KR102066976B1 - Amphibious dredging robot device having screw shape wheel - Google Patents

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KR102066976B1
KR102066976B1 KR1020180078825A KR20180078825A KR102066976B1 KR 102066976 B1 KR102066976 B1 KR 102066976B1 KR 1020180078825 A KR1020180078825 A KR 1020180078825A KR 20180078825 A KR20180078825 A KR 20180078825A KR 102066976 B1 KR102066976 B1 KR 102066976B1
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박시우
김영삼
최보근
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(주)신정개발
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    • E02F3/9268Active suction heads; Suction heads with cutting elements, i.e. the cutting elements are mounted within the housing of the suction head with rotating cutting elements

Abstract

The present invention relates to an amphibious dredge robot having a screw wheel. The amphibious dredge robot having the screw wheel is applied to the ground and water, such as a medium and small sized industrial sewer pipelines, industrial tanks, wastewater treatment plants, reservoirs, lakes, rivers, and coastal waters, allowing a user to simultaneously clean and dredge. The amphibious dredge robot having the screw wheel comprises: an upper frame body; a lower frame body; a lift module; a drive module; a shredder module; and a vacuum suction module.

Description

스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇{AMPHIBIOUS DREDGING ROBOT DEVICE HAVING SCREW SHAPE WHEEL}AMPHIBIOUS DREDGING ROBOT DEVICE HAVING SCREW SHAPE WHEEL}

본 발명은 중, 소형 산업 하수도 관로, 산업용 탱크, 폐수처리장, 저류조, 저수조, 호수, 하천, 및 연안해역과 같이 지상 및 수상에 적용하여 동시에 세정 및 준설이 가능한 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇에 관한 것이다. The present invention is an amphibious dredging robot equipped with screw wheels that can be simultaneously cleaned and dredged in the ground and water, such as medium and small industrial sewer pipes, industrial tanks, wastewater treatment plants, storage tanks, reservoirs, lakes, rivers, and coastal waters. It is about.

인류의 거대 사회화와 집중화(urbanization)에 따라 자원은 점차적으로 집중화되기 시작하였고, 과학기술의 발전과 공업의 발달로 인간의 의·식·주 내에서 질적·양적 편리함을 추구하면서 생산원료 및 물 소비량을 가속화시켜 이를 이송하는 관로는 더욱 복잡한 구조를 가지게 되었다. 또한 산업시설(플랜트)와 도시계획에 의한 관로 사용이 증가하게 되었고, 따라서 장·단기적으로 유지·관리하여야 할 관로도 늘어나게 되었다. As mankind's huge socialization and urbanization began, resources began to be concentrated, while production and water consumption were consumed while pursuing qualitative and quantitative convenience in human consciousness, food, and state with the development of science and technology and the development of industry. The pipeline for accelerating and transporting this has a more complicated structure. In addition, the use of pipelines by industrial facilities (plants) and urban planning has increased, thus increasing the number of pipelines to be maintained and managed in the short and long term.

이러한 산업·하수도 관로 및 저장시설은 장시간 동안 사용함에 따라 노후화(부식)가 진행되고 이물질이 퇴적되어, 산업 관로 및 저장시설의 경우 유체의 원활한 흐름 방해로 인한 유체 이송력 저하와 에너지 소비증가, 퇴적물에 의한 2차 오염물질에 의한 생산제품 질과 공정 네트워크 저하 등의 문제가 발생하고, 하수도 관로 및 처리시설의 경우 악취 등 유해가스 발생, 유해 동·식물 증식에 의한 공공보건환경 위협, 기후 이슈화 시 홍수 대응력 저하, 관 누수에 의한 싱크홀(땅꺼짐) 발생, 유지보수를 위한 설비비·인건비 등 유지보수비를 증가시키는 중대한 문제를 발생시킨다. 따라서 주기적인 세정·준설 작업이 실행되어야 하지만 현실적으로 어려운 실정이다.As industrial and sewage pipelines and storage facilities are used for a long time, aging (corrosion) proceeds and foreign matters are deposited.In industrial pipelines and storage facilities, fluid transfer power decreases due to the impeding smooth flow of fluids, energy consumption increases, and deposits. Problems such as deterioration of product quality and process network due to secondary pollutants, generation of harmful gases such as odors in sewage pipelines and treatment facilities, threats to public health environment by growing harmful animals and plants, and climate issues It causes serious problems that increase maintenance costs such as flood response, sinkholes caused by pipe leaks, and equipment and labor costs for maintenance. Therefore, periodic cleaning and dredging work should be performed, but the situation is difficult.

현재 개발되어 이용하고 있는 퇴적물 준설공법은 작업자가 시공현장으로 직접 들어가 퇴적물을 제거하는 직접인력투입 방법, 버켓을 이용한 스크레이퍼(Scrapers) 방법, 고압 제트 크리너(Water Jet)와 고진공 흡입차량(Vacuum pump car)를 이용한 진공흡입방법 등이 있으나 상기한 공정에서는 반복적인 작업방법으로 세정 및 준설을 하기 때문에 작업이 번거롭고, 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 작업상태가 일정치 않고, 해당 장비의 제한된 직경으로 작업범위의 한계가 존재하며, 최소 1회 이상 시공현장으로 작업자가 투입되기 때문에 작업자 안전 확보가 어려운 문제점이 있다.The sediment dredging method currently developed and used is a direct manpower input method in which a worker directly enters the construction site to remove sediment, a scraper method using a bucket, a high pressure jet cleaner (Vacuum pump car) and a vacuum pump car. Vacuum suction method, etc.), but in the above process, it is cumbersome and time consuming because it is repeatedly cleaned and dredged. There is a limit, there is a problem that it is difficult to ensure worker safety because the worker is put into the construction site at least once.

또한, 각종 저류·저수조, 호소를 비롯한 하천 및 연안해역은 근접한 도시로부터 생활하수 및 폐기물, 농·축산 및 산업폐수가 유입되고, 생산위주의 양식업 발달과 어업 활동 중 버려지는 쓰레기, 유조선을 비롯한 각종 선박의 기름유출 뿐만 아니라 무분별한 개발과 자가오염 등으로 수상 및 수중 저면의 오염도는 그 자정능력을 넘어서고 있으며, 이를 해결하기 위하여 수상청소 및 수중저면 준설방법이 사용되고 있다. In addition, rivers and coastal waters, including various reservoirs, reservoirs, and lakes, receive live sewage and waste, agricultural and livestock, and industrial wastewater from nearby cities, and various wastes such as garbage and oil tankers, which are discarded during production-oriented aquaculture development and fishing activities. In addition to oil spills on ships, the level of contamination of water and underwater bottoms has exceeded the self-cleaning ability due to indiscriminate development and self-pollution. To solve this problem, water cleaning and underwater bottom dredging methods are used.

특히, 수중저면 준설은 저수용량 확보, 하상 유지관리, 수질개선 등의 목적으로 수행되고 있으며, 퇴적 토사 및 오니토의 적절한 준설이 이루어지지 않으면 퇴적물에 의한 저수기능 저하 및 유수량 감소, 부대구조물의 기능장애 유발, 하상상승에 따른 홍수범위 확대 및 수질악화 등 치수 및 관리상의 문제를 야기한다. In particular, underwater dredging is carried out for the purpose of securing low water capacity, river bed maintenance, water quality improvement, etc. It causes problems in dimensions and management, such as flooding, flooding, and deterioration of water quality caused by rising and rising rivers.

현재 준설작업에는 특수한 경우를 제외하고 준설선을 사용하여 준설하고 있으며, 준설선별 공법은 펌프선, 드라그삭션, 그래브선, 버킷선, 디퍼션, 오니준설선 등이 있으나, 상기한 공법에서는 파도의 영향을 받기 쉽고, 작업반경이 크고 협소한 장소에는 작업이 곤란한 한정된 작업 범위를 가지며, 제한적인 압송거리와 배토관 연결에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. Dredgers are dredged at the present time except for special cases, and the dredger-specific methods include pump ships, drag droops, grab ships, bucket ships, deflections, sludge dredgers, etc. It is easy to receive, the working radius is large and narrow place has a limited working range difficult to work, there is a disadvantage in that it takes a lot of time to connect the confined pipe and the limited discharge distance.

또한. 일반 준설선은 준설작업 시 오니토의 수중 비산으로 2차 수질 오탁문제를 일으키며, 오니전용 준설선의 경우 고가의 준설단가, 능숙한 작업운전 숙련도 요구, 그리고 일반준설선에 비해 수량이 적다는 문제점이 있다. Also. Ordinary dredgers cause secondary water pollution problems due to scattering of Onito's water during dredging operations.Only dredgers have problems such as expensive dredging unit cost, skillful operation, and less dredging than general dredgers.

한국등록특허공보 제1013508호Korean Patent Publication No. 1013508 한국등록특허공보 제1078366호Korean Registered Patent Publication No. 1078366

본 발명은 스크류 바퀴를 활용하여 직진·후진뿐만 아니라 원지점 360°회전과 원지점 90° 좌·우 이동이 자유로운 주행성능의 향상으로 작업현장 형태에 영향을 받지 않는 최적의 구조를 갖는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 제공하기 위한 것이다.The present invention utilizes a screw wheel, as well as going straight and backward, as well as the 360 ° rotation of the origin and 90 ° left and right movements freely improve the driving performance of the screw wheel having an optimal structure that is not affected by the work site shape It is to provide an amphibious dredge robot provided.

또한, 본 발명은 준설로봇의 무게 조절 및 구조적 안정성을 확보하여 수상, 수중, 늪지, 육상 및 지표면 등의 여러 가지 노면 환경에 영향을 받지 않는 최적의 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention to provide an amphibious dredging robot with an optimal screw wheel not to be affected by various road surface environments such as water, underwater, swamp, land and ground surface by ensuring the weight control and structural stability of the dredging robot It is for.

또한, 본 발명은 높이조절을 통해 중·소형 관로와 좁은 출입구가 설치된 산업용 탱크 등에 준설로봇 투입을 용이하게 하고, GPS를 구비하여 폐수처리조의 높은 탁도와 부유물질을 포함한 수질환경에서 작업 시 로봇 위치파악이 가능한 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇 을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention facilitates the dredging robot input to industrial tanks, such as the small and medium pipelines and narrow entrance through the height adjustment, and equipped with a GPS position when working in the water environment containing high turbidity and suspended substances in the wastewater treatment tank It is to provide an amphibious dredging robot with a grasping screw wheel.

또한, 본 발명은 3방향 볼 밸브를 진공흡입 모듈에 장착하여 로봇의 전·후진 시 준설작업이 가능하고, 다양한 부속장치의 탈·부착이 가능한 구조로 설계하여 로봇의 활용범위 다각화와 준설작업 효율의 극대화가 실현될 수 있는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is equipped with a three-way ball valve to the vacuum suction module can be dredged during the forward and backward movement of the robot, designing a structure that can be attached and detached a variety of accessories to diversify the scope of use of the robot and dredging work efficiency To provide an amphibious dredging robot with screw wheels that can maximize the

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇은, 분리막에 의해 분할된 수용공간을 형성하고, 수용공간 내에 구동 및 운전을 위한 컨트롤러 송수신부, 위치 및 정보수집을 위한 센서모듈, 및 전원부를 구비하되, 방수구조를 갖는 상부 프레임 몸체; 상기 상부 프레임 몸체의 하부에 위치하고, 유체 조절용 솔레노이드 밸브 및 외부에서 유입되는 유체라인과 체결되는 유체공급 연결부를 형성한 하부 프레임 몸체; 상기 상부 프레임 몸체와 상기 하부 프레임 몸체 사이에 위치하여 상기 상부 프레임의 승하강 시키는 리프트 모듈; 상기 하부 프레임 몸체의 양측과 체결하여 고정되고, 스크류 바퀴가 회동될 수 있도록 고정 장착되며, 상기 스크류 바퀴를 구동시키는 구동모듈을 구비한 드라이브 모듈; 상기 하부 프레임 몸체의 전방에 장착되어, 퇴적물을 파쇄하는 파쇄기 모듈; 및 상기 드라이브 모듈에 장착된 양측의 스크류 형태의 바퀴 사이에 위치하고, 외부 진공흡입 장치와 연결되어 상기 파쇄기 모듈에 의해 파쇄된 퇴적물을 흡입하는 진공흡입 모듈;을 포함하되, 상기 스크류 바퀴는 내부가 비어 있는 원통 형상에 원통형 외주연으로 스크류가 형성되며, 원통 형상 내측에 도로 상황에 따라 기체, 액체, 및 고체 중 어느 하나를 충진할 수 있는 부속탱크를 구비하는 것을 특징으로 한다.Amphibious dredge robot with a screw wheel of the present invention for achieving the above object, forming a receiving space divided by a separator, the controller for transmitting and receiving in the receiving space, the sensor for the location and information collection An upper frame body having a module and a power supply unit, the upper frame body having a waterproof structure; A lower frame body positioned below the upper frame body and having a fluid supply connection part coupled to a fluid adjusting solenoid valve and a fluid line flowing from the outside; A lift module positioned between the upper frame body and the lower frame body to raise and lower the upper frame; A drive module fastened by being fixed to both sides of the lower frame body, and fixedly mounted so that the screw wheel can be rotated, and having a drive module for driving the screw wheel; A crusher module mounted to the front of the lower frame body to crush deposits; And a vacuum suction module located between the screw-type wheels on both sides of the drive module, the vacuum suction module being connected to an external vacuum suction device to suck the sediment crushed by the crusher module. The screw is formed in the cylindrical shape of the cylindrical outer periphery, characterized in that the cylindrical inside is provided with an auxiliary tank for filling any one of gas, liquid, and solid according to the road situation.

더욱 구체적으로, 상기 상부 프레임 몸체의 상단은 분리막에 의해 분리되도록 형성되고, 각 분리된 구역에 각각 컨트롤러 송수신부, 센서모듈, 및 배터리부를 수용하고, 구획된 형상에 맞는 상부 덮개부를 구역별로 구비하되, 상기 상부 덮개부는 내측이 방수될 수 있도록 방수처리되는 것을 특징으로 한다. More specifically, an upper end of the upper frame body is formed to be separated by a separator, and each controller receives a controller transceiver, a sensor module, and a battery part in each separated area, and includes an upper cover part suitable for each partitioned shape. The upper cover part is waterproofed to be waterproofed inside.

또한, 상기 상부 프레임 몸체는 전면에 상황을 영상으로 입력하는 영상입력부를 구비하고, 상기 영상입력부 양측으로 밝기를 조절하는 조명부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The upper frame body may include an image input unit for inputting a situation as an image on a front surface of the upper frame body, and an illumination unit for adjusting brightness of both sides of the image input unit.

또한, 상기 하부 프레임 몸체의 상단에는 상기 상부 프레임 몸체를 리프팅시키는 리프트 모듈;을 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, a lift module for lifting the upper frame body on the upper end of the lower frame body, characterized in that it comprises a.

또한, 상기 드라이브 모듈은 양측에 구비된 스크류 바퀴의 사이 벌림각도를 조절하는 벌림각 조절 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the drive module is characterized in that it further comprises an opening angle adjusting cylinder for adjusting the opening angle between the screw wheels provided on both sides.

또한, 상기 파쇄기 모듈은 퇴적물의 파쇄와 파쇄된 퇴적물을 상기 진공흡입 모듈의 진공흡입라인 쪽으로 모아주는 역할을 하도록 원통형 외주연으로 나선형상을 하는 나선형날 및 상기 나선형 날 사이사이에 위치하여 상기 원통형 외주연에 수직하게 형성된 수직날을 포함하는 제1 파쇄기; 상기 제1 파쇄기의 탈부착이 가능하도록 탈부착부를 구비하고, 상기 하부 프레임 몸체와 일정거리 이격시키도록 형성한 파쇄기 암(Arm); 상기 제1 파쇄기를 회전시키는 회전동력용 모터; 및 상기 파쇄기 암을 상하 운동시키는 상하운동용 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the crusher module is located between the helical blade and the spiral blade helical with a cylindrical outer periphery to serve to collect the crushed sediment and the crushed sediment of the sediment toward the vacuum suction line of the vacuum suction module and the cylindrical outer A first shredder comprising a vertical blade formed perpendicular to the peripheral edge; A breaker arm provided with a detachable part to detachable the first breaker and spaced apart from the lower frame body by a predetermined distance; A rotary power motor for rotating the first crusher; And a vertical motor for vertically moving the crusher arm.

또한, 상기 파쇄기 모듈은 상기 드라이브 모듈의 전방에 위치하되, 드라이브 모듈과 결합된 스크류 바퀴의 고정축과 체결되어 수평으로 형성된 제2 파쇄기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the shredder module is located in front of the drive module, the second shredder horizontally coupled to the fixed shaft of the screw wheel coupled to the drive module; characterized in that it further comprises.

또한, 상기 스크류 바퀴가 고정된 상기 드라이브 모듈의 고정축에 탈부착되는 제2 부속탱크를 더 구비하되, 제2 부속탱크는 볼 베어링에 의해 스크류 바퀴의 회전에 영향을 받지 않는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a second accessory tank detachably attached to the fixed shaft of the drive module to which the screw wheel is fixed, wherein the second accessory tank is not affected by the rotation of the screw wheel by the ball bearing.

또한, 상기 진공흡입 모듈은 상기 외부 진공흡입 장치와 연결되는 연결라인;길이 중 어느 일측이 상기 연결라인과 연결되어 전방 및 후방의 퇴적물을 흡입하는 진공흡입라인; 상기 진공흡입라인 입구에 탈부착이 가능하여 퇴적물을 수집하는 버켓; 상기 진공흡입라인 내부 끝단에서 진공 흡입 방향을 전환하기 위한 볼 밸브 모듈;을 구비하는 것을 특징으로 한다.The vacuum suction module may further include: a connection line connected to the external vacuum suction device; any one of lengths of the vacuum suction line connected to the connection line to suck the front and rear deposits; A bucket which is detachable at the inlet of the vacuum suction line and collects deposits; And a ball valve module for changing a vacuum suction direction at the inner end of the vacuum suction line.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동이 자유로운 주행성능의 향상으로 작업현장 형태에 영향을 받지 않는다는 효과가 있다. As described above, the present invention has the effect that it is not affected by the form of the work site by the improvement of the running performance free to move.

또한, 본 발명은 준설로봇의 무게 조절 및 구조적 안정성을 확보하여 수상, 수중, 늪지, 육상 및 지표면 등의 여러 가지 노면 환경에 영향을 받지 않는다는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of securing the weight control and structural stability of the dredging robot is not affected by various road surface environments, such as water, underwater, swamp, land and surface.

또한, 본 발명은 높이조절을 통해 중·소형 관로와 좁은 출입구가 설치된 산업용 탱크 등에 로봇 투입을 용이하게 하고, GPS를 구비하여 폐수처리조의 높은 탁도와 부유물질을 포함한 수질환경에서 작업 시에도 위치파악이 가능하다는 효과가 있다. In addition, the present invention facilitates the robot input to industrial tanks, such as the small and medium pipelines and narrow entrance through the height adjustment, and equipped with GPS, even when working in the water environment containing high turbidity and suspended substances in the wastewater treatment tank There is an effect that this is possible.

또한, 본 발명은 로봇의 전·후진 시 준설작업이 가능하다는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect that it is possible to dredge the robot forward and backward.

또한, 본 발명은 다양한 부속장치의 탈·부착이 가능한 구조로 설계하여 로봇의 활용범위가 다각화되어 준설작업 효율의 극대화하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of maximizing the efficiency of dredging work by designing a structure that can be attached and detached, the attachment of a variety of robots diversified.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 상부 프레임 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 상부 프레임 모듈을 나타낸 저면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 하부 프레임 모듈을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 하부 프레임 모듈을 나타낸 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 리프팅 모듈을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 리프트 모듈에 의해 상부 프레임 몸체가 승강된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 드라이브 모듈 및 스크류 바퀴를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 벌림각도에 따른 스크류바퀴의 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 제2 부속탱크가 결합된 모습을 나타낸 (a)전면도 및 (b)측면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 파쇄 모듈을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명이 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇의 진공흡입 모듈을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing an amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an upper frame module of an amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a bottom view showing the upper frame module of the amphibian dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the lower frame module of the amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
5 is a bottom view showing a lower frame module of an amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a view showing a lifting module of the amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which the upper frame body is lifted by the lift module of the amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a drive module and a screw wheel of the amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a state of the screw wheel according to the opening angle of the amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention.
10 is (a) a front view and (b) a side view showing a state in which the second accessory tank of the amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention is coupled.
FIG. 11 is a view illustrating a shredding module of an amphibious dredging robot having a screw wheel according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
12 is a view showing a vacuum suction module of the amphibian dredge robot with a screw wheel according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.In addition, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention will vary depending on the intention or custom of the user or operator The definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 나타낸 도면으로, 본 발명의 수륙양용 준설로봇(1000)은 상부 프레임 몸체(100), 하부 프레임 몸체(200), 리프트 모듈(300), 드라이브 모듈(400), 스크류 바퀴(500), 파쇄기 모듈(600), 및 진공흡입 모듈(700)을 포함한다. 1 to 12 is a view showing an amphibious dredge robot with a screw wheel according to an embodiment of the present invention, the amphibious dredge robot 1000 of the present invention is the upper frame body 100, the lower frame body 200 ), A lift module 300, a drive module 400, a screw wheel 500, a crusher module 600, and a vacuum suction module 700.

상부 프레임 몸체(100)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 분리막(110a, 110b)에 의해 분할된 수용공간을 형성한다. 이때, 분리막(110a, 110b)은 필요에 따라 홀을 형성할 수 있다. As shown in FIGS. 2 and 3, the upper frame body 100 forms a receiving space divided by the separators 110a and 110b. In this case, the separators 110a and 110b may form holes as necessary.

수용공간 내에 컨트롤러 송수신부(140), 센서모듈(150), 및 전원부(160)를 구비한다. 이때, 컨트롤러 송수신부(140)는 준설로봇(1000)의 구동 및 운전을 제어한다.The controller transceiver 140, the sensor module 150, and the power supply unit 160 are provided in the accommodation space. At this time, the controller transceiver 140 controls the driving and driving of the dredging robot (1000).

센서모듈(150)은 작업현장의 정보를 수집하고, 현재의 위치를 파악하기 위해 GPS(Global Positioning System)를 포함한다. The sensor module 150 includes a GPS (Global Positioning System) to collect the information of the work site and determine the current position.

전원부(160)는 분할된 수용공간에 배터리를 구비하여 전원을 공급하거나 외부의 전기 발생장치(미도시)와 연결하여 전원을 공급하도록한다. 이때, 외부의 전기 발생장치와 연결할 수 있도록 외부 전원 연결홀(161)이 형성한다.The power supply unit 160 includes a battery in the divided accommodation space to supply power or connect to an external electric generator (not shown) to supply power. At this time, the external power connection hole 161 is formed to be connected to the external electricity generating device.

또한, 상부 프레임 몸체(100)는 방수구조이며, 분리막(110a, 110b)에 의해 분할된 수용공간의 구획된 형상에 맞는 상부 덮개부(111)를 수용공간 형상에 대응되도록 각각 구비하되, 상부 덮개부(111)는 수용공간 내부로 물이 유입되지 않도록 방수처리한다. In addition, the upper frame body 100 is a waterproof structure, respectively provided with an upper cover portion 111 corresponding to the partition shape of the receiving space divided by the separation membrane (110a, 110b) to correspond to the shape of the receiving space, the upper cover The part 111 is waterproofed so that water does not flow into the receiving space.

추가적으로, 상부 프레임 몸체(100)의 전방에는 상황을 영상으로 입력하는 영상 입력부(120)를 구비하고, 상기 영상 입력부(120) 양측으로 밝기를 조절하는 조명부(131)를 구비한다. In addition, the front of the upper frame body 100 is provided with an image input unit 120 for inputting the situation as an image, and is provided with an illumination unit 131 for adjusting the brightness on both sides of the image input unit 120.

여기서, 영상 입력부(120)는 로봇 전진·후진 시 또는 작업 진행상황 등 자주차(탐사로봇) 역할을 동시에 수행하고 모니터링 할 수 있는 120° 화각과 상하운동을 한다.Here, the image input unit 120 performs 120 ° angle of view and vertical movement to simultaneously perform and monitor the role of a self-propelled vehicle (exploration robot), such as when the robot moves forward, backward or work progress.

영상 입력부(120)를 외부환경으로부터 보호하기 위한 투명한 보호창(121)을 더 구비한다. 이때, 보호창(121)은 강화유리나, 강화 플라스틱 재질을 기본으로 하되, 이에 한정하지 아니한다. Further provided with a transparent protective window 121 for protecting the image input unit 120 from the external environment. At this time, the protective window 121 is based on tempered glass or reinforced plastic material, but is not limited thereto.

상부 프레임 몸체(100)의 저면은 리프트 모듈(300)의 X자형 프레임부(310)의 상부가 결합되는 고정링크(180) 및 상부 레일부(170)를 구비하나, 하기의 리프트 모듈(300) 설명 시 다시 설명하기로 한다. The bottom of the upper frame body 100 has a fixing link 180 and the upper rail portion 170 to which the upper portion of the X-shaped frame portion 310 of the lift module 300 is coupled, but the lift module 300 described below. This will be explained again.

하부 프레임 몸체(200)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상부 프레임 몸체(100)의 하부에 위치하고, 상단에 수용공간(210)을 형성하여, 수용공간(210) 내부에 유체 조절용 솔레노이드 밸브(220) 및 외부에서 유입되는 유체라인과 체결되는 유체공급 연결부(221)를 형성한다. As shown in FIGS. 4 and 5, the lower frame body 200 is positioned below the upper frame body 100 and forms an accommodating space 210 at an upper end thereof, and a solenoid for adjusting fluid within the accommodating space 210. A fluid supply connection part 221 is coupled to the valve 220 and the fluid line flowing from the outside.

또한, 하부 프레임 몸체(200)의 양측으로 드라이브 모듈(400)과 체결시키는 체결링크(230)를 형성하고, 하부 프레임 몸체(200)의 저면에는 진공흡입 모듈(700)의 원통형상으로 형성된 진공흡입라인(720)이 체결되도록 라운드진 형상을 하는 진공흡입 모듈 체결부(240)를 형성한다. In addition, a coupling link 230 for fastening the drive module 400 to both sides of the lower frame body 200 is formed, and the bottom surface of the lower frame body 200 has a vacuum suction formed in a cylindrical shape of the vacuum suction module 700. A vacuum suction module fastening part 240 having a rounded shape is formed to fasten the line 720.

하부 프레임 몸체부(200)은 수용공간(210)을 커버할 수 있는 하부 덮개부(250)를 더 포함한다. The lower frame body part 200 further includes a lower cover part 250 that can cover the accommodation space 210.

하부 덮개부(250)의 상단에는 상부 프레임 몸체(100)를 리프팅 시키는 리프트 모듈(300)을 구비하고, 리프트 모듈(300)이 수용되는 리프트 모듈 수용부(251)를 형성한다. An upper end of the lower cover part 250 is provided with a lift module 300 for lifting the upper frame body 100 and forms a lift module accommodating part 251 in which the lift module 300 is accommodated.

리프트 모듈 수용부(251)에는 리프트 모듈(300)의 X자형 프레임부(310)의 하부가 결합되는 고정링크(미도시) 및 하부 레일부(252)를 구비하나, 하기의 리프트 모듈(300) 설명 시 다시 설명하기로 한다. The lift module accommodating part 251 has a fixed link (not shown) and a lower rail part 252 to which the lower part of the X-shaped frame part 310 of the lift module 300 is coupled, but the lift module 300 described below. This will be explained again.

여기서, 상부 프레임 몸체(100) 및 하부 프레임 몸체(200)는 내부식성, 강도, 무게를 고려하여 알루미늄, 마그네슘, 스테인스틸, 강화 플라스틱, 유리섬유 강화플라스틱, 탄소섬유 강화 플라스틱, 및 케블라 중 어느 하나로 형성될 수 있다. Here, the upper frame body 100 and the lower frame body 200 is any one of aluminum, magnesium, stainless steel, reinforced plastics, glass fiber reinforced plastics, carbon fiber reinforced plastics, and Kevlar in consideration of corrosion resistance, strength, weight Can be formed.

리프트 모듈(300)은 도 6에 도시한 바와 같이, X자형 프레임부(310), 실린더(320), 및 실린더 고정축(330)를 포함한다. As illustrated in FIG. 6, the lift module 300 includes an X-shaped frame part 310, a cylinder 320, and a cylinder fixed shaft 330.

여기서, X자형 프레임부(310)은 상부 프레임 몸체(100)의 저면과 하부 프레임 몸체(200)의 하부 덮개부(250) 상면 사이에 연결 설치되어 접힘 및 펴짐이 가능한 한쌍으로 구성한다. Here, the X-shaped frame portion 310 is connected between the bottom of the upper frame body 100 and the upper surface of the lower cover portion 250 of the lower frame body 200 is configured in a pair capable of folding and unfolding.

X자형 프레임부(310)는 최소 한쌍으로 이루어지나, 승강 높이의 조절에 따라 그 이상이 될 수도 있다. The X-shaped frame part 310 is formed of at least one pair, but may be more than that according to the adjustment of the lifting height.

X자형 프레임부(310)의 상부 일측은 상부 프레임 몸체(100)의 저면에 회전운동을 갖는 고정링크(180)에 의해 고정되고, 상부 타측은 상부 프레임 몸체(100)의 저면에 구비된 상부 레일부(170)에 체결되는 상부 롤러부(311)를 구비한다. The upper one side of the X-shaped frame portion 310 is fixed by a fixing link 180 having a rotational movement on the bottom of the upper frame body 100, the upper other side is provided with an upper level provided on the bottom of the upper frame body 100 The upper roller portion 311 is fastened to the portion 170.

이때, 상부 레일부(170)는 상부 롤러부(341)가 이탈되지 않도록 스탑퍼(171)를 구비한다.At this time, the upper rail portion 170 is provided with a stopper 171 so that the upper roller portion 341 is not separated.

또한, X자형 프레임부(310)의 하부 일측은 하부 프레임 몸체(200)의 하부 덮개부(250) 상면에 회전운동을 갖는 고정링크(미도시)에 의해 고정되고, 하부 타측은 하부 프레임 몸체(200)의 하부 덮개부(250) 상면에 구비된 하부 레일부(252)에 체결되는 하부 롤러부(312)를 구비한다.In addition, the lower one side of the X-shaped frame portion 310 is fixed by a fixing link (not shown) having a rotational movement on the upper surface of the lower cover portion 250 of the lower frame body 200, the lower other side is the lower frame body ( The lower roller part 312 is fastened to the lower rail part 252 provided on the upper surface of the lower cover part 250 of the 200.

이때, 하부 레일부(252)는 하부 롤러부(312)가 이탈되지 않도록 스탑퍼(253)를 구비한다.At this time, the lower rail portion 252 is provided with a stopper 253 so that the lower roller portion 312 is not separated.

실린더(320)는 상부 프레임 몸체(100)의 상승 및 하강을 위해 X자형 프레임부(310)의 접힘 및 펴짐을 구동하고, 실린더(320)를 통해 X자형 프레임(310)을 구동하기 위해 X자형 프레임(310)에 실린더(320)를 고정시키는 실린더 고정축(330)을 더 형성한다. The cylinder 320 drives the folding and unfolding of the X-shaped frame portion 310 to raise and lower the upper frame body 100, and the X-shaped to drive the X-shaped frame 310 through the cylinder 320. The cylinder fixed shaft 330 for fixing the cylinder 320 to the frame 310 is further formed.

이와 같이 형성된 리프트 모듈에 의해 상부 프레임 몸체(100) 승강한 모습은 도 7에 도시한 바와 같으며, 본 발명의 실시예에서 리프트 모듈(300)의 X자형 프레임부(310)가 X자형이 반복되도록 두쌍의 X자형 프레임부(310)가 결합된 모습을 나타낸다. Lifting the upper frame body 100 by the lift module formed as described above is shown in Figure 7, the X-shaped frame portion 310 of the lift module 300 in the embodiment of the present invention is repeated X-shaped The two pairs of X-shaped frame portions 310 are shown to be combined.

드라이브 모듈(400)은 도 8에 도시한 바와 같이, 스크류 바퀴(500)가 회동하여 장착할 수 있는 고정축(410)이 형성된 스크류 바퀴 고정 하우징(420), 스크류 바퀴 고정 하우징(420) 상단에 형성되어 하부 프레임 몸체(200)의 양측 하부에 형성된 체결링크(230)와 결합하는 체결부(430), 진공흡입 모듈(700)을 기준으로 고정축(410)에 장착된 양측의 스크류 바퀴(500)의 벌림각을 조절하는 벌림각 조절 실린더(440), 및 고정축(410)에 고정된 스크류 바퀴(500)를 구동시키는 구동모듈(450)을 포함한다. As shown in FIG. 8, the drive module 400 has a screw wheel fixing housing 420 and a screw wheel fixing housing 420 formed thereon with a fixed shaft 410 on which the screw wheel 500 can be rotated and mounted. Screw wheels 500 formed on both sides of the fixed part 410 based on the fastening part 430 and the vacuum suction module 700 which are formed to be coupled to the fastening links 230 formed on both lower sides of the lower frame body 200. The opening angle adjusting cylinder 440 for adjusting the opening angle of the) and a drive module 450 for driving the screw wheel 500 fixed to the fixed shaft 410.

벌림각 조절 실린더(440)는 일측이 하부 프레임 몸체(200)의 저면에 고정되고, 타측이 스크류 바퀴 고정 하우징(420)과 연결되어, 필요 각도에 따라 스크류 바퀴(500)의 각도를 신축할 수 있다. Opening angle adjustment cylinder 440 is fixed to the bottom surface of the lower frame body 200, the other side is connected to the screw wheel fixing housing 420, the angle of the screw wheel 500 can be stretched according to the required angle have.

즉, 스크류 바퀴 고정 하우징(420)의 각도의 변화로 스크류 바퀴(500)의 각도에 영향을 준다. 이때, 벌림 각도는 최대 50°을 넘지않는다. That is, the change of the angle of the screw wheel fixing housing 420 affects the angle of the screw wheel 500. At this time, the angle of separation does not exceed a maximum of 50 °.

도 9는 벌림각 조절 실린더(440)에 의해 조절되는 스크류 바퀴 고정 하우징(420)의 각도 변화 모습을 나타낸 도면으로, (a)와 같이 스크류 바퀴 고정 하우징(420)각도에 따라 스크류 바퀴(500)를 상부 프레임 몸체(100) 및 하부 프레임 몸체(200)와 일직선 상에 놓이도록 하거나, (b)와 같이 상부 프레임 몸체(100) 및 하부 프레임 몸체(200)를 벗어나도록 조절할 수 있다. 9 is a view showing the angle change of the screw wheel fixing housing 420 is adjusted by the opening angle adjusting cylinder 440, the screw wheel 500 according to the angle of the screw wheel fixing housing 420 as shown in (a) To be in line with the upper frame body 100 and the lower frame body 200, or may be adjusted to deviate from the upper frame body 100 and the lower frame body 200 as shown in (b).

구동모듈(450)은 스크류 바퀴(500)를 구동하는 구동모터(451), 구동모터(451)의 동력을 고정축(410)에 장착된 스크류 바퀴(500)에 전달하는 동력전달부(452)를 포함한다. The drive module 450 is a drive motor 451 for driving the screw wheel 500, the power transmission unit 452 for transmitting the power of the drive motor 451 to the screw wheel 500 mounted on the fixed shaft 410 It includes.

이때, 구동모터(451) 및 동력전달부(452)를 외부 환경적인 요인으로부터 보호하기 위한 보호커버(453a, 453b)을 각각 구비할 수 있으며, 또한, 동력전달부(452)는 체인, 벨트, 및 기어 중 어느 한 형태인 것이 바람직하다. In this case, the protection motors 453a and 453b may be provided to protect the driving motor 451 and the power transmission unit 452 from external environmental factors, and the power transmission unit 452 may include a chain, a belt, And any one of gears.

스크류 바퀴(500)는 내부가 비어 있는 원통 형상에 원통형 외주연으로 스크류(510)가 형성된다. The screw wheel 500 is a screw 510 is formed in a cylindrical outer circumference in a hollow cylindrical shape.

이때, 스크류 바퀴(500)의 회전방향을 조절함으로써 로봇의 전·후진뿐만 아니라 수직 좌·우 이동과 원점 회전이 가능하다.At this time, by adjusting the rotational direction of the screw wheel 500, not only forward and backward movement of the robot, but also vertical left and right movement and origin rotation are possible.

되며, 중앙축을 기준으로 분할되어 분리 및 결합할 수 있는 구조를 갖는다. 또한, 내측에 수용하는 부속탱크(520)를 더 포함한다. It is divided based on the central axis has a structure that can be separated and combined. In addition, the tank further includes an accommodating tank 520 accommodated therein.

여기서, 부속탱크(520)는 기체, 액체, 및 고체 중 어느 하나를 충진할 수 있는 충진부(521)를 갖으며, 부속탱크(520)에 의해 스크류 바퀴(500)에 부력을 형성하거나, 스크류 바퀴(500)에 하중을 가하거나 할 수 있다. Here, the accessory tank 520 has a filling part 521 capable of filling any one of gas, liquid, and solid, and forms buoyancy on the screw wheel 500 by the accessory tank 520, or screws A load may be applied to the wheel 500.

더욱 상세하게 설명하면, 부속탱크(520)는 준설로봇이 수상, 늪지, 모래 층의 노면을 운행 시 헬륨가스와 같은 불활성 가스와 공기 등 가스를 충진하거나 스티로폼을 충진하여 로봇의 무게를 최대한 가볍게 하며, 산업탱크, 저수조, 폐기처리장의 각종 처리조, 수중 준설 등 비교적 저면을 준설할 시에는 모래를 충진 하거나 납추 등을 스크류 바퀴 내부에 장착하여 무게를 무겁게 함이 바람직하다.More specifically, the attached tank 520 is filled with inert gas such as helium gas and air or filled with styrofoam while dredging robot runs on the road surface of water, swamp and sand layer to make the weight of the robot as light as possible. In the case of dredging relatively bottoms such as industrial tanks, water tanks, various treatment tanks in waste disposal plants, and underwater dredging, it is preferable to fill the sand or install a lead weight inside the screw wheel to make the weight heavy.

또한, 스크류 바퀴(500)의 스크류날(510)은 지표면과 접지면적을 최대화하기 위하여 스크류 바퀴 1000mm을 기준으로 스크류 피치간격은 약 167mm 정도가 되어야 하나 필요에 따라 피치 간격을 넓이거나 줄일 수 있어야 하고, 관로 등에 적용 시 관로 표면의 보호를 위하여 고무 등과 같은 패킹이 장착될 수도 있다. In addition, the screw blade 510 of the screw wheel 500 should be about 167mm screw pitch spacing based on the screw wheel 1000mm to maximize the surface and ground area, but should be able to widen or reduce the pitch spacing as needed. In case of applying to the pipe, the packing such as rubber may be installed to protect the surface of the pipe.

드라이브 모듈(400)은 도 10에 도시한 바와 같이, 스크류 바퀴(500)가 장착된 고정축(410)에 탈부착하는 제2 부속탱크(530)를 더 포함한다. 제2 부속탱크(530)는 장착 시 볼베어링(미도시)에 의해 스크류 바퀴(500)의 회전에 영향을 받지 않는다. As shown in FIG. 10, the drive module 400 further includes a second accessory tank 530 that is attached to and detached from the fixed shaft 410 on which the screw wheel 500 is mounted. The second accessory tank 530 is not affected by the rotation of the screw wheel 500 by the ball bearing (not shown) when mounted.

파쇄기 모듈(600)은 도 11에 도시한 바와 같이, 하부 프레임 몸체(200)의 전방에 연결축(610)에 의해 장착되어 퇴적물을 파쇄하는 구성으로, 제1 파쇄기(620), 파쇄기 암(630), 회전동력용 모터(640), 및 상하운동용 모터(650)를 포함한다. 11, the shredder module 600 is mounted to the front of the lower frame body 200 by the connecting shaft 610 to shred the sediment. The first shredder 620 and the shredder arm 630. ), A rotary power motor 640, and a vertical motion motor 650.

제1 파쇄기(620)는 퇴적물을 파쇄하고, 파쇄된 퇴적물을 진공흡입모듈(700)의 진공흡입라인(720) 쪽으로 모아주는 역할을 하도록, 회전축(621)을 기준으로 원통형상의 회전부(622) 외주연으로 나선형상을 하는 나선형 날(623) 및 나선형 날(623) 사이 사이에 위치하여 회전부(622) 외주연에 수직하게 형성된 수직날(624)을 포함한다. The first crusher 620 crushes the sediment, and serves to collect the crushed sediment toward the vacuum suction line 720 of the vacuum suction module 700, in addition to the cylindrical rotating portion 622 relative to the rotating shaft 621. And a vertical blade 624 positioned between the spiral blade 623 spirally circumferentially and the spiral blade 623 and formed perpendicular to the outer periphery of the rotating portion 622.

이때, 수직날(624)은 제1 파쇄기(620) 구동시 예기치 못한 이물질에 의한 끼임현상을 방지하는 역할을 한다. At this time, the vertical blade 624 serves to prevent the jamming caused by the unexpected foreign matter when the first crusher 620 is driven.

파쇄기 암(630)은 제1 파쇄기(620)의 탈부착이 가능하도록 일측에 탈부착부(631)를 형성하고, 타측이 연결축(610)과 연결되어, 하부 프레임 몸체(200)와 제1 파쇄기(620)를 일정거리 이격시키도록 형성한다. The crusher arm 630 forms a detachable portion 631 at one side to enable detachable attachment of the first crusher 620, and the other side is connected to the connecting shaft 610 so that the lower frame body 200 and the first crusher ( 620 is formed to be spaced apart by a certain distance.

즉, 탈부착부(631)에 제1 파쇄기(620)의 회전축(621)이 결합된다. 이때, 탈부착부(631)는 적용범위에 따라 파쇄기 뿐만 아니라, 로더, 및 지게차의 포크 등 필요 유닛을 탈부착할 수 있다. That is, the rotation shaft 621 of the first crusher 620 is coupled to the detachable portion 631. In this case, the detachable part 631 may attach and detach a necessary unit such as a loader, a fork of a forklift, as well as a crusher according to the application range.

이어, 회전동력용 모터(640)는 제1 파쇄기(610)를 회전시키도록 하고, 상하운동용 모터(650)은 파쇄기 암(630)을 상하 운동시키도록 한다. Subsequently, the rotary power motor 640 rotates the first shredder 610, and the vertical motion motor 650 moves the shredder arm 630 up and down.

추가적으로 파쇄기 모듈(600)은 도 1에 도시한 바와 같이, 드라이브 모듈(400) 전방 및 후방 중 어느 하나 이상의 위치에 탈부착이 가능하게 구비하여 드라이브 모듈(400)과 결합된 스크류 바퀴(500)가 고정된 고정축(410)과 체결되는 제2 파쇄기(660)를 더 포함한다. 이때, 제2 파쇄기(660)는 수평으로 형성된다. In addition, as shown in FIG. 1, the shredder module 600 is detachably provided at any one or more positions of the front and the rear of the drive module 400, so that the screw wheel 500 coupled with the drive module 400 is fixed. And a second crusher 660 fastened to the fixed shaft 410. At this time, the second shredder 660 is formed horizontally.

여기서, 제2 파쇄기(660)의 회전속도는 스크류 바퀴(500)와 같다. Here, the rotation speed of the second shredder 660 is the same as the screw wheel 500.

진공흡입 모듈(700)은 도 12에 도시한 바와 같이, 드라이브 모듈(400)에 장착된 양측의 스크류 바퀴(500) 사이에 위치하되, 하부 프레임 모듈(200) 저면의 진공흡입 모듈 체결부(240)와 체결되어 고정되고, 외부 진공흡입 장치(미도시)와 연결되어 파쇄기 모듈(600)에 의해 파쇄된 퇴적물을 흡입한다. As shown in FIG. 12, the vacuum suction module 700 is positioned between the screw wheels 500 on both sides of the drive module 400, and the vacuum suction module fastening portion 240 of the bottom of the lower frame module 200 is provided. ) Is fastened and fixed, and connected to an external vacuum suction device (not shown) to suck the sediment crushed by the crusher module 600.

진공흡입 모듈(700)은 외부 진공흡입 장치(미도시)와 연결되는 연결라인(710), 어느 일측이 연결라인과 연결되어 전방 및 후방의 퇴적물을 흡입하는 진공흡입라인(720), 진공흡입라인(720)의 양 끝단에 설치되고, 탈부착이 가능한 방사형태의 버켓(731, 732), 및 진공흡입라인(720)과 연결라인(710)이 연결된 부분에 장착되어 진공흡입 방향을 전환하는 볼 밸브 모듈(740)을 포함한다.The vacuum suction module 700 has a connection line 710 connected to an external vacuum suction device (not shown), which one side is connected to the connection line, the vacuum suction line 720 to suck the front and rear deposits, the vacuum suction line Ball valves installed at both ends of the 720 and detachable radial buckets 731 and 732 and mounted to a portion where the vacuum suction line 720 and the connection line 710 are connected to switch the vacuum suction direction. Module 740.

볼 밸브 모듈(740)은 진공흡입라인(720)과 연결라인(710)이 연결된 “T” 형태로 연결된 부분에 장착되는 볼 밸브(741), 일측은 연결라인(710)과 연결되고 타측이 볼 밸브 작동 손잡이(743)에 연결되는 볼 밸브 운전 실린더(742)를 포함한다. The ball valve module 740 is a ball valve 741 is mounted to the portion connected in the form of a "T" connected to the vacuum suction line 720 and the connection line 710, one side is connected to the connection line 710, the other side is the ball And a ball valve drive cylinder 742 connected to the valve actuation handle 743.

여기서, 볼 밸브 모듈(740)은 로봇의 전진 시 전면부를 향하도록 하여 전면부 퇴적물을 진공흡입하고, 로봇의 후진 시 후면부를 향하도록 하여 2차적 진공흡입할 수 있도록 한다. Here, the ball valve module 740 allows the vacuum suction of the front part deposits to face the front part when the robot moves forward, and the secondary vacuum suction to the rear part when the robot moves backward.

상기와 같은 구성으로 이루어진 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 중·소형관로와 같은 좁은 면적에서 운행하는 방법은 다음과 같다. Amphibious dredging robot having a screw wheel configured as described above is a method for operating in a small area, such as medium and small pipeline.

상부 프레임 몸체(100)와 하부 프레임 몸체(200) 사이를 밀착시키고, 벌림각 조절 실린더(440)를 최대한 수축하여 스크류 바퀴(500)를 상하부 프레임 몸체(100,200)와 일직선상에 놓이도록 조절한다. The upper frame body 100 and the lower frame body 200 is in close contact with each other, and the opening angle adjusting cylinder 440 is contracted as much as possible to adjust the screw wheels 500 to be in line with the upper and lower frame bodies 100 and 200.

조절이 완료되면, 드라이브 모듈(400)에 제2 파쇄기(660)를 부착시키고, 볼 밸브 모듈(740)를 조작하여 준설로봇(1000)의 진행 방향과 같은 방향의 진공흐름을 유도한 후 관로에 준설로봇(1000)을 투입시킨다. When the adjustment is completed, the second crusher 660 is attached to the drive module 400, the ball valve module 740 is operated to induce a vacuum flow in the same direction as the traveling direction of the dredging robot 1000, and then into the pipeline. Dredge robot 1000 is put.

관로에 투입된 준설로봇(1000)은 구동모듈(450)을 통해 스크류 바퀴(500)를 구동하여 전진 시키면서, 영상입력부(120)와 센서모듈(150)을 구동하여 관 간선, 관 기울기, 관과 관의 높이차, 준설로봇의 진행거리 및 위치 등의 정보를 취합한다. Dredging robot 1000 is introduced into the pipeline is driven by driving the screw wheel 500 through the drive module 450, while driving the image input unit 120 and the sensor module 150 between the pipe line, pipe slope, pipe and pipe It collects information such as height difference, travel distance and location of dredging robot.

또한, 드라이브 모듈(400)에 부착된 제2 파쇄기(660)는 스크류 바퀴(500)의 회전수와 동일한 회전수를 가지며, 하수관거 하단면 중앙 양 측면에 퇴적된 퇴적물을 파쇄하고, 파쇄된 퇴적물을 중앙으로 모아주는 역할을 동시에 수행하며, 중앙에 모인 퇴적물은 진공흡입 모듈(700)에 의해 외부로 이송된다. In addition, the second crusher 660 attached to the drive module 400 has the same number of revolutions as the screw wheel 500, crushes the sediment deposited on both sides of the lower surface of the sewer pipe, and breaks the crushed sediment. At the same time performs a role of collecting to the center, the sediment collected in the center is transported to the outside by the vacuum suction module 700.

또한, 하수관로의 원형, 직사각형, 마제형, 계란형 등의 단면형상 특성에 의한 버켓(731)의 형상을 변형시켜 탈·장착 할 수 있다. In addition, the shape of the bucket 731 due to the cross-sectional characteristics such as round, rectangular, horseshoe, and egg shape of the sewer pipe can be deformed and mounted.

작업이 마무리 되면, 준설로봇(1000)이 후진하여 원지점으로 되돌아 오는데, 이때, 볼 밸브 모듈(740)을 이용하여 진공흐름을 준설로봇(1000) 후진방향과 일치시켜 최종 작업 마무리 준설을 수행할 수 있다. When the work is finished, the dredging robot 1000 is reversed and returned to the original point. At this time, by using the ball valve module 740 to match the vacuum flow to the dredging robot 1000 backward direction to perform the final work dredging Can be.

상기와 같은 구성으로 이루어진 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇을 수상환경에서의 운행 방법은 다음과 같다. Amphibious dredging robot having a screw wheel composed of the above configuration is operated in a water environment as follows.

수상 환경에서는 스크류 바퀴(500) 내에 구비된 부속탱크(520)에 비교적 가벼운 가스를 충진시킨 후 부력를 최대화시켜 투입하는 것을 기본으로 하고 작업의 형태에 따라 스크류 바퀴 양 끝단에 제2 부속탱크(530)를 스크류 바퀴(500)보다 높은 위치에 장착하고, 수상 위 청소 대상물에 따라 제1 파쇄기 형태나 포크 형태의 부속물을 탈·부착할 수 있다.In the water environment, the auxiliary tank 520 provided in the screw wheel 500 is filled with a relatively light gas, and then maximizes the buoyancy and is introduced. The second accessory tank 530 is provided at both ends of the screw wheel according to the type of work. It can be mounted at a position higher than the screw wheel 500, and the attachment and detachment of the first crusher form or fork form according to the object to be cleaned on the water can be attached.

또한, 수중에서는 부속탱크(520)에 물이나 모래를 충진하거나, 부속탱크 형태의 추(납 등)를 탑제 하며, 준설로봇(1000)의 수상 및 수중의 추진력은 스크류형 바퀴(500)가 일반 선박의 스크류의 역할을 한다. Further, in the water, the appended tank 520 is filled with water or sand, or the weight of the attached tank (lead, etc.) is mounted on the top. Serves as a ship's screw.

따라서, 본 발명은 이동이 자유로운 주행성능의 향상으로 작업현장 형태에 영향을 받지 않는다는 효과가 있다. Therefore, the present invention has the effect that the work site form is not affected by the improvement of the running performance free to move.

또한, 본 발명은 준설로봇의 무게 조절 및 구조적 안정성을 확보하여 수상, 수중, 늪지, 육상 및 지표면 등의 여러 가지 노면 환경에 영향을 받지 않는다는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of securing the weight control and structural stability of the dredging robot is not affected by various road surface environment, such as water, underwater, swamp, land and surface.

또한, 본 발명은 높이조절을 통해 중·소형 관로와 좁은 출입구가 설치된 산업용 탱크 등에 로봇 투입을 용이하게 하고, GPS를 구비하여 폐수처리조의 높은 탁도와 부유물질을 포함한 수질환경에서 작업 시에도 위치파악이 가능하다는 효과가 있다. In addition, the present invention facilitates the robot input to industrial tanks, such as small and medium pipelines and narrow entrance through the height adjustment, and equipped with GPS, even when working in the water environment containing high turbidity and suspended substances in the wastewater treatment tank This has the effect of being possible.

또한, 본 발명은 로봇의 전·후진 시 준설작업이 가능하다는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect that the dredging operation is possible when the robot forwards and backwards.

또한, 본 발명은 다양한 부속장치의 탈·부착이 가능한 구조로 설계하여 로봇의 활용범위가 다각화되어 준설작업 효율의 극대화하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of maximizing the efficiency of dredging work by designing a structure that can be attached and detached, the attachment of a variety of robots diversified range of application.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

1000...수륙양용 준설로봇
100...상부 프레임 몸체
110a, 110b...분리막
111...상부 덮개부
120...영상입력부
121...보호창
130...조명부
140...컨트롤러 송수신부
150...센서모듈
160...전원부
161...외부전원 연결홀
170...상부 레일부
171, 253...스탑퍼
180... 고정링크
200...하부 프레임 몸체
210...수용공간
220...솔레노이드 밸브
221...유체공급 연결부
230...체결링크
240...진공흡입 모듈 체결부
250.. 하부 덮개부
252...하부 레일부
300...리프트 모듈
310...X자형 프레임부
311...상부 롤러부
312...하부 롤러부
320...실린더
330...실린더 고정축
400...드라이브 모듈
410...고정축
420...스크류 바퀴 고정 하우징
430...체결부
440...벌림각 조절 실린더
450...구동모듈
451...구동모터
452...동력전달부
453a, 453b...보호커버
500... 스크류 바퀴
510...스크류날
520...부속탱크
521...충진부
530...제2 부속탱크
600...파쇄기 모듈
610...연결축
620...제1 파쇄기
621...회전축
622...회전부
623...나선형날
624... 수직날
630...파쇄기 암
631...탈부착부
640...회전동력용 모터
650...상하운동용 모터
660...제2 파쇄기
700...진공흡입 모듈
710...연결라인
720...진공흡입라인
731, 732...버켓
740...볼 밸브 모듈
741...볼 밸브
742...볼 밸브 실린더
743...볼 밸브 손잡이
1000 ... Amphibious Dredge Robot
100 ... upper frame body
110a, 110b ... membrane
111.Top cover
120.Video Input
121.Protective Window
130 ... Lighting
140 ... controller transceiver
150 ... sensor module
160 ... power supply
161.External power connection hole
170 ... upper rail
171, 253 ... stoppers
180 ... fixed link
200 ... lower frame body
210 ... accommodation space
220 ... solenoid valve
221 ... fluid supply connection
230 ... Fastening link
240.Vacuum suction module connection part
250 .. Lower cover
252 ... lower rail part
300 ... lift module
310 ... X shaped frame
311.Upper roller section
312 Lower roller section
320.cylinder
330 cylinder fixed shaft
400 ... drive module
410 ... fixed shaft
420 ... screw wheel housing
430 ... fastening
440 ... opening angle adjustment cylinder
450 ... drive module
451 Drive motor
452 ... Power Train
453a, 453b ... Protective cover
500 ... screw wheels
510 ... screw blade
520 ... attached tank
521.Filling part
530 ... 2nd attached tank
600 ... crusher module
610 ... connecting shaft
620 ... first shredder
621 ... rotation shaft
622.Rotator
623 ... spiral blade
624 ... vertical blade
630 ... crusher arm
631.Removable
640 ... rotary power motor
650 ... up and down motor
660 ... second shredder
700 ... Vacuum Suction Module
710 ... connection line
720 ... vacuum suction line
731, 732 ... bucket
740 ... ball valve module
741 ... ball valve
742 ball valve cylinder
743 ... ball valve handle

Claims (9)

분리막에 의해 분할된 수용공간을 형성하고, 수용공간 내에 구동 및 운전을 위한 컨트롤러 송수신부, 위치 및 정보수집을 위한 센서모듈, 및 전원부를 구비하되, 방수구조를 갖는 상부 프레임 몸체;
상기 상부 프레임 몸체의 하부에 위치하고, 유체 조절용 솔레노이드 밸브 및 외부에서 유입되는 유체라인과 체결되는 유체공급 연결부를 형성한 하부 프레임 몸체;
상기 상부 프레임 몸체와 상기 하부 프레임 몸체 사이에 위치하여 상기 상부 프레임의 승하강 시키는 리프트 모듈;
상기 하부 프레임 몸체의 양측과 체결하여 고정되고, 스크류 바퀴가 회동될 수 있도록 고정 장착되며, 상기 스크류 바퀴를 구동시키는 구동모듈을 구비한 드라이브 모듈;
상기 하부 프레임 몸체의 전방에 장착되어, 퇴적물을 파쇄하는 파쇄기 모듈; 및
상기 드라이브 모듈에 장착된 양측의 스크류 형태의 바퀴 사이에 위치하고, 외부 진공흡입 장치와 연결되어 상기 파쇄기 모듈에 의해 파쇄된 퇴적물을 흡입하는 진공흡입 모듈;을 포함하되,
상기 스크류 바퀴는 내부가 비어 있는 원통 형상에 원통형 외주연으로 스크류가 형성되며, 원통 형상 내측에 도로 상황에 따라 기체, 액체, 및 고체 중 어느 하나를 충진할 수 있는 부속탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
An upper frame body having a waterproof structure, forming a receiving space divided by a separator, and including a controller transceiver for driving and driving, a sensor module for collecting position and information, and a power source in the receiving space;
A lower frame body positioned below the upper frame body and having a fluid supply connection part coupled to a fluid adjusting solenoid valve and a fluid line flowing from the outside;
A lift module positioned between the upper frame body and the lower frame body to raise and lower the upper frame;
A drive module fastened by being fixed to both sides of the lower frame body, and fixedly mounted so that the screw wheel can be rotated, and having a drive module for driving the screw wheel;
A crusher module mounted to the front of the lower frame body to crush deposits; And
It includes; a vacuum suction module located between the screw-shaped wheels of the both sides mounted to the drive module, connected to an external vacuum suction device to suck the sediment crushed by the crusher module;
The screw wheel is formed in a cylindrical shape with a cylindrical outer circumference in the hollow hollow inside, characterized in that the inner cylinder is provided with an auxiliary tank for filling any one of gas, liquid, and solid according to the road situation. Amphibious dredge robot with screw wheels.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 프레임 몸체의 상단은 분리막에 의해 분리되도록 형성되고, 각 분리된 구역에 각각 컨트롤러 송수신부, 센서모듈, 및 배터리부를 수용하고, 구획된 형상에 맞는 상부 덮개부를 구역별로 구비하되, 상기 상부 덮개부는 내측이 방수될 수 있도록 방수처리되는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
An upper end of the upper frame body is formed to be separated by a separator, and each controller receives a controller transceiver, a sensor module, and a battery part in each separated area, and includes an upper cover part corresponding to a partitioned shape for each area, wherein the upper cover The amphibious dredge robot with a screw wheel, characterized in that the inside is waterproofed to be waterproof.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 프레임 몸체는 전면에 상황을 영상으로 입력하는 영상입력부를 구비하고, 상기 영상입력부 양측으로 밝기를 조절하는 조명부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
The upper frame body is provided with an image input unit for inputting the situation as an image on the front, and the amphibious dredge robot, characterized in that it comprises a lighting unit for adjusting the brightness to both sides of the image input unit.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 프레임 몸체의 상단에는 상기 상부 프레임 몸체를 리프팅시키는 리프트 모듈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
An amphibious dredge robot having a screw wheel, characterized in that it comprises a; lift module for lifting the upper frame body on the upper end of the lower frame body.
청구항 1에 있어서,
상기 드라이브 모듈은 양측에 구비된 스크류 바퀴의 사이 벌림각도를 조절하는 벌림각 조절 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크류형 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
The drive module is an amphibious dredge robot with a crew-type wheel, characterized in that further comprising an opening angle adjusting cylinder for adjusting the opening angle between the screw wheels provided on both sides.
청구항 1에 있어서,
상기 파쇄기 모듈은 퇴적물의 파쇄와 파쇄된 퇴적물을 상기 진공흡입 모듈의 진공흡입라인 쪽으로 모아주는 역할을 하도록 원통형 외주연으로 나선형상을 하는 나선형날 및 상기 나선형날 사이에 위치하여 상기 원통형 외주연에 수직하게 형성된 수직날을 포함하는 제1 파쇄기;
상기 제1 파쇄기의 탈부착이 가능하도록 탈부착부를 구비하고, 상기 하부 프레임 몸체와 일정거리 이격시키도록 형성한 파쇄기 암(Arm);
상기 제1 파쇄기를 회전시키는 회전동력용 모터; 및
상기 파쇄기 암을 상하 운동시키는 상하운동용 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
The shredder module is disposed between the spiral blade and the spiral blade spirally formed into a cylindrical outer circumference to serve to collect the crushed and crushed sediment of the sediment toward the vacuum suction line of the vacuum suction module and is perpendicular to the cylindrical outer circumference. A first shredder comprising a vertically formed blade;
A breaker arm provided with a detachable part to detachable the first breaker and spaced apart from the lower frame body by a predetermined distance;
A rotary power motor for rotating the first crusher; And
An amphibious dredge robot having a screw wheel, comprising: a vertical motor for vertically moving the crusher arm.
청구항 6에 있어서,
상기 파쇄기 모듈은 상기 드라이브 모듈의 전방에 위치하되, 드라이브 모듈과 결합된 스크류 바퀴의 고정축과 체결되어 수평으로 형성된 제2 파쇄기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 6,
The crusher module is located in front of the drive module, the second crusher horizontally coupled to the fixed shaft of the screw wheel coupled to the drive module; Amphibious dredging robot with a screw wheel further comprises a .
청구항 1에 있어서,
상기 스크류 바퀴가 고정된 상기 드라이브 모듈의 고정축에 탈부착되는 제2 부속탱크를 더 구비하되, 제2 부속탱크는 볼 베어링에 의해 스크류 바퀴의 회전에 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
Further comprising a second accessory tank detachable to the fixed shaft of the drive module is fixed to the screw wheel, the second accessory tank is provided with a screw wheel, characterized in that the ball bearing is not affected by the rotation of the screw wheel An amphibious dredge robot.
청구항 1에 있어서,
상기 진공흡입 모듈은 상기 외부 진공흡입 장치와 연결되는 연결라인;
길이 중 어느 일측이 상기 연결라인과 연결되어 전방 및 후방의 퇴적물을 흡입하는 진공흡입라인;
상기 진공흡입라인 입구에 탈부착이 가능하여 퇴적물을 수집하는 버켓;
상기 진공흡입라인 내부 끝단에서 진공 흡입 방향을 전환하기 위한 볼 밸브 모듈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크류 바퀴를 구비한 수륙양용 준설로봇.
The method according to claim 1,
The vacuum suction module has a connection line connected to the external vacuum suction device;
Any one side of the length is connected to the connection line vacuum suction line for sucking the front and rear deposits;
A bucket which is detachable at the inlet of the vacuum suction line and collects deposits;
An amphibious dredge robot with a screw wheel, characterized in that it comprises a; ball valve module for switching the vacuum suction direction at the inner end of the vacuum suction line.
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