Produkt, który na prostym odcinku przenośnika jedzie idealnie środkiem, na łuku zaczyna zachowywać się inaczej. Pojawia się tendencja do przesuwania na zewnątrz lub do wewnątrz toru, obracania wokół własnej osi, kontaktu z prowadnicą i zmiany odstępu względem kolejnego produktu. Im większa prędkość oraz bardziej nieregularny środek ciężkości, tym szybciej drobny błąd konstrukcyjny zmienia się w zator.
Dlatego stabilnego przejazdu przez łuk nie ocenia się wyłącznie na podstawie szerokości transportera. Trzeba jednocześnie sprawdzić geometrię produktu, położenie środka ciężkości, promień łuku, prędkość transportu, rodzaj powierzchni transportowej oraz sposób prowadzenia bocznego. Dopiero zestawienie tych parametrów pokazuje, czy karton, pojemnik, tacka albo detal rzeczywiście przejedzie zakręt bez utraty orientacji.
Geometria produktu i promień łuku trzeba analizować razem
Pierwszym parametrem, który powinien trafić do projektu, nie jest szerokość przenośnika, lecz rzeczywisty obrys transportowanego produktu. Trzeba znać co najmniej jego długość, szerokość, wysokość, masę oraz położenie środka ciężkości. Dla opakowań nieregularnych dochodzi jeszcze kształt podstawy i podatność materiału na odkształcenie.
Na łuku prostokątne opakowanie nie zajmuje takiej samej przestrzeni jak na odcinku prostym. Jego narożniki podczas zmiany kierunku zataczają większy obszar. Jeżeli projektant dobierze szerokość toru niemal na styk, produkt może przejeżdżać poprawnie podczas testu przy małej prędkości, a przy pracy nominalnej zacząć ocierać o prowadnice.
Największej uwagi wymagają:
-
długie produkty o niewielkiej szerokości, które łatwiej ustawiają się skośnie;
-
wysokie opakowania z wysoko położonym środkiem ciężkości;
-
lekkie kartony o śliskim spodzie;
-
pojemniki z nierówną lub wklęsłą podstawą;
-
produkty, których masa zmienia się pomiędzy partiami;
-
opakowania transportowane z małym odstępem jedno za drugim.
Promienia łuku nie powinno się więc dobierać wyłącznie według ilości dostępnego miejsca w hali. Mniejszy promień oszczędza powierzchnię, ale zwiększa różnicę drogi pokonywanej przez wewnętrzną i zewnętrzną część produktu oraz wymaga bardziej zdecydowanego prowadzenia.
Dobrym punktem kontrolnym jest sprawdzenie produktu w najgorszej konfiguracji, a nie produktu wzorcowego. Jeżeli na jednej linii jeżdżą kartony długości od 300 do 600 mm, testowanie wyłącznie wariantu 300 mm nie daje odpowiedzi na pytanie, czy transporter jest właściwie dobrany.
Trzeba również uwzględnić realną klasę urządzenia. Przykładowo przemysłowe przenośniki taśmowe do łuków występują w bardzo różnych zakresach: konstrukcje przeznaczone do lekkich produktów osiągają około 30 m/min i obciążenia rzędu 30 kg, podczas gdy większe rozwiązania dochodzą do około 60 m/min i 50 kg łącznego obciążenia sekcji. Sam fakt, że urządzenie mieści się w katalogowym limicie masy, nie oznacza jednak, że każdy produkt zachowa na nim stabilność. Znaczenie ma również jego długość, tarcie podstawy i rozkład masy.
Prędkość, tarcie i prowadnice decydują o tym, czy produkt zachowa orientację
Na źle dobranym łuku częstą reakcją jest dodanie mocniejszej prowadnicy bocznej. To pomaga tylko do pewnego momentu. Prowadnica powinna korygować tor produktu, a nie przez cały przejazd przejmować duże obciążenie boczne.
Jeżeli karton przez całą długość łuku jedzie mocno dociśnięty do listwy, trzeba szukać przyczyny wcześniej: w promieniu, prędkości, geometrii toru albo sposobie napędu. Stałe tarcie o prowadnicę oznacza większe opory ruchu, ścieranie opakowań, zabrudzenia i rosnące obciążenie napędu.
W praktyce najpierw kontroluje się trzy rzeczy.
Po pierwsze – prędkość.
Zwiększenie wydajności linii z 20 do 40 m/min nie oznacza jedynie dwukrotnie szybszego przejazdu. Zmienia się dynamika produktu, a wszelkie uderzenia w prowadnice oraz błędy na transferach stają się wyraźniejsze. Jeżeli problem pojawił się po podniesieniu wydajności, warto przed przebudową mechaniki wykonać próbę przy kilku prędkościach i ustalić moment, w którym produkt zaczyna tracić stabilność.
Po drugie – współczynnik tarcia.
Powierzchnia transportowa powinna odpowiadać materiałowi opakowania oraz warunkom procesu. Inaczej zachowuje się karton na gładkiej taśmie PVC, inaczej plastikowy pojemnik, a jeszcze inaczej produkt wilgotny lub zatłuszczony. Dostępne są między innymi taśmy PVC, PU, PET i filcowe, także w wykonaniach antystatycznych, olejoodpornych czy zgodnych z wymaganiami dla określonych zastosowań spożywczych. Zakres temperatur roboczych konkretnych taśm może rozciągać się od wartości ujemnych do około 70–120°C, zależnie od materiału.
Po trzecie – prowadzenie boczne.
Prowadnica powinna mieć płynne wejście. Ostry próg na początku listwy potrafi obrócić produkt zamiast go ustawić. Jest to szczególnie widoczne przy lekkich pudełkach i wysokich pojemnikach.
Najczęstszy błąd? Zbyt mały luz. Konstruktor chce utrzymać produkt „idealnie”, więc ustawia prowadnice niemal na szerokość opakowania. Tymczasem kartony mają tolerancje wymiarowe, potrafią być wybrzuszone, wilgotne albo lekko zdeformowane. Kilka milimetrów różnicy może zdecydować, czy produkt zostanie skorygowany, czy zakleszczony.
Nie istnieje jeden uniwersalny luz boczny dobry dla każdej aplikacji. Powinien wynikać z tolerancji wymiarowej produktu, promienia, wysokości, prędkości i sposobu prowadzenia. Właśnie dlatego przed wykonaniem seryjnej konstrukcji testuje się również sztuki skrajne wymiarowo, a nie tylko najbardziej estetyczny egzemplarz pobrany z produkcji.
Sam łuk to połowa problemu – krytyczne są wejście i wyjście z zakrętu
Wiele awarii przypisywanych przenośnikowi łukowemu w rzeczywistości zaczyna się kilka centymetrów wcześniej albo później. Transfer pomiędzy dwoma transporterami jest miejscem, w którym zmieniają się prędkość powierzchni, kierunek ruchu, geometria podparcia i pozycja prowadnic.
Szczelina pomiędzy sekcjami musi być zestawiona z długością podstawy produktu. Im mniejszy detal, tym większe znaczenie ma średnica elementu zwrotnego oraz faktyczna przerwa między powierzchniami. W rozwiązaniach przeznaczonych do niewielkich produktów stosuje się między innymi bardzo małe elementy transferowe; przykładowe konstrukcje łukowe wykorzystują krawędź rolkową o średnicy około 20 mm, aby ograniczyć problem przekazywania małych opakowań między modułami.
Drugi problem to różnica prędkości. Jeżeli odcinek przed łukiem pracuje szybciej niż sam łuk, kolejne produkty zaczynają się do siebie zbliżać. Gdy sytuacja jest odwrotna, odstęp rośnie. Na linii działającej bez akumulacji może to być akceptowalne. W systemie z czujnikami, etykieciarką albo robotem odbierającym produkty w określonym takcie taki efekt szybko rozstraja proces.
Trzeci element to przejście prowadnic. Nie powinno występować miejsce, w którym produkt na moment traci boczne odniesienie, a następnie uderza w następną listwę. Przy dużej prędkości kilka centymetrów przerwy wystarczy, aby wysokie pudełko zdążyło obrócić się o kilka stopni i wejść w kolejną sekcję narożnikiem.
Przy odbiorze technicznym łuku sprawdziłbym kolejno:
-
pojedynczy produkt przy minimalnej prędkości;
-
pojedynczy produkt przy prędkości nominalnej;
-
kilka produktów jadących w minimalnym zakładanym odstępie;
-
najlżejszy i najcięższy wariant produktu;
-
największy i najmniejszy dopuszczalny wymiar;
-
zatrzymanie i ponowny rozruch z produktem znajdującym się na łuku;
-
zachowanie produktu przy lekkim przekoszeniu na wejściu.
Ostatnia próba jest szczególnie cenna. Linia produkcyjna nie podaje produktów laboratoryjnie ustawionych co do milimetra. Jeśli transporter działa wyłącznie wtedy, gdy każdy karton wjeżdża idealnie po osi, problem nie został rozwiązany – został jedynie ukryty podczas testu.
Dobrze zaprojektowany łuk nie zawsze musi być wykonany jako klasyczny przenośnik taśmowy. W zależności od produktu stosuje się również przenośniki rolkowe z rolkami stożkowymi, taśmy modułowe oraz rozwiązania łańcuchowe. Rolki stożkowe pomagają kompensować różnicę drogi pomiędzy wewnętrzną a zewnętrzną częścią łuku. Taśma modułowa lepiej sprawdza się tam, gdzie potrzebne jest intensywne mycie, odpływ cieczy albo większa odporność mechaniczna.
Wybór droższej konstrukcji tylko dlatego, że ma większy katalogowy udźwig, nie daje automatycznie lepszego prowadzenia. Czasem prostszy łuk rolkowy jest właściwszy dla sztywnego kartonu, a czasem potrzebna jest pełna powierzchnia taśmy, ponieważ miękka saszetka lub małe opakowanie nie przejdzie pewnie po rolkach. Najpierw produkt, później technologia.
FAQ – najczęstsze problemy z prowadzeniem produktów na łukach
Czy prowadnice boczne powinny dotykać produktu przez cały łuk?
Nie jest to dobry punkt wyjścia. Prowadnica może kontaktować się z produktem, ale stały, mocny docisk zwykle oznacza nadmierne tarcie albo niewłaściwą geometrię toru. Najpierw trzeba sprawdzić promień, ustawienie łuku i prędkość.
Czy większy promień zawsze poprawia stabilność transportu?
Zazwyczaj ułatwia prowadzenie długich i wysokich produktów, ale wymaga większej powierzchni instalacji. Nie warto więc zwiększać promienia bez ograniczeń. Trzeba znaleźć najmniejszy promień, przy którym najtrudniejszy wariant produktu przechodzi stabilnie w pełnym zakresie prędkości.
Co sprawdzić, jeżeli kartony obracają się podczas przejazdu?
Najpierw ustawić jeden karton dokładnie na osi i obserwować miejsce rozpoczęcia obrotu. Jeżeli obrót zaczyna się jeszcze przed łukiem, problem leży zwykle w transferze lub podaniu produktu. Jeżeli pojawia się w środku zakrętu, trzeba sprawdzić kontakt z prowadnicą, tarcie i promień.
Czy można zwiększyć prędkość istniejącego łuku bez jego przebudowy?
Tylko po teście. Katalogowa prędkość maksymalna urządzenia określa możliwości mechaniczne konstrukcji, nie gwarantuje stabilnego przejazdu konkretnego produktu. Próba powinna objąć nominalne obciążenie, minimalne odstępy i najbardziej niestabilny wariant opakowania.
Kiedy zamiast łuku taśmowego wybrać przenośnik rolkowy?
Gdy produkt ma sztywną, odpowiednio dużą i równą podstawę oraz bez problemu opiera się na kilku rolkach jednocześnie. Dla miękkich opakowań, bardzo małych detali albo produktów wymagających ciągłego podparcia taśma jest zwykle bezpieczniejszą opcją.
Czy na łuku można dopuścić akumulację produktów?
Tylko wtedy, gdy konstrukcja jest do tego przeznaczona. W niektórych systemach łukowych akumulacja jest niedopuszczalna albo ograniczona, ponieważ produkty zaczynają wzajemnie przekazywać siły boczne. Przed uruchomieniem takiego trybu trzeba sprawdzić dokumentację konkretnego przenośnika.
Od czego zacząć, gdy istniejący łuk regularnie powoduje zatory?
Nie od wymiany napędu i nie od dociskania prowadnic. Najpierw zaznacz miejsce, w którym produkt po raz pierwszy traci prawidłową orientację, a następnie wykonaj przejazd przy 50%, 75% i 100% prędkości roboczej. Jeżeli problem znika po zwolnieniu, w pierwszej kolejności sprawdź geometrię łuku i prowadzenie. Jeżeli występuje niezależnie od prędkości, zacznij od transferu, szerokości toru i ustawienia prowadnic. To najszybszy sposób na oddzielenie błędu konstrukcyjnego od problemu wynikającego z dynamiki transportu.
Więcej informacji na: https://sklep.movlink.pl
