Hai cách để lái băng tải con lăn
Băng tải con lăn di chuyển sản phẩm theo một trong hai cách: một động cơ bên ngoài đẩy năng lượng qua xích, bánh xích hoặc dây đai tới một đường con lăn hoặc một động cơ nhỏ nằm bên trong một ống con lăn và tự điều khiển phần đó. Cách tiếp cận đầu tiên là xương sống của hầu hết băng tải con lăn dẫn động bằng xích được chế tạo để vận chuyển pallet nặng , trong đó một động cơ bánh răng quay một trục kéo hàng chục con lăn theo trình tự thông qua xích con lăn hoặc đai truyền động. Loại thứ hai, được gọi là con lăn có động cơ hoặc MDR, thay thế toàn bộ chuỗi các bộ phận đó bằng một động cơ kín và hộp số được tích hợp trong chính vỏ con lăn.
Không có thiết kế nào là mới. Bộ truyền động động cơ giảm tốc đã di chuyển pallet và thùng carton kể từ sớm nhất cấu trúc băng tải con lăn tiêu chuẩn được xây dựng cho nhiệm vụ liên tục đã đi vào hoạt động và chúng vẫn là lựa chọn mặc định ở những nơi có tải nặng và đường dây chạy ở tốc độ ổn định. Con lăn có động cơ ra đời muộn hơn, được chế tạo đặc biệt cho các bộ phận cần khởi động, dừng và chạy không tải một cách độc lập thay vì di chuyển như một chuỗi các bộ phận liên tục.
Sự khác biệt về cấu trúc đó quyết định lượng năng lượng thực sự đến được sản phẩm so với lượng năng lượng bị mất khi đến đó.
Nơi thực sự xảy ra sự mất năng lượng
Mọi liên kết cơ học trong bộ truyền động đều tiêu hao một ít năng lượng dưới dạng nhiệt và ma sát. Một động cơ bánh răng quay một trục, trục quay một xích, xích quay hàng chục đĩa xích - mỗi bước sẽ cho đi một hoặc hai điểm phần trăm trước khi công suất đạt tới tải. Xích bị căng kém hoặc ổ trục khô sẽ đẩy những tổn thất đó lên cao hơn, đó là một lý do khiến các dây dẫn động bằng xích nặng cần được bôi trơn theo lịch trình chỉ để duy trì hiệu suất định mức của chúng.
Con lăn có động cơ cắt hầu hết dây xích đó. Các đai Poly-V liên kết các con lăn liền kề chạy với hiệu suất truyền khoảng 97% và do động cơ nằm bên trong con lăn nên không có đường truyền từ hộp số đến trục đến xích riêng biệt bị mất năng lượng ở mỗi điểm nối.
Khoản tiết kiệm lớn hơn đến từ cách hệ thống hoạt động khi không có sản phẩm nào trên đó. Một động cơ bánh răng thông thường thường chạy trong suốt một ca, quay từng con lăn cho dù có vật gì nằm trên chúng hay không. Băng tải con lăn tích lũy không áp suất khởi động và dừng theo vùng lật lại logic đó: động cơ của mỗi bộ phận chỉ hoạt động khi cảm biến phát hiện sản phẩm đi vào đó. Đó là cơ chế đằng sau số liệu giảm năng lượng 30–70% được báo cáo trong các hệ thống MDR đa vùng — các động cơ riêng lẻ không hoạt động hiệu quả hơn, hầu hết chúng chỉ đơn giản là bị tắt trong hầu hết thời gian.
Khi truyền động cơ có hộp số vẫn còn có ý nghĩa
Không điều nào trong số này làm cho truyền động hộp số trở nên lỗi thời. Con lăn có động cơ được chế tạo dựa trên động cơ nhỏ gọn, mô-men xoắn thấp, vì vậy chúng mất đi lợi thế khi tải vượt quá phạm vi điển hình của thùng carton và túi đựng. Dòng pallet và các dòng khác băng tải con lăn truyền động xích tải nặng để vận chuyển liên tục, trọng tải cao thường xuyên di chuyển các tải cần một dãy con lăn có động cơ quá khổ, đắt tiền để tái tạo - một động cơ bánh răng trung tâm có kích thước phù hợp cho công việc sẽ đơn giản hơn và rẻ hơn.
Hoạt động liên tục, tốc độ đơn là trường hợp khác mà bộ truyền động hộp số hoạt động tốt. Một đường chạy ở một tốc độ trong suốt một ca, giống như một băng tải loại tiêu chuẩn được chế tạo để vận chuyển số lượng lớn liên tục , không được hưởng lợi từ logic bắt đầu-dừng theo vùng vì không có thời gian nhàn rỗi để loại bỏ. Ở đây, mức tiêu thụ điện năng trên mỗi đơn vị cao hơn của động cơ giảm tốc được bù đắp bằng cách tổng thể cần ít động cơ hơn.
Cân tổng chi phí, không chỉ kWh
Tiêu thụ năng lượng chỉ là một phần của tính toán. Các con lăn có động cơ thường có giá cao hơn trên mỗi đơn vị trả trước, nhưng chúng giúp giảm thời gian lắp đặt do không cần căn chỉnh xích hoặc căng đai và việc bảo trì chỉ cần thay đổi con lăn thường xuyên thay vì bôi trơn xích và thay bánh xích thông thường.
Hệ thống động cơ giảm tốc rẻ hơn khi lắp đặt trên quy mô lớn và dễ dàng hơn đối với đội bảo trì đã được đào tạo về hệ thống truyền động cơ học — đặc biệt là trên băng tải xích tốc độ kép được chế tạo cho dây chuyền sản xuất tốc độ hỗn hợp , trong đó việc thay đổi tốc độ của toàn bộ dây chuyền trong một bước quan trọng hơn việc kiểm soát từng vùng.
Lệnh gọi phù hợp phụ thuộc ít hơn vào một tỷ lệ phần trăm hiệu suất duy nhất mà phụ thuộc nhiều hơn vào cách dây chuyền thực sự chạy: kích thước tải, kiểu chạy và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch mà hoạt động có thể hấp thụ. Một cơ sở vận chuyển bưu kiện qua khu vực phân loại bận rộn thường có thời gian nhàn rỗi để khiến các con lăn có động cơ hoàn thành công việc nhanh chóng. Một dây chuyền di chuyển một vật nặng ở một tốc độ trong tám giờ liên tục thường nhận được nhiều giá trị hơn từ một động cơ bánh răng được bảo trì tốt, thực hiện công việc tương tự như nó đã làm trong nhiều thập kỷ.
