Obtendo precisão de posicionamento do transportador de automação

À medida que a automação da produção avança rapidamente, os transportadores não estão sendo usados ​​apenas para transporte, mas também para posicionamento preciso de materiais (ou produtos). Freqüentemente, eles são obrigados a entregar o produto em um local preciso de forma consistente. Ao transportar o produto por transportador, a escolha do equipamento terá um grande impacto na capacidade do sistema de entregar com segurança a uma posição alvo - seja de natureza estacionária (indexação) ou dinâmica. Este artigo explora alguns tipos comuns de transportadores e compara as faixas de precisão posicional que você pode esperar de cada tipo.

Abaixo, usaremos os resultados publicados pela Dorner Manufacturing em 2019 para comparações entre o desempenho da polia coroada e do transportador serrilhado guiado em V, além de dados publicados de vários fabricantes de transportadores. Vários fatores podem impactar a posição final do produto. No entanto, para esta discussão, assume-se que o material pode ser colocado com precisão e deslocar-se sem deslizamento na superfície da correia e sem fixação adicional utilizada.

Historicamente, os transportadores forneceram simplesmente um método de transporte de produtos de um local para outro. O uso de transportadores na fabricação é amplamente aceito como essencial, pois proporcionam muitos benefícios facilmente reconhecidos. Embora sejam considerados críticos, muitas vezes são uma reflexão tardia no processo de design do sistema.

Um dos benefícios mais reconhecidos é a redução da mão de obra envolvida no transporte do produto entre os processos de fabricação. Outro benefício importante é a redução do trabalho em processo (WIP), que pode resultar na redução dos custos de transporte de materiais ou, em alguns casos, em perdas devido a sucata (a sucata pode ocorrer quando o material é colocado em contêineres ou manuseado durante o transporte). Alternativamente, em algumas aplicações, os transportadores podem ser usados ​​para aumentar intencionalmente o material como um amortecedor entre processos para melhorar a eficácia geral do equipamento (OEE). A segurança pode ser um fator crucial para o uso de transportadores, pois eles removem os trabalhadores do contato direto com as máquinas e podem potencialmente eliminar algumas lesões por movimentos repetitivos.

Para este artigo é importante esclarecer algum vocabulário. O rastreamento da correia, conforme usado aqui, refere-se ao movimento lateral (eixo x) que ocorre durante o funcionamento de um transportador de correia. Este movimento é baseado na posição da superfície da correia em relação à linha central do fuso intermediário e de acionamento. Embora pareça semelhante, o rastreamento do transportador (eixo y) é usado em aplicações de robôs onde a velocidade do transportador em movimento é calculada para que um robô possa pegar ou colocar objetos em movimento na superfície dinâmica. O termo desvio refere-se à discrepância entre a distância rotacional percorrida pela circunferência do fuso de acionamento e a distância real percorrida pela correia. Esta variação é antecipada e a posição real é causada por um microdeslizamento da correia no fuso de acionamento.

Os transportadores de fuso coroado têm sido usados ​​para movimentar carvão e minério desde sua invenção em 1892 por Thomas Robins. Em 1913, Henry Ford introduziu a correia transportadora em sua linha de montagem na Ford Motor Company. Naquela época, os transportadores dependiam principalmente do design de fuso coroado. A coroa refere-se a um fuso com um diâmetro ligeiramente maior no centro da superfície de acionamento do que nas bordas. O fenômeno físico das correias transportadoras que seguem o maior diâmetro do fuso e, portanto, são autocentrantes ou de rastreamento é fascinante. Este método de rastreamento de transportadores é aceito há mais de um século.

Quando empurrada para o lado, a correia encontrará automaticamente o caminho de volta ao centro do fuso. O fato de a correia se autocentrar após a ruptura reconhece que ela também pode se desviar até certo ponto ou ser empurrada lateralmente para fora do lugar. Isso pode acontecer por vários motivos, como inconsistências da correia, carga irregular na correia ou transferência de material para dentro ou fora de um transportador com forças laterais, como uma transferência lateral de produtos. Vale a pena notar que, ao rodar na direção não preferida, a capacidade da polia coroada de rastrear com precisão é bastante fraca. A direção preferida é com a polia do fuso acionada na extremidade de descarga.