KR102114302B1 - Dredging robot for small pipe and its driving method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산업관로와 하수도관로에 적용하여 동시에 세정 및 준설이 가능한 소형관로 준설로봇 및 그 운전방법에 관한 것으로, 공기압을 이용하여 동력을 생산하는 공기압 액추에이터 및 진공 흡입압을 이용하여 동력을 생산하는 진공 흡입압 액추에이터를 구비하되, 적어도 하나 이상의 분절모듈로 이루어진 본체부, 상기 본체부의 전방에 장착되어 소형관로내의 고형화된 스케일이나 퇴적되어 있는 이물질을 세정 및 준설하는 청소모듈, 상기 본체부를 소형관로 내에서 이동 및 정지할 수 있도록 운전하는 드라이브 모듈, 외부의 공기 압축기(Compressor)와 연결되어 상기 공기압 액추에이터에 공기를 주입하며 상기 본체부의 각 분절을 연결하는 공기압 공급라인, 및 외부의 진공 흡입차(Vacuum pump car)와 연결되어 상기 진공 흡입압 액추에이터를 작동시키며, 상기 본체부의 각 분절을 연결하는 진공 흡입압 공급라인을 포함한다. The present invention relates to a dredging robot and a driving method for a small pipe that can be cleaned and dredged simultaneously by being applied to industrial and sewer pipes, and produces power by using air pressure actuators and vacuum suction pressure to produce power using air pressure Provided with a vacuum suction pressure actuator, the main body portion consisting of at least one segment module, a cleaning module mounted on the front of the main body portion to clean and dredge solidified scale or accumulated foreign matter in the small pipe, and the main body portion in a small pipe Drive module to drive and stop in the air, connected to an external air compressor (Compressor) to inject air into the pneumatic actuator and connect each segment of the body part, and an external vacuum suction vehicle (Vacuum pump car) to operate the vacuum suction pressure actuator, and includes a vacuum suction pressure supply line connecting each segment of the main body.

Description

소형관로 준설로봇 및 그 운전방법{DREDGING ROBOT FOR SMALL PIPE AND ITS DRIVING METHOD}Small pipeline dredging robot and its driving method {DREDGING ROBOT FOR SMALL PIPE AND ITS DRIVING METHOD}

본 발명은 산업관로와 하수도관로에 적용하여 동시에 세정 및 준설이 가능한 소형관로 준설로봇 및 그 운전방법에 관한 것이다. The present invention relates to a dredging robot and a method for driving a small pipe which can be simultaneously cleaned and dredged by being applied to industrial and sewer pipes.

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. With the socialization and urbanization of mankind, resources began to be gradually concentrated, and the production of raw materials and water consumption while pursuing qualitative and quantitative convenience within human consciousness, consciousness, and state through the development of science and technology and industrial development. The pipeline that accelerates and transports it has a more complicated structure. In addition, the use of pipelines by industrial facilities (plants) and urban planning increased, and thus, the pipelines to be maintained and managed in the long and short term also increased.

관로는 그 사용 목적에 따라 송수·하수관, 송유 및 기타 생산재료 운송관, 가스관, 전기 및 기타 통신케이블 배선관 등을 들 수 있으며, 이중 전기 및 기타 통신케이블 배선관을 제외한 나머지 관로는 장시간 동안 사용함에 따라 노후화 (부식)가 진행되고 고형화된 스케일이나 이물질이 퇴적되어 여러 가지 문제를 야기 시킨다. Depending on the purpose of use, pipelines include water and sewage pipes, oil and other production material transportation pipes, gas pipes, electric and other communication cable wiring pipes, and the rest of the pipes except for electric and other communication cable wiring pipes are used for a long time. Depending on the aging process (corrosion), solidified scale or foreign matter is deposited, causing various problems.

특히 관로 내면에 생성된 퇴적물은 산업관로인 경우 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체 이송력을 감소시키고 퇴적물에서 생성된 2차 오염물이 원 유체를 오염시킴으로써 산업공정 네트워크 기능유지와 생산제품 질을 저하시키며, 에너지 소비를 증가시키는 원인이 된다. In particular, the sediments generated on the inner surface of the pipeline reduce the fluid transport force by interfering with the smooth flow of the fluid in the case of industrial pipelines, and the secondary pollutants generated from the sediment pollute the original fluid, thereby maintaining the functioning of the industrial process network and degrading the quality of products. , Which increases energy consumption.

하수 관로의 경우에는 관로 막힘 현상에 의한 악취 등 유해가스 발생, 유해 동·식물 증식에 의한 공공보건환경 위협, 기후 이슈화 시 도시 홍수 대응력 저하, 관 누수에 의한 싱크홀 (땅꺼짐)발생, 관의 유지보수를 위한 설비비·인건비 등 유지보수비를 증가 시키는 중대한 문제를 발생시킴으로써 관로를 주기적으로 준설 (dredging)해주어야 하지만 현실적으로 주기적인 준설은 어려운 실정이다.In the case of sewage pipelines, harmful gas such as odors caused by blockage of pipelines, threats to public health environment caused by the growth of harmful animals and plants, city city's ability to respond to flooding during climate issues, sinkholes caused by pipe leaks Although it is necessary to dredge the pipeline periodically by creating a serious problem that increases maintenance costs, such as equipment and labor costs for maintenance, periodic dredging is difficult in reality.

현재 개발되어 사용되고 있는 관로 내 퇴적물 준설공법은 직접인력투입방법, 버켓을 이용한 방법 (이하 “스크레이퍼(Scrapers) 방식”), 진공흡입방법 등이 대표적이며, 직접인력투입방법은 작업자가 시공현장으로 직접 들어가 스키드로다 등을 이용하여 직접 슬러지를 제거하는 방법으로, 이는 작업 반경이 좁을 뿐만 아니라 슬러지를 노면 절개 위치까지 운반해야만 하기 때문에 작업 효율이 낮고, 특히 산업공단지역에서의 암거와 같이 유독가스가 있거나 산소가 부족할 수 있는 환경에서는 작업자의 안전에 치명적인 결과를 초래할 수 있는 단점을 가지고 있다. Sediment dredging methods in pipelines that are currently being developed and used are representative of direct manpower input method, bucket-based method (hereinafter “Scrapers” method), vacuum suction method, etc., and direct manpower input method is directly applied to the construction site. This is a method of directly removing sludge using a skid loader, etc., which is not only narrow in working radius, but also has a low working efficiency because the sludge must be transported to the incision at the road surface, especially if there is toxic gas such as culverts in industrial complexes. In an environment in which oxygen is insufficient, it has a drawback that can have a fatal effect on worker safety.

버켓을 이용한 방법은 50 m 거리의 관로 양쪽에 원동기가 부착된 두 대의 윈치(winch)를 위치시키고 윈치와 윈치 사이에 관로를 통과하는 와이어로프를 연결하고 와이어로프 중간에 버켓을 부착한 후 관로 내부로 버켓을 견인시키면서 퇴적물을 제거하는 기계식 방법으로, 이 방법은 50 m 거리를 1회 왕복 후 버켓 용량만큼 준설 할 수 있어 작업 시간이 길고 두 대의 윈치 및 준설 퇴적물을 별도로 보관하는 탱크 등 사용기기가 많고 교통체증 유발과 같은 제 2의 문제와 악취 발생 가능성 등 단점이 있다. The method of using a bucket is to place two winches with a prime mover attached to both sides of a pipe of 50 m distance, connect a wire rope passing through the pipe between the winch and the winch, attach the bucket in the middle of the wire rope, and then inside the pipe. This is a mechanical method that removes sediment while pulling the bucket, and this method can dredge as much as the bucket capacity after one round trip of 50 m distance, so the working time is long, and the equipment used, such as tanks for storing two winches and dredged sediments separately There are a number of disadvantages such as secondary problems such as causing traffic jams and the possibility of odor.

또한, 관로내 퇴적정도가 심할 경우에는 그 효율이 상당히 떨어지는 문제도 있다. 진공흡입방법은 고압 분사식 제트크리너(워터제트(Water Jet)) 장비차량 및 고진공 흡입차량 (Vacuum pump car)을 설치하고 작업하는 방법으로서 관내의 퇴적물이 고압 제트크리너 장비에서 토출되는 고압 수에 의해 자주적으로 추진되는 제트노즐에 의해 제거되어 역으로 밀려 나오는 퇴적물을 진공 흡입차의 흡입호스 (Suction hose)를 통하여 탱크에 진공흡입 됨으로서 각종 퇴적물을 제거하는 방법으로, 이 방법의 최대 단점으로는 고압수를 사용함으로써 관로 내 기존 퇴적물보다 많은 폐기물을 발생시키는 점을 들 수 있다. In addition, when the degree of deposition in the pipeline is severe, there is a problem that its efficiency is significantly reduced. The vacuum suction method is a method of installing and operating a high-pressure jet-type jet cleaner (Water Jet) equipment vehicle and a high-vacuum pump car. It is independent of the high-pressure water discharged from the high-pressure jet cleaner equipment. This method removes various sediments by vacuum suctioning sediments that are removed by the jet nozzle propelled by the nozzle and pushed back into the tank through the suction hose of the vacuum suction vehicle. The point of use is that it generates more waste than existing sediments in the pipeline.

또한, 상기한 공정에서는 반복적인 작업을 통하여 세관을 하기 때문에 세관작업이 번거롭고, 세관시간이 오래 걸리며, 세관 상태가 일정치 않고, 세관장치 직경에 국한되는 작업범위를 가지며, 최소 1회 이상 시공현장으로 작업자가 들어가야 함으로 작업자 안전 확보가 어려운 문제점도 있다.In addition, in the above process, customs work is cumbersome, customs takes a long time, the customs status is not constant, has a working range limited to the diameter of the customs equipment, and has at least one construction site As there is a problem, it is difficult to secure worker safety.

한국등록실용신안공보 제0229404호Korea Registered Utility Model Publication No. 0229404 한국등록특허공보 제0905302호Korean Registered Patent Publication No. 0905302

본 발명은 공기압과 진공압을 동력원으로 활용하는 최적의 액추에이터 구조를 갖는 소형관로 준설로봇 및 그 운전방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a dredging robot and a driving method for a small pipe having an optimal actuator structure utilizing air pressure and vacuum pressure as power sources.

또한, 본 발명은 소형 산업관로 및 하수도 관로 내에 고형화된 스케일이나 퇴적물을 준설하되, 퇴적물의 퇴적형상에 영향을 받지 않으며 공기 및 진공압 동력을 이용하여 준설로봇의 운전 및 청소모듈 구동을 동시에 진행하는 소형관로 준설로봇 및 그 운전방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention dredges a solidified scale or sediment in a small industrial pipeline and a sewer pipeline, and is not affected by the sediment shape, and simultaneously operates the dredging robot and operates the cleaning module by using air and vacuum pressure power. It is for providing a dredging robot and a driving method for the small pipeline.

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.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 소형관로 준설로봇은, 공기압을 이용하여 동력을 생산하는 공기압 액추에이터 및 진공 흡입압을 이용하여 동력을 생산하는 진공 흡입압 액추에이터를 구비하되, 적어도 하나 이상의 분절모듈로 이루어진 본체부; 상기 본체부의 전방에 장착되어 소형관로내의 고형화된 스케일이나 퇴적되어 있는 이물질을 세정 및 준설하는 청소모듈; 및 상기 본체부를 소형관로 내에서 이동 및 정지할 수 있도록 운전하는 드라이브 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The compact pipe dredging robot of the present invention for achieving the above object is provided with an air pressure actuator for producing power using air pressure and a vacuum suction pressure actuator for producing power using vacuum suction pressure, but with at least one segment module. The main body portion; A cleaning module mounted on the front of the main body to clean and dredge solidified scale or accumulated foreign matter in a small pipeline; And a drive module for driving the main body to move and stop in a small conduit.

더욱 구체적으로, 상기 본체부는 외부의 공기 압축기(Compressor)와 연결되어 상기 공기압 액추에이터에 공기를 주입하며 상기 본체부의 각 분절을 연결하는 공기압 공급라인; 및 외부의 진공 흡입차(Vacuum pump car)와 연결되어 상기 진공 흡입압 액추에이터를 작동시키며, 상기 본체부의 각 분절을 연결하는 진공 흡입압 공급라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More specifically, the main body portion is connected to an external air compressor (Compressor) to inject air into the pneumatic actuator, and an air pressure supply line connecting each segment of the main body portion; And it is connected to an external vacuum suction car (Vacuum pump car) to operate the vacuum suction pressure actuator, vacuum suction pressure supply line for connecting each segment of the body portion; characterized in that it further comprises a.

또한, 상기 본체부는 상기 공기압 액추에이터로 유입되는 공기를 배출하는 배출라인 및 배출구를 더 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the body portion is characterized in that it further comprises a discharge line and a discharge port for discharging the air flowing into the pneumatic actuator.

또한, 상기 본체부의 제1 분절모듈 및 제2 분절모듈은 상기 드라이브 모듈의 진행방향과 동일한 방향을 갖는 전진용 공기압 액추에이터가 구비되고, 상기 본체부의 제3 및 제4 분절모듈은 상기 드라이브 모듈의 진행방향의 반대방향을 갖는 후진용 공기압 액추에이터가 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, the first segmentation module and the second segmentation module of the main body are provided with a forward pneumatic actuator having the same direction as that of the drive module, and the third and fourth segmentation modules of the main body part proceed with the drive module. It is characterized in that it is provided with a pneumatic actuator for reversing having the opposite direction of the direction.

또한, 상기 진공 흡입압 액추에이터는 일정한 면적을 갖는 회전 블레이드의 회전력에 의해 동력을 발생시키는 것을 특징으로 한다. In addition, the vacuum suction pressure actuator is characterized in that it generates power by the rotational force of the rotating blade having a constant area.

또한, 상기 청소모듈은 상기 본체부의 정면에 구비된 파쇄부; 및 상기 파쇄부를 구동하는 파쇄 구동 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cleaning module is a crushing portion provided on the front of the main body; And a crushing drive actuator that drives the crushing part.

또한, 상기 파쇄부는 복수개의 파쇄기로 이루어지되, 일측은 전단으로 돌출되는 드릴형상을 갖으며, 타측은 상기 파쇄 엑추에이터와 연결하는 연결축을 구비한 제1단 파쇄기; 상기 제1단 파쇄기의 외주연으로 일정간격 이격되어 일정한 지름으로 톱니형상을 갖는 제2 파쇄기; 상기 제2 파쇄기의 외주연으로 일정간격 이격되어 제2 파쇄기보다 큰 지름의 톱니형상을 갖는 제3 파쇄기; 및 중앙으로 상기 제1단 파쇄기가 관통되어 고정된, 원반 형상으로 상기 원반 상면에 상기 제2 파쇄기 및 제3 파쇄기를 고정축에 의해 고정시킨 제4단 파쇄기;를 포함하되, 상기 제1단 내지 제4단 파쇄기는 높이차가 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the crushing portion is made of a plurality of crushers, one side having a drill shape protruding to the front end, the other side is a first stage crusher having a connecting shaft connecting with the crushing actuator; A second crusher having a sawtooth shape with a constant diameter spaced apart at a predetermined interval by an outer periphery of the first stage crusher; A third shredder spaced apart at a predetermined interval from the outer periphery of the second shredder and having a sawtooth shape with a larger diameter than the second shredder; And a fourth stage crusher fixing the second crushers and the third crushers by means of a fixed shaft to the upper surface of the disc in a disc shape, fixed to the center through the first stage crushers; The fourth stage crusher is characterized by a height difference.

또한, 상기 드라이브 모듈은 상기 본체부의 제1 분절모듈 하단에 장착되고, 소형관로 면에 수직으로 접지할 수 있는 무한궤도부; 상기 제1 분절 하단을 제외한 복수개의 분절모듈 하단에 장착되고, 소형관로의 기울기에 일치하여 운전이 가능한 일정한 기울기를 갖는 바퀴부; 및 상기 본체부의 상단 및 양측단에 장착되고, 신축 구동하는 업소버가 구비된 보조바퀴부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drive module is mounted on the bottom of the first segmentation module of the main body portion, a caterpillar that can be vertically grounded on the surface of a small conduit; A wheel portion mounted on the bottom of a plurality of segment modules except the bottom of the first segment and having a constant slope capable of driving in accordance with the slope of a small pipeline; And it is mounted on the upper and both ends of the main body portion, the auxiliary wheel portion is provided with an absorber for driving the expansion and contraction; characterized in that it comprises a.

또한, 상기 바퀴부는 상기 진공 흡입압 액추에이터와 연결되어 진공 흡입압 액추에이터와 반대방향으로 회전하도록 방향을 전환하는 방향전환기어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wheel portion is characterized in that it further comprises a direction change gear connected to the vacuum suction pressure actuator to change the direction to rotate in the opposite direction to the vacuum suction pressure actuator.

상기 과제를 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 소형관로 준설로봇 운전방법은 소형관로내에 준설로봇을 투입하는 단계; 공기압 액추에이터에 공기압을 주입하여 제1 추진력을 발생시키는 단계; 진공 흡입압 액추에이터에 흡입압을 주입하여 제2 추진력을 발생시키는 단계; 상기 제1 추진력에 의해 파쇄부 동작 및 제2 추진력에 의해 파쇄된 스케일 또는 퇴적물을 외부로 회수하는 단계; 및 상기 스케일 또는 퇴적물 회수 완료 후 준설로봇을 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another method of driving a dredging robot for a small pipe of the present invention for achieving the above object is to input a dredging robot into the small pipe; Injecting air pressure into the pneumatic actuator to generate a first thrust force; Injecting suction pressure into the vacuum suction pressure actuator to generate a second thrust force; A step of recovering the scale or sediment crushed by the second thrust and the crushing part operation by the first thrust; And recovering the dredge robot after the completion of the scale or sediment recovery.

구체적으로, 상기 준설로봇의 회수방법은 후진용 공기압 액추에이터에 공기압을 주입하고, 전진용 공기압 액추에이터 및 진공 흡입압 액추에이터의 구동을 중단하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the method of recovering the dredging robot is characterized in that air pressure is injected into the pneumatic actuator for reversing, and the driving of the pneumatic actuator for forward movement and the vacuum suction pressure actuator is stopped.

이상에서 설명한 바와 같이, As explained above,

본 발명은 공기압과 진공압을 활용한 최적의 액추에이터 구조를 통해 청소모듈과 드라이브 모듈을 동시에 구현함으로써 에너지를 절감하고 이에 따라 소요비용을 절감하는 효과가 있다. The present invention has an effect of saving energy and thus reducing required cost by simultaneously implementing a cleaning module and a drive module through an optimal actuator structure utilizing air pressure and vacuum pressure.

또한, 본 발명은 지정된 직경을 갖는 소형관로를 준설함에 있어 준설공정을 단순화하고, 작업시간을 단축하고, 준설로봇의 유지보수가 편리하며 작업자가 직접 소형관로 내로 투입되지 않음으로써 작업자의 안전성을 확보하는 효과가 있다. In addition, the present invention simplifies the dredging process in dredging a small pipe having a specified diameter, shortens the working time, and convenient maintenance of the dredging robot, and ensures the safety of workers by not putting the worker directly into the small pipe. It has the effect.

또한, 본 발명은 고압수를 이용하지 않고 공기압을 이용함으로써 기존 퇴적물보다 많은 폐기물을 발생시키지 않는다는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of not generating more waste than existing sediments by using air pressure without using high pressure water.

또한, 본 발명은 공기압 뿐 아니라 진공압을 2차적 동력원으로 사용함으로써, 종래의 전기방식과 유압방식에 비해 공기압 방식의 낮은 출력을 보완할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect capable of compensating for the low output of the pneumatic method compared to the conventional electric method and the hydraulic method by using vacuum pressure as a secondary power source as well as air pressure.

또한, 본 발명은 공기압을 이용함으로써 퇴적물내에서 밀실효과에 의해 갇혀있는 가스나 퇴적물 파쇄시 유출되거나, 2차 반응 물질로 생성되어 소형관로 내에 존재할 수 있는 각종 악취, 및 가스를 공기로 희석 배출함으로써 안정성을 높이는 효과가 있다. In addition, the present invention is by diluting and discharging various odors and gases that may be present in a small-sized pipeline that is leaked when a trapped gas or a sediment is crushed by a closed chamber effect in the sediment by using air pressure, and is generated as a secondary reaction material, by diluting and discharging the gas. It has the effect of increasing stability.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 본체부 측단면도(A) 및 전단면도(B)이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 공기압 액추에이터의 공기 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 진공 흡입압 액추에이터의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 청소모듈을 나타낸 정면도(A), 배면도(B), 측면도(C), 및 측단면도(D)이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 드라이브 모듈 중 무한궤도를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 드라이브 모듈 중 무한궤도를 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 드라이브 모듈 중 보조바퀴부를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시에에 따른 소형관로 준설로봇 운전방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇의 활용모습을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a small pipeline dredge robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a side sectional view (A) and a front sectional view (B) of the main body of the dredging robot according to the embodiment of the present invention.
3 is a view showing the air flow of the pneumatic actuator of the dredging robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the flow of the vacuum suction pressure actuator of the dredging robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view (A), a rear view (B), a side view (C), and a side cross-sectional view (D) showing the cleaning module of the dredging robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a side view showing a caterpillar drive module of the dredging robot according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing a caterpillar drive module of a dredging robot according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the auxiliary wheel portion of the drive module of the dredging robot according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method for driving a small-sized dredge robot according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing the utilization of the small-sized dredge robot according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to 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, and terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator And definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇을 나타낸 도면으로, 본 발명의 소형관로 준설로봇은 본체부(100), 청소모듈(200), 및 드라이브 모듈(300)을 포함한다. 1 to 8 is a view showing a small pipe dredging robot according to an embodiment of the present invention, the small pipe dredging robot of the present invention includes a main body 100, a cleaning module 200, and a drive module 300 do.

본체부(100)는 공기압을 이용하여 동력을 생산하는 공기압 액추에이터(110) 및 진공 흡입압을 이용하여 동력을 생산하는 진공 흡입압 액추에이터(120)를 구비하고, 적어도 하나 이상의 분절모듈로 이루어진다.The main body 100 includes an air pressure actuator 110 for generating power using air pressure and a vacuum suction pressure actuator 120 for generating power using vacuum suction pressure, and is composed of at least one segment module.

여기서, 본체부(100)는 공기압 액추에이터(110) 및 진공 흡입압 액추에이터(120)를 연계하여 동력을 발생하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the main body 100 generates power by linking the pneumatic actuator 110 and the vacuum suction pressure actuator 120.

또한, 본체부(100)는 하나의 모듈로 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 본체부(100)가 제1 분절모듈(100a) 내지 제4 분절모듈(100d)로 형성되는 4개의 분절모듈로 형태로 설명하도록 한다. In addition, the main body 100 may be formed of a single module, but in the embodiment of the present invention, the main body 100 is formed of four segments formed from the first segmentation module 100a to the fourth segmentation module 100d. Let's explain in modular form.

또한, 본체부(100) 전면부에서의 형상은 도 2에 도시한 바와 같이 공기의 저항성을 줄이기 위해 별형을 보여주고 있으나 원형 또는 다각형의 형상을 고려할 수 있다. In addition, the shape of the front portion of the main body 100 shows a star shape to reduce the resistance of air, as shown in FIG. 2, but a circular or polygonal shape may be considered.

또한, 본체부(100)는 외부의 공기 압축기(Compressor)와 연결되어 공기압 액추에이터(110)에 공기를 주입하며 본체부(100)의 각 분절모듈을 연결하는 공기압 공급라인(130) 및 외부의 진공 흡입차(Vacuum pump car)와 연결되어 진공 흡입압 액추에이터(120)를 작동시키며, 본체부(100)의 각 분절모듈을 연결하는 진공 흡입압 공급라인(140)을 더 포함한다. In addition, the main body portion 100 is connected to an external air compressor (Compressor) to inject air into the pneumatic actuator 110 and connects each segment module of the main body portion 100 to an air pressure supply line 130 and external vacuum It is connected to a suction pump (Vacuum pump car) to operate the vacuum suction pressure actuator 120, and further includes a vacuum suction pressure supply line 140 connecting each segment module of the main body 100.

이때, 본체부는 공기압 공급라인(130) 및 진공 흡입압 공급라인(140)을 각각 연결하기 위해 조인트를 구비할 수 있다.At this time, the body portion may be provided with a joint to connect the air pressure supply line 130 and the vacuum suction pressure supply line 140, respectively.

또한, 본체부(100)는 도 3에 도시한 바와 같이, 본체부 내부로 유입되는 공기의 흐름에 따라 공기압 액추에이터(110)로 유입되는 공기를 배출하는 배출라인(113) 및 공기배출부(150)를 더 형성한다. In addition, the main body 100, as shown in Figure 3, the discharge line 113 and the air discharge unit 150 for discharging the air flowing into the pneumatic actuator 110 according to the flow of air flowing into the body portion ).

여기서, 공기 배출구(150)는 제1 분절모듈(100a) 및 제2 분절모듈(100b)의 후면과 제3 분절모듈(100c) 및 제4 분절모듈(100d)의 전면에 일정한 각도와 간격으로 형성되었으며, 준설로봇의 이동 및 고형화된 스케일을 제거하는 역할을 한다. Here, the air outlet 150 is formed at regular angles and intervals on the rear surface of the first segmentation module 100a and the second segmentation module 100b and the front surface of the third segmentation module 100c and the fourth segmentation module 100d. And removes the dredged robot's movement and solidified scale.

공기압 액추에이터(110)는 위치에 따라 전진용 공기압 액추에이터(110a) 및 후진용 공기압 액추에이터(110b)로 구분하는데, 전단에 위치하는 제1 분절모듈(100a) 및 제2 분절모듈(100b)은 드라이브 모듈(300)의 진행방향과 동일한 방향을 갖는 전진용 공기압 액추에이터(110a)가 구비되고, 후단에 위치하는 제3 분절모듈(100c) 및 제4 분절모듈(100d)은 드라이브 모듈(300)의 진행방향의 반대방향을 갖는 후진용 공기압 액추에이터(110b)가 구비된다. The pneumatic actuator 110 is divided into a pneumatic actuator 110a for advancing and a pneumatic actuator 110b for reversing according to the position, wherein the first segmentation module 100a and the second segmentation module 100b located at the front end are drive modules. The pneumatic actuator 110a for advancing having the same direction as the traveling direction of 300 is provided, and the third segmentation module 100c and the fourth segmentation module 100d located at the rear end are in the traveling direction of the drive module 300 It is provided with a pneumatic actuator (110b) for reversing having the opposite direction of.

진공 흡입압 액추에이터(120)의 작동원리는 도 4와 같이, 흡입되는 공기의 흐름이 정면에서 후면으로 형성되었을 때 흡입되는 공기압이 일정한 면적을 가지는 회전 블레이드(121)에 충돌하면서 공기의 흐름 방향과 같게 회전운동하고, 이 회전운동은 회전운동의 방향을 바꿔주는 평기어(122)를 통한 후 최종 바퀴에 전달되면서 구동하는 원리이다. The operating principle of the vacuum suction pressure actuator 120 is as shown in FIG. 4, when the flow of the intake air is formed from the front to the rear, the intake air pressure collides with the rotating blade 121 having a certain area, and the air flow direction and The rotational motion is the same, and this rotational motion is a principle of driving while being transmitted to the final wheel after the spur gear 122 that changes the direction of the rotational motion.

또한, 진공 흡입압 공급라인(140)은 소형관로 내의 파쇄된 퇴적물을 외부로 운송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vacuum suction pressure supply line 140 is characterized by transporting the crushed sediment in the small pipe to the outside.

본체부(100)는 일반적으로 내부식성, 강도, 무게를 고려하여 알루미늄, 마그네슘, 스테인 스틸, 강화 플라스틱, 유리섬유 강화플라스틱, 탄소섬유 강화플라스틱, 케블라(방향족 나일론 섬유) 등으로 제작 가능하나 이에 한정하지는 아니한다. The main body 100 is generally made of aluminum, magnesium, stainless steel, reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, carbon fiber reinforced plastic, Kevlar (aromatic nylon fiber), etc. in consideration of corrosion resistance, strength, and weight, but is limited to this. It does not.

또한, 본체부(100)의 전면부는 일정한 기울기를 가지게 하여 유체와 저항성을 최소화하고, 후면부는 수직으로 하여 유체와 저항성을 크게 함으로써 로봇의 전진에 보조 동력원으로 활용할 수 있도록 한다. In addition, the front portion of the main body 100 has a certain inclination to minimize fluid and resistance, and the rear portion is vertical to increase fluid and resistance, so that it can be used as an auxiliary power source for advancing the robot.

청소모듈(200)은 본체부(100)의 전방에 장착되어 소형관로 내의 고형화된 스케일이나 퇴적되어 있는 이물질을 세정 및 준설한다. The cleaning module 200 is mounted in front of the main body 100 to clean and dredge solidified scale or accumulated foreign matter in the small pipeline.

청소모듈(200)은 본체부(100)의 정면에 구비된 파쇄부(210) 및 본체부(100)의 제1 분절모듈(100a) 내측에 위치하여 본체부(100)로 인입되는 공기압에 의해 동력이 발생되어 파쇄부(210)를 구동되는 파쇄 구동 액추에이터(220)를 포함한다. The cleaning module 200 is located inside the first segmentation module 100a of the crushing part 210 and the body part 100 provided on the front of the body part 100 by air pressure introduced into the body part 100. And a crushing drive actuator 220 that generates power and drives the crushing unit 210.

여기서, 파쇄부(210)는 제1단 파쇄기(211), 제2단 파쇄기(212), 제3단 파쇄기(213), 및 제4단 파쇄기(214)로 이루어진다. Here, the crushing unit 210 is composed of a first stage shredder 211, a second stage shredder 212, a third stage shredder 213, and a fourth stage shredder 214.

제1단 파쇄기(211)는 일측이 전단으로 돌출되는 드릴 형상을 갖으며, 타측은 파쇄 구동 액추에이터(220)와 연결하는 연결축(211a)으로 형성한다. The first stage shredder 211 has a drill shape in which one side protrudes to the front end, and the other side is formed of a connecting shaft 211a connecting with the crushing drive actuator 220.

제2단 파쇄기(212)는 제1단 파쇄기(211)의 외주연으로 일정간격 이격되어 일정한 지름을 가지며, 톱니형상이다. The second-stage shredder 212 is spaced apart at regular intervals by the outer periphery of the first-stage shredder 211 and has a certain diameter, and is serrated.

제3단 파쇄기(213)는 제2 파쇄기(212)의 외주연으로 일정 간격 이격되어 제2 파쇄기(212)보다 큰 지름의 톱니형상을 갖는다. The third stage shredder 213 is spaced apart at a predetermined interval by the outer periphery of the second shredder 212 and has a sawtooth shape with a larger diameter than the second shredder 212.

제4단 파쇄기(214)는 중앙에 제1단 파쇄기(211)가 관통된 원반형상으로, 원반의 상면에 제2 파쇄기(212) 및 제3 파쇄기(213)가 고정축(215)에 의해 고정된다. The fourth stage shredder 214 is a disc shape having a first stage shredder 211 through the center, and the second shredder 212 and the third shredder 213 are fixed to the upper surface of the disc by a fixed shaft 215. do.

이때, 제4단 파쇄기(214)는 제1단 파쇄기(211)와 고정되어 제1단 파쇄기(211)가 파쇄 구동 액추에이터(220)에 의해 회전하면서 동시에 회전하는 것이 바람직하다. At this time, the fourth-stage shredder 214 is fixed to the first-stage shredder 211, it is preferable that the first-stage shredder 211 rotates at the same time while rotating by the shred drive actuator 220.

또한, 제4단 파쇄기(214)의 외곽 상단에 무게중심을 잡기위해 무게중심추(216)를 구비할 수 있다. In addition, a weight center weight 216 may be provided to hold the center of gravity on the outer top of the fourth stage shredder 214.

여기서, 청소모듈(200)의 구동원리는 도 4에 도시한 바와 같이, 외부에서 들어오는 공기압을 직경이 작아지는 전달관(112)을 통과하도록하여 공급되는 공기압의 속도를 증가시킨 후 감속기나 가속기(미도시)가 구비된 파쇄기 액추에이터(220)에 충돌시켜 회전력을 얻는다. 파쇄기 액추에이터(220)를 통과한 공기는 공기배출구(150)로 배출되어 제 2의 공기압 파쇄기 역할을 수행한다.  Here, as shown in Figure 4, the driving principle of the cleaning module 200 is to increase the speed of the supplied air pressure by passing the air pressure coming in from the outside through the transmission pipe 112 having a smaller diameter. (Not shown) to collide with the crusher actuator 220 is provided to obtain the rotational force. The air that has passed through the crusher actuator 220 is discharged to the air outlet 150 to serve as a second air pressure crusher.

드라이브 모듈(300)은 본체부(100)를 소형관로 내에서 이동 및 정지할 수 있도록 운전하는 구성으로, 소형관로 내에서 준설로봇이 전진, 후진, 직선주행, 곡선주행, 및 정지할 수 있도록 무한궤도부(310), 바퀴부(320), 및 보조바퀴부(330)를 포함한다. The drive module 300 is configured to drive the main body 100 to move and stop in a small conduit, and is infinite so that the dredge robot can move forward, backward, straight, curved, and stop in the small conduit. It includes a track part 310, a wheel part 320, and an auxiliary wheel part 330.

무한궤도부(310)는 본체부(100)의 제1 분절모듈(100a) 하단에 장착되고, 소형관로 면에 수직으로 접지할 수 있는 것으로, 더욱 상세하게는 도6 및 도7에 도시한 바와 같이, 무한궤도(310)는 소형관로 면과 수직으로 접촉하는 무한궤도(311), 무한궤도(311) 형상을 유지시키는 스프러켓(312), 무한궤도(311)의 장력을 조절하는 장력 조절장치(313), 무한궤도(311)의 이탈을 방지하는 롤러(314), 무한궤도(311)를 지지하고 무한궤도(311)의 이탈을 방지하는 휠(315), 무한궤도(311)와 본체부(100)의 제1 분절모듈과 연결하는 연결부(316), 소형관로 내 굴곡에 따른 충격완화 및 무한궤도(311)의 각도를 조절하는 스프링(317), 및 무한궤도(311) 내로 침투되는 이물질을 막고 내측 구성을 보호하는 커버(318)로 구성한다.The caterpillar 310 is mounted on the lower end of the first segmentation module 100a of the main body 100 and can be vertically grounded on the surface of a small conduit. More specifically, as shown in FIGS. 6 and 7 Likewise, the caterpillar 310 is a tension control device that adjusts the tension of the caterpillar 311, the sprocket 312 that maintains the caterpillar 311 shape, and the caterpillar 311 that vertically contact the surface of the small pipeline. (313), the roller 314 to prevent departure of the caterpillar 311, the wheel 315 to support the caterpillar 311 and prevent the caterpillar 311 from falling, the caterpillar 311 and the body part A connecting portion 316 that connects with the first segmentation module of 100, a spring 317 that adjusts the angle of the impact relief and the caterpillar 311 due to the bending in the small pipe, and a foreign material that penetrates into the caterpillar 311 It is composed of a cover 318 to prevent and protect the inner configuration.

바퀴부(320)는 제1 분절모듈(100a)을 제외한 제2 분절모듈(100b), 제3 분절모듈(100c), 및 제4 분절모듈(100d)하단에 위치하며 진공 흡입압 액추에이터(120)와 연결되어 진공 흡입압 액추에이터(120)와 반대방향으로 회전하도록 하는 방향전환기어(미도시)를 구비하여 소형관로 면의 기울기와 수평으로 접촉가능한 구조를 갖는다. The wheel part 320 is located under the second segmentation module 100b, the third segmentation module 100c, and the fourth segmentation module 100d except for the first segmentation module 100a, and the vacuum suction pressure actuator 120 It is connected to the vacuum suction pressure actuator 120 and has a structure capable of horizontally contacting the inclination of the surface of the small conduit by providing a direction change gear (not shown) to rotate in the opposite direction.

보조바퀴부(330)는 본체부(100)의 상단 및 양측단에 장착되고, 신축 구동하는 업소버(absorber, 334)가 구비된 구성으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 소형관로 면과 접촉하는 바퀴(331)가 탄성능이 있는 업소버(335)를 통해 최대 30°의 각으로 신축운동을 하며, 이격된 바퀴(331)를 연결하여 고정시켜주는 바퀴 연결부(332), 및 바퀴 연결부(332)와 본체부(100) 사이에 연결되고 소형관로의 직경변화에 대응할 수 있는 메인축(334)을 포함한다. 이때, 메인축(334)은 본체부(100)에 고정된다.Auxiliary wheel portion 330 is mounted on the top and both sides of the main body portion 100, the configuration is provided with an absorber (absorber, 334) to drive the expansion and contraction, as shown in Figure 8, in contact with the small pipe surface The wheel 331 is a telescopic movement at an angle of up to 30 ° through an elastic absorber 335, and the wheel connection portion 332 and the wheel connection portion 332 that connect and fix the spaced wheels 331 are fixed. And a main shaft 334 connected between the main body 100 and capable of responding to a change in diameter of a small pipe. At this time, the main shaft 334 is fixed to the main body 100.

또한, 보조바퀴부(330)는 준설로봇의 들림현상을 방지하고, 직관, 및 곡관내에서 직선 운동을 유도하는 역할을 한다. In addition, the auxiliary wheel portion 330 serves to prevent the lifting phenomenon of the dredge robot, and to induce linear motion in the straight tube and the curved tube.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 소형관로 준설로봇 운전방법을 나타낸 흐름도로써, 상기와 같은 구성을 포함하여 형성되는 소형관로 준설로봇의 운전방법은 다음과 같다. 9 and 10 are flow charts showing a method for operating a small-sized pipe dredging robot according to an embodiment of the present invention, and the driving method of the small-sized pipe dredging robot formed by including the above configuration is as follows.

먼저, 소형관로(1) 내에 준설로봇(1000)을 투입한다(S100). 이때, 소형관로는 배관규격 300 내지 500A, 외경 318.5 내지 508mm 범위인 것이 바람직하다. First, the dredging robot 1000 is put into the small pipeline 1 (S100). At this time, the small pipe is preferably in the range of piping standards 300 to 500A, outer diameter 318.5 to 508mm.

또한, 소형관로(1) 내의 온도는 1 내지 50℃ 범위에서 수행하는 것이 바람직하고, 준설로봇을 소형관로 내에 투입하기 위해 도르레와 같은 투입장비를 이용할 수 있다. In addition, the temperature in the small conduit 1 is preferably performed in the range of 1 to 50 ° C, and an injecting device such as a pulley can be used to inject the dredge robot into the small conduit.

이어, 공기압 액추에이터(110)에 공기압을 주입하여 제1 동력원을 발생시킨다(S200). 이때, 제1 동력원은 외부의 공기압축기(10)와 연결된 공기압 공급라인(130)을 통해 전달 받는다.Subsequently, air pressure is injected into the pneumatic actuator 110 to generate a first power source (S200). At this time, the first power source is received through the air pressure supply line 130 connected to the external air compressor (10).

이어, 진공 흡입압 액추에이터(120)에 흡입압을 발생시켜 제2 동력원을 발생시킨다(S300). 이대, 제2 동력원은 외부의 진공 흡입차(20)와 연결된 진공 흡입압 공급라인(140)을 통해 발생된다. Subsequently, a suction power is generated in the vacuum suction pressure actuator 120 to generate a second power source (S300). Here, the second power source is generated through the vacuum suction pressure supply line 140 connected to the external vacuum suction vehicle 20.

이어, 제1 동력원에 의해 준설로봇(1000)의 파쇄부(200)를 동작시키고, 제2 동력원에 의해 파쇄된 스케일 또는 퇴적물(S)을 외부로 회수한다(S400). Subsequently, the crushing unit 200 of the dredge robot 1000 is operated by the first power source, and the scale or sediment S crushed by the second power source is recovered to the outside (S400).

즉, 주입되는 공기압에 의해 파쇄부(200)를 구동시켜 스케일 또는 퇴적물(S)을 파쇄시키거나, 파쇄부(200)를 구동시키고 배출되는 공기압에 의해 스케일 또는퇴적물(S)이 박리되며, 제2 동력원으로 파쇄된 스케일 또는 퇴적물(S)을 흡입 제거하면서 준설로봇(1000)이 전진한다. That is, the scale or sediment (S) is crushed by driving the crushing unit 200 by the injected air pressure, or the scale or the sediment (S) is peeled off by driving the crushing unit 200 and discharged air pressure. 2 The dredging robot 1000 moves forward while suction-removing the scale or sediment S that is shredded as a power source.

여기서, 파쇄기(200)의 회전속도는 약 100 내지 500 rpm에서 수행하는 것이 바람직하나 이에 국한하지 아니하며, 준설로봇(1000)의 이동속도는 1 내지 5m/min을 기본으로 하되 소형관로(1)의 스케일 또는 퇴적물(S)의 상황에 따라 조절할 수 있다. Here, the rotational speed of the crusher 200 is preferably performed at about 100 to 500 rpm, but is not limited thereto, and the moving speed of the dredge robot 1000 is based on 1 to 5 m / min, but the small pipeline 1 It can be adjusted according to the situation of the scale or sediment (S).

마지막으로, 스케일 또는 퇴적물(S)의 회수 완료 후, 준설로봇(1000)을 외부로 회수하여 작업을 종료한다(S500). Finally, after completion of the recovery of the scale or sediment S, the dredging robot 1000 is recovered to the outside to end the operation (S500).

이때, 준설로봇(1000)의 회수방법은 후진용 공기압 액추에이터에 공기압을 주입하고, 전진용 공기압 액추에이터 및 진공 흡입압 액추에이터의 구동을 중지하고, 공기압 공급라인 및 진공 흡입라인을 통해 자주식으로 후진하여 제자리로 돌아오게 된다. At this time, the recovery method of the dredge robot 1000 injects air pressure into the pneumatic actuator for reversing, stops the driving of the pneumatic actuator and the vacuum suction pressure actuator for forward movement, and retracts itself through the air pressure supply line and the vacuum suction line to return to its original position. Will return to.

따라서, 본 발명은 공기압과 진공압을 활용한 최적의 액추에이터 구조를 통해 청소모듈과 드라이브 모듈을 동시에 구현함으로써 에너지를 절감하고 이에 따라 소요비용을 절감하는 효과가 있다. Therefore, the present invention has an effect of saving energy and thus reducing required cost by simultaneously implementing a cleaning module and a drive module through an optimal actuator structure utilizing air pressure and vacuum pressure.

또한, 본 발명은 지정된 직경을 갖는 소형관로를 준설함에 있어 준설공정을 단순화하고, 작업시간을 단축하고, 준설로봇의 유지보수가 편리하며 작업자가 직접 관로 내로 투입되지 않음으로써 작업자의 안전성을 확보하는 효과가 있다. In addition, the present invention simplifies the dredging process in dredging a small pipe having a specified diameter, shortens the working time, is convenient for maintenance of the dredging robot, and ensures the safety of the worker by not putting the worker directly into the pipe. It works.

또한, 본 발명은 고압수를 이용하지 않고 공기압을 이용함으로써 기존 퇴적물보다 많은 폐기물을 발생시키지 않는다는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of not generating more waste than existing sediments by using air pressure without using high pressure water.

또한, 본 발명은 공기압 뿐 아니라 진공압을 2차적 동력원으로 사용함으로써, 종래의 전기방식과 유압방식에 비해 공기압 방식의 낮은 출력을 보완할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect capable of compensating for the low output of the pneumatic method compared to the conventional electric method and the hydraulic method by using vacuum pressure as a secondary power source as well as air pressure.

또한, 본 발명은 공기압을 이용함으로써 퇴적물내에서 밀실효과에 의해 갇혀있는 가스나 퇴적물 파쇄시 유출되거나, 2차 반응 물질로 생성되어 관로 내에 존재할 수 있는 각종 악취, 및 가스를 공기로 희석 배출함으로써 안정성을 높이는 효과가 있다. In addition, the present invention is stable by diluting and discharging various odors and gases that may be present in a pipeline generated by secondary reactants or leaked when a trapped gas or sediment is crushed by a closed chamber effect in the sediment by using air pressure. It has the effect of increasing.

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 the embodiments according to the present invention have been described above, they are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of the embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

100...본체부
100a...제1 분절모듈
100b...제2 분절모듈
100c...제3 분절모듈
100d...제4 분절모듈
110...공기압 액추에이터
110a... 전진용 공기압 액추에이터
110b... 후진용 공기압 액추에이터
111...공기관
112...전달관
113...배출라인
120...진공 흡입압 액추에이터
121...회전 블레이드
122...평기어
130...공기압 공급라인
140...진공 흡입압 공급라인
150...공기배출구
200...청소모듈
210...파쇄부
211...제1단 파쇄기
211a...연결축
212...제2단 파쇄기
213...제3단 파쇄기
214...제4단 파쇄기
215...고정축
216...무게중심추
217...베어링
220...파쇄 구동 액추에이터
300...드라이브 모듈
310...무한궤도부
311...무한궤도
312...스프러켓
313...장력 조절장치
314...롤러
315...휠
316...연결부
317...스프링
318...커버
320...바퀴부
330...보조바퀴부
331...바퀴
332...바퀴 연결부
333...메인축
334... 업소버
100 ... body
100a ... 1st segment module
100b ... second segmentation module
100c ... 3rd segment module
100d ... 4th segment module
110 ... pneumatic actuator
110a ... pneumatic actuator for forward movement
110b ... pneumatic actuator for reversing
111 ... Public institutions
112 ...
113 ... discharge line
120 ... vacuum suction pressure actuator
121 ... rotating blade
122 ... Spur Gears
130 ... air pressure supply line
140 ... vacuum suction pressure supply line
150 ... air outlet
200 ... cleaning module
210 ...
211 ... 1st stage shredder
211a ... connecting shaft
212 ... 2nd stage shredder
213 ... 3rd stage shredder
214 ... 4th stage shredder
215 ... Fixed axis
216 ... Weight center
217 ... Bearing
220 ... shred drive actuator
300 ... drive module
310 ... Infinite Orbit
311 ... Infinite Orbit
312 ... sprocket
313 ... tension adjuster
314 ... roller
315 ... wheel
316 ... connection
317 ... Spring
318 ... cover
320 ... wheel
330 ... auxiliary wheel
331 ... wheel
332 ... wheel connection
333 ... main axis
334 ... Absorber

Claims (11)

공기압을 이용하여 동력을 생산하는 공기압 액추에이터 및 진공 흡입압을 이용하여 동력을 생산하는 진공 흡입압 액추에이터를 구비하되, 적어도 하나 이상의 분절모듈로 이루어진 본체부;
상기 본체부의 전방에 장착되어 관로 내의 고형화된 스케일이나 퇴적되어 있는 이물질을 세정 및 준설하는 청소모듈; 및
상기 본체부를 관로 내에서 이동 및 정지할 수 있도록 운전하는 드라이브 모듈;을 포함하되,
상기 본체부의 제1 분절모듈 및 제2 분절모듈은 상기 드라이브 모듈의 진행방향과 동일한 방향을 갖는 전진용 공기압 액추에이터가 구비되고,
상기 본체부의 제3 및 제4 분절모듈은 상기 드라이브 모듈의 진행방향의 반대방향을 갖는 후진용 공기압 액추에이터가 구비되는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
It is provided with a pneumatic actuator for producing power using air pressure and a vacuum suction pressure actuator for producing power using vacuum suction pressure, the body portion consisting of at least one segment module;
A cleaning module mounted on the front of the main body to clean and dredge solidified scale or accumulated foreign matter in the pipeline; And
Includes; a drive module for driving the main body to move and stop in the pipeline;
The first segment module and the second segment module of the main body are provided with a pneumatic actuator for advancing, which has the same direction as the driving module.
The third and fourth segment modules of the main body part are equipped with a pneumatic actuator for reversing having a direction opposite to the traveling direction of the drive module.
청구항 1에 있어서,
상기 본체부는 외부의 공기 압축기(Compressor)와 연결되어 상기 공기압 액추에이터에 공기를 주입하며 상기 본체부의 각 분절을 연결하는 공기압 공급라인; 및
외부의 진공 흡입차(Vacuum pump car)와 연결되어 상기 진공 흡입압 액추에이터를 작동시키며, 상기 본체부의 각 분절을 연결하는 진공 흡입압 공급라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 1,
An air pressure supply line connected to an external air compressor to inject air into the pneumatic actuator and connecting each segment of the body; And
It is connected to an external vacuum suction car (Vacuum pump car) to operate the vacuum suction pressure actuator, a vacuum suction pressure supply line for connecting each segment of the main body; small pipe dredge robot further comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 본체부는 상기 공기압 액추에이터로 유입되는 공기를 배출하는 배출라인 및 배출구를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 1,
The main body portion is a small pipe dredging robot characterized in that it further comprises a discharge line and a discharge port for discharging air flowing into the pneumatic actuator.
삭제delete 청구항 1항에 있어서,
상기 진공 흡입압 액추에이터는 일정한 면적을 갖는 회전 블레이드의 회전력에 의해 동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 1,
The vacuum suction pressure actuator is a small pipe dredging robot characterized in that it generates power by the rotational force of a rotating blade having a certain area.
청구항 1에 있어서,
상기 청소모듈은 상기 본체부의 정면에 구비된 파쇄부; 및
상기 파쇄부를 구동하는 파쇄 구동 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 1,
The cleaning module includes a crushing part provided in front of the main body part; And
And a crushing drive actuator for driving the crushing part.
청구항 6에 있어서,
상기 파쇄부는 복수개의 파쇄기로 이루어지되,
일측은 전단으로 돌출되는 드릴형상을 갖으며, 타측은 상기 파쇄 구동 엑추에이터와 연결하는 연결축을 구비한 제1단 파쇄기;
상기 제1단 파쇄기의 외주연으로 일정간격 이격되어 일정한 지름으로 톱니형상을 갖는 제2 파쇄기;
상기 제2 파쇄기의 외주연으로 일정간격 이격되어 제2 파쇄기보다 큰 지름의 톱니형상을 갖는 제3 파쇄기; 및
중앙으로 상기 제1단 파쇄기가 관통되어 고정된, 원반 형상으로 상기 원반 상면에 상기 제2 파쇄기 및 제3 파쇄기를 고정축에 의해 고정시킨 제4단 파쇄기;를 포함하되,
상기 제1단 내지 제4단 파쇄기는 높이차가 있는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 6,
The crushing unit is composed of a plurality of crushers,
One side has a drill shape protruding to the front end, the other side is a first stage crusher having a connecting shaft connected to the crushing actuator;
A second crusher having a sawtooth shape with a constant diameter spaced apart at a predetermined interval by an outer periphery of the first stage crusher;
A third shredder spaced apart at a predetermined interval from the outer periphery of the second shredder and having a sawtooth shape with a larger diameter than the second shredder; And
Included in the center of the first stage shredder is fixed through, a fourth disc shredder fixing the second and third shredder by a fixed shaft on the upper surface of the disc;
The first to fourth stage crusher is a small pipe dredge robot, characterized in that there is a height difference.
청구항 1에 있어서,
상기 드라이브 모듈은 상기 본체부의 제1 분절모듈 하단에 장착되고, 소형관로 면에 수직으로 접지할 수 있는 무한궤도부;
상기 제1 분절 하단을 제외한 복수개의 분절모듈 하단에 장착되고, 소형관로의 기울기에 일치하여 운전이 가능한 일정한 기울기를 갖는 바퀴부; 및
상기 본체부의 상단 및 양측단에 장착되고, 신축 구동하는 업소버가 구비된 보조바퀴부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 1,
The drive module is mounted on the bottom of the first segment module of the main body portion, a caterpillar that can be vertically grounded on the surface of a small conduit;
A wheel part mounted on the bottom of a plurality of segment modules excluding the bottom of the first segment and having a constant slope capable of driving in accordance with the slope of a small pipeline; And
A small pipe dredging robot comprising a; a secondary wheel part mounted on the upper and both ends of the main body part and provided with an absorber for telescopic driving.
청구항 8항에 있어서,
상기 바퀴부는 상기 진공 흡입압 액추에이터와 연결되어 진공 흡입압 액추에이터와 반대방향으로 회전하도록 방향을 전환하는 방향전환기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇.
The method according to claim 8,
The wheel portion is connected to the vacuum suction pressure actuator, further comprising a direction change gear to change the direction to rotate in the opposite direction to the vacuum suction pressure actuator dredging robot.
소형관로 내에 준설로봇을 투입하는 단계;
공기압 액추에이터에 공기압을 주입하여 제1 추진력을 발생시키는 단계;
진공 흡입압 액추에이터에 흡입압을 발생시켜 제2 추진력을 발생시키는 단계;
상기 제1 추진력에 의해 파쇄부 동작 및 제2 추진력에 의해 파쇄된 스케일 또는 퇴적물을 외부로 회수하는 단계; 및
상기 스케일 또는 퇴적물 회수 완료 후 준설로봇을 회수하는 단계;를 포함하되,
상기 준설로봇을 회수방법은 후진용 공기압 액추에이터에 공기압을 주입하고, 전진용 공기압 액추에이터 및 진공 흡입압 액추에이터의 구동을 중단하는 것을 특징으로 하는 소형관로 준설로봇 운전방법.

Inputting a dredge robot into the small pipeline;
Injecting air pressure into the pneumatic actuator to generate a first thrust force;
Generating a second driving force by generating a suction pressure in the vacuum suction pressure actuator;
A step of recovering the scale or sediment crushed by the second thrust and the crushing part operation by the first thrust; And
Including the step of recovering the dredging robot after the completion of the scale or sediment recovery;
The method for recovering the dredging robot is a method for driving a dredging robot with a small pipe characterized by injecting air pressure into a pneumatic actuator for reversing and stopping driving of the pneumatic actuator and the vacuum suction pressure actuator.

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