De snelheid van een transportsysteem berekenen

De snelheid van een transportsysteem is sterk afhankelijk van de toepassing van de transporteur. Sommige transportbanden verplaatsen de gemiddelde snelheid van een lopende persoon, terwijl andere toepassingen een veel hogere snelheid vereisen; bijvoorbeeld een snelle bottellijn.

Figuur 1. Een snelle emmertransporteur. Afbeelding gebruikt met dank aan Bosch Rexroth [PDF]

In de productie worden doorgaans twee soorten band- of kettingtransporteurs gebruikt:continu-bewegingsproductie en pendeltransporteurs.

Beide stijlen worden onderworpen aan de machinesnelheid om de snelheid van de transportband samen met andere factoren te bepalen. Er zijn ook rupsbandtransportsystemen die kunnen worden gebruikt als continutransportsysteem of als pendeltransportsysteem. Een baantransportsysteem zou dezelfde uitdagingen hebben als de typische band- of kettingtransporteurs.

Voordat we ingaan op het berekenen van de snelheid van een transportband, laten we eerst kijken naar de soorten transportbanden. Dit geeft ons een algemeen begrip van waarom we de snelheid van het systeem moeten weten.

Een overzicht van transportsystemen

Een paar typen transportbanden die we zullen bespreken, zijn onder meer continue beweging, shuttle en servo-aangedreven.

Continu-bewegingstransportband

Deze stijl van transportband wordt meestal aangetroffen op bottellijnen of voedselproductie. Je kunt continue bewegingsproductie vinden in elke fabriek waar de productie van het product niet kan stoppen zonder gevolgen. Zonder te stoppen wordt het product van en naar procesmachines getransporteerd. Deze transportbandstijl is meestal erg snel en wordt alleen beperkt door de snelheid van de machines die de verwerking doen.

Figuur 2. Een flessentransporteur. Afbeelding gebruikt met dank aan Tri-Mach

Shuttle-transportband

Een pendeltransporteur bestaat typisch uit een continu lopende band of ketting met lage wrijving. Een shuttle, waarbij onderdelen of het product worden vastgeklemd, rijdt op de band of ketting en glijdt weg wanneer de shuttle stopt. De shuttles bewegen van machineproces naar machineproces en stoppen bij elke machine (station of cel) waaraan gewerkt moet worden. De snelheid van deze transportbandstijl wordt meestal bepaald door de totale takttijd van de machine of het snelste proces op de assemblagelijn.

Figuur 3. Video gebruikt met dank aan ATS Automation

Servo-aangedreven transportband

Een servo-aangedreven transportband zal waarschijnlijk starten en stoppen als dat nodig is en naar een precieze positie gaan, vergelijkbaar met een indexeringstafel. Met een servomotor die de transportband aandrijft, wordt de snelheid alleen beperkt door het gewicht van het product en de stabiliteit van het product. Als een vloeistof wordt verplaatst, moeten de versnellings- en vertragingswaarden worden afgestemd zodat het product niet wordt verstoord.

Nu we begrijpen waarom snelheid belangrijk is voor deze typen transportbanden, gaan we ons verdiepen in het berekenen van de snelheid.

De transportbandsnelheid berekenen

De snelheid van de transportband wordt berekend als de omtrek van de aandrijfrol maal het aantal omwentelingen per minuut (RPM) van de motor. Als er een versnellingsreductie is, vergeet dan niet om de verhouding toe te passen op het toerental voordat u de omtrek vermenigvuldigt.

Een conventionele baantransporteur zou dezelfde formule gebruiken als hierboven bij gebruik van een AC-motor om de baan aan te drijven. Bij gebruik van een servo-aangedreven bandtransporteur kan de snelheid worden berekend binnen het besturingssysteem van de servomotor. Elke servotransporteur zal sterk afhankelijk zijn van de takttijd van het systeem en het type materiaal dat wordt getransporteerd om de snelheid te berekenen.

Factoren van transportbandsnelheid bepalen

Bij het bepalen van de benodigde transportsnelheid zijn er enkele factoren waarmee we rekening moeten houden. Dit is een algemeen idee en is niet bedoeld als een uitgebreide lijst. Andere factoren zijn onder meer kwetsbare producten en verpakkingsbehoeften.

Figuur 4. Een wrijvingsarme transportband. Afbeelding gebruikt met dank aan Dorner

Motorsnelheid: Een typisch toerental van een AC-motor ligt rond de 1750-3500, te snel voor een transportband. Om het totale motortoerental te verlagen, is een tandwielkast of reductiekast nodig. Als de cyclustijd van het systeem en de grootte van de aandrijfrol bekend zijn, kunnen we eenvoudig het benodigde toerental berekenen.

Productgewicht :Naarmate het gewicht van het product op de transportband toeneemt, neemt ook de kracht toe die nodig is om het product te verplaatsen. Het gewicht van het product kan ook de versnelling en vertraging van de riem beïnvloeden. Een bandtransporteur met lage wrijving, die afhankelijk is van shuttles of producten die op de band glijden wanneer deze bij een station wordt gestopt, heeft een maximaal laadvermogen. Deze uitvoering moet wellicht worden omgeschakeld naar een kettingbaan of een zware rollenbaan. Een servobaantransporteur zal gevoelig zijn voor lading doordat de shuttles met magnetische kracht worden vastgehouden.

Machinecyclustijd :De cyclustijd van een systeem is belangrijk voor zowel de fabrikant van de apparatuur als de klant die de machine koopt. Dit betekent dat de transportband het product door het systeem moet verplaatsen met de ontworpen cyclustijd.

Besturingselementen :Een typische AC motoraangedreven bandtransporteur heeft niets meer nodig dan een digitale uitgang en een motorstarterschakelaar. Als de motor regelmatig wordt gestopt, zou een frequentieregelaar (VFD) een goede optie zijn om het energieverbruik te verminderen. Servo-aangedreven transportbanden, of het nu rupsbanden of banden zijn, hebben een servoaandrijving en controller nodig, meestal een programmeerbare logische controller (PLC), om de servomotor naar verschillende posities te sturen. Deze controles kunnen duur zijn en kunnen te ingewikkeld zijn voor de toepassing.

Als regeltechnicus is het belangrijk om de snelheid van de transportband te kennen om ervoor te zorgen dat elk station of elke cel in het systeem toegang heeft tot de benodigde onderdelen. Het is belangrijk om een ​​station niet uit te hongeren, omdat dat de takt-tijd van uw totale systeem kan verkorten. De snelheid van elke transportband kan tijdens de ontwerpfase worden berekend en tijdens deze fase kunnen indien nodig eenvoudig verbeteringen aan het systeem worden aangebracht.