KR20070065118A

KR20070065118A - 배관의 내부검사 및 청소용 로봇

Info

Publication number: KR20070065118A
Application number: KR1020050125827A
Authority: KR
Inventors: 정석동; 정청수
Original assignee: 정석동; 정청수
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-06-22
Also published as: KR100815926B1

Abstract

본 발명은, 로봇 몸체의 전면에는 브러시장착대를 설치하여, 브러시장착대의 전면부에는 선단에 브러시가 설치되는 한 쌍의 브러시암을 축으로 설치하되 브러시개폐장치부에 의해 축을 기준으로 브러시암과 함께 브러시를 개폐시킬 수 있고, 각 브러시암의 선단에 장착되는 브러시를 자전용모터에 의해 자전시킬 수 있으며, 상기 브러시장착대를 브러시공전장치부에 의해 회전시켜 브러시개폐장치부와 함께 브러시를 공전시킬 수 있도록 된 배관의 내부검사 및 청소용 로봇에 관한 것으로서, 배관의 내부를 CCD카메라로 촬영하여 검사하면서 전개상태를 조절할 수 있도록 된 브러시에 의해 배관의 내부를 검사와 청소를 동시에 실시할 수 있고, 전개상태를 조절할 수 있도록 된 브러시를 공전 및 자전시키면서 청소를 실시하여 검사와 청소를 효율적이고 능률적으로 실시할 수 있으며, 각 공전장치에 의해 공전되는 한 쌍의 브러시에서 어느 하나를 강철브러시로 형성하고 다른 하나를 천 또는 비닐로 형성하여 배관의 내부에서 발생하거나 적층 된 녹이나 이물질을 용이하고 효율적으로 제거함과 동시에 그 표면을 깨끗하게 닦아 주면서 청소하며, 청소하면서 발생하는 녹과 이물질은 진공흡입하여 보관하거나 외부로 배출시킬 수 있다.

바퀴절첩전개관절. 브러시공전장치부. 브러시개폐장치부. 브러시자전장치.

Description

배관의 내부검사 및 청소용 로봇{A INSPECTION AND CLEANING ROBOT OF PIPE LAYING}

도 1은 본 발명에 따른 배관의 내부검사 및 청소용 로봇을 보인 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 배관의 내부검사 및 청소용 로봇의 작동관계설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 배관내부검사청소용 로봇 2: 로봇몸체

4: 작동케이블연결구 5: 바퀴절첩전개관절 6: 바퀴

7: CCD카메라 10: 브러시장착대 11: 브러시공전장치부

12: 공전용모터 13: 기동기어 14: 연동기어

15.33: 유니버설조인트 20: 브러시개폐장치부 21.22: 브러시암

23: 메인축 24: 브러시자전용 감속모터

25.26: 브러시 30: 브러시절첩전개용 모터

31: 스크루봉 32: 이동너트 34: 브러시개폐작동암

35: 흡입구 36: 가지흡입관 37: 메인흡입관

본 발명은 지상에 노출되거나 지중에 매설되어 설치되는 배수용 파이프 즉 배관의 내부를 이동하면서 CCD카메라에 의해 검사할 수 있고, 브러시를 자전과 공전시키면서 청소할 있도록 개선된 배관의 내부검사 및 청소용 로봇에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 후단에 작동 케이블을 연결할 수 있도록 된 로봇몸체의 외측에는 바퀴를 절첩 전개장치에 의해 절첩 전개할 수 있도록 설치하고, 상기 바퀴를 동력수단에 의해 정역으로 회전시켜 로봇몸체를 전후진 시키며, 로봇몸체의 전면부 상측에는 CCD카메라를 설치한 것에 있어서,

로봇몸체의 전면에는 브러시장착대를 설치하여, 브러시장착대의 전면부에는 선단에 브러시가 설치되는 한 쌍의 브러시암을 축으로 설치하되 브러시개폐장치부에 의해 축을 기준으로 브러시암과 함께 브러시를 개폐(절첩 또는 전개)시킬 수 있고, 각 브러시암의 선단에 장착되는 브러시를 자전용모터에 의해 회전(자전)시킬 수 있으며, 상기 브러시장착대를 브러시공전장치부에 의해 회전시켜 브러시개폐장치부와 함께 브러시를 회전(공전)시킬 수 있도록 된 배관의 내부검사 및 청소용 로봇을 제공하려는 것이다.

보편적으로 설치되어 사용되는 상하수도관과 도시가스관을 비롯하여 특수한 공장 또는 발전소 등에서는 플랜트관 및 증기관 등을 설치하게 되는데, 이와 같이 설치되는 각종 배관을 장기간 사용(운전)하게 되면 배관의 내부가 부식되거나 이물 질이 적층되는 현상이 발생하게 되고, 이러한 현상으로 인해 배관이 파손되면 인명과 재산상의 손실(피해)을 가져오고 자연을 파괴시키는 문제가 초래하게 되며, 상기와 같이 초래될 수 있는 문제를 해소하기 위해서는 배관의 성능을 수시로(정기적으로) 검사하고 진단하여 안전성을 확보하여야 한다.

상기와 같이 배관의 성능을 수시로(정기적으로) 검사하고 진단하여 안전성을 확보하기 위하여 근자에는 관내에 검사시스템이 탑재된 로봇을 사용하여 검사를 하고 있으며, 로봇은 보행, 바퀴, 무한궤도, 신축 등의 방법에 의해 이동하도록 되어 있다.

상기와 같은 로봇에서 보행형은 이동속도가 느려 이동시간이 많이 소요되고 수직으로 이동이 불가능하며, 바퀴형은 이동속도가 빠르고 조정이 용이하여 직관에서는 효율적으로 활용할 수 있으나 곡선에서는 용이하게 이동시킬 수 없으며, 무한궤도형은 이동성과 방향성이 양호하나 주행시에 많은 동력(에너지)이 요구되고 이물질이 궤도에 끼어 트러블이 발생할 우려가 있으며, 신축형은 직선과 곡선에서 용이하게 이동시킬 수 있으나 배관의 내벽에 압착시키기 위해서는 구조(메카니즘)가 복잡해지게 되고 배관의 내경에 따라 효율적으로 적응하기가 용이치 못한 문제가 있다.

상기와 같은 각종 로봇을 개량한 것으로는 국내의 특허등록 제10-289812호와 특허등록 제10-367823호 및 특허등록 제10-467792호의 "배관 내부검사용 이동로봇"들이 알려져 있다.

특허등록 제10-289812호의 "배관 내부검사용 이동로봇"은, 본체의 전면과 배 면에는 안내고정부를 일체로 형성하고, 각 안내고정부에는 밀침링과 코일스프링을 각각 끼운 상태에서 선단에 고정구를 결합하여 이탈되지 않도록 하며, 본체에는 한 쌍으로 구성되는 각 암의 일단을 동일한 축에 의해 장착하고 각 암의 선단에는 풀리가 구비된 바퀴를 각각 장착하여 모터의 풀리와 바퀴의 풀리를 벨트로 걸어 바퀴를 회전시킬 수 있도록 된 것이다.

특허등록 제10-367823호의 "배관 내부검사용 이동로봇"은, 몸체의 외측에 복 수개의 절첩전개링크를 구비하되, 일측의 지지링크에는 작동링크를 교차 되게 설치하여 지지링크의 일단은 몸체에 축으로 설치하고 작동링크의 일단은 몸체에 슬라이딩 가능하게 결합 된 슬라이딩편에 축으로 설치하며, 슬라이딩편은 코일스프링을 이용하여 본체에 끼워진 이동조절판에 연결시키며, 이동조절판은 모터에 의해 회전하는 스크루봉에 나사 결합하여 모터의 정역회전에 의해 전후하면서 슬라이딩편을 전후진 이동시키면서 바퀴가 장착된 절첩전개링크를 절첩시키거나 전개시키며, 각 절첩전개링크에 장착되는 바퀴는 몸체에 설치된 모터를 이용한 구동장치에 의해 정역으로 회전시키면서 이동시킬 수 있도록 된 것이다.

특허등록 제10-467792호의 "배관 내부검사용 이동로봇"은, 중간에 스톱퍼가 형성된 몸체의 전/후부에는 링크를 코일스프링에 의해 탄발되도록 각각 설치하고, 전후에 위치하는 링크에는 전륜과 후륜 보조휠이 전후의 양측에 굴대 설치된 구동부를 장착하며, 구동부에 설치된 모터에 의해 전륜과 후륜보조휠을 정역으로 회전시켜 전후진 이동시킬 수 있도록 된 것이다.

그러나, 상기와 같이 형성된 종래의 배관 내부검사용 이동로봇들은 배관의 내부에서 로봇을 전후진 이동시키기 위한 구동장치만을 조금씩 개량하여, 로봇을 배관의 내부에서 다소 용이하게 전/후진시키면서 몸체에 설치되는 CCD카메라(이들 구성에서는 구체적으로 도시되어 있지 않음)에 의해 배관의 내부를 검사하면서 이동시킬 수 있도록 한 것에 불과하고, 몸체에는 배관의 내부를 청소하는 장치가 구비되어 있지 않으므로 검진(검사)을 실시하면서 효율적으로 청소할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 배관의 내부를 청소하기 위해서는, 검사로봇을 제거한 후에 별도의 청소로봇을 투입하여 청소하고, 청소를 완료한 후에는 검사로봇을 재차 투입하여 청소하여야 하며, 결국 배관의 내부를 검사하고 청소하기 위해서는 검사로봇과 청소로봇을 교대로 투입하면서 검사와 청소를 반복적으로 실시하여야 하므로 시간이 많이 소요되고 작업성(작업능률)이 떨어지는 문제가 있고, 배관의 내부를 효율적으로 청소할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 개선된 배관의 내부검사 및 청소용 로봇을 제공하려는 것이다.

본 발명은, 후단에 작동 케이블을 연결할 수 있도록 된 로봇몸체의 외측에는 바퀴를 절첩 전개장치에 의해 절첩 전개할 수 있도록 설치하고, 상기 바퀴를 동력수단에 의해 정역으로 회전시켜 로봇몸체를 전후진 시키며, 로봇몸체의 전면부 상측에는 CCD카메라를 설치한 것에 있어서,

로봇몸체의 전면에는 브러시장착대를 설치하여, 브러시장착대의 전면부에는 선단에 브러시가 설치되는 한 쌍의 브러시암을 축으로 설치하되 브러시개폐장치부에 의해 축을 기준으로 브러시암과 함께 브러시를 개폐(절첩 또는 전개)시킬 수 있고, 각 브러시암의 선단에 장착되는 브러시를 자전용모터에 의해 회전(자전)시킬 수 있으며, 상기 브러시장착대를 브러시공전장치부에 의해 회전시켜 브러시개폐장치부와 함께 브러시를 회전(공전)시킬 수 있도록 된 배관의 내부검사 및 청소용 로봇을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배관의 내부를 CCD카메라로 촬영하여 검사하면서, 절첩전개장치에 의해 전개상태를 조절할 수 있도록 된 브러시에 의해 배관의 내부를 동시에 청소할 수 있도록 하여, 배관의 내부를 검사와 청소를 동시에 실시할 수 있도록 배관의 내부검사 및 청소용 로봇을 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전개상태를 조절할 수 있도록 된 브러시를 공전장치부와 자전장치에 의해 공전 및 자전시키면서 청소할 수 있도록 하여 검사와 청소를 효율적이고 능률적으로 실시할 수 있고, 각 공전장치에 의해 공전되는 한 쌍의 브러시에서 어느 하나를 강철브러시로 형성하고 다른 하나를 천 또는 비닐로 형성하여 배관의 내부에서 발생하거나 적층 된 녹이나 이물질을 용이하고 효율적으로 제거함과 동시에 그 표면을 깨끗하게 닦아 주면서 청소할 수 있으며, 청소를 하면서 발생하는 녹과 이물질은 진공흡입하여 보관한 후에 배출처리하거나 또는 진공흡입하여 외부로 배출시킬 수 있도록 된 배관의 내부검사 및 청소용 로봇을 제공하려는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

컨트롤부(3)가 구비된 로봇몸체(2)의 전방 상측에는 CCD카메라(7)를 설치하고 후단에는 작동케이블연결구(4)를 설치하며, 로봇몸체(2)의 외측에는 작동장치에 의해 절첩 전개되는 바퀴절첩전개관절(5)을 설치하되, 각 바퀴절첩전개관절(5)의 외측 선단과 후단에는 동력장치에 의해 정역으로 회전하는 바퀴(6)를 장착한 것에 있어서;

로봇몸체(2)의 전반부에 설치되어 브러시장착대(10)를 정역으로 회전시키는 브러시공전장치부(11)와;

브러시장착대(10)에 장착되어 그 브러시장착대(10)에 일단이 메인축(23)으로 굴대 설치되는 한 쌍의 브러시암(21)(22)을 개폐(절첩/전개)시키는 브러시개폐장치부(20)와;

각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치되는 브러시(25)(26)와;

각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치되는 브러시(25)(26)를 자전시키는 브러시자전장치와;

각 브러시암(21)(22)에서 발생하는 이물질을 흡입하여 수집하고 배출시키는 이물질수집배출수단:을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 배관내부검사청소용 로봇(1)에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 배관내부검사청소용 로봇(1)의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 1은 본 발명의 평면도이고, 도 2는 작동관계의 설명도이다.

본 발명에 따른 배관내부검사청소용 로봇(1)은 다음과 같이 형성하였다.

컨트롤부(3)가 구비된 로봇몸체(2)의 전방 상측에는 CCD카메라(7)를 설치하여 배관의 내부를 촬영하여 외부의 검사장치(모니터)로 전송하도록 하였고, 로봇몸체(2)의 후단에는 작동케이블연결구(4)를 설치하여 구체적으로 도시하지 아니하였으나 전원(동력)케이블과 영상케이블 및 이물질배출관 등을 연결시킬 수 있도록 하였다.

로봇몸체(2)의 외측에는 작동장치(구체적으로 도시하지 아니함)에 의해 절첩 전개되는 바퀴절첩전개관절(5)을 설치하되, 각 바퀴절첩전개관절(5)의 외측 선단과 후단에는 바퀴(6)를 각각 장착하여 어느 하나의 바퀴(6)를 동력장치(구체적으로 도시하지 아니함)에 의해 정역으로 회전시킬 수 있도록 하였다.

상기와 같은 구성은 로봇에 설치되는 통상적인 구성과 동일한 것이므로 이들 구성에 대한 보다 구체적인 설명은 생략한다.

상기 로봇몸체(2)의 전반부에는 브러시장착대(10)를 구비하여 공전장치부(11)에 의해 정역으로 회전(고정)시킬 수 있도록 하였다.

로봇몸체(2)의 전반부에 구비되는 브러시장착대(10)를 정역으로 회전시키는 공전장치부(11)는, 로봇몸체(2)에 공전용모터(12)를 설치하였고, 공전용모터(12)의 회전축에는 유니버설조인트(15)에 의해 기동기어(13)를 장착하였으며, 브러시장착 대(10)에는 연동기어(14)를 일체로 형성하였으며, 공전용모터(12)의 기동기어(13)와 브러시장착대(10)의 연동기어(14)를 치합시켜 공전용모터(12)의 정역 작동에 의해 브러시장착대(10)를 정역으로 회전시킬 수 있도록 하였다.

특히 공전용모터(12)의 회전축에 기동기어(13)를 장착시킬 때에 유니버설조인트(15)를 사용하여 장착함으로써 브러시(25)(26)에서 발생하는 충격과 진동이 공전용모터(12)에 전이되지 않도록 하면서 공전용모터(12)를 보호하도록 하였다.

브러시장착대(10)에는 한 쌍의 브러시암(21)(22)을 메인축(23)으로 굴대 설치하였고, 상기 한 쌍의 브러시암(21)(22)은 브러시개폐장치부(20)에 의해 개폐(절첩/전개)시킬 수 있도록 하였으며, 각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에는 브러시(25)(26)를 각각 굴대 설치하였다.

한 쌍의 브러시암(21)(22)을 개폐(절첩/전개)시키는 브러시개폐장치부(20)는, 브러시장착대(10)에는 브러시절첩전개용모터(30)를 설치하였고, 브러시절첩전개용모터(30)의 회전축에는 유니버설조인트(33)에 의해 스크루봉(31)을 일체형으로 연장 형성하였으며, 스크루봉(31)에는 이동너트(32)를 나사 결합시켰으며, 이동너트(32)와 각 브러시암(21)(22)과의 사이에는 브러시개폐작동암(34)을 각각 축으로 굴대 설치하였다.

특히 브러시절첩전개용모터(30)의 회전축에 스크루봉(31)을 일체형으로 연결시킬 때에 유니버설조인트(33)를 사용하여 장착함으로써 브러시(25)(26)에서 발생하는 충격과 진동이 브러시절첩전개용모터(30)에 전이되지 않도록 하면서 브러시절첩전개용모터(30)를 보호하도록 하였다.

각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치되는 브러시(25)(26)는 브러시자전장치에 의해 회전(자전)시키도록 하였다.

상기 각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치된 브러시(25)(26)를 회전(자전)시키는 자전장치는, 가가 브러시암(21)(22)의 상면 선단에 브러시자전용감속모터(24)를 각각 장착하였고, 각 브러시자전용감속모터(24)의 회전축과 브러시(25)(26)의 회전축은 베벨과 베벨기어 또는 웜과 웜휠과 같은 동력방향전환장치(24-1)에 의해 서로 연결하여 동력을 전달할 수 있도록 하였다.

각 브러시암(21)(22)과 로봇몸체(2)에는 브러시(25)(26)에서 발생하는 이물질을 흡입하여 수집하고 배출시키는 이물질수집배출수단을 설치하였다.

상기 이물질수집배출수단은, 각 브러시암(21)(22)의 저면 선단에 흡입구(35)를 브러시(25)(26)와 인접하게 설치하였고, 각 흡입구(35)에는 가지흡입관(36)을 연결하였으며, 각 가지흡입관(36)은 오물흡입연장관(38)과 연통되는 메인흡입관(37)에 연결하였으며, 오물흡입연장관(38)에는 진공흡입장치(구체적으로 도시하지 아니함)을 연결하였다.

이하, 작동관계를 설명한다.

본 발명에 따른 배관내부검사청소용 로봇(1)은 구체적으로 도시하지는 아니하였으나 배관의 내부로 투입시킨다.

배관의 내부로 투입된 배관내부검사청소용 로봇(1)에는 작동케이블연결구(4)를 통하여 설치되는 전원케이블(구체적으로 도시하지 아니함)을 통해 작동장치(구 체적으로 도시하지 아니함)에 전원을 공급하여 절첩되어 있는 바퀴절첩전개관절(5)을 적정하게 전개시켜 바퀴(6)가 배관의 내주면에 당접되도록 하였고, CCD카메라(7)도 작동시켜 CCD카메라(7)에 포착된 영상은 작동케이블연결구(4)에 설치되는 영상케이블(구체적으로 도시하지 아니함)을 통하여 외부의 모니터(구체적으로 도시하지 아니함)에 나타내도록 하였다.

작업자가 모니터에 나타나는 배관의 내부상태를 보면서 외부에서 컨트롤장치의 스위치를 조작하여 배관내부검사청소용 로봇(1)을 전진시킨다.

배관내부검사청소용 로봇(1)을 전진시키고자 할 때에는 작업자가 모니터에 나타나는 배관의 내부상태를 보면서 컨트롤장치에서 전후진 스위치를 정(전진)방향으로 조작하여 동력장치(구체적으로 도시하지 아니함)에 전원을 공급하면 동력장치가 작동하여 바퀴(56)를 회전시켜 주므로 배관내부검사청소용 로봇(1)는 전지하게 된다.

배관내부검사청소용 로봇(1)의 이동속도와 정지 및 후진은 컨트롤장치의 전후진 스위치의 조작에 의해 동력장치(구체적으로 도시하지 아니함)를 정방향으로 작동시키거나 작동을 중지시키거나 역방향으로 작동시켜 줌으로서 전후진 및 정지의 조절을 용이하게 실시할 수 있으며, 이러한 원리는 이미 널리 활용되고 있는 기술이므로 작동원리의 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이 배관내부검사청소용 로봇(1)의 이동시키면서 특정 지점을 청소하고자할 때에는 배관내부검사청소용 로봇(1)을 정지시킨 상태에서 외부의 컨트롤장치에서 브러시개폐장치부(20)를 작동시키는 스위치를 조작하여 브러시절첩전개용 모터(30)에 전원을 공급한다.

브러시절첩전개용모터(30)에 전원이 공급되면 브러시절첩전개용모터(30)가 작동하여 스크루봉(31)을 회전시키게 되고, 스크루봉(31)이 회전하게 되면 치합된 이동너트(32)가 이동(전진)하면서 접혀져 있던 브러시개폐작동암(34)을 전개시키며, 접혀져 있던 브러시개폐작동암(34)이 전개되면 브러시암(21)(22)은 메인축(23)을 기준으로 펼쳐지면서(확개되면서) 브러시(25)(26)를 배관의 내면에 접촉시켜 주며, 펼쳐지는 브러시(25)(26)가 배관의 내면에 연접되면 브러시절첩전개용모터(30)의 작동을 중지시킨다.

상기와 같이 브러시(25)(26)를 배관의 내면에 연접되도록 전개시킨 상태에서 브러시(25)(26)를 회전(자전)시켜 브러싱작업을 실시한다.

컨트롤장치에서 브러시(25)(26)를 자전시키는 스위치를 조작하여 브러시자전용모터(24)에 전원을 공급하면 브러시자전용모터(24)가 작동하고, 브러시자전용모터(24)에서 발생하는 회전력(동력)은 동력방향전환장치(24-1)에 의해 동력방향이 전환되어 브러시(25)(26)를 자전시키게 되며, 브러시(25)(26)가 자전되면서 배관의 내부를 청소하게 된다.

특히, 브러시(25)(26)가 공전되면서 배관의 내부를 청소할 때에, 강철브러시로 된 브러시(25)는 배관의 내면에 발생하거나 형성(적층)된 녹이나 이물질을 용이하게 제거하게 되고, 일반 천 또는 비닐로 형성된 브러시(26)는 배관의 내면을 깨끗하게 청소하면서 광택을 발생시켜 내면을 매끄럽게 유지시켜 준다.

또한 상기와 같이 자전하는 브러시(25)(26)를 공전시키고자 할 때에는 브러 시공전장치부(11)를 작동시킨다.

컨트롤장치에서 브러시(25)(26)를 자전시키는 브러시공전장치부(11)의 스위치를 조작하여 브러시공전장치부(11)에 전원을 공급하면 공전용모터(12)가 작동하면서 기동기어(13)를 회전시키게 되고, 기동기어(13)에 치합된 연동기어(14)가 회전되면서 브러시장착대(10)를 회전시키게 되며, 브러시장착대(10)가 회전하게 되면 전개된 브러시암(21)(22)과 함께 브러시개폐장치부(20) 전체가 회전하게 된다.

공전용모터(12)의 작동에 의해 전개된 브러시암(21)(22)과 함께 브러시개폐장치부(20) 전체가 회전하게 되면 각 브러시암(21)(22)에서 자전하고 있는 브러시(25)(26)가 배관의 내면을 따라 공전하면서 배관의 내면에 발생하거나 형성(적층)된 녹이나 이물질을 제거하게 되는데, 강철브러시로 형성된 브러시(25)가 부드러운 천으로 형성된 브러시(26)보다 먼저 공전하도록 함으로서 배관의 내면에 발생하거나 형성(적층)된 녹이나 이물질을 먼저 제거하고, 배관의 내면을 깨끗하게 청소하면서 광택을 발생시켜 내면을 매끄럽게 유지시켜주게 된다.

또한 상기와 같이 브러시(25)(26)를 자전 및 공전시키면서 배관의 내면을 청소할 때에 배관내부검사청소용 로봇(1)를 상기와 같이 정지시킨 상태에서 실시(작동)할 수 있고, 또는 배관내부검사청소용 로봇(1)를 이동(전후진)시키면서 청소를 실시할 수 있다.

배관내부검사청소용 로봇(1)를 이동(전후진)시키면서 청소를 하고자 할 때에는 브러시자전용감속모터(24)를 작동시켜 브러시(25)(26)를 자전시키고, 공전용모터(12)를 작동시켜 자전하고 있는 브러시(25)(26)를 공전시켜 청소를 실시하고 있 는 상태에서 바퀴(6)를 정역으로 회전시키는 컨트롤장치의 전후진 스위치를 조작하여 동력장치(구체적으로 도시하지 아니함)를 정방향으로 작동시키거나 작동을 중지시키거나 역방향으로 작동시켜 줌으로서 전후진 및 정지의 조절을 용이하게 실시할 수 있다.

이와 같이 컨트롤장치의 전후진 스위치를 조작하여 배관내부검사청소용 로봇(1)을 전지시키거나 또는 후진시키면서 청소를 실시할 수 있고, 배관내부검사청소용 로봇(1)을 일정한 거리를 반복적으로 전후진 시키면서 일전한 간격을 청소할 수 있으며, 배관내부검사청소용 로봇(1)을 정지시킨 상태에서 특정지점(부위)을 집중적으로 청소할 수 있다.

특히, 브러시(25)(26)를 자전 및 공전시키면서 배관의 내부를 청소할 때에 브러시(25)(26)에 의해 제거되는 녹과 이물질은 흡입구(35)로 흡입되고, 흡입구(35)로 흡입되는 녹과 이물질은 가지흡입관(36)과 메인흡입관(37) 및 오물흡입연장관(38)을 거쳐 수집함(구체적으로 도시하지 아니함)에 수집되거나, 구체적으로 돗기하지 아니하였으나 오물흡입연장관(38)에 연결된 배출관을 통하여 배관의 외부로 배출시킬 수 있다.

상기와 같이 청소를 완료한 후에는, 브러시자전용감속모터(24)와 공전용모터(12)의 전원을 차단하여 브러시(25)(26)의 자전과 공전을 중지시키고, 이와 같이 자전과 공전을 중지시킨 상태에서 브러시개폐장치부(20)를 작동시켜 전개된 브러시암(21)(22)과 브러시(25)(26)를 절첩시키며, 컨트롤장치의 전후진 스위치를 역으로 조작하여 동력장치(구체적으로 도시하지 아니함)를 역방향으로 작동시켜 줌으로서 바퀴(6)를 역회전시켜 배관의 외부로 배관내부검사청소용 로봇(1)을 배출시킬 수 있다.

배관의 외부로 배출된 배관내부검사청소용 로봇(1)에서 수집함을 인출하여 수집된 녹 및 이물질을 제거한 후에 수집함을 다시 장전시켜 줌으로서 배관내부검사청소용 로봇(1)의 작동을 완료하게 된다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

본 발명에 따른 배관의 내부검사 및 청소용 로봇은, 후단에 작동 케이블을 연결할 수 있도록 된 로봇몸체의 외측에는 바퀴를 절첩 전개장치에 의해 절첩 전개할 수 있도록 설치하고, 상기 바퀴를 동력수단에 의해 정역으로 회전시켜 로봇몸체를 전후진 시키며, 로봇몸체의 전면부 상측에는 CCD카메라를 설치한 것에 있어서,

로봇몸체의 전면에는 브러시장착대를 설치하여, 브러시장착대의 전면부에는 선단에 브러시가 설치되는 한 쌍의 브러시암을 축으로 설치하되 브러시개폐장치부에 의해 축을 기준으로 브러시암과 함께 브러시를 개폐(절첩 또는 전개)시킬 수 있고, 각 브러시암의 선단에 장착되는 브러시를 자전용모터에 의해 회전(자전)시킬 수 있으며, 상기 브러시장착대를 브러시공전장치부에 의해 회전시켜 브러시개폐장 치부와 함께 브러시를 회전(공전)시킬 수 있도록 된 것으로서, 배관의 내부를 CCD카메라로 촬영하여 검사하면서, 절첩전개장치에 의해 전개상태를 조절할 수 있도록 된 브러시에 의해 배관의 내부를 동시에 청소할 수 있도록 하여, 배관의 내부를 검사와 청소를 동시에 실시할 수 있다.

또 본 발명은, 전개상태를 조절할 수 있도록 된 브러시를 공전장치부와 자전장치에 의해 공전 및 자전시키면서 청소할 수 있도록 하여 검사와 청소를 효율적이고 능률적으로 실시할 수 있고, 각 공전장치에 의해 공전되는 한 쌍의 브러시에서 어느 하나를 강철브러시로 형성하고 다른 하나를 천 또는 비닐로 형성하여 배관의 내부에서 발생하거나 적층 된 녹이나 이물질을 용이하고 효율적으로 제거함과 동시에 그 표면을 깨끗하게 닦아 주면서 청소할 수 있으며, 청소를 하면서 발생하는 녹과 이물질은 진공흡입하여 보관한 후에 배출처리하거나 또는 진공흡입하여 외부로 배출시킬 수 있는 것이다.

Claims

컨트롤부(3)가 구비된 로봇몸체(2)의 전방 상측에는 CCD카메라(7)를 설치하고 후단에는 작동케이블연결구(4)를 설치하며, 로봇몸체(2)의 외측에는 작동장치에 의해 절첩 전개되는 바퀴절첩전개관절(5)을 설치하되, 각 바퀴절첩전개관절(5)의 외측 선단과 후단에는 동력장치에 의해 정역으로 회전하는 바퀴(6)를 장착한 것에 있어서;

로봇몸체(2)의 전반부에 설치되어 브러시장착대(10)를 정역으로 회전시키는 공전장치부(11)와;

브러시장착대(10)에 장착되어 일단이 메인축(23)으로 굴대 설치되는 한 쌍의 브러시암(21)(22)을 개폐(절첩/전개)시키는 브러시개폐장치부(20)와;

각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치되는 브러시(25)(26)와;

각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치되는 브러시(25)(26)를 자전시키는 브러시자전장치와;

각 브러시암(21)(22)에서 발생하는 이물질을 흡입하여 수집하고 배출시키는 이물질수집배출부:을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.
청구항 1에 있어서, 로봇몸체(2)의 전반부에 구비되는 브러시장착대(10)를 정역으로 회전시키는 공전장치부(11)는;

로봇몸체(2)에 설치되는 공전용모터(12)와;

유니버설조인트(15)에 의해 공전용모터(12)의 회전축에 연장 장착되는 기동기어(13)와;

브러시장착대(10)에 일체로 형성되는 연동기어(14)와;

공전용모터(12)의 기동기어(13)와 브러시장착대(10)의 연동기어(14)를 치합시킨 것:을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.
청구항 1에 있어서, 브러시장착대(10)에 굴대 설치된 한 쌍의 브러시암(21)(22)을 개폐(절첩/전개)시키는 브러시개폐장치부(20)는;

브러시장착대(10)에 설치된 브러시절첩전개용모터(30)와;

유니버설조인트(33)에 의해 브러시절첩전개용모터(30)의 회전축에 일체형으로 연장 형성되는 스크루봉(31);

상기 스크루봉(31)에 나사 결합 되는 이동너트(32)와;

이동너트(32)와 각 브러시암(21)(22)과의 사이에 각각 축으로 굴대 설치되는 한 쌍의 브러시개폐작동암(34);을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.
청구항 1에 있어서, 상기 각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치된 브러시(25)(26)를 회전(자전)시키는 자전장치는;

각 브러시암(21)(22)의 상면 선단에 각각 장착되는 브러시자전용감속모터 (24)와;

각 브러시자전용감속모터(24)의 회전축과 브러시(25)(26)의 회전축을 연결시키는 동력방향전환장치(24-1);로 형성된 것을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.
청구항 1에 있어서, 각 브러시암(21)(22)의 선단 하측에 굴대 설치되는 브러시(25)(26)는;

어느 하나의 브러시(25)를 강철브러시로 형성한 것과;

다른 브러시(26)는 천, 비닐 중에서 어느 하나로 형성한 것;을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.
청구항 1에 있어서, 브러시(25)(26)에서 발생하는 이물질을 흡입하여 수집하고 배출시키는 이물질수집배출수단은;

각 브러시암(21)(22)의 저면 선단에서 브러시(25)(26)와 인접하게 설치되는 흡입구(35)와;

각 흡입구(35)에 연결되는 가지흡입관(36)과;

각 가지흡입관(36)과 오물흡입연장관(38)을 연통되는 연결시키는 메인흡입관(37)과;

오물흡입연장관(38)에 설치되는 진공흡입장치;를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.
청구항 4에 있어서, 각 브러시자전용감속모터(24)의 회전축과 브러시(25)(26)의 회전축을 연결시키는 동력방향전환장치(24-1)는;

베벨과 베벨기어, 웜과 웜휠 중에서 어느 하나로 형성한 것;을 특징으로 하는 배관의 내부검사 및 청소용 로봇.