KR102574838B1 - 하수관로 보수용 로봇시스템 - Google Patents

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KR102574838B1
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양현대
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Abstract

본 발명은 하수관로나 배수관로의 보수를 위한 로봇시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커터의 높낮이를 조절함과 동시에 일정한 반경으로 회전시킬 수 있어서, 하수관로나 배수관로 내부로 침투한 나무뿌리의 형상이나 크기에 관계없이 자를 수 있으며, 커팅부의 일측에 작업영상을 실시간 확인할 수 있는 카메라를 설치하여 작업상황을 실시간 확인하면서 절단작업을 할 수 있는 하수관로 보수용 로봇시스템이다.

Description

하수관로 보수용 로봇시스템{robot system for maintenance a sewer pipe}
본 발명은 하수관로나 배수관로의 보수를 위한 로봇시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커터의 높낮이를 조절함과 동시에 일정한 반경으로 회전시킬 수 있어서, 하수관로나 배수관로 내부로 침투한 나무뿌리의 형상이나 크기에 관계없이 자를 수 있으며, 커팅부의 일측에 작업영상을 실시간 확인할 수 있는 카메라를 설치하여 작업상황을 실시간 확인하면서 절단작업을 할 수 있는 하수관로 보수용 로봇시스템이다.
일반적으로 하수관로는 가정 등에서 사용한 물을 모아서 배출하는 관로를 말하며, 이러한 하수관로와 유사한 것으로서는 상수관이나 배수관 등이 있다.
지하에 매설되는 여러 종류의 관에서 특히 하수관로는 관이 설치된 시기에 따라서 퇴적물 등에 의해 막히는 경우가 있으며, 하수관이 막힐 경우 사람이 들어가서 뚫어주거나 사람이 들어가기가 어렵거나 위험한 경우 로봇을 이용해 관을 뚫어주게 된다.
이러한 하수관은 설치된 기간이 경과할수록 조경수의 나무뿌리가 관로에 침투하여 관로 막힘, 관 파손, 시설물 침수 등의 문제를 유발하게 되며, 이러한 문제를 해결하고자 굴착시공방법에 의해 나무뿌리를 제거하는 작업을 실시하는 경우도 있는데, 이러한 굴착시공방법은 교통혼잡, 주변상권침해, 소음, 주차에 대한 민원 등 많은 불편 민원을 야기시키고 있으며, 과도한 예산이 필요한 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하고자 청소용 로봇을 하수관 내부에 넣어서 청소를 수행하는 기술이 개발되고 있으나, 나무뿌리의 제거가 용이하지 않아서 효율성이 떨어지는 문제가 발생되고 있다.
하수관 보수로봇과 관련된 종래기술로서는 등록특허 제10-2127528호에 제안되어 있는 로봇 투입 하수관로 보수방법이 있다.
상기 특허에는 하수도 등 긴 관로 내부가 하자로 인하여 돌출되거나 쌓여서 발생하는 장애물을 제거할 시에 지면을 굴착하지 않고 로봇을 투입하여 보수하는 장애물제거 단계를 포함하는 하수관로 보수 방법에 있어서, 상기 장애물제거 단계는, 분쇄수단을 구비하는 장애물제거 로봇을 하수도 내부로 진입시키는 단계; 및 상기 분쇄수단을 이용하여 하수도 내벽에 적층된 퇴적물을 분쇄하는 단계;를 포함하고, 상기 분쇄수단은, 로봇에 방사형의 림을 포함하는 회전플레이트를 결합시키고; 상기 림에는, 브라킷저벽 및 브라킷측벽으로 둘러쌓인 결합브라킷을 형성하고; 상기 브라킷측벽의 내측면에, 상기 결합브라킷의 길이를 따라 일직선으로 돌출되는 가이드레일을 형성하고; 커터의 커터측면에 그 길이를 따라 일직선으로 홈이 패인 가이드요홈(231)을 형성하고; 상기 가이드요홈(231)을 상기 가이드레일에 길이방향으로 밀착되게 끼워서 상기 결합브라킷에 상기 커터를 체결시키고; 탄성부재의 일측에 브라킷고정부를 구성하고, 상기 탄성부재의 타측에 커터고정부를 구성한 시건장치를 준비시켜, 상기 결합브라킷의 일단에 상기 브라킷고정부을 힌지결합 시키고, 상기 커터고정부에 상기 커터의 일단을 힌지결합 시키되, 상기 결합브라킷의 일단에 구멍을 천공하여 브라킷-시건장치 고정홈을 형성시키고, 상기 커터의 일단에도 구멍을 천공하여 커터-시건장치 고정홈을 형성시키고, 상기 시건장치는 C 클립의 형태를 취하게 하고, 상기 브라킷고정부(271) 및 상기 커터고정부(272)에 각각 볼트 형태의 고정돌기를 구비시키고, 상기 브라킷고정부(271)의 고정돌기는 상기 브라킷-시건장치 고정홈(263)에 끼워서 고정시키고, 상기 커터고정부(272)의 고정돌기는 상기 커터-시건장치 고정홈(232)에 끼워서 고정키는 방법으로 달성되는 것을 특징으로 하는 로봇 투입 하수관로 보수방법이 제안되어 있는데, 로봇의 전방에서 회전플레이트(220)에 커터를 부착시켜 회전시키면서 분쇄하는 방식이므로 분쇄효율이 떨어지고, 특히 나무뿌리의 굵기가 상대적으로 굵은 경우 회전플레이트가 제대로 회전되지 못하도록 잡아줌으로써 분쇄작업 자체가 이루어지지 않는 문제가 생길 수 있다.
로봇을 이용한 관로의 보수 또는 청소와 관련된 또 다른 종래기술로서는 공개특허공보 제10-2017-0123733호에 개시되어 있는 세척력이 향상된 배관 청소용 로봇이 있다.
상기 특허에는 배관 내를 이동하며 청소 작업이 가능한 로봇에 있어서, 상기 배관 내를 이동할 수 있고, 상기 배관의 직경에 따라 신축되는 복수의 제1바퀴부(110)가 구비되는 제1몸체(100); 상기 제1몸체(100)에서 이격되어 나란하게 배치되어, 상기 배관 내를 이동할 수 있고, 상기 배관의 직경에 따라 신축되는 복수의 제2바퀴부(210)가 구비되는 제2몸체(200); 상기 제1몸체(100)와 상기 제2몸체(300)의 사이에서 나란하게 배치되어, 상기 배관의 직경에 따라 신축되어 상기 배관의 내주연에 밀착되는 복수의 고정판(310)이 구비되는 고정몸체(300); 상기 고정몸체(300)의 상하부에서 인출되어 상기 제1몸체(100)와 상기 제2몸체(200)와 각각 연결되어 물과 전원을 공급해주는 연결관(400); 상기 제1바퀴부(110)와 상기 제2바퀴부(210)의 외주연을 따라 복수 형성되는 브러쉬(500); 및 상기 제1바퀴부(110)와 상기 제2바퀴부(210)의 외주연을 따라 복수 형성되는 물분사구(600);를 포함하되, 상기 고정구(310)에 압력센서(312)가 내장되어 상기 배관의 내주연에 밀착되는 감도를 감지하여 상기 고정몸체(300)를 상기 배관 상에 견고히 고정하며, 상기 고정몸체(300)가 상기 배관 상에 제자리에 고정된 상태에서 상기 제1몸체(100)와 상기 제2몸체(200)가 앞뒤로 왕복 이동하면서 상기 제1바퀴부(110)와 상기 제2바퀴부(210)를 회전시켜, 상기 브러쉬(500)로 상기 배관의 내주연을 청소하는 것을 특징으로 하는 세척력이 향상된 배관 청소용 로봇이 제안되어 있는데, 배관 내부에 잔존하는 나무뿌리와 같은 특정한 물품의 절단이 되지 않아서 하수관이나 배수관 내부의 청수에는 적용이 어렵다.
대한민국 등록특허공보 제10-2127528호(2020. 6. 26. 공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0123733호(2017. 11. 9. 공개)
따라서 본 발명은 커터의 높낮이를 조절함과 동시에 일정한 반경으로 회전시킬 수 있어서, 하수관로나 배수관로 내부로 침투한 나무뿌리의 형상이나 크기에 관계없이 자를 수 있으며, 커팅부의 일측에 작업영상을 실시간 확인할 수 있는 카메라를 설치하여 작업상황을 실시간 확인하면서 절단작업을 할 수 있는 하수관로 보수용 로봇시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 커터를 회전시키기 위한 커팅헤드는 관용적으로 사용되는 핸드그라인더를 사용함에 따라 교체가 필요할 경우 기성품으로 교체할 수 있어서 유지보수비용을 줄일 수 있는 하수관로 보수용 로봇시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 상기 커팅헤드가 고정 결합되는 커팅부는 회전결합샤프트에 의해 몸체에 고정 결합되고, 상기 회전결합샤프트는 몸체 내에 설치되어 있는 회전모터의 모터샤프트와 고정 결합되며, 회전모터의 작동에 의해 커팅부 전체가 회전될 수 있어서, 커팅작업에 대한 안정성을 높임과 동시에 방수효과를 높인 하수관로 보수용 로봇시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 하수관로 보수용 로봇시스템은 하수관 내부에 들어가 나무뿌리를 자르기 위한 하수관로 보수용 로봇시스템에 있어서, 상기 로봇시스템은 몸체에 설치되어 몸체의 이동을 위한 구동부와, 상기 몸체의 일측에 설치되는 커팅부와, 상기 커팅부의 일측에 설치되는 촬영부로 구성되며, 상기 커팅부에는 회전되는 커터가 설치되어 나무뿌리를 자를 수 있는 것이 특징이다.
본 발명에 의한 하수관로 보수용 로봇시스템은 커터의 높낮이를 조절함과 동시에 일정한 반경으로 회전시킬 수 있어서, 하수관로나 배수관로 내부로 침투한 나무뿌리의 형상이나 크기에 관계없이 자를 수 있으며, 커팅부의 일측에 작업영상을 실시간 확인할 수 있는 카메라를 설치하여 작업상황을 실시간 확인하면서 절단작업을 할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 커터를 회전시키기 위한 커팅헤드는 관용적으로 사용되는 핸드그라인더를 사용함에 따라 교체가 필요할 경우 기성품으로 교체할 수 있어서 유지보수비용을 줄일 수 있는 효과와 함께, 상기 커팅헤드가 고정 결합되는 커팅부는 회전결합샤프트에 의해 몸체에 고정 결합되고, 상기 회전결합샤프트는 몸체 내에 설치되어 있는 회전모터의 모터샤프트와 고정 결합되며, 회전모터의 작동에 의해 커팅부 전체가 회전될 수 있어서, 커팅작업에 대한 안정성을 높임과 동시에 방수효과를 높인 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체구성도
도 2와 도 3은 본 발명의 일부분 구성도
도 4는 본 발명의 일부분 분리구성도
도 5와 도 6은 본 발명의 작동예시도
도 7은 본 발명의 타실시 예시도
본 발명은 하수관로나 배수관로의 보수를 위한 로봇시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커터의 높낮이를 조절함과 동시에 일정한 반경으로 회전시킬 수 있어서, 하수관로나 배수관로 내부로 침투한 나무뿌리의 형상이나 크기에 관계없이 자를 수 있으며, 커팅부의 일측에 작업영상을 실시간 확인할 수 있는 카메라를 설치하여 작업상황을 실시간 확인하면서 절단작업을 할 수 있는 하수관로 보수용 로봇시스템이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 전체구성도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 일부분 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일부분 분리구성도로써, 본 발명에 의한 하수관로 보수용 로봇시스템은 하수관 내부에 들어가 나무뿌리를 자르기 위한 하수관로 보수용 로봇시스템에 있어서, 상기 하수관로 보수용 로봇시스템의 커팅로봇은 몸체(11)에 설치되어 몸체의 이동을 위한 구동부(10)와, 상기 몸체(11)의 일측에 설치되는 커팅부(30)와, 상기 커팅부(30)의 일측에 설치되는 촬영부(50)로 구성되며, 상기 커팅부(30)에는 회전되는 커터(42)가 설치되어 나무뿌리를 자를 수 있는 것이 특징이다.
먼저, 본 발명에 의한 하수관로 보수용 로봇시스템은 하수관로나 배수관로와 같은 관 내부로 들어가서 관 내부에 침투한 나무뿌리와 같은 지잡물을 절단하기 위한 로봇이며, 이러한 지잡물이 관 내부에 그대로 남아 있게 되면 지잡물 주위에 흙이나 모래와 같은 퇴적물이 쌓여 배수를 방해하게 되고, 배수가 원활하게 이루어지지 않을 경우 홍수가 발생할 위험성이 높아지게 되므로, 이러한 지잡물 특히, 나무뿌리를 절단하고 고압의 물을 분사하여 제거하여야만 하수관과 배수관 본연의 역할을 수행할 수 있다.
상기 몸체(11)는 로봇시스템의 기본 구성으로써 로봇이 고장 났을 경우 로봇을 인위적으로 빼내기 위한 견인고리가 설치되며, 상기 몸체(11)에는 구동부(10)가 설치되어 로봇을 하수관로나 배수관로 내부로 넣거나 나오도록 한다.
상기 커팅부(30)는 몸체(11)의 일측에 설치되어 나무뿌리를 자르기 위한 구성이고, 상기 촬영부(50)는 하수관로나 배수관로 내부를 촬영하여 통신선을 통해 촬영영상을 외부의 작업자 쪽으로 전송하게 되며, 상기 커팅부(30)에는 나무뿌리의 절단을 위한 커터(42)가 설치되어 있다.
따라서, 구동부(10)의 구동에 의해 로봇이 하수관로나 배수관로 내부로 들어가서 촬영부(50)에 의해 촬영을 진행하게 되고, 특정한 위치에 있는 나무뿌리를 발견하게 되면 커팅부(30)를 구동시켜 나무뿌리를 자르게 되며, 이러한 작업상황은 촬영부의 영상을 이용해 외부에서 확인할 수 있다.
또한, 상기 커팅부(30)는 몸체(11)에 고정 결합되는 헤드블록(31)과, 상기 헤드블록(31)과 일정거리 떨어져 설치되는 엔드헤드(32)와, 상기 헤드블록(31)과 엔드헤드(32) 사이에 설치되는 헤드링크(33)와, 상기 엔드헤드(32)에 고정 결합되는 커팅헤드(41)와, 상기 커팅헤드(41)에 고정 결합되어 회전되는 커터(42)와, 상기 헤드링크(33)에 고정 결합되어 커팅헤드(41)의 높이를 조절해주는 액츄에이터(34)로 구성된다.
먼저, 헤드블록(31)은 몸체(11)에 고정 결합되어 있는 구성이며, 상기 엔드헤드(32)는 헤드블록(31)과 일정거리 떨어져 설치되는 구성이며, 상기 헤드블록(31)과 엔드헤드(32) 사이에는 복수의 헤드링크(33)가 설치되어 있으며, 도시된 실시예는 총 4개의 헤드링크(33)가 구성되어 있다.
상기 엔드헤드(32)에는 커팅헤드(41)가 고정 설치되며, 상기 커팅헤드(41)는 엔드헤드(32)에 고정볼트에 의해 고정됨에 따라 착탈이 가능하며, 상기 커팅헤드(41)에는 커팅헤드(41) 내부에 설치되어 있는 모터에 인가되는 전원에 의해 커터(42)를 회전시켜 나무뿌리를 자르게 되며, 상기 커팅헤드(41)와 커터(42)는 헤드링크(33)에 고정 결합되어 있는 엑츄에이터(34)에 의해 높낮이가 조절될 수 있다.
따라서, 나무뿌리의 높이에 따라 엑츄에이터(34)를 구동시켜 커팅헤드(41)와 커터(42)의 높낮이를 조절하여 나무뿌리를 자를 수 있어서, 하수관로나 배수관로에 잔존하는 나무뿌리를 최소화할 수 있다.
커팅헤드(41)와 커터(42)의 높낮이 조절에 대해 보다 상세히 살펴보면, 상기 헤드링크(33)는 로봇의 진행방향을 기준으로 엔드헤드(32)와 헤드블록(31)의 좌측과 우측에 각각 결합되어 있으며, 좌측과 우측 헤드링크(33) 사이에는 연결바(37)가 고정 설치되고, 상기 액츄에이터(34)의 액츄에이터로드(34a)에는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 연결바(37)는 액츄에이터로드(34a)의 관통홀을 관통하는 상태로 결합되어 있어서, 액츄에이터로드(34a)가 액츄에이터(34)에서 들어가거나 나오는 방향으로 이동되면 연결바(37)의 위치가 변하면서 엔드헤드(32)의 높낮이가 조절됨에 따라 커팅헤드(41)와 커터(42)의 높낮이를 조절하게 된다.
즉, 로봇의 진행방향을 기준으로 헤드링크(33)는 엔드링크(32)와 헤드블록(31)의 좌측과 우측에 각각 2개씩 설치되어 있으며, 좌우측 헤드링크(33) 사이에는 원기둥 형상의 연결바(37)가 고정 설치되어 있어서 헤드링크(33)의 내구성을 높여주게 되며, 상기 액츄에이터(34)에 인가되는 전원에 의해 액츄에이터(34) 내부로 들어가거나 외부로 나오게 되는 액츄에이터로드(34a)의 단부에는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 관통홀을 관통하는 방식으로 연결바(37)가 결합되어 있다.
따라서, 엑츄에이터로드(34a)가 액츄에이터(34) 내부로 들어가거나 외부로 나오게 되면, 헤드블록(31)에 체결되어 있는 볼트(40)를 힌지로 하여 헤드링크(33)가 회동되게 되고, 이러한 회동동작에 의해 엔드헤드(32)의 높낮이가 조절되게 됨에 따라 커팅헤드(41)와 커터(42)의 높낮이 역시 조절되게 된다.
또한, 상기 헤드블록(31)에는 헤드샤프트(36)가 고정 결합되고, 상기 헤드샤프트(36)에는 엑츄에이터(34)의 고정을 위한 엑츄에이터고정블록(35)이 결합되며, 상기 엑츄에이터고정블록(35)은 일측이 헤드샤프트(36)에 의해 관통되어 결합되어 있어서, 엑츄에이터로드(34a)가 엑츄에이터(34)에서 들어가거나 나오게 되면 엑츄에이터고정블록(35)은 헤드샤프트(36)를 힌지로 일정범위 내에서 회동동작을 수행하게 된다.
즉, 도시된 실시예는 헤드블록(31)의 아래쪽 볼트 쪽에 헤드샤프트(36)가 고정 결합되어 있으며, 상기 헤드샤프트(36)에는 엑츄에이터(34)를 고정하고 있는 엑츄에이터고정블록(35)이 결합되는데, 상기 엑츄에이터고정블록(35)은 헤드샤프트(36)에 의해 관통된 상태로 결합되어 있어서, 엑츄에이터로드(34a)의 신장 또는 압축 동작에 의해 엑츄에이터고정블록(35)은 헤드샤프트(36)를 힌지로 일정범위 내에서 회동동작을 수행하게 되고, 이러한 회동동작에 의해 엔드헤드(32)의 높낮이가 조절되게 된다.
또한, 상기 커팅헤드(41)는 핸드그라인더로써, 엔드헤드(32)의 관통홀에 끼워진 다음 체결볼트에 의해 엔드헤드(32)에 고정되고, 이로써 커팅헤드(41)의 파손시 교체가 용이하며, 커팅헤드(41)가 일정한 범위 내의 크기인 경우 교체하여 사용할 수 있다.
즉, 도시된 실시예의 커팅헤드(41)는 관용적으로 사용되는 핸드그라인더이며, 상기 핸드그라인더의 손잡이(생크) 부분을 엔드헤드(32)에 형성된 관통홀 내부에 넣고 체결볼트에 의해 고정하여 사용할 수 있으며, 이로써 커팅헤드(41)가 커터(42)에 작용하는 과부하나 물의 침투 등으로 인해 파손되더라고 기성품을 구매하여 교체할 수 있어서 유지보수가 편리하다.
특히, 커팅헤드(41) 즉, 핸드그라인더의 손잡이 부분이 엔드헤드(32)에 형성되어 있는 관통홀의 크기보가 직경이 작은 경우에는 교체하여 사용하는데 무리가 없으므로, 범용성을 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 헤드블록(31)은 몸체에 결합샤프트(38)에 의해 고정 결합되며, 상기 결합샤프트(38)는 몸체 내에 설치된 회전모터(43)의 모터샤프트(43a)와 고정 결합되어 있어서, 회전모터(43)의 작동에 의해 커팅부(30)는 로봇의 진행방향을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 전체가 회전될 수 있다.
즉, 상기 헤드블록(31)은 결합샤프트(38)에 의해 몸체(11)에 고정 결합되어 있으며, 상기 결합샤프트(38)는 몸체(11) 내에 설치되어 있는 회전모터(43)의 모터샤프트(43a)와 고정 결합되어 있어서, 상기 회전모터(43)의 동작에 의해 커팅부(30) 전체가 로봇의 진행방향을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있으며, 이러한 동작은 나무뿌리가 관의 내벽에 밀착되어 있더라도 커터(42)를 관의 내벽을 따라 이동시킬 수 있어서 나무뿌리의 절단작업을 원활하게 수행할 수 있으며, 상기 결합샤프트(38)의 일측에는 결합샤프트(38)의 회전을 지지해주기 위해 베어링(39)을 설치할 수 있고, 상기 베어링(39)을 몸체(11) 내부에 설치하여 베어링(39)의 윤활성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
특히, 커터(42)가 수평으로만 이동될 경우 나무뿌리를 완전히 절단하기 위해서는 커터(42)가 관의 내벽까지 완전히 들어가야만 절단될 수 있는데, 이러한 경우 커터(42)가 관의 내벽에 닿아서 파손될 수 있으므로, 이러한 커팅부(30)의 회전동작에 의해 커터(42)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 구동부(10)는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)에 고정 설치되는 탑플레이트(12)와, 상기 탑플레이트(12)에 고정되는 탑캡(13)과, 상기 탑캡(13)에 고정되는 파워서플라이(14)와, 상기 몸체(11) 내에 고정 설치되는 구동모터(15)와, 상기 구동모터(15)의 일측에 설치되는 기어박스(16)와, 상기 기어박스(16)의 일측에 설치되어 구동모터(15)의 구동동력이 출력되는 출력샤프트(17)와, 상기 출력샤프트(17)의 일단에 고정되는 스프라켓(18)과, 상기 스프라켓(18)에 의해 무한궤도의 경로를 따라 회전되는 체인(19)과, 상기 체인(19)의 회전에 의해 회전되어 몸체(11)를 이동시키는 바퀴(20)로 구성된다.
먼저, 몸체(11)는 로봇의 기본적인 구성이고, 상기 탑플레이트(12)는 몸체(11)의 상부에 고정 설치되어 몸체(11) 내부로 물과 같은 이물질을 침투되는 것을 막아주게 되며, 상기 탑플레이트(12)에는 전원선과 통신선의 보호를 위해 탑캡(13)이 설치되어 있고, 상기 탑캡(13)의 일측에는 커팅부(30)와 구동부(10) 쪽으로 전원을 공급하기 위한 파워서플라이(14)가 설치되어 있다.
상기 몸체(11) 내에는 구동모터(15)가 설치되어 몸체(11)의 이동에 대한 구동동력을 발생시키며, 구동모터(15)의 구동동력은 기어박스(16)로 들어가서 동력의 전달방향이 절환되어 출력샤프트(17)를 통해 출력되며, 출력샤프트(17)로 출력된 동력은 출력샤프트(17)의 일단에 고정되어 있는 스프라켓(18)을 통해 전달되고, 상기 스프라켓(18) 쪽으로 전달된 동력은 무한궤도의 방식으로 회전되는 체인(19)으로 전달되며, 상기 체인(19)으로 전달된 동력은 바퀴(20)를 회전시키게 된다.
도 5와 도 6은 본 발명의 작동예시도로써, 도 5는 커팅부(30)의 높이조절동작을 나타낸 도면이고, 도 6은 커팅부(30)의 회동동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 타실시 예시도로써, 상기 엔드헤드(32)의 일측에는 연장프레임(44)을 설치하고, 상기 연장프레임(44)에는 관의 바닥에 붙어 있는 나무뿌리를 들어올릴 수 있는 갈고리(45)를 고정 결합시킨 실시예이다.
상기 갈고리(45)는 복수의 아크형 프레임이 일정한 간격으로 분할되어 구성되며, 로봇이 전방으로 이동되면 바닥에 붙어 있는 나무뿌리를 들어올려서 제거할 수 있고, 특히 커터(42)의 절단시 커터 쪽으로 나무뿌리를 이동시켜 커터(42)의 절단작업을 도울 수 있다.
미설명부는 카메라(51) 및 카메라플레이트(52)로서, 카메라(51)는 커터에 의한 작업영상과 하수관로나 배수관로 내를 촬영하기 위한 구성이며, 카메라플레이트(52)는 엔드헤드에 고정 설치되어 카메라(51)를 고정해주기 위한 구성이다.
결국, 본 발명에 의한 하수관로 보수용 로봇시스템은 커터의 높낮이를 조절함과 동시에 일정한 반경으로 회전시킬 수 있어서, 하수관로나 배수관로 내부로 침투한 나무뿌리의 형상이나 크기에 관계없이 자를 수 있으며, 커팅부의 일측에 작업영상을 실시간 확인할 수 있는 카메라를 설치하여 작업상황을 실시간 확인하면서 절단작업을 할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 커터를 회전시키기 위한 커팅헤드는 관용적으로 사용되는 핸드그라인더를 사용함에 따라 교체가 필요할 경우 기성품으로 교체할 수 있어서 유지보수비용을 줄일 수 있는 효과와 함께, 상기 커팅헤드가 고정 결합되는 커팅부는 회전결합샤프트에 의해 몸체에 고정 결합되고, 상기 회전결합샤프트는 몸체 내에 설치되어 있는 회전모터의 모터샤프트와 고정 결합되며, 회전모터의 작동에 의해 커팅부 전체가 회전될 수 있어서, 커팅작업에 대한 안정성을 높임과 동시에 방수효과를 높인 현저한 효과가 있다.
10; 구동부
11. 몸체 12. 탑플레이트
13. 탑캡 14. 파워서플라이
15. 구동모터 16. 기어박스
17. 출력샤프트 18. 스프라켓
19. 체인 20. 바퀴
21. 손잡이
30; 커팅부
31. 헤드블록 32. 엔드헤드
33. 헤드링크 34. 액츄에이터 34a. 액츄에이터로드
35. 액츄에이터고정블록 36. 헤드샤프트
37. 연결바 38. 결합샤프트
39. 베어링 40. 볼트
41. 커팅헤드 42. 커터
43. 회전모터 43a. 모터샤프트
50; 촬영부
51. 카메라 52. 카메라플레이트

Claims (8)

  1. 하수관 내부에 들어가 나무뿌리를 자르기 위한 하수관로 보수용 로봇시스템에 있어서,
    상기 하수관로 보수용 로봇시스템의 커팅로봇은 몸체(11)에 설치되어 몸체의 이동을 위한 구동부(10)와, 상기 몸체(11)의 일측에 설치되는 커팅부(30)와, 상기 커팅부(30)의 일측에 설치되는 촬영부(50)로 구성되며, 상기 커팅부(30)에는 회전되는 커터(42)가 설치되어 나무뿌리를 자를 수 있으며,
    상기 커팅부(30)는 몸체(11)에 고정 결합되는 헤드블록(31)과, 상기 헤드블록(31)과 일정거리 떨어져 설치되는 엔드헤드(32)와, 상기 헤드블록(31)과 엔드헤드(32) 사이에 설치되는 헤드링크(33)와, 상기 엔드헤드(32)에 고정 결합되는 커팅헤드(41)와, 상기 커팅헤드(41)에 고정 결합되어 회전되는 커터(42)와, 상기 헤드링크(33)에 고정 결합되어 커팅헤드(41)의 높이를 조절해주는 액츄에이터(34)로 구성되고,
    상기 커팅헤드(41)는 핸드그라인더로써, 엔드헤드(32)의 관통홀에 끼워진 다음 체결볼트에 의해 엔드헤드(32)에 고정되고, 이로써 커팅헤드(41)의 파손시 교체가 용이하며, 커팅헤드(41)가 일정한 범위 내의 크기인 경우 교체하여 사용할 수 있으며,
    상기 엔드헤드(32)의 일측에는 연장프레임(44)을 설치하고, 상기 연장프레임(44)에는 관의 바닥에 붙어 있는 나무뿌리를 들어올릴 수 있는 갈고리(45)를 고정 결합시키며,
    상기 갈고리(45)는 복수의 아크형 프레임이 일정한 간격으로 분할되어 구성되며, 로봇이 전방으로 이동되면 바닥에 붙어 있는 나무뿌리를 들어올려서 제거할 수 있고, 커터(42)의 절단시 커터 쪽으로 나무뿌리를 이동시켜 커터(42)의 절단작업을 도울 수 있는 것이 특징인 하수관로 보수용 로봇시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드링크(33)는 로봇의 진행방향을 기준으로 엔드헤드(32)와 헤드블록(31)의 좌측과 우측에 각각 결합되어 있으며, 좌측과 우측 헤드링크(33) 사이에는 연결바(37)가 고정 설치되고, 상기 액츄에이터(34)의 액츄에이터로드(34a)에는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 연결바(37)는 액츄에이터로드(34a)의 관통홀을 관통하는 상태로 결합되어 있어서, 액츄에이터로드(34a)가 액츄에이터(34)에서 들어가거나 나오는 방향으로 이동되면 연결바(37)의 위치가 변하면서 엔드헤드(32)의 높낮이가 조절됨에 따라 커팅헤드(41)와 커터(42)의 높낮이를 조절할 수 있는 것이 특징인 하수관로 보수용 로봇시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 헤드블록(31)에는 헤드샤프트(36)가 고정 결합되고, 상기 헤드샤프트(36)에는 엑츄에이터(34)의 고정을 위한 엑츄에이터고정블록(35)이 결합되며, 상기 엑츄에이터고정블록(35)은 일측이 헤드샤프트(36)에 의해 관통되어 결합되어 있어서, 엑츄에이터로드(34a)가 엑츄에이터(34)에서 들어가거나 나오게 되면 엑츄에이터고정블록(35)은 헤드샤프트(36)를 힌지로 일정범위 내에서 회동동작을 수행하는 것이 특징인 하수관로 보수용 로봇시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 헤드블록(31)은 몸체에 결합샤프트(38)에 의해 고정 결합되며, 상기 결합샤프트(38)는 몸체 내에 설치된 회전모터(43)의 모터샤프트(43a)와 고정 결합되어 있어서, 회전모터(43)의 작동에 의해 커팅부(30)는 로봇의 진행방향을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 전체가 회전될 수 있는 것이 특징인 하수관로 보수용 로봇시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동부(10)는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)에 고정 설치되는 탑플레이트(12)와, 상기 탑플레이트(12)에 고정되는 탑캡(13)과, 상기 탑캡(13)에 고정되는 파워서플라이(14)와, 상기 몸체(11) 내에 고정 설치되는 구동모터(15)와, 상기 구동모터(15)의 일측에 설치되는 기어박스(16)와, 상기 기어박스(16)의 일측에 설치되어 구동모터(15)의 구동동력이 출력되는 출력샤프트(17)와, 상기 출력샤프트(17)의 일단에 고정되는 스프라켓(18)과, 상기 스프라켓(18)에 의해 무한궤도의 경로를 따라 회전되는 체인(19)과, 상기 체인(19)의 회전에 의해 회전되어 몸체(11)를 이동시키는 바퀴(20)로 구성된 것이 특징인 하수관로 보수용 로봇시스템.
  8. 삭제
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053964A (ko) * 2000-05-15 2000-09-05 전민수 하수관 내의 돌출관 제거를 위한 자주차와 그 제어장치
KR200305205Y1 (ko) * 2002-11-14 2003-02-25 김용연 윤거 조절이 가능한 하수관로용 원격커팅장치
KR20040045557A (ko) * 2002-11-25 2004-06-02 주식회사 에스. 티. 엠 하수관 검사와 보수용 로봇
KR20130139546A (ko) * 2012-06-13 2013-12-23 김관태 관로 녹과 스케일 제거장치, 도료 분사장치 및 이를 이용한 관로 갱생공법
KR20170123733A (ko) 2016-04-29 2017-11-09 임질순 세척력이 향상된 배관 청소용 로봇
KR101886962B1 (ko) * 2017-03-22 2018-08-10 (주)대신피엔에스 상,하수관로 연결관 및 슬러지 제거용 커팅장치
KR20190053557A (ko) * 2017-11-10 2019-05-20 가천대학교 산학협력단 하수관로 연결부 가지관 절단용 로봇 장치
KR20190085826A (ko) * 2018-08-08 2019-07-19 (주)대신피엔에스 상,하수관로 연결관과 나무뿌리, 기타 장애물 절단장치
KR102127528B1 (ko) 2019-01-23 2020-06-26 박두현 로봇 투입 하수관로 보수방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053964A (ko) * 2000-05-15 2000-09-05 전민수 하수관 내의 돌출관 제거를 위한 자주차와 그 제어장치
KR200305205Y1 (ko) * 2002-11-14 2003-02-25 김용연 윤거 조절이 가능한 하수관로용 원격커팅장치
KR20040045557A (ko) * 2002-11-25 2004-06-02 주식회사 에스. 티. 엠 하수관 검사와 보수용 로봇
KR20130139546A (ko) * 2012-06-13 2013-12-23 김관태 관로 녹과 스케일 제거장치, 도료 분사장치 및 이를 이용한 관로 갱생공법
KR20170123733A (ko) 2016-04-29 2017-11-09 임질순 세척력이 향상된 배관 청소용 로봇
KR101886962B1 (ko) * 2017-03-22 2018-08-10 (주)대신피엔에스 상,하수관로 연결관 및 슬러지 제거용 커팅장치
KR20190053557A (ko) * 2017-11-10 2019-05-20 가천대학교 산학협력단 하수관로 연결부 가지관 절단용 로봇 장치
KR20190085826A (ko) * 2018-08-08 2019-07-19 (주)대신피엔에스 상,하수관로 연결관과 나무뿌리, 기타 장애물 절단장치
KR102127528B1 (ko) 2019-01-23 2020-06-26 박두현 로봇 투입 하수관로 보수방법

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