Gestione- Sicurezze- Pseudo Carroponte

[murissio]

Salve a tutti, chiedo info a chi ha esperienza nella progettazione di carroponti “flessibil”…….

Sono alle prese iniziali con l’analisi del seguente :

Un Manipolatore carroponte ( asse Z di sollevamento + X traslazione) che normalmente lavora in modo Automatico senza ausilio operatore.

Per la gestione asse X non ho particolari incognite.

Per la gestione asse Z vorrei avere qualche consiglio da qualcuno con esperienza in merito ( principalmente inerente alla gestione SICURA dell’asse quando l’operatore effettua comandi manuali essendo in possibile interferenza con l’asse ) :

Asse Z deve sollevare circa 1000 KG con una velocità max. di 100 mm/s ( in modo Automatico ) ed accelerazioni decelerazioni molto blande ( Motore circa 1,5 KW ).

Richiede dei posizionamenti precisi ( in modo Automatico ).

In modo Manuale ( Jog da operatore ) si muove a velocità dell’ ordine dei 20 mm/s

Per motivi economici, vorrei utilizzare una soluzione a PARANCO con gestione inverter su motore Asincrono ( controllo vettoriale in anello chiuso da encoder su motore ) e freno di lavoro montato su motore sempre gestito dall’ inverter.

Quando è richiesto l’intervento manuale dell’operatore ( entro la zona di lavoro protetta da fotocellule ) devo permettere il JOG dell’asse con sicurezze in allarme ( operatore con possibile interferenza asse Z ) : Pensavo ad un comando Bimanuale ( che agisse su relay di sicurezza ) con un contatto ritardato alla diseccitazione ( sempre sicuro ) sull’abilitazione del drive ed uno diretto sulla gestione freno. Come unica sicurezza attiva mi rimane il freno motore ( non monitorabile ) !

Pensate sia una gestione plausibile. Mi preoccupa principalmente il lato sicurezza.

Alternative utilizzate di solito?

[Hellis]

A ) Paranco di che marca? per esperienza credo che ti convenga pensare ad un argano self made (se ti interessa approfondire mandami un PM).

Tieni conto che la taglia del paranco influisce sulla bontà dell'automazione. I paranchi commerciali hanno solitamente taglia 4/1 o 2/1 o anche 1/1, e queste soluzioni presentano una problematica che crea parecchi inconvenienti nell'automazione: durante la discesa o la salita, il bozzello gancio ha una escursione laterale apprezzabile (si parla di cm). Poi solitamente si realizza un argano con almento 4 funi a principi concorrenti fra loro, e al posto del bozzello gancio si utilizza un telaietto, in modo da dare maggiore stabilità alle oscillazioni laterali (cosa che con un paranco commerciale realizzi molto difficilmente).

B ) Sicurezza.

Se ho ben capito il carroponte ha due modalità di funzionamento: automatico e manuale.

Innanzitutto personalmente introdurrei un selettore modale a chiave, con il quale l'Operatore decide chiaramente in che modalità utilizzare la macchina. Ti assicuro che il selettore a chiave può risolvere tanti guai soprattutto quando si redige il Libro CE, ed inoltre risolvi la questione dell'impossibilità di un comando contemporaneo da due postazioni diverse.

In modalità 'Manuale' vedo bene il comando ad azione mantenuta, meglio se bimanuale: l'operatore entra nell'area protetta, ripristina le barriere, ed effettua le operazioni manuali.

Un consiglio che mi sento di darti, sopratutto se la macchina è sottoposta a cicli gravosi, utilizza due teleruttori per il comando separato del freno di sollevamento: nel caso in cui uno si dovesse incollare (condizione che puoi rilevare e generare un allarme) hai sempre l'altro.

Quando parli di posizionamenti precisi (se fai un cinematismo retroazionato, con anello di velocità, puoi ottenere degli ottimi posizionamenti) dovresti indicare il margine di errore accettabile e la ripetitibilità. E comunque devi fare attenzione a cosa utilizzi e come posizioni il trasduttore di posizione (presumo encoder): ti troverai di fronte ad allungamenti della fune che sono funzione dell'entità del carico e della lunghezza di fune svolta, quindi potresti prenderti millimetri indipendentemente dalla precisione della motorizzazione dell'asse.

Ah non utilizzare riduttori a gioco ridotto: nel sollevamento i giochi sono sempre allineati verso il basso.

In fine devo dirti che in tutti i carroponti (e tutte le gru) la sicurezza sull'asse Z è data dal freno meccanico, e dalle avvertenze di non sottostare sotto ai carichi sospesi.

Modificato: 2 marzo 2006 da Hellis

[peopeo]

Ciao,

per quanto riguarda il comando bimanuale, su un portale di posizionamento, non ha molto senso. Penso che quando sei in jog, con le opportune segnalazioni luminose e acustiche del caso, l'operatore è responsabile della movimentazione del portale proprio come avviene nei carroponti classici. In oltre il freno di stazionamento lo potresti comandare con un teleruttore a guida forzata comandato a monte da un classico relè di sicurezza con contatto ritardato per portare a termine senza grossi rischi la procedura di arresto. Per gli azionamenti, dipende dal tipo. Alcuni hanno l'abilitazione in sicurezza, altri no e quindi devi mettere un teleruttore di linea comandato sempre dal contatto ritardato del relè di sicurezza.

Spero di non aver aumentato la tua perplessità.

Ciao e buon lavoro.

[murissio]

Vi ringrazio per l'interessamento.

Onde evitare oscillazioni laterali, e vista la corsa limitata ( circa 1500 mm ), pensavo di applicare 2 guide di corsa laterali che garantiscono anche il parallelismo in discesa.

Utilizzerei un tipo di argano in commercio ( sono in fase di ricerca ) , se qualcuno sa indicarmi le caratterisitiche principali da prendere in considerazione per evitare spiacevoli inconvenienti ( dati da inesperienza ! ) con un normale motore asincrono da pilotare con inverter :

Vedo però che spesso ( in queste applicazioni ) si menzionano motori autofrenanti con rotore conico e freno conico incorporato ......... Mi chiedevo se fossero dei vincoli applicativi ( per sicurezza ).

Nelle vostre esperienze utilizzate dei particolari motori freni ?

In effetti avevo tralasciato il potenziale allungamento della fune ! Avendo l'encoder sul motore, ed ho una precisione richiesta nell'ordine di circa 3-4 mm devo valutare questo fattore ( avete esperienza in merito ? ).

Grazie di nuovo

[Hellis]

I motori ad indotto conico sono normalmente di fabbricazione Demag, serie KB.

Ti posso garantire che sono dei muli, sopratutto se sottoposti a cicli di lavoro intensi. Tempo fa, quando usare gli inverter sui sollevamenti era poco consigliabile, si utilizzava un sistema della Demag, chiamato gruppo di comando, che accoppiava due di questi motori (e lo si può realizzare solo con questo tipo di motore). Abbiamo macchine che lavorano da 10 anni ed effettuano ancora posizionamenti nell'ordine di 0,3 mm a pieno carico.

Però presentano due tipi di problema:

1) sono molto costosi (però valgono i soldi che costano)

2) se li devi azionare con inverter, al di sotto di 8/10 Hz puoi avere problemi.

Infatti questo tipo di motore, ha l'indotto conico che si sposta assialmente. Quando è sottoposto al campo elettrico, si produce una forza assiale che vince la forza della molla di richiamo del freno. Sotto a certi valori di frequenza, la molla del freno tende a chiudere. Pertanto te lo sconsiglio su un sollevamento dove vuoi lavorare vicino a 0 Hz. Inoltre il comando del freno non è assolutamente elettrico, ma meccanico: proprio non lo piloti, è automatico.

Pertanto oggi si tende ad utilizzare un normale motor ad indotto cilindrico, dotato di elettrofreno: in caso di mancanza di tensione o di avaria del raddrizzatore, il freno chiude. In questo caso puoi pilotare il cinematismo fino a 0 Hz ed ottenere degli ottimi risultati sulle precisioni di arresto.

Per quanto riguarda le guide laterali, ti riconsiglio di fare attenzione al paranco che scegli: se il bozzello ha uno spostameno laterale naturale dovuto all'avvoglimento della fune (in gergo si chiama 'eccentricità del bozzello gancio'), e tu lo costringi in una posizione ben precisa, puoi causare un'anomalia nell'avvolgimento della fune e una rapida usura della stessa.

Per il sistema di rilevamento dell'asse Z ti consiglio un buon tenditore a cordino e relativo encoder.