KR20130084751A

KR20130084751A - Underwater cleaning method using underwater robot

Info

Publication number: KR20130084751A
Application number: KR1020120005551A
Authority: KR
Inventors: 김창호; 채기철
Original assignee: 김창호
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-07-26

Abstract

PURPOSE: An underwater cleaning method using a multipurpose underwater cleaning robot is provided to prevent secondary contamination which arises during a transfer process for burying depositions in landfill by transferring collected depositions which is effectively treated. CONSTITUTION: An underwater cleaning method using a multipurpose underwater cleaning robot comprises the following steps. The multipurpose underwater cleaning robot is put on a stream bed to be dredged (S100). A suction hopper and/or a crushing screw is operated (S200). A suction pumping of river depositions is firstly performed by using a first suction pump in the multipurpose underwater cleaning robot (S300). A suction pumping of river depositions which is secondary pumped by the firstly suction pumping is performed by using a second suction pump which is installed on a mother ship or on shore (S400). The depositions which are secondary inhaled and pumped are collected (S500). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S100) Underwater cleaning robot inputting step; (S200) Suction part operating step; (S300) Primary suction pumping step; (S400) Secondary suction pumping step; (S500) Deposition collecting step

Description

Underwater cleaning method using multi-purpose underwater cleaning robot {UNDERWATER CLEANING METHOD USING UNDERWATER ROBOT}

본 발명은 수중 청소 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 수중 로봇을 투입하여 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물 등을 효율적으로 청소 내지 준설하는 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an underwater cleaning method, and more particularly, a multi-purpose underwater cleaning robot for efficiently cleaning or dredging sludge, sediment, soil, or sediment by introducing an underwater robot to a sewer pipe, a river, a reservoir, a lake, or a seawater channel. It relates to an underwater cleaning method using.

종래에는 하수관거 청소 작업을 진행하기 위해서는 내부의 흐름을 방해하는 이물질을 제거하고 일정 구간의 폐쇄 후 위험을 감수하고 사람이 수중 또는 맨홀 등으로 직접 들어가 수작업으로 진행하였으며, 이러한 방식은 작업현장의 내부 상황에 따라 작업 효율성 여부 및 사람 투입에 따른 많은 위험 요소가 발생하였고, 소요비용이 매우 많이 발생하는 문제점이 있었다.Conventionally, in order to proceed with the sewage pipe cleaning work, foreign substances that obstruct the internal flow are removed, and after a certain period of closing, a person takes risks and enters the water or a manhole directly and proceeds by hand. According to the work efficiency and a lot of risk factors caused by the human input, there was a problem that the cost is very high.

한편, 하천 내지 호수의 경우 공사장이나 나지에서 토사등이 유입되어 퇴적됨으로써 서식처를 파괴하는 등 수중 생태계를 교란시키고 유수단면적을 잠식하게 되며 물이 빠지면서 고수부지, 저수호안, 제방 등의 오염물질이 그대로 남아서 미관저하, 악취발생 등의 악영향이 발생하게 되어 정기적인 준설 작업이 필요하게 된다. 그런데, 현재 국내의 주요 하천 및 호수에는 많은 양의 오염물질이 퇴적되어 있으며 이로인한 수질악화 문제가 심각한 상태이나, 이의 준설에는 많은 노력과 비용이 소요될 뿐만아니라 준설 후에도 계속하여 퇴적이 반복되므로 준설의 효과가 일시적이어서 준설작업이 활발히 시행되지 않고 있다.On the other hand, in the case of rivers or lakes, soil and sediment flows from the construction site or the land and is deposited, destroying habitats such as disrupting the aquatic ecosystem and encroaching on the land area of the water. It remains as it is, causing a detrimental effect such as deterioration of aesthetics and the occurrence of odor, which requires regular dredging work. However, at present, major domestic rivers and lakes have a large amount of contaminants, and due to the severe water deterioration problem, dredging is not only a lot of effort and cost, but also dredging is continued after dredging. The effect is temporary and dredging is not actively performed.

이러한 문제점을 해결하기 위해 하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 수중 로봇을 투입하여 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물 등을 청소 내지 준설하는 방법이 제안되었다.In order to solve this problem, a method of cleaning or dredging sludge, sediment, soil or sediment by introducing an underwater robot into a sewer pipe, a river, a reservoir, a lake or a seawater channel has been proposed.

수중 퇴적물 준설 내지 청소를 로봇으로 대체하여 수행할 경우, 하수관거를 차단하지 않고도 상시 하수관거 내부를 이물질 없이 깨끗하게 유지하고, 하수관거 관리를 효과적으로 할 수 있으며, 특히 수중이라는 특수 환경에서 작업 능률과 이 물질 제거를 효과적으로 처리가 가능하고 무엇보다 인력 투입에 따른 안전사고의 위험이 있는 장소에서 이 물질 제거 작업을 효율적으로 처리 가능하게 된다.If the dredging or cleaning of underwater sediment is replaced with a robot, the inside of the sewage pipe can be kept clean and free of debris, and the sewage pipe can be effectively managed without blocking the sewage pipe, especially in the special environment such as underwater, It is possible to handle this material efficiently in places where it can be effectively treated and most of all, there is a risk of safety accidents caused by human resources.

종래 수중 로봇을 이용한 수중 청소 방법을 살펴보면, 모선 또는 육지에 대용량의 대형 흡입펌프를 설치하고, 상기 대형 흡입펌프를 배관을 통해 수중 로봇과 연결함으로써 수중 로봇이 상기 대형 흡입펌프에 의한 진공 압력을 이용하여 수중 퇴적물을 흡입 압송하도록 하고 있다.Looking at the underwater cleaning method using a conventional underwater robot, by installing a large suction pump of a large capacity on the bus or land, and connecting the large suction pump with the underwater robot through a pipe, the underwater robot uses the vacuum pressure by the large suction pump. Underwater sediments are sucked and pumped.

그런데, 상기와 같은 종래 수중 로봇을 이용한 수중 청소 방법은 모선 또는 육지에 설치된 흡입펌프에만 의존하여 수중 퇴적물을 흡입 압송함에 따라, 대면적의 청소 지역의 경우 압송 거리가 길어지게 되어 그 효율이 급감하게 되는 문제점이 있었다.However, according to the above-mentioned underwater cleaning method using the conventional underwater robot as the suction sediment of the underwater sediment relies solely on the suction pump installed on the mothership or the land, in the case of a large area cleaning area, the feeding distance becomes long, and the efficiency decreases sharply. There was a problem.

또한, 대용량의 흡입펌프의 경우 중·소형 흡입펌프에 비하여 그 가격이 상대적으로 상당히 고가이고, 청소 지역으로 대형 흡입펌프를 운반 이송하는 작업이 용이하지 않아 그 기동성이 떨어지는 단점이 있었다.In addition, the large-capacity suction pump has a disadvantage that its price is relatively high compared to the medium and small suction pumps, and the maneuverability of the large suction pump is not easy because the transport of the large suction pump is not easy.

또한, 종래 수중 로봇을 이용한 수중 청소 방법은 수중 로봇에 의해 수거된 퇴적물을 곧바로 트럭 등의 운반수단에 실어 매립장으로 이송 처리하는 방식을 개시하고 있으나, 상기 경우 퇴적물은 많은 양의 수분을 함유하고 있는 점질 상태인 바 이송 과정에서 일부 퇴적물 내지 물기 유출에 따른 2차 오염이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
In addition, the underwater cleaning method using a conventional underwater robot discloses a method of transporting the sediment collected by the underwater robot directly to a landfill, such as a truck, but in this case the sediment contains a large amount of water There was a problem that the secondary pollution due to the discharge of some sediment to the water during the transfer process of the viscous state.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 중·소형 흡입펌프만으로도 수중 퇴적물을 효과적으로 흡입 압송하여 준설할 수 있고, 원거리 이동에 따른 압송 효율 저하 문제도 해결할 수 있으며, 수거된 퇴적물을 이송하는 과정에서 발생할 수 있는 2차 오염 문제도 방지할 수 있는 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been made in order to solve the above problems, the object of the present invention can be dredged by suction suction of underwater sediment effectively only with a medium and small suction pump, it can also solve the problem of deterioration of the pumping efficiency due to the long-distance movement In addition, the present invention provides a method for underwater cleaning using a multi-purpose underwater cleaning robot that can prevent secondary pollution that may occur during the transport of collected sediments.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법은, 몸체와; 상기 몸체를 이동시키는 주행부와; 상기 몸체의 전방에 장착되어 수중 퇴적물을 흡입하는 흡입호퍼와; 상기 흡입호퍼 내부에 설치되어 상기 수중 퇴적물을 분쇄하는 분쇄스크류와; 상기 흡입부와 연결되어 흡입된 퇴적물을 외부로 송출하는 토출배관을 포함하고, 상기 토출배관에 연결되어 상기 퇴적물을 흡입하여 외부로 압송하는 제1 흡입펌프를 자체적으로 탑재하고 있는 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법으로서, 상기 다목적 수중 로봇을 준설하고자 하는 수중 바닥에 투입하는 단계와; 상기 흡입호퍼 및(또는) 상기 분쇄스크류를 작동시키는 단계와; 상기 제1 흡입펌프를 통해, 상기 다목적 수중 청소로봇에서 상기 수중 퇴적물의 1차 흡입 압송을 일으키는 단계와; 모선 또는 육지에 설치되어 상기 토출배관과 연결된 제2 흡입펌프를 통해, 상기 1차 흡입 압송된 상기 수중 퇴적물의 2차 흡입 압송을 일으키는 단계; 및 상기 2차 흡입 압송된 수중 퇴적물을 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention for achieving the above object, the body; A driving unit for moving the body; A suction hopper mounted to the front of the body to suck underwater deposits; A crushing screw installed in the suction hopper to crush the sediment in the water; And a discharge pipe connected to the suction unit for discharging the sucked sediment to the outside and having a first suction pump connected to the discharge pipe to suck and deposit the sediment to the outside. An underwater cleaning method, comprising: putting the multi-purpose underwater robot on an underwater floor to be dredged; Operating the suction hopper and / or the grinding screw; Causing first suction pumping of the underwater deposits in the multipurpose underwater cleaning robot through the first suction pump; Causing a second suction pumping of the underwater sediment pumped by the first suction pump through a second suction pump installed on a mother ship or land and connected to the discharge pipe; And collecting the second suction pumped underwater sediment.

본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법에 의하면, 수중 로봇 자체에 제1 흡입펌프(수중펌프)를 탑재시키고, 이를 모선 측에 설치된 제2 흡입펌프를 직렬로 연결하여 운용함으로써 종래와 같이 대형 흡입펌프가 아닌 중소형 흡입펌프만으로도 높은 양정 및 원거리 압송이 가능해짐은 물론 수중 청소 작업의 효율성(즉, 단위시간당 흡입량) 및 작업속도를 극대화할 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the underwater cleaning method using the multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention, by mounting the first suction pump (underwater pump) to the underwater robot itself, and by connecting the second suction pump installed on the bus side in series and the conventional and Likewise, the small suction pump, not the large suction pump, enables high lift and long distance pumping, as well as maximizing the efficiency of underwater cleaning work (ie, suction per unit time) and work speed.

또한, 중소형 흡입펌프를 사용함에 따라 준설 장비 비용을 절감할 수 있고, 준설 장비의 기동성을 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, the use of the small and medium suction pump can reduce the dredging equipment cost, there is an advantage to increase the mobility of the dredging equipment.

또한, 수집된 퇴적물을 효과적으로 처리하여 이송시킬 수 있어 퇴적물의 매립 폐기를 위한 이송 과정에서 발생할 수 있는 2차 오염 문제도 방지할 수 있게 되었다.
In addition, the collected sediments can be effectively processed and transported to prevent secondary contamination problems that may occur during the transport process for landfill disposal of the sediments.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법에 사용되는 다목적 수중 청소로봇의 사시도.
도 2는 도 1의 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도.
도 3은 도 1의 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 평단면도.
도 4는 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법의 공정 흐름을 나타낸 블록 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법의 전체 시스템 구성도.1 is a perspective view of a multi-purpose underwater cleaning robot used in the underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of the multi-purpose underwater cleaning robot of FIG.
3 is a plan view schematically showing the configuration of the multipurpose underwater cleaning robot of FIG.
Figure 4 is a block flow diagram showing the process flow of the underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention.
5 is an overall system configuration of the underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to a preferred embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.In the following, preferred embodiments, advantages and features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법의 설명에 앞서, 본 발명의 수중 청소 방법을 구현하기 위한 다목적 수중 청소로봇의 구성 및 특징에 대하여 먼저 설명하기로 한다.Prior to the description of the underwater cleaning method using the multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention, the configuration and features of the multi-purpose underwater cleaning robot for implementing the underwater cleaning method of the present invention will be described first.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법에 사용되는 다목적 수중 청소로봇의 사시도이고, 도 2는 도 1의 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 3은 도 1의 다목적 수중 청소로봇의 구성을 개략적으로 도시한 평단면도이다.1 is a perspective view of a multipurpose underwater cleaning robot used in the underwater cleaning method using a multipurpose underwater cleaning robot according to the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of the multipurpose underwater cleaning robot of Figure 1, Figure 3 1 is a plan sectional view schematically showing the configuration of the multipurpose underwater cleaning robot of FIG.

도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 하수관, 하천,저수조, 호수 또는 해수수로(이하, '수중'으로 통칭함) 등 다양한 지역에 투입되어 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물(이하, '퇴적물'로 통칭함) 등을 청소, 제거 또는 준설할 수 있는 기계장치로서, 세부적으로 몸체(10), 주행부, 제1 모터(22), 흡입부, 토출배관(40), 제2 모터(55), 유압실린더(90), 유압발생 장치(70) 및 제1 흡입펌프(60)를 포함하는 구성을 갖는다.1 to 3, the multi-purpose underwater cleaning robot of the present invention is introduced into a variety of areas, such as sewage pipes, rivers, reservoirs, lakes or seawater channels (hereinafter referred to as 'underwater'), sludge, sediment, earth or sand Mechanical device capable of cleaning, removing or dredging sediment (hereinafter, referred to as 'sediment') in detail, the body 10, the running part, the first motor 22, the suction part, the discharge pipe 40 , The second motor 55, the hydraulic cylinder 90, the hydraulic generator 70, and the first suction pump 60.

본 발명의 몸체(10)는 박스 형태의 함체 또는 다수 개의 프레임 형태로 구성될 수 있으며, 함체 또는 프레임은 주행부 상부에 배치되고 그 내부에는 유압발생 장치(70)와 정션박스(75)가 격납되어 있다.The body 10 of the present invention may be configured in the form of a box-shaped enclosure or a plurality of frames, the enclosure or frame is disposed above the running portion and the hydraulic generator 70 and the junction box 75 are stored therein. It is.

본 발명의 주행부는 몸체(10)를 지지하고 이동시키는 구성부로서 바람직하게는 몸체(10)의 양측에 대칭되게 구비되는 한 쌍의 캐터필러(20)와 복수의 휠(21)로 구성되며, 캐터필러(20)는 앞바퀴와 뒤바퀴에 벨트처럼 연결되어 동력으로 회전시켜 주행하게 된다.The traveling part of the present invention is a component for supporting and moving the body 10, and preferably includes a pair of caterpillars 20 and a plurality of wheels 21 provided symmetrically on both sides of the body 10, and a caterpillar. 20 is connected to the front wheel and the rear wheel like a belt to rotate by driving power.

캐터필러(20)는 울퉁불퉁하고 진흙 등으로 형성된 하천 바닥과 같은 열악한 환경에서도 청소로봇이 쉽게 움직일 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 청소로봇은 물속에 들어가서 작업하여야 하므로 녹슬지 않는 우레탄, 강화 플라스틱, 또는 스테인레스 스틸 등으로 구성하였다.The caterpillar 20 allows the cleaning robot to move easily even in a harsh environment such as a rugged and muddy bottom of the river. Since the cleaning robot according to the present invention has to work in water, it is composed of rust-resistant urethane, reinforced plastic, or stainless steel.

휠(21)은 제1 모터(22)에 의해 회전하면서 캐터필러(20)의 구동을 도와주는 기능을 하며, 이러한 휠(21)과 캐터필러(20)의 구성은 탱크의 구동에 주로 사용되는 것으로 유사한 형상을 갖는 것으로 이해하면 되는데 수중에서 작업하는 로봇의 특성을 고려하여 물에 접촉하더라도 쉽게 녹슬지 않는 재질로 구성하였다.The wheel 21 rotates by the first motor 22 and serves to assist the drive of the caterpillar 20. The configuration of the wheel 21 and the caterpillar 20 is similar to that mainly used for driving a tank. It can be understood as having a shape, but considering the characteristics of the robot working underwater, it is composed of a material that does not easily rust even in contact with water.

본 발명의 흡입부는 수중의 바닥에 쌓인 퇴적물을 분쇄하여 흡입하는 기능을 하는 구성부에 해당한다. 흡입부는 몸체(10) 앞 부분에 부착되어 이동방향과 수직되는 직선 방향으로 바닥면에 놓여지는 흡입호퍼(30)와, 흡입호퍼(30) 내부에 설치되어 분쇄스크류(50)를 포함하도록 구성된다.The suction part of this invention corresponds to the structure part which functions to grind | suck and collect the sediment piled up in the bottom of water. The suction part is attached to the front portion of the body 10 is configured to include a suction hopper 30 which is placed on the bottom surface in a linear direction perpendicular to the moving direction, and installed in the suction hopper 30 to include a grinding screw 50. .

흡입호퍼(30)는 중앙 상부에 토출배관(40)과 연결되는 연결부(35)를 더 포함할 수 있다. 흡입호퍼(30)는 연결부(35)를 통해 공급되는 흡입압력이 바닥면에 골고루 인가되도록 가이드 홈이 형성된 케이스 형태로 구성되는데, 케이스와 연결부 및 가이드 홈의 구성은 일반 가정에서 사용되는 진공 청소기에 사용되는 바닥 흡입 빨판의 구성과 유사하다.The suction hopper 30 may further include a connection part 35 connected to the discharge pipe 40 at the center upper portion. Suction hopper 30 is configured in the form of a case formed with a guide groove so that the suction pressure supplied through the connecting portion 35 is evenly applied to the bottom surface, the configuration of the case, the connecting portion and the guide groove is used in a vacuum cleaner used in a general home Similar to the configuration of the bottom suction sucker used.

분쇄스크류(50)는 케이스에 형성된 가이드 홈 내부에 구비되어 회전하는 구성부로서, 축 회전하는 구동축(51)과, 구동축(51)의 외주면을 따라 나선 형상으로 돌출 형성된 스크류 날(52)로 구성된다.The grinding screw 50 is provided in the guide groove formed in the case and rotates. The grinding screw 50 includes a driving shaft 51 that rotates axially and a screw blade 52 protruding in a spiral shape along the outer circumferential surface of the driving shaft 51. do.

특히, 스크류 날(52)은 상기 구동축(51)의 중심을 기준으로 좌측 스크류 날(52a)과 우측 스크류 날(52b)로 구분되고, 상기 좌측 스크류 날(52a)과 우측 스크류 날(52b)은 상호 반대 방향의 나선 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 분쇄스크류(50)가 퇴적물을 분쇄함과 동시에 분쇄물을 흡입호퍼(30)의 양측 단부에서 상기 구동축(51)의 중심으로 반송시키는 기능을 하도록 하기 위함이다.In particular, the screw blade 52 is divided into a left screw blade 52a and a right screw blade 52b based on the center of the drive shaft 51, and the left screw blade 52a and the right screw blade 52b are It is preferable to form in the shape of a spiral of mutually opposite directions. This is for the grinding screw 50 to crush the deposit and at the same time to convey the crushed material to the center of the drive shaft 51 at both ends of the suction hopper (30).

흡입부에 의해 분쇄 및 흡입된 퇴적물은 토출배관(40)을 통해 외부로 송출된다. 따라서, 토출배관(40)은 흡입호퍼(30) 내부와 연통되게 연결되며, 구체적으로는 분쇄스크류(50)의 중심에 형성된 흡입호퍼 흡입구(45)에 토출배관(40)의 종단이 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다. 이는 구동축(51)의 중심으로 모이는 분쇄물을 흡입하도록 함으로써 퇴적물 흡입 효율 내지 단위시간당 흡입량을 높여줄 수 있기 때문이다.The deposits pulverized and sucked by the suction unit are sent out through the discharge pipe 40. Therefore, the discharge pipe 40 is connected to communicate with the inside of the suction hopper 30, specifically, formed so that the end of the discharge pipe 40 is located in the suction hopper suction port 45 formed in the center of the grinding screw (50). It is desirable to. This is because the inhalation efficiency of the deposit and the amount of suction per unit time can be increased by allowing the pulverized material collected at the center of the drive shaft 51 to be sucked.

분쇄스크류(50)는 제2 모터(55)와 연결되어 동력을 받아 축 회전 작동하는데, 바람직하게는 분쇄스크류(50)의 구동축(51)과 제2 모터(55)의 축을 스프로켓과 체인벨트를 이용하여 연결시키거나, 또는 톱니기어와 타이밍벨트(코그벨트)와 같은 동력전달수단(56)을 이용하여 연결시킬 수 있다.The grinding screw 50 is connected to the second motor 55 to rotate the shaft under power. Preferably, the drive shaft 51 and the shaft of the second motor 55 of the grinding screw 50 are sprockets and chain belts. Or a power transmission means 56 such as a gear and a timing belt (cog belt).

한편, 흡입호퍼(30)에는 제1 에어노즐(31)이 더 장착되어 있는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 제1 에어노즐(31)은 다수 개가 흡입호퍼(30)의 외면에 부착되어 흡입호퍼(30) 전방으로 고압의 공기를 분사하여 바닥면을 깨끗하게 청소함과 아울러 토사 및 모래를 위로 띄워 주는 기능을 한다.On the other hand, the suction hopper 30 is characterized in that the first air nozzle 31 is further mounted. Specifically, a plurality of first air nozzles 31 are attached to the outer surface of the suction hopper 30 to inject high pressure air in front of the suction hopper 30 to clean the bottom surface and float the sand and sand upwards. Function

제1 에어노즐(31)을 통해 분사되는 고압의 공기는 모선측으로부터 연장되어 청소로봇에 연결된 에어호스를 통해 공급받아 외부로 분출할 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 에어호스는 전력선과 함께 하나의 튜브(80) 내에 방수 피복되게 형성하여 에어호스와 전력선은 한 가닥의 케이블 형태로 청소로봇에 연결되도록 구성하였다. 또한, 상기 하나의 튜브(80) 내에 통신선을 함께 더 피복 형성시킬 수 있음은 물론이다.The high pressure air injected through the first air nozzle 31 is extended from the bus bar side and is supplied through an air hose connected to the cleaning robot so as to be ejected to the outside. On the other hand, the air hose of the present invention is formed to be waterproof coated in one tube 80 together with the power line was configured to be connected to the cleaning robot in the form of a cable of the air hose and one strand. In addition, it is a matter of course that the communication line can be further formed together in the one tube (80).

본 발명의 제1 모터(22)는 주행부에 동력을 전달하여 작동시키는 구성부로서, 제1 모터(22)는 바람직하게는 청소로봇의 후방에 장착되어 주행부의 휠(특히, 뒤쪽 휠)을 회전시킴으로써 캐터필러(20)의 구동을 도와주는 기능을 한다. 또한, 제1 모터는 유압모터로 구성되고, 상기 유압모터는 청소로봇의 몸체(10)에 자체적으로 탑재된 유압발생 장치(70)에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.The first motor 22 of the present invention is a component that transmits power to the running part to operate, and the first motor 22 is preferably mounted at the rear of the cleaning robot to move the wheel of the running part (especially the rear wheel). By rotating it serves to help drive the caterpillar (20). In addition, the first motor is composed of a hydraulic motor, the hydraulic motor is characterized in that it is driven by the hydraulic generator 70 mounted on the body 10 of the cleaning robot itself.

본 발명의 토출배관(40)은 제1 흡입펌프(60)와 연결되어 제1 흡입펌프에 의해 진공 흡입된 퇴적물을 외부로 송출할 수 있도록 하는 관로에 해당한다.The discharge pipe 40 of the present invention is connected to the first suction pump 60 corresponds to a pipeline for sending out the vacuum sucked by the first suction pump to the outside.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토출배관(40)은 제1 토출배관(40a)과 제2 토출배관(40b)으로 분리 구성된다. 제1 토출배관(40a)은 그 일단이 흡입호퍼(30)에 연결되고, 제2 토출배관(40b)은 그 일단이 모선측에 연결되며, 제1 토출배관(40a)과 제2 토출배관(40b)은 커플러(42)에 의해 상호 체결되는데, 특히 상기 커플러(42)는 제2 토출배관(40b)과 제1 토출배관(40a)을 결합시킨 상태에서 제2 토출배관(40b)의 독립적인 축 회전 움직임을 허용하면서 그 사이의 흡입 반송 중인 퇴적물을 밀폐시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the discharge pipe 40 according to a preferred embodiment of the present invention is divided into a first discharge pipe 40a and a second discharge pipe 40b. One end of the first discharge pipe 40a is connected to the suction hopper 30, and one end of the second discharge pipe 40b is connected to the bus bar side, and the first discharge pipe 40a and the second discharge pipe ( 40b) is fastened to each other by a coupler 42. In particular, the coupler 42 is independent of the second discharge pipe 40b in a state in which the second discharge pipe 40b and the first discharge pipe 40a are coupled to each other. It is characterized in that it is configured to seal the deposit in suction conveyance therebetween while allowing axial rotational movement.

이는, 제2 토출배관(40b)이 제1 토출배관(40a)에 체결된 상태에서도 독자적으로 360°전방향으로 자유롭게 축 회전 가능하도록 구성함으로써 청소로봇의 다방향 주행에 따른 토출배관 얽힘 내지 꼬임에 의해 퇴적물 흡입 송출 기능이 저하되거나 불가능하게 되는 경우를 방지하기 위함에 목적이 있다.This is because, even when the second discharge pipe 40b is fastened to the first discharge pipe 40a, it can be freely axially rotated in an independent 360 ° forward direction, thereby preventing the entanglement or twisting of the discharge pipe due to the multi-directional running of the cleaning robot. The purpose is to prevent the sediment suction delivery function is reduced or impossible by this.

본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 2단 흡입·압송 방식으로 수중의 퇴적물을 청소 내지 준설하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 청소로봇 자체에 하나의 흡입펌프(이하, '제1 흡입펌프(60)' 라 함)를 탑재시켜 1차 흡입 압송을 일으키고, 모선 또는 육지 측에 구비된 또 다른 하나의 흡입펌프(이하, '제2 흡입펌프(도5:300)'라 함)를 통해 1차 흡입된 퇴적물에 대한 2차 흡입 압송이 이루어지도록 구성된다. 한편, 제1 흡입펌프(60)는 수중에서 작업하는 로봇의 특성을 고려하여 방수 기능을 갖춘 수중펌프로 구성된다.Multi-purpose underwater cleaning robot of the present invention is characterized in that it is configured to clean or dredge the sediment in the water by a two-stage suction and pressure method. That is, one suction pump (hereinafter, referred to as 'first suction pump 60') is mounted on the cleaning robot itself to cause primary suction pressure, and another suction pump (hereinafter, referred to as a mother ship or land side) is provided. , The second suction pump through the second suction pump (FIG. 5: 300) is configured to perform the second suction pumping on the sediment sucked. On the other hand, the first suction pump 60 is composed of an underwater pump having a waterproof function in consideration of the characteristics of the robot working in the water.

본 발명의 제2 모터(55)는 분쇄스크류(50)에 동력을 전달하여 작동시키는 구성부로서, 구체적으로 제2 모터(55)는 분쇄스크류(50)의 구동축(51)을 회전시킴으로써 스크류 날(52)의 분쇄 동작을 발생시키게 된다. 또한, 제2 모터(55)는 유압모터로 구성되고, 상기 유압모터는 청소로봇의 몸체(10)에 자체적으로 탑재된 유압발생 장치(70)에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.The second motor 55 of the present invention is a component for transmitting power to the grinding screw 50 to operate, specifically, the second motor 55 is a screw blade by rotating the drive shaft 51 of the grinding screw 50 The grinding operation of 52 is generated. In addition, the second motor 55 is composed of a hydraulic motor, the hydraulic motor is characterized in that it is driven by the hydraulic generator 70 mounted on the body 10 of the cleaning robot itself.

본 발명의 흡입호퍼(30)는 후방 측 좌·우에 일정 간격 이격된 위치에 형성된 두 개의 인장·수축 가능한 연결부재 또는(및) 회동 가능하게 구성된 연결부재에 의해 몸체(10)와 연결되도록 구성된다.The suction hopper 30 of the present invention is configured to be connected to the body 10 by two tension / shrinkable connecting members or (and) rotatably connected connecting members formed at positions spaced apart at regular intervals on the rear side left and right. .

이러한 인장·수축 또는(및) 회동 가능한 연결부재에 의해 하천 또는 호수 바닥의 다양한 경사 및 형태에 탄력적으로 대응하며 흡입호퍼(30)의 위치 조절을 가능토록 하여 퇴적물 흡입을 효과적으로 달성할 수 있도록 하였다.The tension, shrinkage, and / or pivotable connecting members flexibly respond to various inclinations and shapes of the river or lake bottom, and enable the position adjustment of the suction hopper 30 to effectively achieve sediment suction.

인장·수축 또는(및) 회동 가능한 연결부재는 힌지와 암으로 구성된 기구이거나, 실린더형태의 기구이거나, 또는 이들의 조합으로 구성할 수도 있다. 어느 경우로 구성하던 상기 연결부재는 유압방식으로 동력을 받아 작동하고, 상기 유압은 청소로봇에 자체적으로 구비된 유압발생 장치(70)에 의해 제공되도록 구성된 것을 특징으로 한다.The connecting member which can be tensioned, contracted or (and) rotated may be a mechanism consisting of a hinge and an arm, a cylinder type device, or a combination thereof. In any case, the connecting member is operated by hydraulic power, and the hydraulic pressure is characterized in that it is configured to be provided by the hydraulic generator 70 is provided in the cleaning robot itself.

본 발명의 유압발생 장치(70)는 청소로봇의 몸체(10)에 자체적으로 탑재되어 유압을 이용하여 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 연결부재(즉, 유압실린더(90))를 구동시키는 기능을 하는 구성부로서, 정션박스(75), 전동모터(71), 유압펌프(72), 유압유 탱크(74) 및 솔레노이드 밸브(73)를 포함하도록 구성된다.The hydraulic generator 70 of the present invention is mounted on the body 10 of the cleaning robot by itself and uses the hydraulic pressure to the first motor 22, the second motor 55, and the connecting member (that is, the hydraulic cylinder 90). And a junction box 75, an electric motor 71, a hydraulic pump 72, a hydraulic oil tank 74, and a solenoid valve 73.

정션박스(75)는 모선 측으로부터 인출되어 청소로봇에 연결된 전력선과 접속되어 전동모터(71), 수중카메라(63) 및 수중라이트(65)의 구동에 각각 필요한 전기를 배분시켜 입력하는 회로부에 해당한다.The junction box 75 is connected to a power line connected to the cleaning robot, which is drawn out from the bus bar side, and corresponds to a circuit part for distributing and inputting electricity for driving the electric motor 71, the underwater camera 63, and the underwater light 65, respectively. do.

전동모터(71)는 정션박스(75)로부터 전기을 인가받아 구동하여 유압펌프(72)를 작동시키는 기능을 한다. 전동모터(71)와 유압펌프(72)는 동축 구조의 샤프트(76)로 연결될 수 있다.The electric motor 71 is driven by receiving electricity from the junction box 75 to operate the hydraulic pump 72. The electric motor 71 and the hydraulic pump 72 may be connected to the shaft 76 of the coaxial structure.

전동모터(71)가 동작상태가 되면, 전동모터 실내의 회전자가 회전하여 회전자와 연결된 샤프트를 소정속도로 회전시킨다. 전동모터(71)에 이웃하게 배치된 유압펌프(72)는 복수로 설치된 피스톤의 스트로크운동을 이용하여 작동유의 흡입 토출을 실행함으로써 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 유압실린더(90)를 작동시키게 된다.When the electric motor 71 is in an operating state, the rotor in the electric motor room rotates to rotate the shaft connected to the rotor at a predetermined speed. The hydraulic pump 72 disposed adjacent to the electric motor 71 performs the suction discharge of the hydraulic oil by using the stroke movement of a plurality of pistons installed, so that the first motor 22, the second motor 55, and the hydraulic cylinder ( 90) will be activated.

유압펌프(72)에는 일련의 다수 개 솔레노이드 밸브(73)가 연결되어 있으며, 모선 또는 육상에 있는 로봇제어장치와 전기적 신호로 통신하여 로봇의 원격제어를 가능하게 한다.A series of a plurality of solenoid valves 73 is connected to the hydraulic pump 72, and communicates with the robot control apparatus on a bus or on land by electrical signals to enable remote control of the robot.

그리고, 다수 개 솔레노이드 밸브(73)에는 유압호스(85)가 각각 인출되어 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 유압실린더(90)와 연결됨으로써 유압펌프(72)에 의해 발생되는 유압유의 흡입 토출의 의한 압유가 해당 구동부에 제공되어 목적하는 작동을 일으킬 수 있게 된다.In addition, the plurality of solenoid valves 73 are drawn out by the hydraulic hoses 85, respectively, and are connected to the first motor 22, the second motor 55, and the hydraulic cylinder 90 to be generated by the hydraulic pump 72. The pressurized oil by the suction discharge of the hydraulic oil is provided to the corresponding drive part to be able to cause a desired operation.

또한, 솔레노이드 밸브(73)는 유압유 유동의 잠금·해제 및 역류를 제어하고, 유압펌프(72)의 정지시 관성력에 의해 유압펌프(72)가 역회전하는 것을 방지할 수 있도록 구성하였다.In addition, the solenoid valve 73 is configured to control the locking, releasing and back flow of the hydraulic oil flow, and to prevent the hydraulic pump 72 from rotating in reverse due to inertial force when the hydraulic pump 72 is stopped.

유압유 탱크(74)는 내부에 작동유를 저장하고 있는 용기로서, 유압펌프(72)로 유압유를 공급함과 동시에 각 구동부에서 사용된 유압유가 되돌아와 회수될 수 있도록 연결된다.The hydraulic oil tank 74 is a container that stores the working oil therein, and is connected to the hydraulic oil used in each drive unit while supplying hydraulic oil to the hydraulic pump 72.

참고로, 종래 유압방식을 적용한 청소로봇의 경우 외부(모선 측)에 유압펌프(72)를 설치하고 유압펌프(72)와 청소로봇을 유압관으로 연결하여 압유를 제공함으로써 로봇을 구동시키도록 구성하였으나, 상기 경우 청소로봇과 모선 측 사이에 개재된 유압관 및 이를 위해 부설되는 기구들로 인해 전체적인 준설 장비(즉, 로봇과 모선의 조합)가 복잡해지고 로봇의 주행에 방해 요소로 작용하여 주행 및 준설 효율을 떨어뜨리며, 특히 모선 측에서 발생된 압유가 수중의 로봇으로 전달되기까지는 시간 차가 발생할 수 밖에 없기 때문에 모선 측에서 작업자가 특정 로봇 제어 신호를 발생시키더라도 로봇이 즉각적인 반응을 나타내지 않고 시간을 두고 반응하여 동작함에 따라 역시 준설 내지 청소 효율이 저하되는 문제점이 있었다.For reference, in the case of the cleaning robot applying the conventional hydraulic method, the hydraulic pump 72 is installed on the outside (the busbar side), and the hydraulic pump 72 and the cleaning robot are connected to the hydraulic pipe to provide the hydraulic pressure to drive the robot. However, in this case, due to the hydraulic pipe interposed between the cleaning robot and the mother ship and the mechanisms laid therefor, the overall dredging equipment (ie, the combination of the robot and the mother ship) becomes complicated and acts as an obstacle to the robot's driving. Dredging efficiency decreases, and in particular, time difference can occur until the hydraulic oil generated from the mother ship is transferred to the robot in the water, so even if the operator generates a specific robot control signal, the robot does not react immediately. As it reacts with the operation, the dredging or cleaning efficiency was also lowered.

그러나, 본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 유압발생 장치(70)가 로봇 몸체(10)에 자체적으로 탑재되어 제1 모터(22), 제2 모터(55) 및 유압실린더(90)와 최소한의 유압 이송 거리로 직결되도록 구성하고, 유압발생 장치(70)는 모선 측의 로봇제어장치와 통신케이블 내지 무선 통신 모듈로 연결되어 원격으로 제어 가능하도록 구성함으로써, 작업자의 명령 후 시간 차 없이 즉각적으로 주행 방향 및 스크류 동작 및 흡입호퍼 위치의 제어가 가능하고 이로써 준설 내지 청소 작업의 효율을 극대화할 수 있다.However, in the multi-purpose underwater cleaning robot of the present invention, the hydraulic generator 70 is mounted on the robot body 10 by itself so that the first motor 22, the second motor 55, and the hydraulic cylinder 90 and the minimum hydraulic pressure can be used. It is configured to be directly connected to the transport distance, the hydraulic generator 70 is configured to be remotely controlled by connecting the robot control device and the communication cable or a wireless communication module on the bus side, immediately driving direction without time difference after the operator's command And it is possible to control the screw operation and the suction hopper position, thereby maximizing the efficiency of dredging or cleaning operations.

본 발명의 다목적 수중 청소로봇은 바람직하게는 수중카메라(63)와 수중라이트(65)를 더 포함하도록 구성하여 모선에서 청소로봇을 원격 제어하는 작업자가 수중 작업 환경을 모니터를 통해 관찰하면서 준설 내지 청소를 실시할 수 있다.Multi-purpose underwater cleaning robot of the present invention is preferably configured to further include an underwater camera (63) and the underwater light (65) dredging or cleaning while the operator to remotely control the cleaning robot in the mothership while observing the underwater working environment through a monitor Can be carried out.

일 실시예로서, 도 1과 같이 수중카메라(63)를 청소로봇 몸체(10)의 전방 상단에 복수 개로 설치하되, 상하 및(또는) 좌우 방향으로 각도조정을 가능토록 하는 구관절 연결부(64)와, 이를 원격으로 조정하기 위한 통신 케이블, 및 전력선이 연결되도록 구성하여 외부에서 수중카메라(63)를 조정하면서 수중 환경에 대한 상세한 정보를 제공받도록 구성할 수 있다. 한편, 수중카메라(63)로는 수중에서 작업하는 로봇의 특성을 고려하여 방수 기능을 구비한 CC-TV 카메라를 채용할 수 있다.As an example, as shown in FIG. 1, the plurality of underwater cameras 63 may be installed on the front upper end of the cleaning robot body 10, but the joints 64 may be used to adjust the angle in the vertical direction and / or the horizontal direction. And, it is configured to be connected to a communication cable, and a power line to remotely control it can be configured to receive detailed information about the underwater environment while adjusting the underwater camera 63 from the outside. On the other hand, the underwater camera 63 can be adopted a CC-TV camera having a waterproof function in consideration of the characteristics of the robot working underwater.

수중라이트(65)는 수중카메라(63)가 선명한 영상을 촬영할 수 있도록 로봇의 전방을 조명하는 조명장치로서 방수 기능을 갖춘 다양한 조명원(LED, 할로겐 램프 등)을 채용할 수 있다.The underwater light 65 is a lighting device for illuminating the front of the robot so that the underwater camera 63 can take a clear image, it may employ a variety of lighting sources (LED, halogen lamp, etc.) having a waterproof function.

도 4는 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법의 공정 흐름을 나타낸 블록 순서도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법의 전체 시스템 구성도이다.Figure 4 is a block flow diagram showing the process flow of the underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention, Figure 5 is an overall system configuration of the underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to a preferred embodiment of the present invention. to be.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법은 수중청소로봇 투입단계(S100), 흡입부 작동단계(S200), 1차 흡입 압송단계(S300), 2차 흡입 압송단계(S400), 및 퇴적물 수거단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.4 and 5, the underwater cleaning method using the multi-purpose underwater cleaning robot of the present invention, the underwater cleaning robot input step (S100), the suction unit operating step (S200), the first suction pumping step (S300), secondary Suction suction step (S400), and sediment collection step (S500) is characterized in that it comprises a.

한편, 본 발명에 따른 다목적 수중 청소로봇을 이용한 수중 청소 방법을 실현하는 전체 시스템은 수중의 바닥에 투입되는 다목적 수중 청소로봇(100)과, 수중 위에 떠 있는 바지선(200)과, 모선 측(바람직하게는 육지)에 구비되는 제2 흡입펌프(300)와, 교반기(500)와, 굴삭기(600) 및 운반트럭(700)으로 구성된다.On the other hand, the entire system for realizing the underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot according to the present invention is a multi-purpose underwater cleaning robot 100, which is put on the bottom of the underwater, barges 200 floating on the water, and the mother ship side (preferably It is composed of a second suction pump 300, a stirrer 500, an excavator 600 and a transport truck 700 provided on the land).

바지선(200)에는 발전기(미 도시)와, 기중기(210)와, 로봇제어장치(220)와, 로봇운전장치(230)가 구비된다. 발전기에서 생산된 전기는 로봇제어장치(220)를 통해 청소로봇에 공급된다.The barge 200 includes a generator (not shown), a crane 210, a robot controller 220, and a robot driving apparatus 230. The electricity produced by the generator is supplied to the cleaning robot through the robot controller 220.

기중기(210)는 청소로봇(100)을 최초의 준설 위치의 강 바닥면에 내려놓기 위한 장치이고, 로봇제어장치(220)는 청소로봇(100)에 전원을 공급하고 제어신호를 제공하는 장치이며, 로봇운전장치(230)는 로봇제어장치(220)로부터 제공받은 신호를 사용자에게 디스플레이하고, 청소로봇(100)의 동작(예컨데, 주행, 흡입호퍼 위치, 분쇄스크류 가동, 수중카메라 조정 등)을 제어하는 조작신호를 생성하는 장치이다.The crane 210 is a device for laying down the cleaning robot 100 on the steel bottom surface of the first dredging position, the robot controller 220 is a device for supplying power to the cleaning robot 100 and providing a control signal. The robot driving apparatus 230 displays a signal provided from the robot controller 220 to the user, and controls the operation of the cleaning robot 100 (eg, driving, suction hopper position, grinding screw operation, underwater camera adjustment, etc.). It is a device for generating a control signal to control.

제2 흡입펌프(300)는 제1 흡입펌프(60)와는 별개로 모선 또는 육지에 설치되고, 토출배관(40)을 통해 제1 흡입펌프(60)와 직렬로 연결되어 토출배관(40)에 추가적인 진공 압력을 가하여 수중 바닥의 침전물을 육지로 원활하게 끌어올리기 위한 장치이다.The second suction pump 300 is installed on the mother bus or land separately from the first suction pump 60, and is connected in series with the first suction pump 60 through the discharge pipe 40 to the discharge pipe 40. It is a device for smoothly raising the sediment at the bottom of the water to the ground by applying additional vacuum pressure.

본 발명의 수중 청소 시스템은 이처럼 수중 청소로봇(100)에 탑재시킨 제1 흡입펌프(60)에 모선(또는 육지)에 설치된 제2 흡입펌프를 유기적으로 조합함으로써 종국에는 2단 흡입·압송 방식으로 수중의 퇴적물을 청소 내지 준설하도록 구성된 것을 특징으로 한다. The underwater cleaning system of the present invention organically combines the second suction pump installed on the mother ship (or land) with the first suction pump 60 mounted on the underwater cleaning robot 100 in this way. Characterized in that it is configured to clean or dredge underwater sediments.

즉, 청소로봇 자체에 제1 흡입펌프(60)를 탑재시켜 1차 흡입 압송을 일으키고, 외부(즉, 모선 또는 육지)에 구비된 제2 흡입펌프(300)를 통해 1차 흡입된 퇴적물에 대한 2차 흡입 압송이 이루어지도록 구성된다.That is, the first suction pump 60 is mounted on the cleaning robot itself to cause the first suction pump, and the first suction pump 60 is connected to the first suction pump 300 through the second suction pump 300 provided outside (ie, the mother ship or land). It is configured to make the secondary suction pressure.

이에 따라, 청소로봇 자체에 탑재시킨 제1 흡입펌프(60)와 모선 측에 설치된 제2 흡입펌프(300)를 직렬로 연결하여 운용함으로써 종래와 같이 대형펌프가 아닌 중소형 펌프만으로도 높은 양정, 원거리 압송이 가능해짐은 물론 퇴적물 흡입·압송 효율을 극대화할 수 있게 된다.Accordingly, the first suction pump 60 mounted on the cleaning robot itself and the second suction pump 300 installed on the bus bar are connected and operated in series so that high lift and long distance pumping are possible even with a small and medium pump, not a large pump as in the prior art. In addition to this, it is possible to maximize the efficiency of deposit suction and transport.

교반기(500)는 토출된 물과 퇴적물을 필터링하여 비교적 깨끗한 물을 다시 수중으로 유입시키고, 찌꺼기는 화학 약품과 교반시켜 고형화하는 장치이다. 포크레인(600)은 고형화된 찌꺼기를 퍼서 운반트럭(700)에 싣기 위한 장비이고, 운반트럭(700)은 고형화된 찌꺼기를 운반하기 위한 장비이다.The stirrer 500 is a device for filtering the discharged water and sediment to introduce relatively clean water back into the water, and the residue is solidified by stirring with chemicals. The fork lane 600 is a device for carrying solidified debris and loading it on the transport truck 700, and the transport truck 700 is a device for carrying solidified debris.

전술한 구성을 갖는 수중 청소 시스템을 통해 수중 바닥을 청소 내지 준설하는 전체 흐름을 설명하면 다음과 같다.The overall flow of cleaning or dredging the underwater floor through the underwater cleaning system having the above-described configuration is as follows.

(1) 수중로봇 투입단계(S100)(1) Underwater robot input step (S100)

다목적 수중 청소로봇(100)을 기중기(210)를 이용하여 최초로 준설하고자 하는 수중으로 투입하여 해당 수중의 바닥면에 위치시킨다. 이 때, 수중 청소로봇(100)은 전력/통신 케이블(80)을 통해 로봇제어장치(220)로부터 전력 및 제어 신호를 공급받고, 수중카메라(63)에 의해 촬상된 수중 영상 정보를 로봇제어장치(220)에 전달할 수 있다.The multi-purpose underwater cleaning robot 100 is put into the water to be dredged for the first time using a crane 210 and placed on the bottom surface of the water. At this time, the underwater cleaning robot 100 receives power and control signals from the robot controller 220 through the power / communication cable 80, and controls the underwater image information captured by the underwater camera 63. (220).

(2) 흡입부 작동단계(S200)(2) Suction unit operating step (S200)

다목적 수중 청소로봇(100)에 연결된 전력선(80)을 통해 상기 수중 청소로봇(100)에 전력을 공급하고, 로봇운전장치(230)에 부착된 조작 스위치를 이용하여 흡입호퍼(30)의 높낮이 내지 지향각을 해당 지형과 환경에 맞게 조정하고, 분쇄스크류(50)를 구동시킨다.Supplying power to the underwater cleaning robot 100 through a power line 80 connected to the multi-purpose underwater cleaning robot 100, using the operation switch attached to the robot driving device 230 to the height of the suction hopper 30 The orientation angle is adjusted to the terrain and the environment, and the grinding screw 50 is driven.

(3) 1차 흡입 압송단계(S300)(3) first suction pumping step (S300)

다목적 수중 청소로봇(100)에 자체적으로 탑재된 제1 흡입펌프(60)를 가동시킴으로써, 분쇄스크류(50)에 의해 파분쇄된 수중 퇴적물에 대해 1차적으로 흡입 압송을 발생시킨다. 이 때, 상기 파분쇄된 수중 퇴적물은 수중의 물과 함께 흡입호퍼(30)로 흡입된 후 토출배관(40)을 통해 모선 측으로의 압송이 시작된다.By operating the first suction pump 60 that is mounted on the multipurpose underwater cleaning robot 100 by itself, suction suction is generated primarily for the underwater deposits crushed by the grinding screw 50. At this time, the crushed underwater sediment is sucked into the suction hopper 30 together with the water in the water and then the pressure feeding to the mother ship through the discharge pipe 40 is started.

(4) 2차 흡입 압송단계(S400)(4) second suction pressure feeding step (S400)

제1 흡입펌프(60)의 가동과 동시에 모선 또는 육지에 설치된 제2 흡입펌프(300)를 함께 가동시키면, 제1 흡입펌프(60)에 의해 토출배관(80)의 전단부에서 1차 압송이 시작된 수중 퇴적물은 토출배관(80)의 도중과 후단부에서는 제2 흡입펌프(300)에 의해 제공되는 진공 압력에 의해 그 압송력이 추가로 부가되며 2차 흡입 압송이 발생되게 된다.When the first suction pump 60 is operated together with the second suction pump 300 installed on the bus or land, the first suction pump 60 is driven by the first suction pump 60 at the front end of the discharge pipe 80. Initiated underwater deposits are additionally added to the pumping force by the vacuum pressure provided by the second suction pump 300 at the middle and the rear end of the discharge pipe 80, and the second suction pumping is generated.

이에 따라, 흡입호퍼를 통해 흡입된 수중 퇴적물은 특히 원거리 압송의 경우에도 압송의 시작, 압송의 도중은 물론 압송의 완료(즉, 외부 배출)에 이르기까지 모든 구간에서 압송력이 저하됨 없이 외부로 송출될 수 있게 되고, 이로써 수중 청소 작업의 효율성(즉, 단위시간당 흡입량) 및 작업속도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다.Accordingly, the underwater sediment suctioned through the suction hopper is sent out to the outside without any deterioration of the pressure force in all sections, even in the case of long distance feeding, from the start of the feeding, to the completion of the feeding, and to the completion of the feeding (ie, external discharge). This makes it possible to significantly improve the efficiency of underwater cleaning operations (i.e. suction per unit time) and the working speed.

(5) 퇴적물 수거단계(S500)(5) sediment collection step (S500)

제1 흡입펌프(60)와 제2 흡입펌프(300)에 의해 2단 흡입 압송되어 외부로 토출된 수중 퇴적물을 매립 폐기하기 위해 수거하는 단계이다.The second suction pump 60 and the second suction pump 300 is a step of collecting to dispose of the land sediment discharged to the outside discharged to the outside.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퇴적물 수거단계(S500)는 토출된 수중 퇴적물을 트럭 등의 운송수단에 실어 운반하기 전에 교반기를 통해 고형화시키는 처리 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the sediment collection step (S500) according to a preferred embodiment of the present invention is characterized in that it further comprises a process of solidifying through a stirrer before transporting the discharged underwater sediment loaded on a transport means such as a truck.

구체적으로 설명하면, 2차 흡입 압송된 수중 퇴적물을 교반기로 송출하여 유입시킨 후, 교반기(500)에서 수중 퇴적물 중 물은 필터링하고 잔여물은 고형제와 교반하여 고형화시킨다. In detail, the second suction-transported underwater sediment is sent to the stirrer and introduced therein, and then the water in the underwater sediment is filtered by the stirrer 500 and the residue is stirred and solidified.

여기서, 교반기가 수중 퇴적물에서 물을 필터링하는 방법으로는 바람직하게는 축 회전하는 구동축를 갖는 드럼 내부로 물을 포함하는 퇴적물을 유입시켜 원심력에 의해 퇴적물을 탈수하는 원심 탈수 방식을 채용할 수 있다. Here, as a method for filtering the water from the underwater deposit, a centrifugal dehydration method may be employed in which the deposit including water is introduced into a drum having a drive shaft that rotates axially to dehydrate the deposit by centrifugal force.

또한, 고형제는 분말 또는 반고체로 이루어져 점질 또는 액상의 대상물에 첨가되어 대상물을 고형화하는 기능을 하는 화학 약품으로서 이러한 고형제는 이미 널리 사용되고 있는 공지의 물건인 바 자세한 설명은 생략한다.In addition, the solid is made of a powder or semi-solid and is added to a viscous or liquid object to function to solidify the object, and the solid agent is a well-known object that is already widely used.

전술한 과정을 통해, 필터링을 거친 물은 다시 수중으로 입수되고, 교반 후 생성되는 고형물은 포크레인(600)에 의해 운반트럭(700)에 실려 외부로 이동된 후 매립 폐기된다.Through the above-described process, the filtered water is again brought into the water, and the solids generated after the stirring are carried out to the outside by being transported to the transport truck 700 by the fork lane 600 and then disposed of in landfill.

본 발명에서는 수중 바닥을 청소할 때 바지선을 수면 상에 띄워놓은 상태에서 준설하는 것으로 도시하였으나 해당 수중의 폭이 좁을 경우에는 바지선을 사용함이 없이 운반 트럭과는 별도로 발전기, 로봇제어장치, 로봇운전장치 및 기중기가 설치된 설비 트럭을 이용할 수 있음은 물론이다.
In the present invention, when cleaning the underwater floor, the barge is floated while floating on the water surface, but when the width of the water is narrow, the generator, robot control device, robot operation device and a separate truck from the transport truck without using the barge Of course, a facility truck equipped with a crane can be used.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것을 자명한 일이다.
While the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above using specific terms, such terms are used only for the purpose of clarifying the invention, and the embodiments of the present invention may be embodied in various forms without departing from the spirit or scope of the following claims It is evident that various changes and changes may be made.

10: 몸체 20: 캐터필러
21: 휠 30: 흡입호퍼
31: 제1 에어노즐 32: 제2 에어노즐
40: 토출배관 50: 분쇄스크류
55: 제2 모터 60: 제1 흡입펌프
63: 수중카메라 65: 수중라이트
70: 유압발생 장치 71: 전동모터
75: 정션박스 72: 유압펌프
73: 솔레노이드 밸브 74: 유압유 탱크
85: 유압호스 90: 유압실린더10: body 20: caterpillar
21: wheel 30: suction hopper
31: first air nozzle 32: second air nozzle
40: discharge pipe 50: grinding screw
55: second motor 60: first suction pump
63: underwater camera 65: underwater light
70: hydraulic generator 71: electric motor
75: junction box 72: hydraulic pump
73: solenoid valve 74: hydraulic oil tank
85: hydraulic hose 90: hydraulic cylinder

Claims

A body; A driving unit for moving the body; A suction hopper mounted to the front of the body to suck underwater deposits; A crushing screw installed in the suction hopper to crush the sediment in the water; And a discharge pipe connected to the suction unit for discharging the sucked sediment to the outside and having a first suction pump connected to the discharge pipe to suck and deposit the sediment to the outside. As a used underwater cleaning method,
Putting the multipurpose underwater cleaning robot on an underwater floor to dredge;
Operating the suction hopper and / or the grinding screw;
Causing first suction pumping of the underwater deposits in the multipurpose underwater cleaning robot through the first suction pump;
Causing a second suction pumping of the underwater sediment pumped by the first suction pump through a second suction pump installed on a mother ship or land and connected to the discharge pipe; And
Underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot, characterized in that it comprises the step of collecting the secondary suction-pumped underwater sediment.

The method according to claim 1,
The step of collecting the second suction pumped underwater sediment,
Sending the second suction pumped underwater deposit to a stirrer; And
The stirrer is filtering the water in the sediment under water and solidifying the residue by stirring with a solid agent; And
Collecting and discarding the solidified residue, and introducing the filtered water back into the water.

The method of claim 2,
The stirrer is an underwater cleaning method using a multi-purpose underwater cleaning robot, characterized in that for filtering the water in the sediment through the centrifugal dehydration method.