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JP2011069137A - Drilling device - Google Patents

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JP2011069137A
JP2011069137A JP2009221918A JP2009221918A JP2011069137A JP 2011069137 A JP2011069137 A JP 2011069137A JP 2009221918 A JP2009221918 A JP 2009221918A JP 2009221918 A JP2009221918 A JP 2009221918A JP 2011069137 A JP2011069137 A JP 2011069137A
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JP
Japan
Prior art keywords
rod
contraction
extension
drive unit
telescopic
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Pending
Application number
JP2009221918A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Terasawa
国彦 寺沢
Yuichi Ogawa
侑一 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIYAMA SANGYO KK
Original Assignee
MIYAMA SANGYO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by MIYAMA SANGYO KK filed Critical MIYAMA SANGYO KK
Priority to JP2009221918A priority Critical patent/JP2011069137A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simplified drilling device which drills a connection part of a branch pipe while being introduced to the small-diameter main pipe of a pipeline or the main pipe of the pipeline having a larger diameter. <P>SOLUTION: The drilling device includes: an extension/contraction drive part 3 having a multistage extension/contraction rod 3R comprising a plurality of rod components 31, 32 arranged tandemly in an extensible/contractable manner; a rotary drive part 5 fitted to the front end of the extension/contraction rod 3R; and a cutting tool 6 mounted to a rotation output shaft 5a of a rotary drive part 5. The extension/contraction drive part 3 is supported to be swingable around an axis 12a orthogonal to the extension/contraction direction of the extension/contraction rod 3R. The extension/contraction drive part 3 is a pneumatic actuator having a cylinder body 3C for housing the extension/contraction rod 3R in a contracted state and having such a structure that the extension/contraction rod 3R is extended by introducing the compressed air into the cylinder body 3C. The cylinder body 3C is provided with an entrance port 33 for introducing the compressed air thereinto. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、下水道管などの管路内で用いられる穿孔装置に係わり、特に老朽化した管路の補修工事に際して、本管内に施したライニング材により塞がれる枝管の接続部分を開口するのに用いられる穿孔装置に関する。   The present invention relates to a drilling device used in a pipeline such as a sewer pipe, and particularly, when repairing an aged pipeline, opens a connecting portion of a branch pipe that is blocked by a lining material applied in the pipeline. The present invention relates to a perforation apparatus used for the above.

地中に埋設された下水道管などの管路が老朽化した場合、これを掘り出して交換するのでなく、老朽管を埋設状態のままその内壁に硬質被膜層を形成して補修する工法が周知であり、同工法による管補修工事が一般に広く行われている。   When pipes such as sewer pipes buried in the ground have deteriorated, it is well known to repair the old pipe by forming a hard coating layer on its inner wall without excavating it and replacing it. Yes, pipe repair work by this method is generally performed widely.

係る工法は、外周もしくは内外両周面がプラスチックフィルムで被覆された管状の樹脂吸収材に熱硬化性樹脂を含浸せしめてなる管ライニング材を用い、これを水や空気といった流体の圧力により管路内に反転挿入した後、その管ライニング材を流体圧で管路の内壁に押し付けたまま、その流体を温水に置換するなどして樹脂吸収材に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させ、以って管路の内壁に管ライニング材による硬質被膜層を形成するものである。   Such a construction method uses a pipe lining material in which a thermosetting resin is impregnated into a tubular resin absorbent material whose outer peripheral surface or both inner and outer peripheral surfaces are coated with a plastic film, and this is applied to the pipe line by the pressure of fluid such as water or air. After being inverted and inserted into the tube, the thermosetting resin impregnated in the resin absorbent material is cured by replacing the fluid with warm water while the tube lining material is pressed against the inner wall of the pipeline with fluid pressure, Thus, a hard coating layer made of a pipe lining material is formed on the inner wall of the pipe.

ここに、上記のような管ライニング工法において、例えば下水道の本管にライニングを施した場合、本管に対する枝管の接続部分がライニング材によって塞がれることになるから、管ライニング材の硬化後には、枝管の接続部分に穿孔装置による穿孔を施して本管に枝管を連通させている。   Here, in the pipe lining method as described above, for example, when the main pipe of the sewer is lined, the connecting part of the branch pipe to the main pipe is blocked by the lining material. The perforated device is used to perforate the connecting portion of the branch pipe to communicate the branch pipe with the main pipe.

従来、係る穿孔装置として、管路本管内に導入される管内作業用ロボットに対し、管路の長さ方向と直交する方向に伸縮する油圧シリンダを取り付けると共に、そのロッド部に油圧モータを連結し、その出力軸にカッターを取り付けたものが知られている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, as such a drilling device, a hydraulic cylinder that expands and contracts in a direction perpendicular to the length direction of the pipe line is attached to a pipe working robot introduced into the pipe main pipe, and a hydraulic motor is connected to the rod part. In addition, the one having a cutter attached to the output shaft is known (for example, Patent Document 1).

特開平6−297318号公報JP-A-6-297318

しかしながら、特許文献1に開示されるような従来の管路用穿孔装置によれば、本管の上部に枝管が接続していることに関係して、穿孔するべき枝管の接続部分まで切削工具が届かず、このため当該箇所を穿孔できないことがある。これは、油圧シリンダのロッド部のストロークが不足することによるもので、本管の口径が大きくなれば、それに応じて枝管の接続部分も高くなるから、ストロークの小さい油圧その他の流体圧シリンダでは対応できなくなる。尚、大口径の本管に対応してストロークの大きい流体圧シリンダを用いれば、それに応じてシリンダ胴も長くなるから、小口径の本管に対して穿孔装置を導入できなくなるという問題がある。   However, according to the conventional pipe drilling device disclosed in Patent Document 1, the branch pipe connected to the upper part of the main pipe is cut to the connection portion of the branch pipe to be drilled. The tool may not reach and therefore the part may not be drilled. This is due to the short stroke of the rod part of the hydraulic cylinder.If the main pipe diameter increases, the branch pipe connection portion also increases accordingly. It becomes impossible to cope. If a fluid pressure cylinder having a large stroke corresponding to the main pipe having a large diameter is used, the cylinder body is correspondingly lengthened. Therefore, there is a problem that it becomes impossible to introduce a perforating apparatus to the main pipe having a small diameter.

このため、従来では管路本管の口径に対応して数種類の穿孔装置を取り揃えており、その購入や維持管理にかかるコストが大きな負担となっている。   For this reason, conventionally, several types of drilling devices are prepared corresponding to the diameter of the main pipe, and the cost for the purchase and maintenance is a heavy burden.

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は一台の穿孔装置にして、小口径の管路本管やそれよりも口径の大きい管路本管に導入しながら枝管の接続部分を穿孔することのできる簡便な穿孔装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above. The purpose of the present invention is to introduce a single perforation device into a main pipe having a small diameter or a pipe main having a larger diameter. An object of the present invention is to provide a simple drilling device capable of drilling a connecting portion of a branch pipe.

上記目的を達成するため、本発明に係る穿孔装置は、
複数のロッド構成部材を伸縮自在に直列接合してなる多段状の伸縮ロッドを有する伸縮駆動部と、前記伸縮ロッドの先端に取り付けられる回転駆動部と、その回転駆動部の回転出力軸に装着される切削工具とを備え、
前記伸縮駆動部は、前記伸縮ロッドの伸縮方向に直交する軸回りに揺動可能に支持されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a perforating apparatus according to the present invention comprises:
A telescopic drive unit having a multistage telescopic rod formed by serially joining a plurality of rod constituent members in a telescopic manner, a rotational drive unit attached to the tip of the telescopic rod, and a rotational output shaft of the rotational drive unit. Cutting tool and
The telescopic drive unit is supported so as to be swingable about an axis orthogonal to the telescopic direction of the telescopic rod.

加えて、前記伸縮駆動部は、前記伸縮ロッドを縮小状態にして収容するシリンダ胴を有して該シリンダ胴内に圧縮空気を導入することにより前記伸縮ロッドが伸長する構造の空気圧アクチュエータであり、前記シリンダ胴にはその内部に圧縮空気を導入するための入口ポートが設けられていることを特徴とする。   In addition, the telescopic drive unit is a pneumatic actuator having a cylinder body that houses the telescopic rod in a contracted state, and the telescopic rod extends by introducing compressed air into the cylinder body. The cylinder body is provided with an inlet port for introducing compressed air therein.

又、前記切削工具を穿孔対象物に押し付けたとき前記伸縮ロッドに作用する反力を支える伸縮自在な支持脚を備えることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that it includes a telescopic support leg that supports a reaction force acting on the telescopic rod when the cutting tool is pressed against an object to be drilled.

本発明によれば、伸縮駆動部の伸縮ロッドが多段状の構造であることから、縮小時に全長を短くしながら伸長時のストロークを大きくできる。このため、枝管の接続部分が高くなる大口径の管路本管内においても、伸縮ロッドの伸長により切削工具を枝管の接続部分に押し付けながら、当該箇所を穿孔することができ、しかもその伸縮ロッドを有する伸縮駆動部が伸縮ロッドの伸縮方向に直交する軸回りに揺動可能に支持されることから、穿孔すべき枝管の接続部分が位置する方向に伸縮ロッドを指向せしめることができる。   According to the present invention, since the telescopic rod of the telescopic drive unit has a multistage structure, the stroke at the time of expansion can be increased while shortening the overall length at the time of reduction. For this reason, even in a large-diameter pipe main pipe where the connecting part of the branch pipe becomes high, the portion can be drilled while pressing the cutting tool against the connecting part of the branch pipe by extension of the telescopic rod. Since the telescopic drive unit having the rod is supported so as to be swingable about an axis perpendicular to the expansion / contraction direction of the expansion / contraction rod, the expansion / contraction rod can be oriented in the direction in which the connecting portion of the branch pipe to be drilled is located.

加えて、伸縮駆動部が空気圧アクチュエータとされることから、油圧式のように使用に際して作動油が管路内に漏れ出す危険が無く、しかも管路内に可燃性ガスが発生した場合でも爆発事故を防ぐことが可能となる。   In addition, since the expansion / contraction drive is a pneumatic actuator, there is no risk of hydraulic oil leaking into the pipeline when used as in the hydraulic type, and even if flammable gas is generated in the pipeline, an explosion accident occurs. Can be prevented.

又、切削工具を穿孔対象物に押し付けたとき、その切削工具から伸縮ロッドに作用する反力を支える支持脚を備えることから、切削工具を穿孔対象物に強力に押し付けながら穿孔作業を迅速かつ適切に行うことができる。   In addition, when the cutting tool is pressed against the drilling object, it is equipped with support legs that support the reaction force acting on the telescopic rod from the cutting tool. Can be done.

本発明に係る穿孔装置を示す側面図Side view showing a perforating apparatus according to the present invention. 同装置の正面図Front view of the device 同装置の要部を示す部分断面図Partial sectional view showing the main part of the device 空気圧回路の一例を示すブロック図Block diagram showing an example of pneumatic circuit 本発明に係る穿孔装置の使用態様を示す説明図Explanatory drawing which shows the use aspect of the drilling apparatus which concerns on this invention 小口径本管内での使用態様を示す説明図Explanatory drawing showing usage in small diameter main pipe 大口径本管内での使用態様を示す説明図Explanatory drawing showing usage in large diameter main pipe 伸縮駆動部の変更例を示す断面概略図Schematic cross section showing an example of changing the telescopic drive

以下、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。先ず、図1及び図2により本発明に係る穿孔装置の全体構成を概説すれば、1は管路内に導入される車輪付の管内作業用ロボットであり、その先端上部には管路内を撮影するためのカメラ11が取り付けられている。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the overall configuration of the drilling apparatus according to the present invention will be outlined with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 1 denotes an in-pipe working robot with a wheel introduced into the pipe line, and the upper end of the pipe has an inside of the pipe line. A camera 11 for photographing is attached.

又、管内作業用ロボット1の先端部には、管路の長さ方向に指向される正逆回転可能な回転出力軸12aを有する揺動アクチュエータ(本例において、空気圧モータ12)が内蔵されている。空気圧モータ12の回転出力軸12aは軸継手13に結合され、その軸継手13は管内作業用ロボット1に固定した軸受ユニット14により回転自在に支持されている。   In addition, a swing actuator (in this example, a pneumatic motor 12) having a rotation output shaft 12a that can be rotated in the forward and reverse directions directed in the length direction of the pipe is incorporated in the distal end portion of the in-pipe working robot 1. Yes. The rotation output shaft 12a of the pneumatic motor 12 is coupled to a shaft coupling 13, and the shaft coupling 13 is rotatably supported by a bearing unit 14 fixed to the in-pipe work robot 1.

一方、2は軸継手13の先端にボルトなどによって締結される着脱自在なブラケットであり、このブラケット2に伸縮駆動部3が載置固定されている。伸縮駆動部3は、伸縮動作が可能な多段状の伸縮ロッド3Rを有し、その伸縮方向が空気圧モータ12の回転出力軸12aに直交する状態でブラケット2に取り付けられている。すなわち、係る伸縮駆動部3は、空気圧モータ12の回転出力軸12aを中心に左右方向に揺動可能にして支持されており、管路内では伸縮ロッド3Rの先端が管路の内壁面に指向される。   On the other hand, 2 is a detachable bracket fastened to the tip of the shaft coupling 13 with a bolt or the like, and the telescopic drive unit 3 is mounted and fixed to the bracket 2. The telescopic drive unit 3 has a multistage telescopic rod 3R that can perform an expansion / contraction operation, and is attached to the bracket 2 in a state in which the expansion / contraction direction is orthogonal to the rotation output shaft 12a of the pneumatic motor 12. That is, the telescopic drive unit 3 is supported so as to be swingable in the left-right direction around the rotation output shaft 12a of the pneumatic motor 12, and the tip of the telescopic rod 3R is directed to the inner wall surface of the pipe in the pipe. Is done.

又、伸縮ロッド3Rの先端には、連結アーム4を介して回転駆動部(本例において、空気圧モータ5からなる回転アクチュエータ)が取り付けられている。空気圧モータ5は、伸縮ロッド3Rの伸縮方向に平行する回転出力軸5aを有し、その回転出力軸9aには切削工具6が装着されている。   In addition, a rotation drive unit (in this example, a rotary actuator including a pneumatic motor 5) is attached to the distal end of the telescopic rod 3R via a connecting arm 4. The pneumatic motor 5 has a rotation output shaft 5a parallel to the expansion / contraction direction of the expansion / contraction rod 3R, and a cutting tool 6 is mounted on the rotation output shaft 9a.

本例において、切削工具6は円錐状のドリルであるが、これに代えて金属やカーボンなどから形成される基板にダイヤモンド砥粒を固着せしめたダイヤモンドカッタ、あるいは円筒体の端縁に刃部を形成したホールソーなども好適に用いることができる。   In this example, the cutting tool 6 is a conical drill, but instead of this, a diamond cutter in which diamond abrasive grains are fixed to a substrate made of metal, carbon, or the like, or a blade portion at the edge of a cylindrical body. A formed hole saw or the like can also be suitably used.

尚、図1、図2において、7はブラケット2の底面に設けた支持脚であり、この支持脚7は長さ調整可能な支柱部71と、その下部(柱脚部)に設けた板状のスライドシュー72からなり、そのスライドシュー72は両端が上方に屈曲されている。   1 and 2, reference numeral 7 denotes a support leg provided on the bottom surface of the bracket 2, and the support leg 7 is a columnar part 71 which is adjustable in length and a lower part (column base part). The slide shoe 72 is bent at both ends upward.

次に、図3により本発明に係る穿孔装置の要部構造を説明すれば、その要部を成す伸縮駆動部3は、空気圧により伸縮ロッド3Rの伸長動作が行われる単動形の空気圧アクチュエータであり、その伸縮ロッド3Rは口径が異なる複数(図示例において2つ)のロッド構成部材31,32を伸縮自在に直列接合して構成されている。換言すれば、ロッド構成部材31,32は同一直線上に伸縮自在にして直列状に嵌合されている。それらロッド構成部材31,32は剛直な金属円筒であり、それらの両端外周にはそれぞれ上部フランジ31a,32a及び下部フランジ31b,32bが形成されている。   Next, the structure of the main part of the drilling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 3. The telescopic drive part 3 constituting the main part is a single-acting pneumatic actuator in which the expansion rod 3R is extended by air pressure. The telescopic rod 3R is formed by serially joining a plurality of (two in the illustrated example) rod constituent members 31 and 32 having different diameters so as to be telescopic. In other words, the rod constituent members 31 and 32 are fitted in series so as to be stretchable on the same straight line. The rod constituent members 31 and 32 are rigid metal cylinders, and upper flanges 31a and 32a and lower flanges 31b and 32b are formed on the outer circumferences of both ends thereof.

又、伸縮駆動部3は、図3の実線で示されるように、伸縮ロッド3Rを縮小状態にして収容するシリンダ胴3Cを有する。シリンダ胴3Cは、伸縮ロッド3Rの最大直径部(ロッド構成部材32の下部フランジ32b)よりも大きな口径を有する金属円筒で、その下部周面には圧縮空気を取り込むべき入口ポート33が穿設されている。   Further, as shown by the solid line in FIG. 3, the telescopic drive unit 3 includes a cylinder body 3C that accommodates the telescopic rod 3R in a contracted state. The cylinder body 3C is a metal cylinder having a larger diameter than the maximum diameter portion of the telescopic rod 3R (the lower flange 32b of the rod constituent member 32), and an inlet port 33 into which compressed air is taken is formed in the lower peripheral surface. ing.

そして、係る伸縮駆動部3によれば、入口ポート33からシリンダ胴3C内に圧縮空気が導入されると、その空気圧がロッド構成部材31(以下、先端ロッドという)の内側先端面に作用して先端ロッド31が伸長し、次いでその下部フランジ31bが二段目のロッド構成部材32の内側先端縁に係止することにより当該ロッド構成部材32がシリンダ胴3C内から押し出され、その下部フランジ32bがシリンダ胴3Cの内側先端縁に係止したときに伸長ストロークが最大となる。   According to the telescopic drive unit 3, when compressed air is introduced into the cylinder body 3 </ b> C from the inlet port 33, the air pressure acts on the inner front end surface of the rod constituent member 31 (hereinafter referred to as the front end rod). The distal end rod 31 is extended, and then the lower flange 31b is locked to the inner distal end edge of the second stage rod constituent member 32, whereby the rod constituent member 32 is pushed out from the cylinder body 3C, and the lower flange 32b is The extension stroke becomes maximum when the cylinder body 3C is locked to the inner front end edge of the cylinder body 3C.

尚、伸縮ロッド3Rの縮小時では、ロッド構成部材32の上部フランジ32aがシリンダ胴3Cの外側先端縁に係止すると共に、先端ロッド31の上部フランジ31aがロッド構成部材32の外側先端縁に係止するのであり、これにより入口ポート33から先端ロッド31の内部に通じる気道が確保されるようになっている。又、図3から明らかなように、ブラケット2には入口ポート33に連通する通気路2aが形成されており、その通気路2aと圧縮空気の供給源が図示せぬ可撓管で繋がれる構成とされている。   When the telescopic rod 3R is reduced, the upper flange 32a of the rod constituent member 32 is engaged with the outer front end edge of the cylinder body 3C, and the upper flange 31a of the front end rod 31 is engaged with the outer front end edge of the rod constituent member 32. As a result, an airway leading from the inlet port 33 to the inside of the distal end rod 31 is secured. As is clear from FIG. 3, the bracket 2 is formed with a ventilation path 2a communicating with the inlet port 33, and the ventilation path 2a and the compressed air supply source are connected by a flexible tube (not shown). It is said that.

更に、図3から明らかなように、支持脚7の支柱部71は、シリンダ胴3Cの内底部に連通する中空軸71aと、その内部に挿入されるピストンロッド71bから構成され、伸縮ロッド3Rを伸長するべくシリンダ胴3C内に圧縮空気を導入したときに支柱部71も伸長するよう構成されている。尚、支柱部71は、スライドシュー72から伸長方向の軸力を受けて常時伸長状態にあるが、シリンダ胴3C内への圧縮空気の導入時には、伸縮ロッド3Rの伸長によって切削工具6が穿孔対象物に押し付けられたときの反力を支持することができる。   Further, as is clear from FIG. 3, the support column 71 of the support leg 7 is composed of a hollow shaft 71a communicating with the inner bottom of the cylinder body 3C and a piston rod 71b inserted into the hollow shaft 71C. The strut portion 71 is also extended when compressed air is introduced into the cylinder body 3C in order to extend. The support column 71 is always in an extended state upon receiving an axial force in the extending direction from the slide shoe 72, but when the compressed air is introduced into the cylinder body 3C, the cutting tool 6 is subject to drilling due to the extension of the telescopic rod 3R. The reaction force when pressed against an object can be supported.

図4は、伸縮駆動部3をはじめとする空気圧機器を作動せしめる空気圧回路の一例を示す。図4において、Acは圧縮空気の供給源(エアコンプレッサ)、PはエアコンプレッサAcと空気圧モータ5,12及び空気圧アクチュエータとしての伸縮駆動部3とを繋ぐ空気流路であり、この空気流路Pは空気圧モータ12の一次側に接続する可撓管P1、その二次側に接続する可撓管P2、伸縮駆動部3に接続する可撓管P3、ならびに空気圧モータ5に接続する可撓管P4を含んで構成される。又、Afは空気流路Pに介在されるエアフィルタ、V1〜V3は方向切換弁であり、それら方向切換弁V1〜V3はいずれも非通電時において空気流路Pを遮断する。このうち、方向切換弁V1は、通電時において空気圧モータ12の一次側と二次側に対する圧縮空気の供給を切り換えられるようになっており、これに対応する空気圧モータ12は一次側への給気により正転し、二次側への給気により逆転する。   FIG. 4 shows an example of a pneumatic circuit that operates pneumatic equipment including the telescopic drive unit 3. In FIG. 4, Ac is a compressed air supply source (air compressor), P is an air flow path connecting the air compressor Ac, the pneumatic motors 5 and 12, and the telescopic drive unit 3 as a pneumatic actuator. Is a flexible tube P1 connected to the primary side of the pneumatic motor 12, a flexible tube P2 connected to the secondary side thereof, a flexible tube P3 connected to the telescopic drive unit 3, and a flexible tube P4 connected to the pneumatic motor 5. It is comprised including. Af is an air filter interposed in the air flow path P, V1 to V3 are direction switching valves, and these direction switching valves V1 to V3 all block the air flow path P when not energized. Among these, the direction switching valve V1 can switch the supply of compressed air to the primary side and the secondary side of the pneumatic motor 12 when energized, and the corresponding pneumatic motor 12 supplies air to the primary side. Forward rotation and reverse rotation by supplying air to the secondary side.

一方、方向切換弁V2は、通電時において伸縮駆動部3への圧縮空気の供給を可能にするもので、これに対応する伸縮駆動部3は圧縮空気を受けて伸長し、方向切換弁V2の非通電時には上記切削工具6からの圧縮荷重を受けて圧縮空気を外部に放出しながら縮小する。   On the other hand, the direction switching valve V2 enables supply of compressed air to the expansion / contraction drive unit 3 when energized. The expansion / contraction drive unit 3 corresponding to the direction switching valve V2 receives the compressed air and expands. When not energized, it receives a compressive load from the cutting tool 6 and shrinks while releasing compressed air to the outside.

又、方向切換弁V3は、通電時において空気圧モータ5への圧縮空気の供給を可能にするもので、これに対応する空気圧モータ5は圧縮空気を受けて一方向に回転駆動しながら上記切削工具6を回転させる。   The direction switching valve V3 enables supply of compressed air to the pneumatic motor 5 when energized, and the corresponding pneumatic motor 5 receives the compressed air and rotates in one direction to cut the cutting tool. 6 is rotated.

次に、以上のように構成される本願装置の使用形態について説明すれば、係る穿孔装置は、図5に例示するよう下水道の本管Mp内に導入される。図5のように、本管Mpは管ライニング材Lにより予め内張りされており、本管Mpに対する枝管Spの接続部分は管ライニング材Lにより塞がれている。そこで、係る穿孔装置は、枝管Spの接続部分(以下、穿孔位置とする)を塞ぐ管ライニング材Lを切削して枝管Spを本管Mpに連通させるのに用いられる。   Next, if the usage pattern of the present device configured as described above is described, the perforating device is introduced into the main pipe Mp of the sewer as illustrated in FIG. As shown in FIG. 5, the main pipe Mp is lined in advance by a pipe lining material L, and the connecting portion of the branch pipe Sp to the main pipe Mp is closed by the pipe lining material L. Therefore, the perforating apparatus is used to cut the pipe lining material L that closes the connecting portion of the branch pipe Sp (hereinafter referred to as a perforating position) and to connect the branch pipe Sp to the main pipe Mp.

ここで、係る穿孔装置は、管内作業用ロボット1に接続するワイヤーロープWにより本管Mp内に引き込まれる。尚、上記可撓管P1〜P4はワイヤーロープWと共に図示せぬマンホールから地上に引き出され、上記方向切換弁V1〜V3を含む操作機器類やエアコンプレッサAcは地上に設置される。しかして、管内作業用ロボット1に設けたカメラ11と、枝管Sp内に導入したカメラCとにより撮影される映像を地上のモニターに映し出し、これを見ながら切削工具6を穿孔位置に正対させる。   Here, the perforating apparatus is drawn into the main pipe Mp by the wire rope W connected to the in-pipe work robot 1. The flexible pipes P1 to P4 are pulled out from a manhole (not shown) together with the wire rope W to the ground, and the operation devices including the direction switching valves V1 to V3 and the air compressor Ac are installed on the ground. Thus, the image taken by the camera 11 provided in the in-pipe work robot 1 and the camera C introduced into the branch pipe Sp is projected on the ground monitor, and the cutting tool 6 is directly opposed to the drilling position while watching this. Let

穿孔位置に対する切削工具6の正対位置決めは、空気圧モータ12を地上から遠隔操作することにより行われ、その後には伸縮駆動部3に対する圧縮空気の供給が行われる。尚、伸縮駆動部3への圧縮空気の供給が行われると、伸縮ロッド3Rが伸長して切削工具6が穿孔位置に押し付けられ、その反力が伸縮ロッド3Rに作用するが、このとき支持脚7を構成する支柱部71も伸長してその下端にあるスライドシュー72が図6の一点鎖線で示されるよう切削工具6の反対側で本管Mpの内壁に圧着し、上記反力を支持脚7が支持するために管内作業用ロボット1が本管Mp内で傾いてしまうことが防止される。   The direct positioning of the cutting tool 6 with respect to the drilling position is performed by remotely operating the pneumatic motor 12 from the ground, and thereafter, compressed air is supplied to the telescopic drive unit 3. When compressed air is supplied to the telescopic drive unit 3, the telescopic rod 3R expands and the cutting tool 6 is pressed against the drilling position, and the reaction force acts on the telescopic rod 3R. 7 is also extended, and a slide shoe 72 at the lower end thereof is crimped to the inner wall of the main pipe Mp on the opposite side of the cutting tool 6 as shown by a one-dot chain line in FIG. The in-pipe work robot 1 is prevented from being tilted in the main pipe Mp because the pipe 7 is supported.

しかして、伸縮駆動部3に圧縮空気の圧力を作用させたまま、空気圧モータ5に圧縮空気を供給して切削工具6を回転させながら穿孔位置を穿孔することができる。特に、本発明に係る穿孔装置によれば、伸縮駆動部3の伸縮ロッド3Rが多段状の構造であることから、縮小時に全長を短くしながら伸長時のストロークを大きくできるので、図7のように、図6に示す本管Mpよりも口径の大きな本管Mp内に導入して、高い位置にある穿孔位置にも穿孔を施すことができる。   Accordingly, it is possible to drill the drilling position while supplying the compressed air to the pneumatic motor 5 and rotating the cutting tool 6 while applying the pressure of the compressed air to the telescopic drive unit 3. In particular, according to the perforating apparatus according to the present invention, since the expansion rod 3R of the expansion / contraction drive unit 3 has a multi-stage structure, the stroke at the time of expansion can be increased while shortening the entire length at the time of reduction, as shown in FIG. Moreover, it can introduce | transduce into the main pipe Mp whose diameter is larger than the main pipe Mp shown in FIG.

以上、本発明の好適な一例を説明したが、係る穿孔装置は上記のような構成に限らず、例えば管内作業用ロボット1を自走式とするなどしてもよい。又、管内作業用ロボット1に内蔵される揺動アクチュエータ、及び切削工具6を回転駆動させる回転アクチュエータは、空気圧モータに限らず、これに油圧モータや電気モータを利用することもできる。特に、揺動アクチュエータに上記のような空気圧モータ12や油圧モータといった流体圧モータを用いた場合には、切削工具6の位置決めが困難になるところ、これに高い位置決め精度を得られるステッピングモータなどの制御用電動機を好適に用いることができる。   Although a preferred example of the present invention has been described above, the perforating apparatus is not limited to the above configuration, and the in-pipe work robot 1 may be self-propelled, for example. Further, the swing actuator built in the in-pipe work robot 1 and the rotary actuator that rotationally drives the cutting tool 6 are not limited to the pneumatic motor, and a hydraulic motor or an electric motor can also be used for this. In particular, when a fluid pressure motor such as the pneumatic motor 12 or the hydraulic motor as described above is used as the swing actuator, the positioning of the cutting tool 6 becomes difficult. A control motor can be suitably used.

一方、伸縮駆動部3も空気圧アクチュエータに限らず、これに公知の車両用電動ポールのように電動機(電気モータ)の正逆駆動により、多段状の伸縮ロッドが伸縮する電動式伸縮機構を採用することができる。尚、その種の電動式伸縮機構は、多段状の伸縮ロッド内に可撓性線状体が通されると共に、その先端が先端ロッドの内部に係止されており、これを電動機で回転されるドラムに巻き取ったり、巻き取ったものを繰り出したりすることにより伸縮ロッドが伸縮する構成とされる。   On the other hand, the expansion / contraction drive unit 3 is not limited to a pneumatic actuator, but employs an electric expansion / contraction mechanism in which a multistage expansion / contraction rod expands / contracts by forward / reverse drive of an electric motor (electric motor), such as a known electric vehicle pole. be able to. In this type of electric telescopic mechanism, a flexible linear body is passed through a multistage telescopic rod, and its tip is locked inside the tip rod, which is rotated by an electric motor. The telescopic rod expands and contracts by winding it around a drum or unwinding it.

ここに、伸縮ロッド3Rは、2つのロッド構成部材31,32が直列状に連なる二段式に限らず、三段以上でもよく、更には各ロッド構成部材31,32のうち先端ロッド31は中空に限らず、図8のように下部フランジ31b(ピストン)を備えた中実軸とすることもできる。   Here, the telescopic rod 3R is not limited to the two-stage type in which the two rod constituent members 31 and 32 are connected in series, but may be three or more stages, and the tip rod 31 of each rod constituent member 31 and 32 is hollow. Not limited to this, a solid shaft provided with a lower flange 31b (piston) as shown in FIG. 8 may be used.

更に、支持脚7として、伸縮駆動部3とは別に単独での伸縮動作が可能な流体圧シリンダを用いたり、回転操作によって長さを調整することのできるネジ軸を用いたりしてもよい。   Further, as the support leg 7, a fluid pressure cylinder capable of independent expansion / contraction operation may be used separately from the expansion / contraction drive unit 3, or a screw shaft whose length can be adjusted by a rotation operation may be used.

1 管内作業用ロボット
12 揺動アクチュエータ(空気圧モータ)
12a 回転出力軸(伸縮駆動部の揺動中心)
3 伸縮駆動部
3R 伸縮ロッド
31 ロッド構成部材
32 ロッド構成部材
33 入口ポート
3C シリンダ胴
5 回転駆動部(空気圧モータ)
5a 回転出力軸
6 切削工具
7 支持脚
71 支柱部
72 スライドシュー
1 In-pipe work robot 12 Oscillating actuator (pneumatic motor)
12a Rotation output shaft (Oscillation center of telescopic drive unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Telescopic drive part 3R Telescopic rod 31 Rod structural member 32 Rod structural member 33 Inlet port 3C Cylinder cylinder 5 Rotation drive part (pneumatic motor)
5a Rotation output shaft 6 Cutting tool 7 Support leg 71 Post unit 72 Slide shoe

Claims (3)

複数のロッド構成部材を伸縮自在に直列接合してなる多段状の伸縮ロッドを有する伸縮駆動部と、前記伸縮ロッドの先端に取り付けられる回転駆動部と、その回転駆動部の回転出力軸に装着される切削工具とを備え、
前記伸縮駆動部は、前記伸縮ロッドの伸縮方向に直交する軸回りに揺動可能に支持されることを特徴とする穿孔装置。
A telescopic drive unit having a multistage telescopic rod formed by serially joining a plurality of rod constituent members in a telescopic manner, a rotational drive unit attached to the tip of the telescopic rod, and a rotational output shaft of the rotational drive unit. Cutting tool and
The expansion / contraction drive unit is supported so as to be swingable about an axis orthogonal to the expansion / contraction direction of the expansion / contraction rod.
前記伸縮駆動部は、前記伸縮ロッドを縮小状態にして収容するシリンダ胴を有して該シリンダ胴内に圧縮空気を導入することにより前記伸縮ロッドが伸長する構造の空気圧アクチュエータであり、前記シリンダ胴にはその内部に圧縮空気を導入するための入口ポートが設けられていることを特徴とする請求項1記載の穿孔装置。 The telescopic drive unit is a pneumatic actuator having a cylinder body for accommodating the telescopic rod in a contracted state, and extending the telescopic rod by introducing compressed air into the cylinder body. 2. The perforating apparatus according to claim 1, further comprising an inlet port for introducing compressed air therein. 前記切削工具を穿孔対象物に押し付けたとき前記伸縮ロッドに作用する反力を支える伸縮自在な支持脚を備えることを特徴とする請求項1、又は2記載の穿孔装置。 The drilling device according to claim 1, further comprising an extendable support leg that supports a reaction force acting on the telescopic rod when the cutting tool is pressed against an object to be drilled.
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