Transport wewnętrzny7 sierpnia 20266 min czytaniaTomasz Belka

Jak dobrać przenośnik — taśmowy, rolkowy czy łańcuchowy?

Przenośnik wygląda na najprostszy element linii produkcyjnej i właśnie dlatego bywa dobierany najbardziej pobieżnie. Tymczasem źle dobrany transport potrafi zablokować wydajność maszyn, które kosztowały dziesięć razy więcej. Oto kryteria, które naprawdę decydują.

Przenośnik taśmowy w hali produkcyjnej — transport międzyoperacyjny

W skrócie

  • Typ przenośnika wynika przede wszystkim z materiału: taśmowy sprawdza się przy elementach drobnych, nieregularnych i lekkich, rolkowy przy pojemnikach i paletach o płaskiej i sztywnej podstawie, a łańcuchowy przy materiale ciężkim, gorącym lub o ostrych krawędziach.
  • Wydajność przenośnika projektuje się z zapasem względem taktu maszyny docelowej, bo transport ma nadążać za produkcją, a nie odwrotnie — przenośnik dobrany dokładnie pod obecną wydajność staje się wąskim gardłem przy pierwszym zwiększeniu produkcji.
  • Najczęstsze błędy to pominięcie warunków środowiskowych na hali, brak strefy akumulacyjnej między maszynami o różnym takcie oraz dobór szerokości i kąta wzniesienia bez uwzględnienia rzeczywistej zmienności wymiarów materiału.

W większości zakładów pieniądze wydaje się na maszyny obróbcze, a transport traktuje jako dodatek, który „jakoś się zrobi". Efekt bywa taki, że nowa, wydajna maszyna czeka na materiał, bo przenośnik podający nie nadąża albo zatrzymuje się przy każdym nietypowym elemencie. Transport jest częścią procesu, nie okablowaniem między maszynami.

Trzy podstawowe typy i ich naturalne zastosowania

Przenośnik taśmowy

Materiał leży na ciągłej taśmie, która podpiera go na całej powierzchni styku. To czyni go najbardziej uniwersalnym rozwiązaniem: poradzi sobie z elementami drobnymi, miękkimi, o nieregularnym kształcie i takimi, które na rolkach by się zaklinowały. Taśma dobrze pracuje na wzniesieniach, zwłaszcza w wersji z zabierakami, i pozwala na precyzyjne pozycjonowanie materiału. Wymaga za to więcej uwagi serwisowej — taśma się zużywa, wymaga napinania i bywa wrażliwa na ostre krawędzie transportowanego materiału.

Przenośnik rolkowy

Sprawdza się przy elementach o płaskiej i sztywnej podstawie: pojemnikach, kartonach, paletach, skrzyniach. Warunek jest prosty — podstawa musi jednocześnie opierać się na kilku rolkach, inaczej element będzie się przechylał i zakleszczał. W wersji grawitacyjnej nie potrzebuje napędu, co czyni go najtańszym rozwiązaniem na krótkich odcinkach ze spadkiem. W wersji napędzanej pozwala łatwo budować strefy akumulacyjne.

Przenośnik łańcuchowy

Rozwiązanie do zastosowań ciężkich: materiału o dużej masie, gorącego, brudnego, oleistego albo o ostrych krawędziach, które zniszczyłyby taśmę. Konstrukcja jest odporniejsza i bardziej wytrzymała mechanicznie, kosztem wyższej ceny i większej masy własnej. W branży drzewnej łańcuch często obsługuje transport całych pakietów tarcicy, tam gdzie taśma nie wytrzymałaby obciążenia.

KryteriumTaśmowyRolkowyŁańcuchowy
MateriałDrobny, miękki, nieregularnyO płaskiej i sztywnej podstawieCiężki, gorący, o ostrych krawędziach
WzniesieniaDobrze, zwłaszcza z zabierakamiOgraniczoneMożliwe, kosztem konstrukcji
AkumulacjaWymaga dodatkowych rozwiązańNaturalna w wersji napędzanejMożliwa przy odpowiednim napędzie
Odporność mechanicznaNajniższa — taśma się zużywaŚredniaNajwyższa
Obsługa serwisowaNapinanie i wymiana taśmyNiewielka, zwłaszcza grawitacyjnieSmarowanie i kontrola łańcucha
Zestawienie pomocnicze — ostateczny wybór i tak rozstrzyga charakterystyka konkretnego materiału.

Sześć kryteriów, które decydują o doborze

Sześć kryteriów — zbierz te dane przed pierwszym szkicem

  • Charakterystyka materiału: masa, gabaryty, kształt podstawy, temperatura oraz to, czy materiał jest suchy, oleisty czy zapylony. To kryterium rozstrzyga najwięcej.
  • Zmienność wymiarów — kluczowe pytanie brzmi nie „jaki jest wymiar”, tylko „w jakim zakresie się waha”. Surowa tarcica wymaga innego prowadzenia niż materiał kalibrowany.
  • Takt maszyny docelowej, z zapasem. Przenośnik dobrany dokładnie pod obecny takt stanie się wąskim gardłem przy pierwszym zwiększeniu produkcji.
  • Trasa i geometria hali: długość, zmiany kierunku, wzniesienia, wysokość podawania i odbioru, kolizje ze słupami i bramami — zmierzone na miejscu, nie odczytane z rzutu sprzed lat.
  • Potrzeba akumulacji — czy między maszynami trzeba buforować materiał, żeby wyrównać różnice taktu i przetrwać mikroprzestoje.
  • Warunki środowiskowe: zapylenie, wilgoć, temperatura i substancje agresywne decydują o materiale taśmy, łożyskowaniu i stopniu ochrony napędu.

Wydajność: liczy się najsłabsze ogniwo

Wydajność linii transportowej nigdy nie równa się wydajności najszybszego elementu — równa się wydajności najwolniejszego. Dlatego przy projektowaniu ciągu przenośników sprawdza się przepustowość każdego odcinka osobno, ze szczególną uwagą na miejsca zmiany kierunku i przekazania materiału między urządzeniami. To właśnie tam najczęściej powstają zatory.

Najczęstsze błędy

Jak podchodzimy do tego w praktyce

Projektując systemy transportu wewnętrznego trzymamy się tej samej kolejności, niezależnie od skali zlecenia:

  1. Pomiar hali i rzeczywistego taktu

    Takt zmierzony, a nie deklarowany, oraz wymiary zdjęte na miejscu — rzut hali sprzed lat zwykle nie zgadza się z tym, co stoi dzisiaj.

  2. Ustalenie zmienności materiału

    Nie sam wymiar nominalny, tylko rozrzut. To on decyduje o szerokości, prowadzeniu i tolerancjach konstrukcji.

  3. Układ w modelu 3D

    Kolizje ze słupami, bramami i istniejącymi maszynami mają wyjść na ekranie, a nie przy montażu.

  4. Konstrukcja modułowa z zapasem

    Linie prawie zawsze się rozrastają, więc napęd i sterowanie dobieramy tak, żeby dało się dołożyć kolejny odcinek albo obrotnicę.

Szczególnym przypadkiem są podajniki desek, gdzie transport łączy się z buforowaniem i rozdzielaniem pojedynczych sztuk — a to najtrudniejsza technicznie część całego ciągu.

Wniosek? Przenośnik dobiera się pod materiał i pod takt, a nie pod odległość do pokonania. Kilka godzin poświęconych na ustalenie zmienności wymiarów i rzeczywistej wydajności oszczędza później miesiące walki z zatorami.

Częste pytania

Decyduje podstawa transportowanego elementu. Rolki wymagają płaskiej i sztywnej powierzchni styku o długości obejmującej co najmniej trzy rolki naraz — dlatego świetnie radzą sobie z pojemnikami, kartonami i paletami. Taśma podpiera materiał na całej długości, więc lepiej sprawdza się przy elementach drobnych, miękkich, nieregularnych lub takich, które na rolkach by się zaklinowały.

Przy gładkiej taśmie i suchym materiale wzniesienie jest ograniczone tarciem — powyżej pewnego kąta materiał zaczyna się zsuwać. Rozwiązaniem są taśmy z zabierakami lub profilowaną powierzchnią, które pozwalają transportować znacznie stromiej. Kąt trzeba ustalić na etapie koncepcji, bo wpływa na dobór napędu i wysokość zabudowy.

To odcinek, na którym elementy mogą się gromadzić bez zatrzymywania całej linii. Jest niezbędna wszędzie tam, gdzie sąsiadujące maszyny mają różny takt pracy albo gdzie zdarzają się mikroprzestoje. Bez bufora każde zatrzymanie jednej maszyny zatrzymuje linię w obu kierunkach — to najczęstsza przyczyna rozczarowania po automatyzacji.

Tak, o ile przewidziano to w projekcie. Konstrukcja modułowa i zapas w doborze napędu oraz sterowania pozwalają dołożyć kolejny odcinek albo obrotnicę bez przebudowy całości. Dlatego pytamy nie tylko o obecny układ hali, ale i o plany na kolejne lata.

Bardzo duże i najczęściej pomijane. Pył drzewny, wióry, wilgoć, oleje czy skrajne temperatury wpływają na dobór materiału taśmy, rodzaju łożyskowania, stopnia ochrony napędu i sposobu prowadzenia okablowania. Ten sam przenośnik, który bezawaryjnie pracuje w hali montażowej, w tartaku potrafi wymagać obsługi co tydzień.

Autor

Tomasz Belka

Konstruktor, właściciel biura konstrukcyjnego THT Projekt. Od ponad 20 lat projektuje maszyny specjalistyczne, linie transportu wewnętrznego i stanowiska zrobotyzowane dla przemysłu drzewnego, meblarskiego i stalowego. Prowadzi modernizacje maszyn wraz z oceną zgodności i dokumentacją CE. Poznaj biuro konstrukcyjne THT Projekt.

Planujesz transport między maszynami? Dobierzemy rozwiązanie do materiału i taktu.

Skontaktuj się z nami