Alcançando a precisão de posicionamento do transportador de automação

Nov 05, 2023

À medida que a automação da fabricação avança rapidamente, os transportadores não são usados ​​apenas para transporte, mas também para posicionamento preciso de materiais (ou produtos). Muitas vezes, eles são obrigados a entregar o produto em um local preciso de forma consistente. Ao transportar o produto pelo transportador, a escolha do equipamento terá um grande impacto na capacidade do sistema de entregar de forma confiável a uma posição de destino - estacionária (indexação) ou dinâmica por natureza. 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 do transportador guiado em V recartilhado e polia coroada, 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 viajar sem escorregar na superfície da correia e sem fixação adicional usada.

Historicamente, os transportadores simplesmente forneceram um método de transporte de produtos de um local para outro. O uso de transportadores na fabricação é amplamente aceito como essencial, pois eles fornecem muitos benefícios facilmente reconhecidos. Embora entendidos como críticos, eles geralmente 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 em redução dos custos de transporte de material ou, em alguns casos, perda devido a sucata (sucata pode ocorrer quando o material é colocado em contêineres ou manuseado durante o transporte). Como alternativa, em algumas aplicações, os transportadores podem ser usados ​​para aumentar intencionalmente o material como um buffer entre os 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 o maquinário 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 de lado a lado (eixo x) que ocorre quando um transportador de correia funciona. Esse movimento é baseado na posição da superfície da correia em relação à linha central do fuso de acionamento e da polia. Embora pareça semelhante, o rastreamento do transportador (eixo y) é usado em aplicações de robôs em que 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. Essa variação é antecipada e a posição real é causada por um microdeslizamento da correia no fuso de acionamento.

Transportadores de eixo coroado têm sido usados ​​para mover 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 do 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 seguindo o maior diâmetro do fuso e assim sendo autocentrante ou de rastreamento é fascinante. Este método de rastreamento do transportador é aceito há mais de um século.

Quando empurrada para um lado, a correia encontrará automaticamente seu caminho de volta para o centro do eixo. O fato de a correia autocentrar após a interrupção reconhece que ela também pode se desviar em algum grau ou ser empurrada lateralmente para fora do lugar. Isso pode acontecer por vários motivos, como inconsistências na correia, carregamento desigual na correia ou transferência de material dentro ou fora de um transportador com forças laterais, como uma transferência lateral de produtos. Vale a pena notar que, ao correr na direção não preferencial, a capacidade da polia coroada de rastrear com precisão é bastante fraca. A direção preferencial é com a polia do fuso acionada na extremidade de descarga.