INFORMATIVO Como escolher a esteira de acúmulo correta Entender as opções disponíveis em termos de tecnologia de acúmulo ajuda a selecionar as melhores soluções para as operações 1 automação que traz resultados
Como escolher a esteira de acúmulo correta Entender as opções disponíveis em termos de tecnologia de acúmulo ajuda a selecionar as melhores soluções para as operações Tim Kraus, gerente da área de Gerenciamento de produtos da Intelligrated Jonathan Lim, gerente de produtos da Intelligrated na operação e adequação às flutuações na movimentação de produtos. As esteiras de acúmulo podem ser equipamentos essenciais em um sistema de manuseio de materiais, criando zonas temporárias de retenção até que as operações à jusante possam processar os produtos. Soluções avançadas oferecem alta densidade e rendimento de acúmulo para produtos dos mais diversos tamanhos, formatos e pesos, sem danificálos. Em esteiras de acúmulo, os itens agrupam-se antes de avançar, como carros em um semáforo. Operar um sistema de manuseio de materiais sem um recurso de acúmulo, com esteiras transportadoras operando em velocidade constante, seria o mesmo que dirigir no meio do trânsito sem freios. Em algum momento o carro vai parar, mas só no parachoque de alguém. Esteiras de acúmulo com contato zero, pressão zero e pressão média são os três tipos de esteiras de acúmulo que regulam o fluxo em sistemas automatizados, proporcionando mais estabilidade Esteira de acúmulo de pressão média Geralmente, as esteiras de acúmulo de pressão média utilizam uma correia de transmissão plana para aplicar pressão ajustável nos roletes da esteira sem o controle lógico da função de acúmulo. Mesmo quando os produtos começam a se acumular, a transmissão não é interrompida e aplica pressão suave nos roletes, o que resulta em contrapressão nos produtos acumulados. Para usar essa tecnologia, é preciso haver pressão de transmissão suficiente para mover o produto mais pesado, sem que seja excessiva e interrompa o fluxo contínuo dos produtos. Essa tecnologia também é chamada de acúmulo de pressão mínima ou baixa. Caminho do produto Correia de transmissão de operação contínua Acúmulo de pressão média Roletes de pressão ajustável Roletes transportadores Caminho da correia Fig. 1: A correia de transmissão aplica pressão constante para mover os roletes 2 Como escolher a esteira de acúmulo correta
O acúmulo de pressão média pode ser comparado a uma pressão suave no acelerador de um automóvel ao dirigir. O veículo continuará a acelerar mesmo que encoste em veículos parados à frente. Com produtos em uma esteira transportadora, isso acaba fazendo com que produtos virem (veja fig. 2), danifiquem-se e fiquem presos. Por isso, uma aplicação adequada para esteiras de acúmulo de pressão média pode ser ambiente que raramente necessita de acúmulo, como atrasos menores e ocasionais nas operações à jusante. Uma transportadora que alimenta uma paletizadora pode acumular somente em situações excepcionais, com produtos de tamanho igual ou simular que suportam alguma contrapressão sem gerar emparelhamentos. Além disso, como a contrapressão aumenta conforme a fila de produtos acumulados cresce, as esteiras de acúmulo de pressão média são mais usadas em trechos curtos, para que a contrapressão seja mínima em caso de acúmulo. Fig. 2: Como a velocidade do impacto faz os produtos virarem As esteiras de acúmulo de pressão média são geralmente mais efetivas durante o manuseio de produtos com dimensões iguais ou similares e são capazes de tolerar contrapressão leve sem causar danos. Em aplicações com produtos de dimensões distintas, a contrapressão pode fazer com que os produtos de maior tamanho girem em torno de itens menores durante o acúmulo, resultando em emparelhamentos e problemas operacionais à jusante. A contrapressão também pode causar danos aos produtos se embalagens frágeis não oferecerem proteção suficiente. Esteira de acúmulo de pressão zero As esteiras de acúmulo de pressão zero são formadas por roletes separados em zonas, que são desativados em sequência conforme os produtos se acumulam. O sistema usa uma correia estreita e plana ou corrente forrada como mecanismo de transmissão, com elevação ou rebaixamento pneumáticos para aplicar pressão de transmissão nos roletes e mover o produto. Antes que o produto bata em um produto acumulado à jusante, os atuadores pneumáticos liberam ar para rebaixar o mecanismo de transmissão e remover pressão dos roletes, desacelerando o produto até a parada. Fig. 3: Acúmulo de pressão média 3 Como escolher a esteira de acúmulo correta
Acúmulo de pressão zero Zona de acúmulo dois Zona de acúmulo um Caminho do produto Roletes transportadores Correia de transmissão rebaixada para acumular produtos Guia lateral da esteira com sensor fotoelétrico Avanços na tecnologia melhoram o controle do processo de acúmulo Correia de transmissão elevada para transportar produtos Caminho da correia Fig. 4: Os roletes divididos em zonas são rebaixados em sequência, conforme os produtos se acumulam Usando a mesma analogia do trânsito: o acúmulo de pressão zero equivale a tirar o pé do acelerador antes de bater nos veículos parados à frente. A esteira ideal para acúmulo com pressão zero ideal desativa a pressão transmissão dos roletes com antecedência suficiente para evitar giros, congestionamentos ou danos aos produtos, mas sem deixar espaço entre os itens acumulados. Em um sistema de esteira de acúmulo com pressão zero, os itens desaceleram e param em contato com o item à frente. Depois do acúmulo, não deve haver pressão de transmissão nos itens acumulados, por isso chama-se acúmulo de pressão zero. As esteiras de acúmulo de pressão zero são mais usadas em instalações de distribuição e abastecimento com produtos de diversos tamanhos e pesos. Essa combinação de produtos significa que qualquer contrapressão no acúmulo pode causar giros e emparelhamentos, provocando problemas operacionais à jusante. Nessas operações, as esteiras de acúmulo com pressão zero costumam ficar antes O controle dos roletes da esteira transportadora com mecanismos de elevação e rebaixamento melhorou muito nos últimos 10 ou 15 anos, com mais precisão e novos níveis de controle. As primeiras versões das esteiras de acúmulo de pressão zero usam roletes com sensores mecânicos com molas, que acionam a transmissão na zona à montante. Conforme o produto passa pelos roletes com sensor com molas, o atuador de cada zona liga ou desliga. Mas se um produto não for pesado o suficiente para exercer pressão no conjunto do sensor com molas, os roletes mantêm a pressão, podendo causar emparelhamentos e congestionamentos. Essa tecnologia tem outras limitações: Manutenção frequente Mais ruído Mais componentes sujeitos a desgaste e obsolescência Para superar essas limitações, a maioria dos sistemas modernos utilizam tecnologia fotoelétrica. Esse método usa um sensor fotoelétrico para detectar os produtos e enviar um sinal a uma válvula solenoide, que controla o fornecimento de ar para os atuadores pneumáticos. Isso melhora a detecção de produtos, reduz a manutenção e diminui o ruído operacional, além de oferecer um controle mais lógico das zonas de acúmulo. Fig. 5: Acúmulo de pressão zero 4 Como escolher a esteira de acúmulo correta
e depois dos sistemas de seleção, nas entradas de junções e também nas saídas para as docas de expedição. Nessas aplicações, o rendimento e o fluxo contínuo de produtos são essenciais para manter o abastecimento contínuo de separadores de alta velocidade e atender aos requisitos diários de expedição. Esteira de acúmulo de contato zero O acúmulo com contato zero é o melhor controle para caixas, com o menor risco de danos aos produtos. A interrupção nas zonas de acúmulo é instantânea, para evitar que os itens desacelerem e parem em contato uns com os outros. Esse tipo de acúmulo geralmente utiliza um ou dois roletes motorizados (MDR) conectados por anéis em O a roletes não motorizados, que controlam cada zona de acúmulo. As esteiras transportadoras MDR usam a tecnologia de trabalho sob demanda, operando somente quando é necessário mover o produto para a próxima zona, com considerável economia de energia. Também são vantagens o nível baixo de ruído e a ausência de contrapressão no produto acumulado. Mas essa abordagem oferece taxas de rendimento inferiores às oferecidas pelo acúmulo de pressão zero ou média. Zona de acúmulo dois Caminho do produto Acúmulo com contato zero Zona de acúmulo um Roletes não motorizados conectados com anéis Hoje em dia, as linhas de acúmulo operam em velocidades de até 180 pés por minuto (fpm), com níveis baixos de ruído, controle preciso de caixas e modos de liberação especializados para adaptar-se aos requisitos de rendimento e combinação de produtos, com o mínimo de contrapressão e emparelhamentos. A tecnologia de acúmulo mais moderna pode desacelerar de forma eficiente cada zona antes do acúmulo, enquanto o resto da esteira continua a operar a altas velocidades, de até 400 fpm. Fig. 7: Acúmulo com contato zero O acúmulo com contato zero é o que mais se aproxima da forma como dirigimos. Imagine uma estrada dividida em zonas segregadas, um pouco mais extensas que o comprimento médio de um automóvel. Os automóveis só avançam quando a zona à frente deles está liberada, e param antes de atingir o final de sua zona, o que garante que não haverá choque entre os carros. Mudanças recentes nos preços por volume para transporte fizeram com que empresas passassem a usar mais embalagens plásticas, para reduzir os custos de expedição. O acúmulo com embalagens plásticas traz complicações que o sistema de contato zero resolve melhor, o que faz das MDR as melhores esteiras transportadoras para embalagens flexíveis. Roletes motorizados Fig. 6: Os roletes motorizados controlam cada zona de acúmulo, com interrupção imediata Acúmulo com embalagens plásticas 5 Como escolher a esteira de acúmulo correta
Conclusão Com diversas tecnologias de esteira transportadora para acúmulo de produtos em sistemas de manuseio de materiais, é importante saber avaliar as principais vantagens e desvantagens de cada um para fazer a escolha certa. Conhecer a combinação de produtos e taxa de rendimento necessárias ajuda a selecionar a tecnologia mais adequada para suas metas operacionais. Pressão média Pressão zero Contato zero Variabilidade do produto Requer produtos com tamanho e peso similares para evitar Menor risco de congestionamento e emparelhamento com O menor risco de congestionamento e emparelhamento com Danos aos produtos Risco moderado devido à contrapressão Risco mínimo devido ao contato sem pressão Como não há contato, não há risco Contrapressão Os roletes constantemente acionados mantêm contrapressão contínua A transmissão dos roletes é interrompida durante o acúmulo, aplicando Os roletes motorizados param instantaneamente, eliminando a contrapressão Taxa de rendimento A ausência de espaço entre os produtos permite maiores taxas de A ausência de espaço entre os produtos permite maiores taxas de rendimento Espaços mínimos, com taxas de rendimento moderadas Simplicidade do sistema Simples, sem ativação de zona de acúmulo Ativação pneumática de zona com módulo local de controle de zona Complexo, com um motor, sensor e controles para cada zona 6 STRWP01 06.15 Intelligrated. Todos os direitos reservados.