Что помогло бы улучшить грузоподъемность рабочих на заводе манипуляторы роверы экзоскелеты

Талия в корсете

С марта 2022-го, когда поправки вступят в силу, изменится и подход к предоставлению средств индивидуальной защиты. При их внедрении придется учитывать все вредные производственные факторы, а не только профессию того, кто трудится на том или ином рабочем месте.

Работа электрогазосварщика не только требует осторожности и повышенного внимания, но и заставляет подолгу находиться в неудобной позе, то есть испытывать повышенную физическую нагрузку. Со временем это может стать причиной профессиональных заболеваний.

Чтобы свести неизбежные риски к минимуму, Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат закупил для литейного цеха и цеха по ремонту металлургического оборудования N 1 партию экзоскелетов EXORISE и X-Rise. Простую в обращении, не сковывающую движений новинку используют не только электрогазосварщики. В экзоскелеты теперь облачаются и обрубщики литья, которые перемещают и обрабатывают заготовки, а также ремонтники, участвующие в погрузочно-разгрузочных работах. Производственники уже убедились: выполнять разнообразные операции стало гораздо проще.

Дело в том, что корсетная часть экзоскелета X-Soft компенсирует компрессионную нагрузку на позвоночник и корректирует осанку, а рессоры и система эластомеров облегчает наклоны и подъемы туловища. В свою очередь, экзоскелет X-Rise, предназначенный для верхней части тела, во время эксплуатации снимает нагрузку с плеч и переносит вес на бедра. Он помогает выполнять задачи, которые связаны с подъемом или удержанием рук выше груди. Так что профилактика профзаболеваний, как и увеличение физических возможностей с защитой от травм металлургам обеспечены.

К слову, на предприятиях Кемеровской, Ленинградской и Оренбургской областях при поддержке Минтруда России реализуется пилотный проект по снижению производственного травматизма.

Первый экзоскелет был разработан совместно General Electric и ВС США в 1960-х годах. Экипированный им человек мог поднимать 110 килограммов с усилием, применяемом при подъеме 4,5 кило. Однако сам скелет весил 680 килограмм, что затрудняло его использование в производстве. Сегодня экзоскелеты применяют в медицине, при спасении людей в катастрофах и при пожарах, при погружении на большие глубины, в армии, на производствах со сложными условиями труда, на складах для подъема тяжестей.

Источник

Расчет грузоподъемности манипулятора

Например, если груз весит 3 тонны и доступ к нему свободен, то есть, автомобиль может подъехать к нему впритык, то хватит манипулятора до 5 тонн.

Для работ с грузом в затруднительных условиях, при переносе груза через препятствие или отсутствии возможности подъехать вплотную к грузу, следует выбирать КМУ с запасом, для возможности поднятия груза при вытянутой стреле. Если же дистанция слишком велика, то для погрузки даже небольшого объекта понадобится тяжелый самоходный автокран.

Как рассчитать грузоподъемность крана

Предположим, планируется перевоз бытовки, которая весит 1,5 тонны, а от площадки стоит на расстоянии 5 м. Тогда 1,5 х 5 = 7,5 – значит с задачей справится кран-манипулятор с грузподъемностью больше 7,5 тонн. На практике нужно брать погрузчик с запасом грузового момента хотя бы 5-10%, а значит выбирать нужно кран грузоподъемностью не менее 8 тонн.

Вылет и длина стрелы крана

Запас лишним не будет

В добавок, производители манипуляторов часто лукавят завышая максимальную грузоподъемность установки производя расчет от груза расположенного слишком близко к машине:

Каждый завод-изготовитель начинает шкалу грузоподъёмности с разной величины вылета стрелы. Для наглядности ниже я привожу пример шкал грузоподъёмности четырёх популярных марок европейских манипуляторов: Palfinger 15500, Copma 150, Effer 150 и HMF 1500. Все четыре имеют одинаковую длину стрелы и одинаковый грузоподъёмный момент. А вот шкала грузоподъёмности у всех начинается с разных величин: 6 т, 6 т, 4,78 т и 3,08 т соответственно.

На самом деле эти манипуляторы абсолютно идентичны. И меньше всех здесь лукавит HMF. Потому что вылеты меньше 4 метров в реальной жизни никого не интересуют. Рабочие реальные вылеты как правило начинаются от 4,5 метров. Ближе просто поставишь груз на опоры собственного крана!

В мире кранов встречаются казусы ещё более нелепые. Существует кран Угличского завода, на стреле которого красуется цифра 25 т. Для двухосного шасси это нонсенс. Я специально заходил на сайт завода производителя и убедился, что указанная грузоподъёмность данной установки достижима на мифическом для автокрана вылете 2м! Если смотреть на грузовые диаграммы при нормальных вылетах то можно убедиться в том, что перед нами автокран на стреле которого обычно стоит 16 т. Можно только пожелать удачи тем, кто будет заказывать эту машину как 25-ти тонник, и особенно сильной удачи тому, кто будет на ней ездить на такие заказы.

Источник

Зависимость грузоподъёмности манипулятора от длинны стрелы

Услуги манипулятора выгодны тем, что включают в себя работу перевозчика и грузчика в одном лице. Компактный кран, размещенный между кабиной и бортом автомобиля, способен поднимать значительный вес.

Однако часто бывает, решив заказать перевозку манипулятором грузоподъемностью 3 тонны при удаленности груза 5 метров от возможного расположения машины, оказывается, что стрела крана может выдержать не более 1,5 тонны на таком расстоянии. Перевозчик начинает предлагать другую машину, более мощную, но и более дорогую, кли

ент в свою очередь думает, что его пытаются просто обмануть и выманить побольше денег. Но на самом ли деле здесь пахнет обманом?

Как зависит грузоподъемность манипулятора от расстояния до груза?

Длина стрелы – это расстояние от центра оси крепления установки к раме автомобиля до центра тяжести поднимаемого нруза (блока верхней головки) (Рис. 1).

Вылет стрелы – это отрезок, который измеряют от линии условной вертикали (проходит через центр груза), до оси поворотного блока крана автоманипулятора Рис. 2.

С подъемом стрелы вверх, ее вылет уменьшается, а устойчивость машины возрастает, поэтому с меньшего расстояния, автоманипулятор может поднимать больший груз.

Грузоподъемность определяется максимальным весом, который способна поднять крановая установка манипулятора с сохранением устойчивости машины. При этом, указанный вес, механизм может поднять только в непосредственной близости с грузом, потому как при тестировании грузоподъемности, вылет стрелы минимальный (Рис. 3).

В указываемую заводом грузоподъемность входит также масса крюка, тросов и других грузозахватных деталей. Поэтому фактически, максимальная масса чистого груза, который может поднять автоманипулятор, немного меньше заявленной величины.

Теперь пришло время говорить о физике и пояснить принцип изменения грузоподъемности в зависимости от высоты и расстояния между манипулятором и грузом. Стрела манипулятора имеет ограниченную прочность.

Гидравлические цилиндры и подвижные оси тоже способны выдерживать только установленные нагрузки. При подъеме груза, стрела испытывает нагрузки, которые увеличиваются с увеличением длины рычага (стрелы).

Поэтому, при возможности поднять 3 тонны вблизи машины, манипулятор не сможет справиться с таким же грузом на большем расстоянии. (Рис. 4). Это поясняется простым законом рычага.

Чтобы не переплачивать за невостребованную мощность заказываемого манипулятора, можно провести простейший расчет.

К примеру, требуется перевозка строительных бытовок. Масса одного изделия не превышает 1200 кг. Манипулятор сможет подъехать только на 3,5 метра. Умножаем расстояние на массу (в тоннах) и получаем приблизительное минимальной значение для показателя грузоподъемности: 3,5 × 1,2 = 4,2т. То есть для выполнения данной задачи подойдет пятитонный манипулятор. Если такую же бытовку нужно забрать с расстояния 10 метров – понадобиться манипулятор грузоподъемностью 15 тонн. В ситуациях, когда бытовка находится на возвышенности, лучше выбирать более мощные манипуляторы.

Поэтому если перевозчики советуют выбрать более мощную модель, а у клиента появляется подозрение развода – достаточно просто перемножить расстояние на массу груза и добавить к полученному числу 5–10% полученной величины (добавляются с учетом массы самой стрелы, механического сопротивления движущихся элементов и запас прочности конструкции).

Такие простые расчет сделают перевозки манипулятором доступней и прозрачней для клиента.

Источник

На заводах Panasonic грузчики работают в экзоскелетах, как Борги

В последнее время многие разработчики показывают новые модели экзоскелетов в помощь пожилым людям и работникам физического труда. Но это эксперименты, которые редко используются в деле. Компания Panasonic – одна из первых, которая решила, что время пришло. Завод Panasonic в Японии теперь напоминает корабль Боргов из сериала Star Trek. Грузчики в униформе одеты в механические экзоскелеты и с лёгкостью носят тяжёлые коробки.

Научно-фантастическая картина будущего показана в новом видео, которое опубликовала японская фирма.

На заводе Panasonic используются экзоскелеты модели Assist Suit AWN-03. Аккумулятора хватает на восемь часов, то есть на одну рабочую смену. Экзоскелет весит всего 6 кг и легко надевается на тело самим грузчиком без посторонней помощи. При поднятии тяжестей он на 15 кг снижает нагрузку на спину.

Механически улучшенные люди на данный момент дешевле и эффективнее, чем роботы. На заводе люди и роботы трудятся параллельно, помогая друг другу.

Возможно, такими механизмами в будущем будут оснащаться многие работники физического труда. Кстати, у Боргов экзосклет служил также бронёй и не надевался, а напрямую подключался к телу носителя, для более эффективного управления и связи с коллективным сознанием (в нашем случае это менеджер).

Седьмая из Девяти после ассимиляции Боргами

Кстати, в Panasonic разработали и другие экзоскелеты. Например, модель PLN-01 Ninja охватывает не только руки и плечи, но и на ноги. Механизм помогает ходить и бегать, забираться на горы и т.д. Такие устройства полезны для рабочих на открытом воздухе: например, лесорубов или курьеров.

В конце концов, в разработке находится самый мощный экзоскелет Power Loader, который вполне способен заменить машину-погрузчик. Его планируют использовать для разбора завалов в спасательных операциях и на стройках.

Источник

Каких роботов выпускают в России? Часть 1: роботы на производстве

Состояние мирового рынка

По данным Международной федерации робототехники (IFR), по состоянию на 2019 год в мире работало 2,7 млн промышленных роботов. Россия занимает лишь малую часть мирового рынка: если составить распределение по плотности, на российских предприятиях задействовано 6 роботов на 10 тыс. сотрудников, что в десятки раз меньше среднемирового показателя ― 113. Среди рекордсменов такие страны как Сингапур — 918 роботов на 10 тыс. сотрудников, Корея — 855, Япония — 364, Германия — 346.

Российский рынок находится на стадии формирования, и эксперты полагают, что это указывает на большой потенциал роста. Если в развитых странах многие ниши уже заняты, у нас они пока открыты.

Промышленные роботы в России

Стоит разграничивать производителей промышленных роботов, интеграторов (тех, кто запускает их на производстве) и разработчиков ПО (пишут программы). Интеграторам принадлежит большая часть рынка, в России таких компаний десятки. Они в основном занимаются интеграцией зарубежных роботов и их адаптацией под нужды российских промышленников.

По данным НАУРР, в 2019 году из 958 проданных в России роботов только 4,8% были отечественными. Местные компании работают все еще поштучно, в основном на заказ. В России производится несколько видов промроботов, всего их можно разделить на пять категорий.

1. Шестиосевые манипуляторы

Шарнирные шестиосевые манипуляторы — это самые функциональные промышленные роботы. Их легко адаптировать под разные задачи: от дуговой сварки и сборки запчастей до упаковки и сортировки товаров, от шлифовки до контроля качества образцов. Они занимают основную часть мирового рынка промышленной робототехники (более 39%, по данным Fortune Business). В России они тоже представлены шире всего.

Например, сферический робот A12 от «Эйдос-Робототехника» работает на производстве по дозированию реагентов для тестов на коронавирус. Лаборатория EMG внедрила его в 2020 году. Тогда же «Эйдос-Робототехника» поставила пять роботов того же назначения для лаборатории Pure Health в Абу-Даби, а годом ранее адаптировала A12 под сварку скелета медицинских симуляторов EIDOS Medicine. ПО A12 работает на языке Python (в отличие от редких KAREL, KRL и RAPID, на которых работают зарубежные аналоги), к роботу можно подключать модули компьютерного зрения и нейронных сетей.

Манипулятор SRB-6AN-1400-5 от Saga Robotics можно запрограммировать под разные типы задач, пишут производители. Но у компании есть коробочное решение: сварочная ячейка АРСК-1, построенная на базе робота. В комплекте идет шкаф управления, поворотный стол, сварочный аппарат и защитное ограждение.

Еще один манипулятор есть у Robotech из Перми (кроме роботов компания производит 3D-принтеры). Самая мощная модель RXT-1000 имеет рабочую область до 2,5 м и грузоподъемность до 1 т. Роботы компании задействованы на производствах «Хлебной слезы», «Бергауф Строительные Технологии», ГК «Пенетрон-Россия».

Манипулятор-пантограф — запатентованная разработка «Рекорд-Инжиниринг» из Екатеринбурга, одной из старейших российских компаний-производителей роботов. Он применяется на тяжелых производствах по всей стране: от Челябинского завода специнструмента и «Уральских локомотивов» до подмосковного ЗАО «Мультифлекс».

Компания «Норма ИС» выпускает три модели манипуляторов. они отличаются по уровню досягаемости от 0,9 м до 1,5 м. Грузоподъемность роботов — до 5 кг. На их базе есть готовые решения для обработки металла. В роботах используются собственные системы управления и объемного зрения. Они применяются на множестве производств в разных городах России.

Созданием собственных роботов занимаются и на Челябинском кузнечно-прессовом заводе. Прототип шестиосевого манипулятора под названием HARTUNG (разработка «Завода роботов») уже трудится в одном из цехов в составе центра механической обработки изделий. О разработке активно писали в прошлом году. Правда, большая часть манипуляторов на заводе до сих пор закупается у немецкой компании KUKA.

2. Дельта-роботы

Дельта-робот применяется там, где важна скорость: на упаковочных и сортировочных производствах, реже — в электронной промышленности. Первого дельта-робота в России в 2013 году разработала компания Bitrobotics. Он чаще применяется в сфере FMCG: хлебопекарной, кондитерской, мясной, молочной промышленности. Например, на производстве «КБК Черемушки».

Собственных дельта-роботов производит ООО «Невлабс». Модель «Экстремум» применяется на Тверском заводе вторичных полимеров. Компания сознательно понизила точность позиционирования робота до 2 мм (у конкурентов она достигает 0,1 мм), чтобы удешевить его. Досягаемость «Экстремум» — 1,5 метра.

3. Роботы-паллетайзеры и линейные роботы

Линейные (декартовы, портальные) роботы могут двигаться в перпендикулярных плоскостях. Одной из их разновидностей являются роботы-паллетайзеры, то есть устройства, которые ровно укладывают продукцию на поддоны (паллеты) для дальнейшей транспортировки. Роботов-паллетайзеров грузоподъемностью 10–100 кг производит Grink Robotics («АвангардПЛАСТ») из Новосибирска — они в том числе используются на пищевом производстве ТМ «Проксима» (бренд «Приправыч»).

Линия разлива и сборки ПЭТ-кег, способная разливать от 250 л жидкостей в час, также есть у компании «Эйдос-Робототехника». Такая линия реализована на заводах «Балтики», «Белого кремля» и Europlast.

Линейными роботами под брендом ARKODIM занимается компания «АРКОДИМ-Про» из Казани. Спектр применения широк: от обработки (сварка, шлифовка, нанесение различных покрытий) до манипуляций с изделиями (загрузка, погрузка, паллетирование, сборка). Трехосевая модель грузоподъемностью до 3 кг стоит от ₽1,5 млн.

4. Коллаборативные роботы

Коллаборативные роботы (коботы) предназначены для автоматизации задач в кооперации с человеком. Таких роботов на российском рынке заметно меньше. Их выпускает магнитогорская компания НПО «Андроидная Техника», создатель знаменитого робота Федора и боевых роботов, которые в 2019 году снимались в клипе «Fine» основателя Linkin Park Майка Шиноды.

Модели серии CR поднимают грузы от 3 кг до 10 кг и могут работать в горизонтальной плоскости площадью до 1,8 м. Серийное производство началось в 2019 году. Эти коботы могут применяться в автомобильной отрасли, металлообработке, фармацевтической и химической промышленности, сельском хозяйстве и даже обслуживании и сервисе.

Коботов Birbi с искусственным интеллектом предлагает BID Technologies из Ярославля. У компании есть опция сдачи роботов в аренду за ₽80 тыс. Соучредителем компании является Фонд Развития Интернет Инициатив (ФРИИ). BID сотрудничает с РЖД, «Газпром нефтью», «Трансмашхолдингом», ОМК и Кировским заводом.

5. Логистические роботы

Несмотря на то, что формально логистические роботы не относятся к промышленным, они тоже могут использоваться на производстве, транспортируя тяжелые грузы между цехами.

В России логистических роботов разрабатывает компания Ronavi: серийное производство моделей H1500 грузоподъемностью до 1,5 т запущено на двух площадках: в Троицке (Москва) и Эйндховене (Нидерланды). Устройства ориентируются по напольным меткам. Они применяются на складах Faberlic, «Газпромнефть», «ПЭК». По оценкам последних, робот уменьшает их трудозатраты на перемещение грузов на 70%.

Похожий робот есть у компании «Киберсклад». Он действует в рамках готовой системы комплектации заказов. Его грузоподъемность 500 кг, а окупаемость всего комплекса составляет, по словам разработчиков, составляет 1,5–3,5 года.

Источник