EN
Những gì được vận chuyển có ảnh hưởng lớn đến cách hệ thống băng tải cần được xây dựng. Khi xử lý các vật nặng như quặng khoáng sản, các kỹ sư thường chọn dây đai bằng thép gia cố, bố trí các giá đỡ cách nhau không quá nửa mét và lắp đặt động cơ truyền mô-men xoắn cao để đảm bảo không bị võng hay trượt dọc đường. Ngược lại, việc vận chuyển các thiết bị điện tử nhạy cảm đòi hỏi phương pháp hoàn toàn khác biệt. Những trường hợp này cần dây đai polymer chạy mượt, tạo ra lực ma sát thấp hơn, con lăn được thiết kế để hấp thụ rung động và tốc độ được kiểm soát cẩn thận nhằm ngăn ngừa hư hại tiềm tàng. Đối với các vật phẩm dễ vỡ hoặc có xu hướng đổ nghiêng, việc thiết lập góc nghiêng phù hợp trở nên cực kỳ quan trọng cả khi lên dốc lẫn xuống dốc, đồng thời phải tích hợp các tính năng chống đổ đặc biệt tại các điểm chuyển tiếp. Theo nghiên cứu của Viện Ponemon thực hiện năm 2023, việc xác định sai thông số kỹ thuật này dẫn đến sự cố hỏng hóc hệ thống, khiến các công ty thiệt hại khoảng 740 nghìn đô la mỗi lần do mất thời gian sản xuất. Điều này làm rõ tại sao việc hiểu rõ hàng hóa được vận chuyển lại quan trọng đến vậy trong việc duy trì độ tin cậy của máy móc.
Tính chất hóa học của vật liệu đóng một vai trò lớn khi lựa chọn các bộ phận và quyết định các phương pháp xử lý bề mặt cho các ứng dụng công nghiệp. Đối với thực phẩm hút ẩm, các nhà sản xuất thường sử dụng khung bằng thép không gỉ đã được điện phân bóng để đáp ứng tiêu chuẩn FDA. Những bề mặt này cũng cần phải tương thích tốt với hệ thống vệ sinh tại chỗ (Clean-in-Place), vì chúng giúp ngăn ngừa sự tích tụ vi khuẩn trong khu vực chế biến. Các bộ phận ô tô tiếp xúc với dầu thường cần ổ bi kín để ngăn rò rỉ, cùng với dây đai polyurethane không bị phá hủy khi tiếp xúc với chất bôi trơn. Hóa chất có tính axit mạnh hoặc ăn mòn lại đặt ra những thách thức hoàn toàn khác. Trong những trường hợp đó, kỹ sư thường chỉ định các hợp kim đặc biệt như Hastelloy, có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt mà không bị ăn mòn. Khi làm việc với các chất đặc như keo dán hay hỗn hợp bê tông, con lăn gia nhiệt trở nên thiết yếu. Nhiều nhà máy cũng lắp đặt hệ thống gạt cạnh các con lăn này để duy trì dòng chảy liên tục trong dây chuyền sản xuất. Việc xử lý chính xác tất cả các chi tiết này thực sự tạo nên sự khác biệt. Những lựa chọn đúng đắn về thông số kỹ thuật sẽ giảm thiểu các vấn đề nhiễm bẩn và thậm chí có thể kéo dài tuổi thọ thiết bị lên gấp đôi trong các môi trường chế biến khắc nghiệt theo kinh nghiệm ngành, mặc dù để đạt được mức cải thiện 40% thì đòi hỏi phải lập kế hoạch và thực hiện cẩn thận.
Để các hệ thống băng tải hoạt động hiệu quả trong các phần khác nhau của dây chuyền sản xuất như lò nhiệt, hầm làm nguội, trạm dán nhãn, máy chiết rót và máy đóng gói, chúng cần được đồng bộ hóa mà không gây ra bất kỳ sự chậm trễ nào làm ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình. Lấy ví dụ các dây chuyền nướng bánh. Chúng yêu cầu các băng tải chịu nhiệt đặc biệt di chuyển với tốc độ được kiểm soát để sản phẩm đầu ra luôn đồng đều mỗi lần. Khu vực đóng gói lại hoàn toàn khác biệt. Những khu vực này cần các chuyển động nhanh nhưng chính xác để đặt đúng vị trí và đóng kín sản phẩm một cách phù hợp. Cách thức vận hành của các hệ thống này quyết định hình dáng tổng thể của toàn bộ bố trí trên mặt bằng nhà máy, dù là các đoạn cong, dốc nghiêng hay những khung hình chữ Z mà chúng ta thường thấy. Thiết bị hiện đại ngày nay được trang bị biến tần và các giá đỡ điều chỉnh được, cho phép người vận hành thay đổi linh hoạt ngay trong quá trình hoạt động. Điều này giúp duy trì dòng chuyển động mượt mà từ máy này sang máy khác và có thể tăng hiệu suất lên khoảng 30% tại các nhà máy tự động hóa hoàn toàn theo các báo cáo trong ngành.
Các hệ thống băng tải ngày nay phụ thuộc rất nhiều vào bộ điều khiển logic lập trình được, hay còn gọi tắt là PLC. Những thiết bị này cho phép người vận hành điều chỉnh tốc độ, thay đổi hướng và hiệu chỉnh các chuỗi hoạt động một cách linh hoạt — điều này tạo nên sự khác biệt lớn khi các dây chuyền sản xuất cần thích nghi nhanh chóng. Phần lớn các cơ sở hiện nay cũng sử dụng các hệ thống SCADA. Chúng cung cấp cái nhìn tổng quan về hoạt động sản xuất và thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau như máy quét quang học, cảm biến trọng lượng và cảm biến tiệm cận để theo dõi chất lượng sản phẩm và phát hiện sự cố trước khi chúng trở thành vấn đề nghiêm trọng. Đối với các công ty nghiêm túc trong việc áp dụng Công nghiệp 4.0, việc sở hữu các tiêu chuẩn truyền thông mở như OPC UA gần như là yếu tố thiết yếu nếu họ muốn các máy móc của mình có thể giao tiếp an toàn với nhau dù đến từ các nhà sản xuất khác nhau. Toàn bộ hệ thống này thực sự phát huy hiệu quả trong công tác bảo trì. Các cảm biến có thể gửi cảnh báo trước thời điểm sự cố xảy ra, giúp kỹ thuật viên biết được điều gì có thể hỏng hóc tiếp theo. Một số nhà máy đã ghi nhận mức giảm tới 20% các lần ngừng hoạt động bất ngờ nhờ hệ thống cảnh báo sớm này. Hơn nữa, mạng lưới tương tự cũng cho phép quản lý năng lượng thông minh hơn và việc nâng cấp sau này trở nên dễ dàng hơn, vì mọi thứ đều kết nối ngược lại với các công cụ chẩn đoán dựa trên nền tảng đám mây để phân tích theo thời gian thực.
Các hệ thống băng tải phải chịu được môi trường hoạt động khắc nghiệt để đảm bảo vận hành liên tục và tuân thủ quy định. Hai yếu tố quan trọng quyết định thông số kỹ thuật thiết kế của chúng:
Việc rửa vệ sinh bằng nước áp lực cao, nhiệt độ cao—phổ biến trong các cơ sở chế biến thực phẩm, đồ uống và dược phẩm—đòi hỏi các thành phần phải đạt tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Hệ thống phải bao gồm:
Trong môi trường nổ—như xử lý ngũ cốc, dây sản xuất sơn dùng dung môi, hoặc chế biến hóa chất—băng tải phải tuân thủ các chỉ thị ATEX (EU) hoặc IECEx (quốc tế). Các yêu cầu chính bao gồm:
Cách bố trí các cơ sở và những giới hạn về kết cấu của chúng thực sự ảnh hưởng đến thiết kế băng tải cũng như mức độ linh hoạt mà chúng mang lại trong vận hành. Khi diện tích sàn có sẵn không nhiều, các bố trí theo đường thẳng thường sẽ không khả thi. Thay vào đó, chúng ta cần sáng tạo hơn với những điều chỉnh về hình học như các đoạn cong bán kính nhỏ, thang nâng đứng, hoặc thậm chí là các khung hình chữ Z hay xoắn ốc để luồn lách quanh các cột, tầng kĩ thuật, hoặc các thiết bị cũ đã tồn tại. Các hệ thống băng tải mô-đun gần đây trở nên khá phổ biến, đặc biệt là những loại có con lăn thiết kế thấp, xe đẩy treo trên cao, hoặc máng trượt trọng lực. Những bố trí này giúp tận dụng hiệu quả không gian theo chiều dọc, đồng thời vẫn giữ đủ khoảng trống trên sàn để công nhân và phương tiện xử lý vật liệu di chuyển an toàn. Các góc nghiêng, điểm xoay và các đoạn nối khớp đều góp phần làm cho các hệ thống này trở nên thích ứng tốt hơn khi phải xử lý các độ cao khác nhau trong một cơ sở. Độ bền kết cấu cũng rất quan trọng. Chúng ta cần xem xét không chỉ khối lượng mà hệ thống sẽ xử lý hiện tại mà cả khả năng mở rộng trong tương lai. Khung gia cố giúp ngăn ngừa cong vênh dưới tải nặng hoặc trong các chuyển động đột ngột, và việc có các điểm lắp đặt tiêu chuẩn sẽ giúp dễ dàng sắp xếp lại các thành phần sau này nếu cần. Khoảng cách thông thủy cũng là yếu tố quan trọng khác. Hầu hết các chuyên gia khuyên nên duy trì ít nhất 18 đến 24 inch không gian trống ở mỗi bên để đội bảo trì có thể tiếp cận thiết bị mà không cần phải tắt toàn bộ hệ thống. Khi phối hợp đúng tất cả các yếu tố này, các cơ sở thường thấy hiệu quả sử dụng không gian tăng khoảng 30%, đồng thời tạo nền tảng thuận lợi cho sự phát triển trong tương lai.
Việc lựa chọn băng tải bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như trọng lượng, kích thước, độ dễ vỡ, độ ẩm, độ nhớt, hàm lượng dầu và tính ăn mòn của vật liệu được vận chuyển.
Hệ thống băng tải được tích hợp vào quy trình sản xuất bằng cách đồng bộ hóa tốc độ, bố trí và các giai đoạn từ xử lý nhiệt đến đóng gói, đảm bảo hoạt động liền mạch.
Hệ thống băng tải phải đáp ứng các tiêu chuẩn về vệ sinh, khả năng rửa sạch và khu vực nguy hiểm như IP69K, ATEX và IECEx để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và tuân thủ quy định.
