JP2014131799A - パイプ掃除ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】入口の狭いパイプ内に投入が容易で、かつ様々なパイプ直径にも対応でき、移送中の転覆事故が防止できるパイプ掃除ロボットを提供する。
【解決手段】複数のホイール２０が個別駆動され第１及び第２の移送車１１、１２がヒンジ１３で連結され、駆動手段によってフォールディング角度が調節され、ヒンジ１３と隣接する第１及び第２の移送車の一方のホイール２０がパイプＰの内側面に加圧され、他方のホイール２０がパイプＰの他の内側面を加圧した状態で支持して移送され、第１及び第２の移送車の一方に、回転力によってパイプＰの内部を掃除する洗浄部材３０が備えられ、入口側の狭いパイプ内に初期投入することが容易であり、様々なパイプ直径に対応してサイズがフレキシブルに拡張及び縮小され、移送中にのホイールが互いに対向するパイプの内壁に密着して支持され、掃除過程で発生する衝撃及び震動による転覆事故が防止できる効果がある。
【選択図】図２

Description

本発明は、パイプ掃除ロボットに関し、より詳細には、フォールディングタイブで折り綴じが行われて入口の狭いパイプ内に初期投入することが容易であり、様々なパイプ直径に対応してサイズがフレキシブルに拡張及び縮小され、移送中にパイプの内壁に密着して支持され、掃除過程で発生する衝撃及び震動による転覆事故が防止できるパイプ掃除ロボットに関する。

通常、上下水道管や冷暖房ダクトを含む流体の移送のためのラインは、複数のパイプを溶接やプランジで連結して、必要な長さで移送ラインを形成するようになる。

このような移送ラインは、溶接時に発生するビード及び外部から流入されるダスト、水汚れや油汚れのような多くの汚染物質によって、長期間に亘って使用する場合、流体の流れを妨げるようになり、また移送ラインを介して移動する流体の汚染及び純度を低下させるため、汚染物質を取り除くための持続的なメンテナンスが必要になる。

しかし、大分の移送ラインは、直径が狭いか、内部の空気が不足しており、有毒ガスが残留する可能性の高い作業環境の特性上、作業者を直接に投入させることが不可である。ここで、従来は高圧の流体を管内に投入して洗浄する方式を取っていたが、このような方式では、内壁に堅固に付着している異物は取り除き難く、管内の深い所は水圧の低下によってきちんと洗浄できないという問題があった。

ここで、管内部に投入され、移動中の内壁の異物を直接的に取り除ける掃除装置が要求されており、韓国公開特許第１０−２０１１−００３３３８９号には、駆動ホイールが付着された足部が胴体に伸縮可能に付着され、管内壁に密着している状態を維持しながら移送され、前記胴体の前方の回転部に、ブラシが付着された支持アームが結合して、回転しながら内壁の異物を取り除くパイプ掃除ロボットが開示されている。

しかし、前記掃除ロボットは、掃除作業をするための胴体と、前記胴体の管内の位置固定及びの移送のための複数の足部と、が別個の構造になっており、前記駆動ホイールの作動と足部の伸縮構造の制御のための制御手段と駆動手段とが個別的に必要であるため、構造が複雑であると共に、小型化が容易ではないため、入口が狭いか、パイプ内径の小さい移送ラインには適用できないという問題があった。

また、大分の移送ラインには、方向転換するために９０゜以上の折曲区間がよく形成されるが、別途の方向転換手段が備えられていない前記先行技術の場合、進行方向の変更が容易ではないため、使用範囲が直線型の移送ラインに制限される問題があった。

韓国公開特許第１０−２０１１−００３３３８９号

本発明は、前記のような問題点を解消するためのものであって、フォールディングタイブで折り綴じが行われて入口の狭いパイプ内に初期投入することが容易であり、様々なパイプ直径に対応してサイズがフレキシブルに拡張及び縮小され、移送中にパイプの内壁に密着して支持され、掃除過程で発生する衝撃及び震動による転覆事故が防止できるパイプ掃除ロボットを提供することに目的がある。

このような目的を達成するため、本発明の特徴は、複数のホイール２０が個別駆動されるように備えられる第１の移送車１１及び第２の移送車１２がヒンジ１３で連結され、駆動手段によってフォールディング角度が調節され、前記ヒンジ１３と隣接する第１の移送車１１及び第２の移送車１２のホイール２０がパイプＰの内側面に加圧され、他の端部に備えられるホイール２０がパイプＰの他の内側面を加圧した状態で支持して移送され、前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２のうち、何れか一側に備えられ、回転力によってパイプＰの内部を掃除する洗浄部材３０を含んで成されることを特徴とする。

この時、前記洗浄部材３０は、第１の移送車１１及び第２の移送車１２のうち、何れか一側に装着溝１５を形成して、未使用する時に埋め立てられた状態で待機されることを特徴とする。

また、前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２は、パイプＰへの投入時に、ヒンジ１３を軸にしてフォールディングまたは１８０゜に開かれた状態で投入されることを特徴とする。

また、前記ホイール２０は、メカナムホイール(Ｍｅｃａｎｕｍ Ｗｈｅｅｌ)から形成されることを特徴とする。

以上の構成及び作用によると、本発明は、第１の移送車及び第２の移送車がフォールディングタイブで折り綴じが行われるように連結され、入口側の内径の狭いパイプ内に初期投入することが容易であり、様々なパイプ直径に対応してサイズがフレキシブルに拡張及び縮小され、移送中に第１の移送車及び第２の移送車のホイールが互いに対向するパイプの内壁に密着して支持され、掃除過程で発生する衝撃及び震動による転覆事故が防止できる効果がある。

本発明に係るパイプ掃除ロボットを全体的に示す構成図である。 本発明に係るパイプ掃除ロボットの作動状態を示す構成図である。 本発明に係るパイプ掃除ロボットのブラシの折り綴じが行われた状態を示す構成図である。 本発明に係るパイプ掃除ロボットの適用状態を示す実施の形態である。 本発明に係るパイプ掃除ロボットの適用状態を示す実施の形態である。 本発明に係るパイプ掃除ロボットに適用されるメカナムホイールを示す構成図である。 本発明に係るパイプ掃除ロボットに適用されたメカナムホイールの作動状態による進行方向を示す構成図である。

以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳しく説明する。

本発明は、パイプ掃除ロボットに関し、パイプ掃除ロボットは、入口の狭いパイプＰへの投入が容易であり、移送中にパイプＰの内壁に密着して支持され、衝撃及び震動による転覆が防止できるようにフォールディングタイブで形成される第１の移送車１１及び第２の移送車１２とホイール２０、洗浄部材３０を含む主要構成からなる。

図１は、本発明に係るパイプ掃除ロボットを全体的に示す構成図であり、前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２は、複数のホイール２０が個別駆動されるように備えられ、ヒンジ１３で連結され、駆動手段によってフォールディング角度が調節される。図１において、ホイール２０は、第１の移送車１１に４つ、第２の移送車１２に４つが備えられた状態を示すが、これに限らず、第１の移送車１１及び第２の移送車１２の両端部に２つずつ配置してパイプＰの底面に支持され、ヒンジ１３と隣接する第１の移送車１１及び第２の移送車１２のうち、何れか一側に２つのホイール２０を具備してパイプＰの上面を支持するようにする構成も可能である。

そして、前記ヒンジ１３と隣接する第１の移送車１１及び第２の移送車１２のホイール２０がパイプＰの一側に加圧され、他の端部に備えられるホイール２０がパイプＰの他の一側を加圧した状態で支持して移送される。第１の移送車１１及び第２の移送車１２が複数のホイール２０によってパイプＰの上下面、即ち、互いに対応する面に堅固に支持された状態で移送されるので、掃除過程で洗浄部材３０による衝撃及び震動による転覆事故が防止できると共に、パイプＰの形状または障害物により、どちらかの一側のホイール２０が接触されないとしても、他の一側のホイール２０によって接地されるため、起動性が向上する。

また、前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２は、ヒンジ１３を中心にして折り綴じが行われるが、前記ヒンジが備えられる第１の移送車１１及び第２の移送車１２の一端に、モーター及びギアを含む駆動手段が備えられ、駆動手段は、第１の移送車１１及び第２の移送車１２の内部または有無線調整器の形態の制御部によって、ヒンジ１３を軸にして折り綴じの角度が制御されるように備えられる。

ここで、図２に示すように、直径の狭いパイプＰから広いパイプへの移動時に、ヒンジ１３を軸にして第１の移送車１１及び第２の移送車１２が成す折り綴じの角度が狭くなることによって、ロボットの高さ方向のサイズが拡張され、複数のホイール２０が広い直径のパイプＰに堅固に支持され、これとは逆に、直径の広いパイプＰから狭いパイプＰへの移動時に、第１の移送車１１及び第２の移送車１２が成す折り綴じの角度が広くなることによって、ロボットの高さ方向のサイズが縮小され、複数のホイール２０が狭い直径のパイプＰに堅固に支持される。

また、前記洗浄部材３０は、前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２の何れか一側に備えられ、パイプＰの内部を掃除するようになる。洗浄部材３０は、複数の関節アームによって上下左右及び旋回作動により３６０゜方向に位置移動するように備えられ、モーターまたは打撃器を含む動力手段により、パイプＰの内壁に付着している異物を取り除く。この時、洗浄部材３０は、異物の種類及び厚さの程度によって荒削用または精削用に交替できるように備えられるが、具体的には、ブラシ、ドリル、カッティング用刃、研磨石、打撃刃のうち、何れかを択一して使用するようになる。

この時、前記洗浄部材３０は、第１の移送車１１及び第２の移送車１２のうち、何れか一側に装着溝１５を形成して、未使用する時に埋め立てられた状態で待機される。図３は、洗浄部材３０が前記装着溝１５上に収容された状態で折り綴じが行われた保管状態を示す図であり、洗浄部材３０が収容されるによってコンパクトなサイズで待機され、携帯が簡便であり、未使用する時に洗浄部材３０の損傷が防止される。

図４Ａ及び図４Ｂは、投入構造の実施の形態を示す図であり、前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２は、パイプＰに投入する時に、ヒンジ１３を軸にしてフォールディングまたは１８０゜に開かれた状態で投入される。図４Ａは、パイプＰが「┴」状に形成され、垂直方向に投入される時、第１の移送車１１及び第２の移送車１２を折った状態で管内に投入して内部で開かれるように構成され、図４Ｂは、パイプＰの入口側の内径が狭い場合、第１の移送車１１及び第２の移送車１２を１８０゜に開いた状態を示す図である。

また、前記ホイール２０は、メカナムホイールに形成される。図５に示すように、メカナムホイールは、ホイール２０の周りに進行方向に対して傾くように配置され、ホイール２０とは個別的に駆動される複数のローラー２０aが備えられた通常のホイールであって、図６に示すように、ホイール２０の回転方向とローラー２０aの回転方向とを組み合わせることで、掃除ロボットの足踏み回転や側方向走行のような通常のホイールの構造では不可である動作を可能にする。

上記のように、メカナムホイール方式が適用されることによって、第１の移送車１１及び第２の移送車１２のヒンジ１３の折曲方向とは異なる方向にパイプＰが折曲され、パイプ掃除ロボットの走行が困難な状況であっても、足踏み回転や側方向走行によって走行方向が制御されるので、パイプＰの形状に限らずに汎用の使用ができるという利点がある。

１１ 第１の移送車
１２ 第２の移送車
１３ ヒンジ
１５ 装着溝
２０ ホイール
２０a ローラー
３０ 洗浄部材
Ｐ パイプ

Claims (4)

1. 複数のホイール２０が個別駆動されるように備えられる第１の移送車１１及び第２の移送車１２がヒンジ１３で連結され、駆動手段によってフォールディング角度が調節され、
   前記ヒンジ１３と隣接する第１の移送車１１及び第２の移送車１２のホイール２０がパイプＰの内側面に加圧され、他の端部に備えられるホイール２０がパイプＰの他の内側面を加圧した状態で支持して移送され、
   前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２のうち、何れか一方に備えられ、回転力によってパイプＰの内部を掃除する洗浄部材３０を含んで成されることを特徴とするパイプ掃除ロボット。
2. 前記洗浄部材３０は、第１の移送車１１及び第２の移送車１２のうち、何れか一方に装着溝１５を形成して、未使用する時に埋め立てられた状態で待機されることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ掃除ロボット。
3. 前記第１の移送車１１及び第２の移送車１２は、パイプＰへの投入時に、ヒンジ１３を軸にしてフォールディングまたは１８０゜に開かれた状態で投入されることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ掃除ロボット。
4. 前記ホイール２０は、メカナムホイール(Ｍｅｃａｎｕｍ Ｗｈｅｅｌ)から形成されることを特徴とする、請求項１から請求項３の何れかの１項に記載のパイプ掃除ロボット。