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パイプラインロボット

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下水道ロボット

信号が青に変わるのを待つドライバーにとって、市中心部の混雑した交差点は、他の朝と何ら変わりない光景だ。

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彼らは自分たちが鉄筋コンクリートに囲まれていること、正確にはその上にいることに気づいていない。数メートル下では、まばゆい光が暗闇を突き抜け、地下の「住人」たちを驚かせた。

カメラレンズが濡れてひび割れた壁の画像を地上に送信し、オペレーターはロボットを操作しながら、ロボットの前面にあるディスプレイを注意深く監視します。これはSFやホラーではなく、現代の日常的な下水道改修工事です。当社のモーターは、カメラ制御、ツール機能、および車輪駆動に使用されています。

下水道工事のために道路を掘り返し、何週間も交通を麻痺させるような従来の建設作業員の時代は終わりました。配管を地下で点検・更新できれば理想的です。今日では、下水道ロボットが内部から多くの作業を行うことができます。これらのロボットは、都市インフラの維持管理においてますます重要な役割を果たしています。維持管理すべき下水道の総延長が50万キロメートル以上にも及ぶ場合、理想的には、数メートル先の生活に影響が出ないようにする必要があります。

掘削機の代わりにロボット

かつては、地下のパイプの損傷箇所を見つけるために、かなりの距離を掘り進む必要があった。

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現在では、下水道ロボットは工事を必要とせずに検査を行うことができます。小径のパイプ(通常は短い住宅接続部)はケーブルハーネスに取り付けられ、ハーネスを巻き取ることで出し入れできます。

これらのチューブには、損傷解析用の回転カメラのみが装備されています。一方、ブラケットに取り付けられ、多機能作業ヘッドを備えた機械は、大径パイプに使用できます。このようなロボットは、水平パイプでは以前から使用されていましたが、近年では垂直パイプにも使用されるようになっています。

最も一般的なタイプのロボットは、わずかな勾配しかない下水道を水平にまっすぐ進むように設計されています。これらの自走式ロボットは、シャーシ(通常は少なくとも2つの車軸を持つ平床車)と、カメラが内蔵された作業ヘッドで構成されています。別のモデルでは、パイプの曲がりくねった部分も走行できます。今日では、ロボットは車輪または履帯を内側から壁に押し付けることができるため、垂直な管内を移動することもできます。フレーム上部の可動式サスペンションにより、装置はパイプラインの中央に位置します。スプリングシステムは、不規則性や断面のわずかな変化を補正し、必要な牽引力を確保します。

下水道ロボットは、下水道システムだけでなく、化学、石油化学、石油・ガス産業などの産業用配管システムでも使用されています。モーターは、電源ケーブルの重量を牽引し、カメラ画像を送信できる必要があります。そのため、モーターは最小限のサイズで非常に高い出力を供給できる必要があります。

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進行中の作業

下水道ロボットには、自動メンテナンスのための非常に汎用性の高い作業ヘッドを装備することができる。

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作業ヘッドは、例えばフライス加工や研削加工によって、障害物、スケール、堆積物、または突出したスリーブのずれを除去するために使用できます。作業ヘッドは、パイプ壁の穴にシーリング材を充填するか、シーリングプラグをパイプに挿入します。大径パイプを扱うロボットでは、作業ヘッドは可動アームの先端に配置されます。

このような下水道ロボットでは、最大で4つの異なる駆動タスクを処理する必要があります。車輪または履帯の移動、カメラの移動、そして取り外し可能なアームを介してツールを駆動し、所定の位置に移動させることです。一部のモデルでは、5つ目の駆動部を使用してカメラのズームを調整することもできます。

カメラ本体は、常に目的の映像を提供できるよう、旋回および回転できる必要がある。

重量ケーブル牽引

ホイール駆動方式は独特で、フレーム全体、各シャフト、または各ホイールをそれぞれ独立したモーターで駆動できます。モーターはベースと付属品を移動させるだけでなく、空気圧または油圧ラインに沿ってケーブルを引っ張る必要もあります。モーターには、サスペンションを所定の位置に保持し、過負荷時に発生する力を吸収するためのラジアルピンを取り付けることができます。ロボットアーム用のモーターは、ラジアルドライバーよりも必要な力が少なく、カメラ用バージョンよりも設置スペースが広くなっています。このパワートレインに対する要求は、下水道ロボットほど高くはありません。

パイプ内のブッシング

今日では、損傷した下水管は交換されず、プラスチックライニングで置き換えられることが多い。そのためには、空気圧または水圧でプラスチックパイプを管内に押し込む必要がある。柔らかいプラスチックを硬化させるには、紫外線を照射する。この目的のために、高出力ライトを備えた特殊なロボットを使用することができる。作業が完了したら、作業ヘッドを備えた多機能ロボットを移動させて、管の側枝を切断する必要がある。これは、ホースが最初に管のすべての入口と出口を塞いでいるためである。このタイプの作業では、開口部を硬質プラスチックに1つずつ削り出し、通常は数時間かけて行う。モーターの耐用年数と信頼性は、中断のない運転に不可欠である。