I
Eksploatacja i testy
668
AUTOBUSY
6/2017
Przemysław FILIPEK, Tomasz KAMIŃSKI, Robert RADZIKOWSKI, Kacper KOSACKI
SYSTEM TRANSPORTU TAŚMOCIĄGOWEGO
W artykule przedstawiono wykonany projekt urządzenia transportującego, zaprojektowanego w programie Solid Edge ST7
oraz program do automatycznej segregacji i napełniania płynem pojemników. Opisano zasadę działania systemu oraz założe-
nia konstrukcyjne. Przedstawiono projekt 3D urządzenia transportującego wraz z dobranymi podzespołami.
WSTĘP
W dzisiejszych czasach trudno wyobrazić sobie nowoczesne
przedsiębiorstwo produkcyjne bez systemów automatycznego
transportu i segregacji. W większości przypadków taki transport
odbywa się z wykorzystaniem odpowiednio zaprojektowanych
i przygotowanych przenośników taśmowych. W celu automatyzacji
procesów wykorzystuje się różne sterowniki połączone z elementa-
mi pomiarowymi, czujnikami, zbierającymi informacje z otoczenia
oraz elementami wykonawczymi, które po otrzymaniu impulsu
wykonują zadane im czynności. Po odpowiednim połączeniu ele-
mentów mechanicznych z układem sterowania powstanie system
mechatroniczny, dzięki któremu zadany proces wykonuje się auto-
matycznie, bez człowieka, lub w dużym stopniu ogranicza czynności
wykonywane przez pracownika.
Systemy mechaniczne wykorzystywane w produkcji przenośni-
ków taśmowych uznawane są za powszechne oraz obecne w prze-
myśle od lat. Jednak powstaje coraz więcej firm specjalizujących się
w produkcji przenośników o różnych zastosowaniach, wprowadza-
jąc coraz to nowszą technologię. Bardziej dynamiczny rozwój moż-
na zaobserwować jednak w branży automatyki przemysłowej.
W obecnych czasach w większych firmach nowoczesne syste-
my automatyki są uznawane za standard. Głównym elementem
systemów automatyki przemysłowej są sterowniki PLC. Są to dość
nowoczesne urządzenia, których rozwój został zapoczątkowany pod
koniec lat siedemdziesiątych XX wieku. Wraz z rozwojem sterowni-
ków PLC, zaczął się dynamiczny rozwój urządzeń pomiarowych,
pełniących funkcję wejść w urządzeniach sterowniczych. Obecnie
stosowane są czujniki przemysłowe, mające funkcję pomiaru wielu
wielkości fizycznych. W przemyśle powszechnie wykorzystuje się
czujniki zbliżeniowe, temperatury czy ciśnienia. Popularne są rów-
nież urządzenia badające kolor, siłę czy drogę.
W artykule przedstawiono zaprojektowane urządzenie trans-
portujące na bazie współczesnych przenośników taśmowych,
będące modułem systemu segregacji i napełniania transportowa-
nych pojemników. Istotną rolę w tworzeniu projektów urządzeń
mechanicznych odgrywają nowoczesne programy typu CAD/MES.
Programy tego typu są niezbędne dla firm zajmujących się projek-
towaniem skomplikowanych konstrukcji. Do podstawowych funkcji
programów CAD/MES należą: modelowanie części konstruk-
cji, tworzenie złożeń z zaprojektowanych części, tworzenie rysun-
ków wykonawczych konstrukcji oraz rysunków technicznych, prze-
prowadzanie symulacji kinematycznych i dynamicznych a także
przeprowadzanie analizy wytrzymałościowej, dzięki której można
właściwie dobrać materiały konstrukcyjne oraz zabezpieczyć urzą-
dzenie przed trwałymi odkształceniami. Do tworzenia programów
wprowadzanych do sterowników wykorzystywane są specjalne
oprogramowania umożliwiające rysowanie schematów sterowania
w języku drabinkowym bądź w innych językach programowania.
Oprogramowania tego typu zawierają liczne elementy ste rowania,
umożliwiające tworzenie bardzo skomplikowanych programów,
o szerokim zastosowaniu.
1. PRZENOŚNIKI TAŚMOWE
Przenośniki taśmowe (rys. 1) są to urządzenia przemysłowe
służące do transportu różnych materiałów, mające zastosowanie
w wielu gałęziach przemysłu, także w liniach produkcyjnych.
Przenośnik taśmowy jest podstawowym urządzeniem wielu firm
produkcyjnych. Przy odpowiednim, dobrze zaplanowanym połącze-
niu przenośników taśmowych otrzymuje się linię produkcyjną.
W dzisiejszych czasach coraz częściej linie produkcyjne są w du-
żym stopniu zautomatyzowane aby ograniczyć potrzebę ingerencji
człowieka oraz koszty produkcji. Zastosowanie takiej techniki za-
pewnia zwiększoną wydajność oraz dokładność wykonywanych
wyrobów.
Podstawowym napędem przenośników taśmowych [1] są silniki
elektryczne o mocy dopasowanej do charakteru pracy urządzenia.
Silnik elektryczny napędza rolkę czynną, która napędza rolkę bierną
za pośrednictwem taśmy. Rolki w języku technicznym nazywane są
często krążnikami, które są napędzane za pomocą bębnów napę-
dowych. W celu prawidłowej pracy mechanizmu wykorzystuje się
elementy napinające taśmę takie jak: śruba rzymska, napinacze
hydrauliczne, pneumatyczne, sprężynowe, grawitacyjne czy nadą ż-
ne. Dzięki nim taśma jest w odpowiedni sposób napięta, nie ulega
deformacji i nadmiernemu zużyciu. Większość przenośników ta-
śmowych posiada obudowę blokującą transportowane elementy
przed wypadnięciem. Obudowa często służy do montażu dodatko-
wych elementów takich jak mocowanie rolek, silnika czy elementów
czyszczących takich jak: noże, szczotki czy skrobaki. Ważnym
elementem przenośnika jest taśma. W większości przypadków
wykonana jest z gumy lub innego elastycznego tworzywa sztuczne-
go. W szczególnych warunkach pracy występują również taśmy
wykonane ze stalowej siatki. Takie rozwiązania wykorzystywane są
przy pracy w wysokich temperaturach bądź przy kontakcie z wodą.
Taśma bywa wyposażona w tak zwane zbieraki. Takie zastosowa-
nie jest często niezbędne przy transporcie drobnych elementów pod
dużym kątem. Napęd może być przyłączony bezpośrednio, lub
pośrednio z wykorzystaniem paska klinowego bądź łańcucha. Jest
to uwarunkowane założeniami przy projektowaniu, często jest po-
trzebne wykorzystanie przełożenia. W celu niezawodności przeno-
śników taśmowych stosuje się dodatkowe elementy pomiarowe
takie jak np.: sygnalizatory przeciążenia bądź zerwania taśmy,
zbiegania taśmy, czujniki temperatury, wagi, wykrywacze metalu,
czujniki odległościowe, rozpoznające kolor oraz wszelkie czujniki
