Onderwaterinspectie op twaalf wielen.

De inspectie  van onder water staande buizen van krachtcentrales vereist vakkundig, zeer nauwkeurige handling. Robotvoertuigen moeten dienovereenkomstig geoptimaliseerd zijn om bijvoorbeeld 20 meter diep te kunnen duiken. De nieuwe zeewatermanipulator kan zich in buizen onder water verplaatsen en deze inspecteren. De dynamische robotaandrijving wordt verzorgd door RE-motoren van maxon motor.

Door plexiglasbuizen zijn beweging en werkwijze van de manipulators duidelijk zichtbaar. © 2012 Ibass

Manipulators zijn in de robotica de apparaten die een fysische interactie met de omgeving mogelijk maken. Voor deze interactie zijn de robotvoertuigen uitgerust met werktuigen, grijpsystemen of meetapparaten. In het geval van zeewatermanipulators zijn dit vooral high-performance camera's die voor de buisinspectie worden gebruikt. De onderneming Ibass uit Augsburg ontwikkelt, produceert en distribueert manipulators voor de binnenbewerking van buizen: om te controleren, slijpen, lassen, op te ruimen of weg te zuigen. De manipulators bestaan uit een rijwagen, de vereiste werkmodule en een camera. Ze worden elektrisch en pneumatisch aangedreven en zijn daarom aan de achterzijde uitgerust met leidingen. Doelgroepen van deze kleine robotvoertuigen zijn vooral exploitanten van krachtcentrales en raffinaderijen alsmede buisfabrikanten en monteurs van buisleidingsystemen: „Zo zorgen wij bij de montage bijvoorbeeld voor foutvrije lasnaden”, verklaart Ibass-chef Michael Strasser.

De zeewatermanipulator wordt bijvoorbeeld toegepast bij de visuele controle in koelwaterleidingen van krachtcentrales die niet kunnen worden geleegd (deze taak vereist een manipulator die in zeewater kan worden gebruikt) Bovendien wordt dit type ook voor het van binnen coaten van pipelines gebruikt, omdat hiervoor afgedichte wieleenheden zijn vereist. De door Ibass ontwikkelde zeewatermanipulator kan zich door buizen met binnendiameters van 550 tot 780 mm verplaatsen en deze inspecteren. Dit bereik wordt bepaald door de axiale slag van de pneumatische cilinder resp. het naar buiten bewegen van het schaarmechanisme.

De schaaraandrijving werkt met in totaal twaalf wielen, twee per schaarzijde en aandrijfmotor die deze met variabele aandrukkracht zelfs in gecoate buizen houvast geven. Voor de aandrijving worden in totaal zes RE-motoren met hoog vermogen in combinatie met planetaire overbrenging gebruikt – steeds een per wielpaar. De gelijkstroommotoren onderscheiden zich vooral door hun rendement van meer dan 90% resulterend in een laag energieverbruik eneen erg hoog koppel, hetgeen voor de toepassing een zeer belangrijke voorwaarde is. Bovendien beschikken de motoren over ijzerloze wikkelingen en neodymium-magneten die een hoog vermogen bij minimaal afmeting mogelijk maken. Hun robuustheid en lange levensduur waren voor Ibass belangrijke selectiecriteria voor maxon motoren.

De robuustheid van de motoren is een vereiste, want de manipulator moet op de plek van toepassing over voldoende weerstand beschikken – zo kan de motor bijvoorbeeld tot 2 bar druk uithouden; dit betekent dat deze tot een diepte van 20 meter kan worden neergelaten. De trekkracht bedraagt ongeveer 250 kg (2,5 kN) en de robot kan tot 200 meter in buizen binnendringen. De manipulatoren zijn aan de voor- en achterzijde verlicht. Aan de voorzijde bevindt zich een hoogwaardige camera met zwenk-kantelkop die met een 
10-voudige zoom is uitgerust; aan de achterzijde is een enkelkopcamera aangebracht. Slijpen, controleren, inspecteren of opruimen: de zeewatermanipulator kan alle Ibass-werkmodules opnemen en bewerkt zeer eenvoudig tot vijf buisbochten (zie video). Motoren en overbrengingen van maxon worden hierbij niet alleen voor de aandrijving van de zeewatermanipulator gebruikt. Ook voor de werkmodule worden RE-motoren gebruikt om bijvoorbeeld bij de verfpenetratiemodule de rotatie en de axiale verstelling aan te drijven. Bij de verfpenetratiecontrole wordt het binnenoppervlak van buizen met een speciale behandeling op scheuren gecontroleerd. De binnenbuismanipulatoren zijn belangrijke hulpwerktuigen voor de huidige industrie en zorgen bijvoorbeeld in atoomcentrales of bij offshore-windparks voor meer veiligheid en betrouwbaarheid.