托盘输送线选型指南:负计算与线体长度设计要点

一、托盘输送线的核心类型与适用场景

托盘输送线与传统输送线的本质区别在于其输送载体是​​模块化托盘​​而非直接输送产品,通过托盘的定位功能实现高精度传输。目前主流类型分为四类:

  1. Synchronous belt conveyor line​:单段负载≤60kg,单位长度负载极限​​1kg/cm​​,最大长度≤6米,适合轻载精密场景(如电子元件装配)。
  2. ​平皮带输送线​​:单段负载≤250kg,单位负载极限1kg/cm,最大长度≤30米,适用于长距离轻载(如包装流水线)。
  3. ​倍速链/滚子链输送线​::
    • 轻载型(AC 2):负载≤2200kg,单位负载2kg/cm,长度≤25米;
    • 重载型(AC 4):负载≤4000kg,长度≤30米,适合汽车部件等重载场景。
  4. ​积放式滚筒线​​:单段负载≤4000kg,长度≤8米,专用于短距离超重载(如钣金件搬运)。

二、负载计算的核心三步骤

​问题:如何避免选型后线体超载?​​ 关键在于分步计算托盘与线体的匹配性。

步骤1:托盘单位负载计算

托盘总重量​​K​​ = 产品重量 + 治具重量 + 托盘自重(参考托盘选型表)。
单位负载 = K / 托盘长度Lwt(单位:kg/cm)
示例:托盘尺寸480mm×320mm,自重3.16kg,产品+治具重16kg → K=19.16kg,Lwt=480mm → 单位负载=19.16/48≈​​0.4kg/cm​.

步骤2:线体总负载验证

线体需承载的总负载 ​​W​​ = 单托盘总重量K × 最大堆积数量n。
关键限制:W必须小于所选线体的单段负载极限(如平皮带线W≤250kg)。

步骤3:输送段长度校核

最大允许长度 ​​L​​ = 线体单段负载M / 托盘总重量K × 托盘长度Lwt。
case (law):平皮带线(M=250kg),K=10kg,Lwt=480mm → L=250/10×0.48=​​12米​​(超过12米即超载)。


三、线体长度设计的三大实战技巧

​问题:为何相同负载下倍速链比皮带线允许更长?​​ 答案在于​​摩擦系数与驱动方式​​的差异。

技巧1:动态负载长度补偿

频繁启停场景需计算加速度转矩:

  • 重物加速度转矩 ​​M3​​ = 质量×加速度×滚筒半径
  • 滚筒加速度转矩 ​​M4​​ = 转动惯量×角加速度×数量。
    示例:100kg托盘加速至15m/min需0.5秒,20支滚筒 → M3=1.9N·m,M4=0.95N·m,总转矩需×1.5安全系数。

技巧2:转弯段长度等效换算

弯曲段需将弧长转换为等效直线长度:
等效长度 = 弧长 + 弯头补偿值(经验值:90°弯头≈1.2米直段)。

技巧3:模块化分段驱动

超长线体(>30米)采用多电机分段驱动:

  • 每段独立负载计算;
  • 段间预留​​0.5米​​维护通道。

四、选型决策流程:从需求到方案

​问题:国际品牌比国产贵30%是否必要?​​ 需结合精度与成本权衡。

选型维度 经济型方案(国产) 高精度方案(国际品牌)
position accuracy ±1mm(玮创/美德乐) ±0.05mm(力士乐)
电机配置 单相220V+变频器 三相380V伺服系统
Applicable Scenarios 家电/普通仓储 半导体/医疗设备

五、避坑指南:三大高频设计误区

​误区1:忽视摩擦系数变化​

  • 错误:默认滚动摩擦系数μ=0.15,实际粉尘环境μ可能升至0.3。
  • 对策:负载计算预留​​20%余量​​,或实测空转转矩M3(拉力计测切向力)。

​误区2:低估动态负载影响​

  • 案例:某汽车厂倍速链频繁断链 → 未计算加速转矩,实际负载超电机额定转矩40%。

​误区3:忽略维护通道空间​
线体总长=输送长度+0.3×弯头数+1.5×检修段数。


六、行业应用场景驱动选型差异

  1. automobile manufacturing​:重载倍速链(AC 4型),负载3000kg+顶升旋转模块,长度≤15米/段;
  2. Lithium battery production​:防爆平皮带线,单位负载≤0.8kg/cm(避免金属摩擦),长度≤20米;
  3. ​3C电子组装​​:同步带线+顶升定位(±0.1mm),分段长度≤4米。

personal viewpoint

负载与长度的协同本质是​​精度与成本的博弈​​。重载长线选倍速链看似昂贵,但省去分段驱动成本反更低;而电子行业短线段高精度投入,换得良率提升10%的回报。设计者当跳出参数表,从​​动态负载曲线与产线全周期成本​​中找最优解。

Tags.

Related news