KR102358846B1 - Pipe inspection robot - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체; 상기 본체에 설치되되, 일 측에 형성된 이동 휠이 파이프의 내면에 접촉되도록 설치되어 상기 이동 휠의 회전에 의해 상기 본체를 이동시키는 복수 개의 이동 유닛; 상기 본체에 설치되어 상기 파이프 내부의 손상 부위를 감지하는 초음파 감지 유닛; 상기 초음파 감지 유닛의 감지 결과를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 변환된 디지털 신호를 전송받아 이를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 파이프 조사용 로봇에 초음파 감지 유닛을 부착하여 이를 통해 파이프 내부의 손상 부위를 확인하도록 함으로써, 비산물에 의해 시야가 흐려진 경우에도 파이프의 손상 부위를 신속하게 확인할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention is a body; a plurality of moving units installed on the main body so that a moving wheel formed on one side is in contact with the inner surface of the pipe to move the main body by rotation of the moving wheel; an ultrasonic sensing unit installed in the body to detect a damaged portion inside the pipe; a control unit that receives the detection result of the ultrasonic sensing unit and converts it into a digital signal; and a display unit receiving the converted digital signal from the control unit and displaying the received digital signal.
According to the present invention, by attaching an ultrasonic sensing unit to the pipe irradiation robot to check the damaged area inside the pipe through this, it is possible to quickly check the damaged area of the pipe even when the view is blurred by the scattering product, thereby improving work efficiency There is an effect that can be improved.

Description

파이프 조사용 로봇 {PIPE INSPECTION ROBOT}Pipe surveying robot {PIPE INSPECTION ROBOT}

본 발명은 파이프 조사용 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프 조사용 로봇에 초음파 감지 유닛을 부착하여 이를 통해 파이프 내부의 손상 부위를 확인하도록 함으로써, 비산물에 의해 시야가 흐려진 경우에도 파이프의 손상 부위를 신속하게 확인할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있는 파이프 조사용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe irradiation robot, and more particularly, by attaching an ultrasonic sensing unit to the pipe irradiation robot to check the damaged area inside the pipe through this, damage to the pipe even when the view is blurred by the scattering product It relates to a robot for inspecting pipes that can quickly check a site and improve work efficiency.

상하수도, 전기 선로 및 통신 선로 배선 등을 위해 지중에 매설되는 파이프는 시공 후 시간이 경과함에 따라 노후화되어 보수를 요하게 된다. 특히, 전기 선로나 통신 선로가 배선된 파이프의 경우, 기 설치된 전기선 또는 통신선의 수명연한이 다하면 이를 제거하고 새로운 선을 투입하는 교체작업을 행하게 되는데, 파이프 벽면이 손상되거나 파이프 이음부가 어긋나는 등의 이유로 파이프 내부에 돌출부나 천공부가 있을 경우 선을 투입하기가 곤란하게 되므로, 입선 전에 손상된 파이프를 보수하는 작업이 필요하게 된다. Pipes buried underground for water supply and sewerage, electrical lines and communication lines wiring, etc., deteriorate over time after construction and require repair. In particular, in the case of a pipe to which an electric line or communication line is wired, when the service life of the previously installed electric or communication line is over, it is removed and a new line is inserted. If there are protrusions or perforations inside the pipe, it becomes difficult to put the wire in, so it is necessary to repair the damaged pipe before entering the pipe.

파이프를 보수하는 방법으로서, 예전의 굴착 식 보수방법은 파이프가 매설된 지면을 굴착하고 재포장하는데 많은 비용과 시간이 소요되고, 공사가 진행되는 동안 현장 주변의 교통장애, 토사와 비산물로 인한 오염을 유발하는 등 많은 문제점이 있었다. 이에 따라, 근래에는 지면을 굴착하지 않고 파이프 내부에 로봇을 투입하여 파이프 내부의 이상 부위를 검사하여 보수하는 비 굴착 공법이 이용되고 있다.As a method of repairing pipes, the old excavation-type repair method takes a lot of money and time to excavate and repave the ground where the pipes are buried, and during construction, traffic disturbances around the site, soil and debris There were many problems, such as causing contamination. Accordingly, in recent years, a non-excavation method has been used in which a robot is inserted into a pipe without excavating the ground to inspect and repair an abnormal part inside the pipe.

이 비 굴착 공법에 사용되는 통상의 로봇은 바퀴나 무한궤도를 구비한 차체에 카메라를 탑재한 구조로 이루어진다. 이러한 로봇은 케이블을 통해 연결된 외부의 제어장치에 의해 이동하면서 파이프의 내부 상태를 카메라로 촬영하여 전송하고, 전송된 영상만을 통해 파이프의 손상 부위를 확인하게 된다.A normal robot used in this non-excavation method is configured in a structure in which a camera is mounted on a vehicle body equipped with wheels or caterpillars. While moving by an external control device connected through a cable, the robot captures and transmits the internal state of the pipe with a camera, and checks the damaged part of the pipe only through the transmitted image.

상기한 종래의 파이프 조사용 로봇은 카메라를 파이프의 반경 방향을 향한 상태로 원주 방향으로 회전시키면서 파이프의 내부를 일부분씩 순차적으로 촬영하여 손상 부위를 확인하는 구조로 이루어졌기 때문에, 파이프 내부의 이상 부위를 조사하는데 많은 시간과 노력이 소요되고, 파이프 내부의 전체적인 변형 및 돌출된 높이를 정확히 파악하기가 어려워 작업 능률이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 카메라를 전 방위로 회전시키기 위한 작동 구조와 구동 장치가 부가되어 구조가 복잡하고 제조비용도 많이 소요되는 문제도 있었다. Since the above-mentioned conventional pipe inspection robot has a structure to check the damaged part by sequentially photographing the inside of the pipe part by part while rotating the camera in the circumferential direction with the camera facing the radial direction of the pipe, the abnormal part inside the pipe It takes a lot of time and effort to investigate the pipe, and it is difficult to accurately determine the overall deformation and protruding height of the inside of the pipe. In addition, since an operation structure and a driving device for rotating the camera in all directions are added, there is a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is high.

대한민국 특허등록공보 제10-1999446호Korean Patent Registration Publication No. 10-1999446

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 파이프 조사용 로봇에 초음파 감지 유닛을 부착하여 이를 통해 파이프 내부의 손상 부위를 확인하도록 함으로써, 비산물에 의해 시야가 흐려진 경우에도 파이프의 손상 부위를 신속하게 확인할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있는 파이프 조사용 로봇을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to attach an ultrasonic sensing unit to the pipe irradiation robot to check the damaged area inside the pipe through this, so that even when the field of view is blurred by scattering products It is to provide a pipe inspection robot capable of improving work efficiency by quickly checking the damaged part of the pipe.

상기 목적은 본 발명에 따라, 본체; 상기 본체에 설치되되, 일 측에 형성된 이동 휠이 파이프의 내면에 접촉되도록 설치되어 상기 이동 휠의 회전에 의해 상기 본체를 이동시키는 복수 개의 이동 유닛; 상기 본체에 설치되어 상기 파이프 내부의 손상 부위를 감지하는 초음파 감지 유닛; 상기 초음파 감지 유닛의 감지 결과를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 변환된 디지털 신호를 전송받아 이를 디스플레이하는 디스플레이부;에 의해 달성된다.The above object according to the present invention, the main body; a plurality of moving units installed on the main body so that a moving wheel formed on one side is in contact with the inner surface of the pipe to move the main body by rotation of the moving wheel; an ultrasonic sensing unit installed in the body to detect a damaged portion inside the pipe; a control unit that receives the detection result of the ultrasonic sensing unit and converts it into a digital signal; and a display unit for receiving the converted digital signal from the control unit and displaying the converted digital signal.

여기서, 상기 각 이동 유닛은, 상기 본체의 외면에 상호 이격되어 설치되는 제1 및 제2 고정 부재; 상기 제1 및 제2 고정 부재에 양단이 고정되도록 설치되는 이송축; 상기 제1 고정 부재에 일 측이 회전 가능하도록 결합되는 제1 링크; 상기 이송축에 삽입되도록 설치되어 상기 이송축을 따라 이송 가능하도록 설치되는 이송 부재; 상기 제1 링크에 대응하도록 형성되어, 상기 이송 부재에 일 측이 회전 가능하도록 결합되고, 중간 영역이 상기 제1 링크의 중간 영역에 회전 가능하도록 결합되는 제2 링크; 상기 이송축에 삽입되도록 설치되되, 상기 제2 고정 부재와 상기 이송 부재의 사이에 위치되도록 설치되어 상기 이송 부재를 상기 제1 고정 부재 측으로 밀어주는 탄성 부재; 상기 제1 링크 및 제2 링크의 타 측 각각에 설치되는 구동 모터; 및 상기 각 구동 모터의 구동축에 설치되어 상기 구동 모터의 구동에 의해 회전되며, 상기 파이프의 내면과 접촉되도록 설치되는 이동 휠;을 포함할 수 있다.Here, each of the moving units may include first and second fixing members installed to be spaced apart from each other on the outer surface of the main body; a transfer shaft having both ends fixed to the first and second fixing members; a first link having one side rotatably coupled to the first fixing member; a transport member installed to be inserted into the transport shaft and installed to be transportable along the transport shaft; a second link formed to correspond to the first link, one side rotatably coupled to the transfer member, and a middle region rotatably coupled to an intermediate region of the first link; an elastic member installed to be inserted into the conveying shaft, the elastic member being installed between the second fixing member and the conveying member to push the conveying member toward the first fixing member; a driving motor installed on each of the other sides of the first link and the second link; and a moving wheel installed on the driving shaft of each driving motor, rotated by the driving of the driving motor, and installed to come into contact with the inner surface of the pipe.

이때, 상기 각 이동 유닛은 상기 본체의 외면에 상호 이격된 형태로 배치되되, 상기 본체를 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다.In this case, each of the mobile units may be disposed on the outer surface of the main body in a form spaced apart from each other, and may be radially disposed around the main body.

한편, 상기 초음파 감지 유닛은, 상기 파이프의 내부로 초음파를 조사하는 초음파 조사부; 및 상기 초음파 조사부로부터 조사된 초음파가 상기 파이프의 내부에 의해 반사되는 것을 수신하는 초음파 수신부;를 포함할 수 있다.Meanwhile, the ultrasonic sensing unit may include: an ultrasonic irradiation unit for irradiating ultrasonic waves into the inside of the pipe; and an ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic irradiation unit is reflected by the inside of the pipe.

또한, 상기 본체에 설치되어 상기 파이프의 내부를 촬영하는 카메라; 및 상기 본체에 설치되어 상기 파이프의 내부로 빛을 조사하는 조명부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the camera is installed in the body to photograph the inside of the pipe; and a lighting unit installed on the body to irradiate light into the pipe.

또한, 상기 디스플레이부는 상기 파이프의 외부에 위치될 수 있다.In addition, the display unit may be located outside the pipe.

이에 의해, 본 발명은 파이프 조사용 로봇에 초음파 감지 유닛을 부착하여 이를 통해 파이프 내부의 손상 부위를 확인하도록 함으로써, 비산물에 의해 시야가 흐려진 경우에도 파이프의 손상 부위를 신속하게 확인할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention attaches an ultrasonic sensing unit to the pipe irradiation robot to check the damaged area inside the pipe through it, so that the damaged area of the pipe can be quickly checked even when the view is blurred by the scattering product, thereby improving work efficiency has the effect of improving

도 1은 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇의 배면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇의 이동 유닛을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇이 파이프에 설치된 것을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of a pipe irradiation robot according to the present invention.
2 is a front view of the robot for pipe irradiation according to the present invention.
3 is a rear view of the robot for pipe irradiation according to the present invention.
4 is a side view of the robot for pipe irradiation according to the present invention.
5 is a side view showing a moving unit of the robot for pipe irradiation according to the present invention.
6 is a perspective view showing that the pipe irradiation robot according to the present invention is installed on the pipe.

본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions for the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes changes, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be named a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Expressions describing the relationship between elements, for example, “between” and “between” or “neighboring to” and “directly adjacent to”, etc., should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate as the specified feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and one or more other features, number, or step , it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of an operation, a component, a part, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파이프 조사용 로봇에 관하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a robot for pipe irradiation according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇은, 도 1 내지 3 및 6에 도시된 바와 같이, 본체(100), 본체(100)에 설치되되 일 측에 형성된 이동 휠(270)이 파이프(10)의 내면에 접촉되도록 설치되어 이동 휠(270)의 회전에 의해 본체(100)를 이동시키는 복수 개의 이동 유닛(200), 본체(100)에 설치되어 파이프(10) 내부의 손상 부위를 감지하는 초음파 감지 유닛(300), 초음파 감지 유닛(300)의 감지 결과를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 제어부(400) 및 제어부(400)로부터 상기 변환된 디지털 신호를 전송받아 이를 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3 and 6 , the robot for pipe irradiation according to the present invention has a body 100 , a moving wheel 270 installed on the body 100 and formed on one side of the pipe 10 . A plurality of moving units 200 that are installed to be in contact with and move the main body 100 by rotation of the moving wheel 270 , an ultrasonic sensing unit installed on the main body 100 to detect a damaged portion inside the pipe 10 . 300, a control unit 400 that receives the detection result of the ultrasonic sensing unit 300 and converts it into a digital signal, and a display unit (not shown) that receives the converted digital signal from the control unit 400 and displays it do.

먼저, 본체(100)는 내부에 수용 공간이 형성되는 대략 삼각기둥 형태로 형성되는 부재로서, 상기 내부 수용 공간에 후술할 초음파 감지 유닛(300), 제어부(400), 모터 제어부(600) 및 전원 공급부(700)가 탑재된다. 상기한 본체(100)는 그 단면이 삼각형으로 형성되므로 단면의 각 변에 해당하는 3개의 외면이 형성된다. 상기한 본체(100)의 각 외면에 이동 유닛(200)이 설치된다. 상기와 같이 본체(100)의 각 외면에 이동 유닛(200)이 각각 설치되므로, 각 이동 유닛(200)은 본체(100)를 중심으로 방사상으로 배치된다. 본 실시 예에서는 본체(100)가 삼각기둥 형태로 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 원형, 사각형, 오각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 본체(100)는 전방 및 후방이 개방된 형태로 형성되고, 상기 개방된 전방 및 후방을 개폐하도록 설치되는 커버(110)가 상기 개방된 전방 및 후방에 각각 설치된다. 상기한 커버(110)는 일 측이 본체(100)에 회전 가능하도록 결합되어 있어 회전에 의해 본체(100)의 상기 개방된 전방 및 후방을 개방하거나 폐쇄하게 된다.First, the main body 100 is a member formed in a substantially triangular prism shape having an accommodating space therein, and an ultrasonic sensing unit 300 , a controller 400 , a motor controller 600 , and a power supply to be described later in the internal accommodating space. The supply unit 700 is mounted. Since the cross section of the body 100 is formed in a triangle, three outer surfaces corresponding to each side of the cross section are formed. The moving unit 200 is installed on each outer surface of the main body 100 . As described above, since the moving units 200 are installed on each outer surface of the main body 100 , each moving unit 200 is radially disposed around the main body 100 . In this embodiment, although it is described that the main body 100 is formed in the shape of a triangular prism, it is not necessarily limited thereto, and may be formed in various shapes such as a circle, a rectangle, a pentagon. In addition, the main body 100 is formed in an open front and rear, and the cover 110 installed to open and close the open front and rear is installed in the open front and rear, respectively. One side of the cover 110 is rotatably coupled to the main body 100 to open or close the open front and rear of the main body 100 by rotation.

한편, 각 이동 유닛(200)은, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 외면에 상호 이격되어 설치되는 제1 고정 부재(210) 및 제2 고정 부재(220), 제1 고정 부재(210) 및 제2 고정 부재(220)에 양단이 고정되도록 설치되는 이송축(230), 제1 고정 부재(210)에 일 측이 회전 가능하도록 결합되는 제1 링크(240), 이송축(230)에 삽입되도록 설치되어 이송축(230)을 따라 이송 가능하도록 설치되는 이송 부재(231), 제1 링크(240)에 대응하도록 형성되어 이송 부재(231)에 일 측이 회전 가능하도록 결합되고 중간 영영이 제1 링크(240)의 중간 영역에 회전 가능하도록 결합되는 제2 링크(250), 이송축(230)에 삽입되도록 설치되되 제2 고정 부재(220)와 이송 부재(231)의 사이에 위치되도록 설치되어 이송 부재(231)를 제1 고정 부재(210) 측으로 밀어주는 탄성 부재(232), 제1 링크(240) 및 제2 링크(250)의 타 측 각각에 설치되는 구동 모터(260) 및 구동 모터(260)의 구동축에 설치되어 구동 모터(260)의 구동에 의해 회전되며 파이프(10)의 내면과 접촉되도록 설치되는 이동 휠(270)을 포함한다.On the other hand, each mobile unit 200, as shown in FIGS. 4 and 5, the first fixing member 210 and the second fixing member 220, the first fixing member 210 and the second fixing member 220, which are installed to be spaced apart from each other on the outer surface of the main body 100 The transfer shaft 230 is installed so that both ends are fixed to the fixing member 210 and the second fixing member 220, the first link 240 is coupled to one side rotatably to the first fixing member 210, the transfer The transfer member 231 installed to be inserted into the shaft 230 and installed to be transportable along the transport shaft 230, is formed to correspond to the first link 240 so that one side of the transport member 231 is rotatable A second link 250 coupled to the middle area of the first link 240 and rotatably coupled to the middle region of the first link 240, installed to be inserted into the transport shaft 230, the second fixing member 220 and the transport member 231 Driving installed on the other side of the elastic member 232, the first link 240, and the second link 250, which is installed to be positioned between the elastic member 232 for pushing the transfer member 231 toward the first fixing member 210 side. The motor 260 and the moving wheel 270 installed on the driving shaft of the driving motor 260 , rotated by the driving of the driving motor 260 , and installed to contact the inner surface of the pipe 10 .

제1 고정 부재(210) 및 제2 고정 부재(220)는 소정 두께를 갖는 블록 형태의 구조물로, 본체(100)의 각 외면에 고정 설치되며, 상호 이격되도록 배치된다.The first fixing member 210 and the second fixing member 220 are block-shaped structures having a predetermined thickness, are fixedly installed on each outer surface of the main body 100 , and are disposed to be spaced apart from each other.

이송축(230)은 소정 직경을 갖는 원형 봉 형상의 축으로서, 양단이 제1 고정 부재(210) 및 제2 고정 부재(220)에 고정되도록 설치된다. 이때, 이송축(230)은 제1 고정 부재(210) 및 제2 고정 부재(220)에 고정됨에 의해 본체(100)로부터 일정 간격 이격되도록 설치된다.The transfer shaft 230 is a circular rod-shaped shaft having a predetermined diameter, and is installed so that both ends are fixed to the first fixing member 210 and the second fixing member 220 . At this time, the transfer shaft 230 is installed to be spaced apart from the main body 100 by a predetermined distance by being fixed to the first fixing member 210 and the second fixing member 220 .

제1 링크(240)는 소정 두께를 갖는 한 쌍의 바(bar) 형태의 구조물이 상호 이격된 형태로 배치되고, 이를 고정 핀에 의해 결합시킨 부재로서, 일 측이 제1 고정 부재(210)에 회전 가능하도록 결합된다.The first link 240 is a member in which a pair of bar-shaped structures having a predetermined thickness are spaced apart from each other and coupled by a fixing pin, one side of which is the first fixing member 210 . is rotatably coupled to the

또한, 이송 부재(231)는 중앙에 이송축(230)에 대응되는 삽입공이 형성된 소정 두께를 갖는 블록 형태의 부재로서, 상기 삽입공에 이송축(230)이 삽입되도록 설치되어 이송축(230)을 따라 이송 가능하도록 설치된다.In addition, the transfer member 231 is a block-shaped member having a predetermined thickness in which an insertion hole corresponding to the transfer shaft 230 is formed in the center. It is installed so that it can be transported along the

그리고 제2 링크(250)는 소정 두께를 갖는 한 쌍의 바(bar) 형태의 구조물이 상호 이격된 형태로 배치되고, 이를 고정 핀에 의해 결합시킨 부재로서, 제1 링크(250)와 동일한 길이를 갖도록 형성된다. 상기한 제2 링크(250)는 일 측이 이송 부재(231)에 회전 가능하도록 결합되며, 중간 영역이 제1 링크(240)의 중간 영역에 회전 가능하도록 결합된다. 즉, 제1 링크(240)와 제2 링크(250)는 ‘X’자 형태로 결합된다.In addition, the second link 250 is a member in which a pair of bar-shaped structures having a predetermined thickness are spaced apart from each other and coupled by a fixing pin, and has the same length as the first link 250 . is formed to have One side of the second link 250 is rotatably coupled to the transfer member 231 , and an intermediate region is rotatably coupled to the middle region of the first link 240 . That is, the first link 240 and the second link 250 are coupled in an 'X' shape.

탄성 부재(232)는 일반적인 스프링 등으로 마련되어 이송축(230)에 끼워지도록 설치된다. 이때, 탄성 부재(232)는 제2 고정 부재(220)와 이송 부재(231)의 사이에 위치되도록 설치되어 이송 부재(231)를 제1 고정 부재(210) 측으로 밀어주게 된다.The elastic member 232 is provided with a general spring or the like and is installed to be fitted to the transfer shaft 230 . At this time, the elastic member 232 is installed to be positioned between the second fixing member 220 and the transfer member 231 to push the transfer member 231 toward the first fixing member 210 .

구동 모터(260)는 일반적인 전동 모터로 마련되어 제1 링크(240) 및 제2 링크(250)의 타 측 각각에 설치된다.The driving motor 260 is provided as a general electric motor and is installed on each of the other sides of the first link 240 and the second link 250 .

이동 휠(270)은 소정 직경을 갖는 바퀴로 마련되어 중심부가 구동 모터(260)의 구동축에 연결되어 구동 모터(260)의 작동에 의해 회전된다. 이때, 이동 휠(270)은 상술한 이동 유닛(200)의 여러 구성에 의해 파이프(10)의 내면과 접촉된다.The moving wheel 270 is provided as a wheel having a predetermined diameter, and the central portion thereof is connected to a driving shaft of the driving motor 260 to be rotated by the operation of the driving motor 260 . At this time, the moving wheel 270 is in contact with the inner surface of the pipe 10 by the various configurations of the above-described moving unit 200 .

이동 휠(270)이 파이프(10)와 접촉되도록 설치되는 것에 대해 간략히 설명한다. 탄성 부재(232)가 이송 부재(231)를 제1 고정 부재(210) 측으로 항상 밀어주고 있기 때문에, 이송 부재(231)에 결합된 제2 링크(250)가 본체(100)의 외측 방향을 향하도록 세워지게 되고, 제2 링크(250)와 회전 가능하도록 결합된 제1 링크(240) 또한 본체(100)의 외측 방향을 향하도록 세워지게 된다. 이에 따라, 제1 링크(240) 및 제2 링크(250)의 타 측에 구동 모터(260)에 의해 설치되는 이동 휠(270) 또한 본체(100)의 외측 방향으로 밀어주는 힘을 항상 받고 있기 때문에, 상기한 힘에 의해 파이프(10)의 내면에 접촉하게 된다. 상기와 같이 구성되는 이동 유닛(200)은 이동 휠(270)이 파이프(10)의 내면에 항상 접촉되어 있으므로, 구동 모터(280)의 작동에 따라 이동 휠(270)이 작동되어 본체(100)가 파이프(10) 내부를 이동할 수 있게 된다. 상기한 구동 모터(260)는 본체(100)의 내부 수용 공간에 탑재된 모터 제어부(600)에 의해 제어되어 구동되며, 전원 공급부(700)로부터 전원을 공급받아 구동된다. 전원 공급부(700)는 착탈식 충전 배터리로 마련될 수 있다.It will be briefly described that the moving wheel 270 is installed to be in contact with the pipe 10 . Since the elastic member 232 always pushes the transfer member 231 toward the first fixing member 210 , the second link 250 coupled to the transfer member 231 faces the outside of the body 100 . The first link 240 rotatably coupled to the second link 250 is also built to face the outer direction of the body 100 . Accordingly, the moving wheel 270 installed by the driving motor 260 on the other side of the first link 240 and the second link 250 is also always receiving the force pushing the body 100 in the outward direction. Therefore, it comes into contact with the inner surface of the pipe 10 by the above-described force. In the moving unit 200 configured as described above, since the moving wheel 270 is always in contact with the inner surface of the pipe 10, the moving wheel 270 is operated according to the operation of the driving motor 280 to operate the main body 100 is able to move inside the pipe 10 . The driving motor 260 is controlled and driven by the motor control unit 600 mounted in the inner accommodation space of the main body 100 , and is driven by receiving power from the power supply unit 700 . The power supply unit 700 may be provided as a removable rechargeable battery.

한편, 초음파 감지 유닛(300)은 파이프(10)의 내부로 초음파를 조사하는 초음파 조사부(미도시) 및 상기 초음파 조사부로부터 조사된 초음파가 파이프(10)의 내부에 의해 반사되는 것을 수신하는 초음파 수신부(미도시)를 포함한다. 본 실시 예서는 초음파 감지 유닛(300)이 본체(100)의 내부 수용 공간에 설치되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 본체(100)뿐만 아니라, 이동 유닛(200)에 설치될 수도 있다. 초음파는 동일 매질에서는 직진하지만 다른 매질(결함)과 접하는 계면에서는 각 매질의 물리적 상태 및 성질의 차이에 의해 반사 또는 굴절한다. 본 발명의 초음파 감지 유닛(300)은 초음파의 이러한 성질을 이용하는 것으로, 상기 초음파 조사부에서 초음파를 파이프(10)의 내부에 조사하면, 파이프(10) 내부의 손상 부위에 조사된 초음파는 반사되어 상기 초음파 수신부를 통해 수신된다. 상기와 같이 수신된 데이터는 제어부(400)로 전송되고, 제어부(400)는 전송된 데이터를 디지털 신호로 변환하여 파이프(10)의 외부에 위치된 디스플레이부(미도시)로 전송한다.On the other hand, the ultrasonic sensing unit 300 includes an ultrasonic irradiation unit (not shown) that irradiates ultrasonic waves into the inside of the pipe 10 and an ultrasonic receiver that receives the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic irradiation unit is reflected by the inside of the pipe 10 . (not shown) is included. Although the present embodiment describes that the ultrasonic sensing unit 300 is installed in the inner receiving space of the main body 100 , it is not necessarily limited thereto, and may be installed in not only the main body 100 but also the moving unit 200 as necessary. may be Ultrasonic waves go straight in the same medium, but are reflected or refracted at the interface with different mediums (defects) due to differences in the physical state and properties of each medium. The ultrasonic sensing unit 300 of the present invention uses this property of ultrasonic waves, and when ultrasonic waves are irradiated to the inside of the pipe 10 by the ultrasonic irradiation unit, the ultrasonic waves irradiated to the damaged area inside the pipe 10 are reflected and the received through the ultrasonic receiver. The data received as described above is transmitted to the control unit 400 , and the control unit 400 converts the transmitted data into a digital signal and transmits it to a display unit (not shown) located outside the pipe 10 .

상기 디스플레이부는 제어부(400)로부터 전송된 디지털 신호를 디스플레이하여 파이프(10) 외부의 작업자에게 이를 알려주게 된다. 작업자는 이를 통해 파이프(10)의 손상 부위를 손쉽게 파악할 수 있게 되어 파이프(10)의 보수 작업을 시행할 수 있게 된다.The display unit displays the digital signal transmitted from the control unit 400 and informs the worker outside the pipe 10 of this. Through this, the operator can easily grasp the damaged part of the pipe 10 , so that the repair work of the pipe 10 can be performed.

한편, 본 발명은 본체(100)에 설치되어 파이프(10)의 내부를 촬영하는 카메라(500) 및 본체(100)에 설치되어 파이프(10) 내부로 빛을 조사하는 조명부(미도시)를 더 포함한다.On the other hand, the present invention is installed in the body 100, the camera 500 for photographing the inside of the pipe 10, and a lighting unit (not shown) installed in the body 100 and irradiating light into the pipe 10 more. include

카메라(500)는 본체(100)의 개방된 전방 측을 개폐하도록 설치되는 커버(110)에 설치되어 본체(100)의 전방 측을 촬영한다. 상기와 같이 카메라(500)에 의해 촬영된 영상은 제어부(400)를 통해 디지털 신호로 변환되어 상기 디스플레이부(미도시)로 전송되어 디스플레이된다. 상기와 같이 디스플레이되는 영상을 통해 작업자는 파이프(10) 내부를 파악할 수 있게 된다. 또한, 상기 영상은 별도로 저장되어 영상들의 결합에 의해 파이프(10) 내부의 지도로 제작될 수 있다.The camera 500 is installed on the cover 110 installed to open and close the open front side of the main body 100 to photograph the front side of the main body 100 . As described above, the image captured by the camera 500 is converted into a digital signal through the control unit 400 and transmitted to the display unit (not shown) to be displayed. Through the image displayed as described above, the operator can grasp the inside of the pipe 10 . In addition, the image may be stored separately and produced as a map inside the pipe 10 by combining the images.

상기 조명부(미도시)는 일반적인 LED 조명 등으로 마련되어 본체(100)의 전방 측으로 빛을 조사할 수 있다. 상기한 조명부는 본체(100)에 설치될 수도 있지만, 작업 환경에 따라 이동 유닛(200)에 설치될 수도 있다. 상기한 조명부의 빛에 의해 파이프(10) 내부의 어두운 환경에서도 촬영을 용이하게 수행할 수 있게 된다.The lighting unit (not shown) may be provided with a general LED lighting, etc. to irradiate light toward the front side of the main body 100 . The above-described lighting unit may be installed in the main body 100 , but may also be installed in the mobile unit 200 according to the working environment. By the light of the lighting unit, it is possible to easily perform photographing even in a dark environment inside the pipe 10 .

상기와 같이 구성되는 본 발명은 파이프 조사용 로봇에 초음파 감지 유닛을 부착하여 이를 통해 파이프 내부의 손상 부위를 확인하도록 함으로써, 비산물에 의해 시야가 흐려진 경우에도 파이프의 손상 부위를 신속하게 확인할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.The present invention configured as described above attaches an ultrasonic sensing unit to the pipe irradiation robot to check the damaged area inside the pipe, so that the damaged area of the pipe can be quickly checked even when the view is blurred by the scattering product. There is a very good effect that can improve work efficiency.

이상으로 본 발명에 따른 파이프 조사용 로봇에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.The above has been described with respect to a preferred embodiment of the pipe irradiation robot according to the present invention.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention will be indicated by the claims to be described later rather than the above detailed description. And, it should be construed that all changes and modifications derived from the meaning and scope of the claims as well as equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

100: 본체 110: 커버
200: 이동 유닛 210: 제1 고정 부재
220: 제2 고정 부재 230: 이송축
231: 이송 부재 232: 탄성 부재
240: 제1 링크 250: 제2 링크
260: 구동 모터 270: 이동 휠
300: 초음파 감지 유닛 400: 제어부
500: 카메라 600: 모터 제어부
700: 전원 공급부100: body 110: cover
200: moving unit 210: first fixing member
220: second fixing member 230: feed shaft
231: transfer member 232: elastic member
240: first link 250: second link
260: drive motor 270: moving wheel
300: ultrasonic sensing unit 400: control unit
500: camera 600: motor control unit
700: power supply

Claims (5)

본체;
상기 본체에 설치되되, 일 측에 형성된 이동 휠이 파이프의 내면에 접촉되도록 설치되어 상기 이동 휠의 회전에 의해 상기 본체를 이동시키는 복수 개의 이동 유닛;
상기 본체에 설치되어 상기 파이프 내부의 손상 부위를 감지하는 초음파 감지 유닛;
상기 초음파 감지 유닛의 감지 결과를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 제어부;
상기 제어부로부터 상기 변환된 디지털 신호를 전송받아 이를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하고,
상기 각 이동 유닛은,
상기 본체의 외면에 상호 이격되어 설치되는 제1 및 제2 고정 부재;
상기 제1 및 제2 고정 부재에 양단이 고정되도록 설치되는 이송축;
상기 제1 고정 부재에 일 측이 회전 가능하도록 결합되는 제1 링크;
상기 이송축에 삽입되도록 설치되어 상기 이송축을 따라 이송 가능하도록 설치되는 이송 부재;
상기 제1 링크에 대응하도록 형성되어, 상기 이송 부재에 일 측이 회전 가능하도록 결합되고, 중간 영역이 상기 제1 링크의 중간 영역에 회전 가능하도록 결합되는 제2 링크;
상기 이송축에 삽입되도록 설치되되, 상기 제2 고정 부재와 상기 이송 부재의 사이에 위치되도록 설치되어 상기 이송 부재를 상기 제1 고정 부재 측으로 밀어주는 탄성 부재;
상기 제1 링크 및 제2 링크의 타 측 각각에 설치되는 구동 모터; 및
상기 각 구동 모터의 구동축에 설치되어 상기 구동 모터의 구동에 의해 회전되며, 상기 파이프의 내면과 접촉되도록 설치되는 이동 휠;을 포함하고,
상기 본체에 설치되어 상기 파이프의 내부를 촬영하는 카메라;
상기 본체에 설치되어 상기 파이프의 내부로 빛을 조사하는 조명부;를 포함하고,
상기 본체의 개방된 전방 및 후방을 개폐하도록 커버가 설치되고, 상기 커버에 카메라가 설치되고,
상기 본체는 내부에 수용 공간이 형성되는 삼각기둥 형태로 형성되고, 상기 수용 공간에 초음파 감지 유닛, 제어부, 모터 제어부 및 전원 공급부가 탑재되고, 상기 전원 공급부는 착탈식 충전 배터리를 포함하고,
상기 각 이동 유닛은 상기 본체의 외면에 상호 이격된 형태로 배치되되, 상기 본체를 중심으로 방사상으로 배치되고,
상기 초음파 감지 유닛은,
상기 파이프의 내부로 초음파를 조사하는 초음파 조사부; 및
상기 초음파 조사부로부터 조사된 초음파가 상기 파이프의 내부에 의해 반사되는 것을 수신하는 초음파 수신부;를 포함하고,
상기 제1 고정 부재 및 제2 고정 부재는 소정 두께를 갖는 블록 형태의 구조물로, 본체의 각 외면에 고정 설치되고, 상기 이송축은 소정 직경을 갖는 원형 봉 형상의 축으로서, 양단이 제1 고정 부재 및 제2 고정 부재에 고정되도록 설치되고,
상기 제1링크는 소정 두께를 갖는 한 쌍의 바(bar) 형태의 구조물이 상호 이격된 형태로 배치되고, 이를 고정 핀에 의해 결합시킨 부재이고, 상기 이송 부재는 중앙에 이송축에 대응되는 삽입공이 형성된 소정 두께를 갖는 블록 형태의 부재인 것을 특징으로 하는 파이프 조사용 로봇.main body;
a plurality of moving units installed on the main body so that a moving wheel formed on one side is in contact with the inner surface of the pipe to move the main body by rotation of the moving wheel;
an ultrasonic sensing unit installed in the body to detect a damaged portion inside the pipe;
a control unit that receives the detection result of the ultrasonic sensing unit and converts it into a digital signal;
and a display unit for receiving the converted digital signal from the control unit and displaying the converted digital signal;
Each mobile unit is
first and second fixing members installed to be spaced apart from each other on the outer surface of the main body;
a transfer shaft having both ends fixed to the first and second fixing members;
a first link having one side rotatably coupled to the first fixing member;
a transport member installed to be inserted into the transport shaft and installed to be transportable along the transport shaft;
a second link formed to correspond to the first link, one side rotatably coupled to the transfer member, and a middle region rotatably coupled to an intermediate region of the first link;
an elastic member installed to be inserted into the conveying shaft, the elastic member being installed between the second fixing member and the conveying member to push the conveying member toward the first fixing member;
a driving motor installed on each of the other sides of the first link and the second link; and
Containing, including;
a camera installed in the body to photograph the inside of the pipe;
Including; a lighting unit installed in the body to irradiate light into the inside of the pipe;
A cover is installed to open and close the open front and rear of the main body, and a camera is installed on the cover,
The main body is formed in the form of a triangular prism having an accommodation space therein, and an ultrasonic sensing unit, a control unit, a motor control unit and a power supply unit are mounted in the accommodation space, and the power supply unit includes a removable rechargeable battery,
Each of the mobile units is disposed on the outer surface of the main body in a spaced apart form, radially arranged around the main body,
The ultrasonic sensing unit,
an ultrasonic irradiation unit for irradiating ultrasonic waves into the inside of the pipe; and
Including a;
The first fixing member and the second fixing member are block-shaped structures having a predetermined thickness, and are fixedly installed on each outer surface of the main body, and the transfer shaft is a circular rod-shaped shaft having a predetermined diameter, and both ends of the first fixing member And is installed to be fixed to the second fixing member,
The first link is a member in which a pair of bar-shaped structures having a predetermined thickness are spaced apart from each other and coupled by a fixing pin, and the transfer member is inserted into the center corresponding to the transfer shaft A robot for investigating a pipe, characterized in that it is a member in the form of a block having a predetermined thickness in which a ball is formed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete

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