KR20230140235A - 스크류 추진형 검측 로봇 - Google Patents

스크류 추진형 검측 로봇 Download PDF

Info

Publication number
KR20230140235A
KR20230140235A KR1020220039129A KR20220039129A KR20230140235A KR 20230140235 A KR20230140235 A KR 20230140235A KR 1020220039129 A KR1020220039129 A KR 1020220039129A KR 20220039129 A KR20220039129 A KR 20220039129A KR 20230140235 A KR20230140235 A KR 20230140235A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
detection
screw
guide
robot
detection means
Prior art date
Application number
KR1020220039129A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102654095B1 (ko
Inventor
김진현
김동선
김호중
Original Assignee
서울과학기술대학교 산학협력단
한국수력원자력 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울과학기술대학교 산학협력단, 한국수력원자력 주식회사 filed Critical 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020220039129A priority Critical patent/KR102654095B1/ko
Publication of KR20230140235A publication Critical patent/KR20230140235A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102654095B1 publication Critical patent/KR102654095B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/32—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/30—Inspecting, measuring or testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 점성 액체가 충진된 배관 내에서 이동 가능한 스크류 추진형 검측 로봇으로서, 상기 로봇의 후단부에 위치되고, 상기 점성 액체 내에서 회전하면서 추진력을 발생시키는 스크류 추진부 및 상기 로봇의 전단부에 위치되고, 상기 스크류 추진부의 추진력에 의해 이동하며 배관 내의 검측을 수행하는 검측부를 포함하며, 상기 검측부는, 상기 스크류 추진부와 결합되는 검측부 몸체; 상기 배관 내의 검측을 수행하기 위해 마련되는 검측 수단; 상기 검측부 몸체 내부로 구비되며, 상기 검측 수단이 장착되어 검측 수단을 전후 방향으로 이동시키는 전개 모듈 및 상기 검측부 몸체에 마련되어, 상기 스크류 추진부에 의한 추진 시에 뾰족한 선단을 형성하며 상기 검측 수단을 감싸는 형태로 폐쇄되어 있다가, 상기 검측 수단의 검측 시에 개방되어 검측 수단을 외부로 노출시키는 복수의 개폐 부재를 포함하는 스크류 추진형 검측 로봇에 관한 것이다.

Description

스크류 추진형 검측 로봇{Screw Propulsion Detection Robot}
본 발명은 스크류 추진형 검측 로봇에 관한 것으로, 특히 그리스와 같은 고밀도의 점성 액체 내에서도 용이하게 추진이 가능한 스크류 추진형 검측 로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 원자력 발전소의 원자로는 시공 시에 높이 방향을 따라 복수의 시스관(Sheath pipe)을 다층으로 형성하고, 각 층의 시스관 내에는 강연선 다발인 텐던을 배치하여 콘크리트를 타설하며, 콘크리트 경화 후에는 강연선 다발을 긴장 후 정착장치(Anchoring device)를 사용하여 재단부(材端部)에 정착시킴으로써 인장 응력을 발생시키는 포스트텐션 공법(Post-tension　construction)을 이용하여 시공한다.
이때, 각 시스관 내에는 수분에 의한 텐던 내 부식 방지를 위해 고점도, 고밀도의 그리스(Grease)가 충진된다.
그러나, 과거의 포스트텐션 공법을 사용한 원자로 등에 있어서 시공기술 및 품질 부족 등으로 시스관 내의 그리스 누유가 발생하였고, 원자력 발전소뿐만 아니라 교량 구조물 내에서도 그라우팅 미채움으로 인한 덕트 내 공극으로 인해 강선이 부식되고 파단이 되는 사례들이 보고되었다.
이는, 시스관(또는 덕트)의 연결부가 취약하거나, 정착 장치 캡의 시공 오류에 따른 밀폐 성능이 부족하고, 시공 중 충격에 의한 시스관 찌그러짐과 틈이 발생하며, 그리스의 재료 분리 등으로 인한 것으로 추정되며, 이들의 원인은 그리스 누유에 따른 덕트 내 공극 위치와 부식발생 여부 파악이 어려움에 따라 보다 효과적이고 빠른 비파괴 방식의 공극 및 부식검측 기술개발의 필요성이 요구된다.
한편, 종래의 시스관 내부 검측 방법은, 표면에 누유가 발생하는 것으로 추정되면 시스관 내부의 그리스를 제거 후 강연선 다발을 적출하고, 강연선 다발의 부식 상태를 육안으로 검사하였으나, 이러한 방법은 부식이나 누유가 발생하는 보이드(Void)의 위치 특정이 불가하고, 검사 시간 및 검사 비용이 높게 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 시스관 내부를 직접 검측하면 상기의 문제점을 해결할 수 있으나, 고점도, 고밀도의 그리스와 긴장된 강연선 다발의 탄성 변형으로 인한 극한 조건 하의 시스관 내부에서 용이하게 검측을 수행할 수 있는 장치에 대한 개발은 미미한 실정이었다.
이에 따라, 본 출원인은 고점도, 고밀도의 그리스를 용이하게 파고들며 추진할 수 있는 스크류형의 검측 로봇을 발명하였다. 스크류형의 검측 로봇은, 회전하며 추진하는 스크류 몸체의 전방에 초음파 모듈, 라이다 센서, 카메라 등과 같은 검측 수단을 장착하여 추진하며 검측을 수행한다.
그러나, 그리스와 같이 밀도가 큰 물질이 채워진 배관에서 로봇이 효율적으로 움직이기 위해서는 로봇의 선단이 뾰족한 형태를 띄는 것이 유리한데, 초음파 모듈, 라이다 센서, 카메라와 같은 검측 수단은 보다 넓은 면적으로 센서 신호를 주고 받기 위해 평평한 면적을 가지는 특성이 있어, 로봇의 선단이 뾰족한 형태를 띌수록 검측 수단을 검측 정확성이 높아지는 로봇의 선단측에 부착시키기 어렵다. 이 때문에, 종래에는 로봇의 뾰족한 선단을 포기하거나 검측 수단을 로봇의 선단과 간섭이 일어나지 않도록 후측으로 이동시켜 검측 정확성이 낮은 단점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 로봇의 선단이 최대한 뾰족하게 구성되면서도, 검측 수단의 검측 시에는 검측 수단을 최대한 전방으로 돌출시켜 검측 정확성을 높이도록 구성된 스크류 추진형 검측 로봇을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇은, 점성 액체가 충진된 배관 내에서 이동 가능한 스크류 추진형 검측 로봇으로서, 상기 로봇의 후단부에 위치되고, 상기 점성 액체 내에서 회전하면서 추진력을 발생시키는 스크류 추진부 및 상기 로봇의 전단부에 위치되고, 상기 스크류 추진부의 추진력에 의해 이동하며 배관 내의 검측을 수행하는 검측부를 포함하며, 상기 검측부는, 상기 스크류 추진부와 결합되는 검측부 몸체; 상기 배관 내의 검측을 수행하기 위해 마련되는 검측 수단; 상기 검측부 몸체 내부로 구비되며, 상기 검측 수단이 장착되어 검측 수단을 전후 방향으로 이동시키는 전개 모듈 및 상기 검측부 몸체에 마련되어, 상기 스크류 추진부에 의한 추진 시에 뾰족한 선단을 형성하며 상기 검측 수단을 감싸는 형태로 폐쇄되어 있다가, 상기 검측 수단의 검측 시에 개방되어 검측 수단을 외부로 노출시키는 복수의 개폐 부재를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전개 모듈은, 상기 검측 수단이 장착되며, 외표면에는 제1 직선 가이드가 형성되고, 내표면에는 제1 가이드 돌기가 돌출되는 제1 이동부재; 상기 제1 이동부재 내부에 삽입되며, 외표면에는 상기 제1 가이드 돌기를 안내하는 제1 경사 가이드가 형성되고, 내표면에는 제2 가이드 돌기가 돌출되는 제2 이동부재 및 외표면에 상기 제2 가이드 돌기를 안내하는 제2 경사 가이드가 형성되고, 회전 동력을 인가 받아 회전되는 제3 이동부재를 포함하며, 상기 검측부 몸체 내부에는 상기 제1 직선 가이드로 삽입되는 삽입편이 마련되어, 상기 제3 이동부재의 회전 시 제1 이동부재가 직선 운동하도록 구성되되, 상기 복수의 개폐 부재는 상기 전개 모듈에 의한 검측 수단의 전진 시에 개방되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 스크류 추진형 검측 로봇은, 상기 전개 모듈과 반대 방향으로 이동하도록 연동되어, 상기 전개 모듈이 정위치에 위치할 경우에는 상기 개폐 부재 후단에 접속하여 개폐 부재의 회전을 방지하고 있다가, 상기 전개 모듈이 전진할 경우에 반대로 후진하여 개폐 부재가 검측 수단의 전진에 의해 개방되도록 하는 락 부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제3 이동부재는, 상기 제2 경사 가이드가 형성되는 제1 회전부 및 상기 제2 경사 가이드와는 반대 방향의 경사를 형성하는 제3 경사 가이드가 형성되는 제2 회전부를 포함하며, 상기 락 부재는, 하나 이상의 이동편이 외측으로 돌출되고, 상기 검측부 몸체의 삽입편이 관통하며 락 부재의 이동 범위를 길이 이내로 제한하는 제2 직선 가이드가 형성되며, 내표면에는 상기 제3 경사 가이드를 따라 이동하는 제3 가이드 돌기가 돌출되고, 상기 검측부 몸체는, 상기 락 부재가 직선 운동 하도록 상기 이동편이 삽입되고 삽입된 이동편을 직선 방향으로 안내하는 제3 직선 가이드가 형성될 수 있다.
아울러, 상기 스크류 추진형 검측 로봇은, 상기 스크류 추진부를 회전시키는 회전모터에 상기 검측부 방향을 향하는 연장축이 결합되고, 상기 연장축에는 제1 마그네틱이 장착되며, 상기 전개 모듈에는 전기적 신호에 따라 상기 제1 마그네틱과 단속(斷續)되는 제2 마그네틱이 장착되어, 상기 제1 마그네틱과 제2 마그네틱의 접속을 통해 상기 회전모터의 동력으로 전개 모듈을 동작 시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇은, 로봇의 선단이 최대한 뾰족하게 구성되어 추진시에는 추진성이 뛰어나면서도, 검측 수단의 검측 시에는 검측 수단을 최대한 전방으로 돌출시켜 검측 정확성을 높이도록 구성된 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇은, 회전 모터 하나로 추진과 검측 수단의 돌출을 조절할 수 있도록 구성되어 제조 및 유지비용을 줄이고 공간 활용성을 높이며 소형화할 수 있다
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 효과는, 위에서 언급된 내용에만 한정되지 않고, 명세서 및 도면으로부터 예측 가능한 모든 효과를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 스크류 추진형 검측 로봇의 스크류 추진부와 검측부를 분리한 도면이다.
도 3은 도 2의 스크류 추진부의 분해도이다.
도 4는 도 2의 검측부의 분해도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 개폐 부재의 사시도 및 회전 사시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 제1 이동부재의 사시도 및 회전 사시도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 제2 이동부재의 사시도 및 회전 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 제3 이동부재의 사시도 및 회전 사시도이다.
도 9 의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 락 부재의 사시도 및 회전 사시도이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 검측부 몸체의 사시도 및 회전 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 측단면도이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 전개 모듈 동작 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 커넥터를 통한 복수의 스크류 추진형 검측 로봇 연결 예시도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 사시도이며, 도 2는 도 1의 스크류 추진형 검측 로봇의 스크류 추진부와 검측부를 분리한 도면이고, 도 3은 도 2의 스크류 추진부의 분해도이며, 도 4는 도 2의 검측부의 분해도이다.
또한, 도 5의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 개폐 부재의 사시도 및 회전 사시도이며, 도 6의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 제1 이동부재의 사시도 및 회전 사시도이고, 도 7의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 제2 이동부재의 사시도 및 회전 사시도이다.
또한, 도 8의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 제3 이동부재의 사시도 및 회전 사시도이며, 도 9 의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 락 부재의 사시도 및 회전 사시도이고, 도 10의 (a) 및 (b)는 도 4에 도시된 검측부 몸체의 사시도 및 회전 사시도이다.
또한, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 측단면도이며, 도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇의 전개 모듈 동작 과정을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 13은 커넥터를 통한 복수의 스크류 추진형 검측 로봇 연결 예시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇(10)은, 그리스(Grease)와 같은 고밀도의 점성 액체가 충진된 배관 내에서 이동 가능한 스크류 추진형 검측 로봇으로서, 도 1 내지 도 13을 참조하면, 스크류 추진부(100) 및 검측부(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 고밀도의 점성 액체가 충진된 배관은 일례로서 원자력 발전소의 원자로를 구성하는 시스관(Sheath pipe)일 수 있으나, 이는 이해를 돕기 위한 예시일 뿐 본 발명의 스크류 추진형 검측 로봇(10)은 반드시 시스관에만 한정되어 사용되는 것은 아니다.
스크류 추진부(100)는 로봇(10)의 후단부에 위치되어, 고밀도의 점성 액체 내에서 회전하면서 추진력을 발생시키도록 구성될 수 있다. 이러한 스크류 추진부(100)는 중공된 원통형을 베이스로 외표면에 스크류산을 형성하는 스크류 몸체(110)와, 스크류 몸체(110) 내부에 구비되어 스크류 몸체(110)를 회전시킬 회전동력을 발생시키는 회전모터(120)와, 상기 회전모터(120)와 스크류 몸체(110) 사이에서 동력 전달을 매개하는 동력 전달 매개체(130)로 구성될 수 있다.
즉, 회전모터(120)의 회전력은 동력 전달 매개체(130)를 통해 스크류 몸체(110)로 전달되어 스크류 몸체(110)의 스크류산을 회전시키며 그리스와 같은 고밀도의 점성 액체 속에서도 추진해 나가도록 할 수 있다. 이때, 동력 전달 매개체(130)는 회전모터(120)의 보호나 후술하는 연장축(300)을 통한 검측부(200)로의 안정적인 동력 전달을 위해 마련되는 것으로, 회전모터(120)가 스크류 몸체(110)와 직결되는 경우에는 불필요할 수도 있다. 즉, 동력 전달 매개체(130)는 필요에 따라 선택적으로 구비될 수 있다.
검측부(200)는 스크류 추진부(100)와 연결된 상태로 로봇(10)의 전단부에 위치되어, 스크류 추진부(100)의 추진력에 의해 이동하며 배관 내의 검측을 수행하도록 구성될 수 있다. 여기서, 검측부(200)는 검측을 수행하기 위한 초음파 모듈, 라이다 센서, 카메라 등의 검측 수단(220)이 선단에 구비되는데, 본 발명은 평평한 검측 수단(220)이 선단에서 전방으로 돌출되도록 구비되면서도 로봇(10)의 선단은 날카롭게 구성되는데 일 특징이 있다.
구체적으로, 그리스와 같이 밀도가 큰 물질이 채워진 배관에서 로봇이 효율적으로 움직이기 위해서는 로봇의 선단이 뾰족한 형태를 띄는 것이 유리하다. 그러나, 초음파 모듈, 라이다 센서, 카메라 등과 같은 검측 수단(220)은 보다 넓은 면적으로 센서 신호를 주고 받기 위해 평평한 면적을 가지는 특성이 있는데, 로봇의 선단이 뾰족한 형태를 띌수록 검측 수단(220)을 검측 정확성이 높아지는 로봇의 선단측에 부착시키기 어렵다. 이 때문에, 종래에는 로봇의 뾰족한 선단을 포기하거나 검측 수단(220)을 로봇의 선단과 간섭이 일어나지 않도록 후측으로 이동시켜 검측 정확성이 낮은 단점이 있었다.
하지만 본 발명은 이러한 문제점을 해결하여 선단이 최대한 뾰족하게 구성되면서도, 검측 수단(220)이 검측 시에는 전방으로 돌출되어 검측 정확성을 높이도록 구성되었다. 이를 위해, 검측부(200)는 검측부 몸체(210), 검측 수단(220), 복수의 개폐 부재(230) 및 전개 모듈(240)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 검측부 몸체(210)는 스크류 몸체(110)를 통해 스크류 추진부(100)와 결합될 수 있다. 여기서, 스크류 몸체(110)는 검측부 몸체(210)와 마주하는 단부에 내측으로 돌출되는 결합돌기(미도시)를 마련하고, 검측부 몸체(210)는 스크류 몸체(110)와 마주하는 단부에 상기 스크류 몸체(110) 내부로 삽입되는 삽입부(211)를 마련하며, 삽입부(211)에 결합돌기(미도시)와 삽입되는 결합홈(미도시)을 마련하여 검측부 몸체(210)가 스크류 추진부(100)와 결합되도록 할 수 있으나, 결합 방식은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
검측 수단(220)은 상술한 바와 같이 초음파 모듈, 라이다 센서, 카메라 등일 수 있으며, 단일로 마련되거나 복합적으로 마련될 수 있다. 또한, 검측 수단(220)은 검측부 몸체(210) 내부로 구비되어, 전개 모듈(240)의 움직임에 의해 전후 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 검측 수단(220)은 전개 모듈(240)에 장착될 수 있다. 검측 수단(220)을 이동시키는 전개 모듈(240)은 후술하기로 한다.
복수의 개폐 부재(230)는 검측부 몸체(210)와 힌지(235) 결합되어, 힌지(235)를 축으로 검측부 몸체(210)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 복수의 개폐 부재(230)는 검측 수단(220)을 감싸는 형태로 폐쇄될 수 있다. 이때, 복수의 개폐 부재(230)가 폐쇄되었을 시에 원뿔형으로 로봇(10)의 뾰족한 선단을 형성하도록 구성될 수 있다.
상기의 복수의 개폐 부재(230)는 검측 수단(220)이 전개 모듈(240)에 의해 전진할 경우 즉, 본 발명의 검측 로봇이 검측을 수행할 경우에는 검측 수단(220)에 의해 개방되어 검측 수단(220)을 외부로 노출시킴으로써 검측 정확성을 높이도록 할 수 있으며, 검측 수단(220)이 후진할 경우 즉, 본 발명의 검측 로봇이 추진할 경우에는 폐쇄되어 뾰족한 선단을 이룸으로써 로봇의 추진이 뛰어나도록 하여 상술한 본 발명의 효과를 나타낼 수 있다.
한편, 복수의 개폐 부재(230)도 스크류산이 형성될 수 있으며, 본 발명은 개폐 부재(230)의 스크류산을 통해 그리스와 같은 고점도, 고밀도의 점성 물질을 보다 잘 통과할 수 있다.
검측 수단(220)을 전후 방향으로 이동시키는 전개 모듈(240)은 제1 이동부재(242), 제2 이동부재(244) 및 제3 이동부재(246)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 제1 이동부재(242)는 검측 수단(220)이 장착되고, 외표면에는 검측 수단(220)의 이동 방향으로 길이를 형성하는 홈 형의 제1 직선 가이드(2421)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 직선 가이드(2421)는 검측부 몸체(210) 내부에서 돌출되는 삽입편(215)이 삽입되어 제1 이동부재(242)가 직선 방향으로만 이동하도록 하는 것으로, 하나만 마련되어도 무관하나, 이동의 안정성을 위해 복수로 마련됨이 바람직하다. 한편, 제1 이동부재(242)는 중공되며, 내표면에는 제1 가이드 돌기(2423)가 돌출될 수 있다.
제2 이동부재(244)는 중공된 제1 이동부재(242) 내부에 삽입되며, 외표면에는 제1 가이드 돌기(2423)를 안내하는 제1 경사 가이드(2441)가 형성될 수 있고, 내표면에는 제2 가이드 돌기(2443)가 돌출될 수 있다.
제3 이동부재(246)는 외표면에 제2 가이드 돌기(2443)를 안내하는 제2 경사 가이드(2461)가 형성되고, 회전 동력을 인가 받아 회전되도록 구성될 수 있다. 여기서, 제3 이동부재(246)를 회전시키는 회전 동력은 회전 동력 인가 수단을 따로 마련하여 발생시킬 수도 있으나, 바람직하게는 상술한 스크류 추진부(100)의 회전모터(120)의 회전 동력을 이용할 수 있다. 즉, 스크류 추진부(100)의 회전모터(120)는 회전 동력을 발생시켜 스크류 추진부(100)를 회전시키거나, 제3 이동부재(246)를 회전시키도록 구성될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
상기와 같이 제3 이동부재(246)가 회전 동력을 인가 받으면, 제3 이동부재(246)의 제2 경사 가이드(2461)가 회전하면서 제2 가이드 돌기(2443)를 안내하여 제2 이동부재(244)를 이동시키고, 제2 이동부재(244)는 이동하면서 제1 경사 가이드(2441)를 통해 제1 이동부재(242)를 상술한 바와 같이 직선 운동하도록 할 수 있다. 직선 운동되는 제1 이동부재(242)는 전진 시에 검측부 몸체(210)에 힌지 결합된 복수의 개폐 부재(230)를 밀어내어 개방시키면서 검측 수단(220)을 검측부 몸체(210) 외부로 노출시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇(10)은, 락 부재(250)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 락 부재(250)는 전개 모듈(240)과는 반대 방향으로 이동하도록 연동될 수 있다. 즉, 전개 모듈(240)이 전진할 시에는 락 부재(250)는 후진하고, 전개 모듈(240)이 후진할 시에는 락 부재(250)는 전진하도록 구성된다.
이러한 락 부재(250)는 전개 모듈(240)이 정위치에 위치할 경우에는 복수의 개폐 부재(230) 후단에 접속하여 힌지(235)를 통한 개폐 부재(230)의 회전을 방지하고 있다가, 전개 모듈(240)이 전진할 경우에는 반대로 후진하여 접속을 해제함으로써 개폐 부재(230)가 검측 수단(220)의 전진에 의해 밀려 개방되도록 할 수 있다.
구체적으로, 락 부재(250)와 연동되는 전개 모듈(240)은 제3 이동부재(246)가 제1 회전부(246a) 및 제2 회전부(246b)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제1 회전부(246a)는 상술한 제2 경사 가이드(2461)가 형성되고, 제2 회전부(246b)는 제2 경사 가이드(2461)와는 반대 방향의 경사를 형성하는 제3 경사 가이드(2463)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 회전부(246a)의 제2 경사 가이드(2461)는 전개 모듈(240)이 이동 하기 위한 경로를 형성하고, 제3 경사 가이드(2463)는 락 부재(250)가 이동하기 위한 경로를 형성하기 위해 경사 방향이 반대이다.
또한, 락 부재(250)는 하나 이상의 이동편(251)이 외측으로 돌출되고, 상술한 검측부 몸체(210)의 삽입편(215)이 관통하며 락 부재(250)의 이동 범위를 형성된 길이 이내로 제한하는 제2 직선 가이드(253)가 형성될 수 있다. 또한, 락 부재(250)는 내표면에 제3 경사 가이드(2463)를 따라 이동하는 제3 가이드 돌기(255)가 돌출될 수 있다.
또한, 검측부 몸체(210)는 락 부재(250)의 이동편(251)이 삽입되고, 삽입된 이동편(251)을 직선 방향으로 안내하는 제3 직선 가이드(217)가 형성될 수 있다.
이로 인해, 제3 이동부재(246)가 회전 동력을 인가 받을 시에 제1 회전부(246a)가 제2 이동부재(244)와 제1 이동부재(242)를 전진시키면 가이드 경사 방향이 상이한 제2 회전부(246b)는 락 부재(250)를 후진시키고, 제1 회전부(246a)가 제2 이동부재(244)와 제1 이동부재(242)를 후진시키면 제2 회전부(246b)는 락 부재(250)를 전진시켜 전개 모듈(240)과 락 부재(250)가 서로 다른 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
한편, 락 부재(250)는 전진 시에 이동편(251)이 복수의 개폐 부재(230)에 후단에 접속하여 복수의 개폐 부재(230)가 개방되는 것을 방지하며, 후진 시에는 이동편(251)이 함께 후진하여 락킹을 해제함으로써, 검측 수단(220)의 돌출에 따라 복수의 개폐 부재(230)가 밀려 개방될 수 있다. 이를 위해, 이동편(251)의 복수의 개폐 부재(230)와 상응하는 개수로 마련됨이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇(10)은, 스크류 추진부(100)에 구비되는 회전모터(120)의 회전 동력으로 스크류 추진부(100)와 제3 이동부재(246)를 회전시키도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 스크류 추진부(100)를 회전시키는 회전모터(120)에 검측부(200) 방향을 향하는 연장축(300)이 결합될 수 있다. 여기서, 연장축(300)은 동력 전달 매개체(130)가 구비될 경우에는 동력 전달 매개체(130)에 결합되어 회전모터(120)의 회전 동력을 전달 받을 수 있다. 또한, 연장축(300)에는 마그네틱 홀더(310)가 구비되어 제1 마그네틱(320)이 장착될 수 있다. 또한, 전개 모듈(240)에는 전기적 신호에 따라 제1 마그네틱(320)과 단속(斷續)되는 제2 마그네틱(330)이 장착될 수 있으며, 제2 마그네틱(330)은 상세하게는 전개 모듈(240)의 제3 이동부재(246)에 장착될 수 있다.
이에 따라, 전기적 신호를 통해 제2 마그네틱(330)을 제1 마그네틱(320)에 접속시키면 회전모터(120)의 회전 동력이 제3 이동부재(246)로 전달되어 전개 모듈(240)이 동작될 수 있고, 전개 모듈(240)을 동작시킬 수단을 따로 마련하지 않아 제조 및 유지비용을 줄이고 공간 활용성을 높이며 소형화할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 스크류 추진형 검측 로봇(10)은, 배관 크기 등에 따라 도면에 도시된 바와 같이 복수개가 커넥터(400)로 연결되어 동작될 수 있고, 추진에 안정성을 나타낼 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10 : 스크류 추진형 검측 로봇
100 : 스크류 추진부
110 : 스크류 몸체
120 : 회전모터
130 : 동력 전달 매개체
200 : 검측부
210 : 검측부 몸체
211 : 삽입부
215 : 삽입편
217 : 제3 직선 가이드
220 : 검측 수단
230 : 개폐 부재
235 : 힌지
240 : 전개 모듈
242 : 제1 이동부재
2421 : 제1 직선 가이드
2423 : 제1 가이드 돌기
244 : 제2 이동부재
2441 : 제1 경사 가이드
2443 : 제2 가이드 돌기
246 : 제3 이동부재
246a : 제1 회전부
246b : 제2 회전부
2461 : 제2 경사 가이드
2463 : 제3 경사 가이드
250 : 락 부재
251 : 이동편
253 : 제2 직선 가이드
255 : 제3 가이드 돌기
300 : 연장축
310 : 마그네틱 홀더
320 : 제1 마그네틱
330 : 제2 마그네틱
400 : 커넥터

Claims (5)

  1. 점성 액체가 충진된 배관 내에서 이동 가능한 스크류 추진형 검측 로봇으로서,
    상기 로봇의 후단부에 위치되고, 상기 점성 액체 내에서 회전하면서 추진력을 발생시키는 스크류 추진부 및
    상기 로봇의 전단부에 위치되고, 상기 스크류 추진부의 추진력에 의해 이동하며 배관 내의 검측을 수행하는 검측부를 포함하며,
    상기 검측부는,
    상기 스크류 추진부와 결합되는 검측부 몸체;
    상기 배관 내의 검측을 수행하기 위해 마련되는 검측 수단;
    상기 검측부 몸체 내부로 구비되며, 상기 검측 수단이 장착되어 검측 수단을 전후 방향으로 이동시키는 전개 모듈 및
    상기 검측부 몸체에 마련되어, 상기 스크류 추진부에 의한 추진 시에 뾰족한 선단을 형성하며 상기 검측 수단을 감싸는 형태로 폐쇄되어 있다가, 상기 검측 수단의 검측 시에 개방되어 검측 수단을 외부로 노출시키는 복수의 개폐 부재를 포함하는 스크류 추진형 검측 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전개 모듈은,
    상기 검측 수단이 장착되며, 외표면에는 제1 직선 가이드가 형성되고, 내표면에는 제1 가이드 돌기가 돌출되는 제1 이동부재;
    상기 제1 이동부재 내부에 삽입되며, 외표면에는 상기 제1 가이드 돌기를 안내하는 제1 경사 가이드가 형성되고, 내표면에는 제2 가이드 돌기가 돌출되는 제2 이동부재 및
    외표면에 상기 제2 가이드 돌기를 안내하는 제2 경사 가이드가 형성되고, 회전 동력을 인가 받아 회전되는 제3 이동부재를 포함하며,
    상기 검측부 몸체 내부에는 상기 제1 직선 가이드로 삽입되는 삽입편이 마련되어, 상기 제3 이동부재의 회전 시 제1 이동부재가 직선 운동하도록 구성되되,
    상기 복수의 개폐 부재는 상기 전개 모듈에 의한 검측 수단의 전진 시에 개방되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스크류 추진형 검측 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전개 모듈과 반대 방향으로 이동하도록 연동되어, 상기 전개 모듈이 정위치에 위치할 경우에는 상기 개폐 부재 후단에 접속하여 개폐 부재의 회전을 방지하고 있다가, 상기 전개 모듈이 전진할 경우에 반대로 후진하여 개폐 부재가 검측 수단의 전진에 의해 개방되도록 하는 락 부재를 더 포함하는 스크류 추진형 검측 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3 이동부재는,
    상기 제2 경사 가이드가 형성되는 제1 회전부 및 상기 제2 경사 가이드와는 반대 방향의 경사를 형성하는 제3 경사 가이드가 형성되는 제2 회전부를 포함하며,
    상기 락 부재는,
    하나 이상의 이동편이 외측으로 돌출되고, 상기 검측부 몸체의 삽입편이 관통하며 락 부재의 이동 범위를 길이 이내로 제한하는 제2 직선 가이드가 형성되며, 내표면에는 상기 제3 경사 가이드를 따라 이동하는 제3 가이드 돌기가 돌출되고,
    상기 검측부 몸체는,
    상기 락 부재가 직선 운동 하도록 상기 이동편이 삽입되고 삽입된 이동편을 직선 방향으로 안내하는 제3 직선 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크류 추진형 검측 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류 추진부를 회전시키는 회전모터에 상기 검측부 방향을 향하는 연장축이 결합되고, 상기 연장축에는 제1 마그네틱이 장착되며, 상기 전개 모듈에는 전기적 신호에 따라 상기 제1 마그네틱과 단속(斷續)되는 제2 마그네틱이 장착되어,
    상기 제1 마그네틱과 제2 마그네틱의 접속을 통해 상기 회전모터의 동력으로 전개 모듈을 동작 시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 스크류 추진형 검측 로봇.
KR1020220039129A 2022-03-29 2022-03-29 스크류 추진형 검측 로봇 KR102654095B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220039129A KR102654095B1 (ko) 2022-03-29 2022-03-29 스크류 추진형 검측 로봇

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220039129A KR102654095B1 (ko) 2022-03-29 2022-03-29 스크류 추진형 검측 로봇

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230140235A true KR20230140235A (ko) 2023-10-06
KR102654095B1 KR102654095B1 (ko) 2024-04-04

Family

ID=88296526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220039129A KR102654095B1 (ko) 2022-03-29 2022-03-29 스크류 추진형 검측 로봇

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102654095B1 (ko)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030006878A (ko) * 2001-07-06 2003-01-23 가부시키가이샤 아크 디자인 디지털 스틸 카메라용 줌 렌즈의 제어 시스템
KR20040019860A (ko) * 2002-08-30 2004-03-06 삼성테크윈 주식회사 카메라의 렌즈 캡 어셈블리
JP2006149581A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Olympus Corp カプセル型医療装置本体及びカプセル型医療システム
JP2007330811A (ja) * 2007-08-28 2007-12-27 Olympus Corp カプセル型医療装置
KR20100052037A (ko) * 2008-11-10 2010-05-19 연세대학교 산학협력단 나선형 표면 구조를 가지는 생체내 이동형 로봇 및 그구동방법
KR20120092423A (ko) * 2011-02-11 2012-08-21 삼성전자주식회사 줌 렌즈 경통 조립체
JP2018520925A (ja) * 2015-05-07 2018-08-02 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ アルキメディアンスクリューによって推進されるパイプ検査デバイス
KR20190137253A (ko) * 2018-06-01 2019-12-11 재단법인한국조선해양기자재연구원 갯벌용 이동장치
KR102065753B1 (ko) * 2019-11-27 2020-01-13 주식회사 지오스토리 해양공간 가상체험 서비스 개발을 위한 해저로드맵 제작시스템
KR102231281B1 (ko) * 2020-04-07 2021-03-22 장석현 배관 이동장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030006878A (ko) * 2001-07-06 2003-01-23 가부시키가이샤 아크 디자인 디지털 스틸 카메라용 줌 렌즈의 제어 시스템
KR20040019860A (ko) * 2002-08-30 2004-03-06 삼성테크윈 주식회사 카메라의 렌즈 캡 어셈블리
JP2006149581A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Olympus Corp カプセル型医療装置本体及びカプセル型医療システム
JP2007330811A (ja) * 2007-08-28 2007-12-27 Olympus Corp カプセル型医療装置
KR20100052037A (ko) * 2008-11-10 2010-05-19 연세대학교 산학협력단 나선형 표면 구조를 가지는 생체내 이동형 로봇 및 그구동방법
KR20120092423A (ko) * 2011-02-11 2012-08-21 삼성전자주식회사 줌 렌즈 경통 조립체
JP2018520925A (ja) * 2015-05-07 2018-08-02 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ アルキメディアンスクリューによって推進されるパイプ検査デバイス
KR20190137253A (ko) * 2018-06-01 2019-12-11 재단법인한국조선해양기자재연구원 갯벌용 이동장치
KR102065753B1 (ko) * 2019-11-27 2020-01-13 주식회사 지오스토리 해양공간 가상체험 서비스 개발을 위한 해저로드맵 제작시스템
KR102231281B1 (ko) * 2020-04-07 2021-03-22 장석현 배관 이동장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102654095B1 (ko) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6477111B1 (en) Method of making a marine seismic streamer
KR102654095B1 (ko) 스크류 추진형 검측 로봇
CA1268534A (fr) Flute marine verticale
CN203011415U (zh) 一种适用于地下或水下的监测装置
CN106662719B (zh) 光纤贯穿装置
KR102420156B1 (ko) 그리스 배관에서 이동 가능한 크롤링 로봇
US6167179A (en) Optical element with conglutinated components
US6471654B2 (en) Ultrasonic endoscope
NO168078B (no) Skjoeteanordning for flerpunkts sammenkobling av optiske fiberkabler.
CN202772331U (zh) 细径电缆束
KR100941999B1 (ko) 초음파 검사장치
US20220399710A1 (en) Sealing cables
JP2009244419A (ja) 液中調査機器へのケーブル繰り出し機構及び液中調査機器へのケーブル繰り出し方法
BR112017021610B1 (pt) Aparelho submarino, e, método para gerar energia em uma parte rotativa de um aparelho submarino
JPH10142206A (ja) 超音波検査装置
KR20220042220A (ko) 관 부재의 검사 시스템 및 관 부재의 검사 방법
RU31879U1 (ru) Кабельная муфта
KR102238871B1 (ko) 선박에 의해 견인되는 케이블을 따라 자체 상승 및 하강하는 수중 음속측정기
JPS60165545A (ja) 超音波プロ−ブ
KR200374093Y1 (ko) 앵커의 방식구조
CN214668800U (zh) 一种相控阵超声检测系统
JP2007309723A (ja) 埋設管の管路線形計測装置及びこれを用いた管路線形計測方法
KR20220089288A (ko) 포스트텐션 덕트 내 그리스의 공극 탐지 초음파 센서 시스템
CN106644894A (zh) 用于混凝土渗透现场测量的装置及方法
JPH0126246B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right