KR20240021126A - automatic sealing apparatus for gas production facility and automatic sealing method for gas production facility using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 가스생산설비에서 누설이 발생된 부분을 씰링하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치, 상기 가스생산설비의 상부에 설치된 레일을 따라 이동하는 상부 대차와 하부에 설치된 레일을 따라 이동하는 하부 대차, 상기 상부 대차와 상기 하부 대차를 연결하는 지지 프레임, 상기 지지 프레임을 따라 승강 가능하게 설치된 씰링 로봇, 및 상기 씰링 로봇을 상하방향으로 이동시키는 승강부재를 포함하고, 상기 씰링 로봇은 씰링부재를 토출하는 노즐, 상기 노즐을 제1 방향으로 이동시키는 제1축 이송부재, 상기 노즐을 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동시키는 제2축 이송부재, 상기 노즐을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 제3축 이송부재를 포함할 수 있다.An automated sealing device for a gas production facility that seals a leaked portion in a gas production facility according to an aspect of the present invention, comprising an upper bogie moving along a rail installed at the top of the gas production facility and a rail installed at the bottom. It includes a lower bogie, a support frame connecting the upper bogie and the lower bogie, a sealing robot installed to be able to lift and lower along the support frame, and a lifting member that moves the sealing robot in an upward and downward direction, and the sealing robot is a sealing member. a nozzle for discharging, a first axis transfer member for moving the nozzle in the first direction, a second axis transfer member for moving the nozzle in a second direction intersecting the first direction, and a first axis transfer member for moving the nozzle in the first direction and It may include a third axis transfer member that moves in a direction intersecting the second direction.
Description
본 발명은 가스생산설비에서 누설된 부분을 씰링하는 자동차 씰링 장치 및 자동화 씰링 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an automobile sealing device and automated sealing method for sealing leaks in gas production facilities.
일반적으로, 가스생산설비는 원료물질을 가열하여 고온 고압의 가스를 생산하며, 가스생산설비에는 복수개의 도어가 설치된다. 고온, 고압으로 인하여 프레임과 도어 사이에 누설이 발생할 수 있다.Generally, gas production facilities produce high-temperature, high-pressure gas by heating raw materials, and a plurality of doors are installed in the gas production facility. Leakage may occur between the frame and the door due to high temperature and pressure.
가스생산설비에는 연료가 장입되는 복수의 연소실이 형성될 수 있으며, 각각의 연소실 사이에 가스생산 챔버가 설치된다. 가스생산설비에서 생산된 가스는 정제된 후에 연소용 가스로서 열원으로 재사용하게 된다. 이러한 가스가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해서 프레임과 도어 사이에 밀봉 스트립이 부착된다.A gas production facility may have a plurality of combustion chambers into which fuel is charged, and a gas production chamber is installed between each combustion chamber. The gas produced in the gas production facility is purified and then reused as a combustion gas and a heat source. To prevent these gases from leaking to the outside, a sealing strip is attached between the frame and the door.
가스생산설비의 사용 시간이 증가함에 따라, 밀봉 스트립이 변형되거나 또는 소손되어, 챔버에서 발생된 가스가 도어 프레임에서 대기로 배출되는 문제점이 발생된다. 이에 따라, 환경공해와 유해물질 배출의 문제점이 대두되고 있으므로, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 밀봉제를 이용해서 도어와 프레임을 밀봉시키는 것이 요구된다.As the usage time of gas production equipment increases, the sealing strip is deformed or damaged, causing the problem that gas generated in the chamber is discharged from the door frame into the atmosphere. Accordingly, problems of environmental pollution and emission of hazardous substances are emerging, so it is required to seal the door and frame using a sealant to solve these problems.
누설이 발생하는 경우에는 작업자가 누설 위치로 이동하여 씰링 작업을 수행한다. 그러나 가스생산설비가 대형인 경우에는 높은 구역에서 고소 작업을 수행해야 하고, 고온의 작업 환경에서 안전 사고의 위험이 매우 높은 문제가 있다.If a leak occurs, the worker moves to the leak location and performs sealing work. However, if the gas production facility is large, work must be performed at a high altitude in a high area, and the risk of safety accidents is very high in a high-temperature work environment.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 용이하고 신속하게 씰링 작업을 수행할 수 있는 가스생산설비 자동화 씰링 장치 및 가스생산설비의 자동화 씰링 방법을 제공한다.Based on the technical background described above, the present invention provides an automated sealing device for gas production facilities and an automated sealing method for gas production facilities that can easily and quickly perform sealing work.
본 발명의 일 측면에 따른 가스생산설비에서 누설이 발생된 부분을 씰링하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치, 상기 가스생산설비의 상부에 설치된 레일을 따라 이동하는 상부 대차와 하부에 설치된 레일을 따라 이동하는 하부 대차, 상기 상부 대차와 상기 하부 대차를 연결하는 지지 프레임, 상기 지지 프레임을 따라 승강 가능하게 설치된 씰링 로봇, 및 상기 씰링 로봇을 상하방향으로 이동시키는 승강부재를 포함하고, 상기 씰링 로봇은 씰링부재를 토출하는 노즐, 상기 노즐을 제1 방향으로 이동시키는 제1축 이송부재, 상기 노즐을 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동시키는 제2축 이송부재, 상기 노즐을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 제3축 이송부재를 포함할 수 있다.An automated sealing device for a gas production facility that seals a leaked portion in a gas production facility according to an aspect of the present invention, comprising an upper bogie moving along a rail installed at the top of the gas production facility and a rail installed at the bottom. It includes a lower bogie, a support frame connecting the upper bogie and the lower bogie, a sealing robot installed to be able to lift and lower along the support frame, and a lifting member that moves the sealing robot in an upward and downward direction, and the sealing robot is a sealing member. a nozzle for discharging, a first axis transfer member for moving the nozzle in the first direction, a second axis transfer member for moving the nozzle in a second direction intersecting the first direction, and a first axis transfer member for moving the nozzle in the first direction and It may include a third axis transfer member that moves in a direction intersecting the second direction.
본 발명의 일 측면에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치는 상기 제3축 이송부재에 부착되어 상기 노즐을 롤링 및 피칭시키는 구동기를 더 포함할 수 있다.The automated sealing device for gas production facilities according to one aspect of the present invention may further include a driver attached to the third axis transfer member for rolling and pitching the nozzle.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 노즐에는 상기 노즐에 작용하는 힘을 측정하는 힘센서가 설치되며, 가스생산설비 자동화 씰링 장치는 상기 노즐에 작용하는 힘의 변화 정보를 수신하여 위치 보정을 수행하는 제어부를 더 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a force sensor is installed in the nozzle to measure the force acting on the nozzle, and the automated sealing device for gas production facilities includes a control unit that receives change information in the force acting on the nozzle and performs position correction. It may further include.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 노즐에는 상기 노즐에서 토출된 씰링재를 가압하는 스크래퍼가 설치될 수 있다.A scraper that pressurizes the sealing material discharged from the nozzle may be installed in the nozzle according to one aspect of the present invention.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 씰링 로봇에는 상기 가스생산설비에 설치된 마커를 인식하는 마커 인식모듈이 설치되고, 상기 가스생산설비 자동화 씰링 장치는 상기 마커 인식모듈에서 전달된 정보를 바탕으로 상기 노즐의 위치를 보정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The sealing robot according to one aspect of the present invention is installed with a marker recognition module that recognizes the marker installed in the gas production facility, and the gas production facility automated sealing device recognizes the nozzle based on the information transmitted from the marker recognition module. It may further include a control unit that corrects the position.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 씰링 로봇은 상기 제1축 이송부재와 상기 제2축 이송부재를 지지하는 바디부, 상기 바디부의 후방으로 돌출되어 상기 지지 프레임에 설치된 승강 레일과 맞닿아 회전하는 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다.The sealing robot according to one aspect of the present invention includes a body part supporting the first axis transport member and the second axis transport member, and a guide that protrudes from the rear of the body part and rotates in contact with a lifting rail installed on the support frame. Additional rollers may be included.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 씰링 로봇은 자기력에 의하여 상기 가스생산설비의 도어 프레임에 부착되는 복수의 자석 지지부를 포함할 수 있다.The sealing robot according to one aspect of the present invention may include a plurality of magnetic supports attached to the door frame of the gas production facility by magnetic force.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 노즐에는 상기 노즐을 지지하는 노즐 홀더가 설치되고, 상기 노즐 홀더는 초탄성체(Hyperelastic Material)로 이루어질 수 있다.A nozzle holder supporting the nozzle is installed in the nozzle according to one aspect of the present invention, and the nozzle holder may be made of a hyperelastic material.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 마커 인식 모듈은 카메라와 레이저 스캐너를 포함할 수 있다.The marker recognition module according to one aspect of the present invention may include a camera and a laser scanner.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 카메라는 3차원 뎁스 카메라로 이루어지고, 상기 제어부는 상기 3차원 뎁스 카메라로부터 정보를 수신하여 상기 가스생산설비의 도어와 상기 씰링 로봇의 경사각을 도출할 수 있다.The camera according to one aspect of the present invention is comprised of a 3D depth camera, and the control unit may receive information from the 3D depth camera to derive the inclination angle of the door of the gas production facility and the sealing robot.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 레이저 스캐너는 이동하면서 상기 마커의 제1 변을 측정하고, 상기 마의 꼭지점에서 상기 제1 변과 교차하는 방향으로 이동하면서 상기 마커의 제2 변을 측정하여, 서로 대각방향에 위치하는 꼭지점을 도출하고, 대각 위치의 꼭지점과 상기 레이저 스캐너 사이의 거리를 측정하며, 상기 제어부는 상기 레이저 스캐너에서 전달된 정보를 바탕으로 상기 가스생산설비의 도어와 상기 레이저 스캐너의 수직 각도와 수평 각도를 도출할 수 있다.The laser scanner according to one aspect of the present invention measures the first side of the marker while moving, measures the second side of the marker while moving in a direction intersecting the first side at the vertex of the marker, and measures the second side of the marker at diagonal angles to each other. The vertex located in the direction is derived, the distance between the diagonal vertex and the laser scanner is measured, and the control unit determines the vertical angle between the door of the gas production facility and the laser scanner based on the information transmitted from the laser scanner. and the horizontal angle can be derived.
본 발명의 다른 측면에 따른 가스생산설비의 자동화 씰링 방법은 누설 위치 정보를 수신하는 지령 수신 단계, 상기 가스생산설비의 상부에 설치된 레일 하부에 설치된 레일을 따라 상부 대차와 하부 대차를 이동시키며, 승강부재를 이용하여 씰링 로봇을 상하방향으로 이동시키는 이동 단계, 및 씰링 로봇에 설치된 제1축 이송부재, 제2축 이송부재, 제3축 이송부재를 이용하여 노즐을 이동시키면서 씰링재를 토출하는 씰링재 도포 단계를 포함할 수 있다.The automated sealing method of a gas production facility according to another aspect of the present invention includes a command receiving step of receiving leakage location information, moving the upper bogie and the lower bogie along the rail installed below the rail installed at the top of the gas production facility, and lifting and lowering the gas production facility. A moving step of moving the sealing robot in the up and down direction using a member, and a sealing material application process of discharging the sealing material while moving the nozzle using the first-axis transfer member, second-axis transfer member, and third-axis transfer member installed on the sealing robot. May include steps.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 씰링재 도포 단계는 상기 제3축 이송부재에 부착되어 상기 노즐을 롤링 및 피칭시키는 구동기를 이용하여 상기 노즐을 틸팅시킬 수 있다.The sealing material application step according to another aspect of the present invention may be performed by tilting the nozzle using a driver attached to the third axis transfer member to roll and pitch the nozzle.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 씰링재 도포 단계는 상기 제3축 이송부재에 부착되어 상기 노즐을 롤링 및 피칭시키는 구동기를 이용하여 상기 노즐을 틸팅시킬 수 있다.The sealing material application step according to another aspect of the present invention may be performed by tilting the nozzle using a driver attached to the third axis transfer member to roll and pitch the nozzle.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 씰링재 도포 단계는 상기 노즐에는 설치된 힘센서에서 전달된 힘의 변화 정보를 수신하여 위치 보정을 수행할 수 있다.The sealing material application step according to another aspect of the present invention may perform position correction by receiving information on change in force transmitted from a force sensor installed in the nozzle.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 씰링재 도포 단계는 상기 노즐에 부착된 스크래퍼를 이용하여 토출된 씰링재를 가압하면서 씰링할 수 있다.본 발명의 다른 측면에 따른 가스생산설비의 자동화 씰링 방법은 상기 가스생산설비에 설치된 마커를 인식하는 마커 인식 단계, 상기 마커 인식 단계에서 전달된 정보를 바탕으로 상기 노즐의 위치를 보정하는 위치 보정 단계를 더 포함할 수 있다.In the step of applying the sealing material according to another aspect of the present invention, the discharged sealing material can be sealed by pressurizing it using a scraper attached to the nozzle. The automated sealing method of the gas production facility according to another aspect of the present invention includes the steps of: It may further include a marker recognition step of recognizing a marker installed in the facility, and a position correction step of correcting the position of the nozzle based on the information transmitted in the marker recognition step.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 마커 인식 단계는 레이저 스캐너를 이용하여 상기 마커의 꼭지점을 도출하고, 꼭지점들과 상기 레이저 스캐너의 거리를 측정하여 상기 도어와 상기 씰링 로봇의 수직 각도와 수평 각도를 도출할 수 있다.The marker recognition step according to another aspect of the present invention derives the vertices of the marker using a laser scanner, measures the distance between the vertices and the laser scanner, and derives the vertical and horizontal angles of the door and the sealing robot. can do.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 마커 인식 단계는 3차원 뎁스 카메라를 이용하여 상기 마커를 촬영하고 상기 위치 보정 단계는 상기 가스생산설비의 도어와 상기 노즐의 경사각을 도출할 수 있다.The marker recognition step according to another aspect of the present invention may photograph the marker using a 3D depth camera, and the position correction step may derive the inclination angle of the door and the nozzle of the gas production facility.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 이동 단계는 상기 씰링 로봇에 설치된 자석 지지부를 상기 가스생산설비의 도어 프레임에 고정할 수 있다.The moving step according to another aspect of the present invention may fix the magnetic support unit installed on the sealing robot to the door frame of the gas production facility.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 씰링재 도포 단계는 압력조절기를 이용하여 노즐 내부 공기압 계통에 압력을 인가하고, 실시간 압력 측정을 통해 공기압 계통의 압력 변화 감지 시에 씰링재가 외부로 토출되는 시점을 인지하고, 노즐을 이동시킬 수 있다.The sealing material application step according to another aspect of the present invention applies pressure to the pneumatic system inside the nozzle using a pressure regulator, recognizes the point in time at which the sealing material is discharged to the outside when detecting a pressure change in the pneumatic system through real-time pressure measurement, and , the nozzle can be moved.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치 및 가스생산설비의 자동화 씰링 방법은 상부 대차와 하부 대차를 이용하여 신속하게 누설이 발생한 위치로 이동할 수 있으며, 지지 프레임을 따라 씰링 로봇이 안정적으로 상승 또는 하강할 수 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, the automated sealing device for gas production equipment and the automated sealing method for gas production equipment according to one aspect of the present invention use the upper bogie and the lower bogie to quickly prevent leaks from occurring. It can be moved to any position, and the sealing robot can rise or fall stably along the support frame.
또한, 노즐이 제1축 이송부재와 제2축 이송부재에 의하여 이동하면서 신속하게 씰링작업을 수행할 수 있다.In addition, sealing work can be performed quickly while the nozzle moves by the first and second axis transfer members.
또한, 가스생산설비에 설치된 마커를 인식하고 위치를 보정하여 정확한 위치로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 노즐에 고정된 스크래퍼를 이용하고 씰링재를 신속하게 가압하고, 노즐에 작용하는 힘을 이용하여 힘-위치 제어를 수행하고 정확한 위치에 씰링 작업을 수행할 수 있다.In addition, it not only recognizes the marker installed in the gas production facility and corrects the position to move to the correct position, but also quickly pressurizes the sealing material using a scraper fixed to the nozzle and uses the force acting on the nozzle to determine force and position. Control and sealing can be carried out in precise positions.
또한, 가이드 롤러와 자석 지지부를 구비하여 씰링 로봇이 흔들리지 않고 안정적으로 지지된 상태에서 노즐의 자세를 제어하고 씰링 작업을 수행할 수 있다.In addition, by providing a guide roller and a magnetic support unit, the sealing robot can control the posture of the nozzle and perform sealing work while it is stably supported without shaking.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치가 가스생산설비에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 씰링 로봇을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 노즐을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 씰링재 공급부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 인식모듈과 도어에 설치된 마커를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 1 is a diagram showing a state in which an automated gas production facility sealing device according to an embodiment of the present invention is installed in a gas production facility.
Figure 2 is a diagram showing a part of an automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a sealing robot of an automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a nozzle of an automated sealing device for gas production equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the sealing material supply unit of the automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a marker recognition module and a marker installed on a door according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart for explaining an automated sealing method for gas production equipment according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and explained in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, note that in the attached drawings, like components are indicated by the same symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치에 대해서 설명한다. Hereinafter, an automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치가 가스생산설비에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 일부를 도시한 도면이다. Figure 1 is a diagram showing a state in which an automated sealing device for gas production facilities is installed in a gas production facility according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 shows a part of an automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자동화 씰링 장치(100)는 가스생산설비(200)에서 누설이 발생한 부분을 씰링하는 장치로서, 상황실에서 누설 발생을 인지하고, 위치 정보를 전송하면 누설이 발생한 부분으로 이동하여 자동으로 씰링을 수행한다.1 and 2, the
이를 위해서 본 실시예에 따른 자동화 씰링 장치(100)는 상부 대차(112), 하부 대차(113), 지지 프레임(121), 씰링 로봇(150), 승강부재(125), 제어부(140)를 포함할 수 있다.To this end, the
가스생산설비(200)는 고온 고압으로 가스를 생산하는 설비로 이루어질 수 있으며, 가스생산설비(200)에는 도어 프레임(210)과 도어 프레임(210)에 결합된 도어(220)가 설치된다. The
가스생산설비(200)의 상부와 하부에는 각각 레일(235)이 설치되며, 레일(235)에는 상부 대차(112)와 하부 대차(113)가 결합될 수 있다. 상부 대차(112)와 하부 대차(113)는 가스생산설비의 높이 방향으로 이격되며, 상부 대차(112)는 상부에 설치된 레일(235)을 따라 이동하며 복수의 바퀴를 구비할 수 있다.
하부 대차(113)는 하부에 설치된 레일(235)을 따라 이동하며, 복수의 바퀴를 구비할 수 있다. 하부 대차(113)에는 전장 부품이 설치되는데, 하부 대차(113)에는 전원 장치(127), 유압 장치(126), 통신 모듈(128) 등이 설치될 수 있다. The
하부 대차(113)는 전기 모터 등에 의하여 자율주행으로 이동할 수 있으며, 상부 대차(112)는 동력을 갖지 않을 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상부 대차(112)와 하부 대차(113)에 주행모터가 설치될 수도 있다.The
지지 프레임(121)은 상부 대차(112)와 하부 대차(113)를 연결하여 지지하며, 가스생산설비(200)의 높이방향으로 이어져 형성된다. 지지 프레임(121)은 상부 대차(112)와 하부 대차(113)에 의하여 가스생산설비(200)에 대하여 이동할 수 있다. 지지 프레임(121)에는 씰링 로봇(150)의 이동을 안내하는 2개의 승강 레일(123)이 설치될 수 있으며, 승강 레일(123)은 지지 프레임(121)의 높이 방향으로 이어질 수 있다. The
하부 대차(113)에는 씰링 로봇(150)을 승강시키는 승강부재(125)가 설치되며, 승강부재(125)는 다단 유압 실린더로 이루어질 수 있다. 승강부재(125), 상부 대차(112), 하부 대차(113)에 의하여 씰링 로봇(150)이 수신된 누설 위치로 용이하게 이동할 수 있다.A lifting
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 씰링 로봇을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 노즐을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 장치의 씰링재 공급부를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 인식모듈과 도어에 설치된 마커를 나타낸 도면이다.Figure 3 is a perspective view showing a sealing robot of an automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a diagram showing a nozzle of an automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention. , FIG. 5 is a diagram showing the sealing material supply unit of the automated sealing device for gas production facilities according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing a marker recognition module and a marker installed on the door according to an embodiment of the present invention. .
도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 씰링 로봇(150)은 지지 프레임(121)에 결합되며 승강부재(125)에 의하여 지지 프레임(121)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.3 to 6, the sealing
씰링 로봇(150)은 바디부(151), 제1축 이송부재(153), 제2축 이송부재(156), 제3축 이송부재(157), 구동기(155), 노즐(171), 스크래퍼(172), 마커 인식모듈(MD), 가이드 롤러(152), 자석 지지부(154)를 포함할 수 있다.The sealing
바디부(151)는 사각틀 형상으로 이루어지고, 바디부(151)에는 제1축 이송부재(153), 제2축 이송부재(156), 제3축 이송부재(157)가 설치될 수 있다. 제1축 이송부재(153)는 y축 방향으로 이어져 형성되며, 노즐(171)을 y축 방향으로 이송한다. 제2축 이송부재(156)는 y축과 교차하는 z축 방향으로 이어져 형성되며 노즐(171)을 z축 방향으로 이송한다. 한편, 제3축 이송부재(157)는 y축 및 z축과 교차하는 x축 방향으로 노즐(171)을 이송한다.The
한편, 구동기(155)는 노즐(171)을 롤링(x축을 중심으로 회전) 및 피칭(y축을 중심으로 회전)시킬 수 있다. 구동기(155)는 제3축 이송부재(157)에 결합될 수 있으며, 노즐(171)을 지지한다. 이와 같이 본 실시예에 따른 노즐(171)은 제1축 이송부재(153), 제2축 이송부재(156), 제3축 이송부재(157) 및 구동기(155)에 의하여 용이하게 지정된 위치로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 자세로 씰링 작업을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 바디부(151)의 외측에는 복수의 가이드 롤러(152)가 설치된다. 가이드 롤러(152)는 승강 레일(123)과 맞닿아 회전하며, 씰링 로봇(150)의 승강을 안내한다. 바디부(151)에는 6개의 가이드 롤러(152)가 설치될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, a plurality of
바디부(151)에서 도어 프레임(210)을 향하는 부분에는 복수의 자석 지지부(154)가 설치된다. 자석 지지부(154)는 전자석을 포함하며, 자기력에 의하여 도어 프레임에 부착될 수 있다. 씰링 로봇(150)이 누설 위치로 이동하면 자석 지지부(154)가 도어 프레임(210)에 부착되어 바디부(151)가 움직이는 것을 방지하고 노즐(171)만 이동하여 안정적인 씰링 작업을 수행할 수 있다.A plurality of
구동기(155)에는 노즐(171)과 마커 인식모듈(MD)이 설치된다. 마커 인식모듈(MD)은 도어(220)에 설치된 마커(250)를 인식하여 정보를 제어부(140)로 전달한다. 마커 인식모듈(MD)은 카메라(177)와 레이저 스캐너(174)를 포함할 수 있다. 카메라(177)는 씰링 위치로 이동하여 마커(250)를 촬영하여 이미지 정보를 제어부로 전송한다. 카메라(177)는 비전 카메라로 이루어질 수 있으며, 3차원 뎁스 카메라로 이루어질 수도 있다.A
도 6에 도시된 바와 같이, 도어(220)에는 다양한 종류의 마커(250)가 설치되는데, 마커(250)는 다양한 색상으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 3X3셀로 이루어질 수 있으며, 각 셀의 색상 및 형태 변화를 통해서 위치 좌표를 지정할 수 있다. As shown in Figure 6, various types of
제어부(140)는 마커 인식모듈(MD)에서 전달된 정보를 바탕으로 노즐(171)의 위치를 보정한다. 제어부는 카메라(177)에서 전달된 영상 정보에서 영상 전처리 및 영상 내 좌표 추출을 통하여 객체를 배경과 구분하고, 객체의 중심과 영상 중심에 대한 오차를 계산하여 오차가 감소하는 방향으로 카메라를 이동하며, 이동 후 오차의 픽셀값이 기 설정된 기준 이상이면 다시 오차를 감소시키는 방향으로 로봇을 이동시키고, 오차의 픽셀값이 기 설정된 기준 이하면 정밀 깊이값 측정을 위하여 레이저 스캐너(174)를 마커 방향으로 이동한다. The
레이저 스캐너(174)는 이동하면서 마커(250)의 제1 변을 측정하고, 마커(250)의 꼭지점에서 제1 변과 교차하는 방향으로 이동하면서 마커(250)의 제2 변을 측정하며, 제1 변과 제2 변을 이용하여 서로 대각 방향에 위치하는 꼭지점을 도출한다. 또한, 레이저 스캐너(174)는 대각 위치의 꼭지점과 상기 레이저 스캐너 사이의 거리를 측정한다. 제어부(140)는 레이저 스캐너(174)에서 전달된 정보를 바탕으로 도어(220)와 레이저 스캐너(174)의 수직 각도와 수평 각도를 도출할 수 있다.The
또한, 카메라(177)는 3차원 뎁스 카메라로 이루어질 수 있는데, 제어부(140)는 3차원 뎁스 카메라(177)로부터 정보를 수신하여 가스생산설비(200)의 도어(220)와 카메라(177)의 경사각을 도출할 수 있다.In addition, the
카메라(177)와 레이저 스캐너(174)는 틸팅축(142)에 결합되며, 틸팅축(142)은 틸팅 모터(143)에 의하여 회전할 수 있다. 이에 따라 카메라(177)와 레이저 스캐너(174)는 틸팅 모터(143)에 의하여 y축과 평행한 축을 중심으로 노즐 프레임(158)에 대하여 회전할 수 있다.The
노즐(171)은 노즐 프레임(158)에 노즐 홀더(178)를 매개로 고정되며, 노즐 홀더(178)는 관 형상으로 이루어져 노즐(171)을 지지한다. 노즐 홀더(178)는 길이방향 외측에서 중앙으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가하도록 형성될 수 있다. 노즐 홀더(178)는 초탄성체로 이루어질 수 있는데, 이에 따라 씰링 작업 시에 노즐 홀더(178)의 탄성 변화를 유도하여 노즐(171)이 틸팅될 수 있으며, 노즐(171)에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 정밀한 위치 설정이 가능하다.The
노즐(171)은 길게 이어진 관 형상으로 이루어지며, 노즐(171)에는 씰링재가 저장되는 노즐 용기(176)가 형성되고, 1회 토출될 양만큼 씰링재가 노즐 용기(176)로 공급될 수 있다. 노즐 용기(176)에는 씰링할 부위의 길이에 따라 상이한 양의 씰링재가 공급될 수 있다. 씰링재는 몰타르로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The
노즐(171)에는 압력조절기기가 연결되고, 제어부(140)는 압력조절기를 이용하여 노즐(171) 내부 공기압 계통에 압력을 인가하고, 실시간 압력 측정을 통해 공기압 계통의 압력 변화 감지 시에 씰링재가 외부로 토출되는 시점을 인지하고, 노즐(171)을 이동시킬 수 있다. 노즐(171)은 제1축 이송부재와 제2축 이송부재에 의하여 기 설정된 경로로 이동할 수 있다.A pressure regulator is connected to the
노즐(171)에는 씰링재를 가압하는 스크래퍼(172)가 설치되는데, 스크래퍼(172)는 노즐(171)에 지지대(173)를 매개로 고정되며, 볼 형태로 이루어질 수 있다. 스크래퍼(172)는 노즐(171)의 옆에 위치하며, 토출된 씰링재를 가압하여 누설 부위에 고정되도록 한다.A
노즐(171)에는 힘센서(179)가 설치되는데, 힘센서(179)는 노즐(171)에 작용하는 힘의 변화를 검출한다. 제어부(140)는 노즐(171)에 작용하는 힘의 변화 정보를 수신하여 위치 좌표 보정을 수행할 수 있다.A
제어부(140)는 수신된 지령과 마커 인식모듈(MD)에서 전달된 정보를 바탕으로 씰링 경로를 설정하며, 힘의 변화 정보를 수신하고 노즐(171)의 위치 위치를 보정하면서 씰링 경로를 따라 노즐(171)을 이동시킬 수 있다.The
노즐(171)이 모서리, 돌기 등과 맞닿으면 노즐(171)에 작용하는 힘의 변화가 발생하며, 이러한 힘의 변화로 측정된 위치 정보와 기 설정된 경로 정보가 일치하지 않는 경우에는 힘의 변화로 측정된 위치 정보를 이용하여 노즐(171)의 위치 정보를 보정할 수 있다.When the
한편, 씰링 로봇(150)에는 도 5에 도시된 바와 같이 씰링재 공급부(180)가 설치될 수 있다. 씰링재 공급부(180)는 전자 주사 방식으로 씰링재를 노즐(171)로 공급한다. 씰링재 공급부(180)는 씰링재가 저장되는 가압 탱크(181)와 가압 탱크(181) 내에 이동 가능하게 설치된 피스톤(182)과 가압 탱크(181)의 길이방향으로 이어지며 피스톤(182)과 결합된 리드 스크류(185)와 리드 스크류(185)와 결합되며 가압 탱크(181)의 상부에 고정된 이송 너트(186)와 이송 너트(186)에 결합된 구동 벨트(184), 구동 벨트(184)와 연결된 주입 모터(183)를 포함할 수 있다. Meanwhile, a sealing
주입 모터(183)의 회전으로 리드 스크류가 이송 너트(186)에 대하여 회전하면서 이동하면서 피스톤(182)을 하강시켜서 씰링재를 노즐로 공급할 수 있다. 씰링재 공급부(180)는 토출된 분량만큼의 씰링재를 노즐(171)로 공급할 수 있으며, 노즐(171)에 씰링재가 저장되지 않고 씰링재 공급부에서 가압되어 노즐을 통해서 토출될 수도 있다. 씰링재가 노즐(171)에 저장되는 경우에는 노즐(171) 내부에 음압이 형성되어 노즐(171)로 씰링재가 공급되고, 씰링재는 노즐 용기(176)에 임시적으로 수용될 수 있다. As the
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 가스생산설비 자동화 씰링 장치(100)는 가스생산설비의 상하에 배치된 레일(235)을 이용하여 누설된 지점으로 용이하고 신속하게 이동할 수 있으며, 지지 프레임(121)을 따라 씰링 로봇(150)이 승강하여 안정적으로 상승 또는 하강할 수 있다.As described above, according to this embodiment, the gas production facility automated
또한, 가스생산설비(200)에 설치된 마커(250)를 인식하고 위치를 보정하여 정확한 위치로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 노즐(171)에 고정된 스크래퍼(172)를 이용하고 씰링재를 신속하게 가압하고, 노즐(171)에 작용하는 힘을 이용하여 힘-위치 제어를 수행하고 정확한 위치에 씰링 작업을 수행할 수 있다.In addition, not only can the
또한, 가이드 롤러(152)와 자석 지지부(154)를 구비하여 씰링 로봇(150)이 흔들리지 않고 안정적으로 지지된 상태에서 노즐의 자세를 제어하고 씰링 작업을 수행할 수 있다.In addition, by providing a
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비의 자동화 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a method for automating gas production equipment according to an embodiment of the present invention will be described.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 7 is a flowchart for explaining an automated sealing method for gas production equipment according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 가스생산설비 자동화 씰링 방법은 지령 수신 단계(S101), 이동 단계(S102), 씰링재 충전 단계(S103), 마커 인식 단계(S104), 위치 보정 단계(S105), 씰링재 도포 단계(S106)를 포함할 수 있다.3 to 7, the automated sealing method for gas production facilities according to this embodiment includes a command reception step (S101), a movement step (S102), a sealing material filling step (S103), a marker recognition step (S104), It may include a position correction step (S105) and a sealing material application step (S106).
지령 수신 단계(S101)는 통신 모듈(128)을 이용하여 누설 위치 정보를 수신한다. 상황실에서는 가스생산설비(200)에서 발생된 누설 정보를 수집하며, 누설이 발생된 것으로 판단되면, 누설 위치 정보를 자동화 씰링 장치(100)로 전송하고, 통신 모듈(128)은 누설 정보를 수신한다. In the command reception step (S101), leakage location information is received using the
이동 단계(S102)는 가스생산설비(200)의 상부에 설치된 레일(235) 하부에 설치된 레일(235)을 따라 상부 대차(112)와 하부 대차(113)를 이동시킨다. 상부 대차(112)와 하부 대차(113)는 지지 프레임(121)에 의하여 연결된 상태로 이동하며, 수신된 위치 좌표로 이동할 수 있다.In the moving step (S102), the
이동 단계(S102)는 승강부재(125)를 이용하여 씰링 로봇(150)을 상하방향으로 이동시키되, 누설이 발생한 위치 좌표로 이동시킬 수 있다. 이동 단계(S102)는 다단 유압 실린더로 이루어진 승강부재(125)를 이용하여 씰링 로봇(150)을 이동시킬 수 있다.In the moving step (S102), the sealing
이동 단계(S102)는 씰링 로봇(150)에 설치된 자석 지지부(154)를 가스생산설비(200)의 도어 프레임(210)에 자기력으로 고정할 수 있다. 이동 단계(S102)는 씰링 로봇(150)이 기 설정된 높이로 이동한 후에 전자석을 포함하는 자석 지지부(154)에 자기력을 형성하여 자석 지지부(154)를 도어 프레임(210)에 고정할 수 있다.In the moving step (S102), the
씰링재 충전 단계(S103)는 씰링재 공급부(180)를 이용하여 노즐(171)에 형성된 노즐 용기(176)로 씰링재를 공급한다. 씰링재 충전 단계(S103)는 누설 부위의 길이를 고려하여 1회 토출될 분량의 씰링재를 공급할 수 있다. 씰링재가 노즐 용기(176)에 저장되지 않고 씰링재 공급부(180)에 의하여 직접 토출되는 경우에는 씰링재 충전 단계가 생략될 수도 있다.In the sealing material filling step (S103), the sealing material is supplied to the
마커 인식 단계(S104)는 마커 인식모듈(MD)을 이용하여 가스생산설비(200)에 설치된 마커(250)를 인식한다. 마커 인식 단계(S104)는 카메라(177)와 레이저 스캐너(174)를 이용하여 가스생산설비(200)의 도어에 설치된 마커(250)를 촬영한다. In the marker recognition step (S104), the
위치 보정 단계(S105)는 마커 인식 단계(S104)에서 전달된 정보를 바탕으로 노즐(171)의 위치를 보정한다. 위치 보정 단계(S105)는 마커 인식 단계(S104)에서 인식된 마커(250)를 통해서 노즐(171)의 현재 위치를 파악하고, 기 설정된 위치와 일치하는지 여부를 판단하며, 기 설정된 위치와 마커(250)를 통해서 도출된 위치가 일치하지 않는 경우에는 노즐을 이동시켜서 위치를 보정한다.The position correction step (S105) corrects the position of the
위치 보정 단계(S105)는 카메라(177)에서 전달된 영상 정보에서 영상 전처리 및 영상 내 좌표 추출을 통하여 객체를 배경과 구분하고, 객체의 중심과 영상 중심에 대한 오차를 계산하여 오차가 감소하는 방향으로 카메라(177)를 이동하며, 이동 후 오차의 픽셀값이 기 설정된 값 이상이면 다시 오차를 감소시키는 방향으로 로봇을 이동시키고, 오차 픽셀값이 기 설정된 값 이하면 정밀 깊이를 측정하기 위하여 레이저 스캐너(174)를 마커(250) 방향으로 이동한다.In the position correction step (S105), the object is distinguished from the background through image preprocessing and coordinate extraction in the image from the image information transmitted from the
또한, 위치 보정 단계(S105)는 레이저 스캐너(174)를 이동시켜서 마커(250)의 한 변을 측정하고, 꼭지점에서 다시 하강시키면서 다른 변을 측정하며, 서로 대각 위치의 꼭지점과의 레이저 스캐너(174)의 거리를 측정한다. 위치 보정 단계(S105)는 레이저 스캐너(174)에서 전달된 정보를 바탕으로 도어(220)와 레이저 스캐너(174)의 수직 각도와 수평 각도를 도출할 수 있다. In addition, in the position correction step (S105), one side of the
또한, 마커 인식 단계(S104)는 3차원 뎁스 카메라를 이용하여 마커를 촬영하고, 위치 보정 단계(S105)는 가스생산설비(200)의 도어(220)와 노즐(171)의 경사각을 도출할 수 있다.In addition, the marker recognition step (S104) photographs the marker using a 3D depth camera, and the position correction step (S105) can derive the inclination angle of the
씰링재 도포 단계(S106)는 씰링 로봇(150)에 설치된 제1축 이송부재(153), 제2축 이송부재(156), 제3축 이송부재(157)를 이용하여 노즐(171)을 이동시키면서 씰링재를 토출한다. 또한, 씰링재 도포 단계(S106)는 구동기를 이용하여 노즐(171)을 롤링(x축을 중심으로 회전) 및 피칭(y축을 중심으로 회전)시키면서 씰링재를 도포할 수 있다.In the sealing material application step (S106), the
씰링재 도포 단계(S106)는 노즐(171)에 부착된 스크래퍼(172)를 이용하여 토출된 씰링재를 가압하면서 씰링을 수행할 수 있으며, 노즐(171)에 설치된 힘센서에서 전달된 힘의 변화 정보를 수신하여 위치 보정을 수행할 수 있다. 노즐(171)이 모서리, 돌기 등과 맞닿으면 노즐(171)에 작용하는 힘의 변화가 발생하며, 이러한 힘의 변화로 측정된 위치 정보와 기 설정된 경로 정보가 일치하지 않는 경우에는 힘의 변화로 측정된 위치 정보를 이용하여 노즐(171)의 위치 정보를 보정할 수 있다.In the sealing material application step (S106), sealing can be performed by pressurizing the discharged sealing material using the
씰링재 도포 단계(S106)는 압력조절기를 이용하여 노즐(171) 내부 공기압 계통에 압력을 인가하고, 실시간 압력 측정을 통해 공기압 계통의 압력 변화 감지 시에 씰링재가 외부로 토출되는 시점을 인지하고, 노즐(171)을 이동시킬 수 있다.In the sealing material application step (S106), pressure is applied to the pneumatic system inside the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete or add components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and this will also be included within the scope of rights of the present invention.
100: 자동화 씰링 장치
112: 상부 대차
113: 하부 대차
121: 지지 프레임
123: 승강 레일
125: 승강부재
126: 유압 장치
127: 전원 장치
128: 통신 모듈
140: 제어부
142: 틸팅축
143: 틸팅 모터
150: 씰링 로봇
151: 바디부
152: 가이드 롤러
153: 제1축 이송부재
154: 자석 지지부
155: 구동기
156: 제2축 이송부재
157: 제3축 이송부재
171: 노즐
172: 스크래퍼
173: 지지대
174: 레이저 스캐너
176: 노즐 용기
177: 카메라
178: 노즐 홀더
179: 힘센서
180: 씰링재 공급부
181: 가압 탱크
182: 피스톤
183: 주입 모터
184: 구동 벨트
185: 리드 스크류
186: 이송 너트
200: 가스생산설비
210: 도어 프레임
220: 도어
235: 레일
250: 마커100: Automated sealing device
112: Upper bogie
113: Lower bogie
121: support frame
123: Elevating rail
125: Elevating member
126: Hydraulic device
127: power supply
128: communication module
140: control unit
142: Tilting axis
143: Tilting motor
150: Sealing robot
151: Body part
152: Guide roller
153: 1st axis transfer member
154: Magnetic support
155: actuator
156: 2nd axis transfer member
157: Third axis transfer member
171: nozzle
172: scraper
173: support
174: Laser scanner
176: nozzle container
177: Camera
178: nozzle holder
179: Force sensor
180: Sealing material supply unit
181: Pressurized tank
182: Piston
183: injection motor
184: Drive belt
185: lead screw
186: transfer nut
200: Gas production equipment
210: door frame
220: door
235: rail
250: marker
Claims (20)
상기 가스생산설비의 상부에 설치된 레일을 따라 이동하는 상부 대차와 하부에 설치된 레일을 따라 이동하는 하부 대차;
상기 상부 대차와 상기 하부 대차를 연결하는 지지 프레임;
상기 지지 프레임을 따라 승강 가능하게 설치된 씰링 로봇; 및
상기 씰링 로봇을 상하방향으로 이동시키는 승강부재;
를 포함하고,
상기 씰링 로봇은 씰링부재를 토출하는 노즐, 상기 노즐을 제1 방향으로 이동시키는 제1축 이송부재, 상기 노즐을 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동시키는 제2축 이송부재, 상기 노즐을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 제3축 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.In the gas production facility automated sealing device that seals the leaked portion of the gas production facility,
An upper bogie moving along a rail installed at the top of the gas production facility and a lower bogie moving along a rail installed at the bottom of the gas production facility;
a support frame connecting the upper bogie and the lower bogie;
A sealing robot installed to be able to ascend and descend along the support frame; and
a lifting member that moves the sealing robot in an upward and downward direction;
Including,
The sealing robot includes a nozzle that discharges a sealing member, a first axis transfer member that moves the nozzle in a first direction, a second axis transfer member that moves the nozzle in a second direction intersecting the first direction, and the nozzle. An automated sealing device for gas production facilities, comprising a third axis transfer member that moves in a direction intersecting the first direction and the second direction.
상기 제3축 이송부재에 부착되어 상기 노즐을 롤링 및 피칭시키는 구동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to claim 1,
An automated sealing device for gas production facilities, further comprising a driver attached to the third axis transfer member to roll and pitch the nozzle.
상기 노즐에는 상기 노즐에 작용하는 힘을 측정하는 힘센서가 설치되며,
상기 가스생산설비 자동화 씰링 장치는 상기 노즐에 작용하는 힘의 변화 정보를 수신하여 위치 보정을 수행하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to clause 2,
A force sensor is installed in the nozzle to measure the force acting on the nozzle,
The automated sealing device for gas production facilities further includes a control unit that receives information on changes in force acting on the nozzle and performs position correction.
상기 노즐에는 상기 노즐에서 토출된 씰링재를 가압하는 스크래퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to clause 3,
An automated sealing device for gas production facilities, characterized in that a scraper is installed in the nozzle to pressurize the sealing material discharged from the nozzle.
상기 씰링 로봇에는 상기 가스생산설비에 설치된 마커를 인식하는 마커 인식모듈이 설치되고, 상기 가스생산설비 자동화 씰링 장치는 상기 마커 인식모듈에서 전달된 정보를 바탕으로 상기 노즐의 위치를 보정하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.
According to claim 1,
The sealing robot is installed with a marker recognition module that recognizes the marker installed in the gas production facility, and the gas production facility automated sealing device further includes a control unit that corrects the position of the nozzle based on the information transmitted from the marker recognition module. An automated sealing device for gas production facilities, comprising:
상기 씰링 로봇은 상기 제1축 이송부재, 상기 제2축 이송부재, 상기 제3축 이송부재를 지지하는 바디부, 상기 바디부의 후방으로 돌출되어 상기 지지 프레임에 설치된 승강 레일과 맞닿아 회전하는 가이드 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to claim 1,
The sealing robot includes a body part supporting the first axis transport member, the second axis transport member, and the third axis transport member, and a guide that protrudes from the rear of the body part and rotates in contact with a lifting rail installed on the support frame. An automated sealing device for gas production facilities, further comprising a roller.
상기 씰링 로봇은 자기력에 의하여 상기 가스생산설비의 도어 프레임에 부착되는 복수의 자석 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to claim 1,
The sealing robot is an automated sealing device for gas production facilities, characterized in that it includes a plurality of magnetic supports attached to the door frame of the gas production facility by magnetic force.
상기 노즐에는 상기 노즐을 지지하는 노즐 홀더가 설치되고, 상기 노즐 홀더는 초탄성체(Hyperelastic Material)로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to claim 1,
An automated sealing device for gas production facilities, wherein a nozzle holder supporting the nozzle is installed on the nozzle, and the nozzle holder is made of a hyperelastic material.
상기 마커 인식 모듈은 카메라와 레이저 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to clause 5,
The marker recognition module is an automated sealing device for gas production facilities, characterized in that it includes a camera and a laser scanner.
상기 카메라는 3차원 뎁스 카메라로 이루어지고, 상기 제어부는 상기 3차원 뎁스 카메라로부터 정보를 수신하여 상기 가스생산설비의 도어와 상기 씰링 로봇의 경사각을 도출하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to clause 9,
The camera is comprised of a 3D depth camera, and the control unit receives information from the 3D depth camera to derive an inclination angle of the door of the gas production facility and the sealing robot. An automated sealing device for gas production facilities.
상기 레이저 스캐너는 이동하면서 상기 마커의 제1 변을 측정하고, 상기 마의 꼭지점에서 상기 제1 변과 교차하는 방향으로 이동하면서 상기 마커의 제2 변을 측정하여, 서로 대각방향에 위치하는 꼭지점을 도출하고, 대각 위치의 꼭지점과 상기 레이저 스캐너 사이의 거리를 측정하며,
상기 제어부는 상기 레이저 스캐너에서 전달된 정보를 바탕으로 상기 가스생산설비의 도어와 상기 레이저 스캐너의 수직 각도와 수평 각도를 도출하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비 자동화 씰링 장치.According to clause 9,
The laser scanner measures the first side of the marker while moving, and measures the second side of the marker while moving in a direction that intersects the first side at the vertex of the marker, thereby deriving vertices located diagonally from each other. and measure the distance between the diagonal vertex and the laser scanner,
An automated sealing device for a gas production facility, wherein the control unit derives vertical angles and horizontal angles of the door of the gas production facility and the laser scanner based on information transmitted from the laser scanner.
가스생산설비의 상부에 설치된 레일 하부에 설치된 레일을 따라 상부 대차와 하부 대차를 이동시키며, 승강부재를 이용하여 씰링 로봇을 상하방향으로 이동시키는 이동 단계; 및
씰링 로봇에 설치된 제1축 이송부재, 제2축 이송부재, 제3축 이송부재를 이용하여 노즐을 이동시키면서 씰링재를 토출하는 씰링재 도포 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.A command receiving step of receiving leakage location information;
A moving step of moving the upper bogie and the lower bogie along the rail installed below the rail installed at the top of the gas production facility, and moving the sealing robot in the vertical direction using a lifting member; and
A sealing material application step of discharging the sealing material while moving the nozzle using a first-axis transfer member, a second-axis transfer member, and a third-axis transfer member installed on the sealing robot;
An automated sealing method for gas production equipment, comprising:
상기 씰링재 도포 단계는 상기 제3축 이송부재에 부착되어 상기 노즐을 롤링 및 피칭시키는 구동기를 이용하여 상기 노즐을 틸팅시키는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 12,
The sealing material application step is an automated sealing method for gas production equipment, characterized in that the nozzle is tilted using a driver attached to the third axis transfer member to roll and pitch the nozzle.
상기 씰링재 도포 단계는 상기 노즐에는 설치된 힘센서에서 전달된 힘의 변화 정보를 수신하여 위치 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 12,
The sealing material application step is an automated sealing method for gas production facilities, characterized in that position correction is performed by receiving information on change in force transmitted from a force sensor installed in the nozzle.
상기 씰링재 도포 단계는 상기 노즐에 부착된 스크래퍼를 이용하여 토출된 씰링재를 가압하면서 씰링하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 14,
The sealing material application step is an automated sealing method for gas production equipment, characterized in that the discharged sealing material is pressed and sealed using a scraper attached to the nozzle.
상기 가스생산설비에 설치된 마커를 인식하는 마커 인식 단계, 상기 마커 인식 단계에서 전달된 정보를 바탕으로 상기 노즐의 위치를 보정하는 위치 보정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 12,
An automated sealing method for a gas production facility, further comprising a marker recognition step of recognizing a marker installed in the gas production facility, and a position correction step of correcting the position of the nozzle based on the information transmitted in the marker recognition step. .
상기 마커 인식 단계는 레이저 스캐너를 이용하여 상기 마커의 꼭지점을 도출하고, 꼭지점들과 상기 레이저 스캐너의 거리를 측정하여 상기 도어와 상기 씰링 로봇의 수직 각도와 수평 각도를 도출하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 16,
In the marker recognition step, the vertices of the marker are derived using a laser scanner, and the distance between the vertices and the laser scanner is measured to derive the vertical and horizontal angles of the door and the sealing robot. Gas production Automated sealing method for equipment.
상기 마커 인식 단계는 3차원 뎁스 카메라를 이용하여 상기 마커를 촬영하고 상기 위치 보정 단계는 상기 가스생산설비의 도어와 상기 노즐의 경사각을 도출하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.
According to claim 16,
The marker recognition step is to photograph the marker using a 3D depth camera, and the position correction step is to derive the inclination angle of the door of the gas production facility and the nozzle. An automated sealing method for a gas production facility, characterized in that.
상기 이동 단계는 상기 씰링 로봇에 설치된 자석 지지부를 상기 가스생산설비의 도어 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 12,
The moving step is an automated sealing method of a gas production facility, characterized in that the magnet support installed on the sealing robot is fixed to the door frame of the gas production facility.
상기 씰링재 도포 단계는 압력조절기를 이용하여 노즐 내부 공기압 계통에 압력을 인가하고, 실시간 압력 측정을 통해 공기압 계통의 압력 변화 감지 시에 씰링재가 외부로 토출되는 시점을 인지하고, 노즐을 이동시키는 것을 특징으로 하는 가스생산설비의 자동화 씰링 방법.According to claim 12,
The sealing material application step applies pressure to the pneumatic system inside the nozzle using a pressure regulator, recognizes the point in time when the sealing material is discharged to the outside when a pressure change in the pneumatic system is detected through real-time pressure measurement, and moves the nozzle. An automated sealing method for gas production facilities.
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- 2023-08-08 KR KR1020230103556A patent/KR20240021128A/en unknown
Patent Citations (1)
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KR100215200B1 (en) | 1996-07-31 | 1999-08-16 | 전주범 | Capstan servo circuit of digital vcr |
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