电线敷设机器人的控制系统的制作方法
电线敷设机器人的控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及对于有助于在大型船舶以及海洋施工现场敷设电线的多个电线敷设机器人进行控制的、电线敷设机器人的控制系统，该系统包括：多个电线敷设机器人，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆；操作盘，分别联动控制上述多个电线敷设机器人的驱动；气压供给部，向上述多个电线敷设机器人供给气压；以及多个气压管路，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间，以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源，上述气压管路通过复合接头而相互连接，上述气压管路包括：软管，供给或排出用于驱动上述电线敷设机器人的空气；以及电源线，为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置于上述软管内。
【专利说明】电线敷设机器人的控制系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电线敷设机器人的控制系统，尤其涉及控制有助于在大型船舶以及海洋施工现场敷设电线的多个电线敷设机器人的、电线敷设机器人的控制系统。
【背景技术】
[0002]在电线敷设中，困难理由中之一就是由于桥架(Tray)与电缆之间的摩擦所引起的阻力而在电线敷设上需要相当多的劳力。
[0003]例如，建造船舶时为了供电以及装置之间的连接而敷设各种电缆或管子以及电线等支撑对象物。这种电线设置在多级电缆桥架(Cable Tray)内而固定于船舶，其种类以及尺寸多种多样且根据线种甚至敷设百万米之多。
[0004]这种电线敷设作业不仅作业人员投入较多，而且因较窄的作业空间和有高有深的桥架而作业条件非常恶劣且工作效率降低，尤其在敷设电线需要很多人力，因此，作业人员的肌肉骨骼系统疾病在激增。
[0005]为了解决这一问题，在敷设作业上使用电线敷设机器人。
[0006]就这种电线敷设而言，履带装置将卷绕于电缆卷筒上的电缆边推边松解，并以位于相对一侧的绞车牵引而敷设。或者，在电缆的始端、中端设置电缆敷设装置中的送料装置而采用帮助电缆送料的方式。
[0007]S卩、例如，如图1所示，为了通过管道57敷设电力电缆2，作业人员通过检修孔直接进入垂直渠56而进行作业，首先考虑所要敷设的电力电缆的曲率半径以及在垂直渠56内折弯的部分而设置履带装置52以及电缆卷筒53，并设置用于控制作业的控制器51。之后，利用牵引端54将而管道57内的牵引绳55和电力电缆2连接，而敷设电力电缆2。
[0008]下述文献等中公开有这种技术的一例。
[0009]例如，韩国公开专利公报第2011-0097172号(2011年08月31日公开)涉及电缆拉线装置，该专利文献所公开的技术如下。即、支撑卷筒的下部的各支撑辊通过驱动马达的驱动力而旋转，由此安装固定于各支撑辊上部的卷筒旋转，从而容易进行卷绕敷设在卷筒上的电缆的拉线作业，且在支撑体的一侧或两侧设有辅助支撑体而同时拉出三线以上的卷绕敷设在卷筒上的电缆。
[0010]而且，在韩国授权实用新型公报第20-0263315号(2002年01月23日授权)公开了一种敷设用导辊，所公开的技术如下。即、为了将输电、配电用电力电缆敷设至地下的电力渠内，通过敷设脚手架将卷绕在地上的大型集线器的电缆供给电力渠内，电力渠内的电缆通过固定设置的多个履带装置而被牵出并顺着导辊输送，电缆顺着导辊稳当地输送并安装于已固定的履带装置，并通过多个履带装置的牵引而顺着电缆导辊输送，所输送的电缆敷设在设置于电缆电力渠壁的吊架上。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]但如上所述的现有技术，由于分别运行电线敷设机器人，且在各个敷设机器人将用于敷设电线的速度设定成一定，因而在电线敷设作业中某一个敷设机器人发生故障的情况下，存在必须中断全体敷设作业的问题。
[0013]而且，在如上所述的现有技术中，在为适用气压的敷设机器人的情况下，需要在气压供给软管对于各个敷设机器人构筑气压管路，因而存在增加设置时间的问题，且因多个气压管路扭在一起等问题而存在导致软管受损之类的问题。
[0014]本发明为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种电线敷设机器人的控制系统，该系统通过分别联动控制多个电线敷设机器人而能够解决机器人上所发生的故障。
[0015]本发明的另一目的在于提供一种以一个操作盘能够控制多个敷设机器人的电线敷设机器人的控制系统。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种能够分别控制多个敷设机器人的速度、重复周期、以及动作模式的电线敷设机器人的控制系统。
[0017]解决问题的技术方案
[0018]为了达到上述目的，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，包括:多个电线敷设机器人，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆；操作盘，分别联动控制上述多个电线敷设机器人的驱动；气压供给部，向上述多个电线敷设机器人供给气压；以及多个气压管路，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间，以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源，上述气压管路通过复合接头而相互连接，上述气压管路包括:软管，供给或排出用于驱动上述电线敷设机器人的空气；以及电源线，为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置于上述软管内。
[0019]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述气压管路包括:第一气压管路，与上述气压供给部和上述操作盘连接；以及第二气压管路，分别与上述操作盘和上述多个电线敷设机器人连接。
[0020]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘包括:操作部，分别操作上述多个电线敷设机器人；以及速度调节部，分别调节上述多个电线敷设机器人的重复周期速度。
[0021]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘进一步包括将上述多个电线敷设机器人以各自互不相同地前进或后退的方式驱动的连续模式部。
[0022]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘进一步包括同步模式部，该同步模式部控制上述多个电线敷设机器人以相同地前进或后退的方式驱动。
[0023]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述第二气压管路连接在电线敷设机器人与电线敷设机器人之间。
[0024]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述多个电线敷设机器人各自具备气压回路，上述操作盘通过控制上述气压回路而控制上述电线敷设机器人的速度和重复周期。
[0025]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述复合接头包括内接头和外接头，上述内接头和外接头分别包括与软管结合的结合端子、设置在上述结合端子上的绝缘部件、以及设置在上述绝缘部件上的电源线，上述软管和电源线通过上述内接头和外接头的结合而相互连接。
[0026]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘包括:天线，用于分别无线控制上述多个电线敷设机器人；开关，以接通/断开的方式分别控制上述多个电线敷设机器人的工作；速度调节部，分别控制上述多个电线敷设机器人的速度；以及显示部，分别显示上述多个电线敷设机器人的重复周期。
[0027]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述多个电线敷设机器人具备控制器，上述控制器包括脉冲发生器、电磁阀、以及无线模块，根据来自上述速度调节部的指令调节上述电磁元件的脉冲宽度，由此控制上述电线敷设机器人的重复周期。
[0028]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，分别有线控制上述多个电线敷设机器人，在上述气压管路内设有用于分别控制上述电线敷设机器人的控制线。
[0029]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述复合接头进一步包括固定上述软管、结合端子、以及电源线的固定部件。
[0030]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，进一步包括与多个操作盘连接而分散控制的中央控制器。
[0031]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述电线敷设机器人包括:机体，具备能够向上述电缆的前进、后退方向运动的基座和连杆；以及夹钳，具备与上述连杆协作而夹持上述电缆的夹钳本体。
[0032]发明效果
[0033]如上所述，利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，由于操作盘与用于供给气压的气压软管结合，且多个电线敷设机器人与上述操作盘结合，因而得到在作业现场能够缩短用于供给气压的设置时间，且能够节减敷设机器人的运行费用之类的效果。
[0034]而且，利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，由于以一个操作盘控制多个电线敷设机器人，因而得到能够节减敷设机器人的运行费用之类的效果。
[0035]而且，利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，应对按照用于敷设电线的区间和形态而要求多种工作方法和应用的电线敷设，分别联动控制多个电线敷设机器人，因而得到能够防止敷设机器人的故障，且能够有效地运行敷设机器人之类的效果。
[0036]利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，由于在用于供给气压的软管内设置电源线，因而得到在作业现场能够防止因软管和电源线而引起的故障之类的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是用于说明现有电线敷设的过程的图。
[0038]图2是根据本发明的实施例1的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0039]图3是表示图2中所图示的操作盘的构成的一例的图。
[0040]图4是表示图2中所图示的操作盘的构成的其它例的图。
[0041]图5是用于说明在图2中所图示的电线敷设机器人的控制系统中的结合状态的图。
[0042]图6是根据本发明的实施例2的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0043]图7是根据本发明的实施例3的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0044]图8是图7中所图示的操作盘的构成图。
[0045]图9是表示图7中所图示的电线敷设机器人的构成的图。
[0046]图10是表示用于说明图7中所图示的气压管路的结合的复合接头的构造的图。
[0047]图11是表示图10中所图示的复合接头的其它例的图。
[0048]图12是适用于本发明的实施例1或实施例2的电线敷设机器人的控制系统的接线图。
[0049]图13是表示适用于本发明的敷设机器人的构造的一例的图。
【具体实施方式】
[0050]本发明的上述及其它目的和新的特征通过本说明书的记述以及附图将更加清楚。
[0051]下面基于【专利附图】
【附图说明】本发明的构成。
[0052]实施例1
[0053]图2是根据本发明的实施例1的电线敷设机器人的控制系统的构成图，图3是表示图2中所图示的操作盘的构成的一例的图。
[0054]如图2所示，根据本发明的实施例1的电线敷设机器人的控制系统包括:多个电线敷设机器人10，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆；气压供给部(未图示)，向上述多个电线敷设机器人供给气压；多个气压管路20，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源；以及操作盘30，将上述多个电线敷设机器人10的驱动分别联动控制。
[0055]上述气压管路20通过复合接头而相互连接，并能够包括与上述气压供给部和上述操作盘30连接的第一气压管路21、分别与上述操作盘30和上述多个电线敷设机器人10连接的第二气压管路22。
[0056]而且，上述气压管路20包括软管和电源线，其中，上述软管将用于驱动上述电线敷设机器人10的空气供给或排出，上述电源线为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置在上述软管内。而且，在上述实施例1中，虽然以软管(hose)用作气压管路20的构造进行了说明，但并非限定于此，还能够以管子(pipe)等替代。
[0057]上述电线敷设机器人10由气压而驱动，在图2的例中，表示了操作盘30联动控制两台电线敷设机器人10的构造。但上述操作盘30所控制的电线敷设机器人10的个数并不限定于两台，可根据设定条件进行变更。
[0058]在利用气压的情况下，与利用电的情况相比，现场维修保养性优良，即便是因多个设备之间暂时未能同步驱动而作用有电缆所动弹不了的过载的状态，也能够排除如电动式马达的过载那样的误操作现象。相反，具有至自行达到同步的状态即各个执行元件最大压力所适用的状态为止延迟动作的效果，因而有利于自行同步。
[0059]如图3所示，在上述操作盘30设有分别操作上述多个电线敷设机器人10的操作部31、以及分别调节上述多个电线敷设机器人10的重复周期速度的速度调节部32。
[0060]上述操作部31和速度调节部32是设在操作盘30上的两个操作杆，在上述操作部31能够选择电线敷设机器人10的动作开始、停止、以及初始化，在上述速度调节部32调节上述电线敷设机器人10的重复周期速度。
[0061]如上的速度的调节通过调节设在例如电线敷设机器人10上的气压回路而执行。
[0062]下面参照图4说明根据本发明的电线敷设机器人的控制系统的其它例。
[0063]图4是表示图2中所图示的操作盘的构成的其它例的图。
[0064]如图4所示，在上述操作盘30设有图3中所图示的构成即分别操作多个电线敷设机器人10的操作部31、在分别调节上述多个电线敷设机器人10的重复周期速度的速度调节部32的基础上进一步控制上述多个电线敷设机器人以相同地前进或后退的方式驱动的同步模式部33、以及使上述多个电线敷设机器人以各自互不相同地前进或后退的方式驱动的连续模式部34。
[0065]因此，能够分类为第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人并以两种模式控制第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人的动作驱动方式。即、在以同步模式部33进行控制的情况下，第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人相同地进行前进、后退动作。与此相反，在以连续模式部34进行控制的情况下，第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人彼此相反地动作。例如，若第一电线敷设机器人前进，则第二电线敷设机器人后退，而以互为反向的状态工作。由此，可连续敷设电缆。
[0066]而且，如图2所示，在需要设置多台的敷设区间，设备操作员之间利用通信设备能够在全区间的电线敷设管路一边确认彼此的状态例如电线敷设机器人的速度、同步模式运行、连续模式运行一边进行敷设。
[0067]如上所述，因作业操作员如图2所示那样联动控制两台电线敷设机器人10而在两台电线敷设机器人10中某一个发生故障的情况下，例如在第一电线敷设机器人在执行电线敷设时发生故障的情况下，通过将在第二电线敷设机器人所执行的电线敷设朝向相反方向执行就能解决在第一电线敷设机器人所发生的故障。
[0068]而且，例如在第一电线敷设机器人发生了故障的情况下，通过使第一电线敷设机器人以空运转状态工作，并使第二电线敷设机器人的速度增加，就能在全区间维持电线的敷设速度为一定。
[0069]而且，在图4中，虽然以操作部31、速度调节部32、同步模式部33、以及连续模式部34均设有的构造进行了说明，但根据电线敷设区间、电线种类可以设置操作部31、速度调节部32、以及同步模式部33使用，或者设置操作部31、速度调节部32、以及连续模式部34使用。
[0070]下面参照图5说明在如上所述的操作盘30连接多个电线敷设机器人而工作的构造。
[0071]图5是用于说明在图2中所图示的电线敷设机器人的控制系统中的结合状态的图。
[0072]如图5所示，在根据本发明的电线敷设机器人的控制系统中，能够在操作盘30依次连接多个电线敷设机器人使用。
[0073]例如，连接上述气压供给部和操作盘30的第一气压管路21维持3?5m的距离，且连接上述操作盘30和电线敷设机器人10的第二供给管路22维持2?4m的距离。
[0074]在上述第一气压管路21和第二供给管路22分别设置有T字形接头，因而能够容易实现气压的供给管路。
[0075]在图5中所示的构造中，上述第二气压管路22依次连接于电线敷设机器人10与电线敷设机器人10之间，因而不同于图2中所图示的构造。而且，上述电线敷设机器人10与电线敷设机器人10之间也通过T字形接头连接。
[0076]通过适用如图5中所图示的构造，以一个操作盘30就能控制多个电线敷设机器人10。
[0077]实施例2
[0078]下面参照图6说明本发明的实施例2。
[0079]图6是根据本发明的实施例2的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0080]图6中所图示的实施例，是分别有线控制上述多个电线敷设机器人10的构造。
[0081]S卩、如图6所示，在上述气压管路20内设有用于分别控制上述电线敷设机器人10的控制线222，上述多个电线敷设机器人10各自具备气压缸和气压回路。
[0082]S卩、在气压管路20内设有气压线210、电源线221、控制线222，气压线210与电源线221和控制线222的连接线220分开而与电线敷设机器人10连接，操作盘30通过控制上述气压回路而控制上述电线敷设机器人10的速度和重复周期。
[0083]在图6中符号130表不为了使电线移动而夹住电线的夹甜。作为上述夹甜130可以使用车形夹钳、U形夹钳、气球形夹钳中之一。
[0084]上述车形夹钳以摇臂的转动控制电缆的移动，U形夹钳以U字形带的上升下降控制电缆的移动，气球形夹钳以气压引起带的膨胀和收缩而控制电缆的移动。上述车形夹钳、U形夹钳、气球形夹钳可以小型化，因而能够容易地设置在狭窄的船舶的桥架上。
[0085]实施例3
[0086]图7是根据本发明的实施例3的电线敷设机器人的控制系统的构成图，图8是图7中所图示的操作盘的构成图，图9是表示图7中所图示的电线敷设机器人的构成的图，图10是表示用于说明图7中所图示的气压管路的结合的复合接头的构造的图。
[0087]如图7和图8所示，根据本发明的实施例3的电线敷设机器人的控制系统的构造如下。即、安装于电缆桥架I而敷设电缆2的多个电线敷设机器人10分别连接于气压管路20，分别联动控制上述电线敷设机器人10的操作盘30分别无线控制多个电线敷设机器人。
[0088]S卩、如图8所示，上述操作盘30包括:天线，用于分别无线控制上述多个电线敷设机器人10 ;急停按钮(E-STOP)部410 ;开关420，以接通/断开(0N/0FF)的方式分别控制上述多个电线敷设机器人10的工作；速度调节部，分别控制上述多个电线敷设机器人10的速度；以及显示部430，显示上述多个电线敷设机器人的重复周期。如图8所示，在上述显示部430设置有LED灯条，因而作业操作员能够识别各个电线敷设机器人10的速度状态。
[0089]而且，如图9所示，上述电线敷设机器人10包括敷设机器人110和用于控制上述敷设机器人110的控制器120。
[0090]上述控制器120包括脉冲发生器121、电磁阀122、以及无线模块123。
[0091]因此，基于通过上述操作盘30的天线传输至上述无线模块123的、来自上述速度调节部的指令来调节施加于上述电磁阀122的脉冲宽度，从而控制上述敷设机器人110的重复周期。
[0092]如上所述的速度调节，所调节的是设置于敷设机器人110的气压缸的往复重复周期，因而调节控制器120的电磁元件的脉冲宽度。即、在操作盘30传输脉冲宽度值，在脉冲发生器121生成所接收指令的脉冲宽度而驱动电磁阀122，由此执行速度调节和重复周期调节。
[0093]如上所述，通过作业操作员联动控制如图7所示的三台电线敷设机器人10而在三台电线敷设机器人10中之一发生故障的情况下，例如在第二个电线敷设机器人10在执行电线敷设时发生故障的情况下，通过将在第三个电线敷设机器人10所执行的电线敷设朝向相反方向执行就能解决在第二个电线敷设机器人10所发生的故障。
[0094]而且，例如在第一个电线敷设机器人10发生了故障的情况下，通过使第一个电线敷设机器人10处于空运转状态，并使第二个以及第三个电线敷设机器人10的速度增加，由此能够维持电线的敷设速度为一定。
[0095]如图10所示，上述复合接头300包括内接头310和外接头320。
[0096]上述内接头310和外接头320分别包括:与软管312结合的结合端子311、321 ;设置于上述结合端子311、321上的绝缘部件314 ；以及设置于上述绝缘部件314上的电源线313。即、为了增加结合力，上述结合端子311、321最好以金属材料形成。这样，虽然在以金属材料形成的情况下，因导电性而设置了绝缘部件314，但在以如钢化塑料那样的材质形成结合端子311、321的情况下，可以省略绝缘部件314。
[0097]上述软管312和电源线313，通过具有如上所述的构造的内接头310和外接头320的结合而相互连接。
[0098]如上所述，在本发明中由于电源线313设置于软管312内，因而无需像现有技术那样另行设置用于控制电线敷设机器人10的电线。由此，能够整理电线敷设作业现场，且也解决因软管312与电源线313的缠绞而引起的问题。
[0099]而且，通过在上述内接头310中插入外接头320即可容易地延长气压管路20的长度。
[0100]而且，如图11所示，上述复合接头300也可以具备固定上述软管312、结合端子311、321、以及电源线313的固定部件330。这种固定部件330例如具备如固定环那样的构造而起朝向上述结合端子311、321夹紧软管312和电源线313的功能，因而防止软管312和电源线313脱离结合端子311、321
[0101]下面参照图12说明敷设机器人110、操作盘30、以及控制器120的结合状态。
[0102]图12是适用于本发明的实施例1或实施例2的电线敷设机器人的控制系统的接线图。
[0103]而且，在图12中，为了便于说明回路而表示的是有线的结合方式，但并不限定于此，也可以如适用于实施例3那样以无线方式连接。
[0104]如图12所示，与敷设机器人110和操作盘30连接的控制器120以由电磁阀构成的延时阀45调节工作时机。对上述控制器120而言，虽然气压式往复驱动执行元件比较适宜，但也可以使用液压缸、电动方式、发动机方式等。
[0105]这种执行元件的工作，例如通过作业人员操作设置于操作盘30的操作部31的开始、停止、复位操作杆，延时阀45在由敷设机器人110和控制器120构成的各设备之间的开始和停止时刻设定时间差。
[0106]另一方面，本发明也可以选择将敷设机器人110附着在控制器120的执行元件上而进行往复运动时电缆2自动行进的构造。当然，在为执行元件的情况下，不仅能够适用气压式执行元件，而且能够适用执行往复运动的所有执行元件。在电缆2的行进方向上阻力较小的情况下，也可以代替敷设机器人110而使用辊(省略图示)。
[0107]而且，在本发明中，能够以操作盘30和中央控制器分散控制上述电线敷设机器人10和控制器120。
[0108]上述中央控制器在便于操作的位置与多个操作盘30连接。使本发明的过程逻辑(Process Logic)分散在多个操作盘30,从而提高工作速度和可靠度,且在发生异常时使其危险负担最小化。中央控制器，除了具有对于分散的操作盘30的管理功能之外，还具有与外部装置的信息处理功能，而且，在操作盘30与中央控制器之间也可以通过无线操作器。
[0109]下面参照图13说明适用于本发明的敷设机器人110的构造。
[0110]图13是表示适用于本发明的敷设机器人的构造的一例的图。
[0111]如图13所示，适用于本发明的敷设机器人110的机械构成包括夹钳130、机体140、以及控制器120。
[0112]根据本发明的机体140具备可沿着电缆2的前进、后退方向运动的基座141和连杆142。机体140以用于固定在电缆桥架I的框架为基体，在框架上容纳连杆142使得连杆142能够进行前进、后退运动。“前进、后退”运动，由于指的是在电缆2所敷设的方向上的运动，因而包括电缆桥架I的路径即水平、垂直、曲线方向等各个方向上的运动。连杆142的前进、后退运动包括转动运动而未必限定于直线运动。
[0113]上述机体140的连杆142仅在进行单向运动时伴随电缆2移动。因此，上述连杆142在进行前进运动时利用与电线的摩擦力的作用而能够伴随电线移动，在进行后退运动时能够与电线无关地后退。当然，在将机体140反转过来附着在控制器120上的情况下，在进行后退运动时在电缆2作用摩擦力而使电线后退，在进行前进运动时能够与电缆2无关地前进。这是在连杆142在机体140上反复执行前进和后退运动期间，例如仅在前进时使摩擦力作用在电缆2上而施加敷设力的原理。这种单向(one-way)敷设力，由于通过简单的机理而执行，因而是简化整体构成的关键。
[0114]利用开尾销、止动环、螺钉、以及键销中至少一个能够分离地设置用于连接上述机体140和连杆142的铰链轴143。上述连杆142通过铰链轴143可转动(摆动)地设置在机体140上。为了便于使用以及维修保养，连杆142最好为易于分离的构造。为此，铰链轴143以开尾销、止动环、螺钉、以及键销等易于分离地结合。
[0115]为了限制前进、后退运动范围在上述机体140与连杆142之间设有停止器145。作为停止器145的一例，也可以在机体140与连杆142之间适用凹凸构造。就停止器145而言，虽然隐蔽的构造比较适合，但也可以选择暴露在外部的构造。当然，停止器145可设定为最大容许运动范围而非连杆142的实际运动范围。
[0116]而且，根据本发明的夹钳130是具有与上述连杆142协作而夹持电缆2的夹钳本体131的构造。夹钳本体131是与上述的连杆142 —起控制对于电缆2的敷设力的关键。在一个连杆142上通常是适用一个夹钳本体131，但也可以适用多个夹钳本体131。
[0117]上述夹钳130的夹钳本体131使用线材、带、U字形杆、单向辊中至少一个。线材由于是可以柔软地弯曲的部件，因而从装拆(加载/卸载)电缆2角度来看比较有利。带具有如线材那样的柔软性且具有相对宽的宽度，根据情况可在内表面包括凹凸。U字形杆虽然在装拆电缆2方面有些不便，但能够因强度高而提高耐久性。单向辊是辊与单向离合器所结合的构造，虽然在轻薄短小角度来看有些不利，但后退时能够使摩擦力最小化。夹钳本体131的线材、带、U字形杆、单向辊能够单独或合并使用。
[0118]此时，在上述夹钳本体131为线材的情况下，可以使用绳索、链条、纤维、以及树脂中至少一个。绳索最好使用钢材，但可以包括纤维或树脂。链条虽然在轻薄短小角度来看有些不利，但在截断时容易进行局部替换。纤维和树脂能够以具有高强度的单芯或同轴形态使用。
[0119]另一方面，上述夹钳本体131最好进一步具备多个块体、螺纹、啮合凹凸中至少一个以与电缆2的直径对应。在对于夹钳本体131赋予用于调节长度的构成的情况下，即便电缆2的直径不同也可照样使用。块体虽然最好使用以金属材料形成的球体、多面体、以及圆锥体等，但至少一部分也能够以作为标准件的螺母替代。无论在何种情况下，块体在线材的一定区间结合并在所希望的部位撑开夹缝与连杆142结合。此外，也可以通过使一部分区域以螺纹方式结合或者凹凸啮合并以螺钉加压一侧的方式调节夹钳本体131的长度。
[0120]上述夹钳130进一步具备用于装拆夹钳本体131的锁扣体135，锁扣体135使用凹槽(pocket)、卡夹(bracket)、螺钉中至少一个。夹钳本体131的一端牢固地固定于连杆142，另一端以由锁扣体135可拆卸的方式固定。在作为夹钳本体131使用线材并在线材上结合有多个块体的情况下，在连杆142形成与块体可啮合的凹槽(pocket)。基于与此相同的原理，根据夹钳本体131及其长度调节方式，可以使用卡夹(bracket)或螺钉而作为锁扣体 135。
[0121]上述夹钳本体131进一步具备由软管、塑料、皮革、纤维、橡胶中至少一个形成的包覆材料133以防止电缆2受损。若与连杆142结合的夹钳本体131的加压力作用于电缆2，则因高负载而电缆2的包覆层受损的危险就比较大。为了防止这一危险，在夹钳本体131的外表面附加摩擦系数大且具有耐磨性的包覆材料133。包覆材料133使用作为树脂材料的通气软管、塑料、皮革、纤维、橡胶中至少一个。当然，在不存在电缆2受损危险的情况下也可以不使用包覆材料133。
[0122]以上虽然基于上述实施例具体说明了由本发明人所完成的发明，但本发明并不限定于上述实施例，当然，在不逸出本发明的要旨的范围可以进行各种变更。
[0123]工业上利用可能性如下。
[0124]使用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，则由于分别联动控制多个电线敷设机器人，因而能够防止敷设机器人的故障。
【权利要求】
1.一种电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，包括: 多个电线敷设机器人，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆； 操作盘，分别联动控制上述多个电线敷设机器人的驱动； 气压供给部，向上述多个电线敷设机器人供给气压；以及 多个气压管路，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间，以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源， 上述气压管路通过复合接头而相互连接， 上述气压管路包括:软管，供给或排出用于驱动上述电线敷设机器人的空气；以及电源线，为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置于上述软管内。
2.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述气压管路包括: 第一气压管路，与上述气压供给部和上述操作盘连接；以及 第二气压管路，分别与上述操作盘和上述多个电线敷设机器人连接。
3.根据权利要求2所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘包括: 操作部，分别操作上述多个电线敷设机器人；以及 速度调节部，分别调节上述多个电线敷设机器人的重复周期速度。
4.根据权利要求3所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘进一步包括将上述多个电线敷设机器人以各自互不相同地前进或后退的方式驱动的连续模式部。
5.根据权利要求3或4所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘进一步包括同步模式部，该同步模式部控制上述多个电线敷设机器人以相同地前进或后退的方式驱动。
6.根据权利要求5所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述第二气压管路连接在电线敷设机器人与电线敷设机器人之间。
7.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述多个电线敷设机器人各自具备气压回路， 上述操作盘通过控制上述气压回路而控制上述电线敷设机器人的速度和重复周期。
8.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述复合接头包括内接头和外接头， 上述内接头和外接头分别包括与软管结合的结合端子、设置在上述结合端子上的绝缘部件、以及设置在上述绝缘部件上的电源线， 上述软管和电源线通过上述内接头和外接头的结合而相互连接。
9.根据权利要求8所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘包括:天线，用于分别无线控制上述多个电线敷设机器人； 开关，以接通/断开的方式分别控制上述多个电线敷设机器人的工作； 速度调节部，分别控制上述多个电线敷设机器人的速度；以及 显示部，分别显示上述多个电线敷设机器人的重复周期。
10.根据权利要求9所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述多个电线敷设机器人具备控制器， 上述控制器包括脉冲发生器、电磁阀、以及无线模块， 根据来自上述速度调节部的指令调节上述电磁元件的脉冲宽度，由此控制上述电线敷设机器人的重复周期。
11.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 分别有线控制上述多个电线敷设机器人， 在上述气压管路内设有用于分别控制上述电线敷设机器人的控制线。
12.根据权利要求8所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述复合接头进一步包括固定上述软管、结合端子、以及电源线的固定部件。
13.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 进一步包括与多个操作盘连接而分散控制的中央控制器。
14.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述电线敷设机器人包括: 机体，具备能够向上述电缆的前进、后退方向运动的基座和连杆；以及 夹钳，具备与上述连杆协作而夹持上述电缆的夹钳本体。
【文档编号】B25J13/00GK104416573SQ201410144106
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】金东昊, 金定敏, 徐在源, 郑曈铉, 金东水, 朴柱二, 金秀镐, 任昌镐, 李东骏 申请人:大宇造船海洋株式会社
【专利摘要】本发明涉及对于有助于在大型船舶以及海洋施工现场敷设电线的多个电线敷设机器人进行控制的、电线敷设机器人的控制系统，该系统包括：多个电线敷设机器人，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆；操作盘，分别联动控制上述多个电线敷设机器人的驱动；气压供给部，向上述多个电线敷设机器人供给气压；以及多个气压管路，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间，以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源，上述气压管路通过复合接头而相互连接，上述气压管路包括：软管，供给或排出用于驱动上述电线敷设机器人的空气；以及电源线，为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置于上述软管内。
【专利说明】电线敷设机器人的控制系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电线敷设机器人的控制系统，尤其涉及控制有助于在大型船舶以及海洋施工现场敷设电线的多个电线敷设机器人的、电线敷设机器人的控制系统。
【背景技术】
[0002]在电线敷设中，困难理由中之一就是由于桥架(Tray)与电缆之间的摩擦所引起的阻力而在电线敷设上需要相当多的劳力。
[0003]例如，建造船舶时为了供电以及装置之间的连接而敷设各种电缆或管子以及电线等支撑对象物。这种电线设置在多级电缆桥架(Cable Tray)内而固定于船舶，其种类以及尺寸多种多样且根据线种甚至敷设百万米之多。
[0004]这种电线敷设作业不仅作业人员投入较多，而且因较窄的作业空间和有高有深的桥架而作业条件非常恶劣且工作效率降低，尤其在敷设电线需要很多人力，因此，作业人员的肌肉骨骼系统疾病在激增。
[0005]为了解决这一问题，在敷设作业上使用电线敷设机器人。
[0006]就这种电线敷设而言，履带装置将卷绕于电缆卷筒上的电缆边推边松解，并以位于相对一侧的绞车牵引而敷设。或者，在电缆的始端、中端设置电缆敷设装置中的送料装置而采用帮助电缆送料的方式。
[0007]S卩、例如，如图1所示，为了通过管道57敷设电力电缆2，作业人员通过检修孔直接进入垂直渠56而进行作业，首先考虑所要敷设的电力电缆的曲率半径以及在垂直渠56内折弯的部分而设置履带装置52以及电缆卷筒53，并设置用于控制作业的控制器51。之后，利用牵引端54将而管道57内的牵引绳55和电力电缆2连接，而敷设电力电缆2。
[0008]下述文献等中公开有这种技术的一例。
[0009]例如，韩国公开专利公报第2011-0097172号(2011年08月31日公开)涉及电缆拉线装置，该专利文献所公开的技术如下。即、支撑卷筒的下部的各支撑辊通过驱动马达的驱动力而旋转，由此安装固定于各支撑辊上部的卷筒旋转，从而容易进行卷绕敷设在卷筒上的电缆的拉线作业，且在支撑体的一侧或两侧设有辅助支撑体而同时拉出三线以上的卷绕敷设在卷筒上的电缆。
[0010]而且，在韩国授权实用新型公报第20-0263315号(2002年01月23日授权)公开了一种敷设用导辊，所公开的技术如下。即、为了将输电、配电用电力电缆敷设至地下的电力渠内，通过敷设脚手架将卷绕在地上的大型集线器的电缆供给电力渠内，电力渠内的电缆通过固定设置的多个履带装置而被牵出并顺着导辊输送，电缆顺着导辊稳当地输送并安装于已固定的履带装置，并通过多个履带装置的牵引而顺着电缆导辊输送，所输送的电缆敷设在设置于电缆电力渠壁的吊架上。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]但如上所述的现有技术，由于分别运行电线敷设机器人，且在各个敷设机器人将用于敷设电线的速度设定成一定，因而在电线敷设作业中某一个敷设机器人发生故障的情况下，存在必须中断全体敷设作业的问题。
[0013]而且，在如上所述的现有技术中，在为适用气压的敷设机器人的情况下，需要在气压供给软管对于各个敷设机器人构筑气压管路，因而存在增加设置时间的问题，且因多个气压管路扭在一起等问题而存在导致软管受损之类的问题。
[0014]本发明为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种电线敷设机器人的控制系统，该系统通过分别联动控制多个电线敷设机器人而能够解决机器人上所发生的故障。
[0015]本发明的另一目的在于提供一种以一个操作盘能够控制多个敷设机器人的电线敷设机器人的控制系统。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种能够分别控制多个敷设机器人的速度、重复周期、以及动作模式的电线敷设机器人的控制系统。
[0017]解决问题的技术方案
[0018]为了达到上述目的，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，包括:多个电线敷设机器人，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆；操作盘，分别联动控制上述多个电线敷设机器人的驱动；气压供给部，向上述多个电线敷设机器人供给气压；以及多个气压管路，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间，以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源，上述气压管路通过复合接头而相互连接，上述气压管路包括:软管，供给或排出用于驱动上述电线敷设机器人的空气；以及电源线，为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置于上述软管内。
[0019]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述气压管路包括:第一气压管路，与上述气压供给部和上述操作盘连接；以及第二气压管路，分别与上述操作盘和上述多个电线敷设机器人连接。
[0020]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘包括:操作部，分别操作上述多个电线敷设机器人；以及速度调节部，分别调节上述多个电线敷设机器人的重复周期速度。
[0021]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘进一步包括将上述多个电线敷设机器人以各自互不相同地前进或后退的方式驱动的连续模式部。
[0022]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘进一步包括同步模式部，该同步模式部控制上述多个电线敷设机器人以相同地前进或后退的方式驱动。
[0023]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述第二气压管路连接在电线敷设机器人与电线敷设机器人之间。
[0024]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述多个电线敷设机器人各自具备气压回路，上述操作盘通过控制上述气压回路而控制上述电线敷设机器人的速度和重复周期。
[0025]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述复合接头包括内接头和外接头，上述内接头和外接头分别包括与软管结合的结合端子、设置在上述结合端子上的绝缘部件、以及设置在上述绝缘部件上的电源线，上述软管和电源线通过上述内接头和外接头的结合而相互连接。
[0026]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述操作盘包括:天线，用于分别无线控制上述多个电线敷设机器人；开关，以接通/断开的方式分别控制上述多个电线敷设机器人的工作；速度调节部，分别控制上述多个电线敷设机器人的速度；以及显示部，分别显示上述多个电线敷设机器人的重复周期。
[0027]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述多个电线敷设机器人具备控制器，上述控制器包括脉冲发生器、电磁阀、以及无线模块，根据来自上述速度调节部的指令调节上述电磁元件的脉冲宽度，由此控制上述电线敷设机器人的重复周期。
[0028]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，分别有线控制上述多个电线敷设机器人，在上述气压管路内设有用于分别控制上述电线敷设机器人的控制线。
[0029]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述复合接头进一步包括固定上述软管、结合端子、以及电源线的固定部件。
[0030]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，进一步包括与多个操作盘连接而分散控制的中央控制器。
[0031]而且，根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，上述电线敷设机器人包括:机体，具备能够向上述电缆的前进、后退方向运动的基座和连杆；以及夹钳，具备与上述连杆协作而夹持上述电缆的夹钳本体。
[0032]发明效果
[0033]如上所述，利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，由于操作盘与用于供给气压的气压软管结合，且多个电线敷设机器人与上述操作盘结合，因而得到在作业现场能够缩短用于供给气压的设置时间，且能够节减敷设机器人的运行费用之类的效果。
[0034]而且，利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，由于以一个操作盘控制多个电线敷设机器人，因而得到能够节减敷设机器人的运行费用之类的效果。
[0035]而且，利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，应对按照用于敷设电线的区间和形态而要求多种工作方法和应用的电线敷设，分别联动控制多个电线敷设机器人，因而得到能够防止敷设机器人的故障，且能够有效地运行敷设机器人之类的效果。
[0036]利用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，由于在用于供给气压的软管内设置电源线，因而得到在作业现场能够防止因软管和电源线而引起的故障之类的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是用于说明现有电线敷设的过程的图。
[0038]图2是根据本发明的实施例1的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0039]图3是表示图2中所图示的操作盘的构成的一例的图。
[0040]图4是表示图2中所图示的操作盘的构成的其它例的图。
[0041]图5是用于说明在图2中所图示的电线敷设机器人的控制系统中的结合状态的图。
[0042]图6是根据本发明的实施例2的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0043]图7是根据本发明的实施例3的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0044]图8是图7中所图示的操作盘的构成图。
[0045]图9是表示图7中所图示的电线敷设机器人的构成的图。
[0046]图10是表示用于说明图7中所图示的气压管路的结合的复合接头的构造的图。
[0047]图11是表示图10中所图示的复合接头的其它例的图。
[0048]图12是适用于本发明的实施例1或实施例2的电线敷设机器人的控制系统的接线图。
[0049]图13是表示适用于本发明的敷设机器人的构造的一例的图。
【具体实施方式】
[0050]本发明的上述及其它目的和新的特征通过本说明书的记述以及附图将更加清楚。
[0051]下面基于【专利附图】
【附图说明】本发明的构成。
[0052]实施例1
[0053]图2是根据本发明的实施例1的电线敷设机器人的控制系统的构成图，图3是表示图2中所图示的操作盘的构成的一例的图。
[0054]如图2所示，根据本发明的实施例1的电线敷设机器人的控制系统包括:多个电线敷设机器人10，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆；气压供给部(未图示)，向上述多个电线敷设机器人供给气压；多个气压管路20，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源；以及操作盘30，将上述多个电线敷设机器人10的驱动分别联动控制。
[0055]上述气压管路20通过复合接头而相互连接，并能够包括与上述气压供给部和上述操作盘30连接的第一气压管路21、分别与上述操作盘30和上述多个电线敷设机器人10连接的第二气压管路22。
[0056]而且，上述气压管路20包括软管和电源线，其中，上述软管将用于驱动上述电线敷设机器人10的空气供给或排出，上述电源线为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置在上述软管内。而且，在上述实施例1中，虽然以软管(hose)用作气压管路20的构造进行了说明，但并非限定于此，还能够以管子(pipe)等替代。
[0057]上述电线敷设机器人10由气压而驱动，在图2的例中，表示了操作盘30联动控制两台电线敷设机器人10的构造。但上述操作盘30所控制的电线敷设机器人10的个数并不限定于两台，可根据设定条件进行变更。
[0058]在利用气压的情况下，与利用电的情况相比，现场维修保养性优良，即便是因多个设备之间暂时未能同步驱动而作用有电缆所动弹不了的过载的状态，也能够排除如电动式马达的过载那样的误操作现象。相反，具有至自行达到同步的状态即各个执行元件最大压力所适用的状态为止延迟动作的效果，因而有利于自行同步。
[0059]如图3所示，在上述操作盘30设有分别操作上述多个电线敷设机器人10的操作部31、以及分别调节上述多个电线敷设机器人10的重复周期速度的速度调节部32。
[0060]上述操作部31和速度调节部32是设在操作盘30上的两个操作杆，在上述操作部31能够选择电线敷设机器人10的动作开始、停止、以及初始化，在上述速度调节部32调节上述电线敷设机器人10的重复周期速度。
[0061]如上的速度的调节通过调节设在例如电线敷设机器人10上的气压回路而执行。
[0062]下面参照图4说明根据本发明的电线敷设机器人的控制系统的其它例。
[0063]图4是表示图2中所图示的操作盘的构成的其它例的图。
[0064]如图4所示，在上述操作盘30设有图3中所图示的构成即分别操作多个电线敷设机器人10的操作部31、在分别调节上述多个电线敷设机器人10的重复周期速度的速度调节部32的基础上进一步控制上述多个电线敷设机器人以相同地前进或后退的方式驱动的同步模式部33、以及使上述多个电线敷设机器人以各自互不相同地前进或后退的方式驱动的连续模式部34。
[0065]因此，能够分类为第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人并以两种模式控制第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人的动作驱动方式。即、在以同步模式部33进行控制的情况下，第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人相同地进行前进、后退动作。与此相反，在以连续模式部34进行控制的情况下，第一电线敷设机器人和第二电线敷设机器人彼此相反地动作。例如，若第一电线敷设机器人前进，则第二电线敷设机器人后退，而以互为反向的状态工作。由此，可连续敷设电缆。
[0066]而且，如图2所示，在需要设置多台的敷设区间，设备操作员之间利用通信设备能够在全区间的电线敷设管路一边确认彼此的状态例如电线敷设机器人的速度、同步模式运行、连续模式运行一边进行敷设。
[0067]如上所述，因作业操作员如图2所示那样联动控制两台电线敷设机器人10而在两台电线敷设机器人10中某一个发生故障的情况下，例如在第一电线敷设机器人在执行电线敷设时发生故障的情况下，通过将在第二电线敷设机器人所执行的电线敷设朝向相反方向执行就能解决在第一电线敷设机器人所发生的故障。
[0068]而且，例如在第一电线敷设机器人发生了故障的情况下，通过使第一电线敷设机器人以空运转状态工作，并使第二电线敷设机器人的速度增加，就能在全区间维持电线的敷设速度为一定。
[0069]而且，在图4中，虽然以操作部31、速度调节部32、同步模式部33、以及连续模式部34均设有的构造进行了说明，但根据电线敷设区间、电线种类可以设置操作部31、速度调节部32、以及同步模式部33使用，或者设置操作部31、速度调节部32、以及连续模式部34使用。
[0070]下面参照图5说明在如上所述的操作盘30连接多个电线敷设机器人而工作的构造。
[0071]图5是用于说明在图2中所图示的电线敷设机器人的控制系统中的结合状态的图。
[0072]如图5所示，在根据本发明的电线敷设机器人的控制系统中，能够在操作盘30依次连接多个电线敷设机器人使用。
[0073]例如，连接上述气压供给部和操作盘30的第一气压管路21维持3?5m的距离，且连接上述操作盘30和电线敷设机器人10的第二供给管路22维持2?4m的距离。
[0074]在上述第一气压管路21和第二供给管路22分别设置有T字形接头，因而能够容易实现气压的供给管路。
[0075]在图5中所示的构造中，上述第二气压管路22依次连接于电线敷设机器人10与电线敷设机器人10之间，因而不同于图2中所图示的构造。而且，上述电线敷设机器人10与电线敷设机器人10之间也通过T字形接头连接。
[0076]通过适用如图5中所图示的构造，以一个操作盘30就能控制多个电线敷设机器人10。
[0077]实施例2
[0078]下面参照图6说明本发明的实施例2。
[0079]图6是根据本发明的实施例2的电线敷设机器人的控制系统的构成图。
[0080]图6中所图示的实施例，是分别有线控制上述多个电线敷设机器人10的构造。
[0081]S卩、如图6所示，在上述气压管路20内设有用于分别控制上述电线敷设机器人10的控制线222，上述多个电线敷设机器人10各自具备气压缸和气压回路。
[0082]S卩、在气压管路20内设有气压线210、电源线221、控制线222，气压线210与电源线221和控制线222的连接线220分开而与电线敷设机器人10连接，操作盘30通过控制上述气压回路而控制上述电线敷设机器人10的速度和重复周期。
[0083]在图6中符号130表不为了使电线移动而夹住电线的夹甜。作为上述夹甜130可以使用车形夹钳、U形夹钳、气球形夹钳中之一。
[0084]上述车形夹钳以摇臂的转动控制电缆的移动，U形夹钳以U字形带的上升下降控制电缆的移动，气球形夹钳以气压引起带的膨胀和收缩而控制电缆的移动。上述车形夹钳、U形夹钳、气球形夹钳可以小型化，因而能够容易地设置在狭窄的船舶的桥架上。
[0085]实施例3
[0086]图7是根据本发明的实施例3的电线敷设机器人的控制系统的构成图，图8是图7中所图示的操作盘的构成图，图9是表示图7中所图示的电线敷设机器人的构成的图，图10是表示用于说明图7中所图示的气压管路的结合的复合接头的构造的图。
[0087]如图7和图8所示，根据本发明的实施例3的电线敷设机器人的控制系统的构造如下。即、安装于电缆桥架I而敷设电缆2的多个电线敷设机器人10分别连接于气压管路20，分别联动控制上述电线敷设机器人10的操作盘30分别无线控制多个电线敷设机器人。
[0088]S卩、如图8所示，上述操作盘30包括:天线，用于分别无线控制上述多个电线敷设机器人10 ;急停按钮(E-STOP)部410 ;开关420，以接通/断开(0N/0FF)的方式分别控制上述多个电线敷设机器人10的工作；速度调节部，分别控制上述多个电线敷设机器人10的速度；以及显示部430，显示上述多个电线敷设机器人的重复周期。如图8所示，在上述显示部430设置有LED灯条，因而作业操作员能够识别各个电线敷设机器人10的速度状态。
[0089]而且，如图9所示，上述电线敷设机器人10包括敷设机器人110和用于控制上述敷设机器人110的控制器120。
[0090]上述控制器120包括脉冲发生器121、电磁阀122、以及无线模块123。
[0091]因此，基于通过上述操作盘30的天线传输至上述无线模块123的、来自上述速度调节部的指令来调节施加于上述电磁阀122的脉冲宽度，从而控制上述敷设机器人110的重复周期。
[0092]如上所述的速度调节，所调节的是设置于敷设机器人110的气压缸的往复重复周期，因而调节控制器120的电磁元件的脉冲宽度。即、在操作盘30传输脉冲宽度值，在脉冲发生器121生成所接收指令的脉冲宽度而驱动电磁阀122，由此执行速度调节和重复周期调节。
[0093]如上所述，通过作业操作员联动控制如图7所示的三台电线敷设机器人10而在三台电线敷设机器人10中之一发生故障的情况下，例如在第二个电线敷设机器人10在执行电线敷设时发生故障的情况下，通过将在第三个电线敷设机器人10所执行的电线敷设朝向相反方向执行就能解决在第二个电线敷设机器人10所发生的故障。
[0094]而且，例如在第一个电线敷设机器人10发生了故障的情况下，通过使第一个电线敷设机器人10处于空运转状态，并使第二个以及第三个电线敷设机器人10的速度增加，由此能够维持电线的敷设速度为一定。
[0095]如图10所示，上述复合接头300包括内接头310和外接头320。
[0096]上述内接头310和外接头320分别包括:与软管312结合的结合端子311、321 ;设置于上述结合端子311、321上的绝缘部件314 ；以及设置于上述绝缘部件314上的电源线313。即、为了增加结合力，上述结合端子311、321最好以金属材料形成。这样，虽然在以金属材料形成的情况下，因导电性而设置了绝缘部件314，但在以如钢化塑料那样的材质形成结合端子311、321的情况下，可以省略绝缘部件314。
[0097]上述软管312和电源线313，通过具有如上所述的构造的内接头310和外接头320的结合而相互连接。
[0098]如上所述，在本发明中由于电源线313设置于软管312内，因而无需像现有技术那样另行设置用于控制电线敷设机器人10的电线。由此，能够整理电线敷设作业现场，且也解决因软管312与电源线313的缠绞而引起的问题。
[0099]而且，通过在上述内接头310中插入外接头320即可容易地延长气压管路20的长度。
[0100]而且，如图11所示，上述复合接头300也可以具备固定上述软管312、结合端子311、321、以及电源线313的固定部件330。这种固定部件330例如具备如固定环那样的构造而起朝向上述结合端子311、321夹紧软管312和电源线313的功能，因而防止软管312和电源线313脱离结合端子311、321
[0101]下面参照图12说明敷设机器人110、操作盘30、以及控制器120的结合状态。
[0102]图12是适用于本发明的实施例1或实施例2的电线敷设机器人的控制系统的接线图。
[0103]而且，在图12中，为了便于说明回路而表示的是有线的结合方式，但并不限定于此，也可以如适用于实施例3那样以无线方式连接。
[0104]如图12所示，与敷设机器人110和操作盘30连接的控制器120以由电磁阀构成的延时阀45调节工作时机。对上述控制器120而言，虽然气压式往复驱动执行元件比较适宜，但也可以使用液压缸、电动方式、发动机方式等。
[0105]这种执行元件的工作，例如通过作业人员操作设置于操作盘30的操作部31的开始、停止、复位操作杆，延时阀45在由敷设机器人110和控制器120构成的各设备之间的开始和停止时刻设定时间差。
[0106]另一方面，本发明也可以选择将敷设机器人110附着在控制器120的执行元件上而进行往复运动时电缆2自动行进的构造。当然，在为执行元件的情况下，不仅能够适用气压式执行元件，而且能够适用执行往复运动的所有执行元件。在电缆2的行进方向上阻力较小的情况下，也可以代替敷设机器人110而使用辊(省略图示)。
[0107]而且，在本发明中，能够以操作盘30和中央控制器分散控制上述电线敷设机器人10和控制器120。
[0108]上述中央控制器在便于操作的位置与多个操作盘30连接。使本发明的过程逻辑(Process Logic)分散在多个操作盘30,从而提高工作速度和可靠度,且在发生异常时使其危险负担最小化。中央控制器，除了具有对于分散的操作盘30的管理功能之外，还具有与外部装置的信息处理功能，而且，在操作盘30与中央控制器之间也可以通过无线操作器。
[0109]下面参照图13说明适用于本发明的敷设机器人110的构造。
[0110]图13是表示适用于本发明的敷设机器人的构造的一例的图。
[0111]如图13所示，适用于本发明的敷设机器人110的机械构成包括夹钳130、机体140、以及控制器120。
[0112]根据本发明的机体140具备可沿着电缆2的前进、后退方向运动的基座141和连杆142。机体140以用于固定在电缆桥架I的框架为基体，在框架上容纳连杆142使得连杆142能够进行前进、后退运动。“前进、后退”运动，由于指的是在电缆2所敷设的方向上的运动，因而包括电缆桥架I的路径即水平、垂直、曲线方向等各个方向上的运动。连杆142的前进、后退运动包括转动运动而未必限定于直线运动。
[0113]上述机体140的连杆142仅在进行单向运动时伴随电缆2移动。因此，上述连杆142在进行前进运动时利用与电线的摩擦力的作用而能够伴随电线移动，在进行后退运动时能够与电线无关地后退。当然，在将机体140反转过来附着在控制器120上的情况下，在进行后退运动时在电缆2作用摩擦力而使电线后退，在进行前进运动时能够与电缆2无关地前进。这是在连杆142在机体140上反复执行前进和后退运动期间，例如仅在前进时使摩擦力作用在电缆2上而施加敷设力的原理。这种单向(one-way)敷设力，由于通过简单的机理而执行，因而是简化整体构成的关键。
[0114]利用开尾销、止动环、螺钉、以及键销中至少一个能够分离地设置用于连接上述机体140和连杆142的铰链轴143。上述连杆142通过铰链轴143可转动(摆动)地设置在机体140上。为了便于使用以及维修保养，连杆142最好为易于分离的构造。为此，铰链轴143以开尾销、止动环、螺钉、以及键销等易于分离地结合。
[0115]为了限制前进、后退运动范围在上述机体140与连杆142之间设有停止器145。作为停止器145的一例，也可以在机体140与连杆142之间适用凹凸构造。就停止器145而言，虽然隐蔽的构造比较适合，但也可以选择暴露在外部的构造。当然，停止器145可设定为最大容许运动范围而非连杆142的实际运动范围。
[0116]而且，根据本发明的夹钳130是具有与上述连杆142协作而夹持电缆2的夹钳本体131的构造。夹钳本体131是与上述的连杆142 —起控制对于电缆2的敷设力的关键。在一个连杆142上通常是适用一个夹钳本体131，但也可以适用多个夹钳本体131。
[0117]上述夹钳130的夹钳本体131使用线材、带、U字形杆、单向辊中至少一个。线材由于是可以柔软地弯曲的部件，因而从装拆(加载/卸载)电缆2角度来看比较有利。带具有如线材那样的柔软性且具有相对宽的宽度，根据情况可在内表面包括凹凸。U字形杆虽然在装拆电缆2方面有些不便，但能够因强度高而提高耐久性。单向辊是辊与单向离合器所结合的构造，虽然在轻薄短小角度来看有些不利，但后退时能够使摩擦力最小化。夹钳本体131的线材、带、U字形杆、单向辊能够单独或合并使用。
[0118]此时，在上述夹钳本体131为线材的情况下，可以使用绳索、链条、纤维、以及树脂中至少一个。绳索最好使用钢材，但可以包括纤维或树脂。链条虽然在轻薄短小角度来看有些不利，但在截断时容易进行局部替换。纤维和树脂能够以具有高强度的单芯或同轴形态使用。
[0119]另一方面，上述夹钳本体131最好进一步具备多个块体、螺纹、啮合凹凸中至少一个以与电缆2的直径对应。在对于夹钳本体131赋予用于调节长度的构成的情况下，即便电缆2的直径不同也可照样使用。块体虽然最好使用以金属材料形成的球体、多面体、以及圆锥体等，但至少一部分也能够以作为标准件的螺母替代。无论在何种情况下，块体在线材的一定区间结合并在所希望的部位撑开夹缝与连杆142结合。此外，也可以通过使一部分区域以螺纹方式结合或者凹凸啮合并以螺钉加压一侧的方式调节夹钳本体131的长度。
[0120]上述夹钳130进一步具备用于装拆夹钳本体131的锁扣体135，锁扣体135使用凹槽(pocket)、卡夹(bracket)、螺钉中至少一个。夹钳本体131的一端牢固地固定于连杆142，另一端以由锁扣体135可拆卸的方式固定。在作为夹钳本体131使用线材并在线材上结合有多个块体的情况下，在连杆142形成与块体可啮合的凹槽(pocket)。基于与此相同的原理，根据夹钳本体131及其长度调节方式，可以使用卡夹(bracket)或螺钉而作为锁扣体 135。
[0121]上述夹钳本体131进一步具备由软管、塑料、皮革、纤维、橡胶中至少一个形成的包覆材料133以防止电缆2受损。若与连杆142结合的夹钳本体131的加压力作用于电缆2，则因高负载而电缆2的包覆层受损的危险就比较大。为了防止这一危险，在夹钳本体131的外表面附加摩擦系数大且具有耐磨性的包覆材料133。包覆材料133使用作为树脂材料的通气软管、塑料、皮革、纤维、橡胶中至少一个。当然，在不存在电缆2受损危险的情况下也可以不使用包覆材料133。
[0122]以上虽然基于上述实施例具体说明了由本发明人所完成的发明，但本发明并不限定于上述实施例，当然，在不逸出本发明的要旨的范围可以进行各种变更。
[0123]工业上利用可能性如下。
[0124]使用根据本发明的电线敷设机器人的控制系统，则由于分别联动控制多个电线敷设机器人，因而能够防止敷设机器人的故障。
【权利要求】
1.一种电线敷设机器人的控制系统，其特征在于，包括: 多个电线敷设机器人，通过气压而驱动，安装于电缆桥架而敷设电缆； 操作盘，分别联动控制上述多个电线敷设机器人的驱动； 气压供给部，向上述多个电线敷设机器人供给气压；以及 多个气压管路，分别连接于上述多个电线敷设机器人与上述气压供给部之间，以供给用于驱动并控制上述电线敷设机器人的驱动源， 上述气压管路通过复合接头而相互连接， 上述气压管路包括:软管，供给或排出用于驱动上述电线敷设机器人的空气；以及电源线，为了供给用于控制上述电线敷设机器人的电源而设置于上述软管内。
2.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述气压管路包括: 第一气压管路，与上述气压供给部和上述操作盘连接；以及 第二气压管路，分别与上述操作盘和上述多个电线敷设机器人连接。
3.根据权利要求2所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘包括: 操作部，分别操作上述多个电线敷设机器人；以及 速度调节部，分别调节上述多个电线敷设机器人的重复周期速度。
4.根据权利要求3所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘进一步包括将上述多个电线敷设机器人以各自互不相同地前进或后退的方式驱动的连续模式部。
5.根据权利要求3或4所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘进一步包括同步模式部，该同步模式部控制上述多个电线敷设机器人以相同地前进或后退的方式驱动。
6.根据权利要求5所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述第二气压管路连接在电线敷设机器人与电线敷设机器人之间。
7.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述多个电线敷设机器人各自具备气压回路， 上述操作盘通过控制上述气压回路而控制上述电线敷设机器人的速度和重复周期。
8.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述复合接头包括内接头和外接头， 上述内接头和外接头分别包括与软管结合的结合端子、设置在上述结合端子上的绝缘部件、以及设置在上述绝缘部件上的电源线， 上述软管和电源线通过上述内接头和外接头的结合而相互连接。
9.根据权利要求8所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述操作盘包括:天线，用于分别无线控制上述多个电线敷设机器人； 开关，以接通/断开的方式分别控制上述多个电线敷设机器人的工作； 速度调节部，分别控制上述多个电线敷设机器人的速度；以及 显示部，分别显示上述多个电线敷设机器人的重复周期。
10.根据权利要求9所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述多个电线敷设机器人具备控制器， 上述控制器包括脉冲发生器、电磁阀、以及无线模块， 根据来自上述速度调节部的指令调节上述电磁元件的脉冲宽度，由此控制上述电线敷设机器人的重复周期。
11.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 分别有线控制上述多个电线敷设机器人， 在上述气压管路内设有用于分别控制上述电线敷设机器人的控制线。
12.根据权利要求8所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述复合接头进一步包括固定上述软管、结合端子、以及电源线的固定部件。
13.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 进一步包括与多个操作盘连接而分散控制的中央控制器。
14.根据权利要求1所述的电线敷设机器人的控制系统，其特征在于， 上述电线敷设机器人包括: 机体，具备能够向上述电缆的前进、后退方向运动的基座和连杆；以及 夹钳，具备与上述连杆协作而夹持上述电缆的夹钳本体。
【文档编号】B25J13/00GK104416573SQ201410144106
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】金东昊, 金定敏, 徐在源, 郑曈铉, 金东水, 朴柱二, 金秀镐, 任昌镐, 李东骏 申请人:大宇造船海洋株式会社
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