Roboter übernehmen immer häufiger vollautomatisch Arbeiten, die für den Menschen gefährlich, monoton oder unzumutbar sind. So entwickelt man heute beispielsweise weltweit neuartige Systeme wie Inspektionsroboter für Abwasserkanäle zur hochgenauen Schadensdetektion. Es gibt sogar Inspektionsroboter, die 90 m hoch auf ein Windrad klettern, um die Rotorblätter der Windenergieanlage zu inspizieren. Auch unter der Erde sind die kilometerlangen Kanalsysteme hochkomplex. Diese Kanalsysteme müssen jederzeit zuverlässig funktionieren. Regelmässige Inspektionen sind daher zwingend nötig, um Schäden durch Korrosion, Risse und mechanischen Verschleiss zu verhindern. Doch die engen und verwinkelten Abwassersysteme sind für den Menschen oft unerreichbar – an diesen Stellen hilft nur technisches Equipment weiter.
Gleichstrommotoren bewegen Kamerasysteme und Fahrwagen
Ob für Inspektionszwecke oder zur Beseitigung von Havarien, die Geräte dafür gibt es mittlerweile in unterschiedlichen Varianten. Je nach Einsatzart unterscheiden sich Kanalroboter in Baugrösse, Werkzeugbestückung und weiteren spezifischen Funktionen. Vom einfachen Inspektionssystem bis zur Komplettanlage bietet die im deutschen Sulzberg und in Hirschegg – Österreich – ansässige Firma iPEK International GmbH eine breite Palette an Robotern für Rohr- und Kanal-inspektionen. Das 1988 gegründete Unternehmen entwickelt Kamerasysteme und Fahrwagen zur Kanalinspektion und produziert beispielsweise das modulare «ROVION»- Inspektionssystem.
Die Fahrwagen zeichnen sich durch ihre einfache Lenkbarkeit aus und der kurze Radstand erlaubt die problemlose Fahrt über Hindernisse und Stufen. Zwei verschiedene Fahrwagengrössen und eine zusätzlich erhältliche Lafette erlauben die Inspektion von Rohrsystemen von 100 bis 1000 mm Innendurchmesser. Der ferngesteuerte Kanalroboter verfügt über eine Farbkamera mit Shutter-Funktion, die zum Schutz der Optik nötig ist. Ausserdem helfen die hellen LED-Lampen, auch den letzten Winkel auszuleuchten. Daneben gibt es auch Produkte wie das «SUPERVISION»- und das «ROVVER»-System, welche ebenfalls ab einem Rohrdurchmesser von bereits 100 mm einsatzbereit sind. Das «SUPERVISION»-System ist zudem für die Inspektion von tiefen Brunnen, Schächten und Bohrlöchern ausgelegt.
Kanalroboter benötigen präzise Antriebe
Die Antriebe für diese Kanalroboter müssen den Anforderungen entsprechend hohe Belastungen aushalten. Zu den Voraussetzungen zählt deshalb eine besonders hohe Leistungsdichte, damit man Bauraum sparen kann. Das ist vor allem bei beengten Verhältnissen ein wichtiges Kriterium. Zudem sollen die Motoren gleichmässige Leistungskurven aufweisen, damit man sie «sauber» regeln kann.
Für die Planetengetriebe ist ein guter Wirkungsgrad eine zwingende Bedingung. Ausserdem müssen die verwendeten Motor-/Getriebeeinheiten qualitativ hochwertig verarbeitet sein, weil sie hohen Belastungen ausgesetzt sind. Die Motoren aus dem Hause maxon erfüllen diese Voraussetzungen. Die Motoren kommen hauptsächlich in den Fahrwagen der Inspektionssysteme «ROVION», «SuperVision» und «ROVVER» als Antriebsmotoren zum Einsatz. Alle verwendeten Motoren sind mit einem passenden Getriebe gekoppelt.
Der grösste Motor des Herstellers, der in den iPEK-Produkten Verwendung findet, ist der bürstenlose EC-max 30 mit einer Leistung von 60 W. In den «ROVION»-Fahrwagen hat man jeweils ein EC-max mit einem Durchmesser von 22 mm verwendet. Dieser Antrieb ist gleichzeitig der kleinste, im Fahrwagenbereich verwendete Motor.
Die Kameraköpfe besitzen einen hohen Schwenkbereich
Je Fahrwagen sind zwei Antriebe – links und rechts – verbaut, damit die Fahrzeuge lenkbar sind. In den verschiedenen Kameraköpfen für die Kanalroboter lassen sich vereinzelt Motoren in mittleren Baugrössen zum Schwenken, Rotieren und Fokussieren einsetzen. Die kleinste verwendete Kombination besteht aus einem DC-Motor RE 6 – einem energieeffizienten Gleichstrommotor mit nur 6 mm Durchmesser.
Dieser Antrieb kommt in einem hochflexib-len Kamerakopf in Kombination mit einem Planetengetriebe zum Einsatz. Die Kameraköpfe mit LED-Beleuchtung erlauben es, in jeden Winkel eines Rohrleitungssystems zu inspizieren, da sie über einen Schwenkbereich von ±135° verfügen und unbegrenzt um die eigene Achse rotieren können. Weitere Motoren verwendet man für den Hubantrieb des Kamerahebers.
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