EN
Pályás szállítószalag-gyártósor tervezése: 10 paraméter, amelyet először meg kell határozni
Henton Aluminum | Palettaszállító-berendezések tervezése és kiválasztása
Sok ügyfél egyetlen kérdéssel kezdi a palettaszállító-berendezésre vonatkozó árajánlatkérést:
„Mennyibe kerül egy 10 méteres szállítószalag?”
A szállítószalag hossza azonban önmagában nem határozza meg a megfelelő megoldást.
Két szállítóvonal is lehet 10 méter hosszú, mégis az egyik könnyű elektronikai alkatrészeket szállít, míg a másik több mint 100 kg-os akkumulátormodulokat. Az egyik esetleg csak folyamatosan mozgatja a termékeket, míg a másiknak automatikusan le kell állítania, felemelnie, pontosan elhelyeznie, ellenőriznie és visszaküldenie a palettákat.
Különböző üzemeltetési körülmények különböző láncokat, alumínium profilokat, palettákat, hajtási rendszereket és vezérléseket igényelnek.
Egy stabil palettaszállító-összeszerelő sor a következő tíz paraméterrel kezdődik.
01 Mennyi a termék és a paletta együttes súlya?
A terhelés kiszámítása nem alapulhat kizárólag a termék súlyán.
A tényleges mozgó terhelés tartalmazza:
Termék + rögzítőkészülék + palettalemez + paletta-kiegészítők
Például ha a termék tömege 20 kg, a rögzítőkészüléké 8 kg, az alumínium paletta tömege pedig 7 kg, akkor a palettán lévő tényleges terhelés 35 kg, nem 20 kg.
A műszaki felülvizsgálatnak azt is igazolnia kell:
A tömegközéppont középen van-e
Paletta méreteket
A terhelés excentrikus-e
Hol érintkezik a paletta a szállítóláncokkal
Hány paletta fut egyszerre a szalagon
Teljes terhelés mellett legfeljebb hány paletta gyűlhet össze
A lánc kiválasztásakor nemcsak a teljes szállítószalag-terhelést, hanem minden görgőn, minden láncon és a bal–jobb oldali láncok közötti lehetséges terheléskülönbséget is ellenőrizni kell.
A szabadfolyásos lánc kiválasztásánál a mérnököknek egyidejűleg figyelembe kell venniük a paletta tömegét, méreteit, darabszámát, a szállítószalag sebességét, hosszát és a felhalmozódási szakasz hosszát is, nem csupán a termék súlyát.
Henton számára az első lépés nem a motor kiválasztása. Hanem az egész sor legnehezebb üzemeltetési feltételének azonosítása.
hány terméket kell percenként szállítani?
„Minél gyorsabb a szállítószalag, annál jobb” – ez a palettás szállítószalagok tervezésében a leggyakoribb félreértések egyike.
A valódi követelmény nem a legnagyobb láncsebesség, hanem az a megbízhatóan percenként szállítható késztermékek száma.
Ha a termelési cél 6 termék per perc, és minden paletta 1 terméket tartalmaz, akkor az átlagos paletta távolság ideje:
60 ÷ 6 = 10 másodperc palettánként
Ha minden paletta 2 terméket tartalmaz, akkor az engedélyezett paletta távolság idő ilyenkor:
60 × 2 ÷ 6 = 20 másodperc palettánként
A szállítószalag sebességének meghatározása előtt a következőket kell megerősíteni:
Célkimenet percben
A termékek száma minden palettán
A munkaállomások közötti távolság
A paletta indításához, leállításához és pozicionálásához szükséges idő
Kézi-e a betöltés és kirakodás
Szerepelnek-e ellenőrzés, csavarozás, adagolás, hegesztés vagy más várakozási folyamatok
A szállítószalag sebessége a tervezési folyamat eredménye, nem a kiindulási pont.
Egy gyorsabb lánc nem növeli a termelést, ha a munkaállomások továbbra is blokkolva maradnak. Csak növelheti az ütközési hatást, a zajt és a kopást.
03 Mennyi az egyes munkaállomások ciklusideje?
A percenkénti kimenet meghatározza a termelési célt. A munkaállomások ciklusideje dönti el, hogy a sor valóban elérheti-e ezt.
Ha egy terméket minden 10 másodpercben be kell fejezni, akkor egyetlen munkaállomás sem igényelhet állandóan több mint 10 másodpercet további kapacitás nélkül.
Egy valódi gyártósor például így nézhet ki:
Betöltés: 5 másodperc
Lásd: 3 másodperc
Csavarozás: 18 másodperc
Ellenőrzés: 8 másodperc
Ebben az esetben a 18 másodperces csavarozási állomás – nem a szállítószalag sebessége – a tényleges termelési szűk keresztmetszet.
Lehetséges megoldások:
Párhuzamos munkaállomás hozzáadása
Több termék egy raklapra helyezése
Egy folyamat több lépésre bontása
Pufferkapacitás hozzáadása
Automatikus berendezések használata
A munkaállomás elrendezésének átrendezése
Egy raklapos szállítószalag nem csupán egy olyan eszköz, amely előrefelé mozgatja a termékeket. Feladata a különböző ciklusidőkkel rendelkező folyamatok összehangolása egy kiegyensúlyozott gyártási folyamattá.
A ciklusidő-kiegyenlítés nélkül a lánc méretének, a motor teljesítményének vagy a váz méretének növelése nem oldja meg a kapacitásproblémát.
04 Hány raklapnak kell egyszerre felhalmozódnia?
A szabadfutású raklapos szállítószalag egyik fő előnye, hogy a lánc továbbra is mozoghat, miközben a raklapok megállnak és sorba állnak egy leállító eszköznél.
Azonban a felhalmozási kapacitás nem korlátlan.
Több raklap és hosszabb felhalmozási zónák növelik a súrlódást, a hajtásterhelést és a görgők kopását.
A szükséges felhalmozási kapacitást általában a lefelé irányuló folyamat lehetséges leállásából számítják ki.
Például:
Gyártási ciklus: 20 másodperc palettánként
Tipikus visszaállási idő hiba esetén a folyamat alacsonyabb szintjén: 3 perc
Ezalatt a 3 perc alatt a folyamat magasabb szintje továbbra is táplálja a rendszert
A minimális elméleti puffer mérete:
180 ÷ 20 = 9 paletta
A végső tervezésnek figyelembe kell vennie a paletták közötti távolságot, a gyártás újraindítása utáni kiadási logikát és egy megfelelő tartalékot.
A műszaki felülvizsgálatnak továbbá igazolnia kell:
Az egész sor vagy csak kiválasztott zónák gyűjtik-e a palettákat
Lehetséges-e, hogy a termékek érintkeznek egymással a gyűjtés során
Egy leállító eszköznek hány palettát kell megtartania
Szükséges-e szakaszos megállás az akkumulációs zónákban
Képes-e a hajtás kezelni a teljesen akkumulált szalagot
Sok szállítószalag normálisan működik üresen, de túlterhelődik, rezeg vagy megáll, ha minden palettát akkumulálnak. A legtöbb esetben az akkumulált terhelés nem került teljes mértékben figyelembevételre a tervezés során.
05 Milyen hosszú a szállítószalag, és milyen a munkamagassága?
Egy hosszabb szállítószalag nem csupán néhány méter alumíniumprofil hozzáadását jelenti.
A hossz növekedésével nő a lánc súlya, a vezetőpárnák súrlódása, a paletták száma és az akkumulált feszítés is. Egy bizonyos hossz felett a tervezésnek a következőket kell tartalmaznia:
Több hajtási szakaszt
További köztes támaszokat
Nagyobb keresztmetszetű vázkaraktereket
Átdolgozott láncfeszítő szerkezetet
Zónás vezérlés
Karbantartási Hozzáférés
A láncválasztási módszerek a szállítószalag hosszát, sebességét, a súrlódási együtthatót, a szállítható maximális tömeget és az üzemeltetési környezetet kulcsfontosságú bemeneti paraméterként kezelik a láncfeszültség-számításokhoz. A tehetetlenséget is figyelembe kell venni, ha a szállítószalag gyorsan indul vagy hirtelen terhelést tol.
A munkamagasságot szintén mérnöki úton kell meghatározni, nem tetszőlegesen kiválasztani.
A kézi összeszerelő soroknál figyelembe kell venni az operátor testmagasságát, a ülő vagy álló munkavégzést, az eszközök elhelyezését és a termék munkafelületét. Az automatizált soroknál a robotoknak, az ellenőrző rendszereknek, a adagoló gépeknek és a betöltő berendezéseknek össze kell hangolódniuk.
Kétszintes visszatérő szállítószalag esetén a tervezésnek továbbá ellenőriznie kell:
Felső munkamagasságot
Alsó visszatérő térközt
Emelő- és átadó mechanizmus magasságát
Motorok és fogaskerekek számára szükséges helyet
Kiegyenlítő lábak beállítási tartományát
A munkaterület egyszerű dimenziónak tűnik, de közvetlenül befolyásolja az ergonómiát és a berendezések integrálását.
06 Szükség van-e emelési és elhelyezési elhelyezésre?
A dugó megállíthatja a paletét, de a megállás nem ugyanaz, mint a pontos elhelyezés.
A kézi szerelésre, a vizuális ellenőrzésre és az alapszkennelésre csak egy általános területen belül kell állni. Ezekhez a műveleteknek egy dugó is elegendő lehet.
A felszedési és elhelyezési egységek általában a következőkhez szükségesek:
Robotos szedés
Automatikus csavarhúzás
Főleg, de nem legfeljebb 20 cm szélességű
Press fitting
Lézeres vizsgálat
Látásképzés
Pontos mérés
Villamosvesszőzés
Automatikus betöltés és kiürítés
A fel- és elhelyezésegység a paletét a szállítósugárzóvalékoktól távol tartja, és szögek, dugattyúk vagy precíziós referenciafelületek segítségével elhelyezi.
Ez két fontos előnyt jelent:
Először is, a feldolgozási és nyomtatási erők nem kerülnek közvetlenül a szállítószerkezetbe és a tekercsekbe.
Másodszor, a raklapok helyzetét inkább a helybehelyezési egység határozza meg, mint a lánc megállási helyzete.
Ezért nem elég azt mondani, hogy dugó szükséges. A megállás után végzett folyamatokat is meg kell határozni.
07 Milyen pontos helyzetmeghatározásra van szükség?
Nem elég azt mondani, hogy a pozíciózás szükséges. A szükséges ismétlődhetőséget meg kell határozni.
A különböző folyamatok nagyon különböző pontossági követelményeket támasztanak:
A kézi szerelésre csak egy stabil, leállított raklap szükséges
Az alapérzékelő vizsgálathoz ésszerűen következetes elhelyezésre van szükség
A robotok által végzett gyűjtés stabil ismétlődési képességet igényel
A látás, a szétosztás, a csavarhúzás és a precíziós préselés nagyobb pontosságot igényel
A hagyományos raklap szállítórendszerekben a speciális helymeghatározó egységek a ±0,1 mm és ±0,3 mm közötti megközelítő körben képesek megismételhetőséget elérni. A tényleges teljesítmény a paletta szerkezetétől, a szögek és a csőcselék elhelyezkedésétől, a terheléstől, a telepítés pontosságától és a mechanizmus kialakításától függ.
Egy dolgot ki kell emelni:
A helymeghatározás pontosságát nem lehet egyszerűen egy szám leírásával elérni.
Ez a következőkre is függ:
A paletta merevsége
A jelzőcsapok és a dugók közötti illeszkedés
A termék helyezkedése a lámpában
A felvonó mechanizmus szinkronizálása
Váz merevsége
A terhelés excentrikus-e
Gép alapítása és telepítése
Hosszú tartó viselés utáni karbantartás
Minél nagyobb a pontosságra vonatkozó követelmény, annál kevésbé valószínű, hogy egy egyszerű dugó önmagában elegendő lesz.
08 Egyszintű, kettősszintű vagy hurokvisszatérő?
A szállítógépeket a rendelkezésre álló padlóterület, a palet visszavitelére vonatkozó követelmények és a folyamatáramlás alapján kell kiválasztani.
Egy szintes egyenes szállító
Ez a legegyszerűbb szerkezet, kevesebb beruházással és könnyebb karbantartással. A rendszer akkor alkalmas, ha a műszeres munkavállalók a vonal végén eltávolítják a paletákat, vagy ha nem szükséges a paleták automatikus visszajuttatása.
A fő korlátozása az, hogy az üres paleteket kézzel kell visszaadni.
Kétszintes automatikus visszafizetés
A felső szintet a rakodó és a rakodott raklapok szállítására használják, míg az alsó szintet üres raklapok szállítására használják. A két szintet felvonók, emelő- és átviteli egységek vagy más átviteli mechanizmusok kapcsolják össze.
Ez a kialakítás takarít a padlóterületet, és automatikusan mozgatja a raklapokat, így alkalmas a egyenes szerelési vonalakra.
A további emelési, átviteli és vezérlő mechanizmusok azonban növelik a védő és hibás zárolási követelményekét is.
A járművekhez
A paleták folyamatosan egy vízszintes hurok körül keringnek. Ez a kialakítás akkor alkalmas, ha a szállítószerkezet körül munkaterületeket helyeznek el, és ha ágak, ellenőrző állomások vagy átdolgozási területek is hozzáadhatók.
A hurok elrendezése rugalmas, de általában több padlót foglal el, és több fordító- és átviteli mechanizmusra van szüksége.
Nincs egyetemesen legjobb elrendezés. A helyes elrendezés az, amelyik megfelel a folyamatnak és a rendelkezésre álló gyári területnek.
09 ESD, porvédelem vagy magas hőmérséklet ellenállás szükséges?
A paletkocsi nem csak a szokásos műhelyekben használható.
Az elektronikai szerelvények, az akkumulátorok gyártása, a precíziós műszerek, a tiszta területek, a magas hőmérsékletű folyamatok és a fémüzemeltetés mind különböző követelményeket támaszt az anyagokra és a szerkezetre.
ESD-érzékeny környezet
Az egyik alkatrész antisztikai lánccal történő cseréje nem teljes ESD megoldás.
A teljes ESD-tervezéshez a következők is szükségesek lehetnek:
A 7802 vtsz. alá tartozó gépek
A megfelelő lánc- és vezetőszerek
A paletta és a szállító között vezető út
Az alumínium keretrendszer földelés
Feltartási szalagok
Az elektromos alkatrészek védelme
Végleges ellenállás-tesztelés
Az ESD-t rendszer-szintű alkalmazási követelményként kell kezelni, nem pedig egy izolált komponens tulajdonságaként.
Por- és fémforgács-környezetek
A tervezésnek figyelembe kell vennie a lánc-csatornák fedelét, a forgácsok eltávolítását, az irányítóelemek tisztítását és a karbantartási hozzáférést.
Az alumínium- vagy acélforgácsok, illetve a por folyamatos bejutása a lánc és fogaskerék területére gyorsítja a kopást, és végül akadályozhatja a működést.
Magas hőmérsékletű környezetek
A következőket újra át kell tekinteni:
Lánc- és görgőanyagok
Kopási sávok hőmérsékleti határai
Lubrikációs módszer
Motor és fogaskerék-házi elhelyezése
Érzékelők, csövek és kábelek hőmérsékleti osztályozása
A keret és a paletták hőtágulása
Egy szabványos műhelykonfiguráció nem alkalmazható közvetlenül minden üzemeltetési környezetre.
10. Hogyan számítjuk ki a motor teljesítményét és a biztonsági tényezőket?
A motor kiválasztása nem egyszerűsíthető olyan szabályra, mint például „adott watt/méter érték”.
A szükséges szállítóerőnek legalább négy részből kell állnia:
Összes ellenállás = súrlódási ellenállás + indulási tehetetlenség + emelési ellenállás + további ellenállás
Vízszintes szállító kezdeti becsléséhez:
Súrlódási ellenállás F₁ = μ × M × g
Ahol:
μ a lánc, a görgők és a vezérelt rendszer egyenértékű súrlódási együtthatója
M a teljes mozgó tömeg
g a gravitációs gyorsulás
A mozgásindításnál fellépő tehetetlenség is számít:
A tehetetlenségi erő F₂ = M × a
ahol a a szállítószalag gyorsulása.
A lejtős mozgás vagy a magasságváltozás további gravitációs összetevőt igényel. A felhalmozott paletták, a láncfeszültség, a fordító mechanizmusok, a csapágyak és egyéb kiegészítők ellenállását is figyelembe kell venni.
Miután meghatároztuk az összes hajtóerőt (F), a kezdeti teljesítmény kiszámítható a következőképpen:
Kiszámított teljesítmény P = F × v ÷ (1000 × η)
Ahol:
P kW-ban van megadva
F az összes hajtóerő N-ban
v a lánc sebessége m/s-ban
η a motor, a fogaskerék, a lánckerék és a hajtásrendszer együttes hatásfoka
A motort nem szabad pontosan a kiszámított értéknek megfelelően kiválasztani.
Szolgáltatási tényezőt kell alkalmazni:
Kiválasztott motor teljesítménye ≥ kiszámított teljesítmény × szolgáltatási tényező
A szolgáltatási tényező nem rögzített szám. Függ a következőktől:
Indítások és leállítások gyakorisága
Folyamatos működési idő
Teljes vonalbeli akkumuláció
Előre és hátra irányú működés
Ütőterhelés
Szükséges gyorsítási idő
Környezeti hőmérséklet
A tényleges terhelés ingadozása
Egy kb. 1,3–1,5-ös kezdeti tartalék megfelelő lehet a stabil, folyamatos szállításhoz. Gyakori indítások, nagy terhelésfelhalmozódás vagy ingadozó terhelések esetén kb. 1,5–2,0 tartalék szükséges. Nagy terhelésre, ütőhatásra vagy irányváltásra tervezett alkalmazásoknál külön ellenőrzés szükséges, nem pedig rögzített tényező alkalmazása.
A motor kiválasztásánál az alábbiakat is ellenőrizni kell:
Hajtómotor-hajtómű kimeneti nyomatéka
Indító nyomaték
Láncszíj-tengely nyomatéka
Motor sebesség
Csökkentési arány
Hőmérsékleti kapacitás
Indítás–leállítás gyakorisága
Maximálisan megengedett láncfeszültség
A szakértő motor kiválasztási módszerek együttesen értékelik az inerciát, a nyomatékot és a sebességet, míg a lánc kiválasztási módszerek a maximális láncfeszültséget, a sebességtényezőket és az üzemeltetési feltételeket ellenőrzik.
Túl kis teljesítményű motor nem képes teljes terhelés mellett elindulni. Feleslegesen nagy teljesítményű motor növelheti a lánc, a fogaskerekek és a hajtómű terhelését. A helyes megközelítés a teljes hajtáslánc összehangolása, nem pedig egyszerűen a motor teljesítményének növelése.
Kérjük, gyűjtse össze ezt az információt, mielőtt pallet szállítórendszer-megoldást kérne
Amikor palettaszállító szalagrendszert kérnek a Henton-tól, az alábbi információk segítenek pontosabb megoldás és árajánlat elkészítésében:
Termék neve, méretei és tömege
Paletta méretei, tömege és anyaga
Minden palettán szállított termékek száma
Célkimenet percben
Minden munkaállomás ciklusideje
Szükséges szállítószalag hossza, szélessége és munkamagassága
Maximális felhalmozható paletták száma
Megállításra, emelésre és precíziós pozicionálásra vonatkozó követelmények
Szükséges pozicionálási pontosság
Egy-, két- vagy körbevezetett visszatérő elrendezés
Működési környezet és napi működési idők
Integráció robotokkal, ellenőrző berendezésekkel vagy vezérlőrendszerekkel
Egy palettaszállító szalag látszólag csupán egy szállítóvonal, de összeköti a gyártási ciklusidőt, a rögzítőeszközöket, az automatizált berendezéseket, az operátorokat és a gyári logisztikát.
Egy gyors árajánlatnak kevés értéke van, ha az műszaki paramétereket nem határozták meg helyesen.
A Henton nem egyszerűen csak alumínium profilokat és láncokat ad össze a hossz alapján palettaszállító szalag tervezésekor. Értékeljük a termék terhelését, a gyártási ciklusidőt, a felhalmozási mennyiséget, a pozicionálási követelményeket és a működési környezetet, majd a láncot, a vázat, a palettát, a meghajtót és a vezérlőrendszert egy teljes, egységes megoldásként tervezzük.
Az ügyfeleknek nem elegendő egy olyan szállítószalag, amely csupán mozgat.
Olyan gyártósorra van szükségük, amely teljes terhelés mellett indul el, zavarmentesen halmoz fel, pontosan pozicionál, hosszú távon megbízhatóan működik és lépést tart a szükséges gyártási teljesítménnyel.
