Korea Ever-Power · Serie Y2 · Guida all'azionamento del trasportatore a rulli

Motore elettrico per azionamenti di nastri trasportatori a rulli:
Azionamento a zone, accumulo e guida a rulli motorizzati

I trasportatori a rulli per pallet, casse e contenitori si distinguono dai trasportatori a nastro per un aspetto fondamentale: l'elemento motore è costituito da una serie di rulli indipendenti anziché da un nastro continuo, consentendo di azionare o arrestare singole zone del trasportatore in modo indipendente, mentre le altre continuano a funzionare. Questa architettura a zone richiede numerosi motori di azionamento di piccole dimensioni, in genere uno per zona da 1 a 5 metri, ciascuno sufficientemente compatto da poter essere alloggiato all'interno del telaio del trasportatore. I motori della serie Y2 di Ever-Power Korea, disponibili in telai IEC compatti da 71 a 132, coprono la gamma di potenza da 0,12 a 5,5 kW per azionamenti di zone, trasportatori a rulli di accumulo, sistemi a rulli motorizzati e azionamenti a rulli motorizzati per la logistica industriale e la produzione.

Architettura Zone Drive
0,12–5,5 kW
Compatto IEC 71–132
Accumulo pronto
S1 Continuo

Zone drive
Un motore ogni zona di 1–5 m
0,12–5,5 kW
Gamma di potenza del motore di zona
4 poli
Standard per trasportatori a rulli
SF 1.15
Fattore di servizio di accumulo
IE3
Efficienza premium

Motore trifase trasportatore a rulli zona azionamento accumulo rullo vivo Corea Ever-Power Y2 telaio IEC logistica

I motori compatti a quattro poli della serie Y2 di Ever-Power, prodotti in Corea e disponibili nelle versioni IEC 71-132, rappresentano lo standard per i motori di azionamento di zona dei trasportatori a rulli industriali. Il montaggio compatto con flangia e piedini consente di installare il motore sotto il telaio del trasportatore, entro i limiti di larghezza standard, solitamente in abbinamento a un piccolo riduttore a ingranaggi elicoidali o conici in linea per ridurre la velocità di rotazione del motore (1.450 giri/min) alla velocità di azionamento dei rulli (da 10 a 60 giri/min).

1. Tipologie di trasportatori a rulli e architettura di azionamento a zone

I trasportatori a rulli si dividono in due grandi categorie in base al principio di azionamento: trasportatori a rulli a gravità, in cui il prodotto scivola verso il basso per effetto della forza di gravità senza l'ausilio di un motore, e trasportatori a rulli motorizzati, in cui i motori fanno ruotare i rulli per trasportare il prodotto su superfici piane o inclinate. I trasportatori a rulli motorizzati utilizzano diverse architetture di azionamento a seconda del peso del prodotto e dei requisiti di accumulo.

Trasmissione ad albero lineare

Un singolo motore aziona un albero di trasmissione che percorre l'intera lunghezza del trasportatore. I singoli rulli sono azionati dall'albero di trasmissione tramite cinghie tonde o O-ring. Lo slittamento tra l'O-ring e il rullo consente l'accumulo: quando un prodotto si ferma, l'O-ring slitta sul rullo fisso. Gli azionamenti ad albero di trasmissione utilizzano un singolo motore Y2 da 0,37 a 2,2 kW per ogni sezione da 10 a 20 m, con l'uscita del motore accoppiata all'albero di trasmissione tramite un piccolo riduttore o direttamente. Questa è l'architettura di azionamento per trasportatori a rulli più semplice ed economica per carichi da leggeri a medi.

Zone Drive

Ciascuna zona di accumulo (da 1 a 5 m di lunghezza) del trasportatore è azionata da un motore separato. Ogni motore di zona è controllato in modo indipendente dal controllore di zona, che può arrestare una zona quando un prodotto è in attesa o quando la zona a valle è bloccata. L'azionamento a zone consente l'accumulo a pressione zero: i prodotti si arrestano senza alcuna forza di contatto tra loro, prevenendo danni durante la fase di accumulo. L'azionamento a zone richiede un motore Y2 (tipicamente da 0,12 a 1,5 kW) e un riduttore per zona, risultando più complesso e costoso rispetto all'albero di trasmissione, ma offrendo un controllo dell'accumulo superiore.

Rullo motorizzato (MR)

I rulli motorizzati integrano un piccolo motore a corrente continua o trifase all'interno del tubo del rullo stesso, con i rulli adiacenti azionati da una cinghia piatta in poliuretano collegata al rullo motorizzato. Ciascun rullo motorizzato copre una zona da 1 a 3 rulli. Questa è l'architettura più compatta, in quanto non prevede motori o riduttori esterni, ma è limitata a carichi più leggeri (inferiori a 100 kg per prodotto). I motori Ever-Power Y2 coreani vengono utilizzati negli azionamenti a zona esterna come alternativa ai rulli motorizzati per applicazioni di trasporto pallet più pesanti, superiori a 100 kg per unità di carico.

2. Calcolo della potenza del motore di zona

Dimensionamento del motore per zone di trasporto a rulli
Dato — Zona del trasportatore a rulli per pallet:
Carico massimo per unità: W = 500 kg (un pallet)
Lunghezza della zona: L = 2,0 m (6 rulli con passo di 333 mm)
Fattore di attrito dei rulli: μ = 0,05 (rullo in acciaio su albero in acciaio)
Diametro del rullo: d = 76 mm
Diametro dell'albero: 20 mm
Velocità del nastro trasportatore: v = 0,3 m/s
Efficienza di azionamento η = 0,85
Calcolo:
Forza di attrito volvente: F = W × μ × (diametro albero ÷ diametro rullo)
F = 500 × 9,81 × 0,05 × (20÷76) = 64,5 N
Potenza motore: P = F × v ÷ η = 64,5 × 0,3 ÷ 0,85 = 22,8 W
Con fattore di servizio 1,15 per l'accumulo: 26,2 W
Selezione per zona: Y2 0,12 kW (120 W) a 4 poli, IEC 71
(Dimensioni standard del motore superiori alla potenza calcolata)

Per i trasportatori di pallet che movimentano carichi superiori a 500 kg, cuscinetti a rulli pesanti con attrito più elevato (μ = 0,08-0,12) o trasportatori con pendenze, ricalcolare utilizzando le componenti effettive della forza di attrito e di inclinazione. Le dimensioni standard dei motori per zona per applicazioni di trasportatori a rulli sono 0,12, 0,18, 0,25, 0,37 e 0,55 kW per la maggior parte delle applicazioni di trasportatori di pallet e cartoni. Motori superiori a 0,75 kW per zona indicano un carico molto pesante, un'alta velocità o una forte pendenza che devono essere valutati in base alla specifica progettazione del trasportatore.

3. Modalità di accumulo e potenza termica del motore

In modalità di accumulo, un motore di zona fermo continua a far girare i rulli di azionamento mentre il prodotto sopra la zona è fermo: il prodotto scorre sui rulli oppure il limitatore di coppia tra il motore e i rulli slitta per evitare il sovraccarico del motore. Tuttavia, se l'azionamento della zona è un motoriduttore ad accoppiamento diretto senza slittamento, il motore si blocca contro il prodotto fermo e assorbe corrente a rotore bloccato, che surriscalda rapidamente l'avvolgimento del motore.

Accumulo a pressione zero - Arresto di zona

In un sistema di accumulo a pressione zero correttamente progettato, il motore di zona si arresta quando il sensore di zona rileva un prodotto in attesa e la zona a valle è occupata. Il motore di zona aziona una zona vuota e si arresta insieme alla zona quando viene rilevato un prodotto: non si verifica alcun accumulo di prodotto contro un motore in funzione. In queste condizioni, il motore di zona opera in modalità di lavoro intermittente S3 con un CDF tipico da 40 a 60%: la potenza termica nominale del motore Y2 non viene compromessa perché il motore si arresta in modo pulito quando la zona si arresta. Questo è l'approccio corretto ed elimina completamente il surriscaldamento dovuto al blocco dell'accumulo.

Accumulo di slittamento — Il motore deve gestire lo slittamento

Nei sistemi di trasporto a rulli più vecchi o più semplici, che utilizzano azionamenti ad albero con slittamento O-ring o azionamenti di zona con giunti limitatori di coppia, il motore continua a funzionare anche quando il prodotto è fermo sopra una zona di scorrimento. In questo caso, il motore funziona a vuoto (se i rulli slittano sul prodotto) o alla corrente di stallo se il prodotto aderisce ai rulli. Per l'accumulo in modalità stallo, il motore deve essere dimensionato per S1 continuo alla coppia nominale E deve essere dotato di un relè di sovraccarico correttamente impostato per la protezione dallo stallo del motore. Applicare un fattore di servizio da 1,25 a 1,5 per gli azionamenti di accumulo con capacità di stallo per garantire un margine termico adeguato.

4. Velocità del nastro trasportatore e selezione del riduttore di velocità

Applicazione del nastro trasportatore Velocità della cinghia Diametro del rullo Giri al minuto del rullo richiesti Rapporto del cambio (4P)
Accumulo lento di pallet 0,1 m/s 108 mm 18 giri al minuto 80:1
Trasportatore di pallet standard 0,3 m/s 108 mm 53 giri al minuto 27:1
Trasferimento rapido dei pallet 0,5 m/s 108 mm 88 giri al minuto 16:1
Trasportatore per cartoni (standard) 0,5 m/s 50 mm 191 giri al minuto 7.6:1
Nastro trasportatore di smistamento ad alta velocità 1,5 m/s 60 mm 477 giri al minuto 3:1

Per i trasportatori a rulli per pallet con velocità standard di 0,3 m/s, la velocità di rotazione del rullo richiesta di 53 giri/minuto con un diametro del rullo di 108 mm si ottiene con un riduttore elicoidale in linea con un rapporto di circa 27:1. I riduttori elicoidali in linea della serie R di Ever-Power Korea, nella gamma da 0,37 a 2,2 kW, sono compatibili con i motori con telaio Y2 IEC 71-100 e offrono rapporti da 3,7:1 a 185:1, coprendo l'intera gamma di velocità delle applicazioni industriali per trasportatori a rulli. Per accumuli molto lenti a 0,1 m/s, il rapporto di 80:1 rientra nella gamma del riduttore a vite senza fine NMRV, rendendo quest'ultimo un'alternativa compatta al riduttore elicoidale per le zone di accumulo lento dei pallet.

5. Montaggio compatto all'interno del telaio del trasportatore

Larghezza del motore rispetto alla larghezza del telaio del trasportatore

Il motore e il riduttore di zona devono rientrare nell'ingombro laterale del telaio del trasportatore, in genere da 600 a 1.200 mm di larghezza per un trasportatore di pallet. Il motore è normalmente montato sotto il telaio del trasportatore, tra le due guide laterali. I motori Ever-Power Y2 coreani, nelle versioni IEC 71 (altezza albero 71 mm) e IEC 100 (altezza albero 100 mm), sono sufficientemente compatti da adattarsi alle larghezze standard dei telai dei trasportatori di pallet, se montati con l'asse dell'albero parallelo alla direzione di traslazione del trasportatore. Prima di specificare le dimensioni del telaio del motore, verificare le dimensioni del telaio rispetto allo spazio disponibile nel progetto del trasportatore.

Riduttore a ingranaggi conici elicoidali per trasmissione ad angolo retto

Quando il motore deve essere montato con l'asse dell'albero perpendicolare all'asse del rullo (ad esempio, in un trasportatore stretto dove il motore deve essere installato tra rulli adiacenti lateralmente), un riduttore a ingranaggi conici elicoidali fornisce la variazione di angolo di 90 gradi con elevata efficienza (da 92 a 96%) mantenendo al contempo l'unità di azionamento complessivamente compatta. I riduttori a ingranaggi conici elicoidali della serie K di Ever-Power Korea con flangia di ingresso IEC B5 si collegano direttamente al motore Y2 e forniscono un'uscita ad angolo retto con rapporti da 8,1:1 a 176:1, ideali per gli azionamenti di zona dei trasportatori a rulli che richiedono il montaggio ad angolo retto.

Grado di protezione IP54 per magazzini e centri di distribuzione.

I motori standard per trasportatori a rulli industriali in ambienti di magazzino e centri di distribuzione richiedono solo una protezione IP54, ovvero un ambiente pulito e asciutto. La protezione IP55 è consigliata per i trasportatori in aree umide, come le rampe di carico/scarico delle celle frigorifere, i nastri trasportatori in entrata e in uscita degli impianti di produzione di bevande o le aree di carico/scarico esterne coperte dove è possibile la pioggia. I trasportatori lavabili nelle aree di lavorazione alimentare richiedono motori in acciaio inossidabile BXG IP69K anziché i motori Y2 standard.

6. Serie Ever-Power Y2 coreana per azionamenti di trasportatori a rulli

La serie Korea Ever-Power Y2, con telai compatti IEC 71-132, copre la gamma da 0,12 a 5,5 kW necessaria per azionamenti di zona per trasportatori a rulli, azionamenti ad albero e motori per trasportatori ad accumulo. Il modello Y2 a 4 poli e 1.450 giri/min è la configurazione standard per tutte le applicazioni di azionamento di zona per trasportatori a rulli, abbinato a riduttori a vite senza fine elicoidali in linea, conici-elicoidali ad angolo retto o NMRV a seconda della configurazione e dei requisiti di velocità. Per i sistemi di trasporto che richiedono il controllo della velocità tramite VFD di zona, specificare il motore YVF2 per inverter al posto del modello Y2 standard per un funzionamento affidabile su tutta la gamma di velocità di zona. La gamma completa Y2 è disponibile nella sezione motore trifaseContatto Corea Ever-Power per la selezione del motore di azionamento e del gruppo riduttore per la zona di trasporto.

Y2 — Motore di zona per trasportatore a rulli
Gamma di potenza 0,12–5,5 kW
Dimensioni della cornice IEC 71, 80, 90, 100, 112, 132
Pali standard 4 poli (1.450 giri/min)
Efficienza IE3
Grado di protezione IP Standard IP54
fattore di servizio 1,15 (accumulo)
Opzione cambio R in linea / Smusso K / NMRV
Dovere S1 / S3 a seconda del controllo di zona

7. Applicazioni dei trasportatori a rulli

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Nastro trasportatore per l'accumulo di pallet

I sistemi di trasporto pallet nei centri di distribuzione, negli impianti di produzione e nelle celle frigorifere utilizzano trasportatori a rulli a trazione zonale per il trasporto dei pallet, l'accumulo presso le stazioni di attracco e il trasferimento all'alimentazione AS/RS. Motore Y2 da 0,12 a 0,55 kW per zona, a 4 poli, abbinato a riduttore elicoidale in linea con rapporto di riduzione da 20:1 a 80:1 per velocità del pallet da 0,1 a 0,3 m/s. Controllo dell'accumulo a pressione zero tramite sensori a fotocellula di zona e avviatori motore di zona gestiti da PLC del trasportatore.

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Nastro trasportatore per lo smistamento dei cartoni

I sistemi di smistamento cartoni ad alta velocità utilizzati nell'e-commerce e nello smistamento postale impiegano trasportatori a rulli con velocità da 0,5 a 1,5 m/s e motori a zona corta da 0,12 a 0,37 kW, a 4 poli. Ad alti volumi di produzione (da 3.000 a 10.000 cartoni/ora), il ciclo di avvio e arresto della zona si avvicina al limite termico Y2 del motore: specificare il ciclo di lavoro S3 40% e verificare la frequenza di avvio del motore rispetto alla specifica massima di avviamenti orari Y2 prima di effettuare l'ordine.

Rullo rotante dell'albero di trasmissione

Motore singolo Y2 da 0,37 a 2,2 kW per sezione di albero di trasmissione da 10 a 20 m che aziona tutti i rulli tramite O-ring. Semplice e affidabile per il trasporto continuo senza accumulo. Comunemente utilizzato nelle linee di produzione dove i prodotti si muovono a flusso costante. Fattore di servizio 1,0 per servizio senza accumulo.

Nastro trasportatore a rulli per celle frigorifere

Trasportatori a rulli per celle frigorifere (da -25 a -18 °C) per il trasporto di pallet e contenitori. Y2 da 0,12 a 0,55 kW, 4 poli, IP55. Richiede grasso per cuscinetti a bassa temperatura. Isolamento di classe F sull'avvolgimento dello statore confermato per ambienti freddi. Specificare l'opzione per celle frigorifere al momento dell'ordine.

Binario a rulli per linea di assemblaggio

I rulliere motorizzati utilizzati nell'assemblaggio automobilistico ed elettronico trasportano i pezzi (pallet o carrelli di fissaggio) tra le stazioni di assemblaggio. Il modello Y2, con potenza da 0,12 a 0,37 kW per zona, a 4 poli, è abbinato a un riduttore a ingranaggi conici ad angolo retto per un'installazione compatta tra le rotaie. Il controllo di zona arresta il carrello in corrispondenza di ciascuna stazione di assemblaggio.

Trasportatore a rulli inclinato

Trasportatori a rulli inclinati da 5 a 15 gradi per il cambio di livello tra le sezioni del trasportatore. Y2 da 0,18 a 1,1 kW per zona a seconda dell'angolo di inclinazione, del peso del carico e della lunghezza della zona. Applicare la componente della forza di gravità sull'inclinazione: F-inclinazione = W × g × sin(angolo). Per pendenze ripide, è necessario un dispositivo anti-arretramento o un motore con freno Y2EJ.

Produzione compatta del motore Ever-Power Y2 in Corea

Produzione di motori

Test del motore per trasportatore a rulli Ever-Power Y2 in Corea

Test delle prestazioni

Scorte di magazzino del motore Ever-Power Y2 in Corea.

Disponibilità a magazzino

Consegna globale di motori a rulli da parte di Korea Ever-Power

Consegna rapida in tutto il mondo

8. Domande frequenti

Quante volte all'ora può avviarsi il motore di zona in un nastro trasportatore di smistamento cartoni ad alta produttività?

Il numero massimo di avviamenti all'ora per un motore Y2 dipende dalla potenza nominale del motore e dal rapporto tra corrente di avviamento e corrente di funzionamento. Per i motori di zona tipici dei nastri trasportatori, con potenze comprese tra 0,12 e 0,55 kW, la corrente a rotore bloccato è da 4,5 a 5,5 volte la corrente nominale e l'energia di avviamento per ogni avviamento è relativamente bassa a causa della ridotta inerzia del motore e del carico leggero. Come linea guida generale per i motori Y2 con queste potenze nominali, è possibile sopportare fino a 60-120 avviamenti a freddo all'ora o da 30 a 60 avviamenti a caldo all'ora (dalla temperatura di esercizio nominale) senza danni termici. Per i sistemi di smistamento ad alta produttività, dove i motori di zona si avviano più di 60 volte all'ora, specificare il motore Y2 con ciclo di lavoro S3 40% alla frequenza nominale e confermare il limite termico con Korea Ever-Power prima dell'ordine. Se la frequenza di avviamento richiesta supera la capacità del motore, le opzioni includono l'aumento della lunghezza della zona (meno avviamenti per motore), l'utilizzo di un giunto limitatore di coppia per consentire l'accumulo di slittamento senza arresti del motore, oppure l'utilizzo di un variatore di frequenza con il motore di zona per aumentare e diminuire la velocità senza la corrente di avviamento a rotore bloccato completa.

Per l'azionamento di zona di un trasportatore a rulli per pallet, devo utilizzare un riduttore a vite senza fine NMRV o un riduttore elicoidale in linea?

Per i trasportatori a rulli standard per pallet a 0,3 m/s che richiedono un rapporto di riduzione da 27:1 a 40:1, entrambe le opzioni funzionano bene. Il riduttore a vite senza fine NMRV è più compatto (la configurazione ad angolo retto consente di risparmiare spazio di installazione), offre l'autobloccaggio per le zone inclinate senza bisogno di un fermo posteriore separato e ha un costo iniziale inferiore. Tuttavia, l'NMRV a questi rapporti ha un'efficienza da 65 a 72% rispetto a 95 a 97% per un riduttore elicoidale in linea allo stesso rapporto: l'opzione elicoidale riduce il consumo energetico del motore di circa 30% alla stessa coppia sull'albero di uscita. Per un grande sistema di trasportatori a rulli con molti azionamenti di zona in funzione continua per 16 ore al giorno, il risparmio energetico del riduttore elicoidale può giustificare il costo iniziale più elevato entro 2 o 3 anni. Per i trasportatori più lenti, a 0,1 m/s, che richiedono rapporti di riduzione da 70:1 a 100:1, il riduttore NMRV è la scelta ideale, poiché i riduttori elicoidali monostadio compatti non sono disponibili con questi rapporti senza una configurazione a due stadi, che ne aumenterebbe costi e dimensioni.

Posso utilizzare un singolo motore Y2 più grande al posto di più motori di zona più piccoli per ridurre i costi?

Un singolo motore di grandi dimensioni che aziona l'intero trasportatore (azionamento ad albero di trasmissione) ha un costo di investimento iniziale significativamente inferiore rispetto a un azionamento a zone con un motore per zona, ma perde la capacità di controllo dell'accumulo a zone. Con un azionamento ad albero di trasmissione, tutte le zone funzionano simultaneamente alla stessa velocità; non è prevista la possibilità di arresto di zona. Ciò significa che l'accumulo si ottiene solo consentendo ai prodotti di scivolare sui rulli (accumulo a slittamento) anziché arrestando la zona. Per le applicazioni in cui i prodotti devono essere arrestati senza contatto tra loro (accumulo a pressione zero), come ad esempio bottiglie di vetro, componenti elettronici fragili o prodotti caldi che non devono toccarsi, l'azionamento a zone con motori individuali per zona è indispensabile, indipendentemente dal costo. Per le applicazioni in cui il contatto tra i prodotti durante l'accumulo è accettabile (pallet stabili, cartoni ondulati, big bag), l'azionamento ad albero di trasmissione con un singolo motore Y2 e accumulo a slittamento con O-ring rappresenta un'alternativa economicamente vantaggiosa. La scelta tra azionamento ad albero di trasmissione e azionamento a zone dovrebbe basarsi sulla fragilità del prodotto e sui requisiti di controllo dell'accumulo, non solo sul costo del motore.

 

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A cura di Cxm