Ограниченная площадь производственных помещений и разбросанная планировка технологических процессов зачастую требуют использования поворотов под прямым углом (90°) или U-образных конфигураций (180°). Многие предприятия сталкиваются с постоянными проблемами из-за неправильного выбора поворотного оборудования: смещение поддонов, царапины на прецизионных заготовках, опрокидывание тяжёлых грузов на бок, чрезмерная площадь поворота, занимающая рабочие станции, отсутствие буферных зон для выравнивания несоответствия пропускной способности между предшествующими и последующими станциями, что приводит к частым заторам на всей производственной линии.
Являясь опытным разработчиком и производителем конвейерного оборудования, компания Vitrans Automation прошла несколько циклов усовершенствования продукции и самостоятельно разработала две серии криволинейных узлов для решения типичных проблем, возникающих при поворотах на короткие расстояния. Опираясь на многолетний опыт подбора оборудования для проектов, в данной статье подробно рассмотрены границы применения различных поворотных узлов в пяти разделах: обзор продукции, принцип работы, технические характеристики, ошибки при выборе и практические примеры, что поможет производителям с индивидуальными требованиями быстро подобрать подходящее оборудование.
1. Обзор продукта
Поворотные узлы, также известные как поворотные модули, являются важнейшими стандартными компонентами для изменения направления движения на автоматизированных линиях транспортировки поддонов. Они изменяют направление движения всей линии без ручного вмешательства, обеспечивая плавное прохождение поддонов с заготовками по поворотам без наклона или опрокидывания.
Компания «Vitrans Automation» предлагает две отдельные линейки поворотных узлов, предназначенных для различных условий эксплуатации и охватывающих большинство задач по транспортировке поддонов, существующих на рынке:
- Узел кривой круглой ленты (кривая круглой ленты 90° / 180°) Предназначен для компактных систем с небольшой нагрузкой. Агрегат, приводимый в действие антистатическими круглыми ремнями, отличается сверхкомпактной конструкцией, низким уровнем шума при работе и превосходной защитой прецизионных деталей. Идеально подходит для чистых цехов с ограниченным пространством.
- Блок кривошипно-шестерной цепи (CV/90, CV/180) Разработана для перевозок средней и большой нагрузки. Оснащена пластиковыми цепями с плоскими ламелями, обладающими повышенной грузоподъемностью. Обеспечивает накопление поддонов и позволяет транспортировать поддоны больших размеров, а также подходит для использования в цехах с незначительным загрязнением маслом. По запросу возможны индивидуальные модификации по ширине и длине.
Эти две линейки продукции имеют взаимодополняющее позиционирование. На гибридных производственных линиях часто используются комбинированные конфигурации, позволяющие одновременно обеспечить как защиту легких деталей, так и выдерживать нагрузки, связанные с тяжелыми материалами.
2. Принцип работы
Блок кривой круглой ленты
Внутри установки смонтирована петля из антистатических круглых резиновых лент, приводимая в движение трехфазным мотор-редуктором для однонаправленной работы. После размещения поддонов на поверхности ленты они под действием трения перемещаются по дугообразной трассе. Дугообразная трасса ограничивает траекторию движения поддонов; поддоны сохраняют постоянную ориентацию при смене направления конвейерной линии.
Гибкая лента обеспечивает встроенную амортизацию, эффективно предотвращая удары и появление царапин на хрупких изделиях, таких как печатные платы и пластиковые детали.
Узел кривой цепи с ламелями CV
В качестве несущего элемента используются пластиковые цепи с плоскими ламелями. Двигатель приводит в движение цепи, циркулирующие по изогнутым направляющим, а широкие жесткие ламели поддерживают поддоны, обеспечивая поворот на 90° под прямым углом или на 180° по U-образной траектории.
При использовании стандартных поддонов WA2 предусмотрена возможность накопления поддонов внутри поворота, что позволяет снизить загруженность линии, вызванную неравномерным тактовым временем соседних технологических операций. На агрегате предусмотрены отверстия для смазки, что повышает его долговечность в условиях воздействия смазочно-охлаждающей жидкости или машинного масла. Удлинённые прямые входные и выходные участки можно настроить для работы с удлинёнными поддонами.
3. Сравнение параметров двух кривых
Таблица
| Сравниваемый элемент | Круговая кривая ремня | Кривая цепи ламелей CV (CV/90, CV/180) |
|---|---|---|
| Грузоподъёмность | Макс. 20 кг, для легких мелких деталей | CV/90 — до 90 кг; CV/180 — до 60 кг, подходит для легких и тяжелых материалов |
| Накопление поддонов | Не поддерживается; поддоны проходят по одному | Предусмотрен резерв для поддонов WA2 с целью компенсации разницы в тактовом времени |
| Площадь занимаемой территории | Компактная рама, экономия места на станции | Большие габаритные размеры; требуется достаточное пространство для установки |
| Подходящие условия | Чистая комната с высоким уровнем чистоты, работа без использования масла | Обрабатывающие цеха с небольшим расходом смазочно-охлаждающей жидкости |
| Рабочий шум | Гибкий ременной привод, сверхнизкий уровень шума | Трансмиссия с цепным зацеплением, относительно более высокий уровень шума |
| Ежедневное техническое обслуживание | Простая замена ремня, минимальное регулярное техническое обслуживание | Требуется периодическая смазка цепи; приспособления для автоматической смазки поставляются в качестве дополнительного оборудования |
| Подходящие размеры поддонов | Небольшие поддоны: 160–400 мм | Полный диапазон: 160–1200 мм; поддерживается индивидуальное увеличение ширины и длины |
| Защита материалов | Мягкий контакт, сводит к минимуму появление царапин на заготовке | Жесткие ламели с высокой износостойкостью; не рекомендуются для сверхтонких прецизионных деталей |
4. Рекомендации по выбору оборудования
Вместо того чтобы механически запоминать параметры, следует проводить всесторонний анализ с учетом нагрузки на производстве, площади помещения, требований к чистоте и производственного такта. Ниже приведены практические принципы выбора и типичные ошибки.
Основные критерии отбора
① Вес груза
Выбирайте кривые с круглым ремнем для общего веса поддона не более 20 кг, например, для аккумуляторных элементов и миниатюрных электронных компонентов. Выбирайте кривые с пластинчатой цепью, если вес одного поддона превышает 20 кг (автозапчасти, тяжелые аккумуляторные модули, металлические корпуса). Для поворотов под прямым углом с высокой нагрузкой выбирайте модель CV/90.
② Потребность в накоплении поддонов
Если значительные колебания такта между предшествующими и последующими станциями часто приводят к заторам материала и возникает необходимость в формировании очереди поддонов, следует выбрать кривые цепи с ламелями типа CV. Если производственный такт стабилен, потребность в накоплении отсутствует, а станции имеют узкую проходную ширину, предпочтительным решением являются кривые с круглым ремнем.
③ Условия проведения семинара
Изогнутые участки с круглыми ремнями рекомендуются для цехов по сборке аккумуляторов класса 3C и литиевых аккумуляторов, где действуют строгие требования к антистатике и чистоте. Изогнутые участки с маслостойкими цепями CV с ламелями лучше подходят для цехов штамповки и механической обработки, где используется смазочно-охлаждающая жидкость.
④ Имеющиеся производственные площади
Круговые ременные повороты с компактной конструкцией подходят для перегруженных станций и узких конвейерных каналов. Повороты на пластинчатой цепи обеспечивают более высокую устойчивость и предназначены для просторных цехов и производственных линий с длинными контурами.
⑤ Уровень точности заготовок
Для печатных плат, дисплейных панелей и прецизионных пластиковых деталей, подверженных появлению царапин, следует использовать изгибы с круглыми ремнями, обеспечивающие мягкий контакт. Изгибы с ламельной цепью CV идеально подходят для износостойких заготовок, в том числе корпусов двигателей и металлических кожухов.
Напоминания о типичных ошибках при отборе кандидатов
- Поддерживаются как кривые круглых ремней, так и кривые цепей с ламелями CV только односторонняя транспортировка. Не подходит для линий, на которых требуется двунаправленная транспортировка поддонов.
- Следует избегать длительной перегрузки на изгибах круглого ремня; перегрузка приводит к проскальзыванию и деформации ремня. Среда, загрязненная маслом, значительно сокращает срок службы ремня.
- Накопление поддонов внутри кривых CV применимо только к поддонам типа WA2; поддоны типа WE могут застрять, если останутся в пределах участка кривой.
- Цепи с ламелями типа CV не рекомендуется использовать в лабораториях с высокими требованиями к чистоте; в зазорах между звеньями цепи легко скапливается пыль, что увеличивает трудозатраты на уборку.
- Следует различать устройства для изменения кривизны трассы и устройства для подъема и поворота: устройства для изменения кривизны трассы изменяют общий маршрут линии, сохраняя ориентацию поддона неизменной; устройства для подъема и поворота поворачивают поддоны на месте для регулировки угла наклона заготовки. Эти два типа устройств не могут заменять друг друга.
5. Примеры практического применения
Пример 1: Компактная линия сборки литиевых аккумуляторов 3C — поворот круглого ремня на 90°
Производитель бытовой электроники осуществляет сборку на производственных ячейках в чистом цехе класса 10 000 с компактной планировкой рабочих мест. Размер поддона: 240 мм; общий вес ячейки вместе с поддоном: 12 кг. Из-за ограниченности пространства невозможно реализовать линию с прямым конвейером, что требует поворота на 90° на рабочих станциях.
Благодаря применению устройства с поворотным участком ленты под углом 90° компактная рама не занимает рабочее пространство оператора. Малошумная ленточная передача предотвращает появление царапин на корпусах ячеек, а регулировка нескольких скоростей позволяет адаптироваться к такту сборки. Конструкция, не требующая технического обслуживания, снижает ежедневную нагрузку на персонал цеха. Вся конвейерная линия стабильно работает уже два года без сбоев.
Пример 2: Контурная линия для компонентов автомобильных двигателей — кривая с пластинчатой цепью CV/180
Завод по производству автозапчастей строит U-образную конвейерную линию для обработки корпусов двигателей. Максимальный размер паллеты составляет 800 мм; вес заготовки на одной паллете — до 35 кг. Существует несоответствие пропускной способности между процессами штамповки и механической обработки, что требует промежуточного накопления паллет; на производственной площадке образуются небольшие объемы смазочно-охлаждающей жидкости.
В поворотах цепи с ламелями CV/180 используются кривые участки, обеспечивающие необходимую грузоподъемность. Поддоны WA2 могут накапливаться внутри кривых участков для выравнивания колебаний тактовой частоты. Маслостойкие цепи гарантируют длительный срок службы, а удлинённые входные и выходные участки позволяют работать с поддонами больших размеров, полностью устраняя традиционные проблемы застревания тяжёлых заготовок при U-образном повороте.
Пример 3: Смешанная сборочная линия для мелкой бытовой техники — комбинация кривой с круглым ремнем и кривой CV
Производитель бытовой техники эксплуатирует гибридную производственную линию. На переднем участке транспортируются хрупкие пластиковые детали, требующие высокой степени чистоты; на заднем участке перемещаются металлические корпуса в зоне, загрязнённой маслом.
В конструкции используются круговые ленточные изгибы под углом 90° для узких углов чистых помещений и цепные изгибы CV/90 для участков с интенсивной циркуляцией. Оба агрегата позволяют плавно соединять стандартные прямые конвейеры. Такая комбинация обеспечивает защиту прецизионных мелких деталей от царапин при транспортировке тяжелых металлических заготовок. Одна линия адаптируется к двум различным сценариям работы и снижает общие затраты на закупку оборудования.
О компании «Vitrans Automation»
Являясь профессиональным производителем систем транспортировки поддонов, компания Vitrans предлагает разнообразные конвейерные решения для различных сценариев применения. Благодаря надежной работе оборудования, строгому контролю качества, широким возможностям индивидуальной настройки и комплексному послепродажному обслуживанию мы поставляем стабильные и эффективные системы транспортировки поддонов. Клиенты могут выбрать оптимальное решение с учетом планов по повышению эффективности производства и требований к планировке производственных помещений.
