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Novo módulo de robot heavy-duty com sistemas de calhas articuladas igus isentas de manutenção
robótica
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Tim Schneebeck Responsável pela indústria naval na igus igus®, Lda. Tel.: +351 226 109 000 info@igus.pt · www.igus.pt
informação técnico-comercial
Um sistema revolucionário para a automação da exploração de petróleo em plataformas, em condições extremas.
Grandes ondas, tempestades com ventos fortes, petróleo, lamas e chuvas fortes: essas são as condições quando se vive e trabalha numa plataforma petrolífera, para além de ser desconfortável, é também muito perigoso. Os tubos de perfuração são conduzidos a partir da plataforma, desaparafusados e remontados sob uma enorme pressão por homens cobertos de óleo. Muito do trabalho manual é feito sob a pressão do tempo, com elevada sujidade e com um grande risco de lesões. Mas tudo isto pode acabar muito em breve. Após longos anos de pesquisa e desenvolvimento, a empresa norueguesa Robotic Drilling Systems desenvolveu um módulo robótico para a automação das operações de perfuração em plataformas petrolíferas. As calhas articuladas da igus ajudam a fornecer a alimentação em segurança sob condições extremas. Nesta indústria, cada vez mais os processos são automatizados, a fim de se alcançarem menores tempos e maior velocidade, retirando as pessoas do trabalho pesado e, ao mesmo tempo, reduzindo os custos. Esta também é a tendência nas plataformas petrolíferas: A startup RDS, Robotic Drilling Systems AS, em Stavanger na Noruega, um centro de desenvolvimento da indústria petrolífera europeia, desenvolveu estes robots para conseguir
um funcionamento totalmente automatizado das plataformas de perfuração de petróleo. Por diversas razões, este é um projeto ambicioso. Os sistemas robóticos trabalham em condições difíceis e, portanto, devem ser insensíveis à água salgada, à corrosão, à fadiga mecânica e, por vezes, a temperaturas extremas. Além disso, os processos de trabalho numa petrolífera são tão complexos que, pode ser necessário coordenar até 100 eixos para manobrar o tubo de perfuração. Por fim, a potência, os fluídos e os sinais elétricos devem ser transportados de forma segura até à ponta do robot.
UM COMPONENTE FUNDAMENTAL: UM ROBOT HEAVYDUTY A RDS desenvolveu uma gama completa de robots para responder a estes requisitos e realizar sub-tarefas da perfuração automática. O robot heavy-duty de sete eixos com uma capacidade de carga de 1500 kg no braço de três metros de comprimento e uma pinça recém-desenvolvida, combinam os elementos que agarram (o tubo de perfuração) e os que controlam o processo de perfuração (Figuras 1a e 1b). A garra para os tubos
Figuras 1a e 1b. O robot heavy-duty de perfuração levanta um peso recorde de 1,5 toneladas mesmo em ambientes agressivos.
é totalmente automática e retira os segmentos de um “finger board” (sistema de armazenamento) ou de um transportador na plataforma e fornece-os ao robot. Como em outros sistemas robóticos da RDS, um guincho elétrico e um robot de manuseamento de tubos dão apoio ao robot heavy-duty central na manobra e no suporte à operação. Todos os sistemas trabalham em conjunto para garantir que todo o processo de perfuração seja realizado sem intervenção humana. Segundo os fabricantes, este sistema funciona até 40% mais rápido e economiza entre 10 e 20 milhões de dólares americanos por ano.
FORNECIMENTO DE POTÊNCIA E DE SINAIS ATRAVÉS DO MÓDULO ROTATIVO COM CALHA ARTICULADA O sétimo eixo do robot de perfuração é um sistema com um módulo linear heavy-duty no qual todo o robot se desloca. Isto colocou um desafio para os engenheiros fornecerem potência e sinais com movimento num espaço extremamente confinado. Além disso, são necessários nesta área elevados requisitos de proteção contra explosões. Para o movimento linear do sétimo eixo, o fornecimento de energia foi implementado com relativa facilidade: calhas articuladas sem suporte, leves, em plástico, e já aprovadas em inúmeras aplicações semelhantes, permitem o transporte simultâneo de cabos de potência, dados e mangueiras de fluídos. Mais complicada foi a tarefa de fornecer potência e sinais ao eixo de rotação da base do robot.
SOLUÇÃO COMPLETA PARA OBJECTIVOS COMPLEXOS INCLUINDO A ENGENHARIA Esta tarefa foi atingida através de um módulo rotativo da igus (Figura 2). Trata-se