KR20200016030A - Robot for internal inspection on pipe - Google Patents

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KR20200016030A
KR20200016030A KR1020180091214A KR20180091214A KR20200016030A KR 20200016030 A KR20200016030 A KR 20200016030A KR 1020180091214 A KR1020180091214 A KR 1020180091214A KR 20180091214 A KR20180091214 A KR 20180091214A KR 20200016030 A KR20200016030 A KR 20200016030A
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박형준
김우철
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주식회사 포스코플랜텍
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Abstract

A robot for inspecting the inside of a pipe according to an exemplary embodiment of the present invention, in the robot inspecting a condition inside the pipe, comprises: a main body where a controller, and a camera and light connected to the controller are seated; a drive unit including a wheel frame rotationally mounted on both sides of a lower part of the main body through hinged connections, and drive wheels mounted on both front and rear ends of the wheel frame for movement of the robot; and a pressing unit which is mounted to be extended in the direction opposite to the drive unit in the main body to press an inner wall of the pipe together with the drive wheels. The robot for inspecting the inside of the pipe can move inside the pipe by driving of the drive wheels with the pressing unit pressing the inner wall of the pipe.

Description

배관 내부 검사용 로봇{ROBOT FOR INTERNAL INSPECTION ON PIPE}ROBOT FOR INTERNAL INSPECTION ON PIPE}

본 발명은 배관 내부 검사용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a robot for inspecting internal pipes.

여러 산업분야에서 다양한 형태의 배관이 설치되고 있으며, 이러한 배관은 물, 유류, 액화가스 혹은 이와 유사한 종류의 유체를 이송시키는데 운용되고 있다.Various types of pipes are installed in various industries, and these pipes are used to transport water, oil, liquefied gas, or similar fluids.

이러한 배관은 예를 들어 상하수도관, 도시가스관, 석유화학공장의 플랜트관 등과 같이 다양한 분야에서 설치되어 사용되고 있으며, 가연성이나 유독성 물질이 내부를 흐르는 배관에서는 배관의 파손에 의해 인명 및 재산 손실이 크게 발생할 수 있다.These pipes are installed and used in various fields, such as water pipes, city gas pipes, and plant pipes in petrochemical plants.In the pipes where flammable or toxic substances flow inside, the loss of life and property can be greatly caused by damage to the pipes. Can be.

따라서, 배관이 시공된 후 운용시에는 수시로 또는 주기적으로 배관의 내부상태 및 이상여부를 확인하여 사고발생을 예방하도록 유지보수작업이 이루어지는데, 최근에는 배관 내부의 점검을 위해 배관 내부를 따라서 이동하면서 배관의 상태를 촬영하여 배관의 내부 상태 및 이상여부를 외부에서 확인할 수 있는 이동로봇이 이용되고 있다.Therefore, during operation after the construction of the pipe, maintenance work is carried out to prevent accidents by checking the internal condition and abnormality of the pipe from time to time or periodically, and recently moved along the inside of the pipe to check the inside of the pipe. Mobile robot is used to photograph the condition of the pipe and check the internal condition and abnormality of the pipe from the outside.

이러한 이동로봇은 구동력이 약하여 검사구간의 배관 내경이 동일하지 않고 변화하는 경우에는 이동이 원활하지 못하다는 문제가 있다. 특히, 배관의 단면 형상이 변하는 경우 원활한 주행이 어렵거나 불가능해지는 문제가 있다.Such a mobile robot has a problem in that the driving force is weak and the movement is not smooth when the pipe inner diameter of the inspection section is not the same and changes. In particular, when the cross-sectional shape of the pipe is changed, there is a problem that smooth running is difficult or impossible.

또한, 배관 내부에서 고장이 발생하거나 약한 구동력에 의해 배관 내부의 방해물을 통과하지 못하는 경우 자력으로 배관 내부에서 빠져나오지 못하는 문제가 있다.In addition, when a failure occurs inside the pipe or the obstruction in the pipe by the weak driving force does not pass through the inside of the pipe by magnetic force.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 배관의 내경이 변화하거나 단면 형상이 변화하더라도 원활하게 이동할 수 있고, 문제 발생 시 배관 외부로 용이하게 인출되도록 할 수 있는 배관 내부 검사용 로봇을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-described problems, it is possible to move smoothly even if the inner diameter of the pipe changes or the cross-sectional shape, and to provide a robot for inspecting the inside of the pipe that can be easily drawn out of the pipe when a problem occurs. will be.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.However, the object of the present invention is not limited thereto, and even if not explicitly stated, the object or effect which can be grasped from the solution means or embodiment of the problem described below will be included.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇은, 배관 내부의 상태를 검사하는 로봇에 있어서, 컨트롤러 및 상기 컨트롤러와 연결된 카메라와 조명이 안착되는 본체; 상기 본체의 하부 양측에 각각 힌지 연결을 통해서 회전가능하게 장착되는 휠프레임과, 상기 로봇의 이동을 위해 상기 휠프레임의 전후 양 단부에 장착되는 구동휠을 포함하는 구동부; 및 상기 본체에서 상기 구동부와 대향하는 방향으로 연장가능하게 장착되어 상기 구동휠과 함께 상기 배관의 내벽을 가압하는 가압부;를 포함하며, 상기 가압부가 상기 배관의 내벽을 가압하는 상태에서 상기 구동휠의 구동에 의해 상기 배관 내부를 이동할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a robot for inspecting an internal pipe includes: a robot for inspecting a state inside a pipe, the robot and a camera connected to the controller and a body to which lights are mounted; A drive unit including a wheel frame rotatably mounted on both lower sides of the main body through a hinge connection, and driving wheels mounted at both front and rear ends of the wheel frame to move the robot; And a pressurizing part mounted on the main body so as to extend in a direction facing the driving part and pressurizing an inner wall of the pipe together with the driving wheel. The driving wheel in a state in which the pressing part pressurizes the inner wall of the pipe. The inside of the pipe can be moved by driving.

상기 본체는 상기 컨트롤러와 상기 카메라와 상기 조명과 상기 가압부를 지지하는 고정 프레임과, 상기 고정 프레임의 하부에서 프레임 액추에이터를 통해 좌우 양측 수평 방향으로 서로간의 간격이 조절되도록 제공되는 한 쌍의 가변 프레임을 포함할 수 있다.The main body includes a fixed frame for supporting the controller, the camera, the illumination, and the pressing unit, and a pair of variable frames provided to adjust the distance between each other in left and right horizontal directions through a frame actuator under the fixed frame. It may include.

상기 휠프레임은 한 쌍의 상기 가변 프레임의 양측 가장자리에 각각 회전가능하게 장착되며, 상기 본체를 좌우 이등분하는 이등분선을 기준으로 상기 휠프레임은 상호 평행한 상태와 120도의 벌어짐 각도 범위 내에서 회전하며 펼쳐진 상태 사이에서 가변할 수 있다.The wheel frames are rotatably mounted at both edges of the pair of variable frames, and the wheel frames are unfolded while being rotated in a parallel angle and an opening angle range of 120 degrees based on a bisector that bisects the main body. Can vary between states.

상기 가압부는 상기 본체 상에 안착되는 가압 액추에이터와, 상기 가압 액추에이터의 단부에 장착되는 롤프레임과, 상기 롤프레임에 장착되어 상기 가압 액추에이터의 작동에 의해 상기 배관의 내벽과 접촉하는 가압롤을 포함할 수 있다.The pressurizing portion may include a pressurized actuator seated on the main body, a roll frame mounted to an end of the pressurized actuator, and a press roll mounted to the roll frame to contact the inner wall of the pipe by operation of the pressurized actuator. Can be.

상기 가압 액추에이터와 상기 롤프레임 사이에 개재되는 완충수단을 더 포함할 수 있다.It may further include a buffer means interposed between the pressurized actuator and the roll frame.

상기 본체의 전후 양측에 각각 연결되는 견인 케이블과, 상기 견인 케이블을 감거나 풀어서 상기 로봇을 전방 또는 후방으로 견인하는 윈치를 포함하는 견인부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a traction unit including a traction cable connected to both front and rear sides of the main body, and a winch for winding the traction cable to pull the robot forward or backward.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 배관의 내경이 변화하거나 단면 형상이 변화하더라도 원활하게 이동할 수 있고, 문제 발생 시 배관 외부로 용이하게 인출되도록 할 수 있는 배관 내부 검사용 로봇이 제공될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, even if the inner diameter of the pipe or the cross-sectional shape is changed, it can be moved smoothly, there can be provided a robot for inspecting the inside of the pipe that can be easily drawn out of the pipe when a problem occurs.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention is not limited to the above description, it will be more readily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2a 및 도 2b는 배관 내부 검사용 로봇이 사각 형상의 배관 내부에 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 3a 및 도 3b는 배관 내부 검사용 로봇이 원 형상의 배관 내부에 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇을 개략적으로 나타내는 사시도.1 is a perspective view schematically showing a robot for inspecting the inside of a pipe according to an exemplary embodiment of the present invention.
2A and 2B are front views schematically showing a state in which a robot for inspecting internal pipes is disposed inside a rectangular pipe.
3A and 3B are front views schematically showing a state in which a robot for inspecting internal pipes is disposed inside a circular pipe.
4 is a perspective view schematically showing a robot for inspecting the inside of a pipe according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. However, in describing the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' to another part, it is not only 'directly connected', but also 'indirectly connected' with another element in between. Include. In addition, the term 'comprising' a certain component means that the component may further include other components, not to exclude other components unless specifically stated otherwise.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇을 설명한다. A robot for inspecting an internal pipe according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 배관 내부 검사용 로봇이 사각 형상의 배관 내부에 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이며, 도 3a 및 도 3b는 배관 내부 검사용 로봇이 원 형상의 배관 내부에 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.1 is a perspective view schematically showing a robot for inspecting the inside of a pipe according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are front views schematically illustrating a state in which the robot for inspecting the inside of a pipe is disposed inside a square-shaped pipe. 3A and 3B are front views schematically showing a state in which a robot for inspecting internal pipes is disposed inside a circular pipe.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇(1)은 본체(10)를 포함할 수 있다.1 to 3, the robot 1 for inspecting internal pipes according to an exemplary embodiment of the present invention may include a main body 10.

본체(10)는 견고한 프레임 구조물로서, 컨트롤러(13) 및 컨트롤러(13)와 연결되는 카메라(14)와 조명(15)이 안착될 수 있다. 필요에 따라서, 전원을 공급하는 배터리(16)와 다양한 센서들(미도시)이 더 장착될 수 있다. The main body 10 is a rigid frame structure, in which the controller 13 and the camera 14 and the light 15 connected to the controller 13 may be seated. If necessary, a battery 16 for supplying power and various sensors (not shown) may be further mounted.

컨트롤러(13)는 배관 외부의 사용자 단말기(UT)와 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 연결될 수 있다. 그리고, 조명(15)을 온-오프시키고, 카메라(14)를 통해서 배관 내부 상태를 촬영한 이미지를 사용자 단말기로 전송할 수 있다.The controller 13 may be connected to the user terminal UT outside the pipe through wireless communication or wired communication. In addition, the illumination 15 may be turned on and off, and the camera 14 may transmit an image photographing the internal state of the pipe to the user terminal.

본체(10)는 이러한 컨트롤러(13)와 카메라(14) 및 조명(15) 등을 지지하는 고정 프레임(11)을 포함할 수 있다. 컨트롤러(13)는 고정 프레임(11) 상에 놓여 고정될 수 있으며, 카메라(14)와 조명(15)은 고정 프레임(11)의 전방에 장착되어 고정될 수 있다. The main body 10 may include a fixed frame 11 supporting the controller 13, the camera 14, the lighting 15, and the like. The controller 13 may be placed and fixed on the fixed frame 11, and the camera 14 and the light 15 may be mounted and fixed in front of the fixed frame 11.

고정 프레임(11)은 견고한 재질, 예컨대 금속 재질로 이루어질 수 있으나 고정 프레임(11)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다. The fixing frame 11 may be made of a solid material, for example, a metal material, but the material of the fixing frame 11 is not limited thereto.

본체(10)는 고정 프레임(11)의 하부에 제공되는 한 쌍의 가변 프레임(12)을 포함할 수 있다. 가변 프레임(12)은 고정 프레임(11)의 하부에서 프레임 액추에이터(16)를 통해 좌우 양측의 수평 방향으로 서로간의 간격이 조절되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 가변 프레임(12)은 프레임 액추에이터(16)를 통해서 수평 방향으로 이동하며 서로간의 간격이 좁아지거나 멀어지도록 간격이 조절될 수 있다.The main body 10 may include a pair of variable frames 12 provided under the fixed frame 11. The variable frame 12 may be provided to adjust the distance between each other in the horizontal direction on both the left and right sides through the frame actuator 16 at the bottom of the fixed frame 11. For example, the variable frame 12 may move in the horizontal direction through the frame actuator 16 and the interval may be adjusted such that the distance between the variable frames 12 becomes narrow or far from each other.

프레임 액추에이터(16)를 통한 가변 프레임(12)의 간격 조절은 컨트롤러(13)의 제어에 의해서 자동적으로 조절될 수 있다. 컨트롤러(13)는 배관의 크기에 대응하여 휠프레임(21) 사이의 간격을 적절하게 조절할 수 있다(도 2b 및 도 3b 참조). Spacing of the variable frame 12 through the frame actuator 16 can be automatically adjusted by the control of the controller 13. The controller 13 may appropriately adjust the distance between the wheel frames 21 in accordance with the size of the pipe (see FIGS. 2B and 3B).

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇(1)은 구동부(20)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the robot 1 for inspecting the internal pipes according to the exemplary embodiment of the present invention may include a driving unit 20.

구동부(20)는 본체(10)의 하부 양측에 각각 힌지 연결을 통해서 회전가능하게 장착되는 한 쌍의 휠프레임(21)을 포함할 수 있다. 휠프레임(21)은 한 쌍의 가변 프레임(12)의 서로 대향하는 양측 가장자리에 각각 회전가능하게 장착될 수 있다. 휠프레임(21)은 본체(10)의 길이방향을 따라서 전후 양측으로 연장된 양 단부를 구비할 수 있다.The driving unit 20 may include a pair of wheel frames 21 rotatably mounted on both lower sides of the main body 10 through hinge connections. The wheel frame 21 may be rotatably mounted on opposite side edges of the pair of variable frames 12, respectively. The wheel frame 21 may have both ends extending in both front and rear sides along the longitudinal direction of the main body 10.

일 실시예에서, 전방에서 보았을 때에 본체(10)를 좌우 이등분하는 이등분선(BL)을 기준으로 휠프레임(21)은 상호 평행한 상태와 120도의 벌어짐 각도(θ) 범위 내에서 회전하며 펼쳐진 상태 사이에서 가변하는 배치구조를 가질 수 있다.In one embodiment, the wheel frame 21 is rotated within a range of a parallel angle and a spreading angle θ of 120 degrees with respect to a bisector BL that bisects the main body 10 left and right when viewed from the front. It can have a variable layout structure in.

예를 들어, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 휠프레임(21)은 이등분선(BL)을 기준으로 상호 평행한 상태로 배치될 수 있다. 또한, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 휠프레임(21)은 이등분선(BL)을 기준으로 소정 각도로 회전하여 펼쳐진 상태로 배치될 수 있다. 이 경우, 휠프레임(21) 사이의 벌어짐 각도(θ)는 120도 이하의 범위 내에서 조절될 수 있다. For example, as illustrated in FIGS. 2A and 2B, the wheel frames 21 may be arranged in parallel with each other based on the bisector BL. 3A and 3B, the wheel frame 21 may be disposed in an unfolded state by rotating at a predetermined angle with respect to the bisector BL. In this case, the gap angle θ between the wheel frames 21 may be adjusted within a range of 120 degrees or less.

일 실시예에서, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 배관(PI)의 단면 형상이 사각 형상인 경우 휠프레임(21)은 평행한 상태로 배치될 수 있다. 또한, 배관(PI)의 단면 크기에 따라서 휠프레임(21) 사이의 간격을 조절할 수 있는데, 도 2b에서와 같이 배관(PI)의 단면 크기가 증가하는 경우 프레임 액추에이터(16)를 통해서 가변 프레임(12)을 수평 방향으로 이동시켜 서로간의 간격이 멀어지도록 함으로써 각 가변 프레임(12)에 연결된 휠프레임(21) 사이의 간격을 증가시킬 수 있다.2A and 2B, when the cross-sectional shape of the pipe PI is a quadrangular shape, the wheel frames 21 may be arranged in a parallel state. In addition, the distance between the wheel frame 21 can be adjusted according to the cross-sectional size of the pipe (PI), when the cross-sectional size of the pipe (PI) increases as shown in Figure 2b through the frame actuator 16 the variable frame ( The distance between the wheel frames 21 connected to each variable frame 12 may be increased by moving 12) in the horizontal direction so that the distances from each other increase.

일 실시예에서, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 배관(PI)의 단면 형상이 원 형상인 경우 휠프레임(21)은 소정의 벌어짐 각도(θ)로 펼쳐진 상태로 배치될 수 있다. 또한, 도 3b에서와 같이 배관(PI)의 단면 크기가 증가하는 경우 프레임 액추에이터(16)를 통해서 가변 프레임(12)을 수평 방향으로 이동시켜 휠프레임(21) 간의 간격이 멀어지도록 조절하거나 휠프레임(21)의 벌어짐 각도(θ)를 조절함으로써 배관(PI)의 증가된 단면 크기에 맞게 휠프레임(21) 사이의 간격을 적절히 조절할 수 있다.3A and 3B, when the cross-sectional shape of the pipe PI is circular, as shown in FIGS. 3A and 3B, the wheel frame 21 may be disposed to be unfolded at a predetermined opening angle θ. In addition, when the cross-sectional size of the pipe (PI) as shown in Figure 3b is increased by moving the variable frame 12 in the horizontal direction through the frame actuator 16 to adjust the distance between the wheel frame 21 or the wheel frame By adjusting the gap angle θ of (21), it is possible to properly adjust the distance between the wheel frame 21 to match the increased cross-sectional size of the pipe (PI).

컨트롤러(13)는 배관(PI)의 단면 형상에 따라서 휠프레임(21)이 평행한 상태로 배치되거나 펼쳐진 상태로 배치되도록 제어할 수 있다. The controller 13 may control the wheel frame 21 to be arranged in a parallel state or in an unfolded state according to the cross-sectional shape of the pipe PI.

또한, 컨트롤러(13)는 단면이 원 형상인 배관(PI)의 지름 크기에 따라서 휠프레임(21) 사이의 간격과 휠프레임(21) 사이의 벌어짐 각도(θ)를 조절할 수 있다. In addition, the controller 13 may adjust the gap between the wheel frames 21 and the gap angle θ between the wheel frames 21 according to the diameter of the pipe PI having a circular cross section.

구동부(20)는 본체(10)의 이동을 위해 휠프레임(21)의 전후 양 단부에 각각 장착되는 구동휠(22)을 포함할 수 있다. 구동휠(22)은 휠프레임(21)의 양 단부에 각각 2개씩 총 4개가 구비되는 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 양 단부에 1개씩 총 2개가 구비되는 것도 가능하다. The driving unit 20 may include driving wheels 22 mounted at both front and rear ends of the wheel frame 21 to move the main body 10. The driving wheel 22 is illustrated as being provided with a total of four, each two at each end of the wheel frame 21, but is not limited thereto. For example, it is also possible to provide a total of two, one at each end.

구동휠(22)의 둘레에는 배관(PI) 내부 표면을 따라서 이동할 수 있도록 요철(23)이 형성될 수 있다.An unevenness 23 may be formed around the driving wheel 22 to move along the inner surface of the pipe PI.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇(1)은 가압부(30)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the robot 1 for inspecting the internal pipes according to the exemplary embodiment of the present invention may include a pressurizing part 30.

가압부(30)는 본체(10) 상에 지지되어 구동휠(22)과 함께 배관(PI)의 내벽을 가압할 수 있다. 가압부(30)는 본체(10)에서 구동부(20)와 대향하는 방향으로 연장가능하게 장착될 수 있다. 가압부(30)는 한 쌍이 본체(10)의 전방과 후방에 각각 이격되어 배치될 수 있다.The pressing unit 30 may be supported on the main body 10 to press the inner wall of the pipe PI together with the driving wheel 22. The pressing unit 30 may be mounted to extend in a direction opposite to the driving unit 20 in the main body 10. The pair of pressing portions 30 may be disposed spaced apart from the front and rear of the main body 10, respectively.

가압부(30)는 본체(10) 상에 안착되는 가압 액추에이터(31)와, 가압 액추에이터(31)의 단부에 장착되는 롤프레임(32)과, 롤프레임(32)에 장착되어 가압 액추에이터(31)의 작동에 의해 배관(PI)의 내벽과 접촉하는 가압롤(33)을 포함할 수 있다. The pressurization part 30 is a pressurized actuator 31 seated on the main body 10, a roll frame 32 mounted at the end of the pressurized actuator 31, and a pressurized actuator 31 mounted to the roll frame 32. It may include a pressure roll 33 in contact with the inner wall of the pipe (PI) by the operation.

가압 액추에이터(31)는 배관(PI)의 단면 형상과 배관(PI)의 지름 크기에 대응하여 높이가 조절되도록 작동하여 가압롤(33)이 배관(PI)의 내벽에 밀착되도록 할 수 있다. The pressurizing actuator 31 may operate in such a manner that the height is adjusted to correspond to the cross-sectional shape of the pipe PI and the diameter size of the pipe PI so that the pressure roll 33 may be in close contact with the inner wall of the pipe PI.

이와 같이 가압롤(33)이 배관(PI)의 내벽에 밀착되어 내벽을 가압함으로써 구동부(20)에 의해 이동하는 로봇(1)의 흔들림을 최소화하여 보다 안정적으로 이동할 수 있도록 한다.Thus, the pressure roll 33 is in close contact with the inner wall of the pipe (PI) to press the inner wall to minimize the shaking of the robot 1 moving by the drive unit 20 to be able to move more stably.

일 실시예에서, 전방에 배치되는 가압부(30)의 롤프레임(32)과 후방에 배치되는 가압부(30)의 롤프레임(32)은 가이드바(34)를 통해서 연결될 수 있다. 가이드바(34)는 대략 V자 형상으로 절곡된 구조를 가지며, 가압롤(33)의 롤축이 끼워지는 가이드홈(35)이 형성될 수 있다. 가이드바(34)는 내벽의 상태에 따라서 가압부(30)에 충격이 가해지거나 가압부(30)간의 높이차가 발생하더라도 가압부(30)가 흔들리지 않도록 안정적으로 연결하여 본체(10)에 안정적으로 고정되도록 할 수 있다.In one embodiment, the roll frame 32 of the pressing portion 30 disposed in front and the roll frame 32 of the pressing portion 30 disposed in the rear may be connected through the guide bar (34). The guide bar 34 has a structure that is bent in a substantially V-shape, and a guide groove 35 into which the roll shaft of the pressing roll 33 is fitted may be formed. The guide bar 34 is stably connected to the main body 10 by stably connecting the pressing part 30 so that the pressing part 30 does not shake even when an impact is applied to the pressing part 30 or a height difference between the pressing parts 30 occurs according to the state of the inner wall. Can be fixed.

일 실시예에서, 가압 액추에이터(31)와 롤프레임(32) 사이에는 완충수단(36)이 개재될 수 있다(도 4 참조). 이러한 완충수단(36)은 배관(PI)의 내벽에 이물질이 부착되어 있거나 요철이 형성되어 내벽이 고르지 않고 울퉁불퉁한 상태인 경우에, 가압롤(33)에 가해지는 힘을 완충시킬 수 있다. 따라서, 내벽이 고르지 않는 상태에서도 가압롤(33)이 내벽에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하며, 로봇(1)은 가압부(30)가 배관(PI)의 내벽을 가압하는 상태에서 구동휠(22)의 구동에 의해 배관(PI) 내부를 원활하게 이동할 수 있다.In one embodiment, a cushioning means 36 may be interposed between the pressurizing actuator 31 and the roll frame 32 (see FIG. 4). The shock absorbing means 36 may buffer the force applied to the pressure roll 33 when foreign matter is attached to the inner wall of the pipe PI or when the inner wall is uneven and unevenly formed due to unevenness. Therefore, even when the inner wall is uneven, it is possible to stably maintain the state in which the pressing roll 33 is in close contact with the inner wall, and the robot 1 is driven while the pressing unit 30 presses the inner wall of the pipe PI. The inside of the pipe PI can be smoothly moved by the driving of the wheel 22.

완충수단(36)으로는 탄성스프링이 사용될 수 있다. 다만 완충수단(36)이 이에 한정되는 것은 아니다.As the shock absorbing means 36, an elastic spring may be used. However, the shock absorbing means 36 is not limited thereto.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇(1)은 견인부(40)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the robot for inspecting the internal pipe 1 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a towing unit 40.

견인부(40)는 본체(10)에 연결되는 견인 케이블(41)과, 견인 케이블(41)을 감거나 풀어서 로봇(1)을 전방 또는 후방으로 견인하는 윈치(42)를 포함할 수 있다.The towing unit 40 may include a towing cable 41 connected to the main body 10, and a winch 42 to wind the robot 1 forward or backward by winding or unwinding the towing cable 41.

견인 케이블(41)은 본체(10)의 전후 양측에 각가 연결될 수 있다. 일단이 각각 로봇(1)의 본체(10)에 연결된 견인 케이블(41)의 타단은 배관(PI)의 입구와 출구를 통해서 외부로 연장될 수 있다.Traction cable 41 may be connected to each of the front and rear sides of the body 10. The other end of the traction cable 41, one end of which is connected to the main body 10 of the robot 1, respectively, may extend to the outside through the inlet and the outlet of the pipe PI.

윈치(42)는 배관(PI)의 입구와 출구로 각각 연장된 견인 케이블(41)을 감거나 풀어서 로봇(1)을 배관(PI)의 입구 또는 출구를 통해서 외부로 견인할 수 있도록 배관(PI)의 입구와 출구에 각각 제공될 수 있다.The winch 42 winds or unwinds the traction cable 41 extending to the inlet and the outlet of the pipe PI, respectively, so that the robot 1 can be pulled to the outside through the inlet or the outlet of the pipe PI. ) May be provided at the inlet and outlet of each.

도 4에서는 변형예 따른 배관 내부 검사용 로봇(2)를 개략적으로 나타내고 있다. 도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 schematically shows a robot 2 for inspecting internal pipes according to a modification. 4 is a perspective view schematically showing a robot for inspecting the inside of a pipe according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4에서 도시하는 배관 내부 검사용 로봇(2)은 가압부(30)가 단일로 구비되는 점에서 차이가 있다. The robot 2 for inspecting the pipes inside the pipe shown in FIG. 4 has a difference in that the pressing part 30 is provided as a single unit.

가압부(30)는 본체(10)의 대략 중앙에 배치될 수 있다. 필요에 따라서 가압부(30)는 본체(10)의 전방 또는 후방쪽으로 위치가 이동될 수 있다. 이러한 위치 변동은 배관(PI)의 내부 상태에 따라서 컨트롤러(13)에 의해 적절하게 제어될 수 있다.The pressing unit 30 may be disposed at approximately the center of the body 10. If necessary, the pressing unit 30 may be moved to the front or rear side of the main body 10. This position change can be appropriately controlled by the controller 13 in accordance with the internal state of the pipe PI.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 배관 내부 검사용 로봇(1)의 작동을 살펴본다. The operation of the robot 1 for inspecting internal pipes according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

먼저, 사용자에 의해 견인 케이블(41)이 연결된 배관 내부 검사용 로봇(1)이 배관(PI)의 입구에 놓이면, 배관 내부 검사용 로봇(1)은 카메라(14)와 센서 등을 통해서 배관(PI)의 단면 형상과 크기 등을 검출한다.First, when the pipe internal inspection robot 1 to which the traction cable 41 is connected by the user is placed at the inlet of the pipe PI, the pipe internal inspection robot 1 is connected to the pipe (camera 14) through the camera 14 and the sensor. The cross-sectional shape and size of PI) are detected.

컨트롤러(13)는 검출된 배관(PI)의 단면 형상과 크기 등의 정보를 통해서 구동부(20)와 가압부(30)를 작동시킬 수 있다. The controller 13 may operate the driving unit 20 and the pressing unit 30 through information such as the cross-sectional shape and size of the detected pipe PI.

예를 들어, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 배관(PI)의 단면 형상이 사각 형상인 경우, 휠프레임(21)을 수평 상태로 배시킬 수 있다. 그리고, 배관(PI)의 크기에 대응하여 휠프레임(21) 사이의 간격을 조절하고, 가압롤(33)이 배관(PI)의 내벽에 밀착되도록 가압 액추에이터(31)를 작동시킬 수 있다.For example, as shown in FIGS. 2A and 2B, when the cross-sectional shape of the pipe PI is a quadrangular shape, the wheel frame 21 may be disposed in a horizontal state. In addition, the gap between the wheel frames 21 may be adjusted to correspond to the size of the pipe PI, and the pressure actuator 31 may be operated so that the pressure roll 33 is in close contact with the inner wall of the pipe PI.

또한, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 배관(PI)의 단면 형상이 원 형상인 경우, 휠프레임(21)을 소정의 벌어짐 각도(θ)로 펼쳐진 상태로 배치시킬 수 있다. 필요에 따라서, 배관(PI)의 크기에 대응하여 휠프레임(21) 사이의 간격을 조절하거나 벌어짐 각도(θ)를 조절하고, 가압롤(33)이 배관(PI)의 내벽에 밀착되도록 가압 액추에이터(31)를 작동시킬 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the cross-sectional shape of the pipe PI is circular, the wheel frame 21 may be disposed in an unfolded state at a predetermined opening angle θ. If necessary, according to the size of the pipe (PI) to adjust the distance between the wheel frame 21 or the opening angle (θ), the pressure actuator so that the pressure roll 33 is in close contact with the inner wall of the pipe (PI). (31) can be operated.

이와 같이 가압부(30)가 배관(PI)의 내벽을 가압하는 상태에서 구동부(20)를 구동시키면 배관(PI) 내부 검사용 로봇(1)이 배관(PI) 내부를 따라서 이동하면서 배관(PI) 내부를 검사할 수 있다.When the driving unit 20 is driven while the pressing unit 30 pressurizes the inner wall of the pipe PI, the robot PI for inspecting the inside of the pipe PI moves along the inside of the pipe PI while the pipe PI is moved. ) You can inspect the inside.

한편, 배관(PI)의 단면 형상이 변경되거나 크기가 변경되는 경우, 컨트롤러(13)는 이러한 배관(PI)의 변경 상태를 감지하고 변경된 단면 형상 또는 크기에 대응하여 구동부(20)와 가압부(30)를 재작동시킬 수 있다. 따라서, 배관 내부 검사용 로봇(1)은 배관(PI)의 단면 형상이 일정하지 않고 변경되거나 단면 크기가 변경되는 경우라도 안정적으로 배관(PI) 내부를 이동하면서 검사를 수행할 수 있다.On the other hand, when the cross-sectional shape of the pipe (PI) is changed or the size is changed, the controller 13 detects the change state of the pipe (PI) and in response to the changed cross-sectional shape or size (drive unit 20 and the pressing unit ( 30) can be reactivated. Therefore, the robot 1 for inspecting the inside of the pipe 1 can perform the test while stably moving the inside of the pipe PI even when the cross-sectional shape of the pipe PI is not constant and the cross-sectional size is changed.

또한, 배관(PI) 내부에서 고장이나 문제가 발생하여 자력으로 배관(PI) 내부에서 빠져나오지 못하는 문제가 발생하더라도 윈치(42)와 연결된 견인 케이블(41)을 통해서 외부로 견인될 수 있다.In addition, even if a problem occurs in the pipe PI and fails to escape from the inside of the pipe PI by a magnetic force, it may be towed to the outside through the traction cable 41 connected to the winch 42.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. I can understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

1... 배관 내부 검사용 로봇
10... 본체
20... 구동부
30... 가압부
40... 견인부1 ... Robot for inspecting inside pipe
10 ... Main Unit
20 ... drive section
30 ... Pressurization
40. Towing

Claims (6)

배관 내부의 상태를 검사하는 로봇에 있어서,
컨트롤러 및 상기 컨트롤러와 연결된 카메라와 조명이 안착되는 본체;
상기 본체의 하부 양측에 각각 힌지 연결을 통해서 회전가능하게 장착되는 휠프레임과, 상기 로봇의 이동을 위해 상기 휠프레임의 전후 양 단부에 장착되는 구동휠을 포함하는 구동부; 및
상기 본체에서 상기 구동부와 대향하는 방향으로 연장가능하게 장착되어 상기 구동휠과 함께 상기 배관의 내벽을 가압하는 가압부;
를 포함하며,
상기 가압부가 상기 배관의 내벽을 가압하는 상태에서 상기 구동휠의 구동에 의해 상기 배관 내부를 이동하는 것을 특징으로 하는 배관 내부 검사용 로봇.
In the robot that inspects the state inside the pipe,
A controller and a camera to which the controller and the camera connected to the controller are mounted;
A driving unit including wheel frames rotatably mounted on both lower sides of the main body through hinge connections, and driving wheels mounted at both front and rear ends of the wheel frame to move the robot; And
A pressurizing part mounted on the main body so as to extend in a direction opposite to the driving part and pressurizing an inner wall of the pipe together with the driving wheel;
Including;
The robot for inspecting the inside of the pipe, wherein the inside of the pipe is moved by driving the driving wheel while the pressing unit pressurizes the inner wall of the pipe.
제1항에 있어서,
상기 본체는 상기 컨트롤러와 상기 카메라와 상기 조명과 상기 가압부를 지지하는 고정 프레임과, 상기 고정 프레임의 하부에서 프레임 액추에이터를 통해 좌우 양측 수평 방향으로 서로간의 간격이 조절되도록 제공되는 한 쌍의 가변 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내부 검사용 로봇.
The method of claim 1,
The main body includes a fixed frame for supporting the controller, the camera, the lighting, and the pressing unit, and a pair of variable frames provided to adjust the distance between each other in left and right horizontal directions through a frame actuator under the fixed frame. Robot for pipe internal inspection, characterized in that it comprises a.
제2항에 있어서,
상기 휠프레임은 한 쌍의 상기 가변 프레임의 양측 가장자리에 각각 회전가능하게 장착되며,
상기 본체를 좌우 이등분하는 이등분선을 기준으로 상기 휠프레임은 상호 평행한 상태와 120도의 벌어짐 각도 범위 내에서 회전하며 펼쳐진 상태 사이에서 가변하는 것을 특징으로 하는 배관 내부 검사용 로봇.
The method of claim 2,
The wheel frame is rotatably mounted at both edges of the pair of variable frames,
The robot for inspecting the pipe inside the pipe frame, characterized in that the wheel frame is rotated in a state parallel to each other and the unfolded state in the unfolding angle range of 120 degrees based on the bisector dividing the main body left and right.
제1항에 있어서,
상기 가압부는 상기 본체 상에 안착되는 가압 액추에이터와, 상기 가압 액추에이터의 단부에 장착되는 롤프레임과, 상기 롤프레임에 장착되어 상기 가압 액추에이터의 작동에 의해 상기 배관의 내벽과 접촉하는 가압롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내부 검사용 로봇.
The method of claim 1,
The pressing unit includes a pressurized actuator seated on the main body, a roll frame mounted to an end of the pressurized actuator, and a press roll mounted to the roll frame to contact the inner wall of the pipe by an operation of the pressurized actuator. Robot for inspection inside the pipe, characterized in that.
제4항에 있어서,
상기 가압 액추에이터와 상기 롤프레임 사이에 개재되는 완충수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내부 검사용 로봇.
The method of claim 4, wherein
And a buffer means interposed between the pressurized actuator and the roll frame.
제1항에 있어서,
상기 본체의 전후 양측에 각각 연결되는 견인 케이블과, 상기 견인 케이블을 감거나 풀어서 상기 로봇을 전방 또는 후방으로 견인하는 윈치를 포함하는 견인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 내부 검사용 로봇.
The method of claim 1,
And a traction unit including a traction cable connected to both front and rear sides of the main body, and a winch for winding or unwinding the traction cable to pull the robot forward or backward.
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