Con l'avanzare dell'automazione, le attrezzature di trasporto sono diventate ampiamente utilizzate nei sistemi di magazzinaggio e logistica automatizzati. Le attrezzature di trasporto possono essere classificate in trasportatori a catena, trasportatori a nastro, trasportatori pneumatici e trasportatori a vite in base al tipo di componenti principali di lavoro. Tra questi, i trasportatori a catena sono i più diversi e ampiamente utilizzati.

1 unità di azionamento
I sistemi di trasporto a catena operano tipicamente a basse velocità ma generano una coppia e una potenza significative. Pertanto, il sistema di azionamento è solitamente costituito da un motore e da un'unità di riduzione della velocità. L'albero di trasmissione viene ruotato dal sistema di azionamento per far funzionare la catena del trasportatore e trasportare i materiali. Il supporto per l'albero di trasmissione utilizza tipicamente cuscinetti a sfera autoallineanti a doppia fila (ad eccezione dei trasportatori sospesi ad azionamento angolare). Questi cuscinetti si riallineano automaticamente, garantendo che il trasportatore funzioni senza problemi anche con alcuni errori di coassialità tra i supporti, e i cuscinetti a doppia fila forniscono una capacità di carico sufficiente. L'albero principale è collegato alla ruota dentata tramite un collegamento a chiavetta. Inoltre, il sistema di azionamento deve includere dispositivi di protezione di sicurezza. Tradizionalmente, questi dispositivi utilizzavano perni di sicurezza che si rompevano in caso di sovraccarico, ma questo processo richiedeva tempo e manodopera. Un dispositivo di protezione di sicurezza più avanzato utilizza ora una base elastica con un interruttore di fine corsa elettrico. Quando la coppia in uscita del riduttore supera la capacità di carico, la base elastica attiva l'interruttore di fine corsa, che interrompe prontamente l'alimentazione al motore principale. Una volta risolto il guasto, il dispositivo può essere ripristinato automaticamente. Se l'attrezzatura è lunga e il carico è pesante, l'utilizzo di un singolo sistema di azionamento può causare un'eccessiva tensione della catena. In tali casi, è possibile installare un sistema di azionamento ausiliario al centro dell'attrezzatura, collegato al sistema di azionamento principale tramite un giunto idraulico. Il sistema di azionamento ausiliario si attiva quando il carico supera la capacità del sistema di azionamento principale e si arresta automaticamente quando il carico rientra nella capacità del sistema di azionamento principale. A causa delle differenze nelle caratteristiche del motore, è impossibile garantire che i due motori abbiano esattamente la stessa velocità. Pertanto, è essenziale non progettare le due unità di azionamento per funzionare contemporaneamente per periodi prolungati, poiché ciò potrebbe comportare velocità di uscita diverse e ulteriore tensione sulla catena (ad esempio, i trasportatori sospesi a lunga distanza utilizzano spesso questa struttura). Quando si progetta l'unità di azionamento, è necessario calcolare la forza di trazione, la coppia e la potenza e selezionare i motori, i riduttori, i convertitori di frequenza, le catene, i supporti dei cuscinetti, gli alberi di trasmissione e i dispositivi di protezione di sicurezza appropriati in base a questi calcoli.

tenditore

I sistemi di trasporto a catena utilizzano catene come componenti principali di supporto del carico. A causa della significativa tolleranza di lunghezza consentita delle catene, l'usura durante il funzionamento può causare l'estensione del passo della catena. Pertanto, è essenziale progettare un dispositivo di tensionamento per questi sistemi. La corsa di tensionamento del dispositivo dipende dal passo della catena di lavoro e dalla lunghezza della linea del trasportatore. Il principio della progettazione della quantità di tensionamento è quello di accogliere la tolleranza di lunghezza della catena e l'estensione di usura consentita della catena, garantendo che dopo la sostituzione delle due sezioni della catena a causa dell'usura, il sistema di trasporto possa continuare a funzionare normalmente, prolungando così la sua durata. I dispositivi di tensionamento sono disponibili in varie forme, tra cui strutture di tensionamento a spirale (come trasportatori a piastra piatta o a scala), meccanismi di tensionamento a molla e meccanismi di tensionamento a martello pesante (come trasportatori sospesi). Date le elevate forze di tensione tipicamente sperimentate dalle catene nei sistemi di trasporto, quando si utilizzano strutture di tensionamento a spirale, è fondamentale garantire che la vite di tensionamento sopporti lo stress di compressione piuttosto che lo stress di trazione, per soddisfare i requisiti di resistenza e rigidità, soprattutto quando il supporto dell'albero del meccanismo di tensionamento è realizzato in ghisa.

L'albero è tipicamente supportato da un cuscinetto a sfera autoallineante a doppia fila con un sedile scorrevole. Questo design dell'alloggiamento del cuscinetto consente all'albero di muoversi sulla guida di tensionamento, soddisfacendo i requisiti di tensionamento. Inoltre, il cuscinetto autoallineante assicura che la macchina di trasporto funzioni normalmente anche quando c'è una certa quantità di errore di coassialità tra i due supporti.

Quando l'attrezzatura di trasporto utilizza una struttura a doppia catena o più catene, le lunghezze delle catene non possono essere esattamente le stesse. Pertanto, la ruota dentata sull'albero condotto non deve essere collegata all'albero tramite un collegamento a chiavetta, ma deve essere consentito di scorrere lungo l'albero per ridurre l'ulteriore tensione sulle catene.

La parte principale della linea di trasporto è tipicamente costruita in acciaio profilato saldato. Nelle attrezzature di trasporto a catena, le catene fungono da componenti principali di lavoro e da corpo portante. Poiché le catene sono flessibili, devono essere supportate da una guida di supporto per garantire che funzionino come una struttura rigida. Quando c'è gioco nella catena inferiore della struttura, le catene hanno un peso considerevole. Per ridurre la tensione di gioco, prolungare la durata delle catene e ridurre al minimo la capacità di potenza del meccanismo di azionamento e per evitare interferenze tra le catene e il telaio durante il funzionamento, è necessario progettare una guida di supporto anche per il gioco. La guida di supporto è spesso realizzata con materiali resistenti all'usura e alla riduzione dell'usura con resistenza sufficiente. A causa dell'effetto poligonale degli azionamenti a catena, quando gli azionamenti a catena devono essere utilizzati in sequenza nella struttura (come in una linea di rulli motorizzati), il numero di denti sulle ruote dentate tra ogni fase deve essere lo stesso per garantire un rapporto di trasmissione 1:1, impedendo così lo strisciamento. Quando l'attrezzatura è composta da due dispositivi con strutture simili, ogni dispositivo deve essere azionato dal proprio meccanismo di azionamento. Evitare di utilizzare un singolo meccanismo di azionamento per entrambi i dispositivi per evitare che l'effetto poligonale della catena causi un notevole strisciamento durante il funzionamento (ad esempio, nelle linee di assemblaggio di automobili a ponte, le linee alte e basse sono ciascuna azionate dai propri meccanismi).

Per adattarsi a diversi ritmi di produzione, l'attrezzatura di trasporto può essere progettata per funzionare in modalità sincrona o asincrona. La modalità sincrona significa che l'attrezzatura di trasporto funziona a una velocità fissa entro un intervallo specifico, seguendo un ritmo stabilito; la modalità asincrona consente ai pezzi in lavorazione sulla linea di trasporto di fermarsi e ripristinarsi in base alle esigenze della stazione. Quando il metodo di trasporto è asincrono, i dispositivi di arresto e rilascio possono variare nella struttura, che può essere puramente meccanica, pneumatica o idraulica, o controllata elettricamente. Indipendentemente dalla forma strutturale, il design deve essere ragionevole, affidabile e soddisfare i requisiti del processo di assemblaggio del prodotto, rendendolo una sfida chiave e una tecnologia fondamentale nella progettazione di attrezzature di trasporto. 4 Selezione delle specifiche della catena Per le catene a rulli di precisione, gli standard nazionali specificano la curva di potenza. Durante la progettazione, fare riferimento al manuale di progettazione meccanica per selezionare le specifiche della catena in base alla velocità di funzionamento e alla potenza trasmessa dalla catena in base alla curva di potenza. Per altri tipi di catene, la selezione delle specifiche si basa ancora sul confronto empirico. Il principio generale per la selezione delle specifiche della catena è che il carico di rottura della catena dovrebbe essere da 5 a 7 volte il carico di utilizzo calcolato e, per le catene sospese, dovrebbe essere da 7 a 10 volte. 5 Controllo elettrico Nel controllo elettrico, per i trasportatori sincroni più semplici, viene tipicamente utilizzato il controllo elettrico convenzionale. Le funzioni di controllo principali includono la regolazione della velocità, la protezione dell'azionamento, la protezione da sovraccarico e la protezione da limite. Per i trasportatori non sincroni, i PLC vengono generalmente utilizzati per il controllo del processo.

Quando il sistema include funzioni come il raggruppamento del sistema, il riconoscimento degli indirizzi, la trasmissione, la protezione e il monitoraggio, che aumentano il numero di punti di controllo, è preferibile il controllo computerizzato. Quando un'officina ha più dispositivi di trasporto che formano una linea di produzione automatizzata, il controllo diventa più complesso rispetto alle apparecchiature di trasporto non sincrone. Oltre a trasportare i pezzi in lavorazione, coinvolge anche varie funzioni di gestione e viene solitamente adottato un sistema di controllo computerizzato centrale. In sintesi, il sistema di controllo dei trasportatori a catena deve essere adattato alle specifiche condizioni di lavoro del trasportatore. Le attrezzature di trasporto a catena sono disponibili in varie forme, ognuna con le proprie caratteristiche uniche. Il sistema di controllo deve adattarsi alle funzioni della linea di assemblaggio, che è la principale sfida tecnica. La progettazione e la selezione di componenti come riduttori, motori, catene e supporti dei cuscinetti, insieme ai calcoli di verifica della resistenza degli alberi principali e condotti, sono compiti chiave durante la fase di progettazione. Il dispositivo di azionamento, il dispositivo condotto e la struttura principale della linea di trasporto costituiscono il nucleo dell'attrezzatura di trasporto, mentre la catena è un componente critico della linea di assemblaggio.