컨베이어 시스템의 속도 계산

컨베이어 시스템의 속도는 컨베이어의 적용에 크게 의존합니다. 일부 컨베이어는 걷는 사람의 평균 속도를 이동하는 반면 다른 응용 프로그램에서는 훨씬 빠른 속도가 필요합니다. 예를 들어, 고속 병입 라인.

그림 1. 빠른 버킷 컨베이어. Bosch Rexroth에서 제공한 이미지 사용 [PDF]

일반적으로 연속 동작 생산과 셔틀 컨베이어의 두 가지 유형의 벨트 또는 체인 컨베이어가 생산에 사용됩니다.

두 스타일 모두 다른 요소와 함께 컨베이어의 속도를 결정하기 위해 기계 속도에 영향을 받습니다. 연속 컨베이어 시스템 또는 셔틀 컨베이어 시스템으로 사용할 수 있는 트랙 컨베이어 시스템도 있습니다. 트랙 컨베이어 시스템은 일반적인 벨트 또는 체인 컨베이어와 동일한 문제를 가지고 있습니다.

컨베이어 속도를 계산하는 방법에 대해 알아보기 전에 먼저 컨베이어의 유형을 살펴보겠습니다. 이를 통해 시스템 속도를 알아야 하는 이유를 폭넓게 이해할 수 있습니다.

운반 시스템 개요

우리가 검토할 몇 가지 컨베이어 유형에는 연속 모션, 셔틀 및 서보 구동이 포함됩니다.

연속 모션 컨베이어

이 컨베이어 스타일은 일반적으로 병입 라인이나 식품 생산에서 볼 수 있습니다. 제품 생산이 반향 없이 멈출 수 없는 공장이라면 어디에서나 연속 모션 생산을 찾을 수 있습니다. 제품은 멈추지 않고 공정 기계로 이송됩니다. 이 컨베이어 스타일은 일반적으로 매우 빠르며 처리를 수행하는 기계의 속도에 의해서만 제한됩니다.

그림 2. 보틀링 컨베이어입니다. Tri-Mach 제공 이미지 사용

셔틀 컨베이어

셔틀 컨베이어는 일반적으로 저마찰 연속 실행 벨트 또는 체인으로 구성됩니다. 부품이나 제품이 고정되어 있는 셔틀은 벨트나 체인을 타고 이동하다가 셔틀이 멈추면 미끄러진다. 셔틀은 기계 공정에서 기계 공정으로 이동하며 작업할 각 기계(스테이션 또는 셀)에서 멈춥니다. 이 컨베이어 스타일의 속도는 일반적으로 기계의 전체 택트 시간 또는 조립 라인에서 가장 빠른 프로세스에 의해 결정됩니다.

그림 3. ATS Automation 제공 동영상 사용

서보 구동 컨베이어

서보 구동 컨베이어는 필요에 따라 시작 및 정지하고 인덱싱 테이블과 유사한 정확한 위치로 이동할 것입니다. 컨베이어를 구동하는 서보 모터로 속도는 제품의 무게와 제품의 안정성에 의해서만 제한됩니다. 액체를 이동하는 경우 제품이 방해받지 않도록 가감속 값을 조정해야 합니다.

이러한 컨베이어 유형에서 속도가 왜 중요한지 이해했으므로 이제 속도 계산에 대해 알아보겠습니다.

컨베이어 속도 계산

컨베이어 벨트 속도는 구동 롤러의 둘레에 모터의 분당 회전 수(RPM)를 곱한 값으로 계산됩니다. 기어 감속이 있는 경우 원주를 곱하기 전에 RPM에 비율을 적용하는 것을 잊지 마십시오.

컨베이어 벨트 속도 =구동 롤러 둘레 ✕ 모터 RPM

기존의 트랙 컨베이어는 트랙을 구동하기 위해 AC 모터를 사용하는 경우 위와 동일한 공식을 사용합니다. 서보 구동 벨트 컨베이어를 사용하는 경우 서보 모터의 제어 시스템 내에서 속도를 계산할 수 있습니다. 모든 서보 컨베이어는 속도를 계산하기 위해 시스템의 택트 시간과 운송되는 재료의 유형에 크게 의존합니다.

컨베이어 속도 결정 요인

필요한 컨베이어 속도를 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 이것은 일반적인 생각이며 포괄적인 목록이 아닙니다. 다른 요인으로는 깨지기 쉬운 제품 및 포장 요구 사항이 포함될 수 있습니다.

그림 4. 저마찰 컨베이어. 도너 제공 이미지 사용

모터 속도: 일반적인 AC 모터 RPM은 약 1750–3500이며 컨베이어에 비해 너무 빠릅니다. 총 모터 RPM을 줄이려면 기어박스 또는 기어 감속 장치가 필요합니다. 시스템 사이클 시간과 구동 롤러의 크기를 알면 필요한 RPM을 쉽게 계산할 수 있습니다.

제품 무게 :컨베이어에 가해지는 제품의 무게가 증가함에 따라 제품을 이동시키는 데 필요한 힘도 증가합니다. 제품 무게는 벨트 가속 및 감속에도 영향을 줄 수 있습니다. 스테이션에서 멈출 때 벨트에서 미끄러지기 위해 셔틀이나 제품에 의존하는 저마찰 벨트 컨베이어는 최대 탑재하중을 갖습니다. 이 스타일은 체인 컨베이어 또는 대형 롤러 컨베이어로 전환해야 할 수 있습니다. 서보 트랙 컨베이어는 셔틀이 자기력으로 고정되어 있기 때문에 페이로드에 취약합니다.

기계 주기 시간 :시스템의 사이클 타임은 장비 제조사와 장비를 구매하는 고객 모두에게 중요합니다. 이는 컨베이어가 설계된 주기 시간 속도로 시스템 전체에서 제품을 이동해야 함을 의미합니다.

컨트롤 :일반적인 AC 모터 구동 벨트 컨베이어에는 디지털 출력과 모터 스타터 접촉기만 있으면 됩니다. 모터를 자주 멈추는 경우 가변 주파수 드라이브(VFD)는 에너지 사용을 줄이는 좋은 옵션이 될 것입니다. 트랙이든 벨트든 서보 구동 컨베이어는 서보 모터를 다른 위치로 명령하기 위해 일반적으로 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)와 같은 서보 드라이브와 컨트롤러가 필요합니다. 이러한 제어는 비용이 많이 들고 응용 프로그램이 지나치게 복잡할 수 있습니다.

제어 기술자로서 시스템 내의 각 스테이션이나 셀이 필요한 부품에 액세스할 수 있도록 컨베이어 속도를 아는 것이 중요합니다. 스테이션을 굶지 않는 것이 중요합니다. 그러면 전체 시스템의 택트 시간이 줄어들 수 있습니다. 모든 컨베이어의 속도는 설계 단계에서 계산할 수 있으며 이 단계에서 필요한 경우 시스템을 쉽게 개선할 수 있습니다.