Calcul de la vitesse d'un système de convoyeur

La vitesse d'un système de convoyeur dépend fortement de l'application du convoyeur. Certains convoyeurs se déplacent à la vitesse moyenne d'une personne qui marche, tandis que d'autres applications nécessitent une vitesse beaucoup plus rapide; par exemple, une ligne d'embouteillage à grande vitesse.

Figure 1. Un convoyeur à godets rapide. Image utilisée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth [PDF]

En règle générale, deux types de convoyeurs à bande ou à chaîne sont utilisés dans la production :la production à mouvement continu et les convoyeurs à navette.

Les deux styles sont soumis à la vitesse de la machine pour déterminer la vitesse du convoyeur ainsi que d'autres facteurs. Il existe également des systèmes de convoyeur à chenilles qui peuvent être utilisés comme système de convoyeur continu ou comme système de convoyeur à navette. Un système de convoyeur à chenilles aurait les mêmes défis que les convoyeurs à courroie ou à chaîne typiques.

Avant de plonger dans la façon de calculer la vitesse d'un convoyeur, examinons d'abord les types de convoyeurs. Cela nous donnera une large compréhension des raisons pour lesquelles nous aurons besoin de connaître la vitesse du système.

Un aperçu des systèmes de transport

Parmi les types de convoyeurs que nous examinerons, citons le mouvement continu, la navette et le servomoteur.

Convoyeur à mouvement continu

Ce style de convoyeur se trouve généralement sur les lignes d'embouteillage ou la production alimentaire. On peut trouver une production en mouvement continu dans n'importe quelle usine où la fabrication du produit ne peut s'arrêter sans répercussions. Le produit est transféré vers et depuis les machines de traitement sans arrêt. Ce style de convoyeur est généralement très rapide et limité uniquement par la vitesse des machines qui effectuent le traitement.

Figure 2. Un convoyeur d'embouteillage. Image utilisée avec l'aimable autorisation de Tri-Mach

Convoyeur-navette

Un convoyeur à navette se compose généralement d'une courroie ou d'une chaîne à faible friction fonctionnant en continu. Une navette, où les pièces ou le produit sont serrés, se déplace sur la courroie ou la chaîne et glisse lorsque la navette s'arrête. Les navettes se déplacent de processus machine en processus machine, s'arrêtant à chaque machine (station ou cellule) à travailler. La vitesse de ce style de convoyeur est généralement déterminée par le temps de cycle global de la machine ou le processus le plus rapide sur la chaîne de montage.

Figure 3. Vidéo utilisée avec l'aimable autorisation d'ATS Automation

Convoyeur servocommandé

Un convoyeur à servocommande démarrera et s'arrêtera probablement selon les besoins et se déplacera vers une position précise, similaire à une table d'indexation. Avec un servomoteur entraînant le convoyeur, la vitesse n'est limitée que par le poids et la stabilité du produit. Si vous déplacez un liquide, les valeurs d'accélération et de décélération doivent être réglées afin que le produit ne soit pas perturbé.

Maintenant que nous comprenons pourquoi la vitesse est importante pour ces types de convoyeurs, penchons-nous sur le calcul de la vitesse.

Calcul de la vitesse du convoyeur

La vitesse de la bande transporteuse est calculée comme la circonférence du rouleau d'entraînement multipliée par le nombre de tours par minute (RPM) du moteur. S'il y a une réduction de vitesse, n'oubliez pas d'appliquer le rapport au RPM avant de multiplier la circonférence.

Vitesse de la bande transporteuse =Circonférence du rouleau d'entraînement ✕ Régime moteur

Un convoyeur à chenilles conventionnel utiliserait la même formule que ci-dessus s'il utilisait un moteur à courant alternatif pour entraîner la chenille. Si vous utilisez un convoyeur à bande servo-entraîné, la vitesse peut être calculée dans le système de contrôle du servomoteur. Tout convoyeur servo dépendra fortement du temps de cycle du système et du type de matériau transporté pour calculer la vitesse.

Facteurs déterminants de la vitesse du convoyeur

Lors de la détermination de la vitesse de convoyeur requise, certains facteurs doivent être pris en compte. Il s'agit d'une idée générale et ne prétend pas être une liste exhaustive. D'autres facteurs peuvent inclure des produits fragiles et des besoins d'emballage.

Figure 4. Un convoyeur à faible friction. Image utilisée avec l'aimable autorisation de Dorner

Vitesse du moteur : Un RPM typique d'un moteur à courant alternatif est d'environ 1750-3500, trop rapide pour un convoyeur. Une boîte de vitesses ou un réducteur de vitesse est nécessaire pour réduire le nombre de tours/minute total du moteur. Si le temps de cycle du système et la taille du rouleau d'entraînement sont connus, alors nous pouvons facilement calculer le RPM requis.

Poids du produit :À mesure que le poids du produit sur le convoyeur augmente, la force nécessaire pour déplacer le produit augmente également. Le poids du produit peut également affecter l'accélération et la décélération de la courroie. Un convoyeur à bande à faible friction, qui repose sur des navettes ou des produits pour glisser sur la bande lorsqu'il est arrêté à une station, aura une charge utile maximale. Ce style peut devoir être remplacé par un convoyeur à chaîne ou un convoyeur à rouleaux robuste. Un convoyeur à chenilles servo sera sensible à la charge utile en raison des navettes maintenues par une force magnétique.

Temps de cycle de la machine :Le temps de cycle d'un système est important à la fois pour le fabricant de l'équipement et pour le client qui achète la machine. Cela signifie que le convoyeur doit déplacer le produit dans tout le système au taux de temps de cycle conçu.

Contrôles :Un convoyeur à bande à moteur à courant alternatif typique n'aura besoin que d'une sortie numérique et d'un contacteur de démarreur de moteur. Si vous arrêtez fréquemment le moteur, un variateur de fréquence (VFD) serait une bonne option pour réduire la consommation d'énergie. Les convoyeurs à servocommande, qu'il s'agisse de chenilles ou de courroies, nécessiteront un servomoteur et un contrôleur, généralement un contrôleur logique programmable (PLC), pour commander le servomoteur à différentes positions. Ces contrôles peuvent être coûteux et trop compliqués pour l'application.

En tant que technicien de contrôle, il est important de connaître la vitesse du convoyeur pour s'assurer que chaque station ou cellule du système peut accéder à ses pièces nécessaires. Il est important de ne pas affamer une station, car cela pourrait réduire le temps de cycle global de votre système. La vitesse de n'importe quel convoyeur peut être calculée au cours de la phase de conception, et c'est au cours de cette phase que des améliorations au système peuvent être facilement apportées si nécessaire.