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DER KONSTRUKTEUR 12/2016

DER KONSTRUKTEUR 12/2016

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE HINEIN TITELSTORY IN DIE GEFAHRENZONE Roboter gehen in die Extreme. Auf Bohrplattformen können sie Schwerstarbeit mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit in gefährlicher Umgebung verrichten, unter anderem dank der eingesetzten Zykloidgetriebe. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Selbst bei hochmodernen Bohranlagen läuft das Handling des Bohrrohres auf Bohrplattformen gegenwärtig maximal halbautomatisch ab. Sobald es aber um andere Objekte geht, wie beispielsweise des Handling der Bohrgarnitur oder die Verkleidung, von Werkzeugen oder Komponenten, wird das Handling umständlich und zeitaufwändig, da manuelle Arbeitsschritte nötig sind. Eines der Hauptziele der Tätigkeiten des Roboterherstellers Robotic Drilling Systems – kurz RDS – ist es, die Menschen aus den gefährlichen Bereichen der Bohrplattformen zu holen. Das erst zehn Jahre alte Unternehmen mit Sitz in Sandres im Südwesten von Norwegen hat dazu in den letzten fünf Jahren ein System aus mehreren vollautomatischen Bohrrobotern entwickelt. Dieses ermöglicht, die normalerweise anstrengenden und gefährlichen Tätigkeiten des Bohrrohr-Platzierens und Werkzeug-Handlings schneller und präziser zu erledigen – ohne die Anwesenheit eines einzigen Menschen. MIT SIEBEN ACHSEN LEISTUNGSFÄHIG UND PRÄZISE Um dies zu erreichen, hat RDS drei wichtige Innovationen hervorgebracht: erstens mehrere Bohrplattform-Maschinen, wie den Robotic Pipe Handler RPH-3500 oder den Robotic Iron Roughneck RIR-270, die ein flüssiges, vollautomatisches Handling der Bohrrohre und Werkzeuge ermöglichen; zweitens ein dynamisches Roboter-Steuerungssystem, das flexible Operationen erlaubt und drittens einen Drill Floor Robot, der die manuellen Arbeitsschritte ersetzt. Autor: Daniel Obladen, Nabtesco Precision Europe GmbH, Düsseldorf Der Drill Floor Robot DFR-1500 ist der zentrale Roboter im System. Er greift einzelne Bohrelemente und bringt sie für den Bohrvorgang in Position. Dazu kann er selbstständig auf verschiedene Werkzeuge zugreifen und diese innerhalb von Sekunden wechseln. Dabei ist der 7-Achs-Roboter nicht nur sehr präzise, sondern gleichzeitig auch extrem leistungsfähig. Seine maximale Traglast liegt bei 1500 kg. Für die Steuerung der Roboter entwickelte RDS eine eigene Softwareplattform. Diese ermöglicht die nahtlose Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Robotern. Mit hilfe dieser Software lassen sich die Roboter einfach umprogrammieren, wenn das Bohrprogramm kurzfristig geändert werden muss. Das Besondere: Der Bediener teilt dem Roboter lediglich mit, welche Aufgabe er erledigen soll und nicht, wie er diese durchzuführen hat. „Der Roboter pro- 14 DER KONSTRUKTEUR 12/2016

KONSTRUKTIONSELEMENTE grammiert sich selbst und arbeitet mit anderen Maschinen bzw. Robotern über ein integriertes Antikollisionssystem zusammen“, erklärt Jimmy Bostrøm, Chief Operating Officer von RDS. Das Steuerungssystem erlaubt es den Robotern, autonom oder – je nach Bedarf – halbautomatisch bzw. ferngesteuert zu operieren. Dies definiert die Rolle des Drillers neu, sodass er sich auf die wichtigen Bohrarbeiten konzentrieren kann, statt auf das Bohrgestängeund Werkzeug-Handling. GUTE GRÜNDE FÜR ZYKLOIDGETRIEBE Für die Roboter benötigte RDS besonders leistungsfähige Antriebslösungen. Die Getriebe, die RDS bei früheren Projekten verwendet hatte, kamen für die anspruchsvollen Aufgaben auf Bohr- plattformen nicht in Frage: „Wir waren mit der Produktqualität des bisherigen Getriebelieferanten nicht zufrieden“, erklärt Bostrøm. Eine Alternative war gefragt. „Für uns stellte es sich als EXTREME PRÄZISION, ROBUST- HEIT UND LEISTUNGSFÄHIGKEIT ZEICHNEN DIE GETRIEBE AUS Vorteil heraus, für die Entwicklung der neuen Roboter Ingenieure eingestellt zu haben, die eine Menge Experten-Wissen aus der Robotik mitbrachten. Daher wussten wir genau, welche Anforde- DER KONSTRUKTEUR 12/2016 15

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