チェーンドライブ円形コンベヤ

チェーンドライブ円形コンベヤとは

チェーン駆動の円形コンベヤは、ベルトやローラー ベッドの代わりに駆動ローラー チェーンを使用して、閉ループ トラックに沿って部品やコンテナを移動します。チェーンはフレームの固定点に取り付けられた一連のスプロケットに巻き付き、制御されたペースでキャリアまたはスラットを円形または楕円形の経路に沿って引っ張ります。

高混合飲料や菓子のラインを稼働している工場では、直線の戻りコンベアが床面積を占有しすぎる場合に、この形式を選択することがよくあります。{{1}ドライブ チェーンは、摩擦接触ではなく、確実な歯とローラーの噛み合いを実現します。-キャリアアレイを満載した状態でもスリップは低く抑えられ、複数のステーションがカーブを一定のペースで歩調を合わせて進みます。湾曲したレイアウト、持続的な荷重、洗浄耐性の組み合わせにより、ベルト駆動の代替品に代わってチェーン駆動の円形コンベヤがその地位を獲得します。-

チェーンドライブ円形コンベヤの主要構造コンポーネント

6 つの部品がチェーン駆動円形コンベヤの作業ループを形成します。ドライブ チェーンは、トラックの周囲のすべてのキャリア付属品を運びます。スプロケット セットは、ドライブ ステーションおよび各アイドラー ポイントでチェーンと噛み合います。カーブレールはあらゆる曲がりでチェーンをサポートし、負荷の経路を滑らかに保ちます。一方、ウェアプレートがレール表面に沿って並び、チェーンローラーからの接触摩擦を吸収します。チェーンテンショナーはループをピンと張った状態に保ち、戻りの走行からのたるみを取り除きます。最後に、駆動モーターがメインスプロケットシャフトに回転トルクを供給します。

工場チームは、各部品を個別にサイジングするのではなく、これら 6 つの部品を 1 つの適合したシステムとして扱うことで、コンベヤの耐用年数にわたってより一貫した結果を得ることができます。たとえば、サイズが小さいスプロケットに対して適切なサイズのチェーンでも、適切に適合したチェーンよりも早く摩耗します。

このページでは、チェーンドライブ円形コンベヤラインを紹介します。次のようなテストの写真、ビデオが表示されます。

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円形コンベヤー システムの梱包と配送:

チェーンドライブ円形コンベヤのカーブレールとウェアプレートの設計

曲線レールは、円形経路のすべての回転でチェーンをガイドし、エンジニアはチェーンのピッチとローラーの直径に厳密に一致するように形状を整えます。マッチングが緩い場合、チェーンローラーがレールに対して不均一に乗り、カーブで騒音が発生し、摩耗が促進されます。

摩耗プレートがカーブ レールの内面に沿って配置され、直接摩擦荷重を受けます。硬化ポリマー ストリップとコーティングされたスチール プレートは両方ともこの役割を果たします。通常、選択は動作環境によって異なります。ポリマー プレートは乾燥した屋内セルでより静かに動作し、コーティングされたスチールは繰り返し洗浄しても優れた耐久性を持ちます。ウェアプレートは独立した交換可能なコンポーネントであるため、プラントチームはフルカーブレールアセンブリを引き抜かずにウェアプレートを交換できるため、メンテナンス中の計画外のダウンタイムが短縮されます。

ここでは曲線のジオメトリも重要です。カーブの半径が急になると、ループのその部分にチェーンの張力が集中するため、エンジニアは通常、きつい曲がりでウェアプレートの接触面積を広げ、追加の荷重をより多くの面に分散させます。

チェーンの張りとカテナリーの制御

チェーン張力制御により、負荷条件が変化してもループの安定性が維持されます。チェーン テンショナーはループのたるみ側に安定した力を加え、カテナリーのたるみを取り除き、チェーン ローラーをレールに固定した状態に保ちます。

2 種類のテンショナーでほとんどの用途に対応します。スプリング式テンショナーは、耐用年数にわたってチェーンが伸びると自動的に調整されるため、メンテナンス期間が限られている連続シフトを実行するラインに適しています。ネジ-タイプのテンショナーは固定設定を保持し、手動による定期的な調整が許容される、安定した予測可能な負荷がかかるラインに適しています。

両極端にはコストがかかります。過剰なたるみがあると、急激な荷重変化時にチェーンがスプロケットの歯を飛び越える可能性があり、過剰な張力によりあらゆるアイドラーポイントでベアリングの負荷が上昇し、チェーン自体が摩耗する前に部品の寿命が短くなります。適切な設定を行うということは、カタログのデフォルトからテンショナーを選択するのではなく、テンショナーのタイプをチェーンの重量、ループの長さ、荷重プロファイルに合わせて適合させることを意味します。

スプロケットの噛み合いとチェーンのピッチ

スプロケットは、駆動モーターからのトルクをチェーンループに伝達します。チェーンのピッチ、つまりローラーの中心間の距離によって、システム内のすべてのスプロケットの歯の間隔が設定されます。 ANSI 60 (19.05 mm ピッチ) や ANSI 80 (25.4 mm ピッチ)、またはそれに相当する ISO 606 (12B および 16B) などの一般的なローラー チェーンの指定は、軽-から中負荷-の円形コンベヤの用途のほとんどをカバーします。通常、キャリア負荷が重い場合は、ANSI 100 以上に移行します。

ピッチを正しく一致させると、1 つの歯とローラーのペアに応力が集中するのではなく、複数の歯に荷重が均等に分散されます。--ドライブ スプロケットの巻き角も同様の役割を果たします。巻き幅が広いと、一度により多くの歯が噛み合い、トルク伝達が向上し、ピーク負荷時のスリップの可能性が減ります。アイドラー スプロケットは駆動トルクを伝達しませんが、エンジニアは依然として駆動スプロケットと同じピッチにサイジングします。ループ内のどこかでピッチの不一致があれば、不均一な摩耗やメッシュ ポイントでの可聴ノイズとしてすぐに現れます。

マルチ-チェーンと負荷分散

より重いキャリアまたは長いキャリア アレイにより、単鎖チェーンは実用的な負荷範囲を超えます。{0}マルチストランド チェーンは、代わりに 2 つまたは 3 つの平行な列に荷重を分散するため、キャリアの総重量が増加しても、単一のチェーンにかかるピーク応力は低下します。

この配置により、容量が追加されるだけではありません。マルチストランド チェーンは幅の広いプラットフォーム上でのキャリアの転倒を防ぎ、歯が一致したスプロケットによりすべてのストランドの同期が保たれるため、キャリアがトラックに沿ってねじれるのではなく水平に保たれます。ストランド数の選択は、キャリアの重量とプラットフォームの幅という 2 つの要素が連動して決まります。単一ストランド チェーンは、半径が狭いレイアウトでの軽量製品の取り扱いには依然として適切な選択肢です。-、追加のストランドによる質量とコストの増加は、設計に有利ではなくむしろ不利に作用する可能性があります。

駆動モーターと速度の同期

駆動モーターがループ全体のペースを設定します。ほとんどの設置では、モーターとギアモーター減速段を組み合わせて、モーターの生のシャフト速度に依存するのではなく、低出力速度で安定したトルクを提供します。このトルクによってメイン スプロケット シャフトが回転し、チェーン ループ全体が一定の速度で前方に引っ張られます。

コンベヤが他の自動化機器と接続される場合は、ドライブ シャフト上のエンコーダ フィードバックが重要になります。たとえば、ピックアンドプレイス操作でキャリアの位置を読み取るロボット アームは、カーブと直線の両方で再現可能な速度制御に依存します。--この同期がないと、オープンキャリア上の製品の向きが大きくずれて、下流のビジョンやグリップシステムが狂ってしまう可能性があります。この意味で、駆動モーターとスプロケットのセットは、個別に選択された独立したコンポーネントとしてではなく、1 つの整合したトルク パスとして機能します。

潤滑とチェーンの伸びの管理

負荷サイクルが繰り返されると各リンク内のピンとブッシングが互いに摩耗するため、チェーンの伸びは徐々に増加します。この摩耗を放置すると、最終的にチェーンがスプロケットの歯の上に乗り上げることになり、騒音が発生し、両方の部品の摩耗が同時に加速します。

2 つの潤滑アプローチは、これに異なる方法で対処します。集中潤滑システムは、ループに沿って一定の間隔でチェーンにオイルを供給し、乾燥した密閉された環境でも適切に機能します。自己潤滑ブッシングを備えたドライ-チェーンの設計は、油が滞留すると汚染リスクが生じる食品グレードや洗浄環境に適しています。-工場がどのアプローチを使用する場合でも、スプロケットメーカーの歯公差に対して伸びを追跡し、その限界に達する前にチェーンを交換することで、ドライブトレインの残りの部分を加速的な摩耗から保護します。

チェーンドライブ円形コンベヤの代表的な産業用途

炭酸飲料ラインでは、ボトルや缶がチェーン駆動の円形コンベア上の充填、キャッピング、検査ステーションを通過します。これは、この形式が工場の床をまっすぐに戻ることなく製品を開始点に戻すためです。製菓およびスナック食品のラインでは、同じレイアウト原理を使用して、連続ループ内の包装および包装セル内をトレイを移動します。

冷凍食品および食肉加工工場は、洗浄耐性という別の理由からこのドライブトレインに頼っています。耐食性-チェーンと耐久性のある摩耗プレートの組み合わせは、摩擦駆動ベルト システムの劣化を早める毎日の洗浄サイクルにも耐えます。-製薬メーカーや医療機器メーカーは、同じ基本的な仕組みをより小さな物理スケールに適用し、スループットと同じくらいキャリア間隔の精度が重要となる錠剤検査セルやカプセル選別セルを実行しています。

これらのどの設定でも、ドライブ チェーン、スプロケット セット、カーブ レール、チェーン テンショナーは 1 つのシステムとして機能します。エンジニアは、一般的なコンベアの仕様書ではなく、ループ全体と特定のデューティ サイクルに基づいて各部品のサイズを決定します。

チェーンドライブ vs. ベルト駆動円形コンベヤ

チェーン駆動の円形コンベヤとベルト駆動の円形コンベヤを比較検討するプラント エンジニアは、2 つのコンベヤ スタイルだけではなく、2 つの異なる噛み合い機構を実際に比較しています。以下の表は、通常、選択を決定する要因に対して両方のドライブトレインを並べたものです。

構成リファレンス

以下の表は、上記で説明した 6 つのドライブトレイン要素と、エンジニアが選択時に使用する一般的なチェーン ピッチおよび標準基準をまとめたものです。ローラー チェーンのサイジングは通常、ANSI B29.1M または同等の ISO 606 規格に従います。スプロケットの歯数と巻き角度は、選択したチェーンに一致するように設定されます。

関連資料: 軽量の摩擦駆動アプリケーションについては、-こちらの記事を参照してくださいベルト駆動円形コンベヤページ;閉じたループではなく方向の変更が必要な曲線レイアウトについては、を参照してください。カーブ円形ベルトコンベヤ。

よくある質問

チェーン駆動円形コンベヤとベルト駆動円形コンベヤの違いは何ですか?

チェーン駆動円形コンベヤは、摩擦駆動ベルトの代わりに駆動チェーンとスプロケット セットを使用します。-チェーンは確実な歯の噛み合いを実現するため、カーブの周りでより重い荷重を滑らせることなく保持します。ベルト駆動システムはプーリーの摩擦に依存しており、代わりに軽量でクリーンな動作アプリケーションに適しています。-

チェーンのピッチはスプロケットの選択にどう影響しますか?

チェーンのピッチは、一致するすべてのスプロケットの歯の間隔を設定します。エンジニアはチェーンに正確に一致するピッチのスプロケットを選択します。不一致があると歯の荷重が不均一になり、チェーンとスプロケットの両方の寿命が短くなります。

プラントはチェーンの張力をどのくらいの頻度でチェックする必要がありますか?

工場チームは通常、定期的な予防保守ラウンド中にチェーンの張力をチェックします。チェーンテンショナーを使用すると手動調整の必要性が減りますが、オペレーターは設定されたスケジュールに従ってテンショナーの移動とカテナリーのたるみを確認する必要があります。

プロジェクトで単一ストランドではなくマルチストランド チェーンが必要になるのはどのような場合ですか?{0}

マルチストランド チェーンは、重いキャリア、広いプラットフォーム、または長いキャリア アレイに適しています。{0}複数のストランドが荷重を共有し、キャリアの転倒に対する抵抗力を高めます。シングルストランド チェーンは、引き続き軽量で幅の狭いキャリア フォーマットに適しています。-

時間の経過とともにチェーンが伸びる原因は何ですか?

チェーンの伸びは、各チェーン リンク内のピンとブッシングの間の摩耗によって発生します。定期的な注油と定期的な検査により、この摩耗を遅らせます。工場チームは、ドライブトレインを保護するために、伸びがスプロケットの歯の公差に近づくとチェーンを交換します。