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#Novedades de la industria
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Increíblemente fiable
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Automatización de Fábrica y Robótica Robots de inspección
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Para el conductor del coche que espera la luz verde, la concurrida intersección en el corazón de la ciudad no se ve diferente de cualquier otra mañana. No se dan cuenta de que están en medio de una obra en construcción, o encima de una para ser más precisos. Sólo unos pocos metros por debajo de ellos, un deslumbrante rayo de luz atraviesa la oscuridad y asusta a los "habitantes" subterráneos. La lente de una cámara está transmitiendo imágenes de paredes húmedas y agrietadas a la superficie donde el operador observa intensamente su monitor mientras controla el robot. No es una escena de una película de ciencia ficción o de terror, sino la vida cotidiana moderna en la renovación de las alcantarillas. Los motores de FAULHABER se utilizan para el control de la cámara, las funciones de las herramientas y la tracción de las ruedas.
Los días en que los equipos de construcción convencionales iban a trabajar en el sistema de alcantarillado, excavando carreteras y paralizando el tráfico durante semanas son cosa del pasado. Es mucho más agradable si la inspección y renovación de las tuberías se realiza bajo tierra.
Hoy en día, los robots de las alcantarillas pueden realizar muchas tareas desde el interior. Juegan un papel cada vez más importante en el mantenimiento de la infraestructura urbana. Hay más de 500.000 millones de kilómetros de alcantarillas que deben ser mantenidas, idealmente sin perturbar la vida que transcurre a pocos metros por encima de ellas.
Los robots reemplazan a las excavadoras
Anteriormente era necesario exponer las tuberías subterráneas en largos tramos sólo para localizar los daños. Hoy en día, los robots de alcantarillado realizan la evaluación sin ningún tipo de trabajo de construcción. "Hay diferentes tipos de robots de alcantarillado", explica Regina Kilb, que analizó este creciente segmento de mercado en FAULHABER. "Los dispositivos para tuberías de pequeño diámetro, normalmente conexiones domésticas más cortas, se conectan a un arnés de cables. Se mueven enrollando este arnés hacia dentro o hacia fuera. Están equipados sólo con una cámara giratoria para el análisis de los daños. En cambio, para los diámetros de tuberías grandes, se pueden utilizar máquinas montadas en carros y equipadas con cabezas de trabajo multifuncionales. Estos robots han estado disponibles desde hace mucho tiempo para tuberías horizontales y, más recientemente, verticales"
El tipo de robot más comúnmente utilizado está diseñado para el desplazamiento recto y horizontal en alcantarillas con sólo una ligera inclinación. Estos robots autopropulsados consisten en un chasis - generalmente un carro plano con al menos dos ejes - y una cabeza de trabajo con cámara integrada. Otra versión es capaz de navegar por las curvas de la tubería. Por último, hay robots que pueden incluso moverse en tubos verticales porque sus ruedas o orugas presionan contra la pared del tubo desde el interior. Una suspensión móvil en el bastidor centra el dispositivo en el centro del tubo; el sistema de muelles compensa las irregularidades así como los pequeños cambios de sección transversal y asegura la tracción necesaria.
Estos y otros robots de alcantarillado se utilizan no sólo en sistemas de alcantarillado, sino también en sistemas de tuberías industriales, como en las industrias química, petroquímica o de petróleo y gas. "Los requisitos de los motores del chasis son muy altos", enfatiza Regina Kilb. "Deben tirar del peso de los cables que les suministran energía y transmitir las imágenes de la cámara. Para ello, requieren motores que suministren una potencia muy alta con dimensiones mínimas"
Trabajando en la tubería
Los robots de alcantarilla pueden ser equipados con cabezas de trabajo muy versátiles para reparaciones automatizadas. Son capaces de eliminar obstáculos, incrustaciones y depósitos o desalineaciones de mangas salientes mediante, por ejemplo, el fresado y el esmerilado. Rellenan pequeños agujeros en la pared de la tubería con un compuesto sellador que llevan a bordo o llevan un tapón sellador en la tubería. En los robots para tubos más grandes, la cabeza de trabajo se encuentra en el extremo de un brazo móvil.
En un robot de alcantarillado de este tipo, se manejan hasta cuatro tareas de accionamiento diferentes: para las ruedas o las orugas, para el movimiento de la cámara, para el accionamiento de las herramientas y para el brazo móvil que las mueve a su posición. En algunos modelos, se utiliza un quinto accionamiento para ajustar el zoom de la cámara.
La propia cámara debe ser girada y rotada para que siempre pueda proporcionar el ángulo de visión deseado. El soporte de la cámara no requiere mucho espacio, por lo que se necesitan motores especialmente pequeños, pero muy precisos. Entre las opciones posibles se encuentran los motores reductores planos y, con sólo 12 mm, extremadamente cortos de la serie 1512 ... SR o incluso modelos más grandes de la serie 2619 ... SR. La amplia gama de productos de FAULHABER incluye también motores paso a paso o accionamientos sin escobillas con diámetros a partir de 3 mm, así como los correspondientes reductores. "En cuanto a su tamaño, estos accionamientos alcanzan la mayor eficiencia y densidad de energía disponible", subraya Regina Kilb.
El pesado arrastre de cables..
El diseño del accionamiento de la rueda varía: todo el carro, cada eje o cada rueda individual puede ser movido por un motor separado. El motor o los motores no sólo deben mover el chasis y los accesorios hasta el punto de uso, sino que también deben tirar de pesados conductos neumáticos o hidráulicos además del cable eléctrico.
Con un alcance de hasta 2.000 metros, el resultado es un arrastre de cable de peso considerable. "Por lo tanto, el accionamiento debe producir un par muy alto", dice el ingeniero de proceso. "Al mismo tiempo, el movimiento es impedido una y otra vez por un obstáculo. La sobrecarga a toda velocidad ocurre regularmente. Esto es algo que sólo los motores y reductores muy robustos pueden soportar. Para este tipo de uso, recomendamos la serie 3257 ... CR con conmutación por grafito con los reductores 32/3R o el grupo electrógeno sin escobillas de la serie 2264 ... BP4.
El motor puede ser equipado con pernos radiales para asegurar la suspensión y absorber las fuerzas que surgen durante la sobrecarga"
El motor para el brazo del robot requiere menos fuerza que el accionamiento radial y tiene más espacio que la versión de cámara. Los requisitos de este tren de potencia no son tan altos como los de los otros robots de alcantarillado. "Para esta tarea, tenemos una gama muy amplia de motores estándar disponibles", dice Regina Kilb. "Entre ellos está la solución óptima para cada variante."
Tubo en tubo
Hoy en día, las tuberías de aguas residuales dañadas a menudo no son reemplazadas, sino revestidas por dentro con plástico. Para ello, se presiona un tubo de plástico en el tubo con aire o agua a presión. Para endurecer el plástico blando, es posteriormente irradiado con luz UV. A su vez, hay robots especializados equipados con lámparas de alta potencia que se mueven a través de los tubos para este propósito. Después de realizar su trabajo, los robots multipropósito con cabeza de trabajo deben moverse para cortar las ramas laterales de la tubería. Esto se debe a que la manguera inicialmente selló todas las entradas y salidas de la tubería. Durante estas aplicaciones, una apertura tras otra se fresa en el plástico duro, a menudo en el transcurso de horas. La vida útil y la fiabilidad de los motores son aquí de importancia decisiva para permitir que el trabajo se realice sin interrupciones.
Una unidad de energía compacta..
Por otra parte, los motores de las herramientas deben, por definición, ofrecer siempre el máximo rendimiento, con dimensiones pequeñas, ya que el espacio es siempre limitado en la cabeza de la función. Al mismo tiempo, se necesitan motores que ofrezcan una cantidad de fuerza especialmente grande y que puedan funcionar sin problemas durante mucho tiempo para una sujeción potente o para horas de fresado.
"El motor tipo 2057 ... BHS, por ejemplo, ha sido desarrollado para estos cabezales de fresado y alcanza velocidades superiores a las 30.000 rpm", dice Regina Kilb.