KR101281288B1 - Robot for inspecting pipe - Google Patents

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KR101281288B1
KR101281288B1 KR1020110099730A KR20110099730A KR101281288B1 KR 101281288 B1 KR101281288 B1 KR 101281288B1 KR 1020110099730 A KR1020110099730 A KR 1020110099730A KR 20110099730 A KR20110099730 A KR 20110099730A KR 101281288 B1 KR101281288 B1 KR 101281288B1
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Abstract

본 발명에 따른 배관탐상로봇은, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관탐상로봇은, 배관 내에 배치되어 이동되도록 구성되는 본체; 상기 본체가 자기부상되도록 상기 본체에 구성되는 자력수단; 및 상기 본체에 장착된 탐상수단;을 구비하는 제1 바디부를 포함한다.Pipe inspection robot according to the present invention, the pipe inspection robot according to a preferred embodiment of the present invention in order to achieve the above object, the main body is arranged to move in the pipe; Magnetic means configured on the body such that the body is magnetically injured; And a flaw detection means mounted to the main body.

Description

배관탐상로봇{Robot for inspecting pipe}Robot for inspecting pipe

본 발명은 탐상로봇으로서, 배관의 내부를 탐상하는 배관탐상로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a flaw detection robot for flaw detection inside the pipe as a flaw detection robot.

산업 기반 시설에서 쓰이는 여러가지 종류의 배관에는 시간이 경과함에 따라서 열화, 부식 및 침전 현상이 일어난다. 이는 배관 안을 흐르는 유체의 흐름을 저하시키고, 기능 이상을 유발시켜 때로는 사고와 이어지기도 한다.Various types of piping used in industrial infrastructures are subject to deterioration, corrosion and sedimentation over time. This lowers the flow of fluid through the pipe, causing malfunctions and sometimes leading to accidents.

즉, 화학물질로 인하여 배관의 부식이 진행되기도 하고, 배관 내부에 많은 이물질들이 쌓여 유량의 흐름을 저해하기도 한다.In other words, the corrosion of the pipe proceeds due to chemicals, and many foreign matters accumulate inside the pipe to hinder the flow of the flow rate.

그러나, 실질적으로 철판으로 만들어진 배관의 내부를 들여다 볼 수 없기 때문에 어느 장소에서 얼마만큼의 이물질이 쌓여 있는지는 알 수 없는 상황이다.
However, since it is impossible to look into the inside of the pipe substantially made of iron plate, it is not known how much foreign matter is accumulated in which place.

일례로서, 철강 산업을 포함한 중화학 플랜트의 경우 각종 가스 배관을 포함한 연, 원료 배관이 플랜트내 곳곳에 운용되어지고 있는데, 상술된 사고를 방지하기 위해 배관의 안전하고 지속적인 사용을 위하여 정기적으로 검사 및 유지보수 작업이 이루어지고 있는 실정이다.
For example, in the heavy and chemical plants including the steel industry, soft and raw material pipes including various gas pipes are being operated in various places in the plant.In order to prevent the above-mentioned accidents, the inspection and maintenance are carried out regularly for the safe and continuous use of the pipes. Repair work is being done.

그러나, 인력에 의존한 유지보수 작업은 작업자의 안전사고와 직결될 수 있고, 많은 시간과 비용이 들어가고 있는 실정이다.However, maintenance work dependent on manpower can be directly connected to the safety accident of the worker, and a lot of time and money are required.

이를 위하여 국내외 기관들은 로봇을 이용한 배관탐상장치를 개발하고 있다.To this end, domestic and foreign institutions are developing pipe inspection equipment using robots.

대한민국 특허등록 제10-0392816호Republic of Korea Patent Registration No. 10-0392816

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배관 내를 원활하게 주행할 수 있는 배관탐상로봇을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a pipe flaw detection robot that can run smoothly in the pipe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관탐상로봇은, 배관 내에 배치되어 이동되도록 구성되는 본체; 상기 본체가 자기력에 의해 상기 배관의 내면에 접하거나 자기부상되도록, 상기 본체에 설치되는 자력수단; 및 상기 본체에 장착된 탐상수단;을 구비하는 제1 바디부를 포함한다.In order to achieve the above object, a pipe flaw detection robot according to a preferred embodiment of the present invention includes a main body configured to be moved in a pipe; Magnetic means installed in the main body such that the main body is in contact with or internally injured by the magnetic force; And a flaw detection means mounted to the main body.

이때, 상기 본체의 전부에 상기 탐상수단이 설치되고, 후부에 상기 탐상수단 및 자력수단과 전기적으로 연계되는 충전부재가 내장되며, 상기 자력수단은, 코어부재; 및 상기 코어부재를 감싸는 아마튜어 코일;을 구비하는 전자석이며, 상기 본체의 전부와 후부 사이에 설치될 수 있다.At this time, the flaw detection means is installed in all of the main body, and a charging member electrically connected to the flaw detection means and the magnetic force means is built in the rear part, and the magnetic force means includes: a core member; And an armature coil surrounding the core member, and may be installed between the whole and the rear of the main body.

또한, 상기 자력수단은 상기 본체에서 상하좌우 방향 중 적어도 세 개의 방향에 각각 설치된 것이 바람직하다.
In addition, the magnetic means is preferably installed in at least three directions of the up, down, left and right directions in the main body.

그리고, 상기 본체는 상기 배관의 내벽으로부터 거리를 측정하는 거리측정센서;를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the main body is preferably provided with a distance measuring sensor for measuring the distance from the inner wall of the pipe.

또한, 본 발명은 상기 본체가 상기 배관의 내벽으로부터 이격되어 지지되면서 상기 배관을 따라 이동가능하도록 구성되는 이동수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention preferably further comprises a moving means configured to be movable along the pipe while the main body is supported and spaced apart from the inner wall of the pipe.

이때, 상기 이동수단은, 상기 본체로부터 상하좌우 방향으로 각각 연장된 수직지지바; 상기 배관과 나란하도록 상기 수직지지바에 장착된 수평지지바; 상기 수평지지바에 장착된 적어도 하나 이상의 이동바퀴; 및 상기 수평지지바에 설치되어 상기 이동바퀴를 회전구동시키는 모터;를 구비하는 것이 바람직하다.At this time, the moving means, the vertical support bars respectively extending in the vertical direction from the main body; A horizontal support bar mounted to the vertical support bar to be parallel to the pipe; At least one moving wheel mounted on the horizontal support bar; And a motor installed on the horizontal support bar to rotate the moving wheel.

나아가, 상기 이동수단은 상기 본체의 후부에 장착된 추진부재;를 더 구비할 수 있다.Furthermore, the moving means may further include a pushing member mounted to the rear of the main body.

그리고, 상기 탐상수단은 상기 본체에 설치된 영상카메라 및 조명부재;를 구비하는 것이 바람직하다.
In addition, the flaw detection means is preferably provided with a video camera and a lighting member installed on the main body.

한편, 본 발명은 상기 제1 바디부의 후단에 연결되는 적어도 하나 이상의 후단바디부;를 더 포함하며, 상기 후단바디부는 전력배분수단 및 제어수단 중 적어도 하나를 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present invention further comprises at least one or more rear end body portion connected to the rear end of the first body portion, wherein the rear end body portion is preferably provided with at least one of the power distribution means and control means.

여기에서, 상기 제1 바디부와 후단바디부의 연결, 또는 상기 후단바디부들의 연결은, 2자유도 이상의 동작이 가능한 링크로 이루어진 것이 바람직하다.Here, the connection of the first body portion and the rear end body portion, or the connection of the rear end body portion, is preferably made of a link that can operate more than two degrees of freedom.

본 발명에 따른 배관탐상로봇은, 자력수단 즉 전자석을 이용하여 전자기장을 발생시켜 배관의 내벽, 상면을 주행하고 이뿐만 아니라 자기부상의 원리를 이용하여 배관 내에서 부상하여 주행함으로써, 배관 내부의 슬러지 또는 이물질 등을 피해서 주행할 수 있으며, 나아가 수직배관과 같이 배관의 형태나 배관의 크기에 관계없이 원활하게 주행할 수 있는 효과를 가진다. 이에 따라 배관 내부를 효율적으로 탐상할 수 있다.The pipe inspection robot according to the present invention generates magnetic fields by using magnetic force means, that is, electromagnets, to drive the inner wall and the upper surface of the pipe, as well as to float and run in the pipe using the principle of magnetic levitation. Or it can run to avoid the foreign matter, and further has the effect that can run smoothly regardless of the shape of the pipe or the size of the pipe, such as a vertical pipe. As a result, the inside of the pipe can be efficiently inspected.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관탐상로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 배관탐상로봇의 제1 바디부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1의 배관탐상로봇이 굴곡된 배관을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.
도 6은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 하면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.
도 7은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 측면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.
도 8은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 상면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.
도 9 및 도 10은 도 1의 배관탐상로봇이 배관 내에서 자기부상하면서 배관 내의 유체의 흐름에 의해 이동하는 것을 나타낸 도이다.
도 11은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 수직면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.
도 12는 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 측상면을 따라 이동하는 것을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a pipe inspection robot according to a preferred embodiment of the present invention.
2 to 4 is a perspective view showing a first body portion of the pipe inspection robot of FIG.
5 is a view showing that the pipe inspection robot of FIG. 1 moves along a curved pipe.
6 is a view showing that the pipe inspection robot of FIG. 1 moves along a lower surface of the pipe.
FIG. 7 is a diagram illustrating a pipe inspection robot of FIG. 1 moving along a side of a pipe.
FIG. 8 is a diagram illustrating a pipe inspection robot of FIG. 1 moving along an upper surface of a pipe.
9 and 10 are views showing the pipe inspection robot of FIG. 1 moves by the flow of fluid in the pipe while magnetically floating in the pipe.
FIG. 11 is a diagram illustrating a pipe inspection robot of FIG. 1 moving along a vertical plane of the pipe.
12 is a perspective view showing that the pipe inspection robot of FIG. 1 moves along a side surface of the pipe.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관탐상로봇을 나타낸 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 도 1의 배관탐상로봇의 제1 바디부를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 1의 배관탐상로봇이 굴곡된 배관을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.1 is a perspective view showing a pipe inspection robot according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 2 to 4 is a perspective view showing a first body of the pipe inspection robot of Figure 1, Figure 5 is a pipe inspection robot of Figure 1 The figure shows the movement along a curved pipe.

도면을 참조하면, 본 발명의 제1 바디부(10)는 배관(1) 내에 배치되는 본체(40), 및 상기 본체(40)에 구성되는 자력수단(50), 이동수단(70), 탐상수단(60)을 포함한다.Referring to the drawings, the first body portion 10 of the present invention is the main body 40 disposed in the pipe 1, the magnetic force means 50, the moving means 70, the flaw detection configured in the main body 40 Means 60.

이때, 상기 본체(40)는 바람직하게 배관(1) 내에서 이동시 용이하게 손상되지 않도록 돌출된 부분이 가능한 한 적은 전체적으로 배관(1)과 유사한 원통 형상을 취한다.At this time, the main body 40 preferably takes a cylindrical shape similar to the pipe 1 as a whole as little as the protruded portion so as not to be easily damaged when moving in the pipe (1).

아울러, 본체(40)는 후술하는 자력수단(50), 이동수단(70), 및 탐상수단(60)이 용이하고 견고하게 설치되도록 그 구조가 형성될 수 있음은 물론이다.
In addition, the body 40 may be formed of a structure such that the magnetic force means 50, the movement means 70, and the flaw detection means 60, which will be described later, are easily and firmly installed.

또한, 상기 자력수단(50)은 본체(40)가 자기력에 의해 배관(1)의 내면에 접하거나 자기부상되도록 구성되며, 이와 같은 자력수단(50)은 바람직하게 전자석이 활용될 수 있다.In addition, the magnetic force means 50 is configured such that the main body 40 is in contact with the inner surface of the pipe 1 by magnetic force or magnetic injuries, such magnetic force means 50 may be preferably used an electromagnet.

구체적으로, 상기 자력수단(50)은 코어부재(50a)와, 상기 코어부재를 감싸는 아마튜어 코일(armature coil)(50b)을 구비하는 전자석이며, 상기 본체(40)의 전부에는 탐상수단(60)이 설치되고 후부에는 상기 탐상수단(60) 및 자력수단(50)과 전기적으로 연계되는 충전부재(54)가 내장되는데, 상기 자력수단은(50)은 본체(40)의 상기 전부와 후부 사이에 설치된 것이 바람직하다.
Specifically, the magnetic force means 50 is an electromagnet having a core member 50a and an armature coil 50b surrounding the core member, and all of the main body 40 are flaw detection means 60. ) Is installed and the filling member 54 is electrically connected to the flaw detection means 60 and the magnetic force means 50, the magnetic force means 50 is between the whole and the rear of the main body 40 It is preferably installed in.

그리고, 자력수단(50)은 전력이 공급되도록 전기적으로 연계되는 전력라인(52)를 구비할 수도 있다.In addition, the magnetic force means 50 may be provided with a power line 52 that is electrically connected to supply power.

이에 따라, 자력수단(50)은 전력라인(52)과 전기적으로 연계되어 전력을 직접적으로 공급받을 수도 있고, 아울러 상기 충전부재(54)에 전기를 충전하여 전력라인(52) 없이도 충전된 충전부재(54)로부터 전력을 공급받을 수 있다.Accordingly, the magnetic force means 50 may be electrically connected to the power line 52 to be directly supplied with power, and also to charge the charging member 54 to be charged even without the power line 52. Power may be supplied from 54.

물론, 전력라인(52)을 통한 전력의 직접적인 공급과 함께 충전부재(54)도 구비하여 충전된 전기를 공급받는 전력공급방식을 병행할 수도 있음은 물론이다.Of course, with the direct supply of power through the power line 52 may also be provided with a charging member 54 may be in parallel with the power supply method for receiving the charged electricity.

아울러, 상기 전력라인(52) 또는 충전부재(54)는 자력수단(50)뿐만 아니라 본 발명에 구성되는 탐상수단(60), 거리측정센서(80), 모터(74) 등과 같은 전기기기들에 전력을 공급하도록 전기적으로 연계될 수 있다.
In addition, the power line 52 or the charging member 54 may be applied to electric devices such as the flaw detection means 60, the distance measuring sensor 80, the motor 74, and the like, as well as the magnetic force means 50. It may be electrically coupled to supply power.

상기와 같이 구성되는 자력수단(50)은 본체(40)에서 상하좌우 방향 중 적어도 세 개의 방향에 각각 설치될 수 있다.Magnetic means 50 is configured as described above may be installed in at least three directions of the up, down, left and right directions in the main body 40, respectively.

이와 같이 상하좌우 방향 중 적어도 세 개의 방향에 자력수단(50)이 구성됨으로써, 본 발명은 배관(1) 내의 측면 또는 상면에 접하여 이동할 수 있고, 나아가 배관(1) 내의 중심에 위치하여, 즉 자기장의 원리를 이용하여 부상된 상태로 이동할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
As such, the magnetic force means 50 is configured in at least three directions of up, down, left, and right directions so that the present invention can move in contact with the side surface or the top surface in the pipe 1, and furthermore, located at the center of the pipe 1, that is, the magnetic field. You can move to an injured state using the principle of. A detailed description thereof will be described later.

또한, 상기 본체(40)는 배관(1)의 내벽으로부터 거리를 측정하는 거리측정센서(80)를 구비할 수 있다.In addition, the body 40 may be provided with a distance measuring sensor 80 for measuring the distance from the inner wall of the pipe (1).

상기 거리측정센서(80)는 본 발명의 배관탐상로봇을 배관(1) 내의 원하는 위치에 배치시키면서 이동될 수 있도록 자력수단(50)의 제어시 활용되며, 나아가 진행시에도 계속되는 거리측정을 통해 배관(1)의 내벽으로부터 적정한 거리를 유지하면서 진행방향을 가이드 할 수 있다.
The distance measuring sensor 80 is utilized in the control of the magnetic force means 50 to be moved while placing the pipe flaw detection robot of the present invention in the desired position in the pipe (1), and further pipe through the continuous distance measurement The direction of travel can be guided while maintaining an appropriate distance from the inner wall of (1).

그리고, 상기 본체(40)는 이동을 위해 외부에 구비되는 이동수단(70)을 더 포함할 수 있다. 이러한 이동수단(70)은, 본체(40)가 배관(1)의 내벽으로부터 이격되어 지지되면서 배관(1)을 따라 이동가능하도록 구성된다.In addition, the main body 40 may further include a moving means 70 provided outside for movement. The moving means 70 is configured such that the main body 40 is movable along the pipe 1 while being supported while being spaced apart from the inner wall of the pipe 1.

상기 이동수단(70)은 본체(40)로부터 상하좌우 방향으로 각각 연장된 수직지지바(71), 배관(1)과 나란하도록 상기 수직지지바에 장착된 수평지지바(72), 상기 수평지지바(72)에 장착된 적어도 하나 이상의 이동바퀴(73), 및 수평지지바(72)에 설치되어 상기 이동바퀴(73)를 회전구동시키는 모터(74)를 구비한다.The moving means 70 is a vertical support bar 71 extending in the vertical, vertical, left and right directions from the main body 40, a horizontal support bar 72 mounted on the vertical support bar to be parallel to the pipe 1, and the horizontal support bar. At least one moving wheel (73) mounted on the (72) and the horizontal support bar (72) is provided with a motor (74) for rotating the driving wheel (73).

이와 같은 이동수단(70)은 배관(1) 내를 이동하는 과정에서 본체(40)가 사방의 배관(1) 내벽에 부딪히는 경우에도 안정하게 지지하면서 이동할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
Such movement means 70 serves to move stably while the main body 40 hits the inner wall of the pipe 1 in the process of moving inside the pipe (1).

또한, 상기 이동수단(70)은 본체(40)의 후부에 장착된 추진부재(76)를 더 구비할 수 있다. 이러한 추진부재(76)는 배관(1) 내가 활성화되어 유체(3)가 흐르는 경우에, 본체(40)가 부유하여 흐르는 유체(3)를 따라 이동시 속도를 더욱 낼 수 있도록 하는 역할을 수행한다.In addition, the moving means 70 may further include a pushing member 76 mounted to the rear of the main body 40. The propulsion member 76 serves to further increase the speed when the main body 40 is moved along the fluid 3 that floats when the fluid 3 flows while the inside of the pipe 1 is activated.

물론, 상기 추진부재(76)는 바람직하게 스크류와 같은 부재가 활용될 수 있으며, 이때 더욱 바람직하게 추진뿐만 아니라 유체(3)의 흐름에 반대되는 역방향으로 진행될 수 있도록 스크류가 반대방향으로 회전될 수도 있다.
Of course, the propulsion member 76 may preferably utilize a member such as a screw, and in this case, the screw may be rotated in the opposite direction so that the propulsion may proceed in the opposite direction as opposed to the flow of the fluid 3. have.

한편, 상기 탐상수단(60)은 본체(40)에 설치된 촬영부재(62)와, 조명부재(64)를 구비한다.On the other hand, the flaw detection means 60 is provided with a photographing member 62 and the illumination member 64 installed in the main body 40.

이때, 상기 촬영부재(62)는 배관(1) 내부의 상태를 확인할 수 있도록 구성되면 될 뿐 본 발명에 의해 그 구조에 대해서는 한정되지 않으며, 상기 조명부재(64) 또한 촬영부재(62)로 배관(1) 내부를 상세히 찍을 수 있도록 밝게 해주는 기능을 지니면 될 뿐 그 구체적인 한정되지 않는다. 바람직하게, 상기 조명부재(64)는 고휘도 LED라이트가 활용될 수 있다.
At this time, the photographing member 62 is not limited to the structure by the present invention, but only to be configured to check the state inside the pipe (1), the illumination member 64 is also piped to the photographing member 62 (1) It only has a function to brighten the interior to take a detail, but is not specifically limited. Preferably, the lighting member 64 may utilize a high brightness LED light.

본 발명은 상기와 같이 구성되는 본체(40), 자력수단(50), 및 탐상수단(60)을 구비하는 제1 바디부(10)를 포함하며, 이에 더하여 상기 제1 바디부(10)의 후단에 연결되는 적어도 하나 이상의 후단바디부를 더 포함할 수 있다.The present invention includes a first body portion (10) having a main body (40), a magnetic force means (50), and a flaw detection means (60) configured as described above. At least one rear end body portion connected to the rear end may further include.

이때, 상기 후단바디부는 전력배분수단(22) 및 제어수단(32) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.In this case, the rear end body portion may include at least one of the power distribution means 22 and the control means 32.

여기에서, 상기 제1 바디부(10)와 후단바디부의 연결, 또는 상기 후단바디부들의 연결은, 2자유도 이상의 동작이 가능한 링크(90)로 이루어진 것이 바람직하다.Here, the connection of the first body portion 10 and the rear end body portion, or the connection of the rear end body portion, is preferably made of a link 90 that can operate more than two degrees of freedom.

구체적으로, 본 발명은 일실시예로서 상기 제1 바디부(10)의 본체(40) 및 자력수단(50)을 동일하게 구비하는 제2 바디부(20)와 제3 바디부(30)를 더 포함할 수 있다.Specifically, according to an embodiment of the present invention, the second body portion 20 and the third body portion 30 having the same body 40 and magnetic force means 50 of the first body portion 10 as an embodiment may be provided. It may further include.

이때, 상기 제2 바디부(20)는 제1 바디부(10)의 후단에 연결되며, 제3 바디부(30)는 제2 바디부(20)의 후단에 연결될 수 있다.In this case, the second body portion 20 may be connected to the rear end of the first body portion 10, and the third body portion 30 may be connected to the rear end of the second body portion 20.

여기에서, 제1 바디부(10)와 제2 바디부(20)의 연결, 또는 제2 바디부(20)와 제3 바디부(30)의 연결은, 2자유도 이상의 동작이 가능한 링크(90)로 이루어진 것이 바람직하며, 이에 대한 구체적인 구조는 본 발명에 의해 한정되지 않고, 종래의 어떠한 연결구조도 활용될 수 있음은 물론이다.Here, the connection of the first body portion 10 and the second body portion 20, or the connection of the second body portion 20 and the third body portion 30 is a link that can operate more than two degrees of freedom ( 90), and the specific structure thereof is not limited by the present invention, and any conventional connection structure may be utilized.

이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같은 굴곡배관(1a) 내에서도 본 발명은 원활하게 진행될 수 있다.
Accordingly, the present invention can be performed smoothly even in the bent pipe 1a as shown in FIG.

여기에서, 상기 제2 바디부(20)는 본체(40)에 구성되는 전력분배수단(22)을 더 구비하고, 제3 바디부(30)는 본체(40)에 구성되는 제어수단(32)을 더 구비할 수 있다.Here, the second body portion 20 further includes a power distribution means 22 configured in the main body 40, the third body portion 30 is the control means 32 configured in the main body 40 It may be further provided.

상기 전력분배수단(22)은 전력라인(52)을 통해 공급되는 전력을 전기를 사용하는 본 발명의 구성요소들, 즉 복수 개의 자력수단(50), 모터(74), 거리측정센서(80), 탐상수단(60) 등에게 적정하게 분배하는 역할을 수행한다.The power distribution means 22 is a component of the present invention using electricity supplied through the power line 52, that is, a plurality of magnetic force means 50, the motor 74, the distance measuring sensor 80 , To properly distribute to the flaw detection means (60).

또한, 상기 제어수단(32)은 동작 및 기능이 온/오프 되는 본 발명의 구성요소들, 즉 이동수단(70)(모터(74)), 자력수단(50), 탐상수단(60), 거리측정센서(80) 등의 동작 구현 또는 작동의 온/오프를 제어하는 역할을 수행한다.
In addition, the control means 32 is a component of the present invention in which the operation and function is on / off, that is, the movement means 70 (motor 74), the magnetic force means 50, the flaw detection means 60, the distance It serves to control the implementation of the operation of the measurement sensor 80 or the like on / off.

그러면, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 배관탐상로봇이 배관(1) 내에서 이동되는 과정을 도 6 내지 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.Then, a process of moving the pipe flaw detection robot of the present invention configured as described above in the pipe 1 will be described with reference to FIGS. 6 to 12.

도 6은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 하면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이고, 도 7은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 측면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이다.FIG. 6 is a view illustrating a pipe inspection robot of FIG. 1 moving along a lower surface of a pipe, and FIG. 7 is a view illustrating a pipe inspection robot of FIG. 1 moving along a side of a pipe.

또한, 도 8은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 상면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이고, 도 9 및 도 10은 도 1의 배관탐상로봇이 배관 내에서 자기부상하면서 배관 내의 유체의 흐름에 의해 이동하는 것을 나타낸 도이다.FIG. 8 is a diagram illustrating the pipe inspection robot of FIG. 1 moving along an upper surface of the pipe, and FIGS. 9 and 10 show the pipe inspection robot of FIG. It is a figure which shows moving.

아울러, 도 11은 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 수직면을 따라 이동하는 것을 나타낸 도이고, 도 12는 도 1의 배관탐상로봇이 배관의 측상면을 따라 이동하는 것을 나타낸 사시도이다.In addition, FIG. 11 is a view showing the pipe inspection robot of FIG. 1 moves along the vertical plane of the pipe, and FIG. 12 is a perspective view showing the pipe inspection robot of FIG. 1 moving along the side surface of the pipe.

도 6을 참조하면, 본 발명의 배관탐상로봇은 배관(1) 내의 하면을 따라 이동하는 것을 보여주는데, 상기 배관탐상로봇은 좌우측 및 하측부에 장착된 거리측정센서(80)를 통해 배관(1)의 내벽과의 거리, 즉 양측벽과의 거리와 바닥과의 거리를 각각 측정하면서 적정주행방향으로 가이드유도된다.Referring to FIG. 6, the pipe flaw detection robot of the present invention shows movement along a lower surface of the pipe 1, wherein the pipe flaw robot is disposed through the distance measuring sensor 80 mounted on the left and right sides and the bottom part of the pipe 1. The guide is guided in the proper driving direction by measuring the distance from the inner wall, that is, the distance from both side walls and the floor, respectively.

또한, 이때 배관(1)과 접하지 않는 상측 이동바퀴(73)들은 배관탐상로봇이 뒤집어 졌을 경우에 다시 안정하게 본체(40)를 받쳐주고, 배관탐상로봇이 다시 원위치로 주행하는 동안에 활용된다.
In addition, the upper moving wheels 73 that do not come into contact with the pipe 1 support the main body 40 stably when the pipe flaw detection robot is turned upside down, and is used while the pipe flaw robot runs back to its original position.

또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 배관탐상로봇은 배관(1) 내의 측면을 따라 이동하는 것을 보여주는데, 상기 배관탐상로봇은 배관(1)의 하면, 즉 바닥에 슬러지 등의 이물질(2)이 존재하는 경우 주행에 방해가 되거나 주행이 불가능하기 때문에, 상기 슬러지 등의 이물질(2)을 피하기 위해 배관(1)의 측면, 즉 벽면을 따라 주행을 한다.In addition, referring to Figure 7, the pipe inspection robot of the present invention shows that the movement along the side in the pipe (1), the pipe inspection robot is a lower surface of the pipe (1), that is, foreign matter such as sludge on the bottom (2) If there is an obstacle to travel or cannot travel, the vehicle travels along the side surface of the pipe 1, that is, the wall surface, in order to avoid the foreign matter 2 such as the sludge.

이러한 과정을 살펴보면, 본체(40)에 바람직하게 세 개가 구성되는 자력수단(50)에서, 우측의 자력수단(50)이 자력을 발생시켜 배관(1)의 벽면을 당기게 되며, 점차적으로 측면 측으로 올라가면서 주행하게 된다. 이때, 상기 배관(1)은 제철소나 플랜트 내의 물, 가스배관(1)이기 때문에 철로 만들어진다.Looking at this process, in the magnetic force means 50 is preferably composed of three in the main body 40, the magnetic force means 50 on the right side to generate a magnetic force to pull the wall surface of the pipe (1), gradually to the side I drive on my way. At this time, the pipe (1) is made of iron because it is water, gas pipe (1) in the steel mill or plant.

결과적으로, 배관탐상로봇이 측면에 붙어서 주행하게 되는데, 이때에는 처음에 우측에 있던 자력수단(50)이 상측을 향하고, 하측에 있던 자력수단(50)이 우측을 향하게 되며, 좌측에 있던 자력수단(50)이 하측을 향하게 된다.
As a result, the pipe inspection robot is attached to the side of the vehicle, and at this time, the magnetic force means 50 on the right side first faces upward, the magnetic force means 50 on the lower side faces the right side, and the magnetic force means on the left side. 50 will face downward.

이때, 상측과 우측을 향하는 자력수단(50)은 자력을 발생시켜 계속해서 배관(1)을 끌어당기고, 하측의 자력수단(50) 인근에 장착된 거리측정센서(80)는 배관(1)의 바닥과의 거리를 측정하여 상측과 우측 자력수단(50)의 자력이 적정하게 제어되도록 한다.At this time, the magnetic force means 50 toward the upper side and the right side generate the magnetic force to continue to pull the pipe 1, the distance measuring sensor 80 mounted near the lower magnetic means 50 is the By measuring the distance to the floor so that the magnetic force of the upper and right magnetic means 50 is properly controlled.

즉, 거리측정센서(80)를 통한 바닥과의 거리측정치를 활용하여, 배관탐상로봇이 바닥의 슬러지 등의 이물질(2)을 피해서 배관(1)의 측면을 따라 주행하도록 상측과 우측의 자력수단(50)의 자력의 세기는 제어된다.That is, by using the distance measurement value with the floor through the distance measuring sensor 80, the magnetic force means of the upper side and the right side so that the pipe inspection robot travels along the side of the pipe 1, avoiding foreign matters 2 such as sludge on the floor. The strength of the magnetic force of 50 is controlled.

또한, 이때 배관(1)과 접하지 않는 반대편 이동바퀴(73)들은 배관탐상로봇이 바닥으로 낙하되는 경우에 다시 안정하게 본체(40)를 받쳐주고, 배관탐상로봇이 배관(1)의 벽면으로 다시 원위치로 주행되는 동안에 활용된다.
In addition, at this time, the moving wheels 73 which are not in contact with the pipe 1 support the main body 40 stably when the pipe flaw robot falls to the floor, and the pipe flaw robot moves to the wall surface of the pipe 1. It is used while driving back home.

또한, 도 8을 참조하면, 배관탐상로봇이 배관(1) 내의 상면을 따라 이동하는 것을 보여주는데, 상기 배관탐상로봇은 배관(1)의 하면, 즉 바닥에 슬러지 등의 이물질(2)이 많이 존재하는 경우 주행에 방해가 되거나 주행이 불가능하기 때문에, 상기 슬러지 등의 이물질(2)을 피하기 위해 배관(1)의 상면, 즉 천정을 따라 주행을 한다.In addition, referring to FIG. 8, it shows that the pipe flaw robot moves along the upper surface of the pipe 1. The pipe flaw robot has a lot of foreign matter 2 such as sludge on the bottom surface of the pipe 1, that is, the bottom. In this case, the driving is prevented or the driving is impossible, so that the vehicle travels along the upper surface of the pipe 1, that is, the ceiling, in order to avoid the foreign matter 2 such as the sludge.

구체적으로, 배관탐상로봇이 점차적으로 측면으로 올라가면서 상면으로 이동되어 주행하게 되는데, 이때 상측을 향하는 자력수단(50)은 자력을 발생시켜 계속해서 배관(1)을 끌어당기고, 양측의 자력수단(50) 인근에 각각 장착된 거리측정센서(80)는 배관(1)의 내벽과의 거리를 측정하여 양측 자력수단(50)의 자력을 적정하게 제어함으로써, 양측 내벽으로부터 적정거리를 유지하면서 적정한 주행이 되도록 가이드 역할을 수행한다.Specifically, the pipe inspection robot is gradually moved to the upper side while moving up to the side, the magnetic force means 50 is directed upward to generate the magnetic force to continue to pull the pipe 1, the magnetic force means of both sides ( 50) Each of the distance measuring sensors 80 installed in the vicinity measures the distance from the inner wall of the pipe 1 to properly control the magnetic force of both magnetic means 50, thereby maintaining proper distance from both inner walls. Act as a guide.

이와 같은 주행은 수직배관(1b) 주행이나 굴곡배관(1a) 주행, 또는 자기부상 주행의 준비단계로 이용된다.
Such traveling is used as a preparation step for traveling of the vertical pipe 1b, traveling of the bent pipe 1a, or driving of magnetic levitation.

또한, 도 9 및 도 10을 참조하면, 배관탐상로봇이 배관(1) 내에서 자기부상되어 이동하는 것을 보여주는데, 상기 배관탐상로봇은 배관(1)의 상면을 포함한 내면 전체적으로 슬러지 등의 이물질(2)이 존재하는 경우 주행에 방해가 되거나 주행이 불가능하기 때문에, 상기 슬러지 등의 이물질(2)을 피하기 위해 배관(1) 내에서 자기부상하여 주행을 한다.In addition, referring to Figures 9 and 10, it shows that the pipe flaw robot is magnetically floated in the pipe (1), the pipe flaw robot, including the upper surface of the pipe (1) as a whole foreign matter such as sludge (2) In the presence of), the driving is prevented or the driving is impossible, so that the vehicle floats and magnetically floats in the pipe 1 to avoid the foreign matter 2 such as the sludge.

구체적으로, 배관탐상로봇이 점차적으로 측면으로 올라가면서 상면으로 이동된 후 아래로 조금 이동하여 자기부상되어 주행하게 되는데, 이때 상측을 향하는 자력수단(50) 자력의 세기를 줄여서 배관탐상로봇이 상면과도 일정거리를 유지하도록 한다. 물론, 양측의 자력수단(50) 인근에 각각 장착된 거리측정센서(80)는 배관(1)의 내벽과의 거리를 측정하여 양측 자력수단(50)의 자력을 적정하게 제어함으로써, 양측 내벽으로부터 적정거리를 유지하면서 적정한 주행이 되도록 가이드 역할을 수행한다.Specifically, the pipe flaw robot is gradually moved to the upper side while gradually moving up to the side, and then moved a little downwards to drive the magnetic levitation. At this time, the magnetic force means 50 facing upwards reduces the strength of the magnetic force and the pipe flaw robot is Keep a certain distance. Of course, each of the distance measuring sensors 80 mounted near the magnetic force means 50 on both sides measures the distance from the inner wall of the pipe 1 to appropriately control the magnetic force of both magnetic force means 50, thereby preventing the It serves as a guide to maintain proper distance while maintaining proper distance.

또한, 배관 활성화 상태(in-service), 즉 내부에 유체(3)가 흐르는 상태에서는 별다른 구동장치에 의한 동력 없이도 유체(3)의 흐름에 의해 배관탐상로봇이 배관(1)을 따라 이동할 수 있다.In addition, in the pipe activation state (in-service), that is, the state in which the fluid (3) flows therein, the pipe flaw robot can move along the pipe (1) by the flow of the fluid (3) without the power of a separate driving device. .

아울러, 이때에는 배관탐상로봇에서 본체(40)의 후부에 설치된 추진부재(76)에 의해서 속도를 조절할 수 있다.
In addition, at this time, the speed can be adjusted by the propulsion member 76 installed in the rear of the main body 40 in the pipe inspection robot.

한편, 도 11 및 도 12를 참조하면, 배관탐상로봇이 배관(1) 중에서도 수직배관(1b) 내를 주행하는 것을 보여주는데, 상기 배관탐상로봇은 배관(1)의 내면에 붙어서 떨어지지 않고 주행한다.Meanwhile, referring to FIGS. 11 and 12, it shows that the pipe flaw robot travels in the vertical pipe 1b among the pipes 1, and the pipe flaw robot runs on the inner surface of the pipe 1 without falling off.

종래의 배관탐상로봇들은 굴곡배관이나 수직배관에서 주행을 할 수 없다. 또한, 배관의 직경에 맞게 로봇이 제작되어 바퀴가 배관의 내벽을 지지하면서 주행한다고 하더라도, 배관의 크기가 다른 경우에는 그때마다 다시 로봇을 제작해야 하는 한계점이 있었다.Conventional pipe inspection robots can not travel in the bending pipe or vertical pipe. In addition, even if the robot is manufactured to match the diameter of the pipe, and the wheels run while supporting the inner wall of the pipe, there is a limit that the robot must be manufactured again each time the pipe size is different.

그러나, 본 발명의 배관탐상로봇은 수직배관(1b) 내에서 내벽에 붙어서 주행을 할 수 있는데, 이때 자력수단(50)의 자력에 의해 수직배관(1b)의 내벽에 밀착되어 이동바퀴(73)에 의해 주행이 이루어지며, 이에 따라 배관의 형태나 직경 크기에 관계없이 주행을 할 수 있다.
However, the pipe flaw detection robot of the present invention can be attached to the inner wall in the vertical pipe (1b) to run, in this case by the magnetic force of the magnetic force means 50 is in close contact with the inner wall of the vertical pipe (1b) moving wheel (73) The driving is performed, and thus the driving can be performed regardless of the shape or diameter of the pipe.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 자력수단(50) 즉 전자석을 이용하여 전자기장을 발생시켜 배관(1)의 내벽, 상면을 주행하고 이뿐만 아니라 자기부상의 원리를 이용하여 배관(1) 내에서 부상하여 주행함으로써, 배관(1) 내부의 슬러지 등의 이물질(2)을 피해서 주행할 수 있으며, 나아가 수직배관(1b)과 같이 배관의 형태나 배관의 크기에 관계없이 원활하게 주행할 수 있다.
The present invention constituted as described above, the electromagnetic field is generated using the magnetic force means 50, that is, the electromagnet to travel the inner wall, the upper surface of the pipe (1), as well as in the pipe (1) using the principle of magnetic levitation By floating and running, it can travel to avoid the foreign substances 2, such as sludge in the piping 1, and can travel smoothly regardless of the shape of a piping and the size of piping like the vertical piping 1b.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

1 : 배관 1a : 굴곡배관
1b : 수직배관 2 : 이물질
3 : 유체 10 : 제1 바디부
20 : 제2 바디부 22 : 전력분배수단
30 : 제3 바디부 32 : 제어수단
40 : 본체 50 : 자력수단
50a : 코어부재 50b : 아마튜어 코일
52 : 전력라인 54 : 충전부재
60 : 탐상수단 62 : 촬영부재
64 : 조명부재 70 : 이동수단
71 : 수직지지바 72 : 수평지지바
73 : 이동바퀴 74 : 모터
76 : 추진부재 80 : 거리측정센서
90 : 링크1: Piping 1a: Bend Piping
1b: vertical piping 2: foreign matter
3: fluid 10: first body portion
20: second body portion 22: power distribution means
30: third body portion 32: control means
40: main body 50: magnetic force means
50a: core member 50b: armature coil
52: power line 54: charging member
60: flaw detection means 62: photographing member
64: lighting member 70: moving means
71: vertical support bar 72: horizontal support bar
73: wheel 74: motor
76: propulsion member 80: distance measuring sensor
90: link

Claims (10)

배관(1) 내에 배치되어 이동되도록 구성되는 본체(40); 상기 본체(40)가 자기력에 의해 상기 배관(1)의 내면에 접하거나 자기부상되도록, 상기 본체(40)에 설치되는 자력수단(50); 및 상기 본체(40)에 장착된 탐상수단(60);
을 구비하는 제1 바디부(10)를 포함하며,
상기 자력수단(50)은 상기 본체(40)에서 상하좌우 방향 중 적어도 세 개의 방향에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
A main body 40 arranged to move in the pipe 1; Magnetic force means (50) installed in the main body (40) such that the main body (40) is in contact with the inner surface of the pipe (1) by magnetic force or magnetic injuries; And flaw detection means (60) mounted to the main body (40).
It includes a first body portion 10 having a,
The magnetic force means 50 is a pipe flaw detection robot, characterized in that installed in at least three directions of the up, down, left and right directions in the main body 40, respectively.
제1항에 있어서,
상기 본체(40)의 전부에 상기 탐상수단(60)이 설치되고, 후부에 상기 탐상수단(60) 및 자력수단(50)과 전기적으로 연계되는 충전부재(54)가 내장되며,
상기 자력수단(50)은, 코어부재(50a); 및 상기 코어부재를 감싸는 아마튜어 코일(50b);을 구비하는 전자석이며, 상기 본체(40)의 전부와 후부 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
The method of claim 1,
The flaw detection means 60 is installed in all of the main body 40, and a charging member 54 electrically connected to the flaw detection means 60 and the magnetic force means 50 is built in a rear part thereof.
The magnetic means 50, the core member (50a); And an armature coil (50b) surrounding the core member. An electromagnet having a pipe flaw detection robot, which is installed between the entirety and the rear of the main body 40.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 본체(40)는 상기 배관(1)의 내벽까지의 거리를 측정하는 거리측정센서(80);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
The method of claim 1,
The body 40 includes a distance measuring sensor 80 for measuring the distance to the inner wall of the pipe (1);
Pipe inspection robot, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서,
상기 본체(40)가 상기 배관(1)의 내벽으로부터 이격되어 지지되면서 상기 배관(1)을 따라 이동가능하도록 구성되는 이동수단(70);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
The method of claim 1,
Moving means (70) configured to be movable along the pipe (1) while the main body (40) is spaced apart from the inner wall of the pipe (1);
Pipe flaw detection robot further comprising a.
제5항에 있어서,
상기 이동수단(70)은,
상기 본체(40)로부터 상하좌우 방향으로 각각 연장된 수직지지바(71);
상기 배관(1)과 나란하도록 상기 수직지지바(71)에 장착된 수평지지바(72);
상기 수평지지바(72)에 장착된 적어도 하나 이상의 이동바퀴(73); 및
상기 수평지지바(72)에 설치되어 상기 이동바퀴(73)를 회전구동시키는 모터(74);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
The method of claim 5,
The moving means 70,
Vertical support bars 71 extending from the main body 40 in the up, down, left and right directions;
A horizontal support bar 72 mounted to the vertical support bar 71 so as to be parallel to the pipe 1;
At least one moving wheel (73) mounted on the horizontal support bar (72); And
A motor (74) installed on the horizontal support bar (72) to rotate the moving wheel (73);
Pipe inspection robot, characterized in that it comprises a.
제6항에 있어서,
상기 이동수단(70)은 상기 본체(40)의 후부에 장착된 추진부재(76);
를 더 구비하는 것을 특징으로 배관탐상로봇.
The method according to claim 6,
The moving means 70 includes a pushing member 76 mounted to the rear of the main body 40;
Pipe flaw detection robot characterized in that it further comprises.
제1항에 있어서,
상기 탐상수단(60)은 상기 본체(40)에 설치된 촬영부재(62) 및 조명부재(64);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
The method of claim 1,
The flaw detection means (60) comprises a photographing member (62) and an illumination member (64) installed in the main body (40);
Pipe inspection robot, characterized in that it comprises a.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 바디부(10)의 후단에 연결되는 적어도 하나 이상의 후단바디부;를 더 포함하며, 상기 후단바디부는 전력배분수단(22) 및 제어수단(32) 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.
The method according to any one of claims 1, 2, and 4 to 8,
And at least one or more rear end body parts connected to the rear end of the first body part 10, wherein the rear end body part includes at least one of a power distribution means 22 and a control means 32. Plumbing probe robot.
제9항에 있어서,
상기 제1 바디부(10)와 후단바디부의 연결, 또는 상기 후단바디부들의 연결은, 2자유도 이상의 동작이 가능한 링크(90)로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관탐상로봇.10. The method of claim 9,
Connection of the first body portion 10 and the rear end body portion, or the connection of the rear end body portion, the pipe inspection robot, characterized in that made of a link (90) capable of more than two degrees of freedom.
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