KR20230059365A - 다관절로봇형 교량하부 점검장치 - Google Patents

다관절로봇형 교량하부 점검장치 Download PDF

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KR20230059365A
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Abstract

본 발명은 다관절로봇형 교량하부 점검장치에 관한 것으로, 본 발명은 본체; 상기 본체에 하면에 구비되며 교량의 바닥판 상면을 주행하는 바퀴어셈블리; 상기 바퀴어셈블리를 구동시키는 구동유닛; 상기 본체의 상부에 수직방향으로 연결되는 수직부재; 상기 수직부재에 연결되며, 굽힘과 펴짐에 의해 엔드아암이 상기 교량의 하부에 위치하는 다관절 유닛; 상기 다관절 로봇의 엔드아암에 연결되는 장비장착부재; 상기 장비장착부재에 구비되어 상기 교량의 하부를 촬영하는 카메라유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 교량의 바닥판 상면을 주행하면서 교량의 하부를 점검하여 교량 점검의 안전성과 편리성을 높인다.

Description

다관절로봇형 교량하부 점검장치{ARTICULATED ROBOT TYPE BRIDGE INSPECTION APPARATUS}
본 발명은 다관절로봇형 교량하부 점검장치에 관한 것이다.
교량에 대해 안전성 확보를 위해 주기적으로 안전점검 및 진단이 실시되고 있다. 교량 바닥판은 교통하중을 거더로 전달하는 교량의 주요부재로서 최근 교면포장 누수 및 체수로 교량 바닥판 하면까지 관통균열이 발생하는 등 교량 바닥판의 안전성 저하가 심각하다.
현재 교량 바닥판에 대해서는 '시설물의 안전 및 유지관리 실시 지침 및 세부지침'에 따라 교량 바닥판 하면의 점검결과를 바탕으로 상태평가가 수행되고 있다. 교량 바닥판 하면의 점검에 있어서, 교량 바닥판 하면으로의 접근이 어려워 점검이 제한적으로 이루어지고 예방적인 유지관리에 어려움이 있다.
종래에는 교량 하부에 사다리 , 받침대, 난간 지지대 등으로 구성된 전용 점검 시설을 설치하거나 굴절 사다리차 등을 이용하여 작업자가 교량 바닥판 하면의 균열을 육안으로 확인하고 측정장치를 이용하여 균열의 길이나 폭 등을 측정하는 방식으로 이루어졌다. 이 경우 고소작업으로 인한 작업자의 안전이 문제되고 검사에 많은 시간이 소요되며, 육안점검으로 인해 정확한 검사가 어려운 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1058831(2011.08.23)
본 발명의 목적은 교량의 바닥판 상면을 주행하면서 교량의 하부를 점검하여 교량 점검의 안전성과 편리성을 높이는 다관절로봇형 교량하부 점검장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본체; 상기 본체에 하면에 구비되며 교량의 바닥판 상면을 주행하는 바퀴어셈블리; 상기 바퀴어셈블리를 구동시키는 구동유닛; 상기 본체의 상부에 수직방향으로 연결되는 수직부재; 상기 수직부재에 연결되며, 굽힘과 펴짐에 의해 엔드아암이 상기 교량의 하부에 위치하는 다관절 유닛; 상기 다관절 로봇의 엔드아암에 연결되는 장비장착부재; 상기 장비장착부재에 구비되어 상기 교량의 하부를 점검하는 측정유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치가 제공된다.
상기 본체에 바퀴어셈블리의 회전에 따른 이동 거리를 측정하는 거리측정유닛이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 다관절 유닛은, 상기 수직부재의 상부에 일측이 회전 가능하게 결합되는 상부수평아암; 상기 수직부재의 상단부에 결합되어 상기 상부수평아암을 회전시키는 제1 회전유닛; 상기 상부수평아암의 타측에 일측이 회전가능하게 결합되는 수직아암; 상기 상부수평아암의 타측에 결합되어 상기 수직아암을 회전시키는 제2 회전유닛; 상기 수직아암의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되며 타측에 상기 장비장착부재가 연결되는 엔드아암; 상기 수직아암의 타측에 결합되어 상기 엔드아암을 회전시키는 제3 회전유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상부수평아암은 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다.
상기 상부수평아암은 한쪽 단부가 상기 수직부재에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 깊이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암과, 한쪽 단부가 상기 수직아암의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 상기 제1 하프아암의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암과, 상기 제2 하프아암을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 길이조절유닛은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터와, 상기 제2 하프아암에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재와, 상기 너트부재에 체결됨과 아울러 상기 회전모터에 연결되어 회전모터의 회전력에 의해 너트부재를 직선 왕복시키는 볼스크류를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수직아암은 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다.
상기 수직아암은 한쪽 단부에 상기 상부수평아암의 한쪽이 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 길이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암과, 한쪽 단부가 상기 엔드아암의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 상기 제1 하프아암의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암과, 상기 제2 하프아암을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 길이조절유닛은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터와, 상기 제2 하프아암에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재와, 상기 너트부재에 체결됨과 아울러 상기 회전모터에 연결되어 회전모터의 회전력에 의해 너트부재를 직선 왕복시키는 볼스크류를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다관절 유닛은, 상기 수직부재의 상부에 일측이 회전 가능하게 결합되는 상부수평아암; 상기 수직부재의 상단부에 결합되어 상기 상부수평아암을 회전시키는 제1 회전유닛; 상기 상부수평아암의 타측에 일측이 회전가능하게 결합되는 제1 수직아암; 상기 상부수평아암의 타측에 결합되어 상기 제1 수직아암을 회전시키는 제2 회전유닛; 상기 제1 수직아암의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되는 제2 수직아암; 상기 제1 수직아암의 타측에 결합되어 상기 제2 수직아암을 회전시키는 제3 회전유닛; 상기 제2 수직아암의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되며, 타측에 상기 장비장착부재가 연결되는 엔드아암; 상기 제2 수직아암의 타측에 결합되어 상기 엔드아암을 회전시키는 제4 회전유닛을 포함할 수도 있다.
본 발명은 교량의 바닥판 상면 가장자리나 교량 바닥판에 연결된 인도를 따라 주행하면서 교량의 하부를 점검하게 되므로 교량 하부 점검 작업이 안전하여 안전사고를 방지할 뿐만 아니라 차량들의 흐름을 방해하지 않게 되어 차량들의 흐름을 원활하게 한다.
또한, 본 발명은 본 발명은 교량의 바닥판 상면 가장자리나 교량 바닥판에 연결된 인도를 따라 주행하면서 교량의 하부를 점검하게 되므로 교량의 하부 점검 작업이 편리하고 간단하여 교량 하부 점검 작업시간을 단축시키게 된다.
또한, 본 발명은 측정유닛의 카메라유닛으로 교량 바닥판의 하면을 영상으로 촬영하게 되므로 종래 교량 바닥판 하면의 육안점검을 대체하여 일정한 고품질의 점검 결과를 획득할 수 있어 교량 바닥면의 균열 및 열화손상에 대한 정확한 진단이 가능하고, 유지관리 인력과 탐지비용이 절감되며 작업의 효율성이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 일실시예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 일실시예를 구성하는 제1 회전유닛의 일예를 부분 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 다관절 유닛의 제2 실시예가 구비된 다관절로봇형 교량하부 점검장치를 도시한 정면도.
이하, 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 일실시예를 도시한 정면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 일실시예는, 본체(100), 바퀴어셈블리(200), 구동유닛(300), 수직부재(400), 다관절 유닛(500), 장비장착부재(600), 측정유닛(700)을 포함한다.
본체(100)는 소정 형상으로 형성된다. 본체(100)의 일예로 육면체 형상으로 형성됨이 바람직하다.
바퀴어셈블리(200)는 본체(100)에 하면에 구비되며 교량의 바닥판 상면을 주행한다. 바퀴어셈블리(200)의 일예로, 바퀴어셈블리(200)는 본체(100)의 전방 하면에 위치한 한 쌍의 전방바퀴들과, 그 전방바퀴들을 연결하는 전방 회전축과, 본체(100)의 후방 하면에 위치한 한 쌍의 후방바퀴들과, 그 후방바퀴들을 연결하는 후방 회전축를 포함한다.
구동유닛(300)은 바퀴어셈블리(200)를 구동시킨다. 구동유닛(300)의 일예로, 구동유닛(300)은 본체(100)에 장착되어 전방 회전축을 회전시키는 전방모터와, 후방 회전축을 회전시키는 후방모터와, 전후방모터에 전원을 공급하는 전원공급유닛을 포함한다. 전,후방모터에 전원이 공급되어 전,후방모터가 작동하게 되면 그 전,후방모터의 회전력에 의해 전,후방바퀴들이 정역회전하면서 본체(100)가 전방 또는 후방으로 주행한다.
본체(100)에 바퀴어셈블리(200)의 회전에 따른 이동 거리를 측정하는 거리측정유닛이 구비되는 것이 바람직하다.
수직부재(400)는 본체(100)의 상부에 수직방향으로 연결된다. 수직부재(400) 또는 본체(100)에 제어유닛이 구비됨이 바람직하다.
다관절 유닛(500)은 수직부재(400)에 연결되며, 굽힘과 펴짐에 의해 엔드아암이 교량의 하부에 위치한다.
다관절 유닛(500)의 제1 실시예로, 다관절 유닛(500)은, 상부수평아암(510), 제1 회전유닛(10), 수직아암(520), 제2 회전유닛(20), 엔드아암(530), 제3 회전유닛(30)을 포함한다.
상부수평아암(510)은 설정된 길이를 가지며 수직부재(400)의 상부에 일측이 회전 가능하게 결합된다. 상부수평아암(510)은 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다.
상부수평아암(510)의 일예로, 상부수평아암(510)은 한쪽 단부가 수직부재(400)에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 깊이를 갖는 삽입홀(1)이 구비된 제1 하프아암(511)과, 한쪽 단부가 수직아암(520)의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 제1 하프아암(511)의 삽입홀(1)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부(2)가 구비된 제2 하프아암(512)과, 그 제2 하프아암(512)을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛(513)을 포함한다. 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조의 일예로, 도 2에 도시한 바와 같이, 수직부재(400)의 상단부에 균일한 폭을 갖는 개구슬릿(3)이 형성되고, 제1 하프아암(511)의 한쪽 단부에 개구슬릿(3)에 삽입되게 균일한 두께를 갖는 삽입부(4)가 구비되며, 제1 하프아암(510)의 삽입부(4)가 수직부재(400)의 개구슬릿(3)에 삽입된 상태에서 수직부재(400)의 상단부와 제1 하프아암(511)의 삽입부(4)를 제1 회전유닛(10)의 회전축이 관통하여 회전축이 제1 하프아암(511)의 삽입부(4)에 고정된다. 제1 회전유닛(10)의 회전축이 회전함에 따라 회전축에 연결된 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)이 회전하게 된다. 길이조절유닛(513)의 일예로, 길이조절유닛(513)은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터(5)와, 제2 하프아암(512)에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재(6)와, 그 너트부재(6)에 체결됨과 아울러 회전모터(5)에 연결되어 회전모터(5)의 회전력에 의해 너트부재(6)를 직선 왕복시키는 볼스크류(7)를 포함한다. 회전모터(5)의 정역회전에 따라 볼스크류(7)가 정역회전하면서 제2 하프아암(512)을 밀거나 당겨 상부수평아암(510)의 길이를 조절하게 된다.
제1 회전유닛(10)은 수직부재(400)의 상단부에 결합되어 상부수평아암(510)을 회전시킨다. 제1 회전유닛(10)의 일예로, 제1 회전유닛(10)은 수직부재(400)측에 고정되는 회전모터(8)와, 그 회전모터(8)에 연결되는 회전축(9)을 포함하며, 회전축(9)은 위에서 언급한 바와 같이, 제1 하프아암(511)에 연결되어 고정된다.
수직아암(520)은 상부수평아암(510)의 타측에 일측이 회전가능하게 결합된다. 수직아암(520)은 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다. 수직아암(520)의 일예로, 수직아암(520)은 한쪽 단부에 상부수평아암(510)의 한쪽이 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 길이를 갖는 삽입홀(1)이 구비된 제1 하프아암(521)과, 한쪽 단부가 엔드아암(530)의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 제1 하프아암(521)의 삽입홀(1)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부(2)가 구비된 제2 하프아암(522)과, 그 제2 하프아암(522)을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛(523)을 포함한다. 수직아암(520)의 제1 하프아암(521)은 상부수평아암(510)의 제2 하프아암(512)에 연결된다. 수직아암(520)의 제1 하프아암(521)과 상부수평아암(510)의 제2 하프아암(512)이 연결되는 구조는, 위에서 설명한 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조와 같은 방식인 것이 바람직하다. 또한, 수직아암(520)의 제2 하프아암(522)과 엔드아암(530)이 연결되는 구조도, 위에서 설명한 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조와 같은 방식인 것이 바람직하다. 길이조절유닛(523)의 일예로, 길이조절유닛(523)은 제1 하프아암(521)에 고정되는 회전모터(5)와, 제2 하프아암(522)에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재(6)와, 그 너트부재(6)에 체결됨과 아울러 회전모터(5)에 연결되어 회전모터(5)의 회전력에 의해 너트부재(6)를 직선 왕복시키는 볼스크류(7)를 포함한다. 회전모터(5)의 정역회전에 따라 볼스크류(7)가 정역회전하면서 제2 하프아암(522)을 밀거나 당겨 수직부재(400)의 길이를 조절하게 된다. 제2 회전유닛(20)은 상부수평아암(510)의 타측에 결합되어 수직아암(520)을 회전시킨다. 제2 회전유닛(20)은, 제1 회전유닛(10)과 같이, 회전모터(8)와 회전축(9)을 포함한다.
엔드아암(530)은 수직아암(520)의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되며 타측에 장비장착부재(600)가 연결된다. 엔드아암(530)과 수직아암(520)이 연결되는 구조는 위에서 설명한 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조와 같은 방식인 것이 바람직하다. 엔드아암(530)은 길이조절이 가능한 것이 바람직하다.
제3 회전유닛(30)은 수직아암(520)의 타측에 결합되어 엔드아암(530)을 회전시킨다. 제3 회전유닛(30)은, 제1 회전유닛(10)과 같이, 회전모터(8)와 회전축(9)을 포함한다.
다관절 유닛(500)의 제1 실시예는, 제1 회전유닛(10)의 작동에 의해 상부수평아암(510)의 위치가 설정되며, 제2 회전유닛(20)의 작동에 의해 수직아암(520)의 위치가 설정되며, 제3 회전유닛(30)의 작동에 의해 엔드아암(530)의 위치가 설정된다. 이로 인하여, 교량 바닥판의 하부 점검 작업시 제1 회전유닛(10)의 작동에 의해 상부수평아암(510)을 교량의 방호벽의 상측에 위치하도록 수평방향으로 위치시키고 제2 회전유닛(20)의 작동에 의해 수직아암(520)을 교량의 아래방향으로 위치하도록 수직방향으로 위치시키고 제3 회전유닛(30)의 작동에 의해 엔드아암(530)을 교량 하부에 위치하도록 수평방향으로 위치시킨다. 또한, 교량 방호벽의 폭이 큰 경우 상부수평아암(510)의 길이를 조절하고 엔드아암(530)이 교량의 하부에 위치하지 못할 경우 수직아암(520)의 길이를 조절하여 엔드아암(530)을 교량 하부에 위치시킨다.
다관절 유닛(500)의 제2 실시예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 다관절 유닛(500)은, 상부수평아암(510), 제1 회전유닛(10), 제1 수직아암(540), 제2 회전유닛(20), 제2 수직아암(5500, 제3 회전유닛(30), 엔드아암(530), 제4 회전유닛(40)을 포함한다.
상부수평아암(510)은 설정된 길이를 가지며 수직부재(400)의 상부에 일측이 회전 가능하게 결합된다. 상부수평아암(510)은 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다.
상부수평아암(510)의 일예로, 상부수평아암(510)은 제1 하프아암(511), 제2 하프아암(512), 길이조절유닛(513)을 포함한다. 상부수평아암(510)은 제1 하프아암(511), 제2 하프아암(512), 길이조절유닛(513)은 각각 제1 실시예의 상부수평아암(510)을 구성하는 제1 하프아암(511), 제2 하프아암(512), 길이조절유닛(513)과 구성이 같은 것이 바람직하다. 따라서 구체적인 설명은 생략한다.
제1 회전유닛(10)은 수직부재(400)의 상단부에 결합되어 상부수평아암(510)을 회전시킨다. 제1 회전유닛(10)의 구성은 제1 실시예의 제1 회전유닛(10)의 구성과 같은 것이 바람직하다.
제1 수직아암(540)은 상부수평아암(510)의 타측에 일측이 회전가능하게 결합된다. 제1 수직아암(540)은 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다. 제1 수직아암(540)의 일예로, 제1 수직아암(540)은 한쪽 단부에 상부수평아암(510)의 한쪽이 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 길이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암(541)과, 한쪽 단부가 제2 수직아암(550)의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 제1 하프아암(541)의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암(542)과, 그 제2 하프아암(542)을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛(543)을 포함한다. 제1 수직아암(540)의 제1 하프아암(541)은 상부수평아암(510)의 제2 하프아암(512)에 연결된다. 제1 수직아암(540)의 제1 하프아암(541)과 상부수평아암(510)의 제2 하프아암(512)이 연결되는 구조는, 위에서 설명한 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조와 같은 방식인 것이 바람직하다. 또한, 제1 수직아암(540)의 제2 하프아암(542)과 제2 수직아암(550)이 연결되는 구조도, 위에서 설명한 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조와 같은 방식인 것이 바람직하다. 길이조절유닛(543)의 일예로, 길이조절유닛(543)은 제1 하프아암(541)에 고정되는 회전모터(5)와, 제2 하프아암(542)에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재(6)와, 그 너트부재(6)에 체결됨과 아울러 회전모터(5)에 연결되어 회전모터(5)의 회전력에 의해 너트부재(6)를 직선 왕복시키는 볼스크류(7)를 포함한다. 회전모터(5)의 정역회전에 따라 볼스크류(7)가 정역회전하면서 제2 하프아암(542)을 밀거나 당겨 제1 수직부재(400)의 길이를 조절하게 된다. 제2 회전유닛(20)은 상부수평아암(510)의 타측에 결합되어 제1 수직아암(540)을 회전시킨다. 제2 회전유닛(20)은, 제1 회전유닛(10)과 같이, 회전모터와 회전축을 포함한다.
제2 수직아암(550)은 제1 수직아암(540)의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합된다. 제2 수직아암(550)은 위에서 설명한 바와 같이, 제1 수직아암(540)의 제2 하프아암(542)에 회전 가능하게 연결된다.
제3 회전유닛(30)은 제1 수직아암(540)의 타측에 결합되어 제2 수직아암(550)을 회전시킨다. 제3 회전유닛(30)은 제1 회전유닛(10)과 같이, 회전모터와 회전축을 포함한다.
엔드아암(530)은 제2 수직아암(550)의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되며, 타측에 장비장착부재(600)가 연결된다. 엔드아암(530)과 제2 수직아암(550)이 연결되는 구조는 위에서 설명한 상부수평아암(510)의 제1 하프아암(511)과 수직부재(400)가 연결되는 구조와 같은 방식인 것이 바람직하다. 엔드아암(530)은 길이조절이 가능한 것이 바람직하다.
제4 회전유닛(40)은 제2 수직아암(550)의 타측에 결합되어 엔드아암(530)을 회전시킨다. 제4 회전유닛(40)은 제1 회전유닛(10)과 같이, 회전모터와 회전축을 포함한다.
다관절 유닛(500)의 제2 실시예는, 제1 회전유닛(10)의 작동에 의해 상부수평아암(510)의 위치가 설정되며, 제2 회전유닛(20)의 작동에 의해 제1 수직아암(540)의 위치가 설정되며, 제3 회전유닛(30)의 작동에 의해 제2 수직아암(550)의 위치가 설정되며 제4 회전유닛(40)의 작동에 의해 엔드아암(530)의 위치가 설정된다. 이로 인하여, 교량 바닥판의 하부 점검 작업시 제1 회전유닛(10)의 작동에 의해 상부수평아암(510)을 교량의 방호벽(또는 난각)의 상측에 위치하도록 수평방향으로 위치시키고 제2 회전유닛(20)의 작동에 의해 제1 수직아암(540)을 교량의 아래방향으로 위치하도록 수직방향으로 위치시키고 제3 회전유닛(30)의 작동에 의해 제2 수직아암(550)을 제1 수직아암(540)과 직선상으로 위치시키거나 설정된 각도로 위치시키고 제4 회전유닛(40)의 작동에 의해 엔드아암(530)을 교량 하부에 위치하도록 수평방향으로 위치시킨다. 또한, 교량 방호벽(또는 난간)의 폭이 큰 경우 상부수평아암(510)의 길이를 조절하고 엔드아암(530)이 교량의 하부에 위치하지 못할 경우 제1 수직아암(540)의 길이를 조절하여 엔드아암(530)을 교량 하부에 위치시키며 엔드아암(530)을 경사지게 위치시킬 경우 제4 회전유닛(40)을 작동시켜 경사지게 위치시킨다.
장비장착부재(600)는 다관절 로봇의 엔드아암(530)에 연결된다. 장비장착부재(600)는 측정유닛을 상면에 설치할 수 있도록 설정된 면적을 갖는 것이 바람직하다.
측정유닛(700)은 장비장착부재(600)에 구비되어 교량의 하부를 측정한다. 측정유닛(700)은 교량의 하부를 촬영하는 카메라유닛을 포함한다. 카메라유닛으로 촬영한 영상정보는 유선 또는 무선으로 송신하거나 카메라유닛의 내부에 저장한다.
이하, 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치의 작용과 효과를 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 다관절로봇형 교량하부 점검장치를 점검할 교량의 시점에서 교량의 인도 또는 교량 바닥판 상면의 가장자리에 위치시킨다. 다관절 유닛(500)을 작동시켜 다관절 유닛(500)의 엔드아암(530)에 연결된 장비장착부재(600)를 교량의 하부에 위치시켜 장비장착부재(600)에 장착된 측정유닛(700)으로 교량 하부의 점검위치에 위치시켜 측정유닛(700)의 카메라유닛으로 교량 하부를 촬영하면서 점검한다. 구동유닛(300)으로 바퀴어셈블리(200)를 작동시켜 다관절 유닛(500)이 연결된 본체(100)를 교량의 시점부터 종점까지 인도 또는 바닥판 상면 가장자리를 따라 주행시키면서 교량의 하부를 촬영한다. 측정유닛(700)의 카메라유닛으로부터 촬영되는 영상정보는 유선이나 무선 통신을 통해 바로 본체(100) 또는 수직부재(400)에 구비되는 디스플레이를 통해 디스플레이하여 교량 하부의 상태를 점검할 수 있고, 또는 차후 저장된 영상정보를 작업실에서 디스플레이하면서 교량 하부 상태를 점검할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 교량의 바닥판 상면 가장자리나 교량 바닥판에 연결된 인도를 따라 주행하면서 교량의 하부를 점검하게 되므로 교량 하부 점검 작업이 안전하여 안전사고를 방지할 뿐만 아니라 차량들의 흐름을 방해하지 않게 되어 차량들의 흐름을 원활하게 한다.
또한, 본 발명은 본 발명은 교량의 바닥판 상면 가장자리나 교량 바닥판에 연결된 인도를 따라 주행하면서 교량의 하부를 점검하게 되므로 교량의 하부 점검 작업이 편리하고 간단하여 교량 하부 점검 작업시간을 단축시키게 된다.
또한, 본 발명은 측정유닛(700)의 카메라유닛으로 교량 바닥판의 하면을 영상으로 촬영하게 되므로 종래 교량 바닥판 하면의 육안점검을 대체하여 일정한 고품질의 점검 결과를 획득할 수 있어 교량 바닥면의 균열 및 열화손상에 대한 정확한 진단이 가능하고, 유지관리 인력과 탐지비용이 절감되며 작업의 효율성이 향상된다.
100; 본체 200; 바퀴어셈블리
300; 구동유닛 400; 수직부재
500; 다관절 유닛 600; 장비장착부재
700; 측정유닛

Claims (16)

  1. 본체;
    상기 본체에 하면에 구비되며 교량의 바닥판 상면을 주행하는 바퀴어셈블리;
    상기 바퀴어셈블리를 구동시키는 구동유닛;
    상기 본체의 상부에 수직방향으로 연결되는 수직부재;
    상기 수직부재에 연결되며, 굽힘과 펴짐에 의해 엔드아암이 상기 교량의 하부에 위치하는 다관절 유닛;
    상기 다관절 로봇의 엔드아암에 연결되는 장비장착부재;
    상기 장비장착부재에 구비되어 상기 교량의 하부를 측정하는 측정유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체에 바퀴어셈블리의 회전에 따른 이동 거리를 측정하는 거리측정유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다관절 유닛은,
    상기 수직부재의 상부에 일측이 회전 가능하게 결합되는 상부수평아암;
    상기 수직부재의 상단부에 결합되어 상기 상부수평아암을 회전시키는 제1 회전유닛;
    상기 상부수평아암의 타측에 일측이 회전가능하게 결합되는 수직아암;
    상기 상부수평아암의 타측에 결합되어 상기 수직아암을 회전시키는 제2 회전유닛;
    상기 수직아암의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되며 타측에 상기 장비장착부재가 연결되는 엔드아암;
    상기 수직아암의 타측에 결합되어 상기 엔드아암을 회전시키는 제3 회전유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상부수평아암은 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 상부수평아암은 한쪽 단부가 상기 수직부재에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 깊이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암과, 한쪽 단부가 상기 수직아암의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 상기 제1 하프아암의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암과, 상기 제2 하프아암을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 길이조절유닛은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터와, 상기 제2 하프아암에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재와, 상기 너트부재에 체결됨과 아울러 상기 회전모터에 연결되어 회전모터의 회전력에 의해 너트부재를 직선 왕복시키는 볼스크류를 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 수직아암은 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 수직아암은 한쪽 단부에 상기 상부수평아암의 한쪽이 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 길이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암과, 한쪽 단부가 상기 엔드아암의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 상기 제1 하프아암의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암과, 상기 제2 하프아암을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 길이조절유닛은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터와, 상기 제2 하프아암에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재와, 상기 너트부재에 체결됨과 아울러 상기 회전모터에 연결되어 회전모터의 회전력에 의해 너트부재를 직선 왕복시키는 볼스크류를 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 다관절 유닛은,
    상기 수직부재의 상부에 일측이 회전 가능하게 결합되는 상부수평아암;
    상기 수직부재의 상단부에 결합되어 상기 상부수평아암을 회전시키는 제1 회전유닛;
    상기 상부수평아암의 타측에 일측이 회전가능하게 결합되는 제1 수직아암;
    상기 상부수평아암의 타측에 결합되어 상기 제1 수직아암을 회전시키는 제2 회전유닛;
    상기 제1 수직아암의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되는 제2 수직아암;
    상기 제1 수직아암의 타측에 결합되어 상기 제2 수직아암을 회전시키는 제3 회전유닛;
    상기 제2 수직아암의 타측에 일측이 회전 가능하게 결합되며, 타측에 상기 장비장착부재가 연결되는 엔드아암;
    상기 제2 수직아암의 타측에 결합되어 상기 엔드아암을 회전시키는 제4 회전유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 상부수평아암은 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 상부수평아암은 한쪽 단부가 상기 수직부재에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 깊이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암과, 한쪽 단부가 상기 제1 수직아암의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 상기 제1 하프아암의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암과, 상기 제2 하프아암을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 길이조절유닛은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터와, 상기 제2 하프아암에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재와, 상기 너트부재에 체결됨과 아울러 상기 회전모터에 연결되어 회전모터의 회전력에 의해 너트부재를 직선 왕복시키는 볼스크류를 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1 수직아암은 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 제1 수직아암은 한쪽 단부에 상기 상부수평아암의 한쪽이 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 길이 방향으로 설정된 길이를 갖는 삽입홀이 구비된 제1 하프아암과, 한쪽 단부가 상기 제2 수직아암의 한쪽 단부에 회전 가능하게 결합되고 다른 한쪽 단부에 상기 제1 하프아암의 삽입홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩축부가 구비된 제2 하프아암과, 상기 제2 하프아암을 밀거나 당겨 길이를 조절하는 길이조절유닛을 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 길이조절유닛은 제1 하프아암에 고정되는 회전모터와, 상기 제2 하프아암에 구비되며 내부에 암나사산이 관통되는 너트부재와, 상기 너트부재에 체결됨과 아울러 상기 회전모터에 연결되어 회전모터의 회전력에 의해 너트부재를 직선 왕복시키는 볼스크류를 포함하는 다관절로봇형 교량하부 점검장치.
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KR101058831B1 (ko) 2010-07-01 2011-08-23 한국도로공사 교량의 멀티 스캔이 가능한 교량 점검용 붐장치

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