KR20190052735A - 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법은, 맨홀의 공기 개구를 통해 배관 검사 로봇을 관로에 투입하는 단계; 상기 배관 검사 로봇의 상하 측에 있는 견인 모듈의 궤도가 관로에 접촉되도록 상기 견인 모듈을 작동시키는 단계; 상기 배관 검사 로봇의 비파괴 탐상이 가능하도록 구성된 비파괴 검사모듈을 관로의 내벽 측으로 신장시키는 단계; 및 상기 견인 모듈에 의해 상기 배관 검사 로봇을 이동시키며, 상기 비파괴 검사모듈을 회전시키면서 관로에 대한 비파괴 탐상을 수행하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배관의 지면 개구를 통해 투입하여 검사와 검사 후 반출이 용이하며, 배관의 원주 방향에 따른 내벽부에서 배관의 전반적인 검사를 수행함으로써 검사 영역의 누락을 방지할 수 있다.

Description

배관 검사 로봇의 배관 검사 방법{PIPE INSPECTION METHOD OF PIPE INSPECTION ROBOT}
본 발명은 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 내부를 이동하면서 검사할 수 있는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법에 관한 것이다.
배관은 유체나 분체의 이동을 위한 밀폐된 통로를 제공하는 것이다. 이러한 배관은 지하에 매설되기도 하며 플랜트나 액상 및 분말 제품의 생산을 위한 공장 또는 건물 및 시설에 다양하게 설치된다.
플랜트, 공장, 건물 및 시설에 설치되는 배관의 문제는 외부에서 검사하여 대부분 해결할 수 있다.
지하에 매설되는 배관은, 대부분 전력선, 가스나 석유 또는 식수 및 하수 통로이다. 이러한 배관은 구간 별로 센서가 설치되어 자동으로 관리 통제된다. 배관에 문제가 생기는 경우 지상과 연결된 구간 별 출입구를 통해 검사를 수행하여 문제를 해결한다.
지하 매설 배관 중에는 구간 별로 검사가 쉽지 않으며, 외부에서 탐상하여 문제 구역을 찾기 어려운 경우가 있다. 이러한 경우에는 배관의 구경에 따라 작업자가 진입 탐사하여 문제점을 찾아 해결하기도 한다. 그러나 작업자의 진입이 어려운 환경을 갖는 배관과 구간 별로 관리 통제가 이루어지지 않는 배관의 경우에는 배관 검사 로봇을 투입하여 검사를 수행하고, 문제를 해결할 적절한 수단을 찾아야 한다.
기존의 배관 검사 로봇은, 여러 가지 비파괴 검사 기술을 사용하여 배관을 점검하고 있다. 즉 배관 검사 로봇에는, 초음파 탐상, 방사선 탐상, 자기누설탐상 등 다양한 비파괴 검사기술이 적용된다.
수도관은 노후화로 인해 부식되어 두께가 얇아지거나 부식 지반의 변화로 인해 변형이 발생된다. 80mm ~ 120mm 중구경 수도관은, 작업자의 투입이 어려우므로, 배관 검사 로봇에 의한 배관 검사가 작업성에서 편리하다.
수도관의 검사에 사용되는 배관 검사 로봇은, 초음파, 방사선, 자기누설 기술에 의한 탐상이 적용되어 있다. 배관 검사 로봇에서 자기 누설 탐상 비파괴 검사의 경우, 검사 모듈을 배관 내부 벽면에 다수로 밀착하고, 방사 형태로 내부에 배치하여 배관 길이 방향으로 이동하면서 자기포화 비율에 대해 결함 영역에서 누설자기를 감지하고, 이를 전기 신호로 변환함으로써 결함여부를 판단하는 방식이 적용된다.
기존의 배관 검사 로봇은 배관을 이동하면서 원주 방향에 따른 배관 전체 결함이나 결함 위치를 탐상하는 데 한계가 있었으며, 검사 영역의 누락이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 배관의 지면 개구를 통해 투입 가능하여 검사와 검사 후 반출이 용이하며, 배관의 원주 방향에 따른 내벽부에서 배관의 전반적인 검사를 수행하여 검사 영역의 누락을 방지할 수 있는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법은, 맨홀의 공기 개구를 통해 배관 검사 로봇을 관로에 투입하는 단계; 상기 배관 검사 로봇의 상하 측에 있는 견인 모듈의 궤도가 관로에 접촉되도록 상기 견인 모듈을 작동시키는 단계; 상기 배관 검사 로봇의 비파괴 탐상이 가능하도록 구성된 비파괴 검사모듈을 관로의 내벽 측으로 신장시키는 단계; 및 상기 견인 모듈에 의해 상기 배관 검사 로봇을 이동시키며, 상기 비파괴 검사모듈을 회전시키면서 관로에 대한 비파괴 탐상을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 비파괴 검사모듈은 자기누설 검사와 초음파 검사 중 하나 이상을 수행할 수 있다.
상기 비파괴 검사모듈은 관로에서 검사를 위해 신장된 후, 검사가 완료되면 길이가 축소될 수 있다.
상기 배관 검사 로봇은 라이트를 켜고 전후 영역을 영상 촬영하여 외부로 전송할 수 있다.
상기 견인 모듈은 궤도가 관로의 원주 내벽에 접촉되도록 경사지게 배치될 수 있다.
상기 배관 검사 로봇은 하부의 궤도가 벌어진 상태에서 관로로 투입되어 관로에 안착되며, 상기 관로에서 거리 이동 후 상부의 궤도가 상승되어 관로에 내벽에 접촉될 수 있다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 배관의 지면 개구를 통해 투입 가능하여 검사와 검사 후 반출이 용이하며, 배관의 원주 방향에 따른 내벽부에서 배관의 전반적인 검사를 수행하여 검사 영역의 누락을 방지할 수 있는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 배후 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해도이다.
도 4는 도 1의 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇이 배관에 배치된 작동상태도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇이 배관에 진입하여 검사를 수행하는 과정도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.
도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 구성 요소들은 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면
에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.
사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 실시예의 설명에서는, 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇에 대해서 전반적으로 설명하고, 이를 이용한 배관 검사 방법에 대해서는 후반부에 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇은, 로봇 본체(100), 로봇 본체(100)에 승강 가능하게 구성되는 견인 모듈(120), 로봇 본체(100)에 회전 가능하게 연결되며 비파괴 탐상이 가능하도록 구성된 비파괴 검사모듈(140)을 포함한다.
로봇 본체(100)는 직육면체 같은 블록 형상이며, 내부에는 견인 모듈(120)을 구동 및 승강하기 위한 요소들이 배치된다. 이러한 로봇 본체(100)는 수도관과 같은 대구경의 관로를 이동하도록 마련된 것으로서, 조작과 데이터 송출을 위한 케이블이 연결된다.
로봇 본체(100)에는, 장착된 요소들의 제어를 위한 컨트롤 박스(110)가 측벽부에 위치하며, 컨트롤 박스(110)의 하부에 배터리(111)가 배치된다.
견인 모듈(120)은 로봇 본체(100)를 견인하여 배관 내부에서 이동시키도록 구성된 것이다. 이러한 견인 모듈(120)은 배관의 내벽부에 접촉하여 이동할 수 있는 궤도(125)와 궤도(125)를 구동하기 위한 구동 요소들을 포함할 수 있다.
견인 모듈(120)은, 로봇 본체(100)의 상하부에 승강 가능하게 구성되는 구동부(121), 구동부(121)를 승강시키는 승강부(130)를 포함한다.
구동부(121)는, 승강부(130)에 연결되는 판넬 형상의 구동 본체(122), 구동 본체(122)의 양쪽부를 각각 중심으로 양측 방향으로 틸팅 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 궤도(125)를 포함한다. 구동부(121)는 링크부(126)와 링크부(126)가 배치된 링크 구동부를 포함할 수 있다.
링크부(126)는 한 쌍의 궤도(125)를 구동 본체(122)의 중심부에 연결하며 승강부(130)의 상승에 따라 한 쌍의 궤도(125)를 양측 방향으로 회전시키며, 궤도(125)들의 경사 배치를 유도 및 회전각을 제한하는 것이다.
링크부(126)는 궤도(125)에 연결되는 링크 바(127), 링크 바(127)에 힌지 결합되며 링크 구동부에 회전 가능하게 결합되는 원형 링크 부재(128)를 포함할 수 있다.
링크 구동부는 구동 본체(122)의 중심부에 위치하며 승강부(130)에 연결되어 승강 이동되며, 한 쌍의 링크부(126)에 연결되어 한 쌍의 링크부(126)를 회전시키는 것이다. 이러한 링크 구동부는 원형 링크 부재(128)를 회전시키도록 원형 링크 부재(128)에 연결된다.
승강부(130)의 상부에 있는 링크 구동부가 구동 본체(122)의 중앙부에서 기립됨에 따라 원형 링크 부재(128)가 회전되며, 원형 링크 부재(128)에 연결된 링크 바(127)가 회전되며, 링크 바(127)에 연결된 궤도(125)가 구동 본체(122)의 양쪽 측방으로 회전된다. 링크 바(127)는 궤도(125)를 회전시키며, 궤도(125)의 회전각을 제한하여 경사지게 배치시킬 수 있다.
도 5와 도 6을 참조하면, 견인 모듈(120)은 로봇 본체(100)의 상부와 하부에 각각 한 쌍씩 궤도(125)가 배치되며, 궤도(125)는 배관의 내벽부 형상에 대응하여 적절히 경사각이 조절되어 벌어지거나 좁혀질 수 있다. 로봇 본체(100)의 상부와 하부에 배치되는 한 쌍의 궤도(125)는, 배관의 곡면 형상에 대응하여 좌우 옆으로 회전되어 경사지게 배치된다.
견인 모듈(120)은 로봇 본체(100)에 탑재된 승강부(130)에 의해 로봇 본체(100)로부터 승강될 수 있다. 견인 모듈(120)의 구동부(121)에 있는 한 쌍의 궤도(125)는 승강부(130)에 의해 상승되고 측방으로 벌어져 배치된다.
승강부(130)는, 로봇 본체(100)에 승강 가능하게 구성되며 구동부(121)의 전후를 각각 지지하는 한 쌍의 승강 안내 바(131) 및 로봇 본체(100)에 위치하며 구동부(121)의 하부에 회전 가능하게 결합되며, 교차 구조로 회전되어 구동부(121)를 승강시키는 승강 구동부(135)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 승강 안내 바(131)는 구동부(121)를 전후에서 지지하며, 승강 구동부(135)는 상하 방향의 내부 실린더 방식으로 구동부(121)를 승강시킬 수 있도록 로봇 본체(100)에 구성된다.
구동부(121)는 승강부(130)의 상승 구동에 따라 배관에 접촉되도록 원주 방향으로 회전될 수 있다. 즉 구동부(121)의 궤도(125)들은 승강부(130)의 상승에 의해 벌어지며, 하강에 의해 원위치로 복귀된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇은 구동부(121)의 중심에 위치하며, 승강부(130)에 의해 구동부(121)가 배관에 접촉되는 경우, 구동부(121)의 접촉 균형을 위해 배관에 접촉되는 보조륜(136)을 더 포함할 수 있다. 보조륜(136)은 각 쌍의 궤도(125) 사이에 위치한다. 이러한 보조륜(136)은 각 쌍의 궤도(125)가 벌어지면서 배관 내벽에 접촉될 때 궤도(125)들 사이에서 배관 내벽에 접촉되어 접촉 균형을 유지한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 비파괴 검사모듈(140)은 로봇 본체(100)에 회전가능하게 결합되며 신축 가능하게 구성되는 회전 바(153)를 구비한 회전 구동부(150), 회전 바(153)의 일단에 위치하는 자기누설 검사기(142), 회전 바(153)의 타단에 위치하는 전자기 초음파 탐촉자(145), 회전 바(153)를 회전 구동하도록 로봇 본체(100)에 위치하는 회전 구동부(150)를 포함한다.
비파괴 검사모듈(140)은 로봇 본체(100)의 전방부에 배치되며, 로봇 본체(100)가 견인 모듈(120)에 의해 이동됨에 따라 배관 내부를 검사할 수 있도록 마련된 것이다. 이러한 비파괴 검사모듈(140)은 비파괴 검사를 위한 자기누설 검사기(142)와 초음파 탐촉자(145)가 있으며, 이들을 배관 내부에서 회전시켜 원주 방향을 따라 배관 전체를 확실하게 검사할 수 있다.
회전 구동부(150)는, 회전 구동 본체(151), 회전 구동 본체(151)에 결합되며 회전 바(153)가 양쪽에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 안내 파이프(152), 안내 파이프(152)에서 회전 바(153)를 슬라이드 이동시키는 슬라이드 구동부를 포함할 수 있다. 슬라이드 구동부는 실린더 방식이 적용될 수 있다.
이에 따라 슬라이드 구동부에 의해 안내 파이프(152)의 양측에서 회전 바(153)가 연장 이동될 수 있으며, 회전 바(153)에 각각 결합된 자기누설 검사기(142)와 초음파 탐촉자(145)의 회전 반경이 길어져 배관 내벽에 인접하게 배치될 수 있다.
상기의 배관 검사 로봇은 로봇 본체(100)의 전후부에 각각 틸팅 가능하게 구성되는 영상 촬영 모듈(160)과, 로봇 본체(100)의 전방에 위치하는 레이저 센서(161)를 더 포함할 수 있다.
영상 촬영 모듈(160)은 로봇 본체(100)의 이동 중에 배관 내부를 전반적으로 촬영할 수 있도록 리모트 컨트롤에 의해 틸팅되도록 구성된다.
레이저 센서(161)는 궤도(125)가 구동 중에 이동 방향 선상에 있는 배관 내부의 장애물을 감지할 수 있는 것이다.
상기의 배관 검사 로봇은 로봇 본체(100) 전후부의 대각선 방향의 모서리부에 마련되며, 로봇 본체(100)에 리프팅 와이어를 연결하기 위한 러그(163)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상수도 배관은 지중 매설 배관으로 매설 구간 1km 이내에 지상과 연결된 공기 출입변 시설을 설치하여 운용한다. 공기 출입변은, 600mm 직경의 유지 보수 구멍을 통해 내부 콘크리트 공간이 존재하며, 매설된 배관에 T-관 형태로 연결되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇은, 800mm~1200mm 관경의 상수도 배관 내부에서 표면의 부식 상태, 크랙, 기공 등의 파손 예측을 위한 비파괴 검사를 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇은, 배관의 원주 방향을 따라 회전하면서 검사할 수 있는 자기누설 검사기(142)[MFL; Magnetic Flux Leakage 검사기]와 배관 내부의 결함 및 결함 위치를 탐상하기 위한 초음파 탐촉자(145)[EMAT; Electromagnetic Acoustic Transducer]를 양쪽에 포함한다.
MFL(Magnetic Flux Leakage) 검사기와 EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)는 배관 검사 로봇의 양쪽에서 상호 반대로 배치되어 배관 내벽부에 접촉되며 원주 방향으로 회전 구동됨으로써 배관의 전반적인 검사를 나선 곡선 형태로 수행할 수 있다.
MFL은 영구자석을 이용하여 파이프 내부에 자속의 흐름을 생성하고 센서를 이용하여 누설 자력을 측정하며, 구조적으로 건전한 강철은 일정하게 자속을 흘려보낼 수 있지만, 비정상 강철은 자속의 흐름을 방해하는 식별 가능한 패턴으로 감지된다.
자기누설 검사기(142)는, 센서를 방해하는 자속량을 측정하여 기록 후 추후 분석을 통해 평가하도록 배치된 것이다. 이러한 자기누설 검사기(142)로 배관 내부에서 자속량 측정을 통해 자기 누설을 평가하여 강철로 이루어진 배관의 결함을 검사할 수 있다.
자기누설 검사기(142)는, 전도체 표면에 코일을 근접시켜 교류를 인가하고, 전도체에 와전류를 유도하며, 수직 방향의 영구 자석으로 인한 자기장을 발생시키며, 이에 따라 강철과 같은 전기 전도체에는 변형력(Lorenz force)이 발생된다. 이때 전도체에 교번하는 와전류가 발생됨에 따라 변형력의 방향이 주기적으로 변화된다. 이러한 변형력의 방향의 주기적인 변화를 감지함으로써 강철 배관에서 자기 누설을 평가할 수 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇은 러그(163)가 와이어에 매달린 상태로 배관의 공기 출입변 측 맨홀을 통해 배관에 투입되어 관로를 검사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇의 배관 검사는, 로봇 본체(100)에 와이어를 연결하고 맨홀의 공기 개구를 통해 배관 검사 로봇을 관로에 투입하는 단계, 배관 검사 로봇의 상하 측에 있는 견인 모듈(120)의 궤도(125)가 관로에 접촉되도록 견인 모듈(120)을 작동시키는 단계, 배관 검사 로봇의 비파괴 탐상이 가능하도록 구성된 비파괴 검사모듈(140)을 관로의 내벽 측으로 신장시키는 단계, 견인 모듈(120)에 의해 배관 검사 로봇을 이동시키며 비파괴 검사모듈(140)을 회전시키면서 관로에 대한 비파괴 탐상을 수행하는 단계로 진행된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇은 공기 출입변의 맨홀을 통해 수직 방향으로 배관에 투입 및 반출될 수 있으며, 배관 내부에서 안착되어 이동할 수 있다.
견인 모듈(120)은 궤도가 관로의 원주 내벽에 접촉되도록 경사지게 배치될 수 있다. 견인 모듈(120)의 궤도는 로봇의 이동을 위해 수도 배관의 내벽 형상에 적합하게 경사진 양상으로 배치된다.
배관 검사 로봇은 하부의 궤도(125)가 벌어진 상태에서 관로로 투입되어 관로에 안착되며, 관로에서 거리 이동 후 상부의 궤도가 상승되어 관로 내벽에 접촉될 수 있다.
배관 검사 로봇의 하부 궤도(125)가 경사지게 배치된 후 배관 검사 로봇은 배관에 투입되며, 상부 궤도(125)가 경사지게 배치됨에 따라 상하 궤도가 모두 수도 배관에 접촉된다. 이에 배관 검사 로봇은 관로의 내벽과 접촉되는 구동력에 의해 충분한 견인 이동이 가능하게 된다.
비파괴 검사모듈(140)은 자기누설 검사기(142)와 초음파 탐촉자(145)를 포함할 수 있으며, 자기누설 검사와 초음파 검사 중 하나 이상을 수행하거나 함께 수행할 수 있다.
이러한 비파괴 검사모듈(140)은 관로에서 검사를 위해 신장되어 자기누설 검사기(142)와 초음파 탐촉자(145)가 배관 내벽 측에 인접하게 배치되며, 검사가 완료되면 길이가 축소된다.
배관 검사 로봇은 배관 검사의 진행시에 라이트를 켜고 영상 촬영 모듈(160)을 작동시켜 영상 촬영할 수 있으며, 촬영 영상을 외부로 전송할 수 있다.
배관 검사 로봇은 레이저 센서(161)에 의해 장애물을 감지하거나 이동과 복귀 거리를 계산할 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따른 상기의 배관 검사 방법은 전술한 배관 검사 로봇을 사용하는 것으로서, 상기의 배관 검사 로봇이 갖는 기능의 한도 내에서 다양하게 변형이 가능할 것이다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.
100: 로봇 본체 110: 컨트롤 박스
111: 배터리 120: 견인 모듈
121: 구동부 122: 구동 본체
125: 궤도 126: 링크부
127: 링크 바 128: 원형 링크 부재
129: 링크 구동부 130: 승강부
131: 승강 안내 바 135: 승강 구동부
136: 보조륜 140: 비파괴 검사모듈
142: 자기누설 검사기 145: 초음파 탐촉자
150: 회전 구동부 151: 회전 구동 본체
152: 안내 파이프 153: 회전 바
160: 영상 촬영 모듈 161: 레이저 센서
163: 러그

Claims (6)

  1. 맨홀의 공기 개구를 통해 배관 검사 로봇을 관로에 투입하는 단계;
    상기 배관 검사 로봇의 상하 측에 있는 견인 모듈의 궤도가 관로에 접촉되도록 상기 견인 모듈을 작동시키는 단계;
    상기 배관 검사 로봇의 비파괴 탐상이 가능하도록 구성된 비파괴 검사모듈을 관로의 내벽 측으로 신장시키는 단계; 및
    상기 견인 모듈에 의해 상기 배관 검사 로봇을 이동시키며, 상기 비파괴 검사모듈을 회전시키면서 관로에 대한 비파괴 탐상을 수행하는 단계를 포함하는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비파괴 검사모듈은 자기누설 검사와 초음파 검사 중 하나 이상을 수행하는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비파괴 검사모듈은 관로에서 검사를 위해 신장된 후, 검사가 완료되면 길이가 축소되는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배관 검사 로봇은 라이트를 켜고 전후 영역을 영상 촬영하여 외부로 전송하는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 견인 모듈은 궤도가 관로의 원주 내벽에 접촉되도록 경사지게 배치되는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배관 검사 로봇은 하부의 궤도가 벌어진 상태에서 관로로 투입되어 관로에 안착되며, 상기 관로에서 거리 이동 후 상부의 궤도가 상승되어 관로에 내벽에 접촉되는 배관 검사 로봇의 배관 검사 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021067185A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Saudi Arabian Oil Company Passive alignment mechanism for off-centered probe deployment
IT202000015586A1 (it) 2020-06-29 2021-12-29 Marco Ceccarelli Sistema per ispezione tubi a sezione variabile
KR20220071626A (ko) * 2020-11-24 2022-05-31 한국로봇융합연구원 링크를 갖는 배관 검사 로봇 및 이를 이용한 배관 검사 방법
CN117805241A (zh) * 2024-02-28 2024-04-02 北京晶品特装科技股份有限公司 一种用于压力容器检测的特种设备检测装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102358846B1 (ko) 2019-10-16 2022-02-04 한동대학교 산학협력단 파이프 조사용 로봇
KR102378896B1 (ko) * 2020-08-27 2022-03-24 한국로봇융합연구원 배관 파손 탐지 로봇
KR102477290B1 (ko) * 2022-03-16 2022-12-12 김효섭 상수도관용 비파괴 검사장치
KR102517365B1 (ko) * 2022-12-05 2023-04-04 한국건설기술연구원 추진비행 모듈에 의한 자력 이동이 가능한 유도자기장 형성-유도전압 측정식 스마트 텐던진단장치, 및 이를 이용한 텐던진단방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08230666A (ja) * 1995-02-23 1996-09-10 Jgc Corp 配管内走行装置
JP2006017480A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 無軌道式鋼管検査装置
KR20110111787A (ko) * 2010-04-05 2011-10-12 조선대학교산학협력단 배관 검사 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08230666A (ja) * 1995-02-23 1996-09-10 Jgc Corp 配管内走行装置
JP2006017480A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 無軌道式鋼管検査装置
KR20110111787A (ko) * 2010-04-05 2011-10-12 조선대학교산학협력단 배관 검사 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021067185A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Saudi Arabian Oil Company Passive alignment mechanism for off-centered probe deployment
US11346489B2 (en) 2019-09-30 2022-05-31 Saudi Arabian Oil Company Passive alignment mechanism for off-centered probe deployment
IT202000015586A1 (it) 2020-06-29 2021-12-29 Marco Ceccarelli Sistema per ispezione tubi a sezione variabile
KR20220071626A (ko) * 2020-11-24 2022-05-31 한국로봇융합연구원 링크를 갖는 배관 검사 로봇 및 이를 이용한 배관 검사 방법
CN117805241A (zh) * 2024-02-28 2024-04-02 北京晶品特装科技股份有限公司 一种用于压力容器检测的特种设备检测装置
CN117805241B (zh) * 2024-02-28 2024-05-07 北京晶品特装科技股份有限公司 一种用于压力容器检测的特种设备检测装置

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