JP2602986B2 - Collection robot - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は配管内に堆積した付着物を回収する回収ロボ
ットに係り、特に配管内の作業環境が極めて悪い回収作
業に適した回収ロボットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a recovery robot that recovers deposits deposited in a pipe, and is particularly suitable for a recovery operation in which the working environment in the pipe is extremely poor. A collection robot.
(従来の技術) パイプにより物質を搬送するパイプラインは、長期間
の使用によりその内部に搬送される物質の特質に応じて
様々な付着物が生成され、そのため管路抵抗が増大し搬
送効率が悪くなる。したがって、このようなパイプライ
ンに対しては配管内を定期的に清掃する必要がある。(Prior art) In a pipeline that transports a substance by a pipe, various deposits are generated according to the characteristics of the substance transported inside the pipe over a long period of use, so that the pipeline resistance increases and the transport efficiency increases. Deteriorate. Therefore, it is necessary to periodically clean the inside of such a pipeline.
ところで、配管内を清掃するには清掃により溜まった
付着物を数個所にまとめて集め、その部分にサクション
ホースを挿入し、地上に設置されたパワーブロベスタに
よって吸引回収している。By the way, in order to clean the inside of the pipe, the deposits collected by the cleaning are collectively collected in several places, a suction hose is inserted into that part, and the suction is collected by a power blower installed on the ground.
従来、上記各種作業において、配管の径が大きい場合
には中に人が入り手作業で行われ、また配管の径が小さ
い場合は各種作業に応じて配管経路を作業可能な単位に
分割して行なっていた。しかし、特に径の大きな配管内
に人が入って作業する場合には、配管内は暗く滑り易
く、さらに大口径であるため作業足場の構築も困難を極
めており、しかも配管内での作業中に酸欠や付着物等に
よる有毒ガスの発生もあり、非常に危険性の高いもので
あった。Conventionally, in the above-mentioned various works, when the diameter of the pipe is large, a person enters the work manually, and when the diameter of the pipe is small, the pipe route is divided into workable units according to the various works. I was doing. However, especially when people work inside large-diameter pipes, the pipes are dark and slippery, and because of the large diameter, it is extremely difficult to construct a work scaffold. Poisonous gas was generated due to oxygen deficiency and deposits, and was extremely dangerous.
そこで、最近では作業者の安全性を考慮し、配管内の
清掃の自動化を図るべく配管内清掃ロボットが配管の種
類に応じて各種開発されてきている。しかしながら、こ
の清掃ロボットは配管内の清掃作業を自動化できても、
その回収作業までは行なえず、その後の回収作業は人手
による作業に頼らざるを得ない。すなわち、配管内に人
が入り、清掃ロボットによる清掃作業により集められた
付着物を配管内の各部に一旦まとめておき、その近傍ま
でサクションホースを引込んで、地上側に設置されたパ
ワーブロベスタを動作させ、サクションホース先端の吸
引口に堆積物を人手によってかき集めて持っていくこと
により吸引回収している。Therefore, recently, in consideration of the safety of an operator, various types of pipe cleaning robots have been developed according to the type of pipe in order to automate the cleaning of the pipe. However, even though this cleaning robot can automate the cleaning work inside the pipe,
The recovery operation cannot be performed, and the subsequent recovery operation must rely on manual operations. That is, a person enters the pipe, collects the adhering matter collected by the cleaning operation by the cleaning robot once in each part in the pipe, pulls the suction hose to the vicinity thereof, and removes the power blower installed on the ground side. It is operated and the sediment is manually collected at the suction port at the end of the suction hose and collected by suction.
(発明が解決しようとする課題) このように配管内に清掃ロボットにより集められた堆
積物を回収するには、サクションホースが引伸しにより
長くなった場合、その重量が重く人手では自由に移動さ
せることができないため、サクションホースの吸引口ま
で人手により堆積物をかき集める作業が必要である。ま
た、堆積物は搬送物の種類によっては有毒ガスを発する
ものがあり、人体に影響を及ぼすこともある。配管内は
滑り易く、安全上の問題があり、しかも足場の構築等す
る場合にはその費用もかかるという問題もある。(Problems to be Solved by the Invention) In order to collect the sediment collected by the cleaning robot in the pipe as described above, if the suction hose becomes longer due to stretching, the weight of the suction hose is heavy and the man can freely move it. Therefore, it is necessary to manually collect the sediment up to the suction port of the suction hose. Further, some of the sediment emits toxic gas depending on the type of the conveyed matter, and may affect the human body. There is a problem in that the inside of the pipe is slippery, and there is a safety problem, and when constructing a scaffold, the cost is high.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は人手を要さず、配管内の堆積物を地上側
からの遠隔操作により安全且つ容易に回収することがで
きる回収ロボットを提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object a collection robot that can safely and easily collect sediment in a pipe by remote control from the ground side without requiring any human intervention. To provide.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するため、円筒体の外周面
に沿って軸方向前部に4輪、後部に4輪の計8輪の車輪
が均等に取付けられ、円筒体の中心部軸方向に外周面に
スパイラル状のネジ部が形成されたサクションホースを
挿通させて設け、且つ前記円筒体の内部に各車輪を駆動
伝達機構を介して駆動する車輪駆動用のモータと前記サ
クションホースをそのネジ部と噛合うネジ機構部を介し
て前記円筒体から繰出し又は繰入れるサクションホース
用のモータを備えたロボット本体と、このロボット本体
に連結され前記各モータを遠隔操作して配管内を走行制
御する制御手段と、前記サクションホースより配管内の
堆積物を吸引回収する手段とから回収ロボットを構成し
たものである。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a total of eight wheels, four in the axial front part and four in the rear part along the outer peripheral surface of the cylinder. Wheels are evenly mounted, and a suction hose having a spiral screw portion formed on the outer peripheral surface in the axial direction of the center of the cylindrical body is provided so as to pass therethrough, and each wheel is inserted into the cylindrical body via a drive transmission mechanism. And a robot body having a motor for a suction hose that feeds or retracts the suction hose from the cylindrical body through a screw mechanism that meshes with the screw portion of the wheel drive motor that drives the wheel. A collection robot is constituted by a control means for remotely controlling the respective motors to control the traveling in the pipe and a means for sucking and collecting the sediment in the pipe from the suction hose.
(作 用) このような構成の回収ロボットにあっては、地上側か
らの遠隔操作により配管内の堆積物の位置までロボット
本体を地上側に繋がるサクションホースと共に走行移動
させることが可能となるので、配管内に人が入って手作
業をすることなく簡単且つ安全に堆積物の回収を行なう
ことができる。また、ロボット本体は円筒体の外周面に
沿って軸方向前部に4輪、後部に4輪の計8輪の車輪が
均等に取付けられているので、マンホールからの搬入時
および垂直下方への走行時など、始めのロボットの姿勢
が保てなくても問題なく走行させることが可能となる。(Operation) In the recovery robot having such a configuration, the robot body can be moved and moved to the position of the sediment in the pipe together with the suction hose connected to the ground side by remote control from the ground side. In addition, the sediment can be easily and safely collected without a person entering the pipe and performing manual work. In addition, the robot body has a total of eight wheels, four at the front in the axial direction and four at the rear along the outer peripheral surface of the cylindrical body. Even when the robot cannot keep its initial posture, such as when traveling, it is possible to travel without any problem.
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明による回収ロボットの構成例の外観を
示し、また第2図はその駆動機構部を示している。第1
図および第2図において、1は転倒しても姿勢を保ちや
すい円筒状のロボット本体であり、このロボット本体1
の外周面に沿って軸方向前部4個所と後部4個所の計8
個所に走行用とステアリング用の車輪2が車軸を介して
均等にそれぞれ取付けられている。この場合、各車輪2
の転動面にはマグネットが施されている。前後部の各2
個所の車輪2は、1個の走行用モータ3により多数のギ
ア4を組合わせた駆動伝達機構を介して駆動可能になっ
ており、また前後部の他の各2個所の車輪2は、2個の
ステアリング用モータ5により多数のギア6を組合わせ
た駆動機構を介して前後部の車輪を独自に駆動可能にな
っている。FIG. 1 shows an external view of a configuration example of a collection robot according to the present invention, and FIG. 2 shows a drive mechanism thereof. First
In FIG. 2 and FIG. 2, reference numeral 1 denotes a cylindrical robot main body which is easy to maintain its posture even if it falls down.
Axial front 4 places and rear 4 places along the outer peripheral surface of the
Wheels 2 for traveling and steering are equally mounted at the points via an axle. In this case, each wheel 2
A magnet is provided on the rolling surface of. Front and back 2 each
Each of the wheels 2 can be driven by a single traveling motor 3 via a drive transmission mechanism in which a number of gears 4 are combined. The front and rear wheels can be independently driven by a plurality of steering motors 5 via a drive mechanism in which a number of gears 6 are combined.
一方、ロボット本体1の軸方向中央部には、外周面に
スパイラル状のネジ溝が形成されたサクションホース7
が挿通されている。そして、ロボット本体1の内部に設
けられた1個のサクションホース用モータ8により回転
駆動されるネジ機構部9を介してサクションホースの繰
出し、繰り入れが可能になっている。また、ロボット本
体1の後端部には電源線と信号線からなる復号ケーブル
10と安全ロープ11が接続されている。さらに、ロボット
本体1の前後端部には、モニター用テレビカメラ12およ
び図示しない照明がそれぞれ取付けられている。なお、
図示していないがロボット本体1には走行時の姿勢を検
出する傾斜センサが内臓されている。On the other hand, at the center in the axial direction of the robot body 1, a suction hose 7 having a spiral thread groove formed on the outer peripheral surface.
Is inserted. The suction hose can be extended and retracted through a screw mechanism 9 that is rotated and driven by a single suction hose motor 8 provided inside the robot body 1. A decoding cable consisting of a power line and a signal line is provided at the rear end of the robot body 1.
10 and a safety rope 11 are connected. Further, a monitor television camera 12 and a not-shown illumination are attached to the front and rear ends of the robot body 1, respectively. In addition,
Although not shown, the robot main body 1 has a built-in inclination sensor for detecting a posture during traveling.
以上はロボット本体側の構成であるが、次にこのロボ
ット本体の各操作を行なうための構成を第3図により説
明する。第3図において、ロボット本体1に接続された
複合ケーブル10は複合ケーブル処理装置13により巻取お
よび巻戻し可能に接続され、主操作盤14からの操作信号
またはロボット本体1の状態を示す情報が相互に伝送可
能になっている。また、ロボット本体1のサクションホ
ース7はサクションホース処理装置15により巻取および
巻戻し可能に接続され、さらにパワーブロベスタ16に連
結されてロボット本体1で吸引した堆積物が回収される
ようになっている。さらに、ロボット本体1に接続され
た安全ロープ11はウインチ17により巻取および巻戻し可
能に接続されている。なお、サクションホース処理装置
15およびウインチ17は主操作盤14からの指令により動作
するものである。The above is the configuration of the robot main body. Next, the configuration for performing each operation of the robot main body will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the composite cable 10 connected to the robot body 1 is connected to the composite cable processing device 13 so as to be capable of winding and rewinding, and an operation signal from the main operation panel 14 or information indicating the state of the robot body 1 is transmitted. Mutual transmission is possible. Further, the suction hose 7 of the robot body 1 is connected to the suction hose processing device 15 so as to be able to be wound up and rewinded, and is further connected to the power blower 16 so that the sediment sucked by the robot body 1 is collected. ing. Further, the safety rope 11 connected to the robot body 1 is connected by a winch 17 so as to be capable of winding and rewinding. In addition, suction hose processing equipment
The winch 15 and the winch 17 operate according to a command from the main operation panel 14.
次に上記のように構成された回収ロボットによる配管
内の不要物の回収時のの作用を第4図により説明する。Next, the operation of the recovery robot configured as described above at the time of collecting unnecessary objects in the pipe will be described with reference to FIG.
いま、第4図に示すように垂直管手前のマンホール18
より搬入されたロボット本体1が安全ロープ11により保
持されながら管壁に沿って垂直管下まで走行車輪2によ
って下降走行しているものとする。この場合、ロボット
本体1は車輪2の転動面にマグネットが施されているの
で、車輪2が管壁より離れないよう走行し、サクション
ホース7および複合ケーブル10によってロボット本体1
が振られるようなことはない。しかも、マンホール18か
らの搬入時および垂直管19の下部走行時に何らかの原因
により、ロボットの始めの姿勢が保てなくても、走行用
の車輪およびステアリング用の車輪の全てが同時に駆動
されるので問題なく走行できる。このときロボット本体
1の姿勢はロボット本体に内蔵された傾斜センサ(図示
せず)により地上の主操作盤14のモニターに写し出さ
れ、さらにロボット本体1に取付けられたテレビカメラ
12によっても状況を判断することが可能となる。Now, as shown in FIG.
It is assumed that the robot body 1 which has been carried in is traveling downward by the traveling wheels 2 along the pipe wall to a position below the vertical pipe while being held by the safety rope 11. In this case, the magnet is applied to the rolling surface of the wheel 2 so that the wheel 2 travels so that the wheel 2 does not separate from the pipe wall, and the robot 1 is moved by the suction hose 7 and the composite cable 10.
Is not shaken. In addition, even if the robot cannot keep its initial posture for some reason when it is loaded from the manhole 18 and when it travels below the vertical tube 19, all of the traveling wheels and the steering wheels are driven simultaneously, which is a problem. I can run without. At this time, the attitude of the robot main body 1 is displayed on a monitor of the main operation panel 14 on the ground by an inclination sensor (not shown) built in the robot main body, and further, a television camera attached to the robot main body 1
12 also makes it possible to determine the situation.
このようにして垂直管19の下に降りたロボット本体1
は、テレビカメラ12によって撮影された堆積物20をモニ
ターに写し、その近傍まで前進する。その後、堆積物20
の飛散状況に応じてサクションホース7を繰り出した
り、ロボット本体1の走行車輪のステアリングを切って
ロボット本体1を左右に(配管の周方向)走行させ、サ
クションホース7の先端が堆積物20に常に向くようにコ
ントロールし、地上に設置されたパワーブロベスタ16に
より堆積物20を吸引回収する。この場合、左右の走行距
離が大きくロボット本体1が転倒しても、前述のごとく
8輪車輪となっているので、常に姿勢は水平に保たれ、
広範囲にわたっての走行による堆積物の回収が可能であ
る。The robot body 1 that has thus descended below the vertical tube 19
Captures the sediment 20 photographed by the television camera 12 on a monitor and advances to the vicinity thereof. Then deposit 20
The suction hose 7 is drawn out or the steering of the traveling wheel of the robot main body 1 is turned off to cause the robot main body 1 to travel left and right (in the circumferential direction of the pipe) depending on the scattering state of the robot. The sediment 20 is suctioned and collected by the power probe 16 installed on the ground. In this case, even if the left and right traveling distances are large and the robot body 1 falls, the posture is always kept horizontal because the wheels are eight wheels as described above.
It is possible to collect sediment by traveling over a wide range.
一方、作業が終了した後にロボット本体1を回収する
時は、ウインチ17、複合ケーブル処理装置13、サクショ
ンホース処理装置15を連動させながら前述とは逆の順序
でロボット本体1を動作させることにより地上側に戻す
ことができる。On the other hand, when the robot main body 1 is to be recovered after the work is completed, the robot main body 1 is operated in the reverse order to the above while the winch 17, the composite cable processing device 13, and the suction hose processing device 15 are linked to operate. Can be returned to the side.
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、人手を要さず、配
管内の堆積物を地上側からの遠隔操作により安全且つ容
易に回収することができる回収ロボットを提供できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a collection robot that can safely and easily collect sediment in a pipe by remote control from the ground side without requiring any manpower.
第1図は本発明による回収ロボットの一実施例における
ロボット本体の外観図、第2図は同実施例におけるロボ
ット本体の内部機構図、第3図は同実施例のシステム構
成図、第4図は同実施例の回収ロボットによる作用説明
図である。 1……ロボット本体、2……車輪、3……走行用モー
タ、4,6……ギア、5……ステアリングモータ、7……
サクションホース、8……サクションホース用モータ、
9……ネジ機構部、10……複合ケーブル、11……安全ロ
ープ、12……テレビカメラ、13……複合ケーブル処理装
置、14……主操作盤、15……サクションホース処理装
置、16……パワーブロベスタ、17……ウインチ。FIG. 1 is an external view of a robot main body in an embodiment of a recovery robot according to the present invention, FIG. 2 is an internal mechanism diagram of the robot main body in the embodiment, FIG. 3 is a system configuration diagram of the embodiment, FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of an operation by the collection robot of the embodiment. 1 ... Robot body, 2 ... Wheels, 3 ... Running motor, 4,6 ... Gear, 5 ... Steering motor, 7 ...
Suction hose, 8 ... Motor for suction hose,
9: Screw mechanism, 10: Composite cable, 11: Safety rope, 12: TV camera, 13: Composite cable processing device, 14: Main operation panel, 15: Suction hose processing device, 16 ... ... power blower, 17 ... winch.
Claims (1)
輪、後部に4輪の計8輪の車輪が均等に取付けられ、円
筒体の中心部軸方向に外周面にスパイラル状のネジ部が
形成されたサクションホースを挿通させて設け、且つ前
記円筒体の内部に各車輪を駆動伝達機構を介して駆動す
る車輪駆動用のモータと前記サクションホースをそのネ
ジ部と噛合うネジ機構部を介して前記円筒体から繰出し
又は繰入れるサクションホース用のモータを備えたロボ
ット本体と、このロボット本体に連結され前記各モータ
を遠隔操作して配管内を走行制御する制御手段と、前記
サクションホースより配管内の堆積物を吸引回収する手
段とからなる回収ロボット。1. An axially forward portion along the outer peripheral surface of a cylindrical body.
A total of eight wheels are evenly mounted on the rear part of the cylinder, and a suction hose having a spiral threaded part formed on the outer peripheral surface in the axial direction of the central part of the cylindrical body is provided so as to pass therethrough; A motor for driving a wheel that drives each wheel via a drive transmission mechanism and a motor for a suction hose that feeds or feeds the suction hose from the cylindrical body through a screw mechanism that meshes with a screw portion of the suction hose. A recovery robot comprising: a robot main body provided; control means connected to the robot main body for remotely controlling the motors to control travel in the pipe; and means for sucking and collecting deposits in the pipe from the suction hose.
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