Malzemelerin Otomasyon Sistemleri ile Taşınmasının Faydaları

Malzemelerin otomasyon sistemleri ile taşınmasının faydaları sıralanmakla bitmez. Burada sadece bazı çok önemli faydalar üzerinde durulacaktır:

• Parçaların Zarar Görmemesi,
• Sağlıklı ve Güvenli Taşıma,
• Parçaların Yerinin Dikkatli Tayin Edilmesi,
• Yeterince Hızlı Transferin Yapılması,
• İnsan Gücünün Az Kullanılması,
• Büyük Taşıma Kapasiteleri.

a. Parçaların Zarar Görmemesi

Otomasyon sistemi ile taşınan bir malzemenin taşınırken zarar görmesi, az rastlanan bir olaydır. Halbuki insan gücü ile taşınan bir malzemenin çok ağır olması durumunda, insanın o malzemeyi düşürmesi ve kırması her an söz konusu olabilir.

b. Sağlıklı ve Güvenli Taşıma

Bazı yerlerdeki malzemelere yaklaşmak, insan sağlığı için tehlike arz edebilir. Örneğin taşınacak parça radyoaktif ışınlar yayabilir. Bu tür yerlerde otomasyon sistemlerinden faydalanmak elbette ki en doğru olanıdır. Federal Almanya’da nükleer santrallerden çıkan atıkların saklanma işlemi, Almanya’nın kuzeyinde yer alan ve yeryüzünden takriben 1 km aşağıda bulunan kuyulara yapılır. Asse’de yeryüzünden 1 km aşağıda büyük dehlizler açılmış ve radyoaktif artıklar burada saklanmaktadır. Varillerde kurşun zırhlar içerisinde muhafaza altına alınan radyoaktif atıkların el ile taşınması, insanların ışınlardan etkilenmesine neden olabileceği için, bu kuyularda otomasyon sistemleri ile taşıma ve istifleme yapılmaktadır.

c. Parçaların Yerinin Dikkatli Tayin Edilmesi

Otomasyon sistemleri, kendilerine önceden öğretilen işlerin dışında iş yapamazlar. O nedenle aldıkları bir parçayı, her defasında nereye koymaları gerekiyorsa oraya götüreceklerdir. Oysa taşıma işlemi insan aracılığı ile yapılıyorsa, bir yerden aldığı bir parçayı her defasında milimetrik olarak aynı yere koyması mümkün olmayabilir. Çünkü, orada insan iradesi işin içerisine girer. Örneğin, tam parçayı yerine koymak isterken, başı dönecek olursa parçayı elinden bırakabilir, parça elinden düşebilir ve hatta iş kazası meydana gelebilir. Belki buna benzer olarak da otomasyon sistemlerinde aniden elektrik kesilirse, ne olur sorusu akla gelebilir. Otomasyon sistemlerinde ani elektrik kesilmeleri için de tedbirler alınabilir. Hava alanlarında olduğu gibi, cereyan kesilir kesilmez devreye giren jeneratörler, otomasyon sistemleri için de kullanılabilir.

d. Yeterince Hızlı Transferin Yapılması

Meşrubat fabrikalarında bantlı sistem üzerinde şişeler belirli bir hızda yürürken, bir taraftan da doldurma ve kapaklama işlemi yapılabilmektedir. Bu işlerin insan tarafından aynı hızla yapılması asla mümkün değildir. Malzemelerin hangi hızla transfer edilmeleri gerektiği, otomasyon sistemleri ile kolayca sağlanabilmektedir. Seri imalat yapan fabrikalarda, bantların hızlarını ayarlamak ve istenilen sınırlar içerisinde tutmak mümkündür.

Afşn Elbistan Termik Santrali’nde, çok büyük bir alanda kömür çıkarmak için kazılar yapılmaktadır. Kömürü çıkartmak için çok büyük makineler kullanılmakta ve çıkarılan kömürler süratle ilerleyen bantlı konveyör sistemleri ile kömür istif alanlarına taşınmaktadır. O sistemde, süratli bir taşıma söz konusudur. O sürati yakalamak, o sistem için bantlı konveyörle sağlanmıştır.

Un fabrikalarında ise pnömatik sistemlerle taşıma yapılmaktadır. Üstelik un düşey yönde borular içerisinde hava ile taşınmaktadır. O halde taşıma için kullanılan otomasyon sistemleri, kullanıldıkları alanlara bağlı olarak çok değişik yapıda olabilir. Taşıma için kullanılan araç da (bantlı, pnömatik, hidrolik, konveyör vs.) çok farklı olabilir. Dolayısıyla taşımadaki hız, kullanılan araca bağlı olarak değişebilir.

e. İnsan Gücünün Az Kullanılması

Makineleşme sayesinde insan gücünden faydalanmak gün geçtikçe azalmaktadır. İnşaat sektöründe önceleri beton karıştırma işlemi kürekler kullanılarak insan gücü ile yapılırdı. Oysa bugün artık beton karan makineler bulunmaktadır. Betoniyer diye adlandırılan bu makineler, birkaç işçinin bir günde karamayacakları betonu, birkaç saat içerinde karabilmektedir. Bu yöntemle insan gücü boşuna harcanmamış olmakta, insanlar daha az yorulmaktadır.

f. Büyük Taşıma Kapasiteleri

Otomasyon sayesinde taşıma kapasiteleri çok artmıştır. Limanlarda büyük vinçlerin kaldırdığı yükleri düşünecek olursak, o yükleri insan gücü ile kaldırılmanın mümkün olamayacağını hemen anlarız. Otomasyon sistemleri sayesinde çok ağır yükler, bir yerden kaldırılarak diğer bir yere basitçe götürülebilmektedir.

1.4.2. Çeşitli Taşıma Sistemleri

Taşımada kullanılan araçlar çok değişik olabilir. Biz burada otomasyon alanında sık rastlanan bazı taşıma sistemleri üzerinde duracağız.

1. a.      Paletler

Otomasyon sistemlerinde paletler sıkça kullanılır. Taşınacak parçalar palet üzerine yerleştirilir. Örneğin yumurta taşınıyorsa, yumurtalar karton viyol içerisinde olacak şekilde palet üzerine konur. Paletler hareket ettiğinde, üzerindeki parçalar da hareket eder ve taşıma gerçekleşmiş olur. Paletli taşıyıcılar genelde elektrik motorları ile tahrik edilir. Hızlarını ayarlamak için redüktör dişliler veya hızları ayarlanabilen elektrik servo motorları kullanılır. Redüktör dişlileri, otomotivlerin vites kutusundaki özelliklere benzerdir. Yani hız artırılabilir veya düşürülebilir. Palet üzerine konulmuş parçalar, belirli bir konumda duracaklarsa, bunu sağlamak için algılayıcılardan faydalanılır. Paletli taşıyıcı üzerinde parça olduğunu algılamak için palet sisteminin bir yanına ışık, karşısına ise bir algılayıcı konulur. Palet üzerindeki parça ışık ile algılayıcı arasında girdiğinde, parçanın geldiği anlaşılarak, paletli taşıyıcı otomatik olarak durdurulur ve parça diğer bir işleme tabi tutulur.

Şekil 1‘de bir robot önünde çalışan ve otomatik beslemeli bir palet sistemi görülmektedir. Burada robot kolunun altında malzemelerin robotun önüne gelmesini sağlayan bir palet ve hemen yanına ikinci bir palet yerleştirilmiştir. Paletlerin her ikisi de hareketlidir. Robot önündeki palet üzerinde bulunan malzemeyi kaldırmakta ve diğer palet sistemi üzerine bırakmaktadır. Bu işlemler tamamen otomatik olarak yapılmakta, taşımada insan gücü kullanılmamaktadır.

Paletler genelde vakumla biçimlendirilen veya enjeksiyonla dökümü yapılan plastik malzemelerden veyahut ta fabrikada işlenen metal malzemeden yapılır. Farklı tip paletlerin özellikleri Tablo 1‘de verilmiştir.

Tablo 1: Farklı tip paletlerin özellikleri

1. b.      Bantlı Taşıyıcılar

Bantlı taşıyıcılar ile paletli taşıyıcılar birbirine benzerdirler. Bantlı taşıyıcılarda, lastikten yapılmış uzun bir bant iki tambur etrafına sarılır. Tamburlar döndükçe, lastik bant da birlikte döner. Bantlı taşıyıcılarda, tamburlara hareket vermek için kayış-kasnak sistemleri kullanılır. Paletli sistemden farkını ayırt etmek için, bir tankın paletlerini örnek gösterebiliriz. Tanklar, metalden yapılmış palet üzerinde yürür. Bu paletler uygun bir tasarımla birbirine bağlıdır. Tank, her defasında önüne serilen raylı palet üzerinde ilerler. Tankın önüne paletin serilme işlemi, tamburlar sayesinde gerçekleştirilir. Şekil 2‘de bantlı bir taşıma sisteminin şematik çizimi görülmektedir.

Otomasyon sistemlerinin önemli bir bölümünde, bantlı taşıma sistemleri ile malzeme taşınması yapılmaktadır. Bu sistemde kullanılan bantlar zamanla aşınabileceği için, belirli süreler sonunda değiştirilmeleri gerekir.

Bantlı taşıma sistemlerinin en yaygın görüldüğü yerler arasında havaalanları gelmektedir. Hava alanlarında yolcuların bavul ve eşyaları, uçaktan indirildikten sonra, yolcu çıkış bekleme salonuna bantlı taşıyıcı üzerinde gönderilir. Bantlar, genelde kavuçuk veya lastik malzemelerden yapılır.

Konteyner denilen tekerlekli vagon içerisinde bantlı taşıma sistemi yanına taşınan eşya veya malzemelerin, bant üzerine yerleştirme işlemi genelde insan gücü ile yapılmaktadır. Oysa bant üzerine eşyaların yüklenmesi, ayrı bir otomasyon sistemi ile de gerçekleştirilebilir. Bu noktada robotlar kullanılabilir. Ancak malzemenin alınacağı konumun robota çok iyi tanıtılması gerekir. Aksi takdirde robot, malzemeyi aradığı yerde bulamazsa, yükleme yapamaz.

1. c.       Konveyörler

Konveyörler, ağaç vidası prensibine göre çalışırlar. Nasıl ki ağaç vidası, sağa dönderildikçe tahta içerisinde ilerliyorsa, konveyörler de bu esasa göre çalışırlar. Sanayide vida, helezon veya spiral olarak da isimlendirilen  konveyörler, fabrikalarda yatay veya dik olmamak şartı ile belirli bir eğim altında çalıştırılırlar. Özellikle gıda sanayinde (Un, İrmik, yağ vb.), çimento fabrikalarında konveyörler sıkça kullanılırlar (Şekil 3).

Bir mil etrafına metal kanatlar spiral şeklinde kaynak edilir. Mil iki ucundan rulmanla (bilya) yataklanır. Bu yataklama sayesinde mil ve üzerindeki spiral kanatlar birlikte dönerler. Metal kanat boşlukları arasında bulunan malzeme, milin dönmesi ile ilerler. Bu tür bir taşıma, otomasyonda klasik tip grup içerisine girer.

d.      Elevatörler

Elevatörler, düşey yönde taşımacılık yapıldığında kullanılır. Düşey yönde iki tambur üzerine yerleştirilen bant üzerine kovalar tutturulur. Kovalar, içerisindeki malzemeleri yukarı taşıyarak boşaltır. Yağ, un, makarna fabrikalarında elevatörler sık kullanılmaktadır. Şekil 4‘de bir elevatör sisteminin basit çizimi verilmiştir.

Kovalar, genellikle metalden yapılır ve bant üzerine perçinlenir. Elevatörlerde zamanla bant (kayış) gevşer. Bu nedenle de üzerindeki kovalar sarkar. Bu sarkma sonucunda, kovalar elevatörün muhafaza kabini içerisine çarpar ve taşımayı engelleyebilir. Sarkma olduğunda bant (Kayış) gerilir.

1. e.       Hidrolik Taşıma

Su kullanılarak kömür taşındığı sistemler mevcuttur. Amerika Birleşik Devletleri’nde toplam uzunluğu 450 km’yi aşan hidrolik sistemde, dağın dibinden çıkarılan kömür parçaları, su içerisine karıştırılarak pompalarla kilometrelerce öteye pompalanmaktadır. Kömür istif tesislerinde kömür paçalarını sudan ayırmak için süzgeçler kullanılır. Daha sonra kömür kurutularak santrallere yakılmak üzere gönderilir. Bu tür bir sistemde iki farklı akış söz konusudur. Yani su ve katı malzeme (kömür) birlikte taşınmaktadır.

1. f.        Pnömatik Taşıma

Bir malzemenin bir noktadan diğer bir noktaya taşınmasında kullanılan sistemlerden biri de hava basıncıdır. Bu sistemleri basınçlı hava ile çalışan sistemler ve vakumla çalışan sistemler olmak üzere iki kısımda incelemek mümkündür. Gene un, irmik, makarna vb. fabrikalarda tahıl ürünlerini taşımak için pnömatik sistemlerden yararlanılır. Özellikle un fabrikalarında unun düşey yöndeki taşımacılığında, pnömatik sistemlerin kullanılmasına özen gösterilir. Hava hem taşımacılık hem de un partikülleri arasına girerek ve hava yastığı oluşturarak unun hamurlaşmasını önler.

Sanayi tesislerinde kullanılan taşıma sistemlerinin büyük bir kısmında gene pnömatik sistemlerden yaralanılır. Örneğin bir piston hava ile itilerek, piston koluna bağlı sistemin hareketi sağlanır. Otomasyonda kullanılan birçok valf, pnömatik olarak tahrik edilir.

Vakum Yoluyla Malzeme Naklinin Avantajları şöyle özetlenebilir:

• Çok kolay bir taşıma yöntemidir.
• Güvenilir ve ekonomiktir.
• Az yer işgal eder.
• Hızlı ve sağlıklı bir taşıma yöntemidir.
• İşletmelerde verimliliğin artmasını sağlayan bir yöntemdir.
• Yeni taleplere paralel olarak değişiklikler yapılabilir.
• Servisi ve bakımı kolaydır.

Vakum Yöntemiyle Taşınan Malzemeler:

• Alçı, baharat, barut, çay, çimento, deterjanlar
• Kahve, kum, kaya tuzu, mika, peynir tozu, şeker
• Tuz, tahıllar, talaş, un vb.

VacuMaster, 150 kg’dan 2000 kg’a kadar olan büyük ve ağır yükleri taşıyabilecek vakumlu bir taşıyıcıdır. Büyük sac levha, tambur, cam, plastik levha ve kütüklerin taşınmasında kullanılabilir. Modüler dizaynı ile düzgün olmayan yüzeyleri de kaldırabilen taşıyıcılar hafif olup, ergonomik dizayna sahiptirler.

g. Askılı Taşıyıcılar

Telli, C-raylı ve I-kirişli olmak üzere üç ayrı çeşidi bulunan askılı kablo taşıma sistemleridir. Telli tipi kısa genişlikler ve düşük hızlar için ekonomik olup en fazla 6 kg yük taşır. C-raylı tipi, 100 m/dk hıza ulaşabilir ve 30 kg’a kadar yük taşıyabilir. I-kirişli sistemde ise sıralanmış askılar ile ayarlanabilir genişlikler mümkün olduğundan, taşıma kapasitesi 50 kg’a kadar ulaşabilir. Resim 2‘de askılı taşıma sistemine ait resim görülmektedir.