(220) 및 하측 구동휠(320)의 회전축은 좌우방향을 향하게 되므로 상측 구동모터(230) 및 하측 구동모터(330)의 회전샤프트는 상측 구동휠(220) 및 하측 구동휠(320)의 회전축에 일렬로 결합되지 못하게 된다. 따라서 상측 구동모터(230) 및 하측 구동모터(330)의 회전샤프트와 상측 구동휠(220) 및 하측 구동휠(320)의 회전축 사이에는 동력 전달을 위한 별도의 구성이 추가되어야 하는데, 이때 동력 전달을 위한 별도의 구성이 보다 단순화될 수 있도록 상측 구동모터(230)가 상측 구동휠(220)로 구동력을 전달하는 구조와 하측 구동모터(330)가 하측 구동휠(320)로 구동력을 전달하는 구조는, 헬리컬기어를 이용한 동력 전달구조로 적용됨이 바람직하다.On the other hand, as mentioned above, in order to downsize the pipe exploration robot, the upper driving motor 230 and the lower driving motor 330 should also be arranged so that the rotation shaft faces the front-back direction. In this case, the upper driving wheel 220 And since the rotation axis of the lower drive wheel 320 is directed to the left and right direction, the rotation shaft of the upper drive motor 230 and the lower drive motor 330 is in line with the rotation axis of the upper drive wheel 220 and the lower drive wheel 320. It cannot be combined. Therefore, a separate configuration for transmitting power must be added between the rotary shaft of the upper driving motor 230 and the lower driving motor 330 and the rotary shaft of the upper driving wheel 220 and the lower driving wheel 320. The upper drive motor 230 transmits the driving force to the upper drive wheel 220 and the lower drive motor 330 transmits the drive force to the lower drive wheel 320 so that a separate configuration for the above can be simplified. Is preferably applied to the power transmission structure using a helical gear.

즉, 상측 이동부(200)는, 상측 구동휠(220)의 회전축과 결합되어 상부하우징(210)의 외측에 위치되는 상측 구동휠기어(222)를 더 포함하고, 상측 구동모터(230)는 상부하우징(210)의 외측면에 장착되며, 상측 구동모터(230)의 회전샤프트에는 상측 구동휠기어(222)와 헬리컬기어 결합구조로 결합되는 상측 구동모터기어(232)가 구비됨이 바람직하다. 마찬가지로, 하측 이동부(300)는 하측 구동휠(320)의 회전축과 결합되어 하부하우징(310)의 외측에 위치되는 하측 구동휠기어(322)를 더 포함하고, 하측 구동모터(330)는 하부하우징(310)의 외측면에 장착되며, 하측 구동모터(330)의 회전샤프트에는 하측 구동휠기어(322)와 헬리컬기어 결합구조로 결합되는 하측 구동모터기어(332)가 구비됨이 바람직하다. That is, the upper moving part 200 further includes an upper driving wheel gear 222 coupled to the rotational shaft of the upper driving wheel 220 and positioned outside the upper housing 210, and the upper driving motor 230 is It is preferable that the upper drive motor gear 232 is mounted on the outer side of the upper housing 210 and the upper shaft drive shaft 230 is coupled to the upper drive wheel gear 222 and the helical gear coupling structure. . Similarly, the lower moving part 300 further includes a lower driving wheel gear 322 which is coupled to the rotary shaft of the lower driving wheel 320 and positioned outside the lower housing 310, and the lower driving motor 330 is lowered. It is preferable that the lower drive motor gear 332 is mounted on the outer side of the housing 310 and coupled to the lower drive wheel gear 322 and the helical gear coupling structure on the rotary shaft of the lower drive motor 330.

이와 같이 상측 구동모터(230)가 상측 구동휠(220)로 구동력을 전달하는 구조와 하측 구동모터(330)가 하측 구동휠(320)로 구동력을 전달하는 구조가 헬리컬기어를 이용한 동력 전달구조로 구성되면, 상측 구동모터(230) 및 하측 구동모터(330)의 길이방향을 배관(10)의 길이방향으로 배열할 수 있으므로, 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 소형화가 가능해지고, 보다 확실하게 구동력을 전달할 수 있으며, 부품수를 최소화시킴으로써 제조원가 및 제조공정수를 줄일 수 있다는 장점이 있다.As such, the structure in which the upper driving motor 230 transmits the driving force to the upper driving wheel 220 and the structure in which the lower driving motor 330 transmits the driving force to the lower driving wheel 320 are power transmission structures using the helical gear. With this arrangement, since the longitudinal directions of the upper drive motor 230 and the lower drive motor 330 can be arranged in the longitudinal direction of the pipe 10, the pipe exploration robot according to the present invention can be miniaturized and more reliably. The driving force can be transmitted, and the manufacturing cost and the number of manufacturing processes can be reduced by minimizing the number of parts.

또한 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 배관(10) 내부를 진단하기 위한 감지수단이 전방에만 장착되는 것이 아니라 측방에도 장착된다는 점에 또 다른 특징이 있다. 즉, 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 본체부(100)의 선단에 장착되는 전방감지수단(410)과, 본체부(100)의 좌측과 우측 중 어느 하나 이상에 장착되는 측방감지수단(420)을 포함하여 구성된다. 이와 같이 배관(10) 내부 진단을 위한 감지수단이 측방에도 구비되면, 배관(10) 내에서 장애물 또는 특이점을 발견했을 때 해당 지점까지 접근한 후 좌측 또는 우측에 설치된 측방감지수단(420)을 이용하여 정밀하게 관측 및 진단을 할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the pipe exploration robot according to the present invention has another feature in that the sensing means for diagnosing the inside of the pipe 10 is not only mounted at the front but also at the side. That is, the pipe exploration robot according to the present invention, the front sensing means 410 mounted to the front end of the main body portion 100, and the side sensing means mounted to any one or more of the left and right of the main body portion 100 ( 420). As such, when the sensing means for diagnosing the inside of the pipe 10 is also provided on the side, when the obstacle or singularity is found in the pipe 10, the sensor is approached to the corresponding point and then the side sensing means 420 installed on the left or right side. There is an advantage that can be observed and diagnosed precisely.

이때, 상기 전방감지수단(410)과 측방감지수단(420)은, 영상촬영을 통해 배관(10) 내부를 진단하는 카메라로 적용될 수도 있고, 초음파 또는 적외선을 이용하여 배관(10)의 내부 형상을 진단하는 초음파센서 또는 적외선센서로 적용될 수도 있으며, 배관(10)의 내측에서 발생되는 소리를 감지하기 위한 음향센서로 적용될 수도 있다. 즉, 상기 전방감지수단(410)과 측방감지수단(420)은 형상이나 음향 등과 같은 배관(10) 내부정보를 감지함으로써 배관(10) 내부를 진단할 수 있다면, 어떠한 장치 또는 센서로도 적용될 수 있다.
In this case, the front sensing means 410 and the side sensing means 420 may be applied as a camera for diagnosing the inside of the pipe 10 through image capturing, and the internal shape of the pipe 10 may be formed using ultrasonic waves or infrared rays. It may be applied as an ultrasonic sensor or an infrared sensor for diagnosing, or may be applied as an acoustic sensor for detecting a sound generated inside the pipe 10. That is, the front sensing means 410 and the side sensing means 420 can be applied to any device or sensor if the inside of the pipe 10 can be diagnosed by sensing the inside information of the pipe 10 such as shape or sound. have.

도 6은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇에 포함되는 본체부(100)의 내부구성을 도시하는 사시도이다.6 is a perspective view showing the internal structure of the main body 100 included in the pipe exploration robot according to the present invention.

본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 상측 이동부(200)와 하측 이동부(300)가 본체부(100)에 고정 결합되는 것이 아니라, 본체부(100)와의 거리가 가변될 수 있는 구조로 상기 본체부(100)에 결합된다.In the pipe exploration robot according to the present invention, the upper moving part 200 and the lower moving part 300 are not fixedly coupled to the main body part 100, but have a structure in which a distance from the main body part 100 is variable. It is coupled to the body portion 100.

즉, 상기 본체부(100)는 수평방향으로 연장되는 상측 슬라이드바(120)를 구비하고, 상측 이동부(200)는 상측 이동링크(262) 및 상측 고정링크(264)에 의해 상측 슬라이드바(120)에 결합된다. 더 상세히 설명하면, 상기 상측 이동부(200)는, 일단이 상부 하우징에 회전 가능한 구조로 결합되고 타단이 상측 슬라이드바(120)를 따라 이동 가능한 구조로 상측 슬라이드바(120)에 결합되는 한 쌍의 상측 이동링크(262)와, 일단이 상측 이동링크(262)에 회전 가능하도록 결합되고 타단이 상측 슬라이드바(120)의 양단에 각각 고정결합되는 한 쌍의 상측 고정링크(264)에 의해 본체부(100)에 결합된다. 이와 같이 상측 이동부(200)가 상측 이동링크(262) 및 상측 고정링크(264)에 의해 본체와 연결되도록 구성되면, 상측 이동링크(262) 및 상측 고정링크(264)가 수직으로 세워지는 방향으로 회전하였을 때 본체부(100)와의 거리가 멀어지고, 상측 이동링크(262) 및 상측 고정링크(264)가 수평으로 뉘어지는 방향으로 회전하였을 때 본체부(100)와의 거리가 가까워지는바, 배관(10)의 내경이 변화되더라도 배관 탐사용 로봇의 전진이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다는 장점이 있다.That is, the main body 100 has an upper slide bar 120 extending in the horizontal direction, the upper moving part 200 is the upper slide bar (126) by the upper moving link 262 and the upper fixed link (264) ( 120). In more detail, the upper moving part 200 is coupled to the upper slide bar 120 in a structure in which one end is coupled to the upper housing in a rotatable structure and the other end is movable along the upper slide bar 120. Main body by a pair of upper fixing links 262 and one pair of upper fixing links 264 rotatably coupled to upper moving links 262 and the other ends fixedly coupled to both ends of the upper slide bar 120, respectively. It is coupled to the part 100. As described above, when the upper moving part 200 is configured to be connected to the main body by the upper moving link 262 and the upper fixing link 264, the upper moving link 262 and the upper fixing link 264 are erected vertically. When rotated to the distance from the main body 100 is far away, when the upper movable link 262 and the upper fixed link 264 is rotated in a horizontally divided direction bar closer to the main body 100, Even if the inner diameter of the pipe 10 is changed, there is an advantage that the advancement of the pipe exploration robot can be made stably.

한편, 상측 이동링크(262) 및 상측 고정링크(264)를 상측 슬라이드바(120)에 직접 연결시키는 데에는 어려움이 있으므로, 상측 이동링크(262) 및 상측 고정링크(264)는 상측 슬라이드바(120)를 감싸도록 장착되는 별도의 블록에 결합됨이 바람직하다. 즉, 상기 본체부(100)는, 상측 슬라이드바(120)의 양단에 고정되어 상측 고정링크(264)의 타단이 고정결합되는 한 쌍의 상측 고정블록(122)과, 상측 슬라이드바(120)를 따라 슬라이딩 가능하도록 한 쌍의 상측 고정블록(122) 사이에 장착되어 상측 이동링크(262)의 타단이 회전 가능한 구조로 결합되는 한 쌍의 상측 이동블록(124)을 추가로 구비할 수 있다. 한편, 배관 탐사용 로봇이 내경이 좁은 배관(10)을 지나다가 내경이 넓은 배관(10)을 지나게 되는 경우 상측 구동휠(220) 및 상측 조향휠(240)과 하측 구동휠(320) 및 하측 조향휠(340)이 배관(10)의 내측면에 밀착될 수 있도록, 한 쌍의 상측 이동블록(124) 사이에는 한 쌍의 상측 이동블록(124)이 상호 멀어지는 방향으로 한 쌍의 상측 이동블록(124)에 탄성력을 인가하는 상측 스프링(126)이 추가로 구비됨이 바람직하다.On the other hand, since it is difficult to directly connect the upper movable link 262 and the upper fixed link 264 to the upper slide bar 120, the upper movable link 262 and the upper fixed link 264 is the upper slide bar 120 It is desirable to be coupled to a separate block mounted to surround. That is, the main body 100, a pair of upper fixing block 122 and the upper slide bar 120 is fixed to both ends of the upper slide bar 120 and the other end of the upper fixing link 264 is fixedly coupled. It may be further provided with a pair of upper movable block 124 is mounted between the pair of upper fixed block 122 so as to slide along the other end of the upper movable link 262 is coupled in a rotatable structure. On the other hand, when the pipe exploration robot passes through the pipe 10 having a narrow inner diameter and passes through the pipe 10 having a large inner diameter, the upper driving wheel 220 and the upper steering wheel 240 and the lower driving wheel 320 and the lower steering may be used. In order to allow the wheel 340 to be in close contact with the inner surface of the pipe 10, between the pair of upper moving blocks 124, a pair of upper moving blocks 124 may be separated from each other in a direction away from each other. It is preferable that the upper spring 126 for applying an elastic force to the 124 is further provided.

한편, 하측 이동부(300) 역시 상측 이동부(200)와 동일한 구조로 본체부(100)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 본체부(100)는 상기 상측 슬라이드바(120)와 평행하도록 상기 상측 슬라이드바(120)의 하측에 배열되는 하측 슬라이드바(130)를 구비하고, 상기 하측 이동부(300)는, 일단이 상기 하부 하우징에 회전 가능한 구조로 결합되고 타단이 상기 하측 슬라이드바(130)를 따라 이동 가능한 구조로 상기 하측 슬라이드바(130)에 결합되는 한 쌍의 하측 이동링크와, 일단이 상기 하측 이동링크에 회전 가능하도록 결합되고 타단이 상기 하측 슬라이드바(130)의 양단에 각각 고정결합되는 한 쌍의 하측 고정링크를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 본체부(100)는, 상기 하측 슬라이드바(130)의 양단에 고정되어 상기 하측 고정링크의 타단이 고정결합되는 한 쌍의 하측 고정블록(132)과, 상기 하측 슬라이드바(130)를 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 한 쌍의 하측 고정블록(132) 사이에 장착되어 상기 하측 이동링크의 타단이 회전 가능한 구조로 결합되는 한 쌍의 하측 이동블록(134)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 한 쌍의 하측 이동블록(134) 사이에도 한 쌍의 하측 이동블록(134)이 상호 멀어지는 방향으로 상기 한 쌍의 하측 이동블록(134)에 탄성력을 인가하는 하측 스프링(136)이 구비될 수 있다.Meanwhile, the lower moving part 300 may also be coupled to the main body part 100 in the same structure as the upper moving part 200. That is, the main body 100 has a lower slide bar 130 arranged below the upper slide bar 120 to be parallel to the upper slide bar 120, the lower moving part 300, A pair of lower moving links, one end of which is coupled to the lower housing and the other end of which is coupled to the lower slide bar 130 in a structure that is movable along the lower slide bar 130, and one end of which moves downward. It may be configured to include a pair of lower fixed links are rotatably coupled to the link and the other end is fixed to both ends of the lower slide bar 130, respectively. In addition, the main body portion 100 is fixed to both ends of the lower slide bar 130, a pair of lower fixing blocks 132 and the other end of the lower fixing link is fixed and the lower slide bar 130 It may be configured to include a pair of lower movable block 134 is mounted between the pair of lower fixed block 132 to be slid along the other end of the lower movable link is coupled to the rotatable structure. In this case, a lower spring 136 for applying an elastic force to the pair of lower movable blocks 134 in a direction in which the pair of lower movable blocks 134 are far from each other may also be provided between the pair of lower movable blocks 134. Can be.

상기 하측 이동부(300)가 본체부(100)에 연결되는 구조는, 상측 이동부(200)가 본체부(100)에 연결되는 구조와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The structure in which the lower moving part 300 is connected to the main body part 100 is substantially the same as the structure in which the upper moving part 200 is connected to the main body part 100, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇의 사용상태도이다.7 and 8 are diagrams showing the use state of the pipe exploration robot according to the present invention.

본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 상측 조향휠(240)과 하측 조향휠(340)을 동일한 방향으로 회전시킴으로써 T형 분기관에서 좌회전 또는 우회전을 할 수 있다. 이와 같이 조향휠의 방향을 좌측 또는 우측으로 변경시킨 후 구동휠을 구동시켰을 때 배관 탐사용 로봇이 좌회전 또는 우회전하는 동작은, 이미 종래의 배관탐사용 로봇에서도 동일하게 구현되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the pipe exploration robot according to the present invention, the upper steering wheel 240 and the lower steering wheel 340 may be rotated in the same direction to make a left or right turn in the T-shaped branch pipe. As such, when the steering wheel is changed to the left or the right and the driving wheel is driven, the operation of turning the pipe exploration robot to the left or right is already similarly implemented in the conventional pipe exploration robot. Description is omitted.

이때, 본 발명에 의한 배관 탐사용 로봇은, 조향휠이 상측과 하측에 각각 구비되어 있으며 상측 조향휠(240)과 하측 조향휠(340)이 각각 독립적으로 조향될 수 있으므로, 상측 조향휠(240)과 하측 조향휠(340)을 상호 반대방향으로 회전시킨 후 이동시켰을 때 배관(10)의 내측면을 타고 나선형으로 이동될 수 있다는 점에 특징이 있다.In this case, the pipe navigation robot according to the present invention, since the steering wheel is provided on the upper side and the lower side, respectively, the upper steering wheel 240 and the lower steering wheel 340 may be independently steered, the upper steering wheel 240 ) And the lower steering wheel 340 is rotated in the opposite direction and then moved in a spiral on the inner surface of the pipe 10 when moved.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 상측 조향휠(240)을 좌측으로 회전시키고 하측 조향휠(340)을 우측으로 회전시킨 상태에서 상측 구동모터(230)와 하측 구동모터(330)를 구동시키면 배관 탐사용 로봇은 시계방향으로 자전을 하면서 전진하게 되고, 도 8에 도시된 바와 같이 상측 조향휠(240)을 우측으로 회전시키고 하측 조향휠(340)을 좌측으로 회전시킨 상태에서 상측 구동모터(230)와 하측 구동모터(330)를 구동시키면 배관 탐사용 로봇은 반시계방향으로 자전을 하면서 전진하게 된다. For example, as shown in FIG. 7, the upper steering motor 240 and the lower driving motor 330 are driven while the upper steering wheel 240 is rotated to the left and the lower steering wheel 340 is rotated to the right. Then, the pipe exploration robot moves forward while rotating clockwise, and as shown in FIG. 8, the upper steering motor 240 is rotated to the right and the lower steering wheel 340 is rotated to the left. When the 230 and the lower drive motor 330 is driven, the pipe surveying robot moves forward while rotating counterclockwise.

이와 같이 배관 탐사용 로봇이 자전을 하면서 전진 또는 후진을 할 수 있도록 구성되면, 측방감지수단(420)이 배관(10)의 내측면 전체를 빠짐없이 촬영할 수 있으므로, 배관(10)을 보다 정밀하게 관측할 수 있다는 장점이 있다.When the pipe exploration robot is configured to move forward or backward while rotating, the side sensing means 420 can photograph the entire inner surface of the pipe 10 without missing, so that the pipe 10 can be more accurately photographed. The advantage is that it can be observed.

한편, 상기 한 쌍의 상측 이동블록(124)과 상기 한 쌍의 하측 이동블록(134)은 각각 하나씩 대응되도록 배열되고, 상호 대응되는 상측 이동블록(124)과 하측 이동블록(134)은 연결블록에 의해 일체로 결합될 수 있다. 이와 같이 상하로 대응되는 상측 이동블록(124)과 하측 이동블록(134)이 일체로 결합되면, 상측 이동링크(262)의 회전각과 하측 이동링크의 회전각은 언제나 동일한 각도로 회전되고, 이에 따라 상측 이동부(200)와 본체부(100) 간의 이격거리와 하측 이동부(300)와 본체부(100) 간의 이격거리는 항상 동일하게 유지되므로, 상기 본체부(100)는 배관(10)의 내경 변화에 관계없이 배관(10)의 중심축 상에 위치될 수 있다는 장점이 있다.Meanwhile, the pair of upper movable blocks 124 and the pair of lower movable blocks 134 are arranged so as to correspond to each other, and the upper movable blocks 124 and the lower movable blocks 134 corresponding to each other are connected to each other. It can be combined integrally by. When the upper and lower moving blocks 124 and the lower moving blocks 134 corresponding to each other are integrally coupled as described above, the rotation angle of the upper moving link 262 and the rotation angle of the lower moving link are always rotated at the same angle. Since the separation distance between the upper moving part 200 and the main body part 100 and the separating distance between the lower moving part 300 and the main body part 100 are always kept the same, the main body part 100 has an inner diameter of the pipe 10. There is an advantage that it can be located on the central axis of the pipe 10 regardless of the change.

또한, 상측 이동블록(124)과 하측 이동블록(134)이 전방 또는 후방 어느 일측으로 치우치지 아니하도록, 상측 슬라이드바(120)와 하측 슬라이드바(130)의 중단에는 상측 고정판(128)과 하측 고정판(138)이 각각 구비되고, 상기 상측 스프링(126)과 하측 스프링(136)은 상측 고정판(128) 및 하측 고정판(138)을 중심으로 전방측 및 후방측에 각각 구비될 수 있다.In addition, the upper fixing plate 128 and the lower slide bar 130 and the lower slide bar 130 to stop the upper movable block 124 and the lower movable block 134 to be biased toward either side of the front or rear. Fixing plate 138 is provided, respectively, the upper spring 126 and the lower spring 136 may be provided on the front and rear sides around the upper fixing plate 128 and the lower fixing plate 138, respectively.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

10 : 배관 100 : 본체부
200 : 상측 이동부 220 : 상측 구동휠
230 : 상측 구동모터 240 : 상측 조향휠
250 : 상측 조향모터 300 : 하측 이동부
320 : 하측 구동휠 330 : 하측 구동모터
340 : 하측 조향휠 350 : 하측 조향모터
410 : 전방 감지수단 420 : 측방 감지수단10: piping 100: main body
200: upper moving part 220: upper driving wheel
230: upper drive motor 240: upper steering wheel
250: upper steering motor 300: lower moving part
320: lower drive wheel 330: lower drive motor
340: lower steering wheel 350: lower steering motor
410: front sensing means 420: side sensing means

Claims (14)

본체부;
상기 본체부의 상측에 연결되는 상부하우징과, 구름방향이 좌우로 변경될 수 있도록 상기 상부하우징에 결합되는 상측 조향휠과, 상기 조향휠의 구름방향을 변경시키는 상측 조향모터를 구비하는 상측 이동부;
상기 본체부의 하측에 연결되는 하부하우징과, 구름방향이 좌우로 변경될 수 있도록 상기 하부하우징에 결합되는 하측 조향휠과, 상기 하측 조향휠의 구름방향을 변경시키는 하측 조향모터를 구비하는 하측 이동부;
를 포함하되,
상기 상측 조향모터가 상기 상측 조향휠로 조향력을 전달하는 구조와, 상기 하측 조향모터가 상기 하측 조향휠로 조향력을 전달하는 구조는, 베벨기어를 이용한 동력 전달구조인 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
A body portion;
An upper moving part having an upper housing connected to an upper side of the main body, an upper steering wheel coupled to the upper housing so that the rolling direction can be changed left and right, and an upper steering motor for changing the rolling direction of the steering wheel;
A lower moving part having a lower housing connected to the lower side of the main body, a lower steering wheel coupled to the lower housing so that the rolling direction can be changed left and right, and a lower steering motor for changing the rolling direction of the lower steering wheel. ;
Including,
The structure in which the upper steering motor transmits a steering force to the upper steering wheel and the lower steering motor transmits a steering force to the lower steering wheel are power transmission structures using a bevel gear. .
제1항에 있어서,
상기 상측 이동부는, 상하방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 상부하우징에 결합되는 상측 조향휠 브라켓과, 상기 상측 조향휠 브라켓과 회전축이 평행하도록 상기 상측 조향휠 브라켓에 구비되는 상측 조향휠 기어를 더 포함하고,
상기 상측 조향모터의 회전샤프트에는 상기 상측 조향휠 기어와 베벨기어 결합구조로 기어결합되는 상측 조향휠 기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 1,
The upper moving part includes an upper steering wheel bracket coupled to the upper housing in a rotatable structure about an up and down rotation axis, and an upper steering wheel gear provided in the upper steering wheel bracket so that the upper steering wheel bracket and the rotating shaft are parallel to each other. Including more,
The rotating shaft of the upper steering motor is a pipe exploration robot, characterized in that the upper steering wheel gear geared to the upper steering wheel gear and the bevel gear coupling structure is provided.
제2항에 있어서,
상기 상부하우징은 상호 평행하게 수직으로 세워지는 한 쌍의 상부측판을 포함하고,
상기 상측 조향휠 브라켓과, 상기 상측 조향휠 기어와, 상기 상측 조향모터는 상기 한 쌍의 상부측판 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 2,
The upper housing includes a pair of upper side plates erected in parallel to each other vertically,
The upper steering wheel bracket, the upper steering wheel gear, and the upper steering motor are mounted between the pair of upper side plates.
제1항에 있어서,
상기 하측 이동부는, 상하방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 하부하우징에 결합되는 하측 조향휠 브라켓과, 상기 하측 조향휠 브라켓과 회전축이 평행하도록 상기 하측 조향휠 브라켓에 구비되는 하측 조향휠 기어를 더 포함하고,
상기 하측 조향모터의 회전샤프트에는 상기 하측 조향휠 기어와 베벨기어 결합구조로 기어결합되는 하측 조향휠 기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 1,
The lower moving part includes a lower steering wheel bracket coupled to the lower housing in a rotatable structure about an up and down rotation axis, and a lower steering wheel gear provided in the lower steering wheel bracket so that the lower steering wheel bracket and the rotating shaft are parallel to each other. Including more,
Rotation shaft of the lower steering motor is a pipe exploration robot, characterized in that the lower steering wheel gear is geared to the lower steering wheel gear and bevel gear coupling structure.
제4항에 있어서,
상기 하부하우징은 상호 평행하게 수직으로 세워지는 한 쌍의 하부측판을 포함하고,
상기 하측 조향휠 브라켓과, 상기 하측 조향휠 기어와, 상기 하측 조향모터는 상기 한 쌍의 하부측판 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 4, wherein
The lower housing includes a pair of lower side plates erected in parallel to each other vertically,
The lower steering wheel bracket, the lower steering wheel gear, and the lower steering motor are mounted between the pair of lower side plates.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상측 이동부는, 회전 가능한 구조로 상기 상부하우징에 결합되는 상측 구동휠과, 상기 상측 구동휠에 구동력을 전달하는 상측 구동모터를 더 포함하고,
상기 하측 이동부는, 회전 가능한 구조로 상기 하부하우징에 결합되는 하측 구동휠과, 상기 하측 구동휠에 구동력을 전달하는 하측 구동모터를 더 포함하며,
상기 상측 구동모터가 상기 상측 구동휠로 구동력을 전달하는 구조와, 상기 하측 구동모터가 상기 하측 구동휠로 구동력을 전달하는 구조는, 헬리컬기어를 이용한 동력 전달구조인 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The upper moving part further includes an upper driving wheel coupled to the upper housing with a rotatable structure, and an upper driving motor transferring a driving force to the upper driving wheel.
The lower moving part further includes a lower driving wheel coupled to the lower housing with a rotatable structure, and a lower driving motor transferring a driving force to the lower driving wheel.
The structure in which the upper drive motor transfers the driving force to the upper drive wheels, and the structure in which the lower drive motor transmits the driving force to the lower drive wheels, is a power transmission structure using a helical gear. .
제6항에 있어서,

상기 상측 이동부는 상기 상측 구동휠의 회전축과 결합되어 상기 상부하우징의 외측에 위치되는 상측 구동휠기어를 더 포함하고,
상기 상측 구동모터는 상기 상부하우징의 외측면에 장착되며,
상기 상측 구동모터의 회전샤프트에는 상기 상측 구동휠기어와 헬리컬기어 결합구조로 결합되는 상측 구동모터기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 6,

The upper moving part further includes an upper driving wheel gear coupled to a rotation shaft of the upper driving wheel and positioned outside the upper housing.
The upper drive motor is mounted on the outer surface of the upper housing,
Rotation shaft of the upper drive motor is a pipe exploration robot, characterized in that the upper drive motor gear coupled to the upper drive wheel gear and the helical gear coupling structure is provided.
제6항에 있어서,
상기 하측 이동부는 상기 하측 구동휠의 회전축과 결합되어 상기 상부하우징의 외측에 위치되는 하측 구동휠기어를 더 포함하고,
상기 하측 구동모터는 상기 하부하우징의 외측면에 장착되며,
상기 하측 구동모터의 회전샤프트에는 상기 하측 구동휠기어와 헬리컬기어 결합구조로 결합되는 하측 구동모터기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 6,
The lower moving part further includes a lower driving wheel gear coupled to the rotary shaft of the lower driving wheel and positioned outside the upper housing.
The lower drive motor is mounted on the outer surface of the lower housing,
Rotation shaft of the lower drive motor is a pipe exploration robot, characterized in that the lower drive motor gear coupled to the lower drive wheel gear and the helical gear coupling structure is provided.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부의 선단에 장착되어 전방의 배관 내부정보를 감지하는 전방감지수단과, 상기 본체부의 좌측과 우측 중 어느 하나 이상에 장착되어 측방의 배관 내부정보를 감지하는 측방감지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method according to any one of claims 1 to 5,
It further comprises a front sensing means mounted on the front end of the main body portion for detecting the internal pipe information of the front, and a side sensing means mounted on any one or more of the left and right of the main body portion for detecting the internal pipe information of the side. Pipe exploration robot.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부는, 수평방향으로 연장되는 상측 슬라이드바를 구비하고,
상기 상측 이동부는, 일단이 상기 상부 하우징에 회전 가능한 구조로 결합되고 타단이 상기 상측 슬라이드바를 따라 이동 가능한 구조로 상기 상측 슬라이드바에 결합되는 한 쌍의 상측 이동링크와, 일단이 상기 상측 이동링크에 회전 가능하도록 결합되고 타단이 상기 상측 슬라이드바의 양단에 각각 고정결합되는 한 쌍의 상측 고정링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The main body has an upper slide bar extending in the horizontal direction,
The upper moving part has a pair of upper moving links, one end of which is coupled to the upper housing with a rotatable structure and the other end of which is coupled to the upper slide bar with a structure that is movable along the upper slide bar, and one end of which rotates on the upper moving link. And a pair of upper fixing links coupled to each other and fixed to the opposite ends of the upper slide bar, respectively.
제10항에 있어서,
상기 본체부는, 상기 상측 슬라이드바의 양단에 고정되어 상기 상측 고정링크의 타단이 고정결합되는 한 쌍의 상측 고정블록과, 상기 상측 슬라이드바를 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 한 쌍의 상측 고정블록 사이에 장착되어 상기 상측 이동링크의 타단이 회전 가능한 구조로 결합되는 한 쌍의 상측 이동블록과, 상기 한 쌍의 상측 이동블록 사이에 장착되어 상기 한 쌍의 상측 이동블록이 상호 멀어지는 방향으로 상기 한 쌍의 상측 이동블록에 탄성력을 인가하는 상측 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 10,
The main body unit is fixed between both ends of the upper slide bar is mounted between the pair of upper fixing blocks fixed to the other end of the upper fixing link, and the pair of upper fixing blocks to be slidable along the upper slide bar. The pair of upper moving blocks coupled to the other end of the upper moving link in a rotatable structure and the pair of upper moving blocks are mounted between the pair of upper moving blocks to move the pair of upper moving blocks away from each other. Pipe exploration robot further comprises an upper spring for applying an elastic force to the block.
제11항에 있어서,
상기 본체부는, 상기 상측 슬라이드바와 평행하도록 상기 상측 슬라이드바의 하측에 배열되는 하측 슬라이드바를 구비하고,
상기 하측 이동부는, 일단이 상기 하부 하우징에 회전 가능한 구조로 결합되고 타단이 상기 하측 슬라이드바를 따라 이동 가능한 구조로 상기 하측 슬라이드바에 결합되는 한 쌍의 하측 이동링크와, 일단이 상기 하측 이동링크에 회전 가능하도록 결합되고 타단이 상기 하측 슬라이드바의 양단에 각각 고정결합되는 한 쌍의 하측 고정링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 11,
The main body portion has a lower slide bar arranged below the upper slide bar to be parallel to the upper slide bar,
The lower movable part has a pair of lower movable links coupled to the lower slide bar with one end coupled to the lower housing and the other end movable along the lower slide bar, and one end rotated to the lower movable link. And a pair of lower fixed links coupled to each other and fixed to the opposite ends of the lower slide bar, respectively.
제12항에 있어서,
상기 본체부는, 상기 하측 슬라이드바의 양단에 고정되어 상기 하측 고정링크의 타단이 고정결합되는 한 쌍의 하측 고정블록과, 상기 하측 슬라이드바를 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 한 쌍의 하측 고정블록 사이에 장착되어 상기 하측 이동링크의 타단이 회전 가능한 구조로 결합되는 한 쌍의 하측 이동블록과, 상기 한 쌍의 하측 이동블록 사이에 장착되어 상기 한 쌍의 하측 이동블록이 상호 멀어지는 방향으로 상기 한 쌍의 하측 이동블록에 탄성력을 인가하는 하측 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.
The method of claim 12,
The main body unit is fixed between both ends of the lower slide bar is mounted between the pair of lower fixing blocks and the other end of the lower fixing link is fixed, and the pair of lower fixing blocks to be slidable along the lower slide bar. The pair of lower movable blocks are mounted between the pair of lower movable blocks coupled to the other end of the lower movable link and the pair of lower movable blocks to move the pair of lower movable blocks away from each other. The pipe exploration robot further comprises a lower spring for applying an elastic force to the block.
제13항에 있어서,
상기 한 쌍의 상측 이동블록과 상기 한 쌍의 하측 이동블록은 각각 하나씩 대응되도록 배열되고,
상호 대응되는 상측 이동블록과 하측 이동블록은 연결블록에 의해 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 배관 탐사용 로봇.The method of claim 13,
The pair of upper moving blocks and the pair of lower moving blocks are arranged to correspond to each other one by one,
The upper moving block and the lower moving block corresponding to each other is a pipe exploration robot, characterized in that coupled to the integral by the connecting block.
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