Логистика претовара - трећи тест (2).pdf

Логистика претовара – други део Трећи тест 36) Гравитациони уређаји Гравитациони уређаји (клизнице) су најједноставнија транспортна средства за транспорт терета који се крећу по стрмој равни, са вишег на нижи ниво под дејством сопстве...

Логистика претовара – други део Трећи тест 36) Гравитациони уређаји Гравитациони уређаји (клизнице) су најједноставнија транспортна средства за транспорт терета који се крећу по стрмој равни, са вишег на нижи ниво под дејством сопствене тежине. Према начину транспортовања ови уређаји се могу поделити на праволинијске, комбиноване праволинијске, криволинијске и завојне клизнице. Праволинијске клизнице Праволинијске клизнице се користе за премештање материјала са вишег на нижи ниво који се налазе на кратком растојању а у већини случајева служе као помоћни уређаји за претовар терета са једног транспортера на други. У поштама се веома често примењују за транспорт врећа и пакета са спрата на спрат. Праволинијске клизнице се израђују најчешће од челичног лима, пластике и дрвета. Основни параметри гравитационих клизница су угао нагиба и попречни пресек који обезбеђује потребан капацитет. Услови транспортовања не зависе од масе материјала већ само од почетне брзине, коефицијента трења и геометријских параметара клизнице. Комбиноване праволинијске клизнице Да би се кретање поклизници реализовало без застоја а брзина терета на крају клизнице била мања од граничних вредности примењују се комбиноване праволинијске клизнице. Фрикционим материјалом (гумом) се регулише брзина. Криволинијске клизнице Код криволинијске клизнице поред континуалног смањења угла клизнице од почетка до краја клизнице на ефекат регулације брзине кретања има и центрифугална сила која повећава притисак односно силу трења између клизница и терета чиме га успорава у зависности од квадрата тренутне брзине кретања. Могуће је за конкретне случајеве одредити параметре клизнице. Траса криволинијске клизнице у принципу може бити било крива линија али у пракси се најчешће користе криве облика круга, параболе и циклоиде. Завојне клизнице Уколико је потребно извршити спуштање материјала са већих висина у том случају се примењују завојне клизнице или у одређеним специјалним случајевима нпр. за спуштање врећа, цеви са степенастом трасом. Како се радијус кретања ( R ) мења у границама од R₀ до Rs углови нагиба ће бити већи на унутрашњем делу него на спољашњем делу завојне површине. Ово директно утиче на брзину кретања и омогућава саморегулацију брзине кретања материјала. При повећању брзине кретања повећава се центрифугална сила и материјал ће тежити ка већем растојању ( R ) где су мањи углови нагиба клизне површине, ово ће утицати на смањење брзине и померање материјала ка унутрашњости завојнице са већим угловима нагиба. При транспорту комадног терета у зависности од облика материјала, користе клизнице правоугаоног пресека (хеликолидалне клизнице) или заобљеног профила (олучасте клизнице). Правоугаони профил је погодан за транспорт материјала у ткз. тврдом паковању (пакети, посуде), а заобљени за меко паковање (вреће). Код цеви са степенастом трасом брзина се регулише променом правца кретања материјала. Последњи чланак цеви се обично може обртати и на тај начин бирати место истовара. Ову врсту гравитационих уређаја могуће је применити код спуштања врећа са већих висина. У поштанским центрима се често користи комбинација класичних клизница са гравитационим ваљкастим транспортерима. Овакве комбинације су на пример примењене код уређаја за разврставање. 37) Ваљкасти транспортери без погона Трасе ваљкастих транспортера без погона се формирају комбинацијом праволинијских и криволинијских секција са скретницама које омогућују промену правца кретања терета. Стационаран ваљкасти транспортер служи за транспорт тежих комадних терета. Ваљкасти транспортер за лакше терете се може регулисати по висини. Постоји и ваљкасти транспортер који се може регулисати по висини са маказастим конструкцијом носача ваљака која обезбеђује регулисање по дужини и формирање произвољне кривине у хоризонталној равни. При кретању терета на криволинијском делу јавља се разлика у брзинама унутрашње и спољашње ивице терета. У кривинама са цилиндричним ваљцима ће долазити до клизања терета по ваљцима. Због тога се криволинијске секције са цилиндричним ваљцима користе само код транспортера мале ширине - до 650mm. При већим ширинама транспортера може се укупна ширина поделити на два, у неким случајевима чак и три, дела са кратким цилиндричним ваљцима. У том случају спољашњи и унутрашњи ваљци имају различит број обрта што побољшава услове кретања у кривини. Ово представља проблем. Примена конусних ваљака је теоријски најисправнија чије се изводнице секу у центру кривине. Код њих се постиже тачно поклапање обимне брзине ваљака са брзином кретања терета. Примена ових ваљака је релативно ретка. За промену правца кретања материјала користе се специјалне секције ваљкастих транспортера тзв. скретнице. Код гравитационих ваљкастих транспортера тешко је осигурати константну брзину кретања терета због утицаја великог броја променљивих фактора. Због тога је неопходна примена уређаја за регулисање брзине кретања (кочница). Ови уређаји се постављају на одређеном растојању један од другог које зависи од кочионог ефекта уређаја, масе терета, угла нагиба транспортера, коефицијента отпора кретања итд. Користе се различите врсте ових уређаја - механички, електромагнетни и хидраулични. На слици је приказан центрифугални регулациони ваљак који је обично обложен по спољњој површини гумом (5) ради обезбеђења већег коефицијента трења односно кочионог ефекта. Опруге (6) држе полуге (1) са масама (2) одвојеним од унутрашње стране цилиндра ваљка. Када брзина ваљака достигне одређену вредност, услед центрифугалоне силе, доћи ће до притиска облога клизнице (3) о унутрашњу страну ваљка чиме ће се ваљак успорити а путем трења ће се смањити и број обрта кочионих ваљака (9) преко којих прелази терет. Због смањеног броја обрта кочионих ваљака (9) терет ће клизати по њима и смањити своју брзину. У случају када је потребно терет транспортовати са већих висина тада се може уместо гравитационог олука (клизнице) применити завојни ваљкасти транспортер. Предност овог транспортера у односу на гравитациони олук је мањи отпори кретања и мање хабање контактних површина терета и транспортера јер се трење клизања замењује отпором котрљања. Прорачун ваљкастих транспортера се састоји у одређивању потребног корака (размак) ваљака, отпора при кретању односно одређивању потребне силе за кретање терета по хоризонталној равни, или угла нагиба трасе код гравитационих ваљкастих транспортера. При стационарном кретању терета са константном брзином по хоризонталном ваљкастом транспортеру укупни отпор се састоји од отпора кретања терета преко ваљака, отпора обртања ваљака и инерцијалног отпора (услед убрзавања ваљка). Да би се одредио инерцијални део отпора потребно је посматрати промену брзине кретања ваљака при наиласку терета. Јављају се два отпора - отпор због убрзавања ваљака односно због повећања кинетичке енергије ваљака и отпор због клизања између ваљака и терета. Јавља још један отпор који је једнак компоненти тежине терета. Допуштене средње брзине кретања терета код гравитационих ваљкастих транспортера зависе пре свега од врсте и тежине терета као и од начина заустављања терета на транспортеру. 38) Ваљкасти транспортери са погоном Ова врста транспортера има веома значајну улогу као савремено средство унутрашњег транспорта при сортирању писмоносних пошиљки. Према начину преношења кретања са погонског механизма на ваљак ови се транспортери могу поделити на ваљкасте транспортере са групним и индивидуалним погоном ваљака. Начин погона ваљака помоћу конусних зупчаника и ланаца (ремени / ланци-ланчаници), који се користе за транспорт тежих терета. Постоје различите варијанте погона са траком и округлим гуменим ременима који су погодни за транспорт лакших терета. Индивидуални погони због високе цене, су се користили само код транспорта терета велике тежине. Све се више користе ваљци са погонима који су смештени у унутрашњост самог ваљка са којима се може вршити независно управљање а тиме и регулација брзине кретања терета прихватљивих цена. Код оваквих транспортера могућа је примена како индивидуалних тако и групних погона. Криволинијски делови се најчешће изводе са погонским конусним ваљцима. Ови транспортери се веома често користе у склопу аутоматизованих транспортних линија нпр. за сортирање поштанских пошиљки. За разлику од ваљкастих транспортера без погона у овом случају се не јавља инерцијални отпор. 39) Аутоматски вођена возила - основне карактеристике и врсте АВВ Постоје различите врсте аутоматски вођених возила у оквиру аутоматизоване производње, за транспорт у дистрибуционим центрима, поштама, болницама, канцеларијама итд. Постоји неколико основних типова АВВ: 1. вучно возило 2. палетно возило 3. возило за “јединичне терете” 4. возило-виљушкар 5. возило за лаке терете 6. возила за монтажу 7. специјална возила. Вучна возила вуку за собом 2-5 приколица формирајући тзв. “вучни воз”. Користе се за транспорт терета на већа растојања. Разликују се два система тзв. отворени и затворени систем. Ако се приколице на утоварно истоварним станицама одвајају од возила ради се о отвореном систему који је знатно флексибилнији од затвореног система, где приколице остају закачене за возило па цео “вучни воз” мора да чека утовар или истовар терета на одредиштима. Палетна возила се обично користе у складиштима за транспорт терета (робе). Возила су на предњем делу опремљена виљушкама што им омогућава дизање и спуштање терета. Висина дизања виљушкара код ових возила се креће од 0,2-0,3 m. Носивост возила се креће од 2-3 тоне са брзинама 15-75 m / min. Возила за “јединични терет” су највише примењивана возила због своје флексибилности у погледу могућности прихвата различитих терета, а служе за повезивање утоварно истоварних станица. Веома су покретна са уобичајеним брзинама у границама 30-75 m / min. Опремљена су различитим врстама “постоља за прихватање терета”. Најчешће се јавља сегмент погонског ваљкастог транспортера који може бити непокретан и покретан. Главни елементи и уређаји на возилу су: постоље за прихват терета (1), тастери за ручно управљање (2), светло за упозорење (3), контролни дисплеј (4), показивач правца кретања (5), браник (нот-стоп прекидач) (6) и шасија са точковима (7). Возила типа виљушкара су опремљена виљушкама које се могу издизати до 6m, што омогућује њихову примену за опслуживање складишта и система са утоварно истоварним станицама на различитим висинама. Носивост ових возила се креће до 2t. Мана ових возила је потребан велики маневарски простор, дуже време за утовар и истовар терета и велика цена. Возила за лаке терете имају носивост мању од 250 kg и користе се за транспорт малих делова, посуда, пакета, поштанских пошиљки, и других малих терета кроз поште, болнице, канцеларије итд. Ова возила се често користе и као вучна возила. 40) Ослањање и управљање кретањем возила. Врсте и распоред точкова У зависности од функције разликујемо погонске, управљане, слободне и мерне точкове. Врсте точкова Погонски точкови омогућују кретање возила. Омогућују пренос снаге са погонског механизма на шасију возила. Ова возила се углавном крећу по хоризонталној подлози али се пројектују тако да омогуће савладавање нагиба до 10%. Погонски точкови су везани за возило преко опруга. На тај начин се остварује константан притисак точка на подлогу, спречавајући његово проклизавање на неравним површинама. Управљани (непогонски) точкови поред ослањања возила омогућавају боље маневарске способности возила. Преко посебног погонског механизма се програмски врши управљање закретањем точка у хоризонталној равни при чему су ови точкови слободно обртни око вертикалне осовине. Слободни точкови служе за обезбеђење стабилности возила. Веза са возилом се остварује преко вертикално закретне осовине што омогућује аутономно закретање точка у хоризонталној равни чиме је обезбеђено боље маневрисање возилом и смањење отпора у кривинама. Мерним точком се омогућава кретање возила изван путева за вођење. Техника мерног точка се користи за извођење полукружних заокрета при ротирању возила око сопствене осе, за кретање возила преко површина где је тешко поставити кабл за вођење и извођење разних других маневара, а све у циљу да се возило по напуштању путање за вођење поново на њу врати. Распоред точкова Распоред точкова и могућност управљања са њима директно одређује маневарске способности возила. Распоред зависи од мреже путева за вођење, ширине путних пролаза, толеранције позиционирања возила на радним или утоварно-истоварним станицама и конструкције механизма за трансфер терета на возилу. Распоред точкова и могућност кретања: a) трицикл b) двоструки трицикл c) диференцијални распоред d) четири погонско закретна точка 41) Системи вођења АВВ Класификација АВВ према систему вођења: Основни захтеви који се постављају при вођењу оваквих возила су: поуздано праћење дефинисаних путања, тачно усмеравање возила до референтних тачака, избегавање судара са стационарним објектима, људима и другим возилима. Остали фактори: тачност којом возило прати путању, трајност путање, погодност инсталације, дужина путање, нечистоће, утицај дневне светлости, трошкови опреме итд. Индуктивни систем Већина произвођача АВВ користи овај систем за вођење због следећих особина: велика поузданост у раду, могућност прилагођавања интензивном саобраћају и нечистој средини, мала цена у односу на друге системе, дуг радни век, минимално одржавање. Трасе путева за вођење дефинисане су мрежом жичаних петљи, постављених у поду.. Крајеви жичаних петљи се повезују са генераторима наизменичне струје, који производе ниске фреквенције, стварајући концентрично магнетно поље око жице. Одређивање положаја возила у току кретања, одвија се уз помоћ референтних тачака, чијим повременим очитавањем и упоређивањем са заданим кодним ознакама, проверавамо да ли возило ради према задатом алгоритму. Комуникација између надређеног рачунара и возила се може обављати преко посебних комуникационих жица, које се постављају у исти жљеб са жицама за вођење. У склопу погонског точка налазе се једносмерни серво-мотори за погон и закретање, преносници и антена са два калема. Пасивни систем Ови системи могу бити оптички и са металном траком. Пасивни системи вођења се примењују у технолошким системима са повољним условима - чистим срединама. Путеви за вођење код ових система су најјефтинији и брзо се инсталишу. Комуникација возила са централним рачунаром се врши преко радио или инфрацрвених таласа. Метода рефлектујућег контраста путање заснива се на препознавању рефлектујућег контраста путање (траке), која користи светлу контрастну боју у односу на подлогу, којом се премазује под у облику траке. Мане оваквих система су осетљивост на амбијенталну светлост, нечистоће и оштећење траке. Друга метода оптичког вођења заснива се на стимулисаној емисији светлосне енергије, где путеви (траке) за вођење користе флуоросцентне честице у течној супстанци, како би се могле лако, путем четке, наносити на под. Слободно вођена возила Слободно вођена возила су возила са системом за вођење који не користи жице инсталисане у поду или траке у поду, а користе се у случајевима, где се вођење са претходно наведеним системима не може применити. Код ових система, возила се орјентишу на основу дефинисаног координатног система објекта и положаја референтних тачака. У ове системе спадају системи ласерског вођења, вођење путем мерног точка, инерцијално навигациони системи и системи визије (препознавање слике). Основна предност система слободно вођених возила се огледа у потпуној флексибилности при изменама путање које се врше у софтверу за управљање возилом, међутим њихова примена је још увек ограничена. 42) Манипулатори и роботи - дефиниција и класификација Роботи и манипулатори представљају ефективна средства механизације и аутоматизације токова материјала, омогућавајући висок степен флексибилности. Најефикаснија је примена на операцијама претовара материјала из складишта на транспортере. Под појмом манипулатора се углавном подразумевају уређаји који омогућују испуњавање функција које су аналогне кретању руке човека при премештању тела у простору. По начину управљања у основи се разликују манипулатори са ручним, интерактивним и аутоматским управљањем. Дефиниција индустријских робота према RIA (Robotic Industries Association): "Индустријски робот је вишефункционални манипулатор који се може репрограмирати и који је намењен да помера радни материјал, предмете, алат и специјалне уређаје на разне задате начине у циљу извршавања различитих задатака". Манипулатори могу бити стационарни или уграђени на покретна колица или АВВ чиме им се повећава маневарски простор. Робот је "аутоматизован уређај који обавља функције које се обично приписују човеку". "Механичка савршеност" и "велика интелигенција" постају главне одреднице за појам робота. 43) Врсте робота Индустријске роботе делимо у три генерације на основу тога у којој мери су изражене главне одреднице робота: универзалност кретања и аутономност у раду. Индустријски аутомати извршавају задата кретања, тако што се покретање и заустављање обезбеђују прекидачима или механичким граничницима. Роботи прве генерације су у стању да аутоматски понављају задати покрет. Не ради се о само једном одређеном покрету, већ о произвољном покрету који се роботу задаје програмски за разлику од аутомата. Роботи прве генерације пружају приличне могућности за извршење различитих практичних задатака. Њихова самосталност је ипак ограничена. Сваки поремећај радних услова онемогућиће да робот изврши задатак. Да би се робот могао сналазити у таквим непредвиђеним ситуацијама у радном простору, он мора бити опремљен чулима-сензорима. Помоћу њих ће добијати информације и испитивати услове у радном простору при чему мора имати програмиране поступке понашања, односно сналажења у појединим ситуацијама. Тако долазимо до робота друге генерације. Да би се остварила одговарајућа комуникација са роботом, он мора бити опремљен са чулима, односно давачима информација или сензорима. То су уређаји који мере и дају информације о међусобном положају и брзини покретних делова робота. Тако је робот добијао информације о свом положају и те даваче називамо унутрашњим. Роботи друге генерације морају добијати и информације о простору и стварима које их окружују. За то служе давачи такозваних спољашњих информација. Понашање робота друге генерације донекле слично понашању слепог човека. Он не може осмотрити ситуацију, донети одлуке, па тек онда приступити кретању, већ он информације прикупља упоредо са кретањем и одмах доноси одлуке. Роботи треће генерације способни су да раздвоје просес прикупљања информација и доношења одлуке од каснијег кретања којим се одлуке спроводе. 44) Минимална конфигурација робота и захватни механизам (хватаљка робота) Минимална конфигурација робота подразумева механизам са три зглоба, односно три степена слободе. На такву минималну конфигурацију надовезује се такозвани захватни механизам робота који се условно назива хватаљка, захватни уређај односно шака. Минамална конфигурација се дефинише као механизам са три степена слободе који врши позиционирање тј. довођење хватаљке на жељено место у радном простору. Минимална конфигурација одређује положај корена механизма хватаљке а тиме и терета којим се рукује. Подела робота према конфигурацији: Захватни механизам (хватаљка робота) Минимална конфигурација доводи хватаљку у жељени део радног простора. Захватни механизам робота састоји се такође од одређеног броја зглобова, а на крају се причвршћује такозвани захватни уређај или стезаљка-клешта. Зглобови завхватног механизма су по правилу ротациони. Број зглобова зависи од намене тј. од задатака који робот обавља. Механизам хватаљке, заједно са минималном конфигурацијом, обезбеђује да врх хватаљке дође у жељени положај и да хватаљка заузме жељену оријентацију у простору односно хватаљка има задатак да обезбеди орјентацију терета у простору. Хватаљке се деле према начину хватања на: механичке хватаљке, хватаљке са механичким прстима, хватаљке са вакумским или магнетним системом хватања, универзалне хватаљке. Механичке хватаљке представљају уређаје развијене за рад са дизалицама. Хватаљке у облику клешта развијене за аутоматско прихватање танких терета. Хватаљке са прстима су најчешћа врста уређаја за хватање. Према броју прстију могу бити: хватаљке са два прста и хватаљке са више прстију. Вакумске хватаљке остварују захват са предметом на тај начин што пумпа извлачи ваздух стварајући тако потпритисак. Под појмом универзалних и прилагодљивих хватаљки подразумевају се хватаљке које могу да хватају предмете различитог облика и величине. 45) Сензори у роботици Посебну класу сензорских система чине визуелни системи. Постоје унутрашњи и спољашњи сензори. Сензори који се најчешће срећу у роботици: аналогно - дигитална (А/Д) и дигитално-аналогна (Д/А) конверзија представља превођење аналогне величине у дигиталну и обрнуто. сензори положаја се базирају углавном на мерењу углова закретања зглобова помоћу потенциометара, резолвера и енкодера. као сензор брзине се најчешће среће тахогенератор. сензори додира су бинарни уређаји тј. дају информацију у облику 0 или 1, а представљају различите врсте микропрекидача. Најчешће се користе као сензори хватања. сензори силе дају податак о величини силе. као сензори близине могу се користити индуктивни давачи затим капацитативни, ултразвучни и оптички сензори. сензори растојања (визуелни системи). Визуелни системи представљају "чуло вида" робота. Овај систем обухвата уређаје и методе за добијање једнодимензионалне, дводимензионалне или тродимензионалне визуелне информације о одређеном предмету или делу простора. Идентификација подразумева препознавање предмета. Визуелни системи могу се користити у две етапе управљања роботом. Визуелна информација се анализира подразумевајући под тим препознавање облика и димензија предмета као и налажење његовог положаја и оријентације. 46) Уређаји за повезивање, раздвајање и спајање Елементи за повезивање врше повезивање транспортера за допрему и отпрему терета. Помоћу манипулатора и робота као претоварних уређаја повезују се две линије транспортера. Елементи за спајање Код елемената за раздвајање Универзални елемент врши спајање и раздвајање више праваца. 47) Раздвајачи терета У ову групу спадају уређаји за раздвајање са заустављањем терета при промени правца кретања: 1. ваљкасто-ланчасти раздвајачи 2. обртни столови 3. универзални раздвајачи (бочно померљива колица) 4. елевациони раздвајачи-подизачи 5. заустављачи и упуштачи 48) Уређаји за сортирање Ови уређаји представљају уређаје за раздвајање а издвојени су у посебну групу за разврставање писама, пакета и врећа према доставним адресама. Класификација уређаја за сортирање према комбинацији главног транспортера и скретног уређаја: