بسته‌بندی و انتقال محصولات، دو مرحله مهم و اساسی در صنایع مختلف هستند که به دقت زیادی نیاز دارند. سیستم کانوایر (Conveyor system) در بسیاری از صنایع به‌عنوان یک بخش استاندارد از تجهیزات جابه‌جایی مکانیکی برای انتقال کالاها، محصولات، کالاها و سایر مواد از یک مکان به مکان دیگر (معمولاً در همان منطقه یا ساختمان) استفاده می‌شود. با توجه به اهمیت بالای کانوایر در صنایع، در ادامه به‌طور گسترده‌تری بررسی می‌کنیم که منظور از کانوایر چیست و اجزا، مزایا و انواع سیستم کانوایر کدامند.
فهرست مطالب
سیستم کانوایر
منظور از کانوایر چیست؟ سیستم کانوایر یک دستگاه جابه‌جایی مکانیکی سریع و کارآمد برای حمل خودکار بارها و مواد در یک منطقه یا یک ساختمان است. کانوایر امکان حمل و جابه‌جایی سریع و کارآمد را برای طیف گسترده‌ای از مواد فراهم می‌کند و به‌طور ویژه در کاربردهایی که شامل حمل‌ونقل مواد سنگین، حجیم و تیز هستند، بسیار مفید است. انجمن مهندسین مکانیک آمریکا در یک تعریف مشخص، کانوایر را به‌عنوان دستگاه افقی، شیب‌دار یا عمودی برای جابه‌جایی یا حمل مواد فله یا بسته‌بندی‌شده و اشیاء یا مسافران در مسیری که توسط طراحی دستگاه از پیش تعیین شده است، معرفی می‌کنند. از کانوایرها در سیستم بسته‌بندی مواد و محصولات نیز بسیار محبوب هستند. کانوایرها را حتی می‌توان در سوپرمارکت‌ها و فرودگاه‌ها و آخرین مرحله تحویل کالا/چمدان به مشتریان نیز مشاهده کرد.
اما نوار نقاله چیست؟ درحالی‌که conveyor در زبان فارسی به نوار نقاله ترجمه می‌شود، درواقع نوار نقاله بخشی از سیستم کانوایر است که آن را به‌عنوان تسمه‌نقاله نیز می‌شناسیم. به‌طورمعمول، سیستم کانوایر شامل یک تسمه است که روی یک یا دو قرقره کشیده شده است. تسمه یا نوار نقاله یک حلقه بسته در اطراف قرقره تشکیل میدهد تا بتواند به‌طور مداوم بچرخد. انواع متعددی از نوار نقاله وجود دارند که جنس، اندازه و شکل آنها با توجه به کاربرد، محل نصب و موادی که انتقال داده می‌شوند، تعیین می‌شود.
سیستم کانوایر چگونه کار می‌کند؟
سیستم کانوایر عموماً از یک تسمه یا نوار که روی دو یا چند قرقره کشیده شده است، تشکیل می‌شود. پیش‌تر اشاره‌ای داشتیم به اینکه تسمه یا نوار نقاله چیست و با سیستم کانوایر متفاوت است. همانطور که گفتیم، تسمه بر روی دو یا چند قرقره محرک کشیده شده است که دائماً در حال چرخش است. قرقره محرک نوار نقاله را میراند یا بکسل می‌کند و موجب انتقال مواد، اشیاء یا افراد از یک مکان به مکان دیگر می‌شود.
سیستم‌های کانوایر می‌توانند به همان اندازه که فرآیند بسته‌بندی یا انتقال نیاز دارد، ساده یا پیچیده باشند. آنها می‌توانند بخشی بی‌حرکت از سیستم انتقال مواد فله‌ای باشند که موادی مانند سنگ یا شن برای مسافت‌های طولانی و شیب‌دار از روی آنها عبور کنند. کانوایرها همچنین می‌توانند بخشی از فرآیند انتقال با تنظیمات پیشرفته یک کارخانه بوده و با ربات‌ها، اجزای حرکت خطی، دوربین‌ها و حتی انسان‌ها تعامل داشته باشند.
بخش‌های اصلی سیستم کانوایر
منظور از کانوایر چیست و به چگونه ساختاری، Conveyor میگوییم؟ سه بخش اصلی در ساختار هر سیستم کانوایر وجود دارد که تکیه‌گاه تسمه، قرقره و واحد درایو را شامل می‌شود. هر جزء نقش اساسی در عملکرد واحد کانوایر ایفا می‌کند. درحالی‌که همه سیستم‌های کانوایر از این قطعات برخوردارند، طرح‌ها در ساخت و محل قرارگیری هر جزء متفاوت است.
- تکیه‌گاه: تکیه‌گاه تسمه قطعه‌ای است که حرکت نرم تسمه را تضمین می‌کند. اگر واحد تکیه‌گاه محکم نباشد، هنگامی قرار دادن یک جسم سنگین روی آن ممکن است تسمه آویزان شود. این افتادگی باعث می‌شود که تسمه آن‌طور که باید به‌آرامی یا سریع حرکت نکند. این در حالی است که استفاده از یک واحد تکیه‌گاه محکم باعث می‌شود کمربند بسته‌شده و کارآمد باشد.
- سیستم قرقره: سیستم قرقره یک جزء خارجی است که برای کنترل حرکت تسمه استفاده می‌شود. هر واحد حداقل دو قرقره دارد که یکی تحت قدرت کار می‌کند و دیگری در حالت بیکار (بدون موتور محرکه) است. سیستم کانوایر پیچیده‌تر ممکن است روتورهای اضافی در سراسر قاب داشته باشند.
- واحد درایو: واحد درایو به سیستم اجازه حرکت میدهد. این واحد دارای یک بلبرینگ شمارنده است که باعث می‌شود قطعات به‌طور مؤثر حرکت کنند. واحد درایو همچنین به تسمه اجازه میدهد تا به‌صورت معکوس حرکت کرده و تنظیمات مکرر جهت را برای برخی از سیستم‌ها مدیریت کند. برخی از سیستم‌های کانوایر به‌صورت دستی کار می‌کنند. این سیستم‌ها نیز از یک واحد درایو استفاده می‌کنند؛ بااین‌حال، موتوری نیست.
انواع سیستم کانوایر
کانوایرها را می‌توان به دودسته عمده گرانشی و برقی تقسیم کرد که ساختار و ویژگی‌های متفاوتی نسبت به یکدیگر دارند. کانوایرهای گرانشی معمولاً به نیروی گرانش متکی هستند و حرکت محصول در طول نوار نقاله از طریق تغییرات ارتفاع میسر می‌شود. از کانوایرهای گرانشی عموماً بری انتقال مواد و اشیاء سبک تا متوسط استفاده می‌شود. زیرا این نوع نقاله از هیچ موتوری برای ایجاد حرکت در قرقره‌ها استفاده نمی‌شوند و تنها جاذبه است که به حرکت آن کمک می‌کند. کانوایرهای برقی با توجه به مهم‌ترین ویژگی خود، یعنی برقی بودن و بهره‌گیری از انواع الکتروموتورهای صنعتی، نام‌گذاری شده‌اند. تنوع در کانوایرهای برقی تقریباً بی‌پایان است. به‌طورکلی، رایج‌ترین و پرکاربردترین انواع کانوایر عبارتند از:
- کانوایر تسمه‌ای: کانوایر تسمه را می‌توان یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین انواع conveyor system دانست که می‌تواند سرعت متغیری داشته باشد. کانوایرهای تسمه‌ای همانطور که از نامشان پیداست، یک تسمه متحرک دارند که بر روی یک قاب فولادی قرار گرفته است. این قاب از تسمه و مواد در حال جابه‌جایی پشتیبانی می‌کند. نوار نقاله‌های تسمه‌ای که یک قاب پشتیبان در زیر دارند، کانوایر کشویی نامیده می‌شوند. هنگامی‌که تسمه توسط غلتک‌هایی که نزدیک به هم قرارگرفته‌اند پشتیبانی می‌شود، به آن کانوایر تسمه غلتکی میگویند.
- کانوایر غلتکی گرانشی: سیستم کانوایر غلتکی گرانشی شامل مجموعه‌ای از غلتک‌ها است که با فاصله مساوی از هم به یک قاب جانبی متصل می‌شوند. موقعیت غلتک‌ها، سطحی را برای قرار دادن مواد و حرکت فراهم می‌کند. این نوار نقاله فاقد موتور الکتریکی است و اگر کج شود و یا بر روی یک زاویه نصب شده باشد، مواد توسط گرانش حرکت می‌کنند. در این دستگاه، تنها کنترل اندازه مواد است که اهمیت بالایی دارد.کانوایرهای غلتکی گرانشی عموماً در سیستم حمل‌ونقل برای بارگیری و تخلیه کامیون‌ها استفاده می‌شوند.
- کانوایر زنجیره‌ای: کانوایرهای زنجیره‌ای می‌توانند دو یا چند مجموعه زنجیر داشته باشند که با کف (سطح زیرین) وسایل، بسته‌بندی یا موادی که قرار است جابه‌جا شوند، تماس برقرار می‌کنند. درواقع مواد در حین جابه‌جایی روی زنجیره‌ها قرار می‌گیرند. کانوایرهای زنجیره‌ای گزینه‌ای ایده آل برای اقلامی با سطوح پایینی ناهموار یا مواردی که بسیار سنگین هستند؛ اما با توجه به نوع اقلامی که حمل می‌کنند، عملکرد بسیار کندی عمل دارند.
- کانوایر غلتکی موتوردار: کانوایرهای غلتکی موتوردار از موتورهایی استفاده می‌کنند که در امتداد قاب نوار نقاله قرار می‌گیرند تا غلتک‌هایی با فاصله یکسان را تغذیه کنند. طراحی این دستگاه‌ها شبیه به کانوایرهای گرانشی است؛ با این تفاوت که یک موتور به آن اضافه شده است. تعداد موتورها به باری که باید جابه‌جا شود و طراحی کلی سیستم بستگی دارد. اتصال میان غلتک‌ها می‌تواند به‌واسطه زنجیر یا تسمه ایجاد شده باشد. در برخی از کانوایرهای غلتکی موتوردار، سنسوری وجود دارد که موتور را روشن یا متوقف می‌کند تا از جمع شدن قطعات در کنار یکدیگر جلوگیری کند.
- کانوایر اسلت (slat): کانوایر اسلت دارای طراحی شبیه به کانوایرهای زنجیره‌ای با نوارهای تخت متصل به زنجیر هستند. این کانوایرها سطح بسیار صافی دارند که از آسیب دیدن یا آسیب زدن به وسایل در حال جابه‌جایی جلوگیری می‌کند. بنابراین، گزینه‌ای ایده آل برای کاربردهای مونتاژ هستند. با توجه به اینکه سطح نوار صاف و بدون انسداد است، این کانوایر را می‌توان با استفاده از اتوماسیون رباتیک بارگیری و تخلیه کرد.
- سیستم‌های واگن برقی سقفی: سیستم‌های واگن سقفی نیز نوع دیگری از کانوایر هستند که می‌توانند از نوعی دستی یا موتوری باشند. آنها از یک مسیر محصور استفاده می‌کنند و می‌توانند قطعات و اشیاء را در خطوط مونتاژ و امثال آن حرکت دهند. استفاده از این نوع کانوایر را در صنایعی مانند خودروسازی مشاهده می‌کنیم.
- کانوایر محرکه دار (Power) و آزاد (free): سیستم‌های کانوایر محرکه دار و آزاد، برای جابه‌جایی قطعات در فرایند تولید و مونتاژ طراحی شده‌اند. اقلام در حال مونتاژ از یک ایستگاه کاری به ایستگاه کاری دیگر حرکت می‌کنند. آنها در هر ایستگاه توقف می‌کنند تا روی آنها کار شود و سپس به حرکت خود ادامه می‌دهند.
- کانوایر معکوس: کانوایرهای معکوس روی زمین نصب می‌شوند و می‌توان از آنها به‌عنوان کانوایر محرکه دار و آزاد نیز استفاده کرد. آنها معمولاً یک سیستم محرک دارند که البته شامل تسمه یا زنجیر نمی‌شود.
- کانوایر Paternoster: نوار نقاله Paternoster یک سیستم انتقال عمودی است که از حامل‌های بار با فاصله مساوی متصل به یک درایو زنجیره‌ای استفاده می‌کند. این نوع کانوایر را به‌عنوان کانوایر پلتفرم نیز شناخته می‌شوند.
- کانوایر ناودان (chute): سیستم کانوایر ناودان دارای یک سطح صاف از چوب، فلز یا پلاستیک هستند که در یک قاب زاویه‌ای قرار گرفته است. این قاب می‌تواند مستقیم، مارپیچ یا دایره‌ای باشد و اقلام روی سطح نوار نقاله آن می‌لغزند.
- کانوایر پنوماتیکی: نوار نقاله پنوماتیکی انتقال مواد حجیم را با استفاده از یک گاز تحت‌فشار و از طریق یک خط لوله مهروموم‌شده میسر می‌کند. همانطور که فشار در لوله ایجاد می‌شود، پودر یا مواد دانه‌ای نیز منتقل می‌شوند.
- کانوایر پیچی: کانوایر پیچی برای جابه‌جایی مواد حجیم مانند محصولات دانه‌ای، تراشه‌ها و مواد شل استفاده می‌شوند. قسمت مرکزی کانوایر پیچی، یک هلیکوئید چرخان بر روی شفت داخل یک لوله است.
- کانوایر ارتعاشی: کانوایر ارتعاشی از ارتعاشات برای جابه‌جایی مواد در امتداد حفره انتقال استفاده می‌کند و برای موادی مانند دانه‌ها، مواد جامد مختلف، سبزیجاتی که در مزرعه چیده می‌شوند و سنگ‌های استخراج‌شده، ایده آل هستند.
مزایای استفاده از سیستم کانوایر
پیش‌ازاین اشاره شد که منظور از کانوایر چیست و اکنون مقصد داریم ذره‌بین را بر روی مزایای استفاده از این سیستم در صنایع بیندازیم. هدف اصلی یک سیستم کانوایر، انتقال اجسام از یک مکان به مکان دیگر است. طراحی و ساختار این سیستم امکان جابه‌جایی اجسامی را فراهم می‌کند که برای حمل شدن به دست انسان بسیار سنگین یا بزرگ هستند. کانوایرها هنگام انتقال اقلام از یک مکان به مکان دیگر، در زمان صرفه‌جویی می‌کنند.
ازآنجایی‌که می‌توان آنها را به سطوح مختلف متمایل کرد، جابه‌جایی اقلام از طبقات به بالا و پایین را نیز آسان‌تر می‌کند؛ کاری که وقتی به‌صورت دستی توسط انسان انجام می‌شود، فشار فیزیکی بر افراد اعمال می‌کند. اشیاء و مواد روی نوار نقاله به‌طور اتوماتیک تخلیه می‌شوند. بنابراین، نیازی به قرار گرفتن نیروی انسانی در انتهای مسیر کانوایر برای دریافت قطعات نیست.
کانوایرها می‌توانند مقادیر زیادی از اقلام را در اشکال، اندازه‌ها و وزن‌های مختلف جابه‌جا کنند و ضمن افزایش توان عملیاتی، صدمات احتمالی به افراد و محصولات را به صفر برسانند. بنابراین، ایمنی و دقت بیشتری در مقایسه با حمل و انتقال دستی ارائه میدهد. از طرف دیگر، کانوایرها گزینه‌های مختلفی ازجمله سیستم‌های هیدرولیک، مکانیک و تمام‌اتوماتیک را شامل می‌شوند که طیف گسترده‌ای از امکانات را با توجه نیاز کاربردها در اختیار صنایع قرار می‌دهند.
نگهداری از سیستم کانوایر
کانوایرها نیز مانند سایز دستگاه‌ها الکتریکی می‌توانند دچار نقص شوند و نیاز به تعمیر و تعویض داشته باشند. برای اینکه سیستم‌های کانوایر به‌طور مؤثر کار کنند، باید به‌خوبی نگهداری شوند. بنابراین، کسب‌وکارها باید مراقبت از سیستم‌های کانوایر خود را در اولویت قرار دهند تا مطمئن شوند که هیچ‌گونه اختلالی در فرآیند تولید، بسته‌بندی یا تحویل محصولات آنها ایجاد نمی‌شود. البته شما می‌توانید عملکرد سیستم کانوایر را از طریق رابط انسان و ماشین (HMI) که به شما امکان نظارت و آنالیز داده‌های قبلی و لحظه‌ای سیستم را میدهد، تجزیه‌وتحلیل کنید.
شرکت‌هایی که از سیستم کانوایر استفاده می‌کنند، می‌توانند به جنبه‌های خاصی توجه کنند تا مطمئن شوند که کانوایر در ظرفیت‌های بهینه کار می‌کنند. بازرسی‌های منظم، ممیزی‌های سیستم، نظارت دقیق بر موتورها، اطمینان از موجود بودن قطعات یدکی برای تعویض و بهره‌گیری از یک تیم آموزش‌دیده برای کار کردن با کانوایر می‌توانند در شناسایی سریع خطاها و مشکلات و رسیدگی به آن مؤثر باشند.
فرد باید بداند که برای کاربرد موردنظر، بهترین نوار نقاله چیست. این امر می‌تواند به کارایی بهینه سیستم کمک کند و عمر نوار نقاله و کانوایر را افزایش دهد. بنابراین، مطمئن شوید که سیستم متناسب با چیدمان طراحی شده باشد یا از مناطق صحیح با سرعت بهینه عبور کند. همچنین اگر کانوایر در شرایط سخت‌تر مانند دماهای زیر انجماد مورداستفاده قرار گیرد، روش‌های نگهداری متفاوتی برای اطمینان از عملکرد بهینه آن وجود دارد.
