Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Kluzný systém zajišťuje lineární pohyb robotů v jaderné elektrárně

Jedním z hlavních důvodů, proč firma OC Robotics zvolila sestavu HepcoMotion SL2 Stainless Steel (obr. 1) k realizaci prací v jaderné elektrárně, byla skutečnost, že u tohoto zařízení je možné rychle a snadno sestavovat vodicí lišty v místě provádění prací a je jisté, že kluzná ložiska budou přejíždět přes spoje bez snížení přesnosti.
 
Firma OC Robotics je výrobce redundantních robotických manipulátorů („snake-arm robots“), které se využívají v mnoha různých odvětvích, např. v letectví, obranném průmyslu a jaderné energetice. Tyto manipulátory se dokážou dostat do obtížně přístupných prostor. Operátor většinou ovládá čelní efektor hadovitého ramene a software vyvinutý firmou OC Robotics řídí pohyby ramene robotu. Díky tomu mají manipulátory OC Robotics výjimečnou schopnost proniknout do relativně nepřístupných míst bez zvýšených požadavků na obsluhu.
 
Firma dostala zadání vyvinout robot k dopravě nástrojů a přípravků na opravu netěsného potrubí pod jaderným reaktorem ve Švédsku. Montáž robotu na místě, kde je velká radiace, musela být co nejrychlejší. Nastavovat zde lineární systém několik hodin nepřicházelo v úvahu. Nebylo možné, aby montér v ochranném oděvu proti radiaci řešil problém, že zvolil špatný díl nosníku.
 
Manipulátor vyrobený na zakázku byl zkonstruován tak, aby pracoval ve společné izolační místnosti reaktoru, v níž jsou umístěny trubky mechanismu 157 řídicích tyčí CRDM (Control Rod Drive Mechanism), jež jsou navařeny na spodní část reaktorové nádoby. Řídicí tyče se v trubkách posouvají nahoru a dolů. Ke každé trubce přísluší ještě další trubka o menším průřezu pro havarijní tyče, která se označuje zkratkou SCRAM (Safety Cut Rope Axe Man, retronym anglického slova scram). Místnosti se anglicky přiléhavě říká „džungle“ a rameno manipulátoru si zde musí nalézt cestu ve spleti trubek a pomoci při opravě jejich určité části.
 
Kluzný systém HepcoMotion zajišťuje hlavní horizontální pohyb stroje. Bylo použito několik nestejných vodicích dílů, přičemž každý z nich byl připevněn na spodní straně části stavebnicového nosníku, což umožňovalo firmě OC Robotics sestavit v místě provádění prací nosníky o různé délce. Robot hmotnosti 25 kg se pohybuje rychlostí 200 mm/s a je zavěšen na nosníku na čtyřech kluzných ložiscích.
 
Ložisková sestava obsahuje tři standardní typy a jednu modifikovanou verzi, jejíž vnitřní ložiska byla odstraněna a jejich místo zaujala hnací hřídel, která zajistila třecí pohon. Soustava byla zkonstruována tak, aby při selhání ložiska mohla viset na dvou zbývajících ložiscích a nespadla. Druhá vodicí lišta připevněná shora na nosníku byla upravena tak, aby nesla kamerové systémy nad robotem.
 
Firma OC Robotics si vybrala výrobek HepcoMotion zejména pro snadnou montáž vedení. Dalším důležitým faktorem byla čistota. Verze SL2 nemá těsnění ani nepřístupné štěrbiny, kde by se mohly zachytit kontaminované částečky, a sestavu je možné snadno vyčistit, jakmile se robot odstraní z místa provádění prací.
(HepcoMotion)