Schindler, компания, занимающая лидирующие позиции на рынке лифтов и эскалаторов, начала реализацию экспериментального проекта с использованием автоматизированной роботизированной системы для монтажа лифтового оборудования. В основе этой инновационной разработки, впервые представленной публике, лежит промышленный робот производства ABB.
Для фиксации лифта в шахте требуется значительное количество анкерных болтов, используемых для крепления направляющих рельсов и технологических люков. Объем необходимых крепежных элементов прямо пропорционален высоте здания.
«Выполнение сверления отверстий для анкерных болтов в бетонной шахте лифта представляет собой трудоемкий, монотонный и физически тяжелый процесс. «Для обеспечения безопасности и высокого качества работ требуется максимальная точность и сосредоточенность», – подчеркивает Кристиан Штудер, руководитель отдела новых технологий компании Schindler. – При монтаже лифта в высотном здании необходимо просверлить сотни отверстий для анкерных болтов. Работа в шахте сопряжена с высоким уровнем шума и запыленности, что требует значительных физических усилий».
С целью повышения эффективности труда и улучшения условий работы для специалистов по монтажу лифтов компания Schindler представила автоматизированную систему с применением робототехники под названием «Роботизированная система установки для лифтов» (Robotic Installation System for Elevators, сокращенно RISE). В рамках пилотного проекта компания объединила усилия со Швейцарской высшей технической школой Цюриха (ETH Zurich) и специалистами в области программного обеспечения из подразделения «Робототехника». ABB в Швейцарии.
Ключевая функция робота заключается в сверлении отверстий и установке анкерных болтов внутри лифтовых шахт. Однако, функциональность устройства выходит далеко за рамки этого. В состав решения входит автономная монтажная система, способная самостоятельно перемещаться между этажами при помощи автоматического подъемника – подобное решение реализовано впервые. «Одной из основных сложностей при разработке стало программирование робота для точного сверления отверстий с повторяющимися координатами с точностью до миллиметра. Робот должен постоянно корректировать координаты точек сверления в процессе перемещения по лифтовой шахте», – комментирует Кристиан Студер.
Несмотря на то, что координаты точек сверления определены заранее, перед началом работы робот проводит сканирование стен шахты с целью выявления скрытых арматурных стержней или неровностей бетонной поверхности. Для корректировки параметров роботизированная система использует специальный алгоритм и при необходимости вносит изменения в расположение отверстий.
При выборе подходящего робота для выполнения этой задачи проектная группа столкнулась с определенными трудностями. В конечном итоге был выбран IRB 2600 от ABB. «Благодаря радиусу действия в 1,65 метра и грузоподъемности 29 килограммов он успешно справляется с поставленной задачей. Кроме того, промышленные роботы ABB отличаются высокой надежностью при эксплуатации в сложных условиях, что является критически важным фактором для данного применения», – отметил Кристиан Студер.
Обычно промышленные роботы фиксируются на фундаменте непосредственно на заводе и выполняют свои операции относительно своего исходного положения в пространстве. В рамках прототипа «Роботизированной системы установки для лифтов» робот IRB 2600 смонтирован на платформе, перемещаемой с помощью временного подъемника вдоль шахты лифта.
«В трехмерном рабочем пространстве существовала сложность в переходе робота к новому исходному положению для каждой точки сверления. В связи с этим нам пришлось разработать обходной метод, позволяющий обеспечить точное позиционирование манипулятора робота относительно координат каждого отверстия», – поясняет Кристиан Штудер.
Система датчиков контролирует правильность расположения просверленного отверстия, после чего робот устанавливает анкерный болт и переходит к следующей точке сверления. Этот цикл повторяется в полностью автоматическом режиме.
«Несмотря на наличие камеры для удаленного наблюдения и фиксации всех данных, связанных со сверлением отверстий, система функционирует автономно. Для контроля и управления ею не требуется постоянное присутствие оператора», – уточняет Кристиан Студер. Это позволяет просто разместить систему в лифтовой шахте, где она будет работать самостоятельно круглосуточно до завершения установки всех анкерных болтов.
Прототип успешно продемонстрировал свою эффективность при монтаже нескольких новых лифтовых систем в Европе. «Робот IRB 2600 не допустил ни одного сбоя во время работы, что свидетельствует о его высокой надежности», – отмечает Кристиан Штудер.
В апреле 2019 года Совет по высотным зданиям и городской среде обитания (Council on Tall Buildings & Urban Habitat) отметил компанию Schindler премией за инновации на конференции Tall + Urban Innovation. Отличием была удостоена «Роботизированная система установки для лифтов». В дальнейшем компания намерена расширить применение подобных автономных решений, каждое из которых включает в себя IRB 2600 от ABB.
«Вопрос автоматизации активно обсуждается в сфере строительства», – отмечает Кристиан Студер. «Относительная простота геометрии лифтовых шахт делает возможным их возведение с использованием цифровых технологий. Данная автономная система позволяет нам проводить цифровую трансформацию непосредственно на строительной площадке. Благодаря передовым датчикам и искусственному интеллекту мы смогли продемонстрировать это решение на международном уровне», – подытоживает он.
