Ergonomiczne podnoszenie z użyciem podciśnienia

Termin „ergonomia” wywodzi się od greckich słów „praca” i „prawa natury”. Chociaż ergonomia prawdopodobnie była praktykowana w całej historii ludzkości, najwcześniejsze mocne dowody na jej wykorzystanie sięgają starożytnej Grecji, gdzie wytwórcy narzędzi byli świadomi znaczenia dobrego dopasowania narzędzia dla człowieka.

Uproszczona nowoczesna definicja ergonomii może brzmieć: badania oraz projektowanie sprzętu i urządzeń w taki sposób, aby były lepiej dopasowane do ludzkiego ciała i jego ruchów. Sedno ergonomii opiera się na przekonaniu, że lepiej jest zapobiegać niż leczyć. Unikanie obrażeń w przemyśle, spowodowanych zarówno wypadkiem, jak i długotrwałym przeciążaniem, jest celem kluczowym.

Nowe narzędzia przekraczają standardy

Narzędzia oparte na rozwiązaniach próżniowych są szeroko stosowane w przemyśle. Ich zadaniem jest wspomóc ergonomiczne podnoszenie ciężkich przedmiotów, takich jak duże tafle szkła do okien, drzwi czy pojazdów. Jako że ważne jest, aby w przypadku nieprzewidzianych odcięć energii podciśnienie było utrzymane w narzędziach podnoszących lub manipulatorach, ich zdolność do uszczelnienia jest ściśle uregulowana wymaganiami kilku międzynarodowych norm, m.in. ASME B30.20-2003 w USA i EN 13155: 2003 w UE. Najnowsza innowacyjna technologia próżniowa, w której ubytki ciśnienia w objętości 50 cm3 nie przekraczają 0,4 kPa/min, spełnia wymogi określone w tych standardach z dużym zapasem, zapewniając jeszcze wyższy poziom bezpieczeństwa.

Zawory zwrotne utrzymują podciśnienie

W przypadku awarii zasilania lub systemu podciśnienie można utrzymać kilkoma metodami. Najprostszym i najbardziej oczywistym rozwiązaniem wydaje się zainstalowanie dodatkowych zbiorników próżniowych, jednak do prawidłowego działania zbiorniki te muszą być bardzo duże, w wyniku czego instalacja staje się nieporęczna i kosztowna.

Preferowaną alternatywą jest stosowanie zaworów zwrotnych lub odcinających, które zapewniają solidne uszczelnienie pompy próżniowej w przypadku jej nagłej awarii. Mogą być one montowane zarówno na zewnątrz, jak i być zintegrowane wewnątrz nawet najmniejszych zdecentralizowanych eżektorów próżniowych. Oprócz schludnego wykończenia, zintegrowane rozwiązanie stosowane w najnowszej dostępnej technologii pozwala zaoszczędzić miejsce i jest zazwyczaj bardziej opłacalne. Ponadto zdecentralizowany system próżniowy, oparty na małych eżektorach zintegrowanych z każdą przyssawką, jest z natury bardziej bezpieczny niż system centralny, zależny od jednej dużej pompy próżniowej. W systemie zdecentralizowanym uszkodzenie lub utrata próżni w jednej przyssawce bądź eżektorze nie zakłóci bowiem oraz nie wyeliminuje całego systemu.

Przyssawki z podwójną WARGĄ

Nowo opracowane, ekstra duże przyssawki płaskie są idealne do przenoszenia np. dużych tafli szkła o płaskich albo lekko wklęsłych powierzchniach. Przyssawki dostępne są w średnicach od 150 mm do 300 mm i wyposażone są w specjalnie zaprojektowany wzór ożebrowania, dostosowany do pionowego przenoszenia szklanych lub metalowych arkuszy. Ożebrowanie to zapobiega ześlizgiwaniu się arkuszy, nawet jeśli są lekko wilgotne lub tłuste. Podwójna warga działa jako dodatkowa bariera bezpieczeństwa. Jeśli zewnętrzna warga przyssawki jest przypadkowo rozdarta lub przecięta, warga wewnętrzna zapobiegnie fatalnym konsekwencjom takiego uszkodzenia. Zabezpiecza to również przed skutkami przeciążeń. Przyssawki wykonane ze specjalnej jakości gumy Nitryl-PVC nie pozostawiają widocznych śladów na szkle. Materiał ten jest w 100 proc. bezśladowy na poziomie równym poliuretanowi 60°Shore. Element gumowy jest formowany wtryskowo na aluminiowym mocowaniu, tworząc mocny i niezawodny interfejs.

Zwiększone bezpieczeństwo

Ergonomiczna konstrukcja obejmuje również takie elementy, jak wskaźniki i sterowanie. Ważne jest, aby operatorzy (np. manipulatorów do przenoszenia szkła) mogli szybko i łatwo monitorować, czy system działa z prawidłowym poziomem próżni. Stąd poszczególne przyssawki muszą być wyposażone w wizualne wskaźniki analogowe lub konwencjonalne przełączniki próżniowe, które wyraźnie wskazują nieprawidłowe poziomy. Dźwiękowe sygnały ostrzegawcze również mogą być wymaganym dodatkiem do sygnalizowania groźnych sytuacji. W celu zapewnienia optymalnego bezpieczeństwa stosowany jest także system podwójnego polecenia w odniesieniu do mechanizmu zwalniającego, który praktycznie eliminuje możliwość przypadkowego zwolnienia przyssawki przez operatora.

Niskociśnieniowy zawór zwrotny zapewnia prawidłowe uwalnianie

Dla dokładnego i bezpiecznego działania mechanizm zwalniający musi reagować szybko i skutecznie. Zawory odcinające przedmuchu stosowane są w celu zapobiegania cofaniu się podciśnienia do innych zaworów pneumatycznych o nieznanych właściwościach uszczelniających. Jednak częstym problemem

tradycyjnych zaworów odcinających przedmuchu jest to, że reagują one wolno i nie ewakuują próżni dość szybko i równomiernie, by zapewnić bezpieczne uwolnienie. Przykładowo, jeśli trzy z czterech przyssawek puściły arkusz szkła, ale trochę podciśnienia pozostaje w czwartej przyssawce, arkusz może zostać na chwytaku, niebezpiecznie zwisając.

Aby wyeliminować takie ryzyko, zostały opracowane nowe zawory odcinające przedmuchu o niskim ciśnieniu otwarcia. Gwarantuje to, że wszystkie zawory w układzie w pełni otworzą się podczas uwalniania, co jest to szczególnie ważne podczas zwalniania arkuszy szkła. Zastosowanie wielostopniowych zdecentralizowanych eżektorów próżniowych opartych na technologii COAX pozwala również skrócić czas reakcji/ewakuacji. W porównaniu z metodami alternatywnymi eżektory te charakteryzują się o 50 proc. krótszym czasem reakcji przy tym samym zużyciu energii.

Oszczędność nawet 99 proc. energii

Dodatkowa funkcja oszczędzania energii pozwala na redukcję zużycia powietrza o 90–99 proc. Po włączeniu tej funkcji dodatkowy hermetyczny zawór zwrotny będzie utrzymywał pompę w trybie zerowego zużycia powietrza podczas praktycznie całego cyklu pracy próżni, nawet jeśli trwa on długo (15–20 minut).

Dopracuj projekt

Jak wspomniano wcześniej, najnowsze osiągnięcia w technologii próżniowej umożliwiają uchwycenie istoty ergonomii poprzez budowę optymalnego systemu podnoszącego, przykładowo do przenoszenia dużych tafli szkła. Stosując odpowiednie przyssanie oraz właściwe krawędzie do wykonania zadania, naprawdę można lepiej dopracować urządzenie przed rozpoczęciem pracy, zamiast po niewczasie.

O firmie

Założona w 1951 r. firma Piab z centralą w Szwecji projektuje innowacyjne rozwiązania, które zwiększają produktywność i poprawiają środowisko pracy użytkowników podciśnienia na całym świecie. Jako wiarygodny partner największych producentów firma rozwija i produkuje kompletną linię pomp próżniowych, akcesoriów, urządzeń do transportu próżniowego materiałów sypkich oraz przyssawek do zróżnicowanych procesów zautomatyzowanego przenoszenia materiałów i automatyzacji produkcji.

Piab wykorzystuje w swoich produktach technologię COAX, nowy wymiar w technologii próżniowej, która może być stosowana w wielu oryginalnych produktach i rozwiązaniach. Wkłady ssące COAX są mniejsze, bardziej wydajne i niezawodne niż konwencjonalne eżektory i mogą być integrowane bezpośrednio w maszynach. W efekcie pozwala to na projektowanie elastycznych systemów próżniowych o modułowej budowie.

Więcej informacji o rozwiązaniach próżniowych Piab w różnych aplikacjach można znaleźć na stronie internetowej www.piab.com.

Piab AB
PIAB Polska Sp. z o.o.
ul. Astronomów 1, 80-299 Gdańsk
tel. 58 785 08 50
www.piab.com

źródło: Automatyka 05/2015