AGV için fren seçerken nelere dikkat edilmelidir?
Otomatik Yönlendirmeli Araçların (AGV) fabrika sahalarında gezerken istendiği her zaman durması ve insanlara ve malzemeye zarar vermemesi için güvenilir ve hassas emniyet frenleri vazgeçilmezdir. Burada, ana tahrike ek olarak, araç üstü robotların veya kaldırma cihazlarının hareketlerini güvence altına almak da önemlidir. E-mobilite alanında da önemli olan bir diğer faktör de menzildir. Seçim yaparken hangi kriterlerin dikkate alınması gerektiğini düşünmemiz gerekir.
Günümüzde AGV’ler çeşitli görevleri yerine getirir ve uygulama alanları oldukça geniştir. Standartlardan ve direktiflerden kaynaklanan gereksinimler bu çeşitliliğe uygun olarak kapsamlıdır ve fren seçimi titizlikle değerlendirilmelidir. Örneğin, fren sistemi, aracı istenilen konumda hız, eğim, nominal yük vb. gibi elverişsiz koşullar altında dahi sensör aralığında (insan algılaması) durdurabilmelidir. Bu, çarpışmaları önlemenin tek yoludur. Ek olarak, güç kaynağının arızalanması, kesilmesi veya direksiyon kontrolünün arızalanması durumunda frenler etkili bir şekilde çalışmalıdır.
“Fail safe” prensibi ile emniyet
“Fail safe” prensibine dayalı emniyet frenleri, enerji kesildiğinde kapanma özelliğine sahiptir. Bu, acil durdurma, elektrik kesintisi veya kopmuş bir kablo nedeniyle güç kaynağının kesilmesi gibi durumlarda dahi gerekli frenleme torku sağlar. Emniyet frenlerinin acil duruş durumlarında yeterli sürtünmeye ulaşabilmesi için özel bir sürtünme balatası ve karşı sürtünme yüzeyine ihtiyaç vardır.
Elektromanyetik emniyet frenleri, Makine Direktifi kapsamındaki makinelerin güvenlik değerlendirilmesi için gereken emniyet parametrelerine sahip olarak test edilmiş ve onaylanmış olmalıdır. Bu aynı zamanda AGV’lerin ana sürüş tahriki için de geçerlidir. Performans seviyesi ≥ d’ye (DIN EN ISO 13849’a göre) ulaşmak için acil durma durumda tüm hareketlerin yavaşlatılması ve durdurulması için güvenli şekilde kontrol edilen emniyet frenlerine ihtiyaç duyulmaktadır.
Pratik gereksinimler: Kompakt, güçlü frenlerle yerden ve ağırlıktan tasarruf edin
AGV’lerde kullanılan frenler sadece kompakt değil, aynı zamanda güçlü ve aşınmaya dayanıklı olmalıdır. Kapalı tahrik sistemlerinde, servo frenler öne çıkmaktadır. Bu frenler sadece çok hafif ve ince yapıda değil, aynı zamanda manyetik çalıştırmada da son derece hızlıdır. Ek olarak, dinamik frenleme sırasında yüksek sürtünme dayanımlarıyla da öne çıkmaktadırlar. Fren seçimi yaparken, kullanıcılar üreticilerin güvenlik frenleri için güvenlik parametreleri sağlayıp sağlamadığına dikkat etmelidir. Ayrıca frenler, montaj alanı en iyi şekilde kullanılacak ve mümkün olduğunca fazla enerji tasarrufu sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.
Akıllı fren kontrolü ile enerji tasarrufu
Bununla birlikte, frenlerin örneğin bir diyot veya akıllı kontrol ve izleme modülleri ile kontrol edilmesiyle çalışma sırasında çok daha büyük bir tasarruf potansiyeli vardır. Çünkü fren, açıldığında yalnızca kısa bir süre yüksek voltajla enerjilendirilir. Bu aşamada, armatürü hava boşluğu boyunca çekmek için yüksek bir manyetik kuvvet gereklidir. Bununla birlikte, armatür daha sonra bobin gövdesi ile temas halindeyse, freni açık tutmak için çok daha küçük bir manyetik kuvvet yeterlidir. Bu nedenle, bu aşamada voltaj önemli ölçüde düşürülebilir. Örneğin, elektromanyetik frenler söz konusu olduğunda, diyot, fren serbest bırakıldıktan sonra voltajı üçte birine düşürürse, bobin gücü ve dolayısıyla enerji tüketimi dokuzda birine düşer. Bu durum, AGV pilinin daha uzun süre çalışmasını ve sık sık şarj edilmesine gerek olmamasını ifade eder. Ayrıca, genellikle sınırlı kurulum alanına sahip araçlarda sıcaklıkların düşük tutulması ve hizmet ömrünün artması gibi avantajları beraberinde getirir.
Toza karşı korumalı sağlam motor frenleri
Öte yandan, frenler kapalı bir tahrik sisteminde değil de açık bir tahrik sisteminde veya AGV toza ve kire maruz kalacak şekilde kullanılıyorsa, yüksek korumalı motor frenleri seçilmelidir. Frenlerin IP66 koruma sınıfına sahip kapalı ve sızdırmaz versiyonları mevcuttur. Güvenlik parametrelerine ek olarak, endüstriyel frenler, bir dizi standart ve onaya uygun olmalıdır.
Emniyet frenlerinin üst yapılara entegrasyonu
Şasiye ek olarak, AGV’ler aynı zamanda malzeme taşıma için çeşitli seçenekler de sunar, bunlar kaldırma ekipmanları veya robotlar olabilir. Burada da emniyet frenleri kullanılarak potansiyel tehlike en aza indirilebilir. Örneğin, doğrudan millere bağlanabilen kaldırma cihazları için hazır tak-çalıştır fren modülleri veya servo motor ile redüktör arası montajlanan frenler robotlarda kullanılabilen örneklerden birkaçıdır. Burada önemli olan, frenlerin mevcut tasarımlara kolay ve sorunsuz bir şekilde entegre edilebilip edilemeyeceğini sorgulamaktır. Ayrıca, yüksek IP standartlarını karşılayıp kritik güvenlik uygulamalardaki (dikey eksende) frenler için tüm gereksinimleri karşılayıp bu amaçla test edilip edilmediğidir. Aynı durum, ayrı monte edilmiş silindirik piston çubukları üzerinde etki eden güvenlik frenleri ile lineer hareketlerin korunmasına da uygundur. Özellikle akülü AGV’ler söz konusu olduğunda, üreticinin portföyünde elektrikle açılan lineer frenlere de sahip olması önemlidir.
Çeşitli robotik uygulamalarda esneklik için standart modüler sistem
Genel olarak, fren üreticisinin geniş bir ürün portföyü sunması ve uygun deneyime sahip olması önemlidir. Tek bir kaynaktan güvenilir ve esnek frenleme çözümleri sağlamanın tek yolu budur. Örneğin, üretici ayrıca hafif robotların bağlantılarındaki emniyet frenleri için kapsamlı çözümler sunabilir mi? Frenlere kolay ve karmaşık olmayan erişim ve bireysel çözümlere hızlı bir çözüm sağlıyor mu? Fren tedarikçisi, fren torklarının tanımı, açma-kapama süreleri, atalet momenti, acil durdurma durumunda sürtünme çalışması, farklı uygulama koşulları altında izin verilen acil durdurma sayısı veya geometrik bağlantı gibi tasarım ve seçim için gerekli verileri sağlarsa, daha iyi bir yönlendirme mümkün olur.
Akü voltajı düştüğünde bile frenlerin kararlı çalışması
Frenleri seçerken, üreticinin emniyet frenlerini kontrol etmek ve izlemek için kapsamlı elektrikli aksesuarlar da sunup sunmadığı sorgulanmalıdır. Diyotlara ek olarak, farklı akü voltajları için düzenlenmiş çıkış voltajı sağlayan ve ayrıca hiper uyarma voltajını sabit tutabilen akıllı kontrol modüllerini de içerir. Bu sadece frenlerin çok iyi bir şekilde tasarlanmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda böyle bir modül ile frenleri stabil bir şekilde beslemek ve böylece herhangi bir çalışma koşulunda, yani akü voltajının düşmesine veya değişmesine rağmen güvenli bir şekilde çalıştırmak da mümkündür. Akü voltajı düştüğünde bile, fren yine de güvenli bir şekilde açılır.
Nakliye ve depo lojistiğinde robotlar ile etkileşimi için akıllı fren izleme
Kontrole ek olarak, bu tür modüller frenlerin izlenmesinden de sorumludur. Müşteriye özel ara yüze sahip ek bir kartla (örn. Ethernet tabanlı) donatılan bu cihazlar, anahtarlama süresi, akım, voltaj, direnç, güç ve bağıl sıkma akımı hakkında veri sağlayabilir. Bu, süreçlerin de değerlendirilebileceği, süreçteki anormalliklerin hızlı bir şekilde tespit edilebileceği ve böylece karmaşık ilişkilerden sonuçlar çıkarılabileceği anlamına gelir. Bu sadece kestirimci bakım için değil, aynı zamanda robotların, nakliye veya depo lojistiğinin etkileşimi için de bir avantajdır. Ek olarak, uzaktan bakım sistemlerine entegrasyon da mümkündür. Bu modüller kontrol kabininden, yani korumalı bir ortamda çalıştığından, AGV’lerin tahrik ünitelerinin yere yakın alanındaki toz ve kir, güvenilir çalışmaları üzerinde hiçbir etkiye sahip değildir. Öte yandan, başlatıcılar ve mikro anahtarlar, kontaminasyon nedeniyle yanlış sinyaller üretebilir ve zaman zaman kontrol edilmeleri veya temizlenmeleri gerekir. Özellikle korumasız alanlarda kablolama dahil sensörlerin ortadan kaldırılması, güvenilirliği artırır ve korunmasız sensörler nedeniyle arıza sürelerini önler.
