JP3133667U7 - - Google Patents
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Description
本考案は、下水管の中を走行して下水管の内壁の表面を撮影する自走式下水管内検査ロボットに関し、特に、配線を用いて外部から操作する必要がなく、自律走行が可能な自走式下水管内検査ロボットに関するものである。The present invention relates to a self-propelled sewer pipe inspection robot that travels in a sewer pipe and images the surface of the inner wall of the sewer pipe. The present invention relates to a traveling sewage pipe inspection robot.
従来、下水管の内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認するために、下水管の中を走行し、内壁表面の撮影や測定を行う、自走式管内検査ロボットが提案されている。
例えば(特許文献1)には、「オペレータからの移動命令と、ロボット自身の周囲状況に応じたロボット自身の生成する移動命令とを協調させてオペレータによる遠隔操作とロボット自身の自律移動とで安定した移動が行える遠隔操作ロボット装置」が開示されている。
また、(特許文献2)には、「駆動プーリと従動プーリの間に無端ベルトを張設した管内面検査装置の走行装置」が開示されている。
(特許文献3)には、「配管の内面に吸着するマグネット車輪を備えた作業台車を走行用モータにより自走し得るようにし、該作業台車にビデオカメラを搭載し、該作業台車の走行方向と直交する面内にて旋回自在でかつ進退自在なるようにアームを設け、該アームに厚み測定センサを設け、アームを進退させることにより該厚み測定センサが配管の内面に当接せられるようにしたことを特徴とする配管検査装置」が開示されている。
For example, (Patent Document 1) states that “a movement command from an operator and a movement command generated by the robot itself according to the surrounding situation of the robot itself are coordinated to enable stable remote control by the operator and autonomous movement of the robot itself. A remote-controlled robot apparatus that can perform such movement is disclosed.
Further, (Patent Document 2) discloses “a traveling device for a pipe inner surface inspection device in which an endless belt is stretched between a driving pulley and a driven pulley”.
(Patent Document 3) states that “a work cart provided with magnet wheels that are attracted to the inner surface of a pipe can be driven by a travel motor, a video camera is mounted on the work cart, and the travel direction of the work cart is An arm is provided so that it can turn and move back and forth in a plane perpendicular to the surface, and a thickness measurement sensor is provided on the arm so that the thickness measurement sensor can be brought into contact with the inner surface of the pipe by moving the arm forward and backward. A pipe inspection apparatus characterized by the above has been disclosed.
しかしながら上記従来の技術は、以下のような課題を有していた。
(1)(特許文献1)では、遠隔操作を行うための大掛かりな設備を搭載した車で現場まで移動しなければならず、多額の設備投資が必要なだけでなく、専任の熟練したオペレータを必要とし、作業に時間がかかり、人件費も高くなり、また、作業時に駐車スペースを必要とし、道路が塞がれてしまい、取扱い性に欠けるという課題を有していた。
(2)(特許文献2)では、駆動プーリと従動プーリの間に張設した無端ベルトの管内面への接触面をベルト幅方向に円弧状に形成しているが、左右の無端ベルトが平行に配置されているため、管内面との接触面積が狭く、円筒状の管の内面を安定して走行することが困難で、走行時の姿勢の安定性に欠けるという課題を有していた。また、無端ベルトを円弧状に形成しなければならず、量産性に欠けると共に、管の内径に応じて円弧の寸法が異なる無端ベルトを使用しなければならず、汎用性に欠けるという課題を有していた。
(3)(特許文献3)では、配管の内面に吸着するマグネット車輪を備えているので、管の材質が着磁性の金属である場合には、安定した走行が可能であるが、管がコンクリート製や合成樹脂製などの場合には、マグネット車輪を吸着することができず、走行の安定性に欠けるという課題を有していた。
(4)車輪で走行する管内検査ロボットは、管内に凹凸、陥没、継ぎ目の位置ずれ、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合に、車輪が引っ掛かって走行不能になり易く、走破力に欠けるという課題を有していた。However, the above conventional technique has the following problems.
(1) (Patent Document 1) requires not only a large amount of capital investment but also a dedicated and skilled operator who has to travel to the site by a car equipped with large-scale equipment for remote operation. This requires a lot of work, increases labor costs, requires a parking space at the time of work, and blocks roads, resulting in poor handling.
(2) In Patent Document 2, the contact surface of the endless belt stretched between the driving pulley and the driven pulley to the inner surface of the pipe is formed in an arc shape in the belt width direction, but the left and right endless belts are parallel to each other. Therefore, there is a problem that the contact area with the inner surface of the tube is narrow, it is difficult to stably travel on the inner surface of the cylindrical tube, and the posture stability during traveling is lacking. In addition, the endless belt must be formed in an arc shape, which lacks mass productivity, and an endless belt having a different arc dimension depending on the inner diameter of the tube must be used, which leads to lack of versatility. Was.
(3) (Patent Document 3) includes a magnet wheel that is attracted to the inner surface of a pipe, so that when the pipe is made of a magnetized metal, stable running is possible, but the pipe is made of concrete. In the case of a product made of synthetic resin or the like, there was a problem that the magnet wheel could not be adsorbed and the running stability was lacking.
(4) In-pipe inspection robots that run on wheels cannot run due to the wheel being caught if there are irregularities, depressions, seam misalignment, branch pipe openings, or tree roots or other obstacles in the pipe. It had a problem that it was easy to become and lacked in running ability.
本考案は上記従来の課題を解決するもので、部品点数が少ない簡素な構造で、故障が発生し難く、量産性、メンテナンス性に優れ、配線を用いて外部から操作する必要がなく、安定した自律走行を行うことができ、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、管内に凹凸、陥没、継ぎ目の位置ずれ、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合でも、それらを踏み越えることができ、障害物によって一時的に軌道がずれても、自然に初期の軌道に戻って走行することができ、走行安定性に優れ、また、管が傾斜している場合や曲がっている場合でも、管に沿って確実に出口に向かって走行することができ、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影することができ、検査作業の信頼性、効率性に優れる自走式下水管内検査ロボットの提供を目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, has a simple structure with a small number of parts, is less likely to fail, is excellent in mass productivity and maintainability, and does not need to be operated from the outside using wiring, and is stable. Can operate autonomously, does not require a dedicated operator or large-scale equipment, is easy to handle, has irregularities, depressions, seam misalignment, branch pipe openings, etc., tree roots and other obstacles Even if there are objects, you can step over them, and even if the track is temporarily shifted due to obstacles, you can naturally go back to the initial track and have excellent running stability. Even if it is inclined or bent, it can travel to the exit reliably along the pipe, and the surface of the inner wall can be photographed efficiently in a short time, and the reliability of the inspection work, Self-efficiency And an object thereof is to provide a formula sewer pipe inspection robot.
上記従来の課題を解決するために本考案の自走式下水管内検査ロボットは、以下の構成を有している。
本考案の請求項1に記載の自走式下水管内検査ロボットは、下水管の中を自律走行して前記下水管の内壁の表面を撮影する自走式下水管内検査ロボットであって、L字型やロ字型に形成されたフレームと、前記フレームの隣接する二辺に無限軌道固定部により90度をなすようにハの字型に配設され前記下水管の内壁表面に接触して前記フレームを支持する左右の無限軌道部と、前記フレームの進行方向側の先端部に配設されたレンズを有するカメラと、進行方向を照らす照明部と、前記カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、前記無限軌道部を駆動する駆動モータと、前記駆動モータに電力を供給するバッテリと、を備え、前記無限軌道部の接地面から前記カメラの前記レンズまでの距離が前記下水管の内半径と等しい構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
(1)フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部を有するので、円形の下水管の表面に確実に無限軌道部を接触させてフレームを安定して支持することができ、カメラによって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
(2)無限軌道部をハの字型に配置することにより、管の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に管の底部や側部に接続される枝管の開口部などを避けて走行することができ、車体と障害物との接触を最低限に抑えることができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
(3)管内に凹凸,陥没,段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、無限軌道部により、それらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れる。
(4)無限軌道部により全長の半分の隙間でも乗り越えることができるので、無限軌道部の位置に枝管などの分岐の開口部や陥没或いは管の継ぎ目の位置ずれなどの段差の一部が重なることがあっても、それらに引っ掛かることなく、確実に出口に向かって移動することができ、直進性に優れる。
(5)下水管が曲がっている場合でも、ハの字型に配置された無限軌道部を管壁の斜め下の側面部に確実に接触させることができ、管壁に沿って自動的に出口に向かって走行することができ、外部からの人為的な操作が不要で、取扱い性に優れる。
(6)無限軌道部をハの字型に配置し、下水管表面との接触面積を増加させることにより、適切なグリップ力を保持することができ、管が傾斜している場合でも確実に前進することができ、走行安定性に優れる。
(7)フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラと、進行方向を照らす照明部を有するので、進行方向に向かって走行しながら、撮影箇所を照明して、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
(8)カメラで撮影した画像を記憶する記憶部を有することにより、走行時に撮影した画像を確実に記憶することができ、検査箇所を走行し終わった後で、記憶部から画像を取り出し、まとめて管内表面のひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができるので、現場での作業と机上での作業を完全に分離することができ、現場での作業時間を短縮することができ、管内検査の作業性、効率性に優れる。
(9)無限軌道部を駆動する駆動モータと、駆動モータに電力を供給するバッテリを備えることにより、配線が不要で、自律走行することができるので、検査を行う管内の入口に置くだけで自走して出口まで移動しながら、短時間で効率的に管内の撮影を行うことができ、取扱い性に優れる。
(10)左右の無限軌道部が、フレームの下部にハの字型に配設されているので、車体の容積を十分に確保しつつ、車高を低くすることができ、突起や障害物等を乗り越える際に、フレームの上端側が管の上面側につっかえたり、フレームの底部に障害物が干渉したりすることがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、取り扱い性に優れる。
(11)無限軌道部がハの字型に配置されることにより、フレームを支持する支点間距離を長くすることができ、管の繋ぎ目における上下方向や、左右方向の位置ずれによる段差を通過する際に、引っ掛かったり転倒したりすることがなく、水平姿勢を保持し易く、自律走行の安定性に優れる。
(12)無限軌道部の接地面からカメラのレンズまでの距離が下水管の内半径と等しくすることにより、走行中に常にレンズを下水管の中心部に安定して保持することができ、走行の安定性に優れると共に、管内の表面全体を斑無く撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。 In order to solve the above conventional problems, the self-propelled sewer pipe inspection robot of the present invention has the following configuration.
Self-propelled sewer pipe inspection robot according to claim 1 of the present invention is a self-propelled sewer pipe inspection robot for photographing the surface of the inner wall of the sewer pipe to autonomous driving through the sewer pipe, L shaped A frame formed in a die shape or a square shape, and a C-shaped shape arranged to form 90 degrees on two adjacent sides of the frame by an endless track fixing portion , contacting the inner wall surface of the sewer pipe and Left and right endless track sections that support the frame, a camera having a lens disposed at the distal end of the frame in the traveling direction , an illumination section that illuminates the traveling direction, and a storage section that stores images captured by the camera A drive motor that drives the endless track portion, and a battery that supplies power to the drive motor, and the distance from the ground plane of the endless track portion to the lens of the camera is the inner radius of the sewer pipe Has the same configuration as The
With this configuration, the following effects can be obtained.
(1) Since the left and right endless track portions arranged in a U-shape are provided at the lower part of the frame, the endless track portion can be reliably brought into contact with the surface of the circular sewer pipe to stably support the frame. It is possible to reliably photograph the surface of the inside of the tube with a camera, and the reliability of the in-tube inspection is excellent.
(2) By arranging the endless track part in a square shape, avoiding water and foreign matter collected at the center of the bottom of the pipe, or the opening of a branch pipe generally connected to the bottom or side of the pipe. It is possible to drive the vehicle and minimize the contact between the vehicle body and the obstacle, stable driving with less vibration and high-quality image shooting are possible, and the image quality is highly reliable.
(3) Even if there are irregularities, depressions, steps or tree roots or other obstacles inevitable in the pipe, it is possible to run over them by the endless track part, and the running power is excellent.
(4) Since the endless track portion can be used even in a gap that is half the full length, a part of a step such as a branch opening or a depression or a misalignment of the pipe joint overlaps the position of the endless track portion. Even if it happens, it can move reliably toward the exit without being caught by them, and is excellent in straightness.
(5) Even when the sewage pipe is bent, the endless track part arranged in a C-shape can be reliably brought into contact with the obliquely lower side surface part of the pipe wall, and automatically exits along the pipe wall. It is easy to handle because it requires no artificial operation from the outside.
(6) By arranging the endless track part in a square shape and increasing the contact area with the surface of the sewage pipe, it is possible to maintain an appropriate gripping force, and advance reliably even when the pipe is inclined. It can be excellent in running stability.
(7) Since it has a camera disposed at the front end of the frame in the traveling direction and an illuminating unit that illuminates the traveling direction, it illuminates the shooting location while traveling in the traveling direction to ensure the surface inside the tube. Can be photographed, and the efficiency of in-tube inspection is excellent.
(8) By having a storage unit that stores images taken by the camera, it is possible to reliably store images taken during traveling, and after traveling through the inspection location, images are taken out from the storage unit and summarized. Therefore, it is possible to check the occurrence of cracks and cracks on the inner surface of the pipe, so that the work at the site and the work at the desk can be completely separated, and the work time at the site can be shortened. Excellent workability and efficiency of inspection.
(9) By providing a drive motor that drives the endless track section and a battery that supplies power to the drive motor, wiring is not required and autonomous traveling is possible. While running and moving to the exit, the inside of the tube can be photographed efficiently in a short time, and the handling is excellent.
(10) Since the left and right endless track sections are arranged in a C shape at the bottom of the frame, the vehicle height can be lowered while sufficiently securing the volume of the vehicle body, and protrusions, obstacles, etc. When climbing over, the upper end of the frame is not attached to the upper surface of the tube, and obstacles do not interfere with the bottom of the frame. Excellent in properties.
(11) Since the endless track portion is arranged in a square shape, the distance between fulcrums that support the frame can be increased, and it passes through steps due to vertical and horizontal misalignment at the joint of pipes. When it does, it does not get caught or falls, easily maintains a horizontal posture, and is excellent in autonomous running stability.
(12) By making the distance from the ground contact surface of the endless track part equal to the inner radius of the sewer pipe, the lens can always be stably held at the center of the sewer pipe during running. In addition to being excellent in stability, the entire surface inside the tube can be photographed without any spots, and the reliability of in-tube inspection is excellent.
ここで、フレームは、左右の無限軌道部をハの字型に固定できるものであればよく、断面略L字型やロ字型などに形成したものが好適に用いられる。L字型やロ字型などに形成されたフレームの隣接する二辺にそれぞれ無限軌道部を配設することにより、左右の無限軌道部をハの字に配置することができる。フレームの材質としては、アルミニウム等の金属以外に、ポリカーボネート等の合成樹脂やFRPやFRTP等の繊維強化プラスチック等が好適に用いられる。
フレームの寸法は、検査を行う管の内径に応じて、数種作製し、適宜、選択して使用することができる。フレームの寸法のみを変更するだけで、様々な内径に対応することができ、同じ無限軌道部を使用することができるので、複雑な部品を共通化することができ、量産性、設計自在性に優れる。Here, the frame may be any frame as long as the left and right endless track portions can be fixed in a square shape, and a frame having a substantially L-shaped or rectangular shape is preferably used. By arranging the endless track portions on two adjacent sides of a frame formed in an L shape, a B shape, or the like, the left and right endless track portions can be arranged in a C shape. As a material of the frame, in addition to a metal such as aluminum, a synthetic resin such as polycarbonate, a fiber reinforced plastic such as FRP or FRTP, or the like is preferably used.
Depending on the inner diameter of the tube to be inspected, several types of dimensions of the frame can be prepared and appropriately selected for use. By changing only the dimensions of the frame, it is possible to cope with various inner diameters, and the same endless track can be used, so that complex parts can be used in common for mass production and design flexibility. Excellent.
無限軌道部は、起動輪と遊動輪との間にベルト状の履板やチェーンを巻回したものが好適に用いられる。幅広に形成されたベルト状の履板を用いた場合は、管表面との接触面積を大きくすることができ、走行安定性に優れる。履板の表面に凹凸を有するものは、管が樹脂製或いは管の表面が水で濡れていて滑り易い場合や管が傾斜している場合でも、適切なグリップ力を保持することができ、走行の安定性に優れる。履板は、合成ゴム製、合成樹脂製、金属製のいずれでもよいが、合成ゴム製のものが滑り難く、管の表面を傷付け難いので、信頼性に優れる。
左右の無限軌道部のなす角度は、適宜、選択することができるが、特に、90度が好ましい。フレームを支持する無限軌道部の間隔(車幅)を最大にして、左右の無限軌道部で確実にフレームを支持して安定した走行を行うことができ、管内部の繋ぎ目や段差などの障害を確実に乗り越えることができるためである。また、重心の位置が管の中心よりも低く、左右の無限軌道部の間にあることで、障害物を乗り越えた時に、車体が45度程度傾いたとしても、転倒することがなく、自律走行の信頼性に優れる。As the endless track portion, a belt-like crawler plate or chain wound between the starting wheel and the idle wheel is preferably used. When a wide belt-shaped shoe is used, the contact area with the pipe surface can be increased, and the running stability is excellent. Even if the surface of the footwear plate has irregularities, the tube is made of resin, or the surface of the tube is wet with water and slippery, or even when the tube is tilted, it can maintain an appropriate grip force and travel Excellent stability. The footboard may be made of synthetic rubber, synthetic resin, or metal. However, since the synthetic rubber is difficult to slip and the surface of the tube is difficult to be damaged, it is excellent in reliability.
The angle formed by the left and right endless track portions can be selected as appropriate, but 90 degrees is particularly preferable. The distance between the endless track sections that support the frame (vehicle width) is maximized, and the left and right endless track sections can support the frame reliably and perform stable running, and obstacles such as joints and steps inside the pipe This is because it is possible to overcome the problem. In addition, because the center of gravity is lower than the center of the pipe and between the left and right endless track parts, even if the body leans about 45 degrees when overcoming obstacles, it will not fall down and run autonomously Excellent reliability.
カメラ、記憶部、バッテリなどはフレームの内部に収容することができる。フレームに開閉自在及び/又は着脱自在なカバー部を覆設することにより、カメラ、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができる。また、カメラ、記憶部、バッテリなどの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができ、取扱い性に優れる。
カメラは、防水性を有するものが好適に用いられるが、特にレンズを保護するレンズカバーを設けることにより、レンズを水や衝撃から確実に保護して破損を防止することができ信頼性、耐久性に優れる。
カメラのレンズの位置は、検査する管の内径に応じて、適宜、選択することができるが、カメラのレンズを下水管の中心部近傍に配置した場合、管内の表面全体を斑無く撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
カメラ視野角に合わせて、照明部で進行方向の撮影部分を照らすことにより、暗い管内でもカメラで確実に撮影することができる。照明部としては、省電力性、長寿命性に優れる発光ダイオードが好適に用いられる。複数のランプや発光ダイオードなどをカメラのレンズの外周部に円周上に配置した場合、照明部によって斑無く確実に管内を照明して撮影を行うことができ、画像の高品質性に優れる。A camera, a storage unit, a battery, and the like can be housed inside the frame. By covering the frame with a cover that can be opened and closed and / or detachable, the camera, the storage unit, the battery, and the like can be protected from water and external impacts. In addition, the camera, the storage unit, the battery, etc. can be easily replaced and maintained, and the handleability is excellent.
Cameras with waterproof properties are preferably used, but in particular, by providing a lens cover that protects the lens, the lens can be reliably protected from water and impact to prevent damage and reliability and durability Excellent.
The position of the camera lens can be selected as appropriate according to the inner diameter of the tube to be inspected, but when the camera lens is placed near the center of the sewer pipe, the entire surface inside the tube should be photographed without any spots. And is excellent in in-tube inspection reliability.
By illuminating the shooting portion in the traveling direction with the illumination unit in accordance with the camera viewing angle, it is possible to reliably shoot with a camera even in a dark tube. As the illumination unit, a light emitting diode excellent in power saving and long life is preferably used. When a plurality of lamps, light emitting diodes, and the like are arranged on the outer periphery of the lens of the camera on the circumference, the illumination unit can reliably illuminate the inside of the tube and take an image, and the image quality is excellent.
記憶部は、カメラで撮影した画像を記憶できるものであればよいが、記憶部の本体から着脱自在なSDメモリカード、メモリスティックなどの記憶媒体を有するものが好適に用いられる。記憶媒体のみを簡便に交換することができ、取扱い性に優れると共に、予め複数の記憶媒体を用意しておくことにより、自走式下水管内検査ロボットによる管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性に優れるためである。記憶媒体として記憶部と一体のハードディスクを備えている場合は、記憶部或いは記憶部とカメラをフレームから着脱して取り換えることも可能である。
カメラは動画が撮影できるものを用いることにより、自走式下水管内検査ロボットの走行中に検査対象の管内を全長に渡って漏れなく撮影することができ、不具合検出の信頼性に優れる。
尚、カメラや記憶部を別々に用意する代わりに、カメラと記憶部やモニタが一体となったビデオカメラを使用することもできる。The storage unit may be any unit as long as it can store images taken by the camera, but a storage unit such as an SD memory card or a memory stick that is detachable from the main body of the storage unit is preferably used. Only the storage medium can be exchanged easily, it is easy to handle, and a plurality of storage media are prepared in advance, so that the self-propelled sewage pipe inspection robot can shoot in the pipe and be stored in the storage medium. This is because the confirmation operation of the captured image can be performed independently and in parallel, and the efficiency of the operation is excellent. In the case where a hard disk integrated with the storage unit is provided as a storage medium, the storage unit or the storage unit and the camera can be detached from the frame and replaced.
By using a camera that can shoot a moving image, the entire length of the pipe to be inspected can be taken without any leakage while the self-propelled sewage pipe inspection robot is running, and the reliability of defect detection is excellent.
In addition, instead of preparing the camera and the storage unit separately, a video camera in which the camera, the storage unit, and the monitor are integrated can be used.
駆動モータは、少なくとも無限軌道部を一方向に回転させることができるものであればよい。正逆回転の切替えが可能なDCモータを用いた場合、必要に応じて前進と後退を切り替えることができ、汎用性に優れる。
自走式下水管内検査ロボットは、外部から操作を行うことなく完全に自律した走行が可能であるが、障害物などによって、前進が不可能になる場合に備えて、遠隔操作(無線)で駆動モータの正逆回転を切り替え可能にしておけば、自力で自走式下水管内検査ロボットを後退させて回収することができ、取扱い性に優れる。また、自走式下水管内検査ロボットに命綱を取り付けておくことで、容易に人手により入り口側に引きずり戻すことができる。このとき、駆動モータが回転している状態でも、無限軌道部が適切な接地力を有するので、自走式下水管内検査ロボット或いは管内を傷付けることなく、安定して引き戻すことができる。また、引き戻す途中で命綱を緩めるだけで、再度、前進を開始させることができ、容易にリトライ走行が可能である。尚、他の管内走行車などによって回収することもできる。
バッテリとしては、充電式のものが好適に用いられる。未使用時に充電して繰り返し使用することができ、長寿命性、省資源性に優れるためである。The drive motor may be any motor that can rotate at least the endless track portion in one direction. When a DC motor capable of switching between forward and reverse rotation is used, forward and backward can be switched as necessary, and the versatility is excellent.
The self-propelled sewage pipe inspection robot can run completely autonomously without any external operation, but is driven by remote operation (wireless) in case it becomes impossible to move forward due to obstacles, etc. If the forward / reverse rotation of the motor can be switched, the self-propelled sewer pipe inspection robot can be retracted and collected by itself, and the handling is excellent. Moreover, by attaching a lifeline to the self-propelled sewer pipe inspection robot, it can be easily dragged back to the entrance side by hand. At this time, even when the drive motor is rotating, since the endless track portion has an appropriate grounding force, it can be pulled back stably without damaging the self-propelled sewer pipe inspection robot or the inside of the pipe. Moreover, the forward movement can be started again only by loosening the lifeline in the middle of pulling back, and the retry running can be easily performed. In addition, it can also collect | recover with other in-pipe travel vehicles.
A rechargeable battery is preferably used as the battery. This is because it can be recharged and used repeatedly when not in use, and has excellent long life and resource saving.
請求項2に記載の考案は、請求項1に記載の自走式下水管内検査ロボットであって、前記記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体を有することにより、記憶媒体のみを簡便に交換することができ、管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性、取扱い性に優れる。 The invention described in claim 2 is the self-propelled sewage pipe inspection robot according to claim 1 , which has a configuration including a storage medium detachably disposed in the storage unit.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first aspect , the following operation can be obtained.
(1) By having a storage medium that is detachably disposed in the storage unit, only the storage medium can be easily replaced, and the photographing operation in the tube and the confirmation operation of the captured image stored in the storage medium can be performed. They can be performed independently and in parallel, and work efficiency and handling are excellent.
ここで、記憶媒体としては、SDメモリカードやメモリスティックなどのように小型で軽量なものが取扱い性に優れ、好ましい。この記憶媒体に記憶された画像は、パーソナルコンピュータなどで容易に再生することができ、汎用のソフトを用いて簡便に編集や画像の処理などを行うことができ、画像確認の作業性に優れる。また、撮影した画像をCDやDVDなどに記憶させて保存することができ、記録の保管性に優れる。Here, as the storage medium, a small and lightweight one such as an SD memory card or a memory stick is excellent in handling and preferable. The image stored in this storage medium can be easily reproduced by a personal computer or the like, and can be easily edited and processed by using general-purpose software, so that the image confirmation workability is excellent. In addition, the photographed image can be stored and stored in a CD, DVD, or the like, and the record storability is excellent.
請求項3に記載の考案は、請求項1又は2に記載の自走式下水管内検査ロボットであって、前記記憶部に配設されたモニタを備えた構成を有している。
この構成により、請求項1又は2で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)記憶部にモニタが配設されていることにより、パーソナルコンピュータなどを使用することなく、その場で簡便に記憶部(記憶媒体)に記憶された画像を確認することができるので、画像に不具合があった場合には、直ちに検査をやり直すことができ、無駄なく確実に管内の検査を行うことができ、検査作業の確実性、効率性に優れる。Devised according to claim 3, a self-propelled sewer pipe inspection robot according to claim 1 or 2, has a configuration in which a monitor that the disposed in the storage unit.
With this configuration, in addition to the operation obtained in the first or second aspect , the following operation can be obtained.
(1) Since a monitor is provided in the storage unit, an image stored in the storage unit (storage medium) can be easily confirmed on the spot without using a personal computer or the like. If there is a defect, the inspection can be restarted immediately, the inspection in the pipe can be performed reliably without waste, and the reliability and efficiency of the inspection work are excellent.
請求項4に記載の考案は、請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の自走式下水管内検査ロボットであって、前記フレームに開閉自在及び/又は着脱自在に覆設されたカバー部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1乃至3の内いずれか1項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
(1)フレームに開閉自在及び/又は着脱自在に覆設されたカバー部を有することにより、フレームの内部に収容されるカメラ部、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができると共に、カメラ部、記憶部、バッテリなどの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができ、耐久性、取扱い性に優れる。 A device according to claim 4 is the self-propelled sewer pipe inspection robot according to any one of claims 1 to 3 , wherein the cover is closably and detachably covered on the frame. It has the structure provided with the part.
With this configuration, in addition to the action obtained in any one of claims 1 to 3 , the following action is obtained.
(1) By having a cover part that can be opened and closed and / or detachably attached to the frame, the camera part, the storage part, the battery, and the like housed in the frame are protected from water and external impacts. In addition, the camera unit, the storage unit, the battery, and the like can be easily replaced and maintained, and the durability and handling are excellent.
ここで、カバー部は、蝶番などによりフレームに回動自在に固定してもよいし、フレーム及びカバー部のそれぞれに互いに係合する凸条と凹条を形成して摺動自在に固定してもよい。Here, the cover part may be pivotally fixed to the frame with a hinge or the like, or may be slidably fixed by forming a ridge and a groove that engage with each other on the frame and the cover part. Also good.
以上のように、本考案の自走式下水管内検査ロボットによれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項1に記載の考案によれば、以下のような有利な効果が得られる。
(1)外部から人為的に操作するための配線が不要で、管の入口から出口まで自律走行することができ、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影することができる検査作業の信頼性、効率性に優れた自走式下水管内検査ロボットを提供することができる。
(2)複雑な機構を必要とせず、簡素な構造で、部品点数が少なく、量産性、メンテナンス性に優れ、高度な操作が不要で、誰でも容易に使用することができ、下水管検査の効率性を向上させ、下水管の不具合を確実に防止することができる取り扱い性、信頼性に優れた自走式下水管内検査ロボットを提供することができる。
(3)走行中に常にカメラのレンズを下水管の中心部に安定して保持することができ、走行の安定性に優れ、管内の表面全体を斑無く撮影することができる管内検査の信頼性に優れた自走式下水管内検査ロボットを提供することができる。 As described above, according to the self-propelled sewer pipe inspection robot of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.
According to the device of the first aspect, the following advantageous effects can be obtained.
(1) No wiring is required for manual operation from the outside, it can run autonomously from the inlet to the outlet of the pipe, no dedicated operator or large-scale equipment is required, excellent handling, and efficiency in a short time It is possible to provide a self-propelled sewage pipe inspection robot excellent in reliability and efficiency of inspection work capable of photographing the inner wall surface.
(2) No complicated mechanism required, simple structure, small number of parts, excellent mass productivity and maintainability, no need for advanced operations, easy use by anyone, It is possible to provide a self-propelled in- sewage pipe inspection robot excellent in handleability and reliability that can improve efficiency and reliably prevent problems in the sewer pipe.
(3) The reliability of in-pipe inspection that allows the camera lens to be stably held at the center of the sewer pipe during running, has excellent running stability, and allows the entire surface of the pipe to be photographed without any spots. It is possible to provide a self-propelled sewage pipe inspection robot excellent in
請求項2に記載の考案によれば、請求項1に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
(1)記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体のみを簡便に交換することができ、管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができる作業の効率性、取扱い性に優れた自走式下水管内検査ロボットを提供することができる。According to the invention described in claim 2 , in addition to the effect described in claim 1 , the following advantageous effects can be obtained.
(1) Only the storage medium detachably disposed in the storage unit can be easily replaced, and the photographing work in the tube and the confirmation work of the photographed image stored in the storage medium are performed independently and in parallel. It is possible to provide a self-propelled sewage pipe inspection robot excellent in work efficiency and handling.
請求項3に記載の考案によれば、請求項1又は2に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
(1)モニタにより、現場で簡便に記憶部(記憶媒体)に記憶された画像を確認することができ、画像に不具合があった場合には、直ちに検査をやり直すことが可能で、無駄なく確実に管内の検査を行うことができる検査作業の確実性、効率性に優れた自走式下水管内検査ロボットを提供することができる。According to the invention described in claim 3 , in addition to the effect described in claim 1 or 2 , the following advantageous effect can be obtained.
(1) The image stored in the storage unit (storage medium) can be easily confirmed on-site by the monitor, and if there is a defect in the image, the inspection can be restarted immediately, ensuring no waste. In addition, it is possible to provide a self-propelled sewage pipe inspection robot that is excellent in the reliability and efficiency of inspection work that can inspect pipes.
請求項4に記載の考案によれば、請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
(1)フレームに開閉自在及び/又は着脱自在に覆設されたカバー部により、フレームの内部に収容されるカメラ、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができると共に、カメラ、記憶部、バッテリなどの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができる耐久性、取扱い性に優れた自走式下水管内検査ロボットを提供することができる。According to the invention described in claim 4 , in addition to the effect described in any one of claims 1 to 3 , the following advantageous effects can be obtained.
(1) With a cover part that is openably and closably and / or detachably attached to the frame, it is possible to protect the camera, storage unit, battery, and the like housed inside the frame from water and external impacts. In addition, it is possible to provide a self-propelled sewage pipe inspection robot with excellent durability and easy handling that allows easy replacement and maintenance of a camera, a storage unit, a battery, and the like.
以下、本考案の実施の形態における自走式下水管内検査ロボットについて、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1における自走式下水管内検査ロボットの斜視図であり、図2は実施の形態1における自走式下水管内検査ロボットの下水管内での走行状態を示す正面図であり、図3は図2のA線矢視図である。
図1乃至図3中、1は下水管の中を走行して下水管20の内壁20aの表面を撮影する実施の形態1における自走式下水管内検査ロボット、2は自走式下水管内検査ロボット1のアルミニウム製のフレーム、3a,3bはフレーム2の下部に90度をなすようにハの字型に配設された自走式下水管内検査ロボット1の左右の無限軌道部、4は略コ字型に形成されフレーム2の下部に配設された左右の無限軌道部3a,3bの無限軌道固定部、4aは無限軌道固定部4に回動自在に保持された無限軌道部3a,3bの複数のプーリー、5は合成ゴム製で複数のプーリー4aの周りに巻回された無限軌道部3a,3bのベルト状の履板、5aは履板5の表裏に形成された凸条部、6は左右の無限軌道部3a,3bのそれぞれを駆動する自走式下水管内検査ロボット1の駆動モータ、6aは駆動モータ6の回転を伝達するピニオンギア、6bはピニオンギア6aに歯合されて従動する従動ギア、6cは従動ギア6bに貫設された回転軸、6dは回転軸6cに配設され履板5が巻回された無限軌道部3a,3bの起動輪、6eは自走式下水管内検査ロボット1の前方側に配設され履板5が巻回された無限軌道部3a,3bの遊動輪、7はフレーム2の進行方向側の先端部に配設されたカメラ、8はカメラ7のレンズを保護するレンズカバー、9はカメラ7のレンズの外周部に配設された複数の発光ダイオード9aによって自走式下水管内検査ロボット1の進行方向を照らす照明部、10は略L字型に形成されフレーム2に摺動自在に覆設された開閉や着脱が可能な自走式下水管内検査ロボット1のカバー部、20は自走式下水管内検査ロボット1で検査を行う下水管(図2参照)、20aは下水管20の内壁、21は検査を行う下水管20の上下、左右に接続された枝管である。Hereinafter, a self-propelled sewage pipe inspection robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
Figure 1 is a perspective view of a self-propelled sewer pipe inspection robot of the first embodiment, FIG. 2 is a front view showing a running state in the sewer pipe of the self-propelled sewer pipe inspection robot of the first embodiment, 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
1 to 3, reference numeral 1 denotes a self-propelled sewage pipe inspection robot according to the first embodiment that travels in a sewage pipe and images the surface of the inner wall 20a of the sewage pipe 20. Reference numeral 2 denotes a self-propelled sewage pipe inspection robot. 1 is a frame made of aluminum, 3a and 3b are left and right endless track sections of a self-propelled sewer pipe inspection robot 1 arranged in a square shape at 90 degrees below the frame 2, and The left and right endless track portions 3a and 3b, which are formed in a letter shape and arranged at the lower portion of the frame 2, are fixed to the endless track portions 3a and 3b. The plurality of pulleys 5 are made of synthetic rubber and are wound around the plurality of pulleys 4 a. The endless track portions 3 a and 3 b are belt-like footwear plates. 5 a is a ridge formed on the front and back of the footwear plate 5. self-propelled sewer for driving the respective left and right endless track section 3a, 3b is A driving motor of the internal inspection robot 1, 6a is a pinion gear for transmitting the rotation of the driving motor 6, 6b is a driven gear engaged with the pinion gear 6a and driven, 6c is a rotating shaft penetrating the driven gear 6b, 6d Is a starter wheel of the endless track portions 3a and 3b around which the footplate 5 is wound, which is disposed on the rotating shaft 6c, and 6e is disposed on the front side of the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 and the footwear 5 is wound around. The free wheels of the endless track portions 3a and 3b, 7 is a camera disposed at the front end of the frame 2 in the traveling direction, 8 is a lens cover for protecting the lens of the camera 7, and 9 is the outer periphery of the lens of the camera 7. A lighting unit 10 for illuminating the traveling direction of the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 by a plurality of light emitting diodes 9a is formed in a substantially L shape and is slidably covered on the frame 2 and is opened and closed or detached. self-propelled sewer pipe inspection robot that can be 1 of the cover portion, 20 sewer pipe to be inspected in self-propelled sewer pipe inspection robot 1 (see FIG. 2), 20a inner wall of the sewer pipe 20, 21 is connected to the upper and lower sewer 20 to be inspected, to the left and right It is a branch pipe.
次に、自走式下水管内検査ロボットの内部構造の詳細について説明する。
図4は実施の形態1における自走式下水管内検査ロボットのカバー部を取り外した状態を示す斜視図である。
図4中、2aは断面ロ字型に形成され自走式下水管内検査ロボット1の前方側及び後方側にそれぞれ分断されて配設されたフレーム2のブロック体、2bはブロック体2の外周の各面に形成された外周開口部、2cはブロック体2の中央部に形成された中央開口部、7aはカメラ7に接続され前後のブロック体2aの間に保持された自走式下水管内検査ロボット1の記憶部、7bは記憶部7aに着脱自在に配設されカメラ7で撮影された画像を記憶するSDメモリカードやメモリスティックなどの記憶媒体、7cは記憶部7aに配設され記憶媒体7bに記憶された画像の再生が可能なモニタ、11は前後のブロック体2aの間に保持され駆動モータ6に電力を供給する自走式下水管内検査ロボット1の充電式のバッテリである。Next, details of the internal structure of the self-propelled sewer pipe inspection robot will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing a state where the cover portion of the self-propelled sewer pipe inspection robot in Embodiment 1 is removed.
In FIG. 4, reference numeral 2 a denotes a block body of a frame 2 that is formed in a cross-sectional shape and is divided on the front side and rear side of the self-propelled sewer pipe inspection robot 1, and 2 b is an outer periphery of the block body 2. Peripheral opening formed on each surface, 2c is a central opening formed in the center of the block body 2, 7a is a self-propelled sewer pipe inspection connected to the camera 7 and held between the front and back block bodies 2a The storage unit 7b of the robot 1 is a storage medium such as an SD memory card or a memory stick that is detachably disposed on the storage unit 7a and stores an image taken by the camera 7, and 7c is a storage medium disposed on the storage unit 7a. 7 is a monitor capable of reproducing the image stored in 7b, and 11 is a rechargeable battery of the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 which is held between the front and rear block bodies 2a and supplies power to the drive motor 6.
ブロック体2に外周開口部2b,中央開口部2cを形成することにより、フレーム2全体を軽量化している。
無限軌道部3a,3bは、起動輪6dと遊動輪6eとの間に合成ゴム製のベルト状の履板5を巻回したものを用いた。幅広に形成されたベルト状の履板5を用いることにより、管表面との接触面積を大きくすることができ、走行安定性に優れる。特に、履板5の表面に凸条部5aを形成することにより、下水管20が樹脂製或いは下水管20の表面が水で濡れていて滑り易い場合や下水管20が傾斜している場合でも、適切なグリップ力を保持することができ、走行の安定性に優れる。また、合成ゴム製の履板5は滑り難く、下水管20の表面を傷付け難いので、信頼性に優れる。
左右の無限軌道部3a,3bのなす角度は、90度とした。これにより、フレーム2を支持する無限軌道部3a,3bの間隔(車幅)を最大にして、左右の無限軌道部3a,3bで確実にフレーム2を支持して安定した走行を行うことができ、下水管20内部の繋ぎ目や段差などの障害を確実に乗り越えることができる。また、重心の位置が下水管20の中心よりも低く、左右の無限軌道部3a,3bの間にあることで、障害物を乗り越えた時に、車体が45度程度傾いたとしても、転倒することがなく、自律走行の信頼性に優れる。By forming the outer peripheral opening 2b and the central opening 2c in the block body 2, the entire frame 2 is reduced in weight.
As the endless track portions 3a and 3b, those obtained by winding a belt-like footwear plate 5 made of synthetic rubber between the starting wheel 6d and the idler wheel 6e were used. By using the belt-shaped crawler plate 5 formed wide, the contact area with the pipe surface can be increased, and the running stability is excellent. In particular, even if the sewage pipe 20 is made of resin or the surface of the sewage pipe 20 is wet with water and is slippery or the sewage pipe 20 is inclined by forming the ridges 5a on the surface of the footwear plate 5. It can hold an appropriate grip force and has excellent running stability. In addition, the synthetic rubber footwear 5 is difficult to slip, and the surface of the sewer pipe 20 is hardly damaged, so that the reliability is excellent.
The angle formed by the left and right endless track portions 3a and 3b was 90 degrees. As a result, the distance (vehicle width) between the endless track portions 3a and 3b that support the frame 2 can be maximized, and the left and right endless track portions 3a and 3b can reliably support the frame 2 and perform stable running. Thus, obstacles such as joints and steps in the sewage pipe 20 can be reliably overcome. Also, the position of the center of gravity is lower than the center of the sewer pipe 20 and is between the left and right endless track portions 3a and 3b, so that even if the vehicle body is tilted by about 45 degrees, it will fall over when it gets over the obstacle. There is no, and it is excellent in the reliability of autonomous driving.
駆動モータ6は、少なくとも自走式下水管内検査ロボット1が前進する方向に無限軌道部3a,3bを回転させることができるものであればよいが、正逆回転の切替えが可能なDCモータを用いた場合、必要に応じて前進と後進を切り替えることができ、汎用性に優れる。
自走式下水管内検査ロボット1は、外部から人為的に操縦することなく完全に自律した走行が可能であるが、遠隔操作(無線)により、駆動モータ6の正逆回転を切り替え可能にしておけば、障害物などによって、前進が不可能になった場合に、駆動モータ6を逆回転させ、自力で自走式下水管内検査ロボット1を後退させて回収することができ、取扱い性に優れる。また、自走式下水管内検査ロボット1の後端部に着脱が容易で外れ難い命綱を取り付けてもよいし、レスキュー用の管内走行車(ロボット)を提供して対応してもよい。
カメラ7は、防水性を有するものが好適に用いられるが、特にレンズを保護するレンズカバー8を設けることにより、レンズを水や衝撃から確実に保護して破損を防止することができ信頼性、耐久性に優れる。
照明部9の照明として発光ダイオード9aを用いることにより、省電力性、長寿命性に優れる。
また、充電式のバッテリ11を使用することにより、未使用時に充電して繰り返し使用することができ、長寿命性、省資源性に優れる。The drive motor 6 may be any motor as long as it can rotate the endless track portions 3a and 3b at least in a direction in which the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 moves forward, but a DC motor that can switch between forward and reverse rotation is used. If so, it is possible to switch between forward and reverse as needed, and it is highly versatile.
The self-propelled sewer pipe inspection robot 1 can run completely autonomously without being manually manipulated from the outside, but can be switched between forward and reverse rotation of the drive motor 6 by remote control (wireless). For example, when it becomes impossible to move forward due to an obstacle or the like, the drive motor 6 can be rotated in the reverse direction, and the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 can be retracted and collected by itself, which is excellent in handling. In addition, a lifeline that is easy to attach and detach and cannot be easily detached may be attached to the rear end portion of the self-propelled sewer pipe inspection robot 1, or a rescue in-pipe traveling vehicle (robot) may be provided.
The camera 7 having a waterproof property is preferably used. In particular, by providing the lens cover 8 that protects the lens, the lens 7 can be reliably protected from water and impact and can be prevented from being damaged. Excellent durability.
By using the light emitting diode 9a as the illumination of the illuminating unit 9, power saving and long life are excellent.
Moreover, by using the rechargeable battery 11, it can be recharged and used repeatedly when not in use, and is excellent in long life and resource saving.
以上のように構成された実施の形態1における自走式下水管内検査ロボットの使用方法について説明する。
自走式下水管内検査ロボット1の駆動モータ6,カメラ7,記憶部7a,照明部9のスイッチを入れ、検査を行う下水管の入口側の管壁上に載置する。
図2に示すように、左右の無限軌道部3a,3bの履板5が下水管20の内壁20aに接触し、自走式下水管内検査ロボット1が下水管20の出口に向かって自走する。自走式下水管内検査ロボット1は下水管の内壁20aに沿って移動しながら、カメラ7で内壁の表面を撮影し、撮影した画像を記憶媒体7bに記憶していく。A method of using the self-propelled sewer pipe inspection robot according to the first embodiment configured as described above will be described.
The drive motor 6, the camera 7, the storage unit 7a, and the illumination unit 9 of the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 are turned on and placed on the inlet wall of the sewage pipe to be inspected.
As shown in FIG. 2, the footplates 5 of the left and right endless track portions 3 a, 3 b come into contact with the inner wall 20 a of the sewer pipe 20, and the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 runs toward the outlet of the sewer pipe 20. . The self-propelled sewer pipe inspection robot 1 photographs the inner wall surface with the camera 7 while moving along the inner wall 20a of the sewer pipe, and stores the photographed image in the storage medium 7b.
作業者は下水管20の出口で自走式下水管内検査ロボット1を待ち受け、出て来た自走式下水管内検査ロボット1を回収し、駆動モータ6,カメラ7,照明部9のスイッチを切る。
モニタ7cにより、記憶部7aに記憶された画像を確認し、問題がなければ、記憶部7aから記憶媒体7bを抜き取る。画像に不具合があった場合は、再度、自走式下水管内検査ロボット1を走行させて検査を行うことができる。
抜き取った記憶媒体7bに記憶された画像は、別途、パーソナルコンピュータなどで再生し、内壁20aの表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認する。
他の場所で、検査を続ける場合には、同様の作業を繰り返す。このとき、必要に応じてバッテリ11への充電や交換を行う。尚、記憶媒体7bが十分な容量を有する場合は、同じ記憶媒体7bを引き続き使用してもよいし、検査場所毎に記憶媒体7bを交換するようにしてもよい。The worker waits for the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 at the outlet of the sewer pipe 20, collects the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 that comes out, and switches off the drive motor 6, camera 7, and illumination unit 9. .
The monitor 7c confirms the image stored in the storage unit 7a. If there is no problem, the storage medium 7b is extracted from the storage unit 7a. If there is a defect in the image, the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 can be run again to perform the inspection.
The image stored in the extracted storage medium 7b is separately reproduced by a personal computer or the like, and the state of occurrence of cracks or cracks on the surface of the inner wall 20a is confirmed.
If the inspection is continued elsewhere, the same operation is repeated. At this time, the battery 11 is charged or exchanged as necessary. When the storage medium 7b has a sufficient capacity, the same storage medium 7b may be used continuously, or the storage medium 7b may be replaced for each inspection place.
本実施の形態では、左右の無限軌道部3a,3bが、断面コ字型の無限軌道固定部4により、十分な剛性を有しているので、その前後にフレーム2としてロ字型に形成した2つのブロック体2aを配置して、無限軌道部3a,3bを固定した。これにより、必要最小限のブロック体2aでフレーム2を構成することができ、自走式下水管内検査ロボット1を軽量化することができる。尚、フレーム2の形状、構成はこれに限定されるものではなく、左右の無限軌道部3a,3bをハの字型に固定できるものであればよい。例えば、フレーム2をL字型に形成し、各々の面に無限軌道部3a,3bを配設してもよい。
フレーム2の寸法は、検査を行う管の内径に応じて、適宜、選択することができる。管の内径に合わせて無限軌道部3a,3bの取付位置を変え、カメラ7が管の中央部に位置するようにフレーム2の寸法、カメラ7の取付位置を変更するだけで、様々な内径に対応することができるので、フレーム2以外の部品を共通化することができ、量産性、設計自在性に優れる。
また、無限軌道部3a,3bはベルト状の履板5を使用する代わりに、チェーンを使用してもよい。
本実施の形態では、フレーム2に対してカバー部10を摺動自在に覆設したが、カバー部10はこれに限定されるものではなく、フレーム2に対して開閉自在及び/又は着脱自在であればよい。例えば、カバー部10の一端部を蝶番などによりフレーム2に回動自在に固定する等してもよい。In the present embodiment, the left and right endless track portions 3a and 3b have sufficient rigidity due to the U-shaped endless track fixing portion 4 having a U-shaped cross section. Two block bodies 2a are arranged to fix the endless track portions 3a and 3b. Thereby, the flame | frame 2 can be comprised with the required minimum block body 2a, and the self-propelled sewer pipe inspection robot 1 can be reduced in weight. Note that the shape and configuration of the frame 2 are not limited to this, and any frame can be used as long as the left and right endless track portions 3a and 3b can be fixed in a square shape. For example, the frame 2 may be formed in an L shape, and the endless track portions 3a and 3b may be disposed on each surface.
The dimensions of the frame 2 can be appropriately selected according to the inner diameter of the tube to be inspected. By changing the mounting position of the endless track portions 3a and 3b in accordance with the inner diameter of the tube and changing the dimensions of the frame 2 and the mounting position of the camera 7 so that the camera 7 is positioned at the center of the tube, various inner diameters can be obtained. Since it can respond, parts other than the frame 2 can be made common, and it is excellent in mass productivity and design flexibility.
Further, the endless track portions 3a and 3b may use a chain instead of using the belt-like track board 5.
In the present embodiment, the cover portion 10 is slidably covered with respect to the frame 2, but the cover portion 10 is not limited to this, and can be opened and closed and / or detachable with respect to the frame 2. I just need it. For example, one end portion of the cover portion 10 may be rotatably fixed to the frame 2 with a hinge or the like.
以上のように実施の形態1における自走式下水管内検査ロボットは構成されているので、以下のような作用が得られる。
(1)フレーム2の下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部3a,3bを有するので、円形の下水管20の内壁20a表面に確実に無限軌道部3a,3bを接触させてフレーム2を安定して支持することができ、カメラ7によって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
(2)無限軌道部3a,3bをハの字型に配置することにより、下水管20の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に下水管20の底部や側部に接続される枝管21の開口部などを避けて走行することができ、車体と障害物との接触を最低限に抑えることができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
(3)下水管20内に凹凸,陥没,段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、無限軌道部3a,3bにより、それらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れる。
(4)無限軌道部3a,3bにより全長の半分の隙間でも乗り越えることができるので、無限軌道部3a,3bの位置に枝管21などの分岐の開口部や陥没或いは管の継ぎ目の位置ずれなどの段差の一部が重なることがあっても、それらに引っ掛かることがなく、確実に出口に向かって移動することができ、直進性に優れる。
(5)下水管20が曲がっている場合でも、ハの字型に配置された無限軌道部3a,3bを管の内壁20aの斜め下の側面部に確実に接触させることができ、管壁に沿って自動的に出口に向かって走行することができ、外部から人為的な操作を行うための配線が不要で、取扱い性に優れる。
(6)無限軌道部3a,3bをハの字型に配置し、下水管20の内壁20a表面との接触面積を増加させることにより、適切なグリップ力を保持することができ、管が傾斜している場合でも確実に前進することができ、走行安定性に優れる。
(7)フレーム2の進行方向側の先端部に配設されたレンズを有するカメラ7と、進行方向を照らす照明部9を有するので、進行方向に向かって走行しながら、撮影箇所を照明して、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
(8)カメラ7で撮影した画像を記憶する記憶部7aを有するので、走行時に撮影した画像を確実に記憶することができ、検査箇所を走行し終わった後で、記憶部7aから画像を取り出し、まとめて下水管20内表面のひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができるので、現場での作業と机上での作業を完全に分離することができ、現場での作業時間を短縮することができ、管内検査の作業性、効率性に優れる。
(9)無限軌道部3a,3bを駆動する駆動モータ6と、駆動モータ6に電力を供給するバッテリ11を備えることにより、外部から操作するための配線が不要で、自律走行することができるので、検査を行う下水管20内の入口に置くだけで自走して出口まで移動しながら、短時間で効率よく、下水管20内の撮影を行うことができ、取扱い性に優れる。
(10)左右の無限軌道部3a,3bが、フレーム2の下部にハの字型に配設されているので、車体の容積を十分に確保しつつ、車高を低くすることができ、突起や障害物等を乗り越える際に、フレーム2の上端側が下水管20の上面側につっかえたり、フレーム2の底部に障害物が干渉したりすることがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、取り扱い性に優れる。
(11)無限軌道部3a,3bがハの字型に配置されることにより、フレーム2を支持する支点間距離を長くすることができ、管の繋ぎ目における上下方向や、左右方向の位置ずれによる段差を通過する際に、引っ掛かったり転倒したりすることがなく、水平姿勢を保持し易く、自律走行の安定性に優れる。
(12)無限軌道部3a,3bの接地面からカメラ7のレンズまでの距離を下水管20の内半径と等しくした場合、走行中に常にカメラ7のレンズを下水管20の中心部に安定して保持することができ、走行の安定性に優れると共に、管内の表面全体を斑無く撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
(13)照明部9が、カメラ7のレンズの外周部に配設されていることにより、照明部9によって斑無く確実に下水管20内を照明して撮影を行うことができ、画像の高品質性に優れる。
(14)カメラ7の記憶部7aに着脱自在に配設された記憶媒体7bを有することにより、記憶媒体7bのみを簡便に交換することができ、管内の撮影作業と、記憶媒体7bに記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性、取扱い性に優れる。
(15)記憶部7aにモニタ7cが配設されていることにより、パーソナルコンピュータなどを使用することなく、その場で簡便に記憶部7a(記憶媒体7b)に記憶された画像を確認することができるので、画像に不具合があった場合には、直ちに検査をやり直すことができ、無駄なく確実に管内の検査を行うことができ、検査作業の確実性、効率性に優れる。
(16)フレーム2に開閉自在及び/又は着脱自在に覆設されたカバー部10を有することにより、フレーム2の内部に収容されるカメラ7,記憶部7a,バッテリ11などを水や外部からの衝撃等から保護することができると共に、カメラ7,記憶部7a,バッテリ11などの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができ、耐久性、取扱い性に優れる。As described above, since the self-propelled sewer pipe inspection robot according to the first embodiment is configured, the following operation is obtained.
(1) Since the left and right endless track portions 3a and 3b are arranged in a C shape at the lower part of the frame 2, the endless track portions 3a and 3b are surely brought into contact with the surface of the inner wall 20a of the circular sewer pipe 20. Thus, the frame 2 can be stably supported, and the state of the surface inside the tube can be surely photographed by the camera 7, and the reliability of the in-tube inspection is excellent.
(2) Branches connected to the bottom and sides of the sewer pipe 20 by arranging the endless track portions 3a and 3b in a C-shape so that the water and foreign matter collected at the center of the bottom of the sewer pipe 20 It is possible to travel avoiding the opening of the tube 21 and the like, the contact between the vehicle body and the obstacle can be minimized, stable traveling with less vibration and high-quality image shooting are possible, and image quality Excellent reliability.
(3) Even when there are irregularities, depressions, steps, tree roots or other unavoidable obstacles in the sewage pipe 20, the endless track portions 3a and 3b can be used to step over them and have excellent running power. .
(4) Since the endless track portions 3a and 3b can get over even a gap that is half of the total length, the position of the endless track portions 3a and 3b is such that a branch opening such as a branch pipe 21 is depressed or a pipe joint is displaced. Even if some of the steps of the two parts overlap, they can be reliably moved toward the exit without being caught by them, and are excellent in straightness.
(5) Even when the sewage pipe 20 is bent, the endless track portions 3a and 3b arranged in a C-shape can be reliably brought into contact with the side surface obliquely below the inner wall 20a of the pipe. It is possible to travel automatically toward the exit along the line, and no wiring is required for performing an artificial operation from the outside.
(6) By arranging the endless track portions 3a and 3b in a square shape and increasing the contact area with the surface of the inner wall 20a of the sewage pipe 20, an appropriate grip force can be maintained and the pipe is inclined. Even if it is, it can move forward reliably and has excellent running stability.
(7) Since the camera 7 having a lens disposed at the front end portion on the traveling direction side of the frame 2 and the illumination unit 9 that illuminates the traveling direction, the photographing part is illuminated while traveling in the traveling direction. The surface of the tube can be reliably photographed, and the efficiency of the tube inspection is excellent.
(8) Since it has a storage unit 7a for storing an image taken by the camera 7, it is possible to reliably store an image taken at the time of running, and after taking the inspection location, the image is taken out from the storage unit 7a. Since the occurrence of cracks and cracks on the inner surface of the sewage pipe 20 can be confirmed together, the work on the site and the work on the desk can be completely separated, and the work time on the site is shortened. It is excellent in workability and efficiency of pipe inspection.
(9) Since the drive motor 6 that drives the endless track portions 3a and 3b and the battery 11 that supplies power to the drive motor 6 are provided, wiring for operating from the outside is unnecessary, and autonomous traveling is possible. It is possible to take an image of the sewage pipe 20 efficiently in a short period of time while moving to the outlet only by being placed at the entrance of the sewage pipe 20 to be inspected, and excellent in handleability.
(10) Since the left and right endless track portions 3a and 3b are arranged in a C shape at the lower part of the frame 2, the vehicle height can be lowered while sufficiently securing the volume of the vehicle body, When climbing over an obstacle or the like, the upper end side of the frame 2 is not attached to the upper surface side of the sewer pipe 20, and the obstacle does not interfere with the bottom of the frame 2. It is excellent in driving reliability and handling.
(11) Since the endless track portions 3a and 3b are arranged in a square shape, the distance between the fulcrums supporting the frame 2 can be increased, and the vertical and horizontal displacements at the joints of the tubes When passing through the step, it is easy to maintain a horizontal posture without being caught or overturned, and is excellent in autonomous running stability.
(12) When the distance from the contact surfaces of the endless track portions 3a and 3b to the lens of the camera 7 is made equal to the inner radius of the sewer pipe 20, the lens of the camera 7 is always stabilized at the center of the sewer pipe 20 during traveling. It is excellent in running stability and the entire surface of the tube can be photographed without any spots, and the reliability of the in-tube inspection is excellent.
(13) Since the illumination unit 9 is disposed on the outer peripheral portion of the lens of the camera 7, the illumination unit 9 can reliably illuminate the inside of the sewer pipe 20 without any spots, and can capture images. Excellent quality.
(14) By having the storage medium 7b detachably disposed in the storage unit 7a of the camera 7, only the storage medium 7b can be easily replaced, and the photographing operation in the tube is stored in the storage medium 7b. This makes it possible to check the captured images independently and in parallel, and is excellent in work efficiency and handling.
(15) Since the monitor 7c is provided in the storage unit 7a, an image stored in the storage unit 7a (storage medium 7b) can be easily confirmed on the spot without using a personal computer or the like. Therefore, if there is a defect in the image, the inspection can be performed again immediately, the inspection in the pipe can be performed reliably without waste, and the reliability and efficiency of the inspection work are excellent.
(16) Since the frame 2 has the cover portion 10 that can be opened and closed and / or detachably attached, the camera 7, the storage portion 7a, the battery 11 and the like housed in the frame 2 can be removed from water or the outside. While being able to protect from an impact etc., replacement, maintenance, etc. of the camera 7, the memory | storage part 7a, the battery 11, etc. can be performed simply, it is excellent in durability and a handleability.
本考案は、部品点数が少ない簡素な構造で、故障が発生し難く、量産性、メンテナンス性に優れ、配線を用いて外部から操作する必要がなく、安定した自律走行を行うことができ、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、管内に凹凸、陥没、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合でも、それらを踏み越えることができ、障害物によって一時的に軌道がずれても、自然に初期の軌道に戻って走行することができ、走行安定性に優れ、また、管が傾斜している場合や曲がっている場合でも、管に沿って確実に出口に向かって走行することができ、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影することができ、検査作業の信頼性、効率性に優れる自走式下水管内検査ロボットの提供を行うことができるので、各自治体などが低予算で下水管の検査体勢を整えることができ、下水管検査の効率性を向上させ、下水管の不具合を確実に防止することができる。
The present invention has a simple structure with a small number of parts, is not prone to failure, is excellent in mass productivity and maintainability, does not need to be operated from the outside using wiring, can perform stable autonomous driving, and is dedicated The operator and large-scale equipment is unnecessary, and it is easy to handle, and even if there are irregularities, depressions, branch pipe openings etc. in the pipe or there are tree roots and other obstacles, you can step over them, Even if the track is temporarily deviated by an obstacle, it can travel back to the initial track naturally, has excellent running stability, and even if the tube is inclined or bent, Providing a self-propelled sewage pipe inspection robot that can reliably travel to the exit along the way, can shoot the surface of the inner wall quickly and efficiently, and is highly reliable and efficient in inspection work. It can be carried out In, such as the local government can adjust the inspection posture sewer budget, improve the efficiency of sewer inspection, it is possible to reliably prevent troubles sewer.
1 自走式下水管内検査ロボット
2 フレーム
2a ブロック体
2b 外周開口部
2c 中央開口部
3a,3b 無限軌道部
4 無限軌道固定部
4a スプロケット
5 履板
5a 凸条部
6 駆動モータ
6a ピニオンギア
6b 従動ギア
6c 回転軸
6d 起動輪
6e 遊動輪
7 カメラ
7a 記憶部
7b 記憶媒体
7c モニタ
8 レンズカバー
9 照明部
9a 発光ダイオード
10 カバー部
11 バッテリ
20 下水管
20a 内壁
21 枝管DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-propelled sewer pipe inspection robot 2 Frame 2a Block body 2b Peripheral opening 2c Central opening 3a, 3b Endless track part 4 Endless track fixing part 4a Sprocket 5 Footplate 5a Projection 6 Drive motor 6a Pinion gear 6b Follower gear 6c Rotating shaft 6d Starting wheel 6e Idle wheel 7 Camera 7a Storage part 7b Storage medium 7c Monitor 8 Lens cover 9 Illumination part 9a Light emitting diode 10 Cover part 11 Battery 20 Sewage pipe 20a Inner wall 21 Branch pipe
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