La manutenzione delle ruote ferroviarie mediante robot a portale aumenta la produttività e la sicurezza

Jul 24, 2023

Articolo di Güdel Lineartec (UK) Ltd.

Il Regno Unito ha circa 10.000 miglia di binari ferroviari sulla sua rete mentre gli Stati Uniti ne vantano oltre 140.000. Una cosa che entrambe le reti hanno in comune, tuttavia, è la necessità di mantenere e riparare il materiale rotabile, in particolare le ruote che possono essere soggette a appiattimenti o altri danni che ne causano l'obliterazione. Nel caso degli Stati Uniti, tuttavia, le dimensioni della rete aggravano questi problemi, quindi per massimizzare l'efficienza e la produttività nelle officine di riparazione, Simmons Machine Tool Corp. si è rivolta a Güdel per una soluzione.

La manutenzione delle sale montate ferroviarie rappresenta un costo significativo per gli operatori ferroviari, in quanto le ruote dei vagoni ferroviari sono in servizio per periodi prolungati sono soggette ad usura, in particolare nelle zone della flangia e del battistrada. Questa usura rende il funzionamento meno efficiente e, in casi estremi, può persino provocare deragliamenti. Non sorprende quindi scoprire che l'automazione svolge un ruolo fondamentale sia nella misurazione che nella manutenzione delle sale montate su rotaia.

Simmons Machine Tool Corp., Albany, New York, costruisce macchine utensili, macchine di misura e sistemi di automazione focalizzati sulla manutenzione e produzione di sale montate ferroviarie dal 1910. Quando l'azienda iniziò a progettare il suo nuovo centro di tornitura ruote (WTC), un tornio verticale CNC per l'alesatura e la lavorazione di ruote ferroviarie, aveva due obiettivi in ​​mente. In primo luogo, progettando un sistema che massimizzi la sicurezza sia degli operatori ferroviari che dei macchinari e, in secondo luogo, aumentando la produttività per evitare ritardi nella riparazione delle ruote ferroviarie.

Quando le ruote usurate arrivano ad un impianto di manutenzione delle ruote ferroviarie, i cappucci terminali e i cuscinetti vengono prima ispezionati e rimossi manualmente. I numeri di serie di ciascun componente della sala vengono quindi inseriti in un sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA). Una macchina di misurazione qualifica i parametri della sala montata usurata e, sulla base di tali dati, la sala montata viene riprofilata oppure, se la ruota non rientra nelle tolleranze stabilite dall'Association of American Railroads, le ruote vengono rimosse dall'asse e demolito.

Sarà quindi necessaria una nuova ruota. Per garantire un preciso accoppiamento con interferenza tra la ruota e l'asse, il foro centrale della ruota deve essere alesato in modo che corrisponda alla sede dell'asse della ruota. Tradizionalmente, ciascuna ruota veniva posizionata su un centro di lavoro utilizzando un carrello elevatore, una gru o un altro sistema manuale di movimentazione dei materiali. Il processo era lento e incoerente e la sicurezza dei lavoratori era una preoccupazione.

Oggi, con l’aiuto di Güdel, la cella macchina Simmons WTC automatizza la maggior parte del processo. I lavoratori caricano le nuove ruote su un trasportatore di alimentazione, che le trasporta in un sistema automatizzato di movimentazione dei materiali costituito da un portale a doppio asse Güdel ZP-6 con pinze speciali per movimentare le ruote pesanti.

Il sistema trasferisce una ruota al WTC, che realizza il foro centrale della ruota e molte altre nuove funzionalità, a seconda del cliente finale. Dopo l'alesatura e/o la lavorazione, le ruote vengono quindi rimesse dal portale Güdel sul trasportatore in uscita per essere pressate su un asse. Questo livello di movimentazione automatizzata dei materiali crea un processo più coerente proteggendo i lavoratori dai pericoli quando le ruote pesanti vengono manipolate in spazi ristretti. L'accesso ai dati di misurazione pre e post-lavorazione è importante per le compagnie ferroviarie, poiché analizzano questi dati non solo per prolungare la vita delle ruote, ma anche per le macchine di manutenzione e i sistemi di automazione.

Sistemi automatizzati come questo possono essere implementati in un impianto di manutenzione o di produzione di set di ruote. Inoltre, possono essere collegati in rete per creare un sistema a circuito chiuso, aumentando la produttività e diminuendo la probabilità di errori operativi.

"Simmons ha scelto il sistema a portale ZP-6 di Güdel per questa applicazione principalmente per la sua affidabilità e capacità, e perché la disponibilità delle attrezzature è fondamentale per i nostri clienti", ha affermato Jason Steven Murphy, specialista di marketing presso Simmons Machine Tool Corp. "Simmons ha una lunga storia di progetti di successo lavorando con Güdel, e c'è un alto grado di fiducia e comprensione delle reciproche capacità, il che fa sì che i progetti procedano senza intoppi."