선박 및 탱크 유지보수 로봇용 영구 자석 휠

선박 및 탱크 유지보수 로봇용 영구 마그네틱 휠

산업 유지보수에서 선박 및 탱크와 같은 대형 강철 구조물은 많은 문제를 안고 있습니다. 여기에는 고소 작업의 위험, 복잡한 모양, 낮은 수작업 효율성 등이 포함됩니다. 벽면 등반 로봇은 선박 측벽에 붙어서 이동해야 합니다. 이러한 벽은 다양한 방식으로 구부러질 수 있습니다. 로봇이 짐을 운반할 때도 표면이 거칠 수 있습니다. 로봇이 선박 표면에 스프레이를 뿌릴 때, 그들 사이에 반작용 힘이 발생합니다. 마그네틱 휠은 이 힘을 관리하기 위해 강력한 흡입력이 필요합니다. CCmagnetics의 WM 시리즈 마그네틱 휠은 강력한 솔루션을 제공합니다. 영구 자석 기술은 성능을 향상시킵니다.

I. 자기 흡착 기술: 벽면 등반 로봇의 핵심 원동력

(I) 흡착 방식 비교 및 영구 자석의 장점

벽면 등반 로봇은 전자기 및 영구 자석 흡착의 두 가지 주요 흡착 방식을 사용합니다. 영구 자석 흡착은 금속 표면에 가장 적합합니다. 그 강도는 다른 방식보다 3~5배 더 강하며 벽면 결함을 더 잘 처리합니다.

전자기 vs. 영구 자석:

• 전자기: 조절 가능한 흡입력은 지속적인 전력을 필요로 합니다. 전력이 끊기면 떨어질 위험이 있습니다.

• 영구 자석 (WM 시리즈의 핵심 기술): 강력한 네오디뮴 철 붕소 자석을 사용합니다. 이는 강력하고 지속적인 힘을 생성합니다. 최적화된 자극 배치는 거리와 흡입력의 균형을 맞춥니다. 거리는 0~5mm이며, 흡입력은 휠당 50~500N까지 다양합니다. 이 설계는 복잡한 표면에서 잘 작동합니다.

(II) WM 시리즈 마그네틱 휠의 기술 매개변수

• • 치수: 외경은 40~180mm입니다. 다양한 로봇 크기에 맞게 너비를 맞춤 설정할 수 있습니다.
  • 하중 용량: 모델에 따라 각 휠은 5~150kg을 지지합니다. 초고압 워터젯(280MPa)과 같은 무거운 도구를 처리할 수 있습니다.
  • 테스트 보고서: 흡입력 및 내충격성에 대한 데이터가 포함되어 있습니다. 안전한 작업을 위해 2,800bar의 압력을 견딜 수 있습니다.

II. 일반적인 적용 시나리오: 저장 탱크에서 선박까지 전체 시나리오 커버

(I) 저장 탱크 부식 방지 및 녹 제거: "고소 작업" 과제 해결

1. 1. 전통적인 수작업의 문제점:
      • 높은 추락 위험; 먼지와 페인트는 건강에 해를 끼칩니다.
      • 낮은 효율성(천 평방미터 탱크의 수작업은 몇 주가 걸림) 및 불균일한 처리.
      • 폐수 및 폐기물 잔여물은 환경을 해칩니다.
   2. 마그네틱 휠 구동 지능형 솔루션:
      • 통합 설계: 휠 섀시에는 영구 자석 휠이 있습니다. 이를 통해 360° 조향이 가능하며 용접 이음새와 고르지 않은 표면을 건너는 데 도움이 됩니다. 이는 궤도형 로봇이 직면한 조향 및 구동력 문제를 해결합니다.
      • 초고압 녹 제거: 이 방법은 60~90㎡/h의 효율성을 달성합니다. Sa2.5 등급에 도달하며 진공 회수 시스템을 사용하여 빠른 녹 제거 및 건조를 수행합니다. 이를 통해 공정에서 폐수의 95% 이상을 회수할 수 있습니다.
      • 도장 작업: 스프레이 건 너비는 300~1000mm입니다. 효율은 9~18m²/분입니다. 내장된 자이로스코프는 코팅 균일성을 높이기 위해 자동 보정을 수행합니다.

1. 작업 조건 적응: 저장 탱크에서 복잡한 내부 환경으로:
   • 외벽: 최소 반경 2m의 곡률을 처리합니다. 또한 극한 날씨에서도 잘 작동하며 6급 미만의 바람에서 안정적입니다.
   • 내벽: 원격 제어됩니다. 용접 이음새와 물 구역을 건넙니다. 이를 통해 무인 연마 및 도장이 가능합니다. 결과적으로 공사 시간을 50% 이상 단축합니다.

자기 전송

벽 등반 로봇용 자석 바퀴

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(II) 선체 유지보수: 환경 보호 및 효율성 향상

1. 마그네틱 휠 로봇은 수작업의 위험을 줄입니다. 전통적인 샌드블라스팅은 먼지 오염을 유발하는 반면, 고압 물 녹 제거는 대안입니다. 그러나 휴대용 스프레이 건은 세 가지 주요 문제에 직면해 있습니다.
   • 폐수는 선체에 2차 오염을 유발합니다.
   • 표면 수분은 다시 녹을 발생시켜 코팅에 영향을 미칩니다.
   • 230MPa 이상의 작업에는 높은 위험이 따릅니다.
2. 마그네틱 휠 로봇의 기술적 돌파구:
   • 하중 및 안정성: 구상 선수 및 상부 구조물과 같은 곡선형 선박 표면에서 부드럽게 미끄러집니다. 60~75m²/h의 효율로 작동하여 6명의 수작업자의 산출물과 맞먹습니다.
   • 품질 일관성: 기계화된 작업은 오류를 중지하고 피로로 인한 부식을 줄입니다. 이를 통해 녹 제거 균일성을 30% 향상시킵니다.

III. 자기 흡착 벽면 등반 로봇의 핵심 장점 요약

장점 차원

• • 흡착 안정성: 영구 자석 휠의 힘 변화율은 10% 미만입니다. 반면 전자기 휠은 30%를 초과합니다. 0~3mm 간격으로 안정적인 흡착을 지원합니다. 이 설계는 미끄러짐 및 낙하 위험을 제거하고 결함이 있는 벽에 적응합니다.
  • 이동 유연성: 차동 조향 기능이 있는 4륜 구동 섀시가 특징입니다. 최소 회전 반경은 200mm이며 최대 15mm 높이의 장애물을 넘을 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 구조물을 쉽게 탐색할 수 있습니다.
  • 하중 용량: 각 로봇은 최대 200kg의 하중을 운반할 수 있습니다. 초고압 펌프 및 회수 장치를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 "녹 제거, 회수 및 스프레이"의 전체 프로세스를 완료합니다.
  • 환경 적응성: -40℃에서 80℃의 온도에서 작동합니다. IP68 등급이며 염무에 강하여 선박 및 해양 플랫폼에 적합합니다. 극지방 및 고습도와 같은 극한 조건에서도 잘 작동합니다.

IV. 미래 전망: "수작업 대체"에서 "표준 정의"로

마그네틱 벽면 등반 로봇은 이제 저장 탱크와 선박을 넘어 이동하고 있습니다. 이러한 변화는 에너지를 절약하고 환경을 보호하기 위한 전 세계적인 노력의 일부입니다. 그들은 이제 원자력 발전 격납 용기 및 교량 강철 구조물과 같은 분야에 진입하고 있습니다. CCmagnetics 및 유사 기업은 "흡착, 이동 및 작동"과 같은 문제에 직면해 있습니다. 그들은 맞춤형 설계와 창의성으로 이러한 문제를 해결합니다. 이러한 혁신은 복잡한 표면에서 작업할 수 있는 새로운 가능성을 창출합니다.

예를 들어, CCmagnetics는 방수 마그네틱 휠을 출시했습니다. 이것은 수중에서 선박 밑면을 청소하도록 설계된 영구 휠입니다. 이를 통해 선박 청소 비용을 대폭 줄일 수 있습니다. 소형 선박은 역사적으로 청소 작업을 위해 다이버가 필요했습니다. 작업자들은 부두에서 대형 선박을 청소합니다. 이제 NdFeB 영구 자석 휠이 달린 궤도형 로봇이 있습니다. 이 로봇은 휴식 없이 수중에서 선박을 청소할 수 있습니다. 마그네틱 휠에는 과제가 있습니다. 하나는 영구 자석이 조류에서 미끄러지는 것을 어떻게 멈출 수 있는지입니다. 다른 하나는 특수 고무 타이어가 수중 흡입력을 변화시킬지 여부입니다. CCmagnetics는 철저한 탐색을 수행하고 이러한 문제에 대한 해결책을 찾았습니다.