A ponte rolante é um equipamento bastante utilizado em diversos ambientes industriais, incluindo o Pátio de Lajes da Laminação de Tiras a Quente (LTQ), onde a eficiência e segurança no manuseio de materiais são cruciais.
Em prol de aumentar a segurança e bem-estar dos colaboradores, além de otimizar o fluxo de trabalho, o controle automático e remoto de ponte rolante surge como uma solução que eleva os padrões industriais.
Neste artigo, você vai conferir o que é e como funciona uma ponte rolante, os benefícios de usar um sistema de operação remota e automática como o Lynx RTP e quais tecnologias são usadas para isso.
Afinal, o que é uma ponte rolante e como funciona?
A ponte rolante industrial é uma estrutura metálica que se desloca sobre trilhos fixos elevados, permitindo o transporte de cargas pesadas de um ponto para outro dentro de um espaço definido e facilitando a logística interna e a manipulação segura dos materiais.
Geralmente, ela possui os seguintes componentes:
- Viga principal (viga de rolamento): estrutura que suporta todos os outros componentes da ponte rolante e se desloca ao longo dos trilhos.
- Carro de movimentação: montado sobre a viga principal, é responsável por deslocar a carga para frente e para trás.
- Talhas: dispositivos acoplados ao carro e usados para levantar e baixar cargas.
- Cabos de aço ou correntes: utilizados para suspender e movimentar a carga de maneira segura.
A operação da ponte rolante é geralmente realizada por um operador treinado, que usa os controles da cabine para mover a ponte ao longo dos trilhos e posicionar a talha para levantar ou abaixar cargas.
Quais os tipos de ponte rolante existentes?
Existem diversos tipos de ponte rolante, cada uma projetada para atender necessidades específicas:
- Ponte rolante de viga simples: composta por uma única viga que sustenta o carro da ponte rolante, ideal para cargas mais leves e espaços menores.
- Ponte rolante de viga dupla: possui duas vigas paralelas que oferecem maior estabilidade e capacidade de carga e é usada em aplicações que requerem movimentação de cargas pesadas.
- Ponte rolante suspensa (monovia): corre sobre trilhos suspensos no teto da instalação e não ocupa espaço no chão, sendo ideal para ambientes com espaço limitado.
- Ponte rolante de pórtico: corre sobre trilhos montados no chão, com estruturas de apoio (pernas) que sustentam as vigas.
- Ponte rolante de pórtico com trilhos no chão: possui pernas de apoio que correm sobre trilhos instalados no chão e permite a movimentação de cargas pesadas ao longo de grandes distâncias.
- Ponte rolante RTG (Rubber-Tired Gantry Crane): usada em terminais de contêineres e pátios de armazenamento, é equipada com rodas de borracha, permitindo a movimentação sobre superfícies pavimentadas sem a necessidade de trilhos.
- Ponte rolante sem perna (anda sobre o pórtico em trilho): corre sobre um pórtico sem pernas, utilizando trilhos elevados instalados em estruturas existentes (por exemplo, em paredes laterais de um galpão).
Ponte rolante automatizada: otimizando a segurança e a eficiência na indústria
A ponte rolante automatizada representa uma revolução na movimentação de cargas pesadas dentro do ambiente industrial. Sua interface de operação possui ações pré-determinadas para coleta, elevação e movimentação automática de cargas, possibilitando que o operador atue somente na realização de ajustes finos para garantir precisão da operação.
Com a digitalização e o uso de tecnologias como laser 3D, gêmeos digitais, sistemas anticolisão e simuladores, a operação remota retira o operador da cabine, garantindo a segurança operacional, a eficiência dos processos, a redução de acidentes e danos às mercadorias e o aumento da produtividade e da disponibilidade dos ativos.
Equipamentos e componentes utilizados em uma ponte rolante automatizada
A infraestrutura tecnológica por trás das pontes rolantes automatizadas inclui uma série de equipamentos avançados que desempenham um papel muito importante na operação. Confira alguns deles a seguir!
RPU (Remote Processor Unit)
O RPU é um computador industrial embarcado responsável pelo processamento de sinais de instrumentação, execução de lógicas operacionais autônomas e comunicação direta com os controladores da ponte rolante. Além disso, ele gerencia a lógica de segurança, enviando comandos ao PLC da máquina para intertravamento em caso de risco de colisão.
Esses computadores executam o serviço Lynx Core, que integra todas as pontes do pátio em um ambiente 3D e centraliza todo o processo em uma única solução.
Radar 1D
Com precisões de 1 a 3 cm e alcance máximo de 500 m, os radares 1D têm sido os mais utilizados para o referenciamento das coordenadas X e Y de pontes rolantes em sistemas anticolisão e operação automática.
Sensor Laser
Com precisão de 1 a 5 cm e alcance máximo de 48 m, a trena laser tem boa aplicação no referenciamento das coordenadas X (carro) e Z (altura talha) de cada ponte rolante.
Encoder absoluto (Eixo Z)
O encoder absoluto é um dispositivo que também fornece informações precisas em distâncias de até 30m sobre a posição exata da talha de uma ponte rolante, garantindo um controle seguro e preciso do movimento. Ele oferece maior confiança e precisão que os encoders comuns, evitando leituras indesejadas ou imprecisas.
Sensor LiDAR (Scanner Laser 3D)
O sensor LiDAR é utilizado no mapeamento e detecção das cargas e interferências ao longo do pátio, além de exercer o papel de posição redundante da pinça durante a operação da ponte rolante.
Câmera PTZ
Câmeras PTZ apoiam o operador durante a operação remota e possibilitam a supervisão as movimentações automáticas, melhorando a visibilidade durante o posicionamento e provendo uma segunda camada de validação durante o posicionamento automático da carga, na coleta e estocagem de produtos.
Unidade de Medição Inercial (IMU)
Os sensores como IMU são capazes de fornecer uma série de informações importantes para vários cálculos relacionados à posição de tudo que está ancorado à ponte rolante. As principais informações são sobre inclinação, aceleração e velocidade angular, que podem ser convertidas em dados de posição e movimento da talha, da carga e até mesmo da própria ponte. Pelo acompanhamento em tempo real desse tipo de informação, é possível refinar e aprimorar algoritmos antibalanço e anticolisão.
Sistemas de processamento em tempo real: a espinha dorsal da automação para ponte rolante
Como solução para a operação automática de pontes rolantes, a Lynx desenvolveu um sistema de controle automático e remoto baseado em sua plataforma, o Lynx RTP. Essa plataforma oferece infinitas possibilidades de integração com softwares e hardwares Multi-Vendor, permitindo a implantação de seu sistema de operações autônomas em equipamentos novos ou já existentes, otimizando o fluxo de trabalho e aumentando a eficiência operacional dos processos.
Composta por módulos lógicos e drivers de comunicação integráveis, o Lynx RTP permite uma personalização extensiva. A arquitetura cliente/servidor suporta processamento distribuído, redundâncias e acesso remoto, proporcionando um controle completo sobre todas as operações das pontes rolantes.
- Lynx Studio 2D e 3D: interfaces gráficas que não só facilitam a operação remota manual e semiautomática, mas também oferecem uma visualização detalhada em 3D do ambiente de trabalho. Isso inclui o mapeamento preciso das pilhas de materiais e ferramentas avançadas para monitoramento em tempo real.
- Lynx Builder: interface de manutenção e configuração do sistema, que permite ajustes operacionais e integração com outros sistemas de controle industrial.
Vantagens estratégicas e benefícios operacionais
A adoção da Lynx RTP oferece uma série de vantagens estratégicas e benefícios operacionais, como:
- Flexibilidade e escalabilidade: capacidade de personalização para se adaptar às condições operacionais específicas da planta, com suporte para expansão futura.
- Integração total: compatibilidade com uma variedade de sistemas de controle industrial, facilitando a interoperabilidade e a integração com infraestruturas existentes.
- Evolução tecnológica contínua: atualizações frequentes e desenvolvimento contínuo da plataforma para incorporação de novas funcionalidades e suporte às melhores práticas da Indústria 4.0.
- Simulação avançada: utilização de simulações para treinamento de operadores e validação prévia de operações, reduzindo o tempo de inatividade e aumentando a eficiência geral do sistema.
A implementação do sistema como o Lynx RTP para operação automática e remota de ponte rolante representa uma melhora na eficiência e segurança das operações.
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