KR102427341B1 - Pipe inspection robot having tow module and pipe inspection method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부의 결함을 검사하는 배관 검사 로봇은, 제1 견인 바퀴와 상기 제1 견인 바퀴를 회전시키는 제1 주행 모터를 포함하는 제1 견인 모듈, 결함을 검사하는 센싱부, 이동을 위한 검사 바퀴를 포함하며, 상기 제1 견인 모듈과 연결되어 이동하는 검사 모듈, 제2 견인 바퀴와 상기 제2 견인 바퀴를 회전시키는 제2 주행 모터를 포함하며, 상기 검사 모듈과 연결되어 상기 검사 모듈을 이동시키는 제2 견인 모듈을 포함하고, 상기 검사 바퀴는 상기 제1 견인 바퀴에 대하여 경사지게 설치될 수 있다.A pipe inspection robot for inspecting a defect inside a pipe according to an embodiment of the present invention, a first traction module including a first traction wheel and a first driving motor for rotating the first traction wheel, sensing for inspecting defects part, including an inspection wheel for movement, an inspection module connected to the first traction module to move, a second driving motor for rotating the second traction wheel and the second traction wheel, and connected to the inspection module and a second traction module for moving the inspection module, and the inspection wheel may be installed at an angle with respect to the first traction wheel.

Description

견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇 및 이를 이용한 배관 검사 방법{PIPE INSPECTION ROBOT HAVING TOW MODULE AND PIPE INSPECTION METHOD USING THE SAME}A pipe inspection robot having a traction module and a pipe inspection method using the same

본 발명은 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇 및 배관 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe inspection robot having a traction module and a pipe inspection method.

배관은 유체나 분체의 이동을 위한 밀폐된 통로를 제공하는 것이다. 이러한 배관은 지하에 매설되기도 하며 플랜트나 액상 및 분말 제품의 생산을 위한 공장 또는 건물 및 시설에 다양하게 설치된다.Piping is to provide a closed passage for the movement of fluids or powders. These pipes are sometimes buried underground and are installed in various ways in plants or factories or buildings and facilities for the production of liquid and powder products.

플랜트, 공장, 건물 및 시설에 설치되는 배관의 문제는 외부에서 검사하여 대부분 해결할 수 있다. 그러나, 지하에 매설되는 배관은, 대부분 전력선, 가스나 석유 또는 식수 및 하수 통로이다. 이러한 배관은 구간 별로 센서가 설치되어 자동으로 관리 통제된다. 배관에 문제가 생기는 경우 지상과 연결된 구간 별 출입구를 통해 검사를 수행하여 문제를 해결한다.Most of the problems of piping installed in plants, factories, buildings and facilities can be solved by external inspection. However, most of the pipes buried underground are power lines, gas or petroleum or drinking water and sewage passages. These pipes are automatically managed and controlled by installing sensors for each section. If there is a problem with the piping, the problem is solved by performing an inspection through the entrance for each section connected to the ground.

지하 매설 배관 중에는 구간 별로 검사가 쉽지 않으며, 외부에서 탐상하여 문제 구역을 찾기 어려운 경우가 있다. 이러한 경우에는 배관의 구경에 따라 작업자가 진입 탐사하여 문제점을 찾아 해결하기도 한다. 그러나 작업자의 진입이 어려운 환경을 갖는 배관과 구간 별로 관리 통제가 이루어지지 않는 배관의 경우에는 배관 검사 로봇을 투입하여 검사를 수행하고, 문제를 해결할 적절한 수단을 찾아야 한다.It is not easy to inspect for each section of underground pipelines, and there are cases where it is difficult to find problem areas by inspection from the outside. In this case, depending on the diameter of the pipe, the operator enters and explores to find and solve the problem. However, in the case of piping having an environment in which it is difficult for workers to enter and piping that is not managed and controlled by section, a pipe inspection robot is put in to perform the inspection, and an appropriate means to solve the problem must be found.

기존의 배관 검사 로봇은, 여러 가지 비파괴 검사 기술을 사용하여 배관을 점검하고 있다. 즉 배관 검사 로봇에는, 초음파 탐상, 방사선 탐상, 자기누설탐상 등 다양한 비파괴 검사기술이 적용된다.Existing pipe inspection robots use various non-destructive inspection techniques to inspect pipes. That is, various non-destructive inspection technologies such as ultrasonic flaw detection, radiation flaw detection, and magnetic leak detection are applied to the pipe inspection robot.

수도관은 노후화로 인해 부식되어 두께가 얇아지거나 부식 지반의 변화로 인해 변형이 발생된다. 중구경 수도관은, 작업자의 투입이 어려우므로, 배관 검사 로봇에 의한 배관 검사가 작업성에서 편리하다.Water pipes are corroded due to aging and become thinner or deformed due to changes in the corroded ground. Since it is difficult for an operator to input a medium-diameter water pipe, a pipe inspection by a pipe inspection robot is convenient in terms of workability.

상수도관 배관 검사는 무단수와 단수 방식으로 나뉜다. 무단수 방식의 경우 카메라를 물 속에서 이동시켜서 배관을 상태를 검사하는 방식이 주로 사용된다. 해당 방식의 경우에는 육안 식별 가능한 부식과 큰 구멍을 확인할 수 있지만, 수명 진단을 위한 균열, 결함을 측정하는 것이 쉽지 않다. 단수 방식의 경우에는 다양한 비파괴 검사 장비를 활용할 수 있기 때문에 무단수 방식보다 정밀하게 검사할 수 있으며, 배관의 수명을 예측할 수 있다.Water supply pipe inspection is divided into uninterrupted water and shut-off methods. In the case of the stepless water method, the method of inspecting the condition of the pipe by moving the camera in the water is mainly used. In the case of this method, visible corrosion and large holes can be identified, but it is not easy to measure cracks and defects for life diagnosis. In the case of the single water method, since various non-destructive testing equipment can be used, it can be inspected more precisely than the stepless method and the life of the pipe can be predicted.

그러나 종래의 비파괴 검사 로봇은 원통형상으로 이루어져서 관 내부를 검사하였다. 원통 형상으로 이루어진 로봇은 무게가 무겁고 관경 변화에 대응하기가 어려운 단점을 갖는다. 또한, 로봇을 원주 방향으로 이동시켜서 검사한 후에 다시 직선방향으로 이동시켜서 점진적으로 검사하는 경우에는 회전 운동과 직선 운동이 교대로 이루어져서 검사 속도가 느리고, 회전 운동을 위한 구동 수단과 직선 운동을 위한 구동 수단을 구비해야 하므로 무게와 부피가 증가하는 문제가 있다. However, the conventional non-destructive inspection robot has a cylindrical shape and inspects the inside of the tube. A robot having a cylindrical shape has a disadvantage in that it is heavy and it is difficult to respond to a change in diameter. In addition, when the robot is moved in the circumferential direction and inspected and then moved in a linear direction again for gradual inspection, the rotational and linear motions are alternately made, so the inspection speed is slow, and the driving means for rotational motion and the driving means for linear motion Since the means must be provided, there is a problem in that the weight and volume increase.

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 효율적으로 배관 내부를 검사할 수 있는 배관 검사 로봇을 제공한다.Based on the technical background as described above, the present invention provides a pipe inspection robot that can efficiently inspect the inside of the pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부의 결함을 검사하는 배관 검사 로봇은, 제1 견인 바퀴와 상기 제1 견인 바퀴를 회전시키는 제1 주행 모터를 포함하는 제1 견인 모듈, 결함을 검사하는 센싱부, 이동을 위한 검사 바퀴를 포함하며, 상기 제1 견인 모듈과 연결되어 이동하는 검사 모듈, 제2 견인 바퀴와 상기 제2 견인 바퀴를 회전시키는 제2 주행 모터를 포함하며, 상기 검사 모듈과 연결되어 상기 검사 모듈을 이동시키는 제2 견인 모듈을 포함하고, 상기 검사 바퀴는 상기 제1 견인 바퀴에 대하여 경사지게 설치될 수 있다.A pipe inspection robot for inspecting a defect inside a pipe according to an embodiment of the present invention, a first traction module including a first traction wheel and a first driving motor for rotating the first traction wheel, sensing for inspecting defects part, including an inspection wheel for movement, an inspection module connected to the first traction module to move, a second driving motor for rotating the second traction wheel and the second traction wheel, and connected to the inspection module and a second traction module for moving the inspection module, and the inspection wheel may be installed at an angle with respect to the first traction wheel.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 견인 모듈과 상기 제2 견인 모듈은 직선방향으로 주행하고, 상기 검사 모듈은 나선방향으로 주행할 수 있다.The first traction module and the second traction module according to an embodiment of the present invention may travel in a linear direction, and the inspection module may travel in a spiral direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 견인 모듈과 상기 검사 모듈을 연결하는 연결 막대를 더 포함하고, 상기 연결 막대의 양단에는 유니버셜 조인트가 설치될 수 있다.Further comprising a connecting rod connecting the first traction module and the inspection module according to an embodiment of the present invention, universal joints may be installed at both ends of the connecting rod.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 견인 모듈은 제1 지지 프레임과 상기 제1 지지 프레임에 회전 가능하게 설치되며 상기 제1 견인 바퀴들을 지지하는 복수의 제1 링크와 상기 제1 링크를 회전시키는 제1 링크 구동부와 상기 제1 견인 바퀴를 지지하고 회전시키는 제1 주행 구동부를 포함하고, 상기 제1 링크 구동부는 상기 제1 지지 프레임의 길이방향으로 이어진 제1 리드 스크류와 상기 제1 리드 스크류의 회전에 따라 상기 제1 리드 스크류의 길이방향으로 이동하며 상기 제1 링크와 결합된 제1 구동 슬라이드를 포함할 수 있다.The first traction module according to an embodiment of the present invention is rotatably installed on a first support frame and the first support frame and rotates the first link and a plurality of first links supporting the first traction wheels and a first driving driving unit supporting and rotating the first traction wheel and a first link driving unit, wherein the first link driving unit includes a first lead screw and the first lead screw connected in a longitudinal direction of the first support frame. It may include a first driving slide that moves in the longitudinal direction of the first lead screw according to the rotation and coupled to the first link.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 지지 프레임에는 전방을 촬영하는 촬영부가 설치되고, 상기 촬영부는 카메라와 상기 카메라를 구동시키는 카메라 구동부와 상기 카메라와 상기 카메라 구동부를 연결하는 카메라 프레임을 포함하고, 상기 카메라 구동부의 측면에는 배관과의 거리를 측정하는 초음파 거리 센서가 설치될 수 있다.A photographing unit for photographing the front is installed on the first support frame according to an embodiment of the present invention, and the photographing unit includes a camera and a camera driver for driving the camera, and a camera frame for connecting the camera and the camera driver, , an ultrasonic distance sensor for measuring a distance to a pipe may be installed on a side surface of the camera driving unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 검사 모듈은 자기력으로 배관 내부의 결함을 검사하는 복수의 센서와 상기 센서들을 지지하는 센서 프레임을 포함하고, 상기 센서 프레임의 길이방향은 상기 검사 모듈의 폭 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.The inspection module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sensors for inspecting defects inside the pipe by magnetic force and a sensor frame supporting the sensors, and the longitudinal direction of the sensor frame is in the width direction of the inspection module. It may be disposed inclined with respect to the.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 센서 프레임에는 외측으로 돌출된 복수의 볼 플런저가 설치될 수 있다.A plurality of ball plungers protruding to the outside may be installed in the sensor frame according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 센서 프레임의 외면은 호형으로 만곡 형성될 수 있다.An outer surface of the sensor frame according to an embodiment of the present invention may be curved in an arc shape.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 견인 모듈은 제2 지지 프레임과 상기 제2 지지 프레임의 측방향으로 돌출된 복수의 주행 가이드부를 포함하고, 상기 주행 가이드부는 상기 제2 지지 프레임의 측면에서 측방향으로 돌출된 가이드 프레임과 상기 가이드 프레임에 회전 가능하게 설치된 가이드 휠을 포함하며, 상기 가이드 휠은 옴니 휠로 이루어질 수 있다.The first traction module according to an embodiment of the present invention includes a second support frame and a plurality of driving guide parts protruding in the lateral direction of the second support frame, and the driving guide part is from the side of the second support frame. It includes a guide frame protruding laterally and a guide wheel rotatably installed on the guide frame, the guide wheel may be made of an omni wheel.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 바퀴를 갖는 제1견인 모듈과, 결함을 검사하는 센싱부와 검사 바퀴를 갖는 검사 모듈과, 제2 견인 바퀴를 갖는 제2 견인 모듈을 포함하는 배관 검사 로봇을 이용하여 배관의 내부를 검사하는 배관 검사 방법은, 상기 제1 견인 모듈과 상기 제2 견인 모듈은 직선방향으로 주행하고, 상기 검사 모듈은 나선방향으로 주행하면서 배관 내부의 결함을 검사할 수 있다.Pipe inspection comprising a first traction module having a first traction wheel according to an embodiment of the present invention, an inspection module having a sensing unit and an inspection wheel for inspecting defects, and a second traction module having a second traction wheel In the pipe inspection method of inspecting the inside of the pipe using a robot, the first traction module and the second traction module run in a straight direction, and the inspection module can inspect the defects inside the pipe while driving in a spiral direction. have.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 배관 검사 로봇은 2개의 견인 모듈과 검사 모듈을 포함하고, 검사 바퀴가 제1 견인 바퀴에 대하여 경사지게 설치되므로 견인 모듈이 직선 주행할 때, 검사 모듈이 나선 주행하여 배관 내부를 효율적이고 신속하게 검사할 수 있다.As described above, the pipe inspection robot according to an aspect of the present invention includes two traction modules and an inspection module, and since the inspection wheel is installed inclined with respect to the first traction wheel, when the traction module travels in a straight line, the inspection module is spirally It is possible to efficiently and quickly inspect the inside of the pipe by driving.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈을 잘라 본 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈의 링크 체계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈을 잘라 본 절개 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈의 링크 체계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a first traction module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cutaway perspective view of the first traction module according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a photographing unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a view schematically showing the link system of the first traction module according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating an inspection module according to an embodiment of the present invention.
8 is a cutaway perspective view of an inspection module according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically illustrating a link system of an inspection module according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a pipe inspection method 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 apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described 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 modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and 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. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'comprise' or 'have' are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of 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 accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, 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 illustrated in the accompanying drawings.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 검사 로봇에 대해서 설명한다.Hereinafter, a pipe inspection robot according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 로봇을 도시한 평면도이다.1 is a perspective view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing a pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 배관 검사 로봇(10)은 제1 견인 모듈(100), 검사 모듈(200), 제2 견인 모듈(300), 연결 막대(410)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 배관 검사 로봇(10)은 상수도관 등의 배관(20)의 내부에 삽입되며 배관(20) 내부를 주행하면서 배관(20) 내부 상태를 검사한다.1 and 2, the pipe inspection robot 10 according to the first embodiment is a first traction module 100, an inspection module 200, a second traction module 300, a connecting rod ( 410) may be included. The pipe inspection robot 10 according to the present embodiment is inserted into the pipe 20, such as a water supply pipe, and inspects the internal state of the pipe 20 while traveling inside the pipe 20.

제1 견인 모듈(100)과 검사 모듈(200)은 연결 막대(410)로 서로 연결되며, 검사 모듈과 제2 견인 모듈(300)도 연결 막대(410)를 매개로 서로 연결된다. 연결 막대(410)의 양단에는 유니버셜 조인트(420)가 설치될 수 있는데, 유니버셜 조인트(420)는 제1 견인 모듈(100), 검사 모듈(200), 제2 견인 모듈(300)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 제1 견인 모듈(100), 검사 모듈(200), 제2 견인 모듈(300)은 슬립 링을 매개로 유니버셜 조인트(420)와 연결될 수 있다. 이에 따라 검사 모듈(200)이 회전할 때, 케이블이 꼬이는 것을 방지할 수 있다.The first traction module 100 and the inspection module 200 are connected to each other by a connection rod 410 , and the inspection module and the second traction module 300 are also connected to each other via the connection rod 410 . A universal joint 420 may be installed at both ends of the connecting rod 410 , and the universal joint 420 is rotatably to the first traction module 100 , the inspection module 200 , and the second traction module 300 . can be combined. In addition, the first traction module 100 , the inspection module 200 , and the second traction module 300 may be connected to the universal joint 420 via a slip ring. Accordingly, when the inspection module 200 rotates, it is possible to prevent the cable from being twisted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈을 잘라 본 절개 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈의 링크 체계를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 3 is a perspective view showing a first traction module according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cut-away perspective view of the first traction module according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is one of the present invention A perspective view showing a photographing unit according to an embodiment, Figure 6 is a diagram schematically showing a link system of the first traction module according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 견인 모듈(100) 및 제2 견인 모듈(300)에 대해서 설명한다. 제2 견인 모듈(300)은 연결 막대(410)와 촬영부(170)의 설치 위치를 제외하고는 제1 견인 모듈(100)과 동일한 구조로 이루어지므로 제2 견인 모듈(300)에 대한 설명은 제1 견인 모듈(100)에 대한 설명으로 대체한다.Hereinafter, the first traction module 100 and the second traction module 300 according to an embodiment of the present invention will be described. Since the second traction module 300 has the same structure as the first traction module 100 except for the installation position of the connecting rod 410 and the photographing unit 170, the description of the second traction module 300 is It is replaced with a description of the first traction module 100 .

도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 제1 견인 모듈(100)은 제1 지지 프레임(110), 제1 링크(121), 견인 바퀴(150), 제1 링크 구동부(130), 제1 주행 구동부(160), 촬영부(170)를 포함할 수 있다. 제1 견인 모듈(100)은 검사 모듈(200)을 견인하여 이동시키며 직선방향으로 주행할 수 있다. 3 to 6 , the first traction module 100 includes a first support frame 110 , a first link 121 , a traction wheel 150 , a first link driving unit 130 , and a first It may include a driving driving unit 160 and a photographing unit 170 . The first traction module 100 may drive and move the inspection module 200 in a straight direction.

제1 지지 프레임(110)은 길게 이어진 막대 형상으로 이루어지며, 견인 모듈(100)의 길이방향으로 이어져 형성될 수 있다. 제1 지지 프레임(110)의 전방에는 전방을 촬영하는 촬영부(170)가 설치되고, 촬영부(170)는 카메라(171)와 카메라(171)를 구동시키는 카메라 구동부(170)와 카메라(171)와 카메라 구동부(170)를 연결하는 카메라 프레임(174)을 포함할 수 있다. 카메라 프레임(174)은 카메라(171)와 카메라 구동부(170)를 연결하며, 카메라 프레임(174)에는 카메라(171)를 회전시키는 위치제어 모터(175)가 설치될 수 있다. The first support frame 110 is made of a long rod shape, and may be formed in a longitudinal direction of the traction module 100 . A photographing unit 170 for photographing the front is installed in front of the first support frame 110 , and the photographing unit 170 includes a camera 171 and a camera driving unit 170 and a camera 171 for driving the camera 171 . ) and a camera frame 174 connecting the camera driver 170 may be included. The camera frame 174 connects the camera 171 and the camera driving unit 170 , and a position control motor 175 for rotating the camera 171 may be installed in the camera frame 174 .

카메라 구동부(170)는 대략 직육면체의 상자 형상으로 이루어지고, 카메라 프레임(174)은 카메라 구동부(170)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 카메라 구동부(170)에는 복수의 LED 램프(173)가 설치될 수 있다. 또한, 카메라 구동부(170)의 4개의 측면에는 배관과의 거리를 측정하는 초음파 거리 센서(176)가 설치된다. 이에 따라 LED 램프(173)에 의하여 어두운 곳을 용이하게 촬영할 수 있을 뿐만 아니라 초음파 거리 센서(176)를 이용하여 로봇의 중심 위치를 측정할 수 있다.The camera driving unit 170 has a substantially rectangular box shape, and the camera frame 174 is rotatably installed with respect to the camera driving unit 170 . A plurality of LED lamps 173 may be installed in the camera driving unit 170 . In addition, ultrasonic distance sensors 176 for measuring the distance to the pipe are installed on four side surfaces of the camera driving unit 170 . Accordingly, it is possible to easily photograph a dark place by the LED lamp 173 and measure the center position of the robot using the ultrasonic distance sensor 176 .

제1 지지 프레임(110)의 내부에는 제1 링크(121)들을 펴거나 접는 제1 링크 구동부(130)가 설치된다. 제1 링크 구동부(130)는 제1 지지 프레임(110)의 길이방향으로 이어져 형성된 리드 스크류(131)와 리드 스크류(131)에 결합되어 리드 스크류(131)의 길이방향으로 이동하는 구동 슬라이드(134)와 제1 링크(121)에 의하여 이동하는 피동 슬라이드(135)와 리드 스크류(131)를 회전시키는 링크 구동 모터(133)를 포함할 수 있다. 제1 지지 프레임(110)에는 제1 링크(121)와 결합된 핀이 이동하는 슬릿이 형성될 수 있다.A first link driving unit 130 for unfolding or folding the first links 121 is installed inside the first support frame 110 . The first link driving unit 130 includes a lead screw 131 formed to extend in the longitudinal direction of the first support frame 110 and a driving slide 134 coupled to the lead screw 131 to move in the longitudinal direction of the lead screw 131 . ) and a driven slide 135 moving by the first link 121 and a link driving motor 133 for rotating the lead screw 131 may be included. A slit through which a pin coupled to the first link 121 moves may be formed in the first support frame 110 .

리드 스크류(131)는 외주면에 나사산이 형성된 막대로 이루어지며, 회전 가능하게 설치된다. 링크 구동 모터(133)는 감속기를 매개로 리드 스크류(131)와 연결되어 리드 스크류(131)를 회전시킨다. 구동 슬라이드(134)는 리드 스크류(131)와 나사 결합되며, 리드 스크류(131)의 회전에 따라 리드 스크류(131)의 길이방향으로 이동한다. 이를 위해서 제1 지지 프레임(110)의 내부에는 구동 슬라이드(134)가 이동하는 통로가 형성될 수 있다. 또한, 제1 지지 프레임(110)에는 리드 스크류(131)와 결합되지 않으며 통로를 따라 이동하는 피동 슬라이드(135)가 설치될 수 있다. 피동 슬라이드(135)는 제1 링크(121)에 의하여 제1 지지 프레임(110)의 길이방향으로 이동할 수 있다.The lead screw 131 is made of a rod having a thread formed on an outer circumferential surface, and is rotatably installed. The link driving motor 133 is connected to the lead screw 131 via a speed reducer to rotate the lead screw 131 . The driving slide 134 is screw-coupled to the lead screw 131 , and moves in the longitudinal direction of the lead screw 131 according to the rotation of the lead screw 131 . To this end, a passage through which the driving slide 134 moves may be formed inside the first support frame 110 . In addition, the driven slide 135 that is not coupled to the lead screw 131 and moves along the passage may be installed in the first support frame 110 . The driven slide 135 may move in the longitudinal direction of the first support frame 110 by the first link 121 .

구동 슬라이드(134)에는 제1 링크(121)들이 결합되며, 제1 링크(121)들은 V 형상으로 연결될 수 있다. V 형상의 제1 링크(121) 중 어느 하나는 상부로 이어지고, 다른 하나는 하부로 이어질 수 있다. 2개의 V 형상 제1 링크(121)는 리드 스크류(131)에 의하여 이동하는 구동 슬라이드(134)와 결합되며, 2개의 V 형상 제1 링크(121)는 피동 슬라이드(135)와 연결된다.The first links 121 may be coupled to the driving slide 134 , and the first links 121 may be connected to each other in a V shape. One of the V-shaped first links 121 may lead to an upper portion, and the other may lead to a lower portion. The two V-shaped first links 121 are coupled to the driving slide 134 moving by the lead screw 131 , and the two V-shaped first links 121 are connected to the driven slide 135 .

제1 링크(121)들 중 어느 하나는 길이가 신축되는 구조로 이루어질 수 있으며, 신축되는 제1 링크(121)에는 충격을 완화시키는 완충 스프링(123)이 설치될 수 있다. 신축되는 제1 링크(121)는 2개의 실린더가 끼움 결합되어 길이가 신축 가능한 구조로 이루어질 수 있다.Any one of the first links 121 may have a structure in which the length is stretchable, and a buffer spring 123 for alleviating shock may be installed in the first link 121 that is stretched and contracted. The stretchable first link 121 may have a structure in which two cylinders are fitted and stretchable in length.

제1 링크(121)들은 구동 슬라이드(134)에 의하여 이동하면서 접히거나 펴질 수 있다. 또한 제1 링크(121)는 피동 슬라이드(135)를 길이방향으로 이동시킬 수 있다. 제1 링크(121)가 접히거나 펴지면 배관(20) 내경의 변화에 따라 견인 바퀴(150)들이 배관(20) 내면에 밀착되어 배관 검사 로봇(10)이 안정적으로 주행할 수 있다.The first links 121 may be folded or unfolded while moving by the driving slide 134 . In addition, the first link 121 may move the driven slide 135 in the longitudinal direction. When the first link 121 is folded or unfolded, the traction wheels 150 are in close contact with the inner surface of the pipe 20 according to a change in the inner diameter of the pipe 20 so that the pipe inspection robot 10 can run stably.

제1 링크(121)에는 견인 바퀴(150)를 회전시키는 제1 주행 구동부(160)가 연결된다. 본 실시예에 따른 배관 검사 로봇(10)은 2개의 제1 주행 구동부(160)를 포함할 수 있다. 하나의 제1 주행 구동부(160)는 제2 지지 프레임(110)의 상부에 배치되고, 다른 제1 주행 구동부(160)는 제2 지지 프레임(110)의 하부에 배치된다.A first driving driving unit 160 for rotating the traction wheel 150 is connected to the first link 121 . The pipe inspection robot 10 according to the present embodiment may include two first driving driving units 160 . One first driving driving unit 160 is disposed above the second supporting frame 110 , and the other first driving driving unit 160 is arranged below the second supporting frame 110 .

제1 주행 구동부(160)는 제1 링크(121)들과 결합된 주행 프레임(161)과 주행 프레임(161)에 결합되어 견인 바퀴(150)를 회전시키는 주행 모터(162)를 포함할 수 있다. 주행 프레임(161)은 제1 링크(121)와 연결되어 제1 링크(121)에 의하여 제1 지지 프레임(110)에서 이격된다. The first driving driving unit 160 may include a driving frame 161 coupled to the first links 121 and a driving motor 162 coupled to the driving frame 161 to rotate the traction wheel 150 . . The traveling frame 161 is connected to the first link 121 and is spaced apart from the first support frame 110 by the first link 121 .

제1 지지 프레임(110)에는 2개의 주행 프레임(161)이 제1 링크(121)를 매개로 결합될 수 있다. 하나의 주행 프레임(161)에는 4개의 주행 모터(162)가 결합되며, 각각의 주행 모터(162)들은 주행 프레임(161)의 길이방향 및 폭방향으로 이격 배치된다. 주행 모터(162) 중 어느 하나에는 주행거리의 측정을 위한 오도미터 센서(180)가 설치될 수 있다.Two traveling frames 161 may be coupled to the first support frame 110 via a first link 121 . Four driving motors 162 are coupled to one driving frame 161 , and each of the driving motors 162 is disposed to be spaced apart from each other in the longitudinal direction and the width direction of the driving frame 161 . An odometer sensor 180 for measuring a driving distance may be installed in any one of the driving motors 162 .

주행 모터(162)는 완충 막대(163)와 회전 지지 막대(164)를 매개로 주행 프레임(161)에 결합될 수 있다. 완충 막대(163)와 회전 지지 막대(164)는 주행 모터(152) 및 주행 프레임(161)에 회전 가능하게 설치된다. 완충 막대(163)는 길이가 가변 가능한 구조로 이루어지며, 충격을 감소키는 스프링을 갖는다. The traveling motor 162 may be coupled to the traveling frame 161 via the buffer rod 163 and the rotation support rod 164 . The buffer rod 163 and the rotation support rod 164 are rotatably installed in the traveling motor 152 and the traveling frame 161 . The buffer rod 163 is made of a variable length structure, has a spring to reduce the impact.

견인 바퀴(150)는 각각의 주행 모터(162)에 결합되어 회전하며, 견인 바퀴(150)는 내측과 외측이 서로 다른 외경을 갖도록 형성된다. 즉, 견인 바퀴(150)에서 주행 모터(152)와 인접한 안쪽의 외경은 바깥쪽의 외경보다 더 크게 형성될 수 있다.The traction wheel 150 is coupled to each traveling motor 162 to rotate, and the traction wheel 150 is formed so that the inside and the outside have different outer diameters. That is, the inner outer diameter adjacent to the driving motor 152 in the traction wheel 150 may be formed larger than the outer outer diameter.

이에 따라 배관 내부를 이동할 때, 견인 바퀴(150)가 배관(20)의 내벽에 밀착되어 힘을 전달할 수 있다. 또한, 주행 모터(152)에 완충 막대(163)와 회전 지지 막대(164)가 설치되므로 견인 바퀴(150)가 배관(20) 내부에 더욱 안정적으로 밀착될 수 있다. 또한, 4개의 견인 바퀴(150)는 제1 지지 프레임(110)의 상부측에 배치되고, 4개의 견인 바퀴(150)는 제1 지지 프레임(110)의 하부측에 배치될 수 있다.Accordingly, when moving inside the pipe, the traction wheel 150 may be in close contact with the inner wall of the pipe 20 to transmit the force. In addition, since the buffer rod 163 and the rotation support rod 164 are installed in the traveling motor 152 , the traction wheel 150 can be more stably adhered to the inside of the pipe 20 . In addition, the four traction wheels 150 may be disposed on the upper side of the first support frame 110 , and the four traction wheels 150 may be disposed on the lower side of the first support frame 110 .

견인 바퀴(150)는 제1 견인 모듈(100)의 길이방향과 평행하게 배치될 수 있다. 본 기재의 바퀴의 방향은 바퀴의 회전 중심축에 대하여 수직인 가상 평면의 방향을 의미하며 가상의 평면은 바퀴의 폭방향 중심을 지나는 평면이 된다. 따라서 견인 바퀴(150)의 폭방향 중심을 지나는 평면은 제1 견인 모듈(100)의 길이방향과 평행하게 형성될 수 있다. The traction wheel 150 may be disposed parallel to the longitudinal direction of the first traction module 100 . The direction of the wheel in the present description means the direction of an imaginary plane perpendicular to the rotational center axis of the wheel, and the imaginary plane becomes a plane passing through the center of the wheel in the width direction. Therefore, a plane passing through the center of the traction wheel 150 in the width direction may be formed parallel to the longitudinal direction of the first traction module 100 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈을 잘라 본 절개 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈의 제2 링크 체계를 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a perspective view showing an inspection module according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a cutaway perspective view of the inspection module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view showing an inspection module according to an embodiment of the present invention It is a diagram schematically showing the second link system of the inspection module.

도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 검사 모듈(200)은 제2 지지 프레임(210), 제2 링크(221), 검사 바퀴(250), 제2 링크 구동부(230), 제2 주행 구동부(260), 센싱부(240), 주행 가이드부(270)를 포함할 수 있다. 검사 모듈(200)은 제1 견인 모듈(100)과 제2 견인 모듈(300)에 의하여 이동하며, 센싱부(240)를 이용하여 배관(20) 내부의 결함을 검사한다. 7 to 9 , the inspection module 200 includes a second support frame 210 , a second link 221 , an inspection wheel 250 , a second link driving unit 230 , and a second driving driving unit. 260 , a sensing unit 240 , and a travel guide unit 270 may be included. The inspection module 200 moves by the first traction module 100 and the second traction module 300 , and inspects the defects inside the pipe 20 using the sensing unit 240 .

제2 지지 프레임(210)은 길게 이어진 막대 형상으로 이루어지며, 검사 모듈(200)의 길이방향으로 이어져 형성될 수 있다. 제2 지지 프레임(210)의 내부에는 제2 링크(221)들을 펴거나 접는 제2 링크 구동부(230)가 설치된다. 제2 링크 구동부(230)는 제2 지지 프레임(210)의 길이방향으로 이어져 형성된 2개의 리드 스크류(231)와 리드 스크류(231)에 결합되어 리드 스크류(231)의 길이방향으로 이동하는 구동 슬라이드(234)와 리드 스크류(231)를 회전시키는 링크 구동 모터(233)를 포함할 수 있다. The second support frame 210 may have a long rod shape and may be formed to extend in the longitudinal direction of the inspection module 200 . A second link driving unit 230 for unfolding or folding the second links 221 is installed inside the second support frame 210 . The second link driving unit 230 is coupled to two lead screws 231 formed to extend in the longitudinal direction of the second support frame 210 and the lead screw 231 to move the driving slide in the longitudinal direction of the lead screw 231 . A link driving motor 233 for rotating the 234 and the lead screw 231 may be included.

리드 스크류(231)는 외주면에 나사산이 형성된 막대로 이루어지며, 회전 가능하게 설치된다. 2개의 리드 스크류(231)는 서로 다른 방향으로 회전하도록 링크 구동 모터(233)에 결합된다. The lead screw 231 is made of a rod having a thread formed on an outer circumferential surface, and is rotatably installed. The two lead screws 231 are coupled to the link driving motor 233 to rotate in different directions.

링크 구동 모터(233)는 감속기를 매개로 리드 스크류(231)들과 연결되어 2개의 리드 스크류(231)를 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 2개의 구동 슬라이드(234)는 리드 스크류(231)와 나사 결합되며, 리드 스크류(231)의 회전에 따라 리드 스크류(231)의 길이방향으로 이동한다. 이를 위해서 제2 지지 프레임(210)의 내부에는 구동 슬라이드(234)가 이동하는 통로가 형성될 수 있다. 이에 따라 서로 다른 리드 스크류(231)에 결합된 구동 슬라이드(234)는 리드 스크류(231)의 회전에 따라 서로 반대방향으로 이동할 수 있다. 일 방향으로 링크 구동 모터(233)가 회전하면 구동 슬라이드(234)들 사이의 간격이 증하고, 다른 방향으로 링크 구동 모터(233)가 회전하면 구동 슬라이드(234)들 사이의 간격이 감소할 수 있다.The link driving motor 233 is connected to the lead screws 231 via a speed reducer to rotate the two lead screws 231 in opposite directions. The two driving slides 234 are screw-coupled to the lead screw 231 and move in the longitudinal direction of the lead screw 231 according to the rotation of the lead screw 231 . To this end, a passage through which the driving slide 234 moves may be formed inside the second support frame 210 . Accordingly, the driving slides 234 coupled to different lead screws 231 may move in opposite directions according to the rotation of the lead screws 231 . When the link driving motor 233 rotates in one direction, the distance between the driving slides 234 increases, and when the link driving motor 233 rotates in the other direction, the distance between the driving slides 234 can decrease. have.

구동 슬라이드(234)에는 제2 링크(221)들이 결합되며, 제2 링크(221)들은 V 형상으로 연결될 수 있다. V 형상의 제2 링크(221) 중 어느 하나는 상부로 이어지고, 다른 하나는 하부로 이어질 수 있다. 제2 링크(221)들은 구동 슬라이드(234)에 의하여 이동하면서 접히거나 펴질 수 있다. 제2 링크(221)가 접히거나 펴지면 배관(20) 내경의 변화에 따라 검사 바퀴(250)들이 배관(20) 내면에 밀착되어 배관 검사 로봇(10)이 안정적으로 주행할 수 있다.The second links 221 are coupled to the driving slide 234 , and the second links 221 may be connected to each other in a V shape. One of the V-shaped second links 221 may lead to an upper portion, and the other may lead to a lower portion. The second links 221 may be folded or unfolded while moving by the driving slide 234 . When the second link 221 is folded or unfolded, the inspection wheels 250 are in close contact with the inner surface of the pipe 20 according to a change in the inner diameter of the pipe 20 so that the pipe inspection robot 10 can run stably.

제2 링크(221)에는 검사 바퀴(250)를 회전시키는 제2 주행 구동부(260)가 연결된다. 본 실시예에 따른 검사 모듈(200)은 2개의 제2 주행 구동부(260)를 포함할 수 있다. 하나의 제2 주행 구동부(260)는 제2 지지 프레임(210)의 상부에 배치되고, 다른 제2 주행 구동부(260)는 제2 지지 프레임(210)의 하부에 배치된다. A second driving driving unit 260 for rotating the inspection wheel 250 is connected to the second link 221 . The inspection module 200 according to the present embodiment may include two second driving driving units 260 . One second driving driving unit 260 is disposed above the second supporting frame 210 , and the other second driving driving unit 260 is arranged below the second supporting frame 210 .

제2 주행 구동부(260)는 제2 링크(221)들과 결합된 주행 프레임(261)과 주행 프레임(261)에 결합되어 검사 바퀴(250)를 회전시키는 주행 모터(262)를 포함할 수 있다. 주행 프레임(261)은 제2 링크(221)와 연결되어 제2 링크(221)에 의하여 제2 지지 프레임(210)에서 이격된다. The second travel driving unit 260 may include a traveling frame 261 coupled to the second links 221 and a traveling motor 262 coupled to the traveling frame 261 to rotate the inspection wheel 250 . . The traveling frame 261 is connected to the second link 221 and is spaced apart from the second support frame 210 by the second link 221 .

제2 지지 프레임(210)에는 2개의 주행 프레임(261)이 제2 링크(221)를 매개로 결합될 수 있다. 하나의 주행 프레임(261)에는 2개의 주행 모터(262)가 결합되며, 각각의 주행 모터(262)들은 주행 프레임(261)의 길이방향 및 폭방향으로 이격 배치된다. Two traveling frames 261 may be coupled to the second support frame 210 via a second link 221 . Two traveling motors 262 are coupled to one traveling frame 261 , and each of the traveling motors 262 is disposed to be spaced apart from each other in the longitudinal direction and the width direction of the traveling frame 261 .

주행 모터(262)는 2개의 댐퍼(263)를 매개로 주행 프레임(261)에 결합될 수 있다. 댐퍼(263)는 길이가 가변 가능한 구조로 이루어지며, 충격을 감소키는 스프링을 갖는다. 이에 따라 충격을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 검사 바퀴(250)가 댐퍼(263)에 의하여 배관(20) 내부로 가압되어 밀착될 수 있다.The traveling motor 262 may be coupled to the traveling frame 261 via two dampers 263 . The damper 263 has a variable length structure, and has a spring for reducing impact. Accordingly, not only the impact can be reduced, but also the inspection wheel 250 can be pressed into the pipe 20 by the damper 263 to be in close contact.

제2 지지 프레임(210)의 상하에 배치된 검사 바퀴(250)는 서로 다른 방향으로 경사지게 배치된다. 또한, 검사 바퀴(250)는 견인 바퀴(150)에 대하여 경사지게 설치된다. 검사 바퀴(250)는 견인 바퀴(150)에 대하여 20도 내지 30도 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 견인 모듈(200)과 제2 견인 모듈(300)이 직선 운동할 때, 검사 모듈(200)은 나선 운동할 수 있다.The inspection wheels 250 disposed above and below the second support frame 210 are inclined in different directions. In addition, the inspection wheel 250 is installed inclined with respect to the traction wheel (150). The inspection wheel 250 may be disposed at an angle of 20 to 30 degrees with respect to the traction wheel 150 . Accordingly, when the first traction module 200 and the second traction module 300 linearly move, the inspection module 200 may perform a helical movement.

한편, 주행 프레임(261)에는 결함을 검사하는 센싱부(240)가 설치되는데, 센싱부(240)는 자기력으로 결함을 검출하는 센서(241)와 센서(241)들을 지지하는 센서 프레임(243)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the driving frame 261 is provided with a sensing unit 240 for inspecting defects. The sensing unit 240 includes a sensor 241 that detects a defect by magnetic force and a sensor frame 243 that supports the sensors 241 . may include

센서(241)는 홀 센서(hall sensor)로 이루어질 수 있염, 센싱부(240)는 넓은 면적을 한번에 검사할 수 있도록 복수의 센서(241)를 포함할 수 있다. 센서(241)의 양쪽 옆에는 영구자석이 설치될 수 있다. 센서 프레임(243)의 길이방향은 제2 지지 프레임(210)의 폭 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있으며, 이에 따라 센서 프레임(243)은 검사 모듈(200)의 폭 방향에 대하여 경사지게 배치된다. 또한, 센서 프레임(243)의 길이방향은 제2 지지 프레임(210)의 폭 방향에 5도 내지 30도로 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라 배관 검사 로봇(10)이 나선형으로 주행할 때, 센서(241)들이 배관(20)의 길이방향과 평행하게 정렬되어 배관(20) 내부를 효율적으로 검사할 수 있다. The sensor 241 may be formed of a hall sensor, and the sensing unit 240 may include a plurality of sensors 241 to inspect a large area at once. Permanent magnets may be installed on both sides of the sensor 241 . The longitudinal direction of the sensor frame 243 may be disposed to be inclined with respect to the width direction of the second support frame 210 , and accordingly, the sensor frame 243 is disposed to be inclined with respect to the width direction of the inspection module 200 . In addition, the longitudinal direction of the sensor frame 243 may be disposed to be inclined at 5 to 30 degrees in the width direction of the second support frame 210 . Accordingly, when the pipe inspection robot 10 travels in a spiral, the sensors 241 are aligned parallel to the longitudinal direction of the pipe 20 to efficiently inspect the inside of the pipe 20 .

또한, 센서 프레임(243)은 길이방향으로 만곡된 곡면으로 이루어진 외면을 갖는다. 이에 따라 센싱부(240)이 배관(20)의 내면에 밀착되어 센서(241)가 배관(20)의 내면과 가깝게 배치되어 이동할 수 있다. 센싱부(240)은 센서 프레임(243)에 설치되어 외측으로 돌출된 볼 플런저(245)를 더 포함하며, 볼 플런저(245)는 센서(241)가 배관(20)의 내면과 맞닿는 것을 방지한다. 볼 플런저(245)는 센서 프레임(243)의 4개의 코너부에 설치될 수 있다. 볼 플런저(245)는 센서 프레임(243)에 나사 결합된 바디부에 바디부의 단부에 회전 가능하게 결합된 볼을 포함할 수 있다. 볼 플런저(245)가 회전하면 볼 플런저(245)의 높이가 조절되며, 이에 따라 볼 플런저(245)에 의하여 센서(241)와 배관(20) 내부 사이의 거리가 용이하게 조절될 수 있다. 센서 프레임(243)의 길이방향 단부에는 이동 거리의 측정을 위한 오도미터 센서(280)가 설치될 수 있다.In addition, the sensor frame 243 has an outer surface formed of a curved surface curved in the longitudinal direction. Accordingly, the sensing unit 240 is in close contact with the inner surface of the pipe 20 so that the sensor 241 is disposed close to the inner surface of the pipe 20 to move. The sensing unit 240 is installed on the sensor frame 243 and further includes a ball plunger 245 protruding outward, and the ball plunger 245 prevents the sensor 241 from coming into contact with the inner surface of the pipe 20. . The ball plunger 245 may be installed at four corners of the sensor frame 243 . The ball plunger 245 may include a ball rotatably coupled to an end of the body part to a body part screwed to the sensor frame 243 . When the ball plunger 245 rotates, the height of the ball plunger 245 is adjusted, and accordingly, the distance between the sensor 241 and the inside of the pipe 20 can be easily adjusted by the ball plunger 245 . An odometer sensor 280 for measuring a moving distance may be installed at the longitudinal end of the sensor frame 243 .

제2 지지 프레임(210)에는 주행 가이드부(270)가 설치되는데 주행 가이드부(270)는 제2 지지 프레임(210)의 측면에서 측방향으로 돌출된 가이드 프레임(271)과 가이드 프레임(271)에 회전 가능하게 설치된 가이드 휠(272)을 포함할 수 있다. 제2 지지 프레임(210)에는 4개의 가이드 프레임(271)이 설치될 수 있으며, 가이드 휠(272)은 옴니 휠로 이루어질 수 있다. 이에 따라 주행 가이드부(270)는 검사 모듈(200)이 나선 주행할 수 있도록 안정적으로 가이드할 수 있다.A driving guide unit 270 is installed in the second support frame 210 . The driving guide unit 270 includes a guide frame 271 and a guide frame 271 protruding laterally from the side of the second support frame 210 . It may include a guide wheel 272 rotatably installed on the. Four guide frames 271 may be installed on the second support frame 210 , and the guide wheel 272 may be formed of an omni wheel. Accordingly, the traveling guide unit 270 may stably guide the inspection module 200 so that it can spirally travel.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 방법에 대해서 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a pipe inspection method according to an embodiment of the present invention will be described. 10 is a view for explaining a pipe inspection method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 배관 검사 방법은 제1 견인 모듈(100)과 제2 견인 모듈(300)은 직선 방향으로 전진하고, 검사 모듈(200)은 나선방향으로 전진 주행하면서 배관(20) 내부를 1차적으로 검사하고, 제1 견인 모듈(100)과 제2 견인 모듈(300)은 직선 방향으로 후진하고, 검사 모듈(200)은 나선 방향으로 후진 주행하면서 배관(20) 내부를 2차적으로 검사할 수 있다. 제1 견인 모듈(100)과 제2 견인 모듈(300)이 직선 주행하는 동안 검사 모듈(200)은 나선방향으로 주행하면서 제1 견인 모듈(100)에 대하여 회전한다.1 and 10, in the pipe inspection method according to this embodiment, the first traction module 100 and the second traction module 300 advance in a straight direction, and the inspection module 200 is a spiral direction. While driving forward, the inside of the pipe 20 is primarily inspected, the first traction module 100 and the second traction module 300 move backward in a linear direction, and the inspection module 200 moves backward in a spiral direction. The inside of the pipe 20 may be secondarily inspected. While the first traction module 100 and the second traction module 300 travel in a straight line, the inspection module 200 rotates with respect to the first traction module 100 while traveling in a spiral direction.

본 실시예에 따른 배관 검사 방법은 1차 검사 단계에서 배관(20) 내부의 50~70%를 검사하고, 2차 검사 단계에서 나머지 부분을 검사하여 배관 전체를 검사할 수 있다. In the pipe inspection method according to the present embodiment, 50 to 70% of the inside of the pipe 20 is inspected in the first inspection step, and the remaining part is inspected in the second inspection step to inspect the entire pipe.

또한 배관 검사 방법은 검사 모듈(200)의 리드 스크류(231)의 회전에 의하여 제2 링크(221)가 배관(20)의 내경에 맞게 펼쳐지는 링크 확장 단계와 이때 일측의 센싱부(240)은 제1 영역(DS1)을 검사하고, 타측의 센싱부(240)는 제2 영역(DS2)을 검사하는 검사 단계를 포함할 수 있다.In addition, the pipe inspection method is a link expansion step in which the second link 221 is spread to fit the inner diameter of the pipe 20 by the rotation of the lead screw 231 of the inspection module 200, and at this time, the sensing unit 240 on one side is The first area DS1 may be inspected and the sensing unit 240 on the other side may include an inspection step of inspecting the second area DS2 .

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.In the above, although an embodiment of the present invention has been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by, etc., and this will also be included within the scope of the present invention.

10: 배관 검사 로봇 20: 배관
100: 제1 견인 모듈 110: 제1 지지 프레임
121: 제1 링크 123: 완충 스프링
130: 제1 링크 구동부 131, 231: 리드 스크류
133, 233: 링크 구동 모터 134, 234: 구동 슬라이드
135: 피동 슬라이드 150: 견인 바퀴
160: 제1 주행 구동부 161, 261: 주행 프레임
162, 262: 주행 모터 170: 촬영부
171: 카메라 173: LED 램프
174: 카메라 프레임 175: 위치제어 모터
176: 초음파 거리 센서 200: 검사 모듈
210: 제2 지지 프레임 221: 제2 링크
230: 제2 링크 구동부 240: 센싱부
241: 센서 243: 센서 프레임
245: 볼 플런저 250: 검사 바퀴
260: 제2 주행 구동부 263: 댐퍼
270: 주행 가이드부 271: 가이드 프레임
272: 가이드 휠 300: 제2 견인 모듈
410: 연결 막대 420: 유니버셜 조인트10: pipe inspection robot 20: pipe
100: first traction module 110: first support frame
121: first link 123: buffer spring
130: first link driving unit 131, 231: lead screw
133, 233: link drive motor 134, 234: drive slide
135: driven slide 150: traction wheel
160: first driving driving unit 161, 261: driving frame
162, 262: driving motor 170: recording unit
171: camera 173: LED lamp
174: camera frame 175: position control motor
176: ultrasonic distance sensor 200: inspection module
210: second support frame 221: second link
230: second link driving unit 240: sensing unit
241: sensor 243: sensor frame
245: ball plunger 250: inspection wheel
260: second driving driving unit 263: damper
270: traveling guide portion 271: guide frame
272: guide wheel 300: second traction module
410: connecting rod 420: universal joint

Claims (10)

배관 내부의 결함을 검사하는 배관 검사 로봇에 있어서,
제1 견인 바퀴와 상기 제1 견인 바퀴를 회전시키는 제1 주행 모터를 포함하는 제1 견인 모듈;
결함을 검사하는 센싱부, 이동을 위한 검사 바퀴를 포함하며, 상기 제1 견인 모듈과 연결되어 이동하는 검사 모듈;
제2 견인 바퀴와 상기 제2 견인 바퀴를 회전시키는 제2 주행 모터를 포함하며, 상기 검사 모듈과 연결되어 상기 검사 모듈을 이동시키는 제2 견인 모듈;
을 포함하고,
상기 검사 바퀴는 상기 제1 견인 바퀴에 대하여 경사지게 설치되고,
상기 검사 모듈은 자기력으로 배관 내부의 결함을 검사하는 복수의 센서와 상기 센서들을 지지하는 센서 프레임을 포함하고,
상기 센서 프레임의 길이방향은 상기 검사 모듈의 폭 방향에 대하여 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.In the pipe inspection robot for inspecting defects inside the pipe,
a first traction module including a first driving motor for rotating the first traction wheel and the first traction wheel;
An inspection module including a sensing unit for inspecting a defect, an inspection wheel for movement, and connected to the first traction module to move;
a second traction module including a second traction wheel and a second driving motor for rotating the second traction wheel, and is connected to the inspection module to move the inspection module;
including,
The inspection wheel is installed inclined with respect to the first traction wheel,
The inspection module includes a plurality of sensors for inspecting defects inside the pipe with magnetic force and a sensor frame supporting the sensors,
A pipe inspection robot having a traction module, characterized in that the longitudinal direction of the sensor frame is inclined with respect to the width direction of the inspection module. 제1 항에 있어서,
상기 제1 견인 모듈과 상기 제2 견인 모듈은 직선방향으로 주행하고, 상기 검사 모듈은 나선방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.The method of claim 1,
Pipe inspection robot having a traction module, characterized in that the first traction module and the second traction module travel in a linear direction, and the inspection module travels in a spiral direction. 제1 항에 있어서,
상기 제1 견인 모듈과 상기 검사 모듈을 연결하는 연결 막대를 더 포함하고, 상기 연결 막대의 양단에는 유니버셜 조인트가 설치된 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.The method of claim 1,
A pipe inspection robot having a traction module, further comprising a connecting rod connecting the first traction module and the inspection module, wherein universal joints are installed at both ends of the connection rod. 제1 항에 있어서,
상기 제1 견인 모듈은 제1 지지 프레임과 상기 제1 지지 프레임에 회전 가능하게 설치되며 상기 제1 견인 바퀴들을 지지하는 복수의 제1 링크와 상기 제1 링크를 회전시키는 제1 링크 구동부와 상기 제1 견인 바퀴를 지지하고 회전시키는 제1 주행 구동부를 포함하고,
상기 제1 링크 구동부는 상기 제1 지지 프레임의 길이방향으로 이어진 제1 리드 스크류와 상기 제1 리드 스크류의 회전에 따라 상기 제1 리드 스크류의 길이방향으로 이동하며 상기 제1 링크와 결합된 제1 구동 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.The method of claim 1,
The first traction module is rotatably installed on a first support frame and the first support frame, and a plurality of first links supporting the first traction wheels and a first link driving unit for rotating the first link and the first traction module 1 includes a first driving driving unit for supporting and rotating the traction wheel,
The first link driving unit moves in the longitudinal direction of the first lead screw connected in the longitudinal direction of the first support frame and the first lead screw according to the rotation of the first lead screw and is coupled to the first link. A pipe inspection robot having a traction module, characterized in that it includes a drive slide. 제4 항에 있어서,
상기 제1 지지 프레임에는 전방을 촬영하는 촬영부가 설치되고, 상기 촬영부는 카메라와 상기 카메라를 구동시키는 카메라 구동부와 상기 카메라와 상기 카메라 구동부를 연결하는 카메라 프레임을 포함하고,
상기 카메라 구동부의 측면에는 배관과의 거리를 측정하는 초음파 거리 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.5. The method of claim 4,
A photographing unit for photographing the front is installed on the first support frame, and the photographing unit includes a camera and a camera driving unit for driving the camera, and a camera frame connecting the camera and the camera driving unit,
A pipe inspection robot having a traction module, characterized in that an ultrasonic distance sensor for measuring the distance to the pipe is installed on the side of the camera driving unit. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 센서 프레임의 외면은 호형으로 만곡 형성되고 상기 센서 프레임에는 외측으로 돌출된 복수의 볼 플런저가 설치된 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.The method of claim 1,
A pipe inspection robot having a traction module, characterized in that the outer surface of the sensor frame is curved in an arc shape, and a plurality of ball plungers protruding outward are installed in the sensor frame. 제1 항에 있어서,
상기 검사 모듈은 제2 지지 프레임과 상기 제2 지지 프레임에 회전 가능하게 설치되며 상기 제2 견인 바퀴들을 지지하는 복수의 제2 링크와 상기 제2 링크를 회전시키는 제2 링크 구동부와 상기 제2 견인 바퀴를 지지하고 회전시키는 제2 주행 구동부를 포함하고,
상기 제2 링크 구동부는 상기 제2 지지 프레임의 길이방향으로 이어진 2개의 제2 리드 스크류와 상기 제2 리드 스크류의 회전에 따라 상기 제2 리드 스크류의 길이방향으로 이동하며 상기 제2 링크와 결합된 제2 구동 슬라이드를 포함하고,
2개의 상기 제2 리드 스크류들 서로 반대 방향으로 회전하도록 설치된 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.The method of claim 1,
The inspection module is rotatably installed on the second support frame and the second support frame, and a plurality of second links supporting the second traction wheels and a second link driving unit for rotating the second link and the second traction and a second driving driving unit for supporting and rotating the wheel,
The second link driving unit includes two second lead screws connected in the longitudinal direction of the second support frame and moves in the longitudinal direction of the second lead screw according to the rotation of the second lead screw and is coupled to the second link. a second drive slide;
A pipe inspection robot having a traction module, characterized in that the two second lead screws are installed to rotate in opposite directions. 제1 항에 있어서,
상기 제1 견인 모듈은 제2 지지 프레임과 상기 제2 지지 프레임의 측방향으로 돌출된 복수의 주행 가이드부를 포함하고,
상기 주행 가이드부는 상기 제2 지지 프레임의 측면에서 측방향으로 돌출된 가이드 프레임과 상기 가이드 프레임에 회전 가능하게 설치된 가이드 휠을 포함하며, 상기 가이드 휠은 옴니 휠로 이루어진 것을 특징으로 하는 견인 모듈을 갖는 배관 검사 로봇.The method of claim 1,
The first traction module includes a second support frame and a plurality of driving guides protruding in the lateral direction of the second support frame,
The driving guide portion includes a guide frame protruding laterally from the side of the second support frame and a guide wheel rotatably installed on the guide frame, the guide wheel is a pipe having a traction module, characterized in that made of an omni wheel inspection robot. 제1 견인 바퀴를 갖는 제1 견인 모듈과, 결함을 검사하는 센싱부와 검사 바퀴를 갖는 검사 모듈과, 제2 견인 바퀴를 갖는 제2 견인 모듈을 포함하는 배관 검사 로봇을 이용하여 배관의 내부를 검사하는 배관 검사 방법에 있어서,
상기 검사 모듈은 자기력으로 배관 내부의 결함을 검사하는 복수의 센서와 상기 센서들을 지지하는 센서 프레임을 포함하고,
상기 제1 견인 모듈과 상기 제2 견인 모듈은 직선방향으로 주행하고, 상기 검사 모듈은 나선방향으로 주행하면서 배관 내부의 결함을 검사하되,
길이방향이 상기 검사 모듈의 폭 방향에 대하여 경사지게 배치된 센서 프레임을 이용하여 검사하는 것을 특징으로 하는 배관 검사 방법.
Using a pipe inspection robot including a first traction module having a first traction wheel, an inspection module having a sensing unit and inspection wheels for inspecting defects, and a second traction module having a second traction wheel, the inside of the pipe In the pipe inspection method to inspect,
The inspection module includes a plurality of sensors for inspecting defects inside the pipe with magnetic force and a sensor frame supporting the sensors,
The first traction module and the second traction module travel in a straight direction, and the inspection module inspects defects inside the pipe while traveling in a spiral direction,
A pipe inspection method, characterized in that the inspection is performed using a sensor frame whose longitudinal direction is inclined with respect to the width direction of the inspection module.
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