KR101935138B1 - Local trench repairing method using robot - Google Patents
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- E03F3/06—Methods of, or installations for, laying sewer pipes
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Abstract
본 발명은, 하수도의 어느 부분에 하자 또는 퇴적물에 의한 장애물이 발생하고 하수도 관로의 훼손이 발생하여서 이를 제거하고 부분보수를 시공할 시에 지면을 굴착하지 않고 로봇을 투입하여 작업을 수행하는 것과 관련한다.
본 발명의 작업단계는, 하수도 관내의 손상부, 축적되는 퇴적물 등으로 인하여 발생하는 장애물을 정리하는 장애물제거단계와; 장애물제거가 완료되면 하수도의 벽을 모르타르로 도포하여 부분보수하는 부분보수단계를 포함한다.
상기 장애물제거단계에서는, 장애물제거장치를 장착한 작업수단을 구비한 로봇을 하수도의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라를 이용하여 장애물의 상태를 파악하여 부분보수 작업을 시공할 부위를 선별하는 단계와; 상기 장애물제거장치를 이용하여 하수도 관로의 내벽에 적층된 장애물을 제거하는 단계를; 포함하고,
상기 부분보수단계에서는, 상기 장애물제거단계가 종료된 후에, 상기 카메라로 전송된 영상을 분석하여 부분보수계획을 세우는 단계; 부분보수장치를 장착한 작업수단을 구비한 로봇을 하수도의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라를 이용하여 장애물이 제거가 된 부위를 찾아가는 단계와; 상기 작업수단을 이용하여 하수도 관로의 내벽에 모르타르를 도포하는 부분보수를 시행하는 단계를; 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a method for removing a sewer pipeline from an obstacle caused by flaws or sediments in any part of the sewer, and performing a work by inputting the robot without excavating the ground when the partial repair is performed do.
The operation step of the present invention includes an obstacle removing step of arranging an obstacle caused by a damaged part in a sewer pipe, accumulated sediment and the like; When the obstacle removal is completed, the wall of the sewer is covered with mortar to perform partial repair.
In the obstacle removing step, a robot having working means equipped with an obstacle removing device is introduced into a duct of a sewerage; Selecting a site to be subjected to the partial maintenance work by grasping the state of the obstacle by using the camera of the entered robot; Removing the obstacles stacked on the inner wall of the sewer pipe by using the obstacle removing device; Including,
Analyzing the image transmitted to the camera after the obstacle removing step is completed and setting a partial remedy plan in the partial remedial step; A step of bringing the robot having the working means equipped with the partial repair device into the duct of the sewerage; Searching for a region where the obstacle has been removed using the camera of the entered robot; Performing a partial repair by applying mortar to the inner wall of the sewage pipe by using the working means; .
Description
본 발명은 로봇을 통하여 비굴착의 방법으로 수행하는 하수도 비굴착 부분보수 공법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 하수도 등 긴 관로 내부가 하자로 인하여 돌출되거나 장애물 쌓여서 발생하는 장애물을 제거할 시에 지면을 굴착하지 않고 로봇을 투입하여 보수를 수행하는 것과 관련한다.The present invention relates to a sewage unreachable part repairing method performed by a non-excavating method through a robot. More particularly, the present invention relates to performing maintenance by inserting a robot without excavating the ground when an obstacle such as a sewer or the like is protruded due to a defect or obstacles generated by accumulation of obstacles are removed.
하수도 관로는 지반의 부등침하, 홍수 등으로 인한 과도한 부하, 내외부 충격 등의 요인으로 인한 손상이 발생하며, 장시간 퇴적물에 의한 장애물이 발생으로 그 기능이 또한 손상을 받게 되는데, 특히 토압으로 인하여 하수도의 상부가 주저앉는 형태의 손상이 빈번하게 발생한다.Sewer pipelines are damaged by overloading due to uneven subsidence of floors, floods, internal and external shocks, and obstacles caused by sediments for a long time, and their functions are also damaged. Especially, due to earth pressure, Damage of the upper part of the upper part frequently occurs.
하수도의 손상은 통수 단면의 감소로 인한 통수능력의 저하, 적수 발생 등의 피해를 유발한다. 하수도의 손상부를 제거하거나, 형태가 변형된 부분을 복원시키려고 할 경우, 하수도의 상측 또는 주변의 토사가 무너져서 매몰되므로 종래까지는 하수도의 손상부를 보수하는 작업이 사실상 불가능하였다.Damage to the sewerage causes damages such as deterioration of the water flow capacity due to reduction of the cross section of the water passage and generation of the enemy water. If the damaged portion of the sewerage is to be removed or the deformed portion is to be restored, it is practically impossible to repair the damaged portion of the sewerage because the top or surrounding soil of the sewerage is collapsed and buried.
따라서, 하수도를 보수하기 위해서는, 도로 전체를 굴착하여 이를 해체하고 동종의 새로운 하수도를 매설한 후 도로를 재포장하는 굴착교체 방식이 수행되어 왔다. 하지만, 산업규모가 커지고 교통량이 증가함에 따라 굴착공사시 야기되는 공사비, 사회손실 비용, 안전사고, 환경문제 등의 문제가 부각되는 실정이다.Therefore, in order to repair the sewer, an excavation replacement method has been performed in which the entire road is excavated, the road is dismantled, a new sewer of the same type is buried, and the road is repackaged. However, as industrial size increases and traffic volume increases, problems such as construction costs, social loss costs, safety accidents, and environmental problems arise in excavation works.
본 발명과 관련하여 종래에는 등록특허 제1325224호(2013.10.29.), 등록특허 제706616호(2007.04.05.) 등이 제안되어 있다.Regarding the present invention, there have been proposed, in the past, registered patent No. 1325224 (Oct. 29, 2013) and registered patent No. 706616 (Apr.
본 발명은 지면을 굴착하지 않고 하수도에 작업수단을 구비한 로봇을 투입하여 하수도 내부의 장애물을 제거하고, 또한 하자가 있는 곳을 보수하는 작업을 용이하게 수행하자 한다. 그리고 이를 통하여, 하수도의 통수능력을 회복시키면서 구조적 기능을 강화시키며, 시공성과 안정성 그리고 경제성을 함께 높이는 부분보수 공법을 제공하고자 한다.In the present invention, a robot equipped with a working means is inserted into a sewer without digging the ground to remove obstacles in the sewer, and repair work where defects are easily performed. Through this, we intend to provide a partial repair method that enhances the structural function while restoring the sewer water carrying capacity, and enhances the workability, stability and economy.
본 발명의 하수도 비굴착 로봇 부분보수 공법은 장애물제거단계 및 부분보수단계를 포함하고,The sewage unloading robot part repairing method of the present invention includes an obstacle removing step and a partial repairing step,
상기 장애물제거단계는, 장애물제거장치를 장착한 작업수단(200)을 구비한 로봇(100)을 하수도(10)의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라를 이용하여 장애물(a3)의 상태를 파악하여 작업부위를 선별하는 단계와; 상기 장애물제거장치를 이용하여 하수도의 내벽에 적층된 장애물을 제거하는 단계를; 포함하고,The step of removing the obstacle may include the steps of advancing a robot (100) having a working means (200) equipped with an obstacle removing device into a duct of a sewerage (10); A step of selecting a work site by grasping the state of the obstacle a3 by using the camera of the entered robot; Removing the obstacles stacked on the inner wall of the sewerage using the obstacle removing device; Including,
상기 부분보수단계에서는, 상기 장애물제거단계가 종료된 후에, 상기 카메라로 전송된 영상을 분석하여 부분보수계획을 세우는 단계와; 부분보수장치를 장착한 작업수단을 구비한 로봇을 하수도의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라를 이용하여 앞서 장애물이 제거가 수행된 부위를 찾아가는 단계와; 상기 작업수단을 이용하여 하수도 관로의 내벽에 모르타르(b1)를 도포하여 부분보수를 시행하는 단계를; 포함하여 이루어진다.In the partial repair step, after the obstacle removal step is completed, a step of analyzing the image transmitted to the camera and setting up a partial repair plan; A step of bringing the robot having the working means equipped with the partial repair device into the duct of the sewerage; Searching for a region where the obstacle has been removed by using the camera of the entered robot; Applying the mortar (b1) to the inner wall of the sewage pipe by using the working means to perform partial repair; .
본 발명에 따르면, 지면을 굴착하지 않고 하수도에 작업수단을 구비하는 로봇을 투입하여 하수도 관로의 장애물제거작업 및 하자부위 부분보수 작업을 용이하게 수행하여서, 하수도의 통수능력을 회복시키면서 구조적 기능을 강화시키며, 시공성과 안정성 그리고 경제성을 함께 높이는 하수도 비굴착 로봇 부분보수 공법이 제공된다.According to the present invention, a robot having a working means is inserted into a sewer pipe without digging the ground to easily perform an obstacle removing operation and a defective portion repair work in a sewer pipe, thereby enhancing the structural function , And a sewage unreachable robot part repair method is provided which improves workability, stability, and economy.
도 1은 작업과정을 보인 상태도이다.
도 2는 장애물제거 작업 전 하수도 관로의 단면도이다.
도 3은 장애물제거 작업에 투입되는 로봇의 사시도이다.
도 4는 로봇의 작업수단을 장애물제거작업 모드 상태에서 보인 사시도 및 분해도이다.
도 5는 상기 작업수단의 측면도로서, 도 5 A는 어느 부분이 제외된 부분을, 도 5 B는 전체를 예시한 것이다.
도 6은 상기 작업수단의 상태도로서, 도 6 A는 작동 전의 상태를 예시하고; 도 6 B는 작동 중 또는 작동 후의 상태를 예시한 것이다.
도 7은 로봇의 작업수단을 부분보수 모드 상태에서 보인 사시도 및 분해도이다.
도 8은 작업 상태의 예시도로서, 도 8 A는 모르타르가 대략 도포된 상태이고, 도 8 B는 상기 작업수단으로 미장작업을 실시하여 부분보수를 수행하는 상태이다.1 is a state diagram showing a work process.
Fig. 2 is a sectional view of the sewage pipe before the obstacle removing operation. Fig.
Fig. 3 is a perspective view of a robot which is put into an obstacle removing operation.
4 is a perspective view and an exploded view showing the working means of the robot in an obstacle removing operation mode.
Fig. 5 is a side view of the working means, in which Fig. 5A shows a portion excluded, and Fig. 5B shows the whole.
Fig. 6 is a state diagram of the working means, Fig. 6A illustrating a state before operation; Fig. FIG. 6B illustrates a state during operation or after operation.
7 is a perspective view and an exploded view showing the working means of the robot in the partial maintenance mode.
Fig. 8 shows an example of a working state. Fig. 8A shows a state in which mortar is substantially applied, and Fig. 8B shows a state in which a part of repair is performed by performing a plastering operation with the working means.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명과 관련하는 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments related to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 작업단계는, 하수도 관내의 손상부, 축적되는 퇴적물 등으로 인하여 발생하는 장애물을 정리(분쇄)하는 장애물제거단계와; 장애물제거가 완료되면 하수도의 벽을 모르타르로 도포하여 부분보수하는 부분보수단계를 포함한다. 도 1 내지 도 3에서 보다 구체적으로 상기 작업단계를 살펴보면,The operation steps of the present invention include: an obstacle removing step of arranging (crushing) obstacles generated due to damaged parts in the sewage pipe, accumulated sediments, etc.; When the obstacle removal is completed, the wall of the sewer is covered with mortar to perform partial repair. 1 to 3, in more detail,
장애물제거단계에서는, 장애물제거장치(201)를 장착한 작업수단(200)을 구비한 로봇(100)을 하수도(10)의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라(120)를 이용하여 장애물(a3)의 상태를 파악하여 부분보수 작업을 시공할 부위를 선별하는 단계와; 상기 장애물제거장치(201)를 이용하여 하수도(10) 관로의 내벽에 적층된 장애물(a3)을 제거하는 단계를; 포함하고,In the obstacle removing step, the
부분보수단계에서는, 상기 장애물제거단계가 종료된 후에, 상기 카메라(120)로 전송된 영상을 분석하여 부분보수계획을 세우는 단계; 부분보수장치(202)를 장착한 작업수단(202)을 구비한 로봇(100)을 하수도(10)의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라(120)를 이용하여 장애물이 제거가 된 부위를 찾아가는 단계와; 상기 작업수단(202)을 이용하여 하수도(10) 관로의 내벽에 모르타르를 도포하는 부분보수를 시행하는 단계를; 포함하여 이루어진다.Analyzing the image transmitted to the camera (120) after the obstacle removing step is completed in the partial maintenance step, and setting up a partial maintenance plan; Moving a robot (100) having a work means (202) equipped with a partial repair device (202) into a duct of a sewerage (10); Using the
도 3에서 상기 로봇(100)은, 하수도(10) 관로의 내부를 이동할 수 있는 사이즈를 갖고, 양 측면에는 이동이 가능하도록 한 쌍의 구동바퀴(110)가 구비되고, 사용자가 하수도(10) 외부에서 하수도(10) 내부의 작업상황을 볼 수 있도록 촬영방향이 진입방향을 향하도록 결합되는 카메라(120)가 장착된 로봇의 본체와; 로봇(100)의 진입방향 전단에 결합되어 하수도(10) 내부의 장애물을 제거하거나 부분보수하는 작업수단(200)과; 하수도(10) 외부에서 차량(c1) 등에 장착되어 각 부의 동작 제어를 위해 신호 입력이 가능하도록 구성되는 제어선부(101)를; 포함하여 구성된다.3, the
도 3, 도 4 및 도 7에서 작업수단(200)은, 회전축이 로봇(100)의 진입방향을 향하도록 로봇(100)에 결합되는 모터(210)와, 로봇(100)의 진입방향으로 돌출되도록 중심부 일측면이 모터(210)의 회전축에 결합되는 회전플레이트(220)와, 모터(210)와 결합되는 반대편의 회전플레이트(220) 측면에 회전플레이트의 회전축을 중심으로 방사형을 이루도록 탈착 가능한 구조로 결합되는 다수의 지지대(230)와, 상기 지지대(230)가 결합되는 부위의 반대편 에지를 따라 결합되는 커터날(240) 및 상기 지지대(230)의 일단(a)에 결합되는 미장판(250)을 포함하여 구성된다. 회전플레이트(220) 후면에는 모터(210)의 회전축이 결합되는 회전축결합구(226)가 형성된다.3, 4 and 7, the work means 200 includes a
다시 설명하면, 상기 회전플레이트(220)는 링 형상의 외륜(222)과 중심부를 기준으로 방사형을 이루도록 결합되는 림(224)으로 구성된다. 상기 회전플레이트(220)는 이에 고정되는 지지대(230)를 포함하고 상기 지지대(230)에는 장애물제거작업을 수행하는 커터날(240)과 모르타르 부분보수작업을 수행하는 미장판(250)이 구비된다. 상기 작업수단(200)은 작업의 진행 및 필요에 따라서 도 4의 장애물제거작업 모드(mode)와 도 7의 부분보수작업 모드로 전환될 수 있는 것이다.The
상기 작업수단(200)에서 지지대(230)는 회전플레이트(220)에 착탈 가능한 구조로 결합되므로, 사용 횟수 증가로 인하여 커터날(240) 또는 미장판(250)이 마모되는 경우 종래의 하수도(10) 굴착, 보링 및 부분보수 장치 등과 같이 작업수단(200) 전체를 교체할 필요 없이 지지대(230)만을 교체시킬 수 있어서 비용을 낮출 수 있다. 즉, 상기 작업수단(200)은 림(224)과 지지대(230)가 결합브라킷(260)을 통해 체결할 수 있는 구조를 취해서, 신속하고 편리한 착탈식 교체가 가능하고, 보다 강력한 지지대(230)의 지지력을 확보할 수 있게 된다.The supporting
더하여, 하나의 지지대(230)에 커터날(240)과 미장판(250)이 모두 구비되어 양자를 필요에 따라 서로 전환하여 사용할 수 있도록 구성된다. 이를 통하여 커터날(240)과 미장판(250)을 따로 준비하지 않아 비용저감을 하고 관리가 용이하며, 작업지원을 효과적이고 편리하게 준비할 수 있다.In addition, the
상기 결합브라킷(260)은 림(224)에 직접 형성되거나, 별도로 제작된 후에 상기 림(224)에 부착되어 한 몸체를 이루는 방법으로 제공된다. 상기 결합브라킷(260)은 그 횡단면이 바닥벽 및 양 지지벽으로 둘러쌓인 U 형상을 취한다. 상기 바닥벽 즉, 브라킷저벽(262)은 상기 지지대(230)의 저면 즉, 지지대저면(233)에 긴밀하게 대응된 형상을 취하여서 접촉하고, 상기 림(224)과는 일체가 된 형태로 제공된다. 상기 지지벽 즉, 브라킷측벽(260a)은 그 양 측의 각 내면이 상기 지지대(230)의 양 측면 즉, 지지대측면(230a)에 각각 긴밀히 대응되게 형성되어 접촉한다. 상기 결합브라킷(260)은 상술한 형태를 취하여서, 상기 브라킷저벽(262)은 상기 지지대저면(233)을 받침(지지)하여 안착시키고, 상기 브라킷측벽(260a)은 상기 지지대측면(230a)의 아래부분을 지지하여 안착시킨다.The
지지대(230)가 결합브라킷(260)에 삽입되어 체결이 이루어지면, 그 체결된 상태가 유지되게 하는 체결유지수단을 구비한다. 상기 체결유지수단은 상기 결합브라킷(260)의 양 브라킷측벽(260a)의 각 내측면에 상기 결합브라킷(260)의 길이를 따라 일직선으로 돌출, 형성되는 가이드레일(261)을 형성하고, 양 지지대측면(230a)에는 각각 지지대(230)의 길이를 따라 일직선으로 홈이 패여 형성되는 가이드요홈(231)을 형성하여 제공된다.And a fastening and holding means for holding the fastened state when the
다시 도 4와 함께 상기 지지대(230)를 상기 브라킷에 결합하는 방법을 알아보면, 가이드요홈(231)에 그 길이방향으로 가이드레일(261)을 끼워 삽입시켜서(인입시켜서) 양 자가 서로 밀착하여 결합되도록 하면 간단하고 신속하게 체결을 이룰 수 있게 된다.Referring to FIG. 4 again, a method of connecting the
즉, 상기 결합브라킷(260)의 길이방향 어느 일단으로부터 상기 지지대(230)를 인입시킬(끼울) 때 동시에, 상기 결합브라킷(260)의 가이드레일(261)에 상기 지지대(230) 일단(a)의 가이드요홈(231)을 함께 인입시킨 다음에, 상기 지지대(230)를 상기 브라킷의 타단 쪽으로 밀어서 슬라이딩 이동시키는 순서로 완전히 밀착 삽입하게 구성되어 있다. 이러한 방법으로 결합되면 바닥의 브라킷저벽(262)은 물론, 좌우 양 브라킷측벽(260a)이 긴밀하게 지지대(230)를 지탱하므로 매우 강력하게 지지하여서 장시간 진동. 충격에 노출되어도 헐거워짐 없이 유격 발생이 최소화 된다.That is, when the
지지대(230)가 결합브라킷(260)에 삽입 장착된 후에, 상기 지지대(230)가 다시 결합브라킷(260) 길이방향을 따라 슬라이딩 하여서 밖으로 빠져나가지 못하도록 시건장치(270)가 추가된다. 상기 시건장치(270)는 상기 결합브라킷(260)의 어느 단부(일단 또는 타단)에 구비되어서 상기 지지대(230)의 어느 단부(일단 또는 타단)를 고정한다. 도 4에는 회전플레이트(220)의 가운데 즉, 체결구(226) 측에 위치하는 결합브라킷(260)의 단부(일단)에 시건장치(270)가 구비되어 있다.After the
상기 시건장치(270)는 일측에 형성되는 브라킷고정부(271) 및 타측에 형성되는 지지대고정부(272)를 포함한다. 도 4 및 도 5의 예시에서 상기 결합브라킷(260)의 일단에 상기 시건장치의 브라킷고정부(271)가 힌지결합이 되고, 상기 지지대(230) 일단이 상기 결합브라킷(260) 일단의 근방에 도달하여 위치되면, 상기 시건장치의 지지대고정부(272)를 상기 지지대(230) 일단에 힌지결합으로 고정시키도록 되어 있다.The
도 4 및 도 7에서 상기 결합브라킷(260)의 일단에는 구멍이 천공된 브라킷-시건장치 고정홈(263)이 형성되고, 상기 지지대(230)에도 구멍이 천공된 지지대-시건장치 고정홈(232)이 형성되어 있다. 실시예에서 상기 시건장치(270)는 C 클립의 형태를 취하고 있지만, 상기 C 형태를 취하지 않고 다른 형태 예컨대 일자 형태로 대체될 수 있다. 그리고 상기 시건장치의 브라킷고정부(271) 및 지지대고정부(272)는 각각 볼트 형태의 고정돌기를 구비한다.4 and 7, a bracket-locking
이에 따라, 상기 브라킷고정부(271)의 고정돌기는 상기 브라킷-시건장치 고정홈(263)에 끼워져 고정되고, 상기 지지대고정부(272)의 고정돌기는 상기 지지대-시건장치 고정홈(232)에 끼워져 고정된다. 도 4의 예시에서는 상기 지지대의 일단(a)에 형성된 지지대-시건장치 고정홈(232a)에 고정되게 되고, 도 7의 예시에서는 상기 지지대의 타단(a)에 형성된 지지대-시건장치 고정홈(232b)에 고정되도록 되어 있다. 이때, 도 7 B와 같이 상기 지지대-시건장치 고정홈(230)이 복수로 형성되면 이에 맞추어 초기에 고정할 위치를 선정하여 상기 지지대(230)가 상기 결합브라킷(260)에 삽입되는 정도를 차이가 있게 설정하여 하수구의 관경에 최대한 적응하도록 미리 대응시킬 수 있다.The fixing protrusion of the
본 발명에 적용되는 보다 진보된 구성의 작업수단(200)을 살펴본다.A more advanced configuration of work means 200 applied to the present invention will now be described.
도 5를 중심으로 보면, 도 5 A에서 상기 브라킷저벽(262)은 소정의 기울기(a1)를 갖는 경사면으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 브라킷측벽(260a)도 상기 기울기(a1)를 따라 경사지게 되어 있어서 결합브라킷(260) 전체가 기울기를 갖고 경사지게 구비되어 있다.5, it can be seen that the
이에 따라 도 5 B에서 상기 결합브라킷(260)에 삽입 고정되는 지지대(230)도 당연하게 상기 기울기를 가지고 좌우 어느 한 쪽으로 경사지게 작업수단(200)에 체결된다. 보다 구체적으로는 상기 기울기(a1)는 작업수단(200)의 회전방향(a2) 쪽으로 기울어진 것이다. 즉, 장애물제거작업 모드 시에 장애물제거할 장애물(a3) 쪽을 향하여 경사지게 구성된 것이다.5B, the
이를 통하여 장애물제거작업 모드시에, 상기 지지대(230)의 커터날(240)이 회전하여 장애물(a3)과 충돌하는 위치로부터 상기 지지대(230)의 지지대저면(233)은, 수직선상에 있지 않고, 오프셋이 되어 뒷 쪽에 위치하는 결과를 도출하는 것이다. 즉, 지지대저면(233)이 회전방향의 뒷 쪽에 위치하므로, 장애물(a3)과 충돌시에 발생하는 충격하중을, 보통은 전적으로 브라킷측벽(260a)으로만 작용할 것에서, 브라킷저벽(262)으로 분산하는 효과를 가진다. 그러므로 장애물(a3)과 충격시에 보다 강력히 대응하는 것이 가능하며, 브라킷측벽(260a)의 지지부담을 줄여주어서 내구력을 증강시키고, 이에 따른 로봇(100)의 진동도 줄이게 된다.The
도 6에서 상기 시건장치(270)는 탄성력을 갖는 부재로 제공될 수 있음을 알 수 있다. 이 때 탄성력을 갖는 C 클립 형태 외에도 코일스프링으로 대체될 수 있다.In FIG. 6, it can be seen that the
탄성력을 갖는 상기 시건장치(270)는 처음에는, 도 6 A처럼 하중이 인가되지 않을 때 시건장치(270) 원래의 형태를 취하고 있다가 다음에, 작업수단(200)의 회전으로 원심력이 작용하여서 외륜(222)에 방사형으로 구성된 림(224) 상에서 상기 가이드레일(261)/가이드요홈(231)의 안내를 따라 도 6 B처럼 상기 지지대(230)가 회전중심으로부터 바깥측을 향하는 슬라이딩 이동 때 활과 같이 휘면서 이를 탄력적으로 허용하여서 작업수단(200)의 반경이 커지는 반경 확장(a6)의 효과를 부여하게 된다.6 (A), when the load is not applied, a centrifugal force acts on the rotation of the working means 200 The
작업수단(200)의 반경 확장(a6)에 의하여, 하수도(10)이 작업수단(200)의 직경보다 조금 크거나 작은 경우에도 탄력적으로 잘 대응할 수 있게 된다. 또한 지지대(230)의 커터날(240)이 원심력으로 장애물(a3)에 보다 잘 밀착되고 강력한 하중을 가압하여서 장애물(a3)을 효율적으로 제거하는 데에 도움을 준다. 이때, 상기 시건장치(270)의 탄성부재의 강약 정도를 미리 선택하여 상기 원심력에 의한 슬라이딩 이동에 의한 반경 확장(a6) 정도를 설정할 수 있다.Even if the
그리고 작업수단(200)의 회전이 정지하면, 탄성부재로 제공되는 상기 시건장치(270)의 탄성복원력을 통하여 상기 지지대(230)가 원래위치로 복귀되어, 반경이 수축하게 되어서 작업수단(200)이 장애물에 걸림이 없이 로봇(100)이 용이하게 하수도(10) 내부를 따라 전진 또는 후진 이동할 수 있게 된다.When the rotation of the working means 200 is stopped, the
도 4의 장애물제거작업 모드는, 하수도에 발생하는 도 2 예시의 장애물(a3)을 도 5 B와 같이 제거를 하기 위한 것으로서, 작업수단(200)에 장애물제거장치(201)를 구비하여 이루어진다. 상기 장애물제거장치(201)은,The obstacle removing operation mode of FIG. 4 is for removing the obstacle a3 of FIG. 2, which occurs in the sewerage, as shown in FIG. 5B, and includes an
커터날(240)에 의하여 제거된 장애물은 림(224)과 림 사이의 공간을 통하여 로봇(100) 후방으로 용이하게 인출될 수 있는 구조를 취하고, 상기 림에 구비될 지지대(2e30)는 삼각 형상을 취해서 외륜(222) 중심측에 위치하는 곳이 높고, 외륜(222) 바깥쪽에 위치하는 곳이 낮게 배치되는 바, 상기 지지대(20)는 림(224)/결합브라킷(260)에 탈착 가능한 구조로 결합된다. 따라서, 작업수단(200)은 그 전체적인 형상이 중심부가 진행방향 쪽으로 돌출되는 원추 형상을 취하게 되므로, 보다 용이하게 장애물을 제거시킬 수 있게 된다.The obstacle removed by the
도 7의 부분보수작업 모드는 먼저, 모르타르를 뿌리는 기구를 이용하여 도 8 A 예시와 같이 하수구 관내의 필요한 부위에 모르타르(b1)를 대략 도포하는 작업수행을 포함한다. 상기 모르타르를 뿌리는 기구는 일반적으로 공용되는 것을 사용하여 로봇(100)에 포함시켜 구성할 수 있다. 상기 부분보수작업 모드는 상기 장애물제거장치(201)를 부분보수장치(202)로 전환하여 작업이 수행되는 바,The partial maintenance mode of FIG. 7 includes first performing the operation of applying mortar b1 to the required site in the sewer pipe, as in the example of FIG. 8A, using a mortar sprinkler. The apparatus for spraying the mortar may be included in the
먼저, 상기 지지대(230)를 상기 결합브라킷(260)으로부터 빼어내어 분리한 후 반대 방향으로 돌려서 상기 지지대(230)를 다시 상기 결합브라킷에 결합한다. 도면의 예시는, 상기 지지대(230)의 타단(b)부터 상기 결합브라킷(260)의 타단에 삽입시켜(끼워넣어) 상기 지지대(230)의 타단(b)이 상기 결합브라킷(260)의 일단의 근방에 위치하게 한 후 상기 시건장치(270)로 잠금하여 이루어지게 되어 있다.First, the
이렇게 되면 도 7의 예시와 같이, 상기 지지대(230)는 삼각 형상의 높은 곳이 상기 외륜(222)의 외측에 위치하고 상기 삼각 형상의 낮은 곳이 상기 외륜(222)의 중심측에 위치되게 되어서 결국, 상기 미장판(250)이 상기 외륜(222)의 외측으로 배치되게 된다.7, the
이와 같은 방법으로 장착된 상기 미장판(250)은 상기 외륜(222)이 회전할 때 함께 회전하여 하수도(10)에 대략 도포된 모르타르(b1)에 밀착하여 대략 도포된 모르타르(b1)를 회전력 및 원심력으로 가압하는 방법으로 미장작업 즉, 정밀한 도포작업을 수행하게 된다. 이 과정에서 상기 미장판(250)의 가압력의 작용을 받아, 도 8 A 예시와 같이, 하수도(10)의 크랙 등 손상(11)이 발생하여 부분보수가 특히 필요한 부분에 모르타르(b1)가 파고들어가서(스며들어가서) 이를 메우는 과정도 함께 수행된다.When the
이때, 상기 미장판(250)은 상기 지지대(230)의 도 6 예시와 같은 탄력적 슬라이딩 작동방법에 의하여 원심력과 시건장치 탄성력의 긴장관계를 따라 적당한 가압력을 모르타르(b1)에 가하게 된다.At this time, the
로봇(100);
작업수단(200);
부분보수장치(202)
지지대(230)
커터날(240)
미장판(250)
결합브라킷(260)A
Working means (200);
The support (230)
The cutter blade (240)
In the
The coupling bracket (260)
Claims (1)
장애물제거단계 및 부분보수단계를 포함하고,
상기 장애물제거단계는, 장애물제거장치를 장착한 작업수단(200)을 구비한 로봇(100)을 하수도(10)의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라를 이용하여 장애물(a3)의 상태를 파악하여 작업부위를 선별하는 단계와; 상기 장애물제거장치를 이용하여 하수도의 내벽에 적층된 장애물을 제거하는 단계를; 포함하고,
상기 부분보수단계에서는, 상기 장애물제거단계가 종료된 후에, 상기 카메라로 전송된 영상을 분석하여 부분보수계획을 세우는 단계와; 부분보수장치를 장착한 작업수단을 구비한 로봇을 하수도의 관로 내부로 진입시키는 단계와; 진입된 로봇의 카메라를 이용하여 앞서 장애물이 제거가 수행된 부위를 찾아가는 단계와; 상기 작업수단을 이용하여 하수도 관로의 내벽에 모르타르를 도포하여 부분보수를 시행하는 단계를; 포함하여 이루어지되,
상기 장애물제거단계에서는,
로봇에 외륜(222) 및 방사형의 림(224)을 포함하는 회전플레이트를 결합시키고,
상기 림(224)에, 브라킷저벽(262) 및 브라킷측벽(260a)으로 둘러쌓인 U 형상의 횡단면을 갖는 결합브라킷(260)을 형성시키고,
상기 결합브라킷(260)에 지지대(230)를 착탈식으로 체결시키되,
상기 지지대(230)의 지지대저면(233)을 상기 브라킷저벽(262)에 대응되게 형성하여 접촉시키고, 상기 지지대(230)의 지지대측면(230a)은 상기 브라킷측벽(260a)에 대응되게 형성하여 접촉시키고,
상기 지지대(230)의 에지에 커터날(240)을 결합시키고,
탄성부재의 일측에 브라킷고정부(271)를, 타측에 지지대고정부(272)를 구비시켜서 시건장치(270)를 이루게 하고,
상기 결합브라킷(260)의 일단에 상기 브라킷고정부(271)을 힌지결합 시키고, 상기 지지대고정부(272)에 상기 지지대(230)의 일단(a)을 힌지결합 시키는 방법으로,
상기 작업수단(200)에 장애물제거장치(201)를 구비시킨 후 장애물제거작업을 수행하고,
상기 부분보수단계에서는,
하수도에 모르타르를 대략 도포하는 작업을 수행한 후,
상기 지지대(230)의 타단(b)부터 상기 결합브라킷(260)의 타단에 끼워넣은 다음, 상기 지지대(230)의 타단(b)을 상기 결합브라킷(260)의 일단의 근방까지 위치시키고, 상기 시건장치(270)로 잠금하여서, 상기 지지대(230)의 삼각 형상 높은 곳이 상기 외륜(222)의 외측에 위치되게 하고, 삼각 형상 낮은 곳이 상기 외륜(222)의 중심측에 위치하도록 하여, 미장판(250)을 상기 외륜(222)의 외측으로 배치시키는 방법으로 상기 장애물제거장치(201)를 부분보수장치(202)로 전환하고,
미장판(250)을 상기 대략 도포한 모르타르에 밀착시켜 상기 외륜(222)의 회전과 함께 정밀한 도포작업을 수행하되, 미장판(250)의 원심력과 상기 시건장치(270)의 탄성력과의 긴장관계에 따른 가압력을 모르타르에 인가하여, 손상(11)이 발생하여 부분보수가 필요한 부분에 모르타르가 스며들어 파고들어가서 이를 메우는 과정을 함께 수행하게 하는 방법으로 부분보수작업을 수행하는,
것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 로봇 부분보수 공법.In a sewer unreachable part repair method using a robot,
An obstacle removing step and a partial maintenance step,
The step of removing the obstacle may include the steps of advancing a robot (100) having a working means (200) equipped with an obstacle removing device into a duct of a sewerage (10); A step of selecting a work site by grasping the state of the obstacle a3 by using the camera of the entered robot; Removing the obstacles stacked on the inner wall of the sewerage using the obstacle removing device; Including,
In the partial repair step, after the obstacle removal step is completed, a step of analyzing the image transmitted to the camera and setting up a partial repair plan; A step of bringing the robot having the working means equipped with the partial repair device into the duct of the sewerage; Searching for a region where the obstacle has been removed by using the camera of the entered robot; Applying mortar to the inner wall of the sewage pipe by using the working means to perform partial repair; , ≪ / RTI >
In the obstacle removing step,
The robot is coupled to a rotating plate including an outer ring 222 and a radial rim 224,
A bracket 260 having a U-shaped cross-section enclosed by a bracket bottom wall 262 and a bracket side wall 260a is formed on the rim 224,
The support bracket 260 is detachably fastened to the support bracket 230,
The bottom surface 233 of the supporter 230 of the supporter 230 is formed to correspond to the bracket bottom wall 262 and the supporter side 230a of the supporter 230 is formed to correspond to the bracket side wall 260a, And,
The cutter blade 240 is coupled to the edge of the support table 230,
A bracket fixing portion 271 is provided on one side of the elastic member and a supporting and securing portion 272 is provided on the other side to form a locking device 270,
A method of hinging the bracket fixing portion 271 to one end of the coupling bracket 260 and hinging one end a of the support base 230 to the support securing portion 272,
The obstacle removing device 201 may be provided in the working unit 200,
In the partial repair step,
After the mortar is roughly applied to the sewer,
The other end b of the supporter 230 is inserted into the other end of the coupling bracket 260 and then the other end b of the supporter 230 is positioned near the end of the coupling bracket 260, So that the triangular raised portion of the supporter 230 is positioned on the outer side of the outer ring 222 and the lower triangular shape is located on the center side of the outer ring 222, The obstacle removing device 201 is switched to the partial maintenance device 202 by disposing the fine plate 250 on the outer side of the outer ring 222,
The fine plate 250 is closely adhered to the roughly coated mortar to perform a precise application operation together with the rotation of the outer ring 222. The tension between the centrifugal force of the fine plate 250 and the elastic force of the pressure device 270 To perform a partial maintenance work by applying mortar to the part where repair is required and to cause the mortar to penetrate and fill the part where the repair is required,
A part of the sewage unreachable robot part repairing method.
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