Robocare pe perna de aer

Robocare pe perna de aer

Module pe perna de aer

Robocarele pe perna de aer sunt vehicule ghidate automat clasice pe roti, la care sasiul, impreuna cu sarcina manipulata, este sustentat pe module pe perna de aer.

In Fig. 10.47 se prezinta principiul sustentarii pe perna de aer aplicat in cazul acestor module, iar in Fig. 10.48 solutia constructiva de materializare a modulelor pe perna de aer de catre firma DELU

Modulul pe perna de aer este alimentat cu aer comprimat. Perna de aer, confectionata din cauciuc sau dintr-un alt material deformabil, este solidarizata in partea superioara de modul. Aerul comprimat patrunde prin orificiile existente in perna de aer, asigurand umflarea acestora si ridicarea sasiului cu sarcina manipulata, la inaltimea H. Totodata aerul patrunde si in camera de sustentatie, camera delimitata de modul, perna de aer si sol (suprafata de rulare), de unde se scurge printr-un interstitiu ce se formeaza intre perna de aer si sol. Tocmai acest interstitiu, care este de fapt un film subtire de aer de grosime h, este cel ce asigura sustentarea sasiului cu sarcina manipulata. Datorita filmului de aer creat, coeficientul de frecare dintre perna de aer si sol se reduce considerabil, astfel incat chiar si forta unui om este suficienta pentru a deplasa vehiculul incarcat cu sarcini de cateva tone.

Sarcina manipulata poate fi deplasata manual, de exemplu in cazul reamplasarii unei masini-unelte prevazuta cu suporti cu element elastic de amortizare, dupa ce in prealabil modulele pe perna de aer, in numar de 4 sau 6, au fost distribuite intre utilaj si sol conform reprezentarii din Fig. 10.49. Pentru a ridica utilajul de la sol, operatorul uman comanda de la panoul de distributie cresterea presiunii in camera de sustentatie a fiecarui modul in parte. Alimentarea cu aer comprimat a panoului de distributie este asigurata prin intermediul unui furtun lung de 30 m, prevazut cu un element de cuplare rapida. Intreruperea alimentarii cu aer comprimat se poate obtine prin comutare robinetului de inchidere cu care este prevazut panoul de distributie. Utilajul astfel pregatit poate fi deplasat prin impingere de unul sau doi operatori umani.

Caracteristicile tehnice ale modulelor pe perna de aer sunt prezentate in Tab. 10.3 si 10.4. Presiunea nominala 'p' a aerului comprimat indicata in tabel este valoarea necesara pentru ridicare sarcinii maxime manipulate. Modulele pe perna de aer se amplaseaza sub sarcina de manipulat, astfel incat sa nu se depaseasca masa maxima manipulata 'm' corespunzatoare fiecarui modul in parte. Debitul 'Q' de aer comprimat din tabel este indicat pentru o pardosea din beton plana, fara denivelari, adancituri sau crapaturi, deoarece in camera de sustentatie de diametru D, trebuie mentinuta suprapresiunea necesara realizarii filmului de aer, care sa asigure sustentarea sarcinii manipulate.

In vederea deplasarii sarcinii in mod automat robocarul pe perna de aer pe langa cele 6 module pe perna de aer, este echipat si cu subansamblurile clasice si anume:

sistemul de actionare format dintr-o baterie de acumulatoare;

sistemul de tractiune prevazut cu roata motoare;

sistemul de directionare al robocarului pe traiectorie;

microcalculatorul de bord pentru procesarea informatiilor primite de la calea de ghidare;

sistemul de comunicatie prin unde radio;

sistemul de siguranta anticoliziune;

sistemul de ghidare pe traiectorie a robocarul.

Tab. 10.3

Tab. 10.4

Robocare pe perna de aer

In cazul robocarelor pe perna de aer se adopta de regula un sistem de ghidare pasiva ce se bazeaza pe principiul detectiei magnetice. In acest scop se foloseste o banda metalica autoadeziva fixata pe pardosea. Banda metalica, ce materializeaza traiectoria de urmat, nu trebuie sa fie continua, micile intreruperi ale acesteia neafectand functionarea sistemului. De remarcat ca instalarea benzii metalice de ghidare nu necesita modificari in pardoseala.

Banda metalica de ghidare poate fi usor reamplasata in functie de modificarile intervenite in amplasarea punctelor de lucru servite.

In acelasi mod in care se aplica banda metalica pe pardosea, se aplica si marcajele - codurile pe podea. Acestea se folosesc pentru a semnala apropierea de un post de lucru, oprirea cu precizie a robocarului, modificare vitezei de rulare, comunicarea cu echipamentele periferice din postul de lucru. Astfel se asigura o oprire cu precizie milimetrica a robocarului incarcat cu sarcini de ordinul zecilor de tone.

Robocarul pe perna de aer (Fig. 10.50), este astfel conceput incat la deplasarea fara sarcina sa foloseasca 4 module de sustentatie, iar la deplasarea cu sarcina maxima 6 module de sustentatie. Grosimea filmului de aer dintre perna de aer si suprafata de rulare este foarte subtire, motiv pentru care calitatea pardoselii este hotaratoare in folosirea robocarelor pe perna de aer

Pe de o parte aceasta influenteaza in mod direct consumul de aer comprimat, iar pe de alta parte este determinant in realizarea unei suprapresiuni in camera de sustentatie, ceea ce inseamna ca nu sunt admisie denivelari sau crapaturi in pardoseala.

Intrucat coeficientul de frecare al unei perne de aer active este practic nul, pardoseala trebuie sa fie plana, deoarece in caz contrar la sarcini mari exista pericolul alunecarii sarcini transportate. Toleranta la planeitate la o pardosea nivelata, in functie de distanta dintre punctele de masurare este de: 1mm/0,1m, 3mm/1m, 9mm/4m, 12mm/10m sau 15mm/15m.

Pardoseala se executa din beton turnat compact, neted, slefuit sau acoperit cu un strat de rasina sintetica, rezistenta la socuri si uzura, fara denivelari sau crapaturi.

Denivelarile avand muchi ascutite distrug filmul de aer (Fig. 10.51 a) si robocarul nu se mai poate deplasa. Denivelarile se pot elimina prin slefuire sau prin utilizare unei rampe (Fig. 10.51 b) din tabla de otel sau a unui covor de cauciuc. Panta admisa este cuprinsa intre 0,1% si 0,5%.

In cazul in care pe pardoseala se toarna o sapa, pot aparea foarte frecvent crapaturi la nivelul suprafetei de rulare. Aceste crapaturi permit ca aerul comprimat aflat sub presiune sa iasa din camera de sustentatie si astfel sa fie intrerupt filmul de aer, ceea ce are ca efect intreruperea sustentatiei pneumatice.

Din acest motiv crapaturile trebuie astupate etans cu rasini epoxidice (Fig. 10.52 a), iar daca diferenta de inaltime depaseste 0,5 mm marginile acestora vor fi se slefuieste (Fig. 10.52 b).

Deseori, datorita proiectului constructiei, nu se poate evita realizarea de rosturi de dilatare in pardoseala. Pentru ca rosturile de dilatare sa poata suporta presiunea rotilor de antrenare, care este de p < 25 N/mm², fara a se deteriora, muchiile rostului se tesesc in forma de V sub un unghi de 90⁰ (Fig. 10.53 a). Materialul de umplere al rostului este pe baza de poliuretan avand o duritate de aprox. 80 unitati Shore si o capacitate de revenire elastica ridicata, fara a-si mari volumul la comprimare. Pentru a reduce la minimum pierderea de aer prin rosturile de dilatare, materialul de umplere va avea la final o curbura convexa (Fig. 10.53 a). O curbura concava a suprafetei (Fig. 10.53 b) nu este admisa deoarece perna de aer nu se poate mula, ceea ce conduce in final la pierderea capacitatii de sustentatie.

In cazul transferului pe verticala a robocarului pe perna de aer, de la un nivel la altul, la apropierea robocarului de platforma de ridicare a elevatorului, acesta trebuie sa treaca peste un rost de cca. 15 mm. La primirea comenzi de la marcajul - cod al benzii de ghidare, se activeaza o secventa de program, care opreste sau pune in functiune perechile de perne de aer, astfel incat nici una sa nu treaca activ peste rost. Comutarea de pe o pereche de perne de aer pe alta se face in timpul transportului, care are loc cu viteze mici de deplasare, pentru ca transferul sa se realizeze continuu, fara pauze inutile.

Deoarece de multe ori calitatea pardoselilor nu este cea optima, prezentand denivelari si crapaturi, se folosesc covoare cu suprafata de acoperire mare pentru transportul pe perna de aer atat in hale cat si in exterior. S-au stabilit criterii deosebite pentru alegerea materialul din care sunt confectionate aceste covoare, avandu-se in vedere:

comportarea la solicitari mecanice;

comportarea la deformare plastica si elastica;

rezistenta la actiunea agentilor chimici;

rezistenta la rupere;

durata de imbatranire.

Ca material pentru covoare se utilizeaza o polietilena de joasa presiune, care corespunde in practica la cele mai mari solicitari chimice, fizice si biologice. Dimensiunile sunt:

Grosimea covorului: 2,5 mm

Lungimea x latimea standard:    2 x 7.5 m

3 x 7,5 m

4 x 7,5 m

Marimi speciale: max.100 x 7,5 m

Greutate: cca. 2,7 kg/m²

Comparativ cu metoda clasica care utilizeaza placile de otel, covoarele prezinta o serie de avantaje si anume:

covoarele se pot rula si astfel se pot manipula si depozita mai usor;

se muleaza dupa suprafata ce o acopera si uniformizeaza micile denivelari, acoperind micile crapaturile si rosturi;

nu exista pericolul de coroziune, mai ales la utilizarea in exterior;

spre deosebire de placile de otel, covoarele se obtin la dimensiuni incomparabil mai mari. Covoarele se pot livra pana la 100 m lungime si 7,5 m latime;

majoritatea transporturilor pe perna de aer (cca. 90%), necesita doar doua covoare de marime standard;

sunt mai ieftine si mai durabil decat placile de otel.

Derularea transportului pe perna de aer cu doua sau mai multe covoare si succesiunea amplasarii covoarelor are loc conform figurii 7.8.

Pentru a asigura trecerea robocarului pe perna de aer de pe un covor pe altul, la inceput are loc imbinarea capetelor covoarelor, dupa cum urmeaza:

in cazul covoarelor inguste se tesesc muchiile marginilor de imbinare si se suprapun (Fig. 10.54 a);

in cazul covoarelor late se teseste doar muchia marginii covorului de deasupra si se suprapun marginile celor doua covoare pe o lungime de cca. 500 mm (Fig. 10.54 b).

In ambele cazuri pentru a asigura etansarea imbinarii, la trecerea filmului de aer comprimat, se aplica o banda adeziva speciala foarte rezistenta peste zona imbinata.

Derularea transportului are 3 faze distincte si anume:

deplasarea sarcinii de pe primul covor pe al doilea (Fig. 10.54 c);

transferul primului covor in fata celui de al doilea (Fig. 10.54 d);

deplasarea sarcinii de pe al doilea covor pe primul (Fig. 10.54 e), s.a.m.d.

Deplasarea robocarului pe perna de aer se face in toate directiile, comanda fiind asigurata de la distanta prin unde radio. Vehiculul este prevazut cu un tambur pentru infasurarea /desfasurarea furtunului de alimentare cu aer comprimat, comandat printr-un dispozitiv actionat pneumatic. Lungimea furtunului este de 30 m, fiind la randul sau racordat la o sina de alimentare cu aer comprimat lunga de 80 m. Datorita acestui fapt robocarul pe perna de aer poate fi alimentat pentru a deservi posturi de lucru aflate pe o suprafata de 9000 m².

Robocarul pe perna de aer este antrenat in deplasarea sa de doua roti de tractiune prin frictiune, care lucreaza sincron si se pot roti cu 90⁰. Rotirea cu 90⁰ a rotilor de tractiune permite deplasarea robocarului atat pe o directie longitudinala, paralela cu axa vehiculului, cat si pe o directie transversala perpendiculara pe aceasta axa. Presiunea maxima exercitata de o singura roata pe suprafata de rulare nu va depasi valoarea p < 25 N/mm².

Robocarul pe perna de aer se poate deplasa cu o viteza de 26 m/min fara sarcina si cu o viteza de 20 m/min atunci cand transporta sarcina maxima, viteza de deplasare a robocarului fiind reglabila continuu intre zero si valoarea maxima [MIH 89a].

La incarcarea robocarului acesta se echilibreaza automat in functie de distributia sarcinii. In acest scop presiunea de lucru este reglata de regulatoare proportionale in functie de intensitatea sarcinii, de calitatea suprafetei de rulare si de tipul modulului de sustentatie pe perna de aer. Viteza de deplasare a robocarului pe perna da aer se poate reduce automat la deplasarea in sarcina, crescand siguranta la deplasarea in curbe sau la deplasari transversale. De asemenea este controlata in mod automat forta de apasare exercitata pe roti si viteza de derulare /rebobinare a furtunului de alimentare cu aer comprimat.

Sistemul de siguranta anticoliziune, avertizeaza sonor sau optic (printr-un flash) aparitia unor obstacole in fata robocarului. Astfel incepand cu distanta de 1,8 m pana la obiectul /persoana aflat /aflata accidental pe traiectoria robocarului se aprinde lumina de culoare verde, la apropierea sub 1 m se aprinde lumina galbena si se emite intermitent un semnal sonor puternic, iar de la 0,6 m se aprinde lumina rosie si semnalul sonor devine continuu. Suplimentar robocarul pe perna de aer este echipat si cu un dispozitiv automat anticoliziune cu rolul de a opri vehiculul daca acesta intra in coliziune cu peretii halei sau cu orice alt obiect definit ce delimiteaza spatiul de lucru, sau se afla accidental in cadrul spatiului de lucru.

Distanta de franare la eliminarea pernei de aer si asezarea sarcinii manipulate maxime pe suporti este de 0,25 m.