Роботи за разрушаване

В противовес на стремежа за изграждане съществува нуждата от разрушаване. Както се полагат усилия за автоматизация на ново строителство, така се полагат усилия и за създаване на роботи-разрушители, предназначени за събаряне на сгради. Същевременно се търсят възможности разрушителният процес да става все по-безопасен. Автоматизацията на база роботизирани решения е един многообещаващ път за развитие и в това направление. В реалния свят роботите-разрушители не се движат безогледно като във филмите. Те са подчинени на човешкото внимание, умение и отговорност.

Текст: списание Строители

Когато една работа е твърде натоварваща, твърде опасна, предизвикателна, изискваща време и усилия по начин, който изтощава работниците и може да доведе до злополуки, мисълта на инженерите се насочва към роботите. Тези машини, задвижвани с електричество и управляеми дистанционно, са идеалните помощници. Възможно ли е да има роботи, които да са с ниско тегло, но с висока мощност, да са маневрени, но стабилни, да са лесни за управление и да достигат далеко?

Най-просто казано, ключовите изисквания при разработване на роботи за разрушаване са безопасността и ергономията. Връзките между работника и работната среда трябва да са така оптимизирани, че безопасността и благополучието на човека да са осигурени, а същевременно да е гарантирана и производителността. Комбинацията между двата фактора води до по-ефективна работа. Една от компаниите, които разработват такива роботи, е Huskvarna. Идеята е роботите да могат да се използват не само от потребители, занимаващи се предимно със събаряне на сгради и съоръжения, но и от фирми, които биха използвали робот за разрушаване, ако това им се наложи.

Реални качества

Ще се спрем на няколко от най-впечатляващите качества на един реален робот-разрушител. Много е важен обсегът. За да се постигне максимален обхват, рамото на робота е проектирано и разработено така, че да може да се върти на 360˚, досущ като купол на танк. Веднъж позициониран стабилно върху опорите си, роботът може да работи, без да бъде непрекъснато местен. Работата му става много по-ефективна, а телескопичното му рамо, в зависимост от модела, може да осигури обхват до 5,50m.

Ефективността на роботите е обусловена от иновативните инженерни решения, новите технологии и интелигентния функционален дизайн. Машините са леки, с добро съотношение между мощност и тегло, придвижват се лесно, бързо заемат позиция и са пригодени да започват работа без отнемаща време подготовка. Същевременно машините са компактни. Размерът в напречно направление е лимитиран така, че роботът да преминава през стандартните отвори за врати.

Видимостта над машината е добра, тъй като височината ѝ е малка, от порядъка на 1,50m. Ниското разположение на тялото на машината допринася и за по-голямата безопасност, тъй като центърът на тежестта остава ниско. Опорите, наричани още аутригери или опорни лапи, са с изключително широк обхват и осигуряват сериозна стабилност с възможност за поемане на голямо работно натоварване. Роботите-разрушители са разработени така, че да разполагат с огромен набор инструменти и аксесоари за закрепване. Това ги прави универсални, те са годни за почти всяка тежка и опасна работа, за чупене, рязане, разбиване, трошене, захващане, отстраняване на отломки и други подобни.

Многофункционалност на роботите при разрушителните процеси

Роботите се справят отлично с рязането на всякакви метали. Те разполагат с хидравлична ножица, която служи за прецизен демонтаж на метални скелетни и листови конструкции, от греди и колони до резервоари и тръбопроводи. Хидравличната трошачка се използва за внимателно разрушаване на стоманобетонни конструкции, особено ако се изисква повече прецизност и по-малко шум и вибрации, отколкото при използване на чук. За чупене и къртене има хидравличен къртач. Той може да бъде доокомплектован с различни инструменти, така че да бъде ефективен и при демонтаж на тежки стоманобетонни конструкции, и при разчистване на големи площи, покрити с плочи, керамика, даже паркет.

Роботите дори могат да сортират различните видове строителни отпадъци, получени при разрушаването. С хидравличен грайфер материалите се разделят и товарят върху транспортиращи платформи. Роботите дори могат да бъдат оборудвани с кофи за различни изкопни работи, както и за товарене на бетонни отломки в контейнерите за извозване. Оборудването за изгребване позволява лесно да се изгребват бетонни парчета и отпадъци от работната площадка.

Роботизираният разрушител осигурява невероятна производителност, ефективност и безопасност. Точността на автоматизираното изпълнение трудно може да се постигне с ръчни операции. Времето за ръчно изпълнение на дадена операция е в пъти повече, отколкото при автоматизираното. Както всяка роботизирана дейност, и при тази се наблюдава повишаване на безопасността и рентабилността. Роботите не се изморяват и не се разсейват, когато изпълняват повтарящи се операции.

Предимства на машините за разрушаване

Този вид роботи е проектиран и конструиран така, че да е издръжлив на тежките условия на работа за дълги периоди, тъй като разрушителните дейности може да се изпълняват в обекти, отдалечени от сервизи или складове за резервни части. Основното тяло на машината е отлято така, че да понася и работното натоварване, и непредвидени огромни външни въздействия. Възлите и точките за ежедневна проверка и поддръжка на робота и неговите инструменти са разположени така, че да са лесно достъпни.

Добрият робот-разрушител е пригоден за всяко предизвикателство. Ако има осигурено захранване, роботът ще свърши работата, като си намери начина за достъп до работния участък. Без значение е дали ще са стълби, или ще ползва асансьор, или ще виси на кука от кран - роботът ще изпълни поставената задача. Не е без значение и удобството на потребителя. Повечето роботи са снабдени с дистанционно управление, което е с добре обмислен дизайн, за да е удобно за ползване.

За първи път Husqvarna използват индустриална Bluetooth технология за такъв тип машини, а контролната кутия е с цветен дисплей. Размерите и разделителната способност на дисплея правят четенето лесно, а управлението на всяка операция, извършвана от машината, е просто, лесно и удобно. Все пак не е нужно да се самозалъгваме, че е намерен всемогъщият отговор на всички разрушителни задачи. В някои случаи по-евтино и по-ефективно ще бъде, ако се използват общоприетите техники.

Процесът на роботизиране и на тази дейност е сложен. Той обхваща научноизследователска дейност, визия и конкретни усилия за развитие, производство, продажби, инженеринг, системна интеграция, до достигане на етапа на обслужване и поддръжка. Самото програмиране на робота не изисква много време, но то трябва да е предшествано от обучението на операторите и съобразяване с геометричните характеристики на обекта.

Ефективно и ергономично - това е целта

Ефективната работа е непосредствено следствие от безопасното и ергономично осъществяване на процеса. Важно условие за реализиране на всички ползи от един робот-разрушител е съблюдаване на правилната експлоатация - и от компаниите, занимаващи се предимно със събаряне, и от тези, които прибягват до роботите по-рядко. Всички дистанционно управлявани роботи за тази цел са много мощни, но с малко тегло и ергономичен дизайн. Тъй като основните модели варират от модели с въртящо се на 360˚ рамо до модели с телескопично рамо и се предлагат с допълнителен набор от функции, изборът на оптималната конфигурация трябва да е направен за точния вид работа. Само тогава ще се постигне максимална производителност.

Ще споменем някои от предлаганите в пакета функции. Хидравличната допълнителна характеристика позволява на оператора да контролира с голяма точност някои процеси, например аксиално въртене на грайфери и защитни щитове на външните хидравлични цилиндри. Подобреното охлаждане позволява работата да не прекъсва и при по-високи температури на околната среда, а това рефлектира в по-висока производителност. Топлинната защита предпазва жизненоважни части от повреди, причинени от лъчисто нагряване. Тази оптимизация позволява на робота да работи безаварийно дори при отстраняване на шлака в инсталации за топене.

Споменахме, че има набор от инструменти, които могат да бъдат прикачвани към ръката на робота. Те са повече от десет вида и правят възможна работата в различни сектори - зони за разрушаване, зони с дим, радиация и прах, природни бедствия, в мини, в тунели и много други. Това са все места, в които е твърде опасно за човека, ако той участва непосредствено в разрушителните работи, но е възможно дейностите да се водят от разстояние, с колегите роботи-разрушители.

Безопасно боравене с полезните разрушители

Малките роботи могат да бъдат транспортирани дори с микробус, но само ако товароносимостта на превозното средство е по-голяма от теглото на робота. Товаро-разтоварните операции се извършват с помощта на рампа. Винаги трябва да се внимава за обезопасяване на рампата и да не се допуска хлъзгане или преместване. Самата машина трябва да е поставена с рамо, опряно в платформата, и опори, разтегнати максимално, колкото позволява платформата. При транспорт машината винаги трябва да е фиксирана с ремъци, а инструментите и допълнителното оборудване се обезопасяват отделно. По-големите роботи се транспортират с бордови камиони. И в този случай се спазват правилата за безопасна работа при товарене, разтоварване и транспорт, описани по-горе.

Повдигането на машината-робот е много отговорен процес. Преди самото повдигане се определя рисковата зона, в която не бива да има хора. Използваното подемно устройство трябва да е проверено и одобрено. Машината трябва да е с прибрано рамо, така че центърът на тежестта му да е възможно най-близо до центъра на машината. Повдигането се осъществява бавно и внимателно. През цялото време машината трябва да е в равновесие, частите ѝ да не са смачкани и да не се удря в околни предмети.

Макар че фирмите, произвеждащи роботи-разрушители, полагат огромни усилия да ги направят колкото е възможно по-безопасни, все пак ще отбележим, че при разрушителните работи и облеклото на работниците е от голямо значение. Всъщност, всеки знае, че облеклото трябва да е издръжливо, прибрано по тялото, но удобно, обувките да са здрави и нехлъзгащи се, а ръкавиците, каската, очилата и антифоните не са аксесоари, а необходимост. Дихателна маска или противогаз - задължителни при работа в среда, където въздухът е вреден за здравето.

Едно от най-важните неща при работа с роботи за разрушаване е определянето и спазването на рисковата зона. Никой не бива да стои в обхвата на рисковата зона, дори операторът. Работната зона се ограничава от обхвата на машината, докато при определяне на рисковата зона има повече фактори. Тя зависи от работната зона, от метода на работа, от вида на повърхностите, от материалите и от много други показатели. В процеса на работа условията може да се променят, а това води до предефиниране на рисковата зона.

Колкото и да са безопасни роботите сами по себе си, преди започване на работа всяка машина трябва да бъде проверена за повреди при транспорта и дали захранващият трифазен кабел и работните кабели са непокътнати. Едва тогава машината се включва, стартират се дистанционното управление и електродвигателят. Захранването трябва да е достатъчно мощно и постоянно, за да работи безпроблемно роботът. Ако се налага захранване с генератор, изборът се прави внимателно. Генераторът трябва да е съвместим с характеристиките на робота.

Основни дистанционни функции

Дистанционното устройство с двупосочна комуникация е интуитивно. Това го прави лесно за използване дори от необучени потребители, които го ползват за първи път. Цветният дисплей дава възможност за бърз достъп и до основни, и до разширени функции. Всеки може да си персонализира настройките по начин, който за него е най-предпочитан, за да осъществява по-лесно и по-удобно исканите операции. Дребен детайл, който отново показва грижата на производителя - ергономичният колан улеснява включването и изключването на дистанционното и позволява работа без напрежение. Роботизацията, представена с роботите-разрушители, ни показва, че нещата в строителната индустрия се променят и ангажирането с нови технологии е неизбежно.