KR20200045992A - A Robot for Repairing a Transfer Pipe Automatically - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 관로 자동 보수용 로봇에 관한 것이고, 구체적으로 관로의 내부에서 발생된 하자의 보수를 위하여 하자 위치로 자동으로 이동하여 하자를 보수하는 관로 자동 보수용 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a robot for automatic repair of pipelines, and more particularly, to a robot for automatic repair of pipelines for automatically repairing defects by automatically moving to a defect location for repair of defects generated inside the pipeline.
하수관을 포함하는 다양한 지하 매설관은 매설된 상태에서 하자가 발생될 수 있고, 이와 같은 하자의 보수를 위하여 보수 로봇과 같은 장치가 사용될 수 있다. 그러나 예를 들어 800 ㎜ 이상이 되는 큰 직경을 가지는 하수관과 같은 지하 도관 경우 로봇에 의한 보수가 어렵고, 직접 사람이 하수관 내부로 투입되어 보수가 이루어져야 하는 경우가 발생될 수 있다. 또한 로봇에 의하여 보수 공정이 진행되는 경우 로봇을 정해진 위치에 고정하기 어렵다는 문제점을 가진다. 또한 보수관의 직경에 관계없이 하수관의 보수는 로봇에 의하여 자동으로 이루어지는 것이 유리하다. 그러므로 지하 도관의 자동 보수가 가능하도록 하는 하수관 보수 로봇이 개발될 필요가 있다. Various underground buried pipes including sewage pipes may generate defects in a buried state, and a device such as a repair robot may be used to repair such defects. However, in the case of an underground conduit such as a sewer pipe having a large diameter of 800 mm or more, repair by the robot is difficult, and a case in which a person must directly enter the sewer pipe for repair may occur. In addition, when the repair process is performed by the robot, there is a problem that it is difficult to fix the robot in a predetermined position. In addition, regardless of the diameter of the repair pipe, it is advantageous that the repair of the sewage pipe is automatically performed by a robot. Therefore, it is necessary to develop a sewage pipe repair robot that enables automatic repair of underground conduits.
특허공개번호 제10-2004-0045557호는 하수의 흐름에 장애가 되는 하수 유입관이나 각종 장애물을 절삭 및 파쇄를 하는 한편 유해 가스의 검출과 하수관의 단층을 검사하여 손상 여부와 수명을 판단하는 하수관 검사와 보수용 로봇에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 제10-0825902호는 이동수단, 가지관 튜브의 높이 조절 수단, 회동 수단 및 각도 조절 수단을 구비하여 다양한 형태의 가지관에 대한 비굴착 보수에 적합하도록 구성된 가지관 비굴착 보수로봇에 대하여 개시한다. Patent Publication No. 10-2004-0045557 cuts and shreds sewage inflow pipes or various obstacles that interfere with the flow of sewage, and detects harmful gases and inspects the tomographic layers of sewage pipes to inspect sewage pipes to determine whether they are damaged or not. And a maintenance robot. In addition, Patent Registration No. 10-0825902 is a branch tube non-digging repair robot configured to be suitable for non-digging repair of various types of branch tubes by providing a moving means, a height adjusting means of a branch tube tube, a rotating means and an angle adjusting means. Disclosed.
지하도관은 다양한 형태의 유체를 이송시킬 수 있고, 이로 인하여 그에 적합한 다양한 구조를 가질 수 있다. 지하도관의 보수를 위한 로봇은 도관의 구조 또는 하자의 형태에 관계없이 적용될 수 있는 구조를 가지는 것이 유리하다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조를 가진 보수 로봇에 대하여 개시하지 않는다. Underground pipes can transport various types of fluids, and thus have various structures suitable for them. It is advantageous that the robot for the repair of the underground pipe has a structure that can be applied regardless of the structure of the conduit or the shape of the defect. However, the prior art does not disclose a repair robot having such a structure.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention is to solve the problems of the prior art has the following purposes.
본 발명의 목적은 하자를 탐지하고, 하자 위치로 자동으로 이동하여 균열의 내부 상태를 탐색하여 하자를 자동으로 보수할 수 있는 관로 자동 보수용 로봇을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a conduit automatic repair robot capable of automatically detecting defects by detecting defects and automatically moving to a defect location to search for an internal condition of a crack.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 관로 자동 보수용 로봇은 탐지, 이동 및 작동을 제어하는 구동 제어 모듈; 관로 내부의 상태 및 보수 위치를 탐지하는 상태 탐지 모듈; 상태 탐지 모듈로부터 전송된 정보에 기초하여 이동 경로를 형성하는 경로 형성 모듈; 경로 형성 모듈에 의하여 형성된 경로를 따라 이동하는 이동 모듈; 및 보수 위치에서 발생된 하자의 형태에 따라 보수를 하는 보수 모듈을 포함하고, 상기 상태 탐지 모듈에 의하여 하자의 내부 상태의 탐지가 가능하다.According to a preferred embodiment of the present invention, a robot for automatic repair of a pipeline includes a drive control module that controls detection, movement and operation; A condition detection module that detects a condition inside the pipeline and a repair location; A path forming module that forms a movement path based on information transmitted from the status detection module; A moving module moving along a path formed by the path forming module; And a repair module that repairs according to the type of defect generated at the repair position, and the internal state of the fault can be detected by the state detection module.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 하자의 내부 상태 탐지는 길이 조절이 가능한 균열 유입 구조의 유입 탐지 유닛에 의하여 이루어진다.According to another suitable embodiment of the invention, the detection of the internal condition of the defect is made by an inflow detection unit of a crack inflow structure with adjustable length.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상태 탐지 모듈 또는 경로 형성 모듈은 수평 또는 수직 방향으로 이동 가능한 위치 설정 블록에 결합된다.According to another suitable embodiment of the present invention, the condition detection module or path forming module is coupled to a positioning block movable in a horizontal or vertical direction.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 이동 모듈은 다수 개의 이동 수단을 포함하고, 다수 개의 이동 수단은 각각 독립적으로 구동되는 구동 모터에 의하여 작동된다.According to another suitable embodiment of the invention, the moving module comprises a plurality of moving means, the plurality of moving means being operated by a drive motor which is driven independently of each other.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 경로 형성 모듈은 회전 부재에 회전 가능하도록 결합된 작동 모듈 및 작동 모듈의 한쪽 끝에 결합된 제거 수단으로 이루어진다.According to another suitable embodiment of the invention, the path forming module consists of an operation module rotatably coupled to the rotating member and a removal means coupled to one end of the operation module.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 보수 모듈은 회전 가능한 길이 조절 부재 및 길이 조절 부재의 양쪽 끝 부분에 결합된 보수 수단으로 이루어진다.According to another suitable embodiment of the present invention, the repair module consists of a rotatable length adjustment member and repair means coupled to both ends of the length adjustment member.
본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇은 관로의 다양한 위치에 발생된 위치를 탐지하고, 보수 위치로 이동하여 하자를 자동으로 보수할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 로봇은 예를 들어 균열의 내부와 같은 보수 지점의 내부 상태를 확인하여 그에 적합한 보수 방법을 선택하는 것에 의하여 하자 보수가 효율적으로 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇은 하자의 형태에 적합한 보수 수단이 선택될 수 있도록 한다. The robot for automatic repair of a pipeline according to the present invention detects a position generated at various positions of the pipeline and automatically repairs defects by moving to the repair position. In the robot according to the present invention, defect repair is efficiently performed by checking the internal condition of a repair point, such as the inside of a crack, and selecting a suitable repair method. In addition, the robot for automatic repair of pipelines according to the present invention allows a repair means suitable for the shape of a defect to be selected.
도 1은 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇 형태의 하나의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇 형태의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇 형태의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇에 의한 보수 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of a robot for automatic repair of pipelines according to the present invention.
Figure 2 shows an embodiment of the form of a robot for automatic repair of pipelines according to the present invention.
3 shows another embodiment of a robot type for automatic repair of pipelines according to the present invention.
4 shows another embodiment of a robot type for automatic repair of pipelines according to the present invention.
5 shows an embodiment of a repair process by a robot for automatic repair of a pipeline according to the present invention.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments presented in the accompanying drawings, but the embodiments are intended for a clear understanding of the present invention and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, and are not described repeatedly unless necessary for understanding of the invention, and well-known components are briefly described or omitted, but the present invention It should not be understood as being excluded from the embodiment.
도 1은 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of a robot for automatic repair of pipelines according to the present invention.
도 1을 참조하면, 관로 자동 보수용 로봇은 탐지, 이동 및 작동을 제어하는 구동 제어 모듈(11); 관로 내부의 상태 및 보수 위치를 탐지하는 상태 탐지 모듈(12); 상태 탐지 모듈(12)로부터 전송된 정보에 기초하여 이동 경로를 형성하는 경로 형성 모듈(131); 경로 형성 모듈(131)에 의하여 형성된 경로를 따라 이동하는 이동 모듈(132); 및 보수 위치에서 발생된 하자의 형태에 따라 보수를 하는 보수 모듈(17)을 포함하고, 상기 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 하자의 내부 상태의 탐지가 가능하다. Referring to FIG. 1, a robot for automatic repair of a pipeline includes a
다양한 형태의 도관에 발생하는 하자가 관로 자동 보수용 로봇에 의하여 보수가 될 수 있고, 예를 들어 지하수의 유동을 위한 하수관에 발생된 하자가 보수가 될 수 있다. 서로 다른 종류의 도관에 발생된 하자가 그에 적합한 방법에 따라 보수용 로봇에 의하여 보수가 될 수 있고, 본 발명은 도관의 종류 또는 하자의 종류에 의하여 제한되지 않는다. Defects generated in various types of conduits can be repaired by a robot for automatic repair of pipelines, for example, defects generated in a sewer pipe for the flow of groundwater can be repaired. Defects generated in different types of conduits can be repaired by a repair robot according to a suitable method, and the present invention is not limited by the type of conduits or the type of defects.
보수용 로봇은 도관 외부에 위치하는 구동 제어 모듈(11)에 의하여 작동이 될 수 있고, 보수용 로봇은 구동 제어 모듈(11)의 제어에 의하여 보수용 로봇은 관로 내부의 상태를 탐지할 수 있고, 관로 내부를 따라 이동될 수 있다. 그리고 필요에 따라 보수용 로봇에 의하여 관로 내부의 장애물이 제거되거나, 보수 위치에 보수 작업이 이루어질 수 있다. 구동 제어 모듈(11)은 예를 들어 보수 차량의 내부에 배치될 수 있고, 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한 차량에 다양한 보수 수단이 적재될 수 있고, 예를 들어 보수를 위한 보수제, 경화제, 모르타르 또는 이와 유사한 보수 수단이 보수 차량에 적재될 수 있다. 보수 로봇은 예를 들어 바퀴, 휠 또는 다리와 같은 이동 수단에 의하여 관로 내부를 따라 이동될 수 있는 구조로 만들어질 수 있다. 보수 로봇이 관로 내부에 위치하여 관로 내부로 따라 이동될 수 있고, 이동 과정에서 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 관로 내부의 상태가 탐지될 수 있다. 관로 내부의 상태는 예를 들어 탐지 카메라와 같은 영상 획득 수단에 의하여 탐지될 수 있고, 관로 내부의 영상이 예를 들어 디스플레이에 표시될 수 있다. 또는 이동 경로를 따른 경로 상태 맵이 형성될 수 있고, 경로 맵에 다양한 형태의 장애물이 표시될 수 있다. 이와 같이 이동 경로의 상태를 탐지하면서 보수용 로봇이 관로를 따라 이동되어 보수 위치로 이동되거나, 보수 위치로 이동될 수 있다. 그리고 보수 위치에서 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 보수 위치의 상태가 탐지될 수 있고, 필요에 따라 하자(defect)의 종류에 따라 하자의 내부 상태가 탐지될 수 있다. 하자의 내부 상태는 예를 들어 길이 조절이 가능한 균열 유입 구조의 유입 탐지 유닛에 의하여 이루어질 수 있다. 유입 탐지 유닛은 보호 튜브의 내부에 배치된 소형 카메라와 같은 곳이 될 수 있고, 적절한 길이 조절 수단에 의하여 균열 내부로 주입될 수 있다. 그리고 균열 내부의 상태가 탐지되어 디스플레이로 전송될 수 있고, 제어 모듈의 분석에 의하여 또는 육안으로 보수 방법이 결정될 수 있다. The repair robot can be operated by the
경로 형성 모듈(131)은 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 전송된 정보에 기초하여 보수 로봇의 이동 경로를 결정하거나, 이동 경로에 존재하는 장애물을 제거할 수 있다. 경로 형성 모듈(131)은 예를 들어 커터 또는 드릴과 같은 수단을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않고 이동 경로에 존재할 수 있는 다양한 장애물을 제거할 수 있는 수단을 포함할 수 있다. 이와 같이 경로 형성 모듈(131)에 의하여 장애물이 제거되면서 이동 모듈(132)에 의하여 보수용 로봇이 도관 내부를 따라 이동될 수 있다. 이동 모듈(132)은 예를 들어 바퀴, 회전축, 횔, 도르래, 다리 또는 이와 유사한 이동 수단을 포함할 수 있고, 이동 수단의 작동을 위한 모터와 같은 구동 수단을 포함할 수 있다. 구동 수단의 작동은 구동 제어 모듈(11)에 의하여 제어될 수 있고, 예를 들어 구동 제어 모듈(11)은 구동 수단의 작동에 의하여 로봇의 이동 속력 또는 이동 방향을 결정할 수 있다. 이와 같은 구동 제어 모듈(11)의 작동에 의하여 보수용 로봇이 보수 위치로 이동되면 위치 고정 모듈(14)에 의하여 보수용 로봇의 위치가 고정될 수 있다. 위치 고정 모듈(14)은 예를 들어 잠금 모듈 또는 보수용 로봇의 고정 앵커와 같은 수단을 포함할 수 있고, 이와 같은 수단에 의하여 이송용 로봇이 정해진 위치에 고정이 될 수 있다. 그리고 보수 감시 모듈(15)에 의하여 하자의 상태가 정밀하게 탐지될 수 있고, 필요에 따라 하자의 내부 상태 또는 주변 상태가 탐지될 수 있다. 그리고 정밀하게 탐지된 하자의 상태 정보가 보수 결정 모듈(16)로 전송되어 분석이 될 수 있다. 보수 결정 모듈(16)은 탐지된 하자 정보에 기초하여 하자의 보수 방법을 결정할 수 있고, 보수 방법이 구동 제어 모듈(11)로 전송될 수 있다. 그리고 구동 제어 모듈(11)은 보수 결정 모듈(16)에 의하여 결정된 방법에 따라 보수 모듈(17)을 작동시킬 수 있다. 보수 모듈(17)은 보수 결정 모듈(16)에 의하여 결정된 방법에 따라 하자를 보수할 수 있고, 보수 과정이 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 탐지되어 구동 제어 모듈(11)로 전송될 수 있다. 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 탐지된 보수 과정이 실시간으로 구동 제어 모듈(11)로 전송될 수 있고, 보수 과정에 대한 실시간 정보에 기초하여 구동 제어 모듈(11)은 보수 모듈(17)의 작동을 제어하여 하자 보수가 안정적으로 이루어지도록 할 수 있다. The
보수용 로봇은 다양한 하자 보수를 위한 수단을 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The repair robot may include various repair means and is not limited to the presented embodiment.
도 2는 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇 형태의 하나의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows an embodiment of the form of a robot for automatic repair of pipelines according to the present invention.
도 2를 참조하면, 상태 탐지 모듈(12) 또는 경로 형성 모듈(131)은 수평 또는 수직 방향으로 이동 가능한 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)에 결합된다. Referring to FIG. 2, the
보수용 로봇은 관로 내부를 따라 이동되는 이동 몸체(211)를 포함하고, 이동 몸체(211)는 전체적으로 박스 형상이 되면서 휠 또는 바퀴와 같은 이동 수단(W1, W2)을 포함하고, 이동 수단(W1, W2)은 위에서 설명된 구동 제어 모듈에 의하여 작동될 수 있다. 이동 몸체(211)의 위쪽 면에 적어도 하나의 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)이 배치될 수 있고, 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)은 가이드 수단(212)을 따라 이동 몸체(211)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 이동 몸체(211)에 결합될 수 있다. 또한 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)은 이동 몸체(211)에 대하여 승강 수단에 의하여 상하 높이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있다. 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)은 서로 나란하게 또는 서로 다른 높이를 가지도록 배치되면서 이동 몸체(211)의 위쪽 면에 형성된 가이드 수단(212)을 따라 이동 가능한 구조를 가질 수 있다. 다수 개의 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)이 이동 몸체(211)의 위쪽 면에 결합될 수 있고, 각각의 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)에 영상 획득 모듈(24_1, 24_2, 24_3)이 결합될 수 있다. 각각의 영상 획득 모듈(24_1, 24_2, 24_3)은 동일 또는 유사한 기능을 가지거나, 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 영상 획득 모듈(24_1, 24_2, 24_3)이 이동 브래킷(241), 이동 브래킷(241)에 결합되는 위치 설정 부재(242), 회전 커넥터(244) 및 카메라 유닛(243)을 포함할 수 있다. 위치 설정 부재(242)는 이동 브래킷(241)을 이용하여 유도 레일(222)에 결합될 수 있다. 이동 브래킷(241)은 박스 형상을 가지는 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)의 위쪽 면에 형성된 유도 레일(222)에 이동 가능한 구조로 결합될 수 있다. 이동 브래킷(242)에 선형으로 연장되는 위치 설정 부재(242)가 결합될 수 있고, 위치 설정 부재(242)의 끝 부분에 회전 커넥터(244)에 의하여 영상 획득 수단(24_1, 24_2, 24_3)이 결합될 수 있다. 회전 커넥터(244)에 의하여 카메라 유닛(243)이 다양한 방향으로 회전될 수 있고, 다수 개의 영상 획득 모듈(24_1, 24_2, 24_3)에 의하여 서로 다른 위치의 영상이 동시에 획득이 될 수 있다. 각각의 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)은 가이드 수단(212)을 따라 동시에 이동되거나, 독립적으로 이동될 수 있고, 각각의 위치 설정 부재(242)가 독립적으로 유도 레일(222)을 따라 이동될 수 있다. 그리고 각각의 카메라 유닛(243)이 독립적으로 작동되어 다양한 방향에 대한 영상이 획득되도록 한다. 이와 같은 구조에 의하여 보수용 로봇의 이동 과정 또는 보수 과정에서 입체적인 영상이 획득되고, 이에 기초하여 이동 또는 보수가 진행될 수 있다. The maintenance robot includes a moving
위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)의 앞쪽에 적어도 하나의 고정 블록(231, 232)이 결합되고, 각각의 고정 블록(231, 232)에 보수 모듈(17) 또는 경로 형성 모듈(131)이 결합될 수 있다. 예를 들어 두 개의 고정 블록(231, 232)이 위치 설정 블록(22_1, 22_2, 22_3)의 앞쪽에 결합되고, 각각의 고정 블록(231, 232)에 보수 모듈(17) 및 경로 형성 모듈(131)이 유도 부재(25_1, 25_2)에 의하여 결합될 수 있다. 보수 모듈(17)은 제1 고정 블록(231)에 결합되는 경사 조절 브래킷(251), 경사 조절 브래킷(251)에 한쪽 끝이 결합되는 한 쌍의 조절 부재(252a, 252b); 한 쌍의 조절 부재(252a, 252b)의 다른 끝에 결합되는 작동 블록(253a); 및 작동 블록(253a)에 결합되는 작동 부재(26a)로 이루어질 수 있다. 경사 조절 브래킷(251)에 의하여 선형으로 연장되는 조절 부재(252a, 252b)의 경사가 조절될 수 있고, 작동 블록(26a)은 조절 커넥터에 의하여 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 그리고 작동 부재(26a)는 커플러에 의하여 작동 블록(253a)의 양쪽 방향으로 연장되도록 결합될 수 있다. 작동 부재(26a)의 양쪽 끝에 보수 수단(27a, 27b)이 결합될 수 있고, 보수 수단(27a, 27b)은 예를 들어 보수 용액 또는 모르타르를 분무하거나, 가열을 하거나 또는 접착 수단을 부여하는 방식으로 하자를 보수할 수 있다. 작동 부재(26a)의 양쪽 끝에 결합되는 보수 수단(27a, 27b)은 서로 다른 기능을 가지거나, 보완 기능을 가질 수 있고, 하자의 형태에 따라 적절한 보수 수단(27a, 27b)이 결합될 수 있다. 제2 고정 블록(232)에 또한 한 쌍의 조절 부재(252a, 252b)가 결합될 수 있고, 제2 작동 블록(253b)에 또한 제2 작동 부재(26b)가 결합될 수 있다. 제2 작동 부재(26b)의 양쪽 끝에 장애물 제거 수단(282)이 결합될 수 있고, 동일하거나 서로 다른 제거 수단(282)이 결합될 수 있다. 제거 수단(282)은 작동 부재(26b)에 결합되는 제거 몸체(281)에 의하여 회전 가능하도록 제2 작동 부재(26b)에 결합될 수 있다. 제거 수단(282)은 예를 들어 회전 커터, 드릴, 해머 또는 이와 유사한 장애물 제거 도구가 될 수 있고, 관로 내부에 존재할 수 있는 장애물의 종류에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 동일 또는 유사한 구조를 가지는 유도 부재(25_1, 25_2)를 제1, 2 고정 블록(231, 232)에 결합되면서 동일 또는 유사한 구조를 가지는 작동 블록(253a, 253b) 및 작동 부재(26a, 26b)에 보수 수단(27a, 27b) 또는 제거 수단(282)을 분리 가능하도록 결합시키는 것에 의하여 다양한 구조를 가지는 보수 수단(27a, 27b) 또는 제거 수단(282)이 다양한 위치에 결합될 수 있는 구조적 이점을 가진다. 그리고 이와 같은 구조에 기초하여 관로 내부의 구조에 따라 동일 또는 유사한 보수 수단(27a, 27b) 또는 제거 수단(282)이 다양한 구조를 가지는 이동 몸체(211)에 결합될 수 있다. At least one fixing
도 3은 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇 형태의 다른 실시 예를 도시한 것이다. 3 shows another embodiment of a robot type for automatic repair of pipelines according to the present invention.
도 3을 참조하면, 이동 모듈(132)은 다수 개의 이동 수단(W1, W2)을 포함하고, 다수 개의 이동 수단(W1, W2)은 각각 독립적으로 구동되는 구동 모터에 의하여 작동된다. 이동 몸체(211)에 바퀴 또는 휠과 같은 다수 개의 이동 수단(W1, W2)이 결합될 수 있고, 예를 들어 회전축의 양쪽에 결합된 두 쌍의 휠을 포함할 수 있다. 각각의 이동 수단(W1, W2)은 각각의 구동 모터(M)에 의하여 독립적으로 작동되거나, 함께 작동될 수 있다. 각각의 이동 수단(W1, W2)이 독립적으로 작동 가능한 구동 모터(M)에 의하여 작동되는 것에 의하여 다양한 이동 환경에서 이동 모듈(132)이 이동될 수 있도록 한다. 이동 몸체(211)의 앞쪽에 경사 조절이 가능한 조절 프레임(341)이 결합되고, 한 쌍의 선형 부재로 이루어진 조절 프레임(341)의 다른 끝에 상태 탐지 모듈(12)이 결합될 수 있다. 상태 탐지 모듈(12)은 조절 프레임(341)의 끝 부분에 회전 가능하도록 결합되는 조절 블록(244); 조절 블록(244)의 내부에 수용되는 선형 유도 부재(342); 및 선형 유도 부재(342)의 결합되는 카메라 유닛(343)으로 이루어질 수 있다. 조절 블록(244)은 카메라 유닛(343)을 보호하는 기능을 가질 수 있고, 선형 유도 부재(342)에 의하여 카메라 유닛(343)이 조절 블록(244)의 내부로 수용되거나, 조절 블록(244)의 외부로 돌출될 수 있다. 이동 몸체(211)의 다른 쪽에 연결 블록(351)이 배치되고, 연결 블록(351)에 구동 블록(352)이 결합될 수 있다. 구동 블록(352)의 내부에 모터와 같은 구동 수단 및 기어 또는 이와 유사한 작동 기기가 수용될 수 있고, 구동 블록(352)에 구동 수단에 의하여 작동되는 한 쌍의 조절 부재(353a, 353b)가 결합될 수 있다. 한 쌍의 조절 부재(353a, 353b)의 끝 부분에 작동 블록(356)이 결합되고, 작동 블록(356)에 조절 커넥터(355)에 의하여 회전 가능한 작동 부재(356a, 356b)가 결합될 수 있다, 작동 부재(356a, 356b)는 보수 작동 부재(356a)와 제거 작동 부재(356b)로 이루어질 수 있고, 각각의 작동 부재(356a, 356b)에 보수 수단(27) 및 제거 수단(282)이 결합될 수 있다. 각각의 작동 부재(356a, 356b)는 길이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있고, 제거 수단(282)은 제거 몸체(281)에 의하여 제거 작동 부재(356b)에 결합될 수 있다. 이와 같은 구조에서 작동 블록(356)을 통하여 보수 용액이 보수 수단(27)으로 공급될 수 있고, 작동 블록(356)에 보수 용액의 공급을 위한 공급 튜브의 결합을 위한 튜브 커넥터가 형성될 수 있다. 또한 보수 작동 부재(356a)는 속이 빈 튜브 구조로 형성되어 작동 블록(356)을 통하여 공급된 보수 용액이 보수 수단(27)으로 공급될 수 있다. 보수 용액의 공급은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. Referring to Figure 3, the moving
도 4는 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇 형태의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다.4 shows another embodiment of a robot type for automatic repair of pipelines according to the present invention.
도 4를 참조하면, 이동 모듈(12)을 형성하는 이동 몸체(211)의 위쪽 면에 위치 선택 블록(411)이 결합될 수 있고, 위치 선택 블록(411)은 이동 몸체(211)의 위쪽 면에 슬라이딩이 가능한 구조로 결합될 수 있다. 그리고 위치 선택 블록(411)의 한쪽에 상태 탐지 모듈(12)이 결합되고, 다른 쪽에 보수 모듈(17)이 결합될 수 있다. 상태 탐지 모듈(12)은 한 쌍의 위치 결정 부재(441)에 의하여 위치 선택 블록(411)에 경사 조절이 가능하도록 결합될 수 있고, 위치 결정 부재(441)의 끝 부분에 조절 블록(244)이 결합될 수 있다. 그리고 조절 블록(244)에 영상 획득 수단(443)이 결합될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면 영상 획득 수단(443)은 하자의 내부 상태 탐지가 가능하도록 길이 조절이 가능한 균열 유입 구조의 유입 탐지 유닛을 포함할 수 있다. 유입 탐지 유닛은 조절 블록(244)에 독립적으로 결합되거나, 조절 블록(244)의 내부에 수용되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 조절 블록(244)의 한쪽 면을 통하여 하나의 카메라가 배치되고, 다른 면에 내시경을 위한 카메라와 유사한 구조를 가지는 유입 탐지 유닛이 조절 블록(244)의 외부로 돌출 가능하도록 설치될 수 있다. 유입 탐지 유닛은 조절 블록(244)의 내부 또는 외부에 결합되는 체결 수단(475); 체결 수단(475)으로 연장되는 유도 실린더(471); 유도 실린더(471)에 대하여 길이 조절이 가능한 길이 조절 부재(472); 및 길이 조절 부재(472)의 회전 커플러(473)에 의하여 회전 가능하도록 결합되는 내시경 탐지기(474)로 이루어질 수 있다. 필요에 따라 내시경 탐지기(474)는 예를 들어 소형 카메라 또는 초음파 발생기와 같은 것이 될 수 있고, 소형 카메라에 의하여 하자 내부의 영상이 획득되고, 초음파 발생기에 의하여 하자의 외부 상태가 확인될 수 있다. 예를 들어 초음파 발생기에 의하여 하자 외부의 토사의 밀도, 구성, 공극 또는 물의 존재 여부가 확인될 수 있다. 내시경 탐지기(474)는 다양한 탐지 수단을 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.According to one embodiment of the present invention, the image acquiring means 443 may include an inflow detection unit of a crack inflow structure that is adjustable in length so as to detect an internal condition of a defect. The inflow detection unit may be independently coupled to the control block 244 or may have a structure accommodated inside the
위치 선택 블록(411)의 다른 쪽에 체결 블록(451)이 결합되고, 체결 블록(451)에 한 쌍의 조절 부재(452)가 결합될 수 있다. 체결 블록(451)의 내부에 구동 모터와 같은 구동 수단이 수용될 수 있고, 조절 부재(452)의 끝 부분에 보수 조절 블록(453)이 결합될 수 있다. 보수 조절 블록(453)에 보수 용액을 이송하는 튜브 커넥터(454)가 형성되고, 보수 조절 블록(453)에 유도 커플러(461)가 결합될 수 있다. 그리고 체결 커넥터(463)가 유도 커플러(461)에 회전 가능하도록 결합될 수 있고, 체결 커넥터(463)에 선형의 보수 부재(462)가 결합될 수 있다. 선형의 보수 부재(462)의 양쪽에 동일하거나, 서로 다른 보수 용액을 공급하는 보수 수단(27a, 27b)이 결합될 수 있다. 예를 들어 제1 보수 수단(27a)에 의하여 하자 부분에 지수제가 공급되고, 다른 제2 보수 수단(27b)에 의하여 하자 부분에 모르타르가 공급될 수 있다. 또는 제1, 2 보수 수단(27a, 27b)은 서로 다른 기능을 가질 수 있고, 예를 들어 제1 보수 수단(27a)을 통하여 지수제가 공급되고, 제2 보조 수단(27b)은 히터 또는 차폐 패드를 포함할 수 있다. 또는 제2 보조 수단(27b)은 관로 내부 면에 고정되는 받침 기능을 할 수 있다. 보수 부재(462)는 길이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있고, 하자의 형태에 따라 다양한 보수 수단(27a, 27b)이 보수 부재(462)의 양쪽에 결합될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. A
도 5는 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇에 의한 보수 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 5 shows an embodiment of a repair process by a robot for automatic repair of a pipeline according to the present invention.
제어 모듈(51)에 의하여 보수용 로봇의 전체 작동이 제어될 수 있고, 예를 들어 보수 로봇의 경로 선택, 이동, 보수 위치의 결정 및 보수 방법이 결정될 수 있다. 제어 모듈(51)은 이동 경로 탐색 유닛(52), 이동 유도 유닛(53) 및 위치/방법 설정 유닛(54)의 작동을 제어할 수 있다. 이동 경로 탐색 유닛(52)은 상태 탐지 모듈(12)로부터 전송된 정보에 기초하여 로봇의 이동 경로를 탐색하여 결정할 수 있다. 이동 유도 유닛(53)은 관로 내부 면의 상태에 따라 네 개의 휠을 독립적으로 작동시켜 로봇의 이동 방향을 결정하여 이동시킬 수 있고, 필요에 따라 장애물 제거 작업을 진행할 수 있다. 위치/방법 설정 유닛(54)은 보수 위치를 결정하고, 보수 방법을 설정할 수 있다. 내부 탐색 유닛(57)은 위에서 설명된 내시경 탐지기로부터 전송된 정보에 기초하여 하자의 위치 또는 하자의 보수 방법을 설정할 수 있다. 로봇이 보수 위치에 고정되고, 보수 수단이 하자에 접촉되는 방법으로 보수 모듈(55)이 작동될 수 있고, 보수 모듈(55)은 보수 설정 유닛(58)에 의하여 설정된 방법에 따라 작동될 수 있다. 구체적으로 위치/방법 설정 유닛(54)에 의하여 설정된 보수 방법이 보수 설정 유닛(58)으로 전송되면 보수 설정 유닛(58)은 설정된 보수 방법에 기초하여 보수 모듈(55)을 작동시켜 하자 보수가 진행되도록 할 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여 보수가 완료되면 경화 유닛(56)에 의하여 경화가 될 수 있고, 경화 유닛(56)은 히터 또는 보호 밴드를 포함할 수 있다. 보수용 로봇에 의한 보수는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 에에 제한되지 않는다. The overall operation of the maintenance robot may be controlled by the
본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇은 관로의 다양한 위치에 발생된 위치를 탐지하고, 보수 위치로 이동하여 하자를 자동으로 보수할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 로봇은 예를 들어 균열의 내부와 같은 보수 지점의 내부 상태를 확인하여 그에 적합한 보수 방법을 선택하는 것에 의하여 하자 보수가 효율적으로 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 관로 자동 보수용 로봇은 하자의 형태에 적합한 보수 수단이 선택될 수 있도록 한다. The robot for automatic repair of a pipeline according to the present invention detects a position generated at various positions of the pipeline and automatically repairs defects by moving to the repair position. In the robot according to the present invention, defect repair is efficiently performed by checking the internal condition of a repair point, such as the inside of a crack, and selecting a suitable repair method. In addition, the robot for automatic repair of pipelines according to the present invention allows a repair means suitable for the shape of a defect to be selected.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. The present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art will be able to make various modifications and modified inventions without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The present invention is not limited by such modified and modified inventions, but is limited by the appended claims.
11: 구동 제어 모듈 12: 상태 탐지 모듈
14: 위치 고정 모듈 15: 보수 감시 모듈
16: 보수 결정 모듈 17: 보수 모듈
22_1, 22_2, 22_3: 위치 설정 블록 24_1, 24_2, 24_3: 영상 획득 모듈
25_1, 25_2: 유도 부재 26a, 26b: 작동 부재
27, 27a, 27b: 보수 수단 51: 제어 모듈
52: 이동 경로 탐색 유닛 53: 이동 유도 유닛
54: 위치/방법 설정 유닛 55: 보수 모듈
56: 경화 유닛 57: 내부 탐색 유닛
58: 보수 설정 유닛 131: 경로 형성 모듈
132: 이동 모듈 211: 이동 몸체
212: 가이드 수단 222: 유도 레일
231, 232: 고정 블록 241: 이동 브래킷
242: 위치 설정 부재 243: 카메라 유닛
244: 조절 블록 251: 경사 조절 브래킷
252a, 252b: 조절 부재 253a, 253b: 작동 블록
281: 제거 몸체 282: 제거 수단
341: 조절 프레임 342: 선형 유도 부재
343: 카메라 유닛 351: 연결 블록
352: 구동 블록 353a, 353b: 조절 부재
355: 조절 커넥터 356: 작동 블록
356a: 보수 작동 부재 356b: 제거 작동 부재
411: 위치 선택 블록 441: 위치 결정 부재
443: 영상 획득 수단 451: 체결 블록
452: 조절 부재 453: 보수 조절 블록
454: 튜브 커넥터 461: 유도 커플러
462: 보수 부재 463: 체결 커넥터
471: 유도 실린더 472: 길이 조절 부재
473: 회전 커플러 474: 내시경 탐지기
475: 체결 수단 M: 구동 모터
W1, W2: 이동 수단11: drive control module 12: status detection module
14: Position fixing module 15: Maintenance monitoring module
16: Compensation determination module 17: Compensation module
22_1, 22_2, 22_3: Positioning block 24_1, 24_2, 24_3: Image acquisition module
25_1, 25_2: guide
27, 27a, 27b: repair means 51: control module
52: movement path search unit 53: movement guidance unit
54: position / method setting unit 55: repair module
56: curing unit 57: internal search unit
58: maintenance setting unit 131: path forming module
132: moving module 211: moving body
212: guide means 222: guide rail
231, 232: fixing block 241: moving bracket
242: Positioning member 243: Camera unit
244: adjustment block 251: tilt adjustment bracket
252a, 252b:
281: removal body 282: removal means
341: adjustment frame 342: linear guide member
343: camera unit 351: connecting block
352:
355: adjustable connector 356: working block
356a:
411: Position selection block 441: Positioning member
443: image acquisition means 451: fastening block
452: adjustment member 453: repair adjustment block
454: tube connector 461: inductive coupler
462: repair member 463: fastening connector
471: induction cylinder 472: length adjustment member
473: rotary coupler 474: endoscope detector
475: fastening means M: drive motor
W1, W2: Vehicle
Claims (2)
관로 내부의 상태 및 보수 위치를 탐지하는 상태 탐지 모듈(12);
상태 탐지 모듈(12)로부터 전송된 정보에 기초하여 이동 경로를 형성하는 경로 형성 모듈(131);
경로 형성 모듈(131)에 의하여 형성된 경로를 따라 이동하는 이동 모듈(132); 및
보수 위치에서 발생된 하자의 형태에 따라 보수를 하는 보수 모듈(17)을 포함하고,
상기 상태 탐지 모듈(12)에 의하여 하자의 내부 상태의 탐지가 가능하고,
상기 경로 형성 모듈(131)은 길이 조절이 가능한 제거 작동 부재(356b)에 회전 가능하도록 결합된 작동 모듈(281) 및 작동 모듈(281)의 한쪽 끝에 결합된 제거 수단(282)으로 이루어지고,
상기 보수 모듈(17)은 상기 제거 작동 부재(356b)가 결합되는 작동 블록(356)에 결합되고 길이 조절이 가능한 보수 작동 부재(356a)에 결합되는 보수 수단(27)을 포함하고,
상기 상태 탐지 모듈(12)은, 영상 획득 수단(443)이 설치된 조절 블록(244)의 내부 또는 외부에 결합되는 체결 수단(475); 체결 수단(475)으로 연장되는 유도 실린더(471); 유도 실린더(471)에 대하여 길이 조절이 가능한 길이 조절 부재(472); 및 길이 조절 부재(472)의 회전 커플러(473)에 의하여 회전 가능하도록 결합되는 내시경 탐지기(474)로 이루어지는 유입 탐지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 자동 보수용 로봇. A drive control module 11 for controlling detection, movement and operation;
A condition detection module 12 that detects a condition inside the pipeline and a repair location;
A path forming module 131 for forming a movement path based on the information transmitted from the status detection module 12;
A moving module 132 moving along the path formed by the path forming module 131; And
It includes a repair module 17 to repair according to the type of defect generated in the repair position,
The internal state of defects can be detected by the state detection module 12,
The path forming module 131 is composed of an actuation module 281 coupled to be rotatable to a removable actuation member 356b that is adjustable in length and a removal means 282 coupled to one end of the actuation module 281,
The repair module 17 includes a repair means 27 coupled to an operation block 356 to which the removal operation member 356b is coupled and to a length-adjustable repair operation member 356a,
The condition detection module 12 includes fastening means 475 coupled to the inside or outside of the adjustment block 244 on which the image acquisition means 443 is installed; An induction cylinder 471 extending into the fastening means 475; A length adjusting member 472 capable of adjusting a length with respect to the induction cylinder 471; And an inflow detection unit comprising an endoscope detector 474 coupled to be rotatable by a rotation coupler 473 of the length adjustment member 472.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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CN112748117A (en) * | 2020-12-28 | 2021-05-04 | 河北凯森石化工程有限责任公司 | Petrochemical industry pipeline detecting system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20040045557A (en) | 2002-11-25 | 2004-06-02 | 주식회사 에스. 티. 엠 | for inspection and repair of drain-pipe operation robot |
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KR101779822B1 (en) * | 2015-08-13 | 2017-09-20 | 재단법인대구경북과학기술원 | Maintenance robot for drainpipe and method thereof |
KR20170127161A (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-21 | 웅진고분자 주식회사 | A Robot Apparatus for Repairing a Underground Pipe and A System for Repairing a Underground with the Same |
-
2020
- 2020-04-03 KR KR1020200040915A patent/KR102415372B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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