12개 바퀴의 로봇 차량으로 수중 배관 점검

로봇 공학에서 매니퓰레이터란 주변 환경과의 물리적 상호작용을 가능하게 하는 장치를 말합니다. 이 로봇 차량 역시 이러한 상호작용에 적합한 툴, 그리퍼 장치 또는 측정 장비를 갖추고 있습니다. 대부분의 수중 매니퓰레이터에는 배관 점검에 사용되는 고성능 카메라가 장착되어 있습니다. 독일의 아우크스부르크에 위치한 이바스(Ibass)사는 점검, 연마, 용접, 복원 및 석션과 같은 다양한 배관 작업을 위한 매니퓰레이터를 개발 및 생산하고 있습니다. 이바스사의 매니퓰레이터는 구동장치와 필요한 작업 모듈 및 카메라로 구성되어 있으며 이 구성품들은 전기와 공압식 가동을 위해 케이블이 연결되어 있습니다. 이 소형 로봇 차량은 주로 발전소, 정유공장 및 배관 시스템 제조 업체에 공급되고 있습니다. 이바스 사의 미하엘 슈트라서 대표는 "우리는 조립 시 완벽한 용접을 보장합니다." 라고 설명합니다.

수중 매니퓰레이터는 배수가 불가능한 발전소의 냉매관 외관 검사에 사용될 뿐만 아니라 밀폐된 휠 장치를 갖추고 있어 배관 내부 코팅 작업 시에도 사용될 수 있습니다. 이바스사가 개발한 수중 매니퓰레이터는 내경이 550 mm~780 mm인 배관의 진입 및 점검이 가능합니다. 이 파이프 내경의 범위는 공기압 실린더의 스트로크 또는 가위 형태 메커니즘의 움직임에서 기인합니다.

가위식 구동 드라이브는 가위의 각 측면마다 2개씩 장착된, 총 12개의 바퀴와 코팅된 배관 내에서도 변형이 가능한 접촉력으로 완벽한 고정이 가능한 구동 모터로 작동합니다. 여기에는 총 6개의 파워풀한 맥슨 RE 모터가 플래너터리 기어와 결합되어 휠 한 쌍마다 한 개씩 사용됩니다. 맥슨 DC 모터의 특징은 무엇보다도 90% 이상의 높은 효율로, 매우 적은 에너지 소비와 높은 토크에 있습니다. 이는 특히 수중 배관 점검 애플리케이션을 위한 아주 중요한 전제조건입니다. 코어리스 권선방식과 네오디뮴 마그넷을 갖춘 맥슨 모터는 초소형의 크기로 최고의 성능을 내며, 견고함과 긴 수명은 이바스 사가 맥슨 모터를 선택한 결정적인 기준이었습니다.

매니퓰레이터가 사용되는 환경 조건을 견디기 위한 모터의 견고성은 필수적 요소로 맥슨 모터는 2 bar에 달하는 압력을 견디며 수심 20m까지 잠수가 가능합니다. 견인력은 약 250 kg (2,5 kN)이며 로봇 차량은 배관 안으로 최대 200m까지 진입이 가능합니다. 매니퓰레이터의 전/후방부에는 조명이 장착되어 있으며 전방부에는 팬 틸트 헤드와 10배 줌 렌즈가 장착된 고품질의 카메라가 내장되었고, 후방부에는 단일 헤드의 카메라가 부착되어 있습니다. 연마와 테스트에서 점검 및 복원까지 수중 매니퓰레이터는 이바스의 모든 작업 모듈과 호환되며 최대 5개의 굽어진 파이프를 매우 쉽게 넘을 수 있습니다. (동영상 참조) 또한 염료액체 투과 장치의 회전 및 축 방향 조정과 같은 작업 모듈을 위해 맥슨 RE모터가 사용되어 염료액체 투과 시험으로 배관 내부의 표면 균열을 점검합니다. 배관 매니퓰레이터는 원자력 발전소 또는 해상풍력발전단지와 같은 곳에서 중요한 보조 도구로써 사용되고 있으며, 더욱 높은 안전성과 신뢰성을 보장합니다.