Como os Transportadores e Sistemas de Transporte Potencializam a Fabricação Elétrica Moderna?

Por Huang Xiaolei | Benlong Automation

Na Benlong Automation, nosso processo de design para cada linha turnkey começa com o planejamento do método de transporte e só depois passa para as estações. Não há escolhas quanto aos transportadores no plano. A família errada de transportadores pode custar dinheiro e eficiência em comparação com o transportador que se encaixa perfeitamente no produto que está sendo fabricado. Além disso, neste artigo, apresentamos os quatro tipos de transportadores que usamos na fabricação de dispositivos elétricos de baixa tensão e os descrevemos em detalhes, bem como o papel que desempenham no custo total da fabricação.

Por que a camada de transporte decide sua produção real

As pessoas veem o transportador simplesmente como um meio de transporte, algo que pode mover itens do ponto A ao ponto B. No entanto, na produção automatizada de dispositivos elétricos, ele tem um papel muito mais amplo, pois um bom design de transportador pode definir a velocidade da linha, fornecer um buffer entre os processos para que uma operação lenta não impeça a rápida de funcionar, separar casos de contaminação da linha, etc. Em resumo, um transportador bem projetado não dá chance para falhas na linha aparecerem; caso contrário, você poderia observar inúmeras disfunções, como robôs parados esperando por suas peças. E para que o fluxo de produção seja organizado de forma eficiente, é necessário implementar o chamado fluxo com sistema de intertravamento.

A ideia mais importante é o fluxo com intertravamento. Em uma linha devidamente construída, as unidades se movem automaticamente entre as estações, e cada estação é intertravada para que uma falha ou um resultado fora da tolerância desvie a unidade afetada sem parar o restante da linha. É exatamente assim que nosso Linha automática de montagem e teste de disjuntores MCCB continua funcionando mesmo quando um único invólucro moldado falha em uma verificação no meio da linha. O sistema de transporte é o que torna esse comportamento ininterrupto possível, pois fornece o buffer e os caminhos de desvio que permitem que as unidades boas continuem fluindo enquanto as ruins se afastam.

Os quatro tipos de sistemas de transporte utilizados em instalações elétricas.

Não existe o melhor tipo de transportador. Cada tipo resolve uma tarefa específica, enquanto os sistemas mais bem-sucedidos empregam vários tipos de transportadores. Abaixo estão as descrições dos quatro tipos de transportadores que usamos com mais frequência, suas aplicações e limitações.

Sistema de transportador de correia: produto de baixo custo e operação suave.

Um transportador de correia utiliza uma correia contínua feita de PU ou PVC colocada sobre uma plataforma plana para transferir diferentes itens. Este tipo de transportador é o mais simples e barato, sendo perfeitamente adequado para transportar itens soltos ou leves. As correias são usadas em linhas elétricas para alimentar pequenos componentes nas células de montagem, transferir produtos soltos entre o alimentador de tigela e o ponto de coleta, levar itens além da janela de inspeção e mover suavemente produtos acabados para a área de embalagem. Graças à superfície lisa da correia, esta permite o transporte de peças, pois o transportador para pequenos componentes instáveis sem martelá-los. As limitações dos transportadores de correia são que eles não podem ser utilizados de forma eficaz para acumular o produto, mover paletes de ferramentas pesadas e implementar controle preciso de parada e posicionamento.

Linha de transportador de rolos: itens pesados e acumulação sem pressão.

Um sistema de transportador de rolos com muitos rolos pode ser acionado por um motor ou apenas pela gravidade. Este tipo de transportador é usado para a transferência de cargas com base plana e rígida, como embalagens, bandejas, placas de ferramentas e até elementos pesados. O sistema de transportador de rolos se destaca por sua capacidade de acumular produtos. Em uma seção de acumulação de rolos sem pressão, o produto pode se acumular sem qualquer colisão entre as peças. Este design preserva montagens delicadas e atua como uma política de movimentação do produto nas operações das estações a jusante, mesmo quando elas experimentam uma parada curta na linha a montante. Zona MDR.

Linha de transportador com estrutura esquelética: a espinha dorsal da montagem precisa

O linha de transportador com estrutura esquelética, conhecida nas fábricas chinesas como linha de quilha, é uma linha modular de topo plano ou corrente de lâminas que corre sobre uma estrutura rígida de extrusão de alumínio. A função do dispositivo é puxar os paletes de ferramentas ou dispositivos, que mantêm os componentes precisamente no lugar durante o processo de fabricação. Com uma estrutura rígida em combinação com uma corrente confiável, os paletes podem ser levantados, fixados na posição e colocados em uma estação com a possibilidade de um robô ou prensa trabalhar com uma precisão de milésimos de polegada. O tipo de material usado no dispositivo é resistente a óleo, adesivo e calor envolvidos nas operações de rebitagem, colagem e soldagem. Enquanto a correia é usada para o propósito de transferência, e o rolo – para acumulação, a corrente da estrutura de quilha é destinada ao posicionamento preciso.

Transportador de corrente de velocidade dupla: o cavalo de batalha da montagem híbrida

O transportador de corrente de velocidade dupla, chamado de corrente multiplicadora de velocidade em chinês, é provavelmente a família mais importante para montagem de grau eletrônico. As paletes movem-se sobre rolos acionados por uma corrente única, e devido à configuração, as paletes se deslocam cerca de duas a duas vezes e meia mais rápido do que a velocidade prevista da corrente. A beleza da construção está no aspecto de acumulação: a corrente continua seu movimento sem qualquer efeito sobre o produto quando um parafuso pneumático ou servo segura a palete. Portanto, todo o processo continua livremente, sem causar influência adversa no produto. Esse comportamento constante de vai e vem é muito útil para locais com uma combinação de estações manuais e automáticas, tornando os tempos de ciclo continuamente variáveis ou em situações onde os processos necessitam de envelhecimento do produto e ciclos de queima, durante os quais uma grande quantidade de produtos fica em um lote.

Correspondendo transportadores e sistemas de transporte ao seu produto

O layout correto nunca é um único tipo de transportador de ponta a ponta. É uma mistura deliberada escolhida com base no tamanho, peso, cadência e limpeza do produto. Veja como a mistura muda entre as três famílias de produtos que a Benlong equipa com mais frequência.

Disjuntores: linhas MCB, MCCB e RCCB

Disjuntores miniatura são pequenos, leves e produzidos em alta cadência, frequentemente em um ritmo de cerca de noventa segundos por unidade com muitas estações curtas e uma mistura de trabalho manual e automático. Esse perfil aponta diretamente para uma espinha dorsal de corrente dupla velocidade transportando paletes de ferramentas através da montagem, com alimentadores de correia trazendo pequenas peças e acumulação por rolos criando buffers antes dos testes e embalagens. A seção de inspeção e teste merece atenção especial, pois o teste paralelo em múltiplas estações é onde um transportador recupera seu custo. Nosso transportador de inspeção MCB faz exatamente isso, e a mesma filosofia de transporte está presente em nossa linha de produção automatizada inteligente para MCB e a dedicada Linha de teste automático MCB.

O disjuntor em caixa moldada altera a abordagem dos cálculos. A carcaça MCCB é maior e mais pesada, seu aparelho pode pesar mais de 200 quilogramas, e envolve cargas mecânicas mais altas nas estações. A corrente de estrutura esquelética será usada aqui, onde transferências por rolos serão inseridas entre os segmentos e qualquer dispositivo defeituoso será desviado da linha de montagem. Um dos erros de planejamento mais populares e custosos é fazer as paletes para disjuntores pesados tanto fortes quanto fracas, porque a escolha da estrutura para as paletes leves MCB as tornará não confiáveis para dispositivos MCCB.

Postes de carregamento EV: invólucros grandes, altos e pesados

O manuseio de pilhas de carregamento é uma questão totalmente diferente. Uma unidade pode pesar até 200 kg, atingir 2 m de altura e cobrir uma área de cerca de 1 m². Isso significa que você não pode simplesmente colocá-la em um transportador. Por causa disso, a linha de pilhas de carregamento DC deve contar com uma estrutura altamente robusta e precisa usar sistemas de transporte pesados, guindastes de alta capacidade, rolos para transportar os gabinetes entre as áreas de montagem e teste, e equipamentos AGV que ajudam a completar o ciclo logístico entre as zonas. Como a pilha passa pelos processos de montagem do gabinete, instalação de módulos de energia, contatores e relés, passagem dos chicotes de fiação e, por fim, passa pelo teste final da linha, o sistema de transporte deve suportar a carga com um centro de massa alto de forma segura e estável, entregando os produtos de estação em estação. Nosso linha de produção automatizada de pilhas de carregamento DC combina esses elementos de transporte com manuseio robótico para que os gabinetes pesados se movam pela planta sem levantamento manual.

Medidores de energia: pequenos, baseados em PCBA e sensíveis à limpeza

Medidores de energia inteligentes são completamente diferentes das estações de carregamento encontradas em veículos elétricos. Os dispositivos são pequenos e construídos com componentes complexos que envolvem uma quantidade considerável de estática e limpeza durante o processo de fabricação do produto, incluindo testes hi-pot, calibração, vedação e envelhecimento. A melhor solução aqui é utilizar uma combinação de seções de correia antiestática para manuseio delicado das placas expostas durante a montagem, e corrente de velocidade dupla que ajudará no processo de montagem e envelhecimento, que consiste em um longo burn-in e testes de confiabilidade, permitindo acumular um grande volume de dispositivos em paletes. Nossa linha de produção automática de medidores de energia trifásicos realiza exatamente esse tipo de transporte misto através da limpeza de PCBA, testes de alta tensão, calibração semi-automática e um banco de envelhecimento integrado.

Como a Benlong integra vários sistemas de transporte em uma única linha

Em uma linha de produção real, um sistema híbrido é empregado; assim, a engenharia depende da transferência suave de mercadorias de um tipo de transportador para outro. Especificamente, a operação de um transportador de rolos típico começa com um alimentador de correia, inclui um sistema de corrente de velocidade, depois avança através de buffers de transportadores de rolos para as seções de teste, e finalmente move as unidades maiores para um transportador esquelético para realizar testes de pressão e capacidade. A operação termina com a entrega de paletes vazios e caixas de embalagem ao armazém por um sistema de veículo guiado automático (AGV). A transição da correia para a corrente, depois para o transportador de rolos e, finalmente, para o sistema AGV cria pontos potenciais de falha.

Três coisas unem toda a camada de transporte. Primeiro, um loop de retorno de paletes mantém os dispositivos em ciclo para que a linha nunca fique sem transportadores. Segundo, um sistema de transporte automatizado é tão bom quanto sua camada de controle, portanto sensores, um PLC e paradas acionadas por servo coordenam cada parada, elevação e desvio em tempo real. Terceiro, a rastreabilidade por código de barras percorre toda a linha, vinculando cada unidade ao seu processo e dados de teste no MES desde o momento em que é carregada. Juntos, esses elementos transformam uma coleção de transportadores separados em um fluxo único e autogerenciável. Essa mesma lógica de integração impulsiona o manuseio robótico em nosso integração de sistemas robóticos trabalho, onde o transportador e o robô precisam compartilhar um único senso de tempo.

Lista de verificação são isso seleção empresas a proprietários de gerente

Não é essencial ter um diploma em engenharia mecânica para escolher o sistema de transporte correto para sua linha de montagem. O que você deve fazer é responder a algumas perguntas que ajudarão seu fornecedor a elaborar o design completo do sistema. Portanto, antes de fazer uma consulta sobre preços, certifique-se de que pode fornecer algumas informações sobre:

Características do Produto. Os requisitos para estruturas e plataformas são diferentes para um produto que pesa um quilograma e para um produto com peso de duzentos quilogramas.

Tempo Takt e Tempo de Ciclo. O volume de produção em um turno define a velocidade da corrente do transportador e o número de testes de trabalho em paralelo.

Proporção Manual vs Automatizado. Um transportador operado por pessoas e robôs normalmente exigirá uma corrente que funcione duas vezes mais rápido.

Requisitos de Acumulação. Um transportador deve permitir a acumulação de produtos.

Pegada do Sistema. Curvas do transportador, descidas, elevadores e a aplicação de transportadores laterais definem a escolha do tipo de sistema de transporte aplicável a certas seções do sistema.

Ambiente. Preste atenção ao ambiente onde seu produto irá operar. Alguns componentes são sensíveis à estática.

Rastreabilidade. Pense na tecnologia de código de barras com antecedência.

Potencial de Flexibilidade. É melhor escolher um sistema de transporte que possa alterar o modo de operação.

A importância de selecionar a solução de transporte correta

A maioria dos problemas de transporte decorre do planejamento, e não de problemas de hardware. Existem vários erros cometidos no transporte que são facilmente evitáveis.

O erro mais comum é selecionar o mesmo sistema de transporte em todo o sistema para facilitar as operações. Embora isso possa parecer sensato, usar o transportador errado para uma aplicação causa problemas a longo prazo. Um caso disso é quando uma correia transportadora é usada para colocar um palete ou uma estrutura de quilha é usada para transportar ferramentas. Em segundo lugar, há a falha em considerar a acumulação; isso significa que, se uma das estações parar, todas as estações a montante e a jusante também pararão. O terceiro erro é subdimensionar o tipo de palete e a estrutura para itens pesados. Isso, sem dúvida, levará a problemas com a precisão da localização. O quarto erro é esquecer do loop de retorno. Quando isso acontece, os trabalhadores são forçados a carregar os elementos manualmente de volta. O quinto e bastante comum erro é tratar o sistema de transporte como algo secundário a todos os outros equipamentos. A escolha do transporte deve ser feita antes de tudo, porque todo o resto depende da escolha correta do transporte.

Por que a escolha correta do transporte é tão importante para fabricantes de alto volume?

Atacadistas que operam em mercados em rápido desenvolvimento, como Índia, Turquia e Brasil, estão vivendo seu melhor momento. Isso porque todos os pedidos que recebem são grandes e repetitivos; assim, a produtividade do negócio depende do tipo de transportador. A falha em usar o transportador correto causará paradas frequentes levando a perdas que não serão visíveis nos números. Além disso, é crucial ter alguma flexibilidade e usar o sistema de transporte especializado para que uma única linha sirva várias linhas de produtos.

Escolhendo o parceiro certo para transporte

Correias transportadoras, rolos, estrutura esquelética e corrente de dupla velocidade não são alternativas, mas componentes complementares em um sistema de produção perfeitamente projetado. Cada elemento nesse processo de produção deve estar na posição correta para otimizar a produtividade. Na prática, um integrador experiente deve fornecer um ponto ótimo de transferência de componentes e usar os mecanismos corretos de monitoramento para alcançar a coordenação e controle necessários do processo. Para qualquer instalação de fabricação que produza disjuntores, estações de carregamento para veículos elétricos ou medidores de energia, encontrar essa combinação perfeita é uma das tarefas mais importantes, pois define o limite do nível de produção para toda a operação do mecanismo.

A Benlong Automation criou sistemas de transporte mistos para fabricantes de produtos elétricos de baixa tensão desde 2008, começando com as espinhas para montagem simplificada de MCB e terminando com linhas automatizadas completas para a produção de estações de carregamento e medidores de energia controláveis. Se você está trabalhando em uma nova linha de produção ou otimizando a existente, nossos especialistas estão prontos para considerar todas as possíveis soluções de transporte adequadas para seus requisitos de produto e capacidade.