科技论文
十二轮水下检查
发布07/09/2015
检查电厂被淹管道需要熟练、高精度的操作。机器人必须进行相应的优化,比如可以下潜到20米深的地方。这种新型的海水操纵器能够在水下的管道中操作,可以用来进行检查。由maxon电机驱动的RE电机负责机器人的动态驱动。
在机器人技术中,操纵器是那些能够与周围环境进行物理互动的设备。为了进行这种交互,机器人车辆配备了适当的工具、夹具系统或测量设备。在海水机械手的情况下,该设备主要由用于管道检测的高性能摄像机组成。来自德国奥格斯堡的Ibass公司开发、生产和销售各种管道内应用的机械手:检测、磨削、焊接、回收或吸入。该机械手由驱动单元、所需工作模块和摄像机组成。它们是电动和气动操作的,因此会沿着它们后面的线拖动。这些小型机器人车辆的目标群体主要是发电厂和炼油厂的运营商,以及管道制造商和管道系统的装配工。
海水机械手的应用领域包括肉眼检查无法排空的电厂冷却剂管道(这是一项需要适合海水使用的机械手的任务)。此外,这种类型的机械手也用于应用管道内涂层,因为密封轮单元是绝对强制性的这种应用。Ibass开发的海水机械手可以对内径550 ~ 780 mm的管道进行操作和检测。这个管径范围是由气动气缸的轴向行程或剪刀式机构的挠度决定的。
剪刀式驱动总共有12个轮子,每个剪刀边有两个轮子和驱动电机,由于它们的可变接触力,即使在涂层管道中,也能使车辆牢固地抓住。在驱动方面,总共使用了6个强大的RE电机与行星齿轮头(每个轮对一个)相结合。
直流电动机的特点是其效率在90%以上,导致低能耗和非常高的转矩,这是这一应用的重要前提。此外,电机配备了无铁绕组和钕磁铁,使最大性能包装在最小的尺寸。maxon电机的稳健性和长寿命是Ibass的决定性标准。
高电机稳稳性至关重要,因为机械手必须承受现场条件——例如,它可以承受高达2巴的压力,这意味着它可以潜到20米深。它提供了一种近似于。250公斤(2.5 kN),机器人可在管道内行驶200米。机械手的前后都装有灯。在前面,有一个高质量的相机与平移头和10倍变焦;在后面安装了一个单头摄像头。从研磨、测试到检查和回收:海水机械手可以安装所有Ibass工作模块,并可以轻松克服多达5个管道弯管(见视频)。maxon公司的马达和齿轮头不仅用于驱动海水机械臂。工作模块还配备了RE电机,例如用于染料渗透单元的旋转和轴向调整。在染料渗透试验中,用一种特殊的方法检查管道内表面是否有裂纹。 The in-pipe manipulators are important tools for today's industries and ensure more safety and reliability, for example in nuclear power plants and offshore wind parks.