Pagdidisenyo ng Isang Pallet Conveyor Assembly Line: 10 Mga Parameter na Dapat Unang Tukuyin

Pagdidisenyo ng Isang Pallet Conveyor Assembly Line: 10 Mga Parameter na Dapat Unang Tukuyin

Henton Aluminum | Inhinyeriyang Pallet Conveyor at Pagpili

Maraming mga customer ang humihingi ng isang quote para sa pallet conveyor sa pamamagitan ng pag-uumpisa sa isang tanong:

“Magkano ang 10-metrong conveyor?”

Gayunman, ang haba lamang ng conveyor ang hindi nagtatakda sa tamang solusyon.

Ang dalawang linya ng conveyor ay parehong 10 metro ang haba, ngunit ang isa ay nagdadala ng magaan na bahagi ng elektroniko samantalang ang isa naman ay naglilipat ng mga module ng baterya na may timbang na higit sa 100 kg. Ang isa ay nagpapagalaw lamang ng mga produkto nang patuloy, habang ang isa naman ay kailangang tumigil, itaas, lokalin, suriin, at ibalik ang mga pallet nang awtomatiko.

Iba-ibang kondisyon sa operasyon ang nangangailangan ng iba’t ibang chain, aluminum profile, pallet, drive system, at control.

Ang isang matatag na assembly line ng pallet conveyor ay nagsisimula sa sumusunod na sampung parameter.

01 Ano ang kabuuang timbang ng produkto at pallet?

Ang pagkalkula ng load ay hindi maaaring batay lamang sa timbang ng produkto.

Ang aktwal na gumagalaw na load ay kasama ang:

Ang produkto + kagamitan + pallet plate + accessories ng pallet

Halimbawa, kung ang produkto ay may bigat na 20 kg, ang kagamitan ay may bigat na 8 kg at ang aluminum pallet ay may bigat na 7 kg, ang aktwal na karga sa bawat pallet ay 35 kg, hindi 20 kg.

Ang pagsusuri sa engineering ay dapat ding kumpirmahin:

• Kung ang sentro ng grabidad ay nakasentro
• Mga dimensyon ng pallet
• Kung ang karga ay eksentrikong
• Kung saan nakikipag-ugnay ang pallet sa mga conveyor chain
• Gaano karaming mga pallet ang tumatakbo sa linya nang sabay-sabay
• Kung gaano karaming mga pallet ang maaaring magtipon sa ilalim ng mga kondisyon ng buong pag-load

Ang pagpili ng kadena ay dapat na suriin hindi lamang ang kabuuang karga ng conveyor, kundi pati na rin ang karga sa bawat roller, bawat kadena at ang posibleng pagkakaiba ng karga sa pagitan ng kaliwang at kanang mga kadena.

Ang mga pamamaraan ng pagpili ng kadena ng libreng daloy ay nangangailangan din ng mga inhinyero na isaalang-alang ang masa ng palet, sukat, dami, bilis ng conveyor, haba ng conveyor at haba ng pag-accumulate nang magkasama, sa halip na gamitin ang timbang ng produkto lamang.

Para kay Henton, ang unang hakbang ay hindi ang pagpili ng motor. Ito ay ang pagtukoy sa pinakamabigat na kondisyon ng operasyon sa buong linya.

ilang produkto ang kailangang ilipat bawat minuto?

ang 'mas mabilis ang conveyor, mas mahusay' ay isa sa mga pinakakaraniwang maling pag-unawa sa disenyo ng pallet conveyor.

Ang tunay na kinakailangan ay hindi ang pinakamataas na bilis ng chain, kundi ang bilang ng mga natapos na produkto na maibibigay nang maaasahan ng linya bawat minuto.

Kung ang target ng produksyon ay 6 na produkto bawat minuto at ang bawat pallet ay nagdadala ng 1 na produkto, ang average na oras ng pallet pitch ay:

60 ÷ 6 = 10 segundo bawat pallet

Kung ang bawat pallet ay nagdadala ng 2 na produkto, ang payagan na oras ng pallet pitch ay naging:

60 × 2 ÷ 6 = 20 segundo bawat pallet

Bago matukoy ang bilis ng conveyor, ang sumusunod ay kailangang ikumpirma:

• Target na output bawat minuto
• Bilang ng mga produkto sa bawat pallet
• Distansya sa pagitan ng mga workstation
• Oras na kailangan para sa pagsisimula, pagpapahinto, at pagpo-posisyon ng pallet
• Kung ang paglo-load at pag-unload ay ginagawa manu-manong
• Kung ang inspeksyon, pagpapakalabit ng turnilyo, dispensing, pag-welding, o iba pang prosesong nangangailangan ng pananatili ay kasali

Ang bilis ng conveyor ay isang output ng proseso ng disenyo, hindi ang starting point.

Ang mas mabilis na chain ay hindi tumataas ang produksyon kapag nananatiling nakablock ang mga workstation. Maaari lamang itong tumataas ang impact, ingay, at wear.

03 Ano ang cycle time ng bawat workstation?

Ang output kada minuto ang nagtatakda ng target sa produksyon. Ang cycle time ng workstation ang nagdedetermina kung ang linya ay talagang kayang abutin ito.

Kung isang produkto ang dapat tapusin sa bawat 10 segundo, walang workstation ang dapat kailanganin nang higit sa 10 segundo nang paulit-ulit nang walang karagdagang kapasidad.

Ang isang tunay na linya ay maaaring mukhang ganito:

• Naglo-load: 5 segundo
• Nagsa-scan: 3 segundo
• Nagsiscrew: 18 segundo
• Nagsi-inspect: 8 segundo

Sa kasong ito, ang istasyon ng screwdriving na tumatagal ng 18 segundo—hindi ang bilis ng conveyor—ang tunay na bottleneck sa produksyon.

Mga posibleng solusyon ay kinabibilangan ng:

• Pagdaragdag ng parallel workstation
• Pagdadala ng maraming produkto sa isang pallet
• Paghihiwalay ng isang proseso sa maraming hakbang
• Pagdaragdag ng kapasidad na pampadagdag
• Paggamit ng awtomatikong kagamitan
• Muling pag-aayos ng layout ng workstation

Ang conveyor ng pallet ay hindi lamang isang kagamitan na nagpapagalaw ng mga produkto pasulong. Dapat nitong ayusin ang mga proseso na may magkakaibang cycle time upang makabuo ng balanseng daloy ng produksyon.

Kung walang pagbabalanse ng cycle time, ang pagtaas ng sukat ng chain, lakas ng motor o sukat ng frame ay hindi lalutas sa problema sa kapasidad.

04 Ilan ang bilang ng mga pallet na dapat mag-akumula nang sabay-sabay?

Isa sa pangunahing benepisyo ng libreng daloy na pallet conveyor ay ang kakayahang patuloy na gumalaw ng chain habang humihinto at nagkakapila ang mga pallet sa isang stopper.

Gayunman, ang kapasidad ng akumulasyon ay hindi walang hanggan.

Mas maraming pallet at mas mahabang mga lugar ng akumulasyon ang nagdudulot ng mas mataas na friction, dagdag na load sa drive, at pagsusuot sa mga roller.

Ang kinakailangang kapasidad ng akumulasyon ay karaniwang kinukwenta mula sa posibleng downtime ng downstream process.

Halimbawa:

• Siklo ng produksyon: 20 segundo bawat pallet
• Karaniwang oras ng pagbawi sa downstream pagkatapos ng kahinaan: 3 minuto
• Patuloy na nagpapadala ang proseso sa upstream sa loob ng 3 minutong iyon

Ang pinakamababang teoretikal na buffer ay:

180 ÷ 20 = 9 na pallet

Ang panghuling disenyo ay dapat isaalang-alang din ang spacing ng pallet, ang logic ng pag-release matapos muling magsimula ang produksyon, at isang sapat na reserve.

Kailangan pa ng engineering review na ikumpirma:

• Kung ang buong linya o lamang ang ilang napiling zona ang nag-a-accumulate ng mga pallet
• Kung ang mga produkto ay maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa habang naka-accumulate
• Ilang pallet ang kayang i-hold ng isang stopper
• Kung ang mga lugar ng pag-akumulasiyon ay nangangailangan ng panghahati-hating pagpapahinto
• Kung ang drive ay kayang harapin ang isang linya na lubos na napupuno

Maraming conveyor ang gumagana nang normal kapag walang laman, ngunit sobrang karga, kumikilos nang pabalik-balik, o tumitigil kapag lahat ng pallet ay nakapila. Sa karamihan ng mga kaso, ang kabuuang timbang ng nakapilang karga ay hindi lubos na isinama sa disenyo.

05 Ano ang haba at taas ng paggana ng conveyor?

Ang mas mahabang conveyor ay hindi lamang isang usapan ng pagdaragdag ng ilang metro ng aluminum profile.

Habang dumadami ang haba, tumataas din ang timbang ng chain, ang friction ng gabay, ang bilang ng pallet, at ang tension mula sa akumulasyon. Kapag lumampas sa isang tiyak na haba, maaaring kailanganin ng disenyo:

• Maramihang seksyon ng drive
• Karagdagang suporta sa gitna
• Mas malalaking frame profiles
• Bagong istruktura para sa pagtatakda ng tension ng chain
• Pangkontrol na naka-zona
• Paggamit para sa Pagsasawi

Ang mga paraan sa pagpili ng chain ay isinasaalang-alang ang haba ng conveyor, bilis, coefficient ng friction, pinakamataas na mabibigyan ng karga, at kapaligiran ng operasyon bilang pangunahing input para sa mga kalkulasyon ng tension ng chain. Kasama rin ang inertia kapag biglang sinisimulan ang conveyor o biglang inuusod ang karga.

Ang working height ay kailangan ding disenyo, hindi puro pagpipilian nang walang basehan.

Ang mga manual assembly lines ay dapat isaalang-alang ang taas ng operator, ang trabaho habang nakaupo o nakatayo, ang posisyon ng gamit, at ang ibabaw ng produkto kung saan gagawin ang trabaho. Ang automated lines naman ay dapat tugma sa mga robot, sistema ng inspeksyon, mga makina sa pagdistribusya, at kagamitan sa paglo-load.

Para sa double-level return conveyor, kailangan din i-check ang sumusunod:

• Taas ng upper working height
• Clearance ng lower return
• Taas ng lift-and-transfer mechanism
• Espasyo para sa mga motor at sprocket
• Saklaw ng adjustment ng leveling foot

Ang taas ng pagtatrabaho ay tila isang simpleng sukat, ngunit direktang nakakaapekto ito sa ergonomics at pagsasama ng kagamitan.

06 Kailangan ba ang pag-aangat at paglalagay ng posisyon?

Ang isang stop ay maaaring huminto sa isang pallet, ngunit ang huminto ay hindi katulad ng tumpak na pag-ipon.

Ang manu-manong pagpupulong, visual inspection at basic scanning ay maaaring nangangailangan lamang ng pagtigil ng pallet sa loob ng isang pangkalahatang lugar. Ang isang stopper ay maaaring sapat para sa mga operasyon na ito.

Ang mga yunit ng pag-angat at pag-locate ay karaniwang kinakailangan para sa:

• Pag-aayos ng robot
• Mga makina ng pag-screwdriver
• Paglalaan o panitik
• Pag-aayos ng press
• Pagsubok ng laser
• Pangkalahatang pag-iimahen
• Pagtatanim ng presisyong
• Pagweld
• Automatikong pagsisiya at papaalis

Ang isang yunit na nag-aangat at naghahanap ay itinataas ang pallet mula sa mga rol ng conveyor at tinutukoy ang posisyon nito gamit ang mga pin, bushing, o mga ibabaw na may katiyakan.

Ito ay nagbibigay ng dalawang mahalagang benepisyo:

Una, ang mga pwersa sa proseso at pagpindot ay hindi direktang ipinapasa sa chain at mga rol ng conveyor.

Pangalawa, ang posisyon ng pallet ay tinutukoy ng yunit na naglalagay nito, hindi ng posisyon kung saan tumigil ang chain.

Kaya't hindi sapat na sabihin na kailangan ang isang stopper. Dapat din tukuyin ang mga prosesong gagawin matapos tumigil.

07 Anong katiyakan sa pagpaposisyon ang kailangan?

Hindi sapat na sabihin na kailangan ang pagpaposisyon. Dapat tukuyin ang kinakailangang pag-uulit.

Ang iba't ibang proseso ay may napakaiiba ring mga pangangailangan sa katiyakan:

• Ang manu-manong pag-aassemble ay nangangailangan lamang ng isang stable na tumigil na pallet
• Ang pangunahing pagsusuri ng sensor ay nangangailangan ng karamihan sa pare-parehong posisyon
• Ang pagkuha ng robot ay nangangailangan ng matatag na paulit-ulit na pagganap
• Ang paningin, pagpapakalat, pagpapakalit, at presisyong pagpindot ay nangangailangan ng mas mataas na katiyakan

Sa mga itinatag na sistema ng conveyor ng pallet, ang mga nakalaan na yunit ng posisyon ay maaaring makamit ang paulit-ulit na pagganap sa humigit-kumulang na saklaw na ±0.1 mm hanggang ±0.3 mm. Ang aktwal na pagganap ay nakasalalay sa istruktura ng pallet, mga pin ng lokasyon at bushings, karga, katiyakan ng instalasyon, at disenyo ng mekanismo.

Isang punto ang dapat bigyang-diin:

Ang katiyakan ng posisyon ay hindi maisasagawa nang simpleng pagsulat ng isang numero sa isang teknikal na tukoy.

Nakasalalay din ito sa:

• Kakatirikan ng pallet
• Pagkakasya sa pagitan ng mga pin ng lokasyon at bushings
• Kung paano nakalocated ang produkto sa fixture
• Pagkakasunod-sunod ng mekanismo ng pagtaas
• Kakapalan ng Frame
• Kung ang karga ay eksentrikong
• Pangunahing istraktura ng makina at pag-install nito
• Pangangalaga matapos ang mahabang panahon ng paggamit

Mas mataas ang kinakailangang kahusayan, mas kaunti ang posibilidad na sapat lamang ang simpleng stopper.

08 Isang antas, dalawang antas o loop na pagbalik?

Dapat piliin ang istraktura ng conveyor ayon sa magagamit na espasyo sa sahig, mga kinakailangan sa pagbalik ng pallet, at daloy ng proseso.

Isang-antay na tuwid na conveyor

Ito ang pinakasimpleng istraktura, na may mas mababang gastos at mas madaling pangangalaga. Angkop ito kapag ang mga operator ang nag-aalis ng mga pallet sa dulo ng linya o kapag hindi kinakailangan ang awtomatikong pagbalik ng mga pallet.

Ang pangunahing limitasyon nito ay ang mga walang laman na pallet ay kailangang ibalik nang manu-mano.

Dalawang-antay na awtomatikong pagbalik

Ang itaas na antas ay ginagamit para sa pag-aayos at paglilipat ng mga pallet na may kargada, samantalang ang mababang antas ay nagbabalik ng mga walang laman na pallet.

Ang disenyo na ito ay nakakatipid ng espasyo sa sahig at nagbibigay ng awtomatikong sirkulasyon ng mga pallet, kaya ito ay angkop para sa mga tuwid na linya ng pag-aayos.

Gayunpaman, ang dagdag na mga mekanismo para sa pagtaas, paglipat, at kontrol ay nagpapataas din ng mga kinakailangan para sa proteksyon at interlocking ng mga error.

Pahalang na loop na conveyor

Ang mga pallet ay pabalik-balik na sumisikat sa paligid ng isang pahalang na loop. Ang kaayusan na ito ay angkop kapag ang mga workstation ay nakapalibot sa conveyor at kapag maaaring idagdag ang mga sangay, mga istasyon ng inspeksyon, o mga lugar para sa pag-uulit ng trabaho.

Ang layout na may loop ay flexible, ngunit karaniwang kumukuha ng mas maraming espasyo sa sahig at nangangailangan ng higit pang mga mekanismo para sa pagliko at paglipat.

Walang universal na pinakamahusay na layout. Ang tamang layout ay ang umaangkop sa proseso at sa magagamit na espasyo sa pabrika.

09 Kailangan ba ang ESD, proteksyon laban sa alikabok, o resistensya sa mataas na temperatura?

Ang mga conveyor ng pallet ay hindi ginagamit lamang sa karaniwang mga workshop.

Ang pag-aayos ng electronics, paggawa ng battery, mga instrumentong presisyon, malinis na lugar, proseso ng mataas na temperatura, at pagmamasak ng metal ay nagdudulot ng iba't ibang mga kinakailangan sa mga materyales at istruktura.

Mga kapaligiran na sensitibo sa ESD

Ang pagsasal substitute ng isang bahagi gamit ang isang "anti-static chain" ay hindi isang kumpletong solusyon para sa ESD.

Isang kumpletong disenyo ng ESD ay maaaring nangangailangan din ng:

• Mga conductive o static-dissipative na pallet
• Ang angkop na mga materyales para sa chain at guide
• Isang conductive na daanan sa pagitan ng pallet at conveyor
• Pag-ground ng aluminum frame
• Mga bonding strap
• Proteksyon sa mga komponenteng elektrikal
• Pinal na pagsusuri sa resistensya

Ang ESD ay kailangang ituring bilang isang pangangailangan sa antas ng sistema, hindi bilang katangian ng isang hiwalay na komponente.

Mga kapaligiran na may alikabok at metal na mga chip

Ang disenyo ay kailangang isaalang-alang ang mga takip ng chain-channel, pag-alis ng chip, paglilinis ng gabay, at daanan para sa pagpapanatili.

Ang pagpapahintulot sa mga chip ng aluminum, steel, o alikabok na pumasok nang paulit-ulit sa lugar ng chain at sprocket ay nagpapabilis ng pagkasira at maaaring magdulot ng pagkakabitin.

Mga kapaligiran na may mataas na temperatura

Ang mga sumusunod ay kailangang suriin muli:

• Mga materyales ng chain at roller
• Mga limitasyon sa temperatura ng mga wear strip
• Paraan ng Paglubog
• Lokasyon ng motor at gearbox
• Rating ng temperatura ng mga sensor, tubo, at kable
• Pagpapalawak ng init ng frame at mga pallet

Ang isang karaniwang konpigurasyon ng workshop ay hindi maaaring ilapat nang direkta sa bawat kapaligiran ng operasyon.

10 Paano kinakalkula ang kapangyarihan ng motor at mga kadahilanan ng kaligtasan?

Ang pagpili ng motor ay hindi maaaring bawasan sa isang patakaran tulad ng "isang tiyak na bilang ng watts bawat metro."

Ang kinakailangang puwersa ng conveyor ay dapat kasama ang kahit apat na bahagi:

Kabuuang resistensya = resistensya sa panunod + inertya sa pagsisimula + resistensya sa pagtaas + dagdag na resistensya

Para sa paunang pagtataya ng isang horizontal na conveyor:

Resistensya sa panunod F₁ = μ × M × g

Kung saan:

• ang μ ay ang katumbas na koepisyente ng panunod ng chain, mga roller, at sistema ng gabay
• Ang M ay ang kabuuang gumagalaw na masa
• ang g ay ang akselerasyon dahil sa gravitasyon

Ang pagsisimula ay nagdudulot din ng inertia:

Ang puwersa ng inertia na F₂ = M × a

kung saan ang a ay ang akselerasyon ng conveyor.

Ang paggalaw na may kalamnan o pagbabago ng taas ay nangangailangan ng karagdagang bahagi ng gravitasyon. Ang nakapilang mga pallet, tension ng chain, mga mekanismong paikot, mga bearing, at iba pang accessory ay kailangan ding isama bilang karagdagang resistensya.

Kapag na-establish na ang kabuuang puwersa ng drive na F, maaaring kalkulahin ang pansimulang kapasidad ng enerhiya bilang:

Nakalkulang kapasidad ng enerhiya na P = F × v ÷ (1000 × η)

Kung saan:

• Ang P ay nasa kW
• Ang F ay ang kabuuang puwersa ng drive sa N
• ang v ay ang bilis ng chain sa metro kada segundo
• ang η ay ang kabuuang kahusayan ng motor, gearbox, sprocket, at transmission system

Hindi dapat piliin ang motor nang eksaktong katumbas ng kinukwentang halaga.

Kailangang ilagay ang isang service factor:

Piniling kapangyarihan ng motor ≥ kinukuentang kapangyarihan × service factor

Ang service factor ay hindi isang tiyak na numero. Ito ay nakasalalay sa:

• Dalas ng pagpapasimula at pagpapahinto
• Panahon ng tuloy-tuloy na pag-operate
• Pag-akumula sa buong linya
• Operasyon pasulong at paatras
• Mga biglang pagkarga
• Kinakailangang oras para sa pagpabilis
• Temperatura ng kapaligiran
• Pagbabago ng aktwal na load

Ang isang paunang reserba na humigit-kumulang 1.3 hanggang 1.5 ay maaaring maging angkop para sa matatag, patuloy na paghahatid. Ang madalas na pagsisimula, mabibigat na akumulasyon o naglilipat-lipat na mga pag-load ay maaaring mangailangan ng humigit-kumulang 1.5 hanggang 2.0. Ang mga application ng mabibigat na tungkulin, epekto o pag-reverse ay nangangailangan ng hiwalay na pagsuri sa halip na isang nakapirming kadahilanan.

Ang pagpili ng motor ay dapat ding suriin:

• Ang output torque ng gearbox
• Starting torque
• Ang torque ng sprocket-shaft
• Bilis ng motor
• Pagbawas ratio
• Kapasidad ng Init
• Kadalasan ng pagsisimula-hinto
• Ang maximum na pinapayagan na tensyon ng kadena

Ang mga propesyonal na pamamaraan ng pagpili ng motor ay nagsusuri ng inertia, torque at bilis nang sama-sama, samantalang ang mga pamamaraan ng pagpili ng kadena ay nagpapatunay ng maximum na tensyon ng kadena, mga kadahilanan ng bilis at mga kondisyon sa operasyon.

Ang isang motor na hindi sapat ang laki ay maaaring hindi magsimula sa ilalim ng buong singil. Ang isang napiling motor na hindi kinakailangan ay maaaring madagdagan ang epekto sa kadena, sprockets at gearbox. Ang tamang diskarte ay ang pagsasama sa buong sistema ng pagmamaneho, hindi lamang pagpapataas ng lakas ng motor.

Ihanda ang impormasyong ito bago humiling ng isang solusyon sa pallet conveyor

Kapag humihingi ng isang linya ng assembly ng pallet conveyor mula sa Henton, ang sumusunod na impormasyon ay tumutulong sa amin na maghanda ng isang mas tumpak na solusyon at quote:

• Pangalan ng produkto, sukat at timbang
• Mga sukat, timbang at materyal ng pallet
• Bilang ng mga produkto na dinala sa bawat pallet
• Target na output bawat minuto
• Ang panahon ng siklo ng bawat istasyon ng trabaho
• Kinakailangan na haba, lapad at taas ng pag-andar ng conveyor
• Higit sa isang bilang ng mga nakatuon na pallet
• Mga kinakailangan para sa pagpigil, pag-angat at tumpak na pag-posisyon
• Kinakailangan na katumpakan sa pag-posisyon
• Single-level, double-level o loop pagbabalik layout
• Lingkungan ng operasyon at araw-araw na oras ng operasyon
• Integrasyon sa mga robot, kagamitan sa inspeksyon o mga sistema ng kontrol

Ang isang pallet conveyor ay maaaring lumitaw na isang linya lamang ng transportasyon, ngunit ito ay nag-uugnay ng oras ng siklo ng produksyon, mga kasangkapan, kagamitan sa automation, mga operator at logistik ng pabrika.

Ang isang mabilis na quote ay may kaunting halaga kung ang mga parameter ng engineering ay hindi tama.

Hindi dinisenyo ni Henton ang isang pallet conveyor sa pamamagitan lamang ng pagdaragdag ng mga profile at mga kadena na aluminyo ayon sa haba. Sinusuri namin ang pag-load ng produkto, oras ng siklo ng produksyon, dami ng pag-accumulate, mga kinakailangan sa pag-ipokisyon at kapaligiran ng operasyon, at pagkatapos ay dinisenyo ang kadena, frame, pallet, drive at control system bilang isang kumpletong solusyon.

Hindi kailangan ng mga customer ang isang conveyor na gumagalaw lamang.

Kailangan nila ng isang linya ng produksyon na nagsisimula sa buong load, nagkukumpuni nang hindi nag-jam, tumpak na naka-position, umaandar nang maaasahan sa paglipas ng panahon at nakikipag-ugnay sa kinakailangang output ng produksyon.