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로봇 특허 리뷰, 배관 청소로봇 로봇 특허 리뷰, 배관 청소로봇 이성운 기자입력 2017-02-01 09:49:22
• 출원번호 : 1020140155263         • 출원인 : 정광목, (주)폴라드림인터내셔널코리아
• 출원일자 : 2014년 11월 10일    • 발명자 : 정광목, 강태훈, 한연주, 임문빈
• 등록번호 : 1016981730000         • 대리인 : 인비전 특허법인(Envision Patent & Law Firm)
• 등록일자 : 2017년 1월 13일    • 심사 청구항 수 : 총 8항
• 공개일자 : 2016년 5월 18일    • 공개번호 : 1020160055455
• 심사청구일자 : 2014년 11월 10일

 

요약

배관 내벽에 쌓인 이물질을 배관 내벽으로부터 거의 완벽하게 제거하기 위한 청소로봇이 개시된다. 본 발명에 따른 배관 청소로봇은 ▲배관의 내부에 삽입되는 본체 ▲본체를 배관의 내부에서 주행시키는 주행구동부 ▲배관의 중심을 회전축으로 하여 배관의 내주면을 따라 회전 구동되어 배관의 내벽에 부착된 이물질에 균열을 발생시키는 분쇄휠 ▲벽면의 이물질을 긁거나 진동 또는 초음파 등을 이용하여 내벽에 부착된 이물질을 탈락시키는 청소툴로 구성된다.

 

본체에 지지되고 분쇄휠을 회전 구동시키는 회전구동부 및 배관 내벽으로부터 분리되는 이물질을 흡입하는 흡입부가 있다. 따라서 이물질이 배관 내벽에 쌓인지 오래되거나 이물질의 경화가 진행된 경우라 하더라도 배관 내부 청소의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

 

기술분야

본 발명은 배관 청소로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게는 배관 내부에 삽입되어 배관 내부를 주행하며, 배관내부에 쌓인 이물질을 흡입하여 배관의 외부로 배출하는 배관 청소로봇에 관한 것이다.

 

배경기술

반도체 제조공정에는 여러 종류의 공정가스가 사용된다. 이러한 공정가스는 인체에 유해한 유독가스가 사용되기도 하며, 반도체 제조 공정에 따라 공정가스의 온도를 고온으로 유지시켜야 할 필요성이 있다. 공정가스를 공급하거나 배출하는 데 사용되는 배관은 작업자가 투입되기에는 관경이 너무 작으며, 작업자의 안전을 보장하기 위해서 해당 배관을 분리하여 교체하는 방식이 채택되고 있다. 하지만 배관을 교체하는 방식은 배관이 교체되는 동안 장비를 사용하지 못하게 되므로 생산효율이 저하될 뿐만 아니라, 배관을 교체하는데 소요되는 설비비용과 인건비 등이 증가되는 문제점이 있다.

 

이러한 문제점 때문에 배관의 내부에 투입되어 배관 내부를 청소하는 장치가 개발된 적이 있다. 이 장치는 ‘대한민국 등록실용 20-0412324 ; 배관의 내부검사 및 청소용 로봇’으로 개시돼 있다. 기존에 개시된 등록특허는 배관의 길이방향으로 회전되는 브러쉬를 이용하여 배관 내부를 청소하게 된다. 이런 경우 배관 내부에 이물질이 쌓인지 오래되거나, 배관 내부의 이물질이 어느 정도 경화가 진행되면 이물질이 배관의 내벽으로부터 원활하게 분리되지 않는다. 이뿐만 아니라, 브러쉬가 배관의 내벽에 접촉되지 않는 곳에 공백이 생기기 때문에 배관 내부가 제대로 청소되지 못하는 문제점이 있다. 또한 고온으로 유지되는 배관의 내부를 청소할 때 청소 로봇이 고온에 노출되기 때문에 장치의 내구성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

 

해결하려는 과제

본 발명의 목적은 배관 내벽에 쌓인 이물질을 배관 내벽으로부터 거의 완벽제거하기 위한 배관 청소로봇을 제공하는 것이다. 또 다른 목적으로는 고온의 배관에 투입되더라도 안전하게 배관 청소를 수행할 수 있도록 배관 청소로봇을 제공하기 위한 것이다.

 

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과제 해결 수단

본 발명은 앞서 말한 과제를 해결하기 위한 몇 가지 특징을 가지고 있다. 첫째, 청소로봇은 ▲배관의 내부에 삽입되는 본체 ▲본체를 배관의 내부에서 주행시키는 주행구동부 ▲배관의 내주면을 따라 회전 구동되어 배관의 내벽에 부착된 이물질에 균열을 발생시키는 분쇄휠 ▲본체에 지지되고 분쇄휠을 회전 구동시키는 회전구동부 ▲배관 내벽으로부터 분리되는 이물질을 흡입하는 흡입부로 구성된다.

 

둘째, 청소로봇은 회전구동부와 분쇄휠을 연결하고 분쇄휠을 배관의 내벽에 압착시키는 압착부, 압착부에 지지되고 이물질을 분쇄하는 청소툴과 배관 내벽을 향해 압축공기를 분사하는 분사노즐을 포함하고 있다.

 

셋째, 주행구동부는 본체에 지지되며 공압에 의해 구동되는 실린더, 주행휠을 지지하고 주행휠을 회전시키는 드라이빙모듈, 실린더의 출력단에 연결되는 슬라이더 및 실린더의 구동에 따라 주행휠이 배관의 내벽에 밀착되도록 슬라이더와 드라이빙모듈을 연결하는 링크가 장착돼 있다.

 

넷째, 배관 청소로봇은 분배기가 있어 실린더에 연결되는 제1공압라인, 제1공압라인과 별도의 공압이 형성되는 제2공압라인 및 제2공압라인에 연결되어 제2공압라인을 통해 공급되는 공기를 분배할 수 있다.

 

다섯째, 회전구동부는 분쇄휠을 회전시키는 베인모터를 포함하며, 분배기를 통해 제2공압라인으로 부터 분배되는 공기의 일부는 베인모터로 공급할 수 있다.

 

여섯째, 배관 청소로봇은 본체가 진행하는 전방을 촬영하기 위해 본체의 선단부에 설치되는 카메라모듈을 포함하며, 분배기를 통해 제 2공압라인으로부터 분기되는 공기의 일부는 카메라모듈의 둘레로 분사되어 카메라모듈이 이물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

 

일곱째, 카메라모듈로 공급되는 공기는 본체에 설치되는 제어부와 드라이빙모듈을 통과하여 카메라모듈로 공급되어 제어부와 드라이빙모듈을 냉각시키고 제어부와 드라이빙모듈의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

 

발명의 효과

본 발명에 따른 배관 청소로봇은 배관 내부에 쌓인 이물질을 분쇄휠 및 청소툴에 의해 분쇄시키고 배관 내벽으로부터 탈락시키기 때문에, 이물질이 배관 내벽에 쌓인지 오래되거나 이물질의 경화가 진행된 경우라 하더라도 배관 내부 청소의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

 

또한 본 발명에 따른 배관 청소로봇은 공압을 사용하여 배관 청소로봇을 공냉 시키므로 고온의 배관에 투입된다 하더라도 안전하게 배관 청소를 수행할 수 있는 효과가 있다.

 ※ 본 내용은 지면상의 이유로 재편집되었습니다.

 

특허정보검색서비스 www.kipris.or.kr

이성운 기자
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