Systèmes de convoyage avancés : courroies crantées et chaînes à rouleaux pour l'assemblage automatisé

Exploration des solutions de convoyage flexibles pour l'assemblage automatisé : courroie crantée et chaîne à rouleaux

19 avril 2024

Les systèmes de production pour l'assemblage automatisé nécessitent le convoyage de pièces d'une station d'assemblage à la suivante. De nombreuses méthodes existent pour accomplir cette tâche, avec des niveaux variables de répétabilité, de vitesse et de coûts. Parmi les multiples techniques de convoyage, les convoyeurs multi-brins se distinguent par leur polyvalence et leur robustesse. Dans cette catégorie, deux types prédominent : les convoyeurs à courroie crantée et les convoyeurs à chaîne à rouleaux. Cette analyse détaillée examine les caractéristiques, avantages et applications de chaque type.

Comprendre les convoyeurs multi-brins

Comme leur nom l'indique, les convoyeurs multi-brins utilisent plusieurs brins (également appelés « fils » par certains) pour transporter des produits ou matériaux d'un point à un autre. Les matériaux pour l'assemblage peuvent être sur une palette conçue pour s'adapter au convoyeur ou reposer directement sur les brins. L'utilisation de plusieurs brins offre plusieurs avantages par rapport aux convoyeurs mono-brin (à bande) : capacité de charge accrue, stabilité renforcée, plus grande flexibilité de conception et d'agencement.

Convoyeurs à courroie crantée : précision et efficacité

Les convoyeurs à courroie crantée emploient des courroies dentées en matériaux polymères comme le polyuréthane, assurant un mouvement et un alignement précis des produits. Les dents s'engrènent avec des pignons correspondants, permettant un fonctionnement fluide et synchronisé. Cette conception minimise le glissement et garantit un positionnement précis, rendant ces convoyeurs idéaux pour les applications nécessitant un indexage et un alignement précis.

L'un des avantages clés est leur capacité à gérer aisément de lourdes charges. Les brins multiples répartissent la charge uniformément, réduisant la contrainte sur les composants individuels et améliorant la fiabilité globale. De plus, ils requièrent peu de maintenance et offrent un temps d'arrêt minimal grâce à leur construction durable et leur transmission de puissance efficace.

Côté applications, on les retrouve dans les industries où précision et efficacité sont primordiales : lignes d'assemblage automobile, dispositifs médicaux, fabrication électronique. Ils excellent dans le transport de composants délicats avec haute précision et répétabilité. Leur capacité à fonctionner à haute vitesse améliore encore la productivité, les rendant indispensables dans les environnements de production rapides.

Convoyeurs à chaîne à rouleaux : durabilité et polyvalence

Les convoyeurs à chaîne à rouleaux reposent sur des chaînes à rouleaux pour convoyer les matériaux le long du parcours. Ces chaînes sont entraînées par des pignons, assurant une transmission de puissance robuste et fiable. Ils sont réputés pour leur durabilité et leur polyvalence, les rendant adaptés à une large gamme d'applications dans divers secteurs.

L'un des avantages principaux est leur capacité à transporter de lourdes charges sur de longues distances. La résistance inhérente des chaînes à rouleaux leur permet de supporter des charges élevées, dépassant 1000 lb (450 kg) dans certains cas, sans sacrifier les performances, les rendant idéaux pour le transport de matériaux encombrants comme les sous-ensembles automobiles, appareils électroménagers et meubles. De plus, ils offrent une flexibilité de conception, permettant une personnalisation aisée pour répondre aux exigences spécifiques.

En termes de durabilité, les convoyeurs à chaîne à rouleaux surpassent de nombreux autres types. La construction robuste des chaînes et pignons assure une fiabilité à long terme, même dans des conditions d'exploitation difficiles. Avec une maintenance appropriée, ils offrent des années de service sans souci, constituant une solution rentable pour les besoins de manutention.

Entraînements motorisés

Les convoyeurs multi-brins et à chaîne à rouleaux reposent sur une forme de locomotion, contrairement aux convoyeurs à rouleaux gravitaires qui n'en nécessitent pas. Pour obtenir la répétabilité souhaitée en assemblage automatisé, les convoyeurs à chaîne et multi-brins utilisent des moteurs DC « fractionnaires » pouvant être contrôlés en série pour opérer par zones. Une zone peut être juste un peu plus longue que le produit ou la palette pour réaliser un convoyage « zéro pression », sans contact entre palettes ou produits adjacents lorsqu'ils sont convoyés directement.

Ces petits moteurs DC sont synchronisés et contrôlés par une connexion réseau série utilisant divers protocoles « bus », dont Ethernet IP. Ils peuvent également offrir un retour codeur optique pour que la position soit toujours connue, bien que le glissement inhérent d'une palette sur un convoyeur multi-brins rende la position précise de chaque palette inconnaissable. Une étiquette RFID sans fil et des lecteurs réguliers le long du convoyeur pourraient être employés sur chaque palette pour en connaître la localisation en permanence. Des « butées » physiques sont également déployées sur de nombreux systèmes pour bloquer une palette ou un produit convoyé directement, même si le convoyeur continue de fonctionner. Elles servent au contrôle de flux aux intersections où les convoyeurs se croisent ou changent de direction à angle droit via un mécanisme « élévation et rotation ».

Convoyage vertical et unités de transfert

Certains fabricants proposent du convoyage vertical, similaire à un ascenseur. La palette ou le produit est convoyé dans une section dotée d'un entraînement vertical qui déplace la palette ou le produit vers un autre niveau du système. Cela peut servir au convoyage dans un espace au sol compact, pour la redirection de produits « sur/sous », pour le tamponnage ou pour l'entreposage de produits sur plusieurs niveaux.

Vidéo de démonstration

Analyse comparative : courroie crantée vs chaîne à rouleaux

Bien que les deux types offrent des avantages uniques, le choix dépend de divers facteurs : exigences de l'application, conditions environnementales, contraintes budgétaires.

• Précision et exactitude : Les convoyeurs à courroie crantée excellent dans les applications requérant un positionnement et une synchronisation précis, grâce à leur conception à courroie dentée. Idéaux pour l'indexage, le tri et l'assemblage où la précision est primordiale.
• Capacité de charge : Les convoyeurs à chaîne à rouleaux offrent une capacité de charge supérieure, adaptés au transport de matériaux et produits lourds sur de longues distances. Leur construction robuste en fait un choix privilégié dans les secteurs minier, construction, logistique.
• Exigences de maintenance : Les convoyeurs à courroie crantée nécessitent généralement moins de maintenance. L'absence de lubrification et la simplicité du remplacement de courroie réduisent les coûts et les temps d'arrêt.
• Flexibilité : Les convoyeurs à chaîne à rouleaux offrent une plus grande flexibilité d'agencement et de conception. Leur construction modulaire permet une personnalisation et une adaptation aisées aux besoins de production changeants. Ils peuvent également accommoder des pentes, descentes et courbes, convenant aux scénarios de manutention complexes.
• Considérations de coût : Si les convoyeurs à courroie crantée peuvent avoir des coûts initiaux plus faibles, les convoyeurs à chaîne à rouleaux offrent une meilleure valeur à long terme grâce à leur durabilité et longévité. Le coût total de possession (maintenance, exploitation) doit être pris en compte.

Applications et secteurs d'activité

Les deux types trouvent des applications dans de nombreux secteurs : automobile, agroalimentaire, emballage, logistique.

Convoyeurs à courroie crantée – couramment utilisés dans :

• Fabrication électronique et solaire
• Production de dispositifs médicaux
• Production pharmaceutique
• Ingénierie de précision
• Environnements en salle blanche

Convoyeurs à chaîne à rouleaux – prévalent dans :

• Entreposage et distribution
• Fabrication automobile
• Fabrication d'appareils électroménagers
• Fabrication lourde
• Mines et agrégats
• Transformation du bois

Conclusion

En conclusion, les convoyeurs multi-brins, qu'ils soient à courroie crantée ou à chaîne à rouleaux, offrent une multitude d'avantages et d'applications dans la manutention et l'automatisation. Si les convoyeurs à courroie crantée excellent en précision et efficacité, les convoyeurs à chaîne à rouleaux privilégient durabilité et polyvalence. Comprendre les exigences spécifiques de chaque application est essentiel pour sélectionner le type de convoyeur le plus adapté. En tirant parti des atouts de chaque technologie, les industries peuvent optimiser leurs processus de manutention et améliorer leur productivité et efficacité globales.