コンベヤのメンテナンスのベストプラクティス

Jul 12, 2023

高度な機能にもかかわらず、組立ラインで使用される自動化機器は依然として故障しやすい状態です。 このため、メーカーは、常に混乱とコストのかかる計画外の機器のダウンタイムを防止するという継続的な課題に直面しています。 企業がこの課題に対処する実証済みの方法の 1 つは、ロボット、ロータリーまたはリニア インデクサー、コンベヤなどの定期的かつ適切なメンテナンスです。

mk North America Inc. のアプリケーションおよび設計エンジニアである Will Peters 氏は、「一貫した適切なコンベヤのメンテナンスは、企業にとって、特に複数のコンベヤを運用している場合、時間的にかなりの投資となる可能性があります。」と述べています。 」

最近、mk North America は、大規模な Tier 1 自動車サプライヤーにカスタム センター ベルト コンベヤを提供しました。 コンベアの主な機能は、ベルトの端を追跡する空気圧ベースのセンサーで、動作中にベルトの中心位置が常に維持されます。 この機能により、装置がアイドル状態のときのベルトのメンテナンスも最小限に抑えられます。

それぞれ触媒コンバーターを搭載した幅 3 インチのキャリアが、大径プーリーを使用して既存の再循環ワイヤーメッシュコンベアから mk センターベルトユニットに供給されます。 キャリアの動きを最適化するために、mk エンジニアは、インフィードナイフエッジが 0.078 インチ未満のコンベア ベルトを設計しました。 また、このプロジェクトの独自性により、コンベアの低速 (15 fpm)、極端な幅、短い長さを補うためにセンサーを設置する必要もありました。

コンベヤは耐用年数が長くなるように設計されているため、それが当たり前のことだと思われがちです。 メーカーによっては、適切なメンテナンスにほとんど、またはまったく注意を払わない場合があります。 このアプローチを採用する企業は、生産性が失われるリスクに常に直面します。

対照的に、コンベヤのパフォーマンスを最適化するために信頼性の高いメンテナンス プログラムの導入に全力で取り組んでいるメーカーはあります。 このタイプのプログラムはタイムリーであり、特定のタスクが毎日、毎週、毎月、四半期ごと、または毎年実行されることを意味し、すべての主要なコンベアコンポーネント (搬送媒体、ドライブ、モーター、プーリーなど) が定期的にケアされるように徹底されています。 。

コンベヤは、ベルト、チェーン、またはローラーを使用して物体を移動します。 各搬送媒体には、異なる利点、制限事項、およびメンテナンス要件があります。

手動ローラーコンベヤは重力を利用して物体を動かします。 対照的に、パワーローラーは一般に最大の可搬質量を持ち、静かな動作で堅牢な搬送を実現します。

ボッシュ レックスロスのサービス監督者であるポール ジールバウアー氏によると、どちらのタイプのローラーも、すべてのメディアの中で最もメンテナンスが少なくて済みます。 最も重要なことは、ローラーを清潔に保ち、接着剤や化学薬品などの汚染物質が付着しないようにすることです。

Motion Index Drives Inc. のエンジニアリングマネージャーであるマーク・ハリバートン氏は、ローラーの近くに破片が蓄積すると摩擦が増大し、ローラーが詰まる可能性があると述べています。 これは、コンベアが溶接エリアの近くにある場合に特に関係します。 砂サイズの粒子を含む浮遊溶接スラグは、ローラー内に沈殿し、ゆっくりとローラーを劣化させる可能性があります。

「各ローラーには、一方向にトルクを伝達し、反対方向には自由に動くクラッチが付いています」とツィルバウアー氏は指摘する。 「このクラッチは定期的にチェックし、必要に応じて交換する必要があります。クラッチが最大調整点に達すると、調整スプリングがそれ以上伸ばせなくなるときに交換することをお勧めします。」

Peters 氏は、ローラーを定期的に目視検査することは良い習慣であり、生産レベルによって頻度が決まると述べています。 生産量が多い場合は毎週チェックし、生産量が少ない場合は月ごとまたは四半期ごとにチェックすることをお勧めします。

「メンテナンス担当者がローラーに跡を見つけても、ローラーに何か問題があると考える必要はありません」と Peters 氏は説明します。 「多くの場合、これは何らかのプロセス上の問題があることを意味します。たとえば、そのエリアは、次に進む前に搬送パレットが回転される場所かもしれません。」

ベルトメディアは、軽量のペイロードに最適であり、長距離にわたって高速で材料を搬送できます。 組み立て用途のコンベヤーで使用されるベルトは、通常、ビニール (実際にはポリ塩化ビニル) またはポリウレタンでできています。 モジュラーベルトは、ジョイントロッドを使用して連結された個々のプラスチックまたはスチールモジュールで構成されています。 プラスチックタイプは食品加工用、金属タイプは一次および二次包装用途に使用されます。

Peters 氏は、コンベア フレーム内でベルトのトラッキングや経路の調整を正しく維持するには、ベルトの張力を定期的にチェックする必要があると述べています。 適切なベルト張力とは、ベルトがスムーズに走行し、滑らないようにする最も低い張力です。

「ベルトが緩すぎると、過度の摩耗や損傷など、いくつかの問題が発生する可能性があります」と Peters 氏は指摘します。 「場合によっては、軌道から外れたベルトがフレームに継続的に擦れて、いわばベルト自体が食い込んでしまうことがあります。」

ベルトに過度の張力がかかると、過度の摩耗が発生したり、標準の 2% を超えて伸びすぎたりします。 もう 1 つの問題は、ベルトの端が丸まってしまうベルト カッピングです。

タイミング ベルト コンベヤなどの一部のコンベヤでは、より特殊なベルトが必要です。 このベルトは 1 つまたは複数の層で構成されており、さまざまな生地、裏当て/カバー材料、および歯形が使用されています。 しかし、それでも少なくとも 3 か月ごとに適切な張力と目視検査が必要だとピーターズ氏は言います。

「ベルトは時間の経過とともに自然に多少曲がります」とハリバートン氏は言います。 「しかし、頻繁な温度変動や高湿度の環境では、乾燥腐敗やサイドウォールの亀裂が問題になる可能性があります。乾燥腐敗を確認するには、ベルトを折り畳むほど十分に緩め、ベルトの下側を目視検査します。」

チェーンは 3 つのメディアの中で最もメンテナンスが必要です。 フラットトップ チェーンはプラスチック、スチール、ステンレススチールなどで作られており、より重い積載量をサポートするように設計されており、コンベア上の曲線部分に推奨されます。 オペレーターは、ファスナーがチェーンに落ちないように、これらのチェーンにキャップを重ねて配置することがよくあります。

ローラー チェーンにはスチール、プラスチック、加速設計があり、厳しい環境での使用に十分な耐久性があります。 これらのチェーンのほとんどは重いペイロードを運ぶことができ、また双方向であるため、逆転用途に適しています。

ツィールバウアー氏は、チェーンを保護するために 3 つの重要なメンテナンス方法を推奨しています。 1 つ目は、乾燥や錆びを防ぐための定期的な注油 (約 1,000 時間ごと) です。 チェーンスプロケットに破片や小さな留め具が入らないようにすることも重要です。 3 番目は、適切なチェーンの張力を維持することです。

「時間の経過とともにピンが摩耗すると、スチール製のチェーンリンクが多少伸びます」とZielbauer氏は説明します。 「伸びが 3% 未満であることを確認してください。その時点で、チェーンとスプロケット全体を交換するのが最善です。」

ただし、リンクが適度に伸びても、チェーンがスプロケット上で「飛び歯」を起こし、停止-開始位置の精度が低下する可能性があります。 チェーンのたるみも大きくなる可能性があります。 たるみを取り除くには、必要に応じてチェーン リンクの列を削除または追加します。

ボッシュは、ベルトまたはチェーン搬送媒体で利用できる TS 2plus パレット搬送コンベヤ用に 2 つの便利なメンテナンス製品を提供しています。 製品の 1 つは、側面に取り付けられ、コンベアの動作中にチェーン リンクに潤滑剤を継続的に滴下する自動潤滑モジュールです。

もう 1 つはチェーンのテンショナー監視システムです。 ライトに接続される近接スイッチが特徴で、チェーンの張力が許容範囲を超えたときに点灯します。

MK は、VersaMove パレット搬送コンベア用にオプションの自動潤滑モジュールを提供していますが、VersaFlex フラットトップ チェーン ユニットには提供していません。 ピーターズ氏によると、その理由は、フラットトップチェーンが耐久性のあるポリオキシメチレン熱可塑性プラスチックでできており、潤滑剤を必要としないためだという。 VersaFlex のもう 1 つの利点は、小型パレット (最大幅 6 インチ、ペイロード 22 ポンド) をコーナー (30 ～ 180 度) で搬送し、上下の傾斜を ±0.25 ミリメートル以内の位置精度で搬送できることです。

ベルトやチェーンが電気部品を運ぶ場合、静電気が発生する可能性があります。 静電気を消散させるために、エンジニアは導電性ベルトまたは静電気制御ブラシを使用して製品を保護できます。

モーションインデックスドライブ社のLFAシリーズなどの精密リンクコンベヤは、独自のチェーンを採用しています。 ハリバートン氏は、これを「一連の小さなリンクアセンブリ」と呼ぶことを好みます。 各アセンブリ内には、コンベア フレームに取り付けられた研削スチール トラック上でガイドと高精度を提供する 4 つのカスタムの密閉カム フォロアを備えた航空機グレードのアルミニウム リンクがあります。 各リンクにはスリーブニードルベアリングが組み込まれており、スチールシャフトがフォロアを支持しています。

「クリーンルームで使用する場合、LFA コンベヤはメンテナンスをまったく必要としません」とハリバートン氏は主張します。 「しかし、一般的な工場のフロアでは、破片を吹き飛ばすために布か圧縮空気を使ってトラックを定期的に掃除する必要があります。潤滑油も同様に不可欠です。」

リンクアセンブリのメンテナンスは最小限で済みます。 ハリバートンは、浮遊物質が存在する場合にのみリンク張力を年に一度チェックすることを推奨します。

非精密リンクコンベヤでは、搬送媒体の固定ガイドウェイを定期的に検査する必要があります。 通常、ガイドウェイは超高分子量ポリエチレン熱可塑性プラスチックで作られており、絶えず摩耗や振動にさらされます。 ハリバートンによれば、ガイドウェイのボルトが十分に締まっていることを確認するために、定期的な目視検査が推奨されています。 交換は素早く簡単に行えます。

搬送媒体近くの摩耗ストリップも確認してください。 これらのストリップは、メディアの摩耗寿命を延ばすためにサイド プレートにピンで固定されることがよくあります。 各ストリップを注意深く調べて、適切なサイズと摩耗レベルを確認し、サイド プレートから外れていないことを確認する必要があります。

機器サプライヤーは、継続的なメンテナンスが必要な他の 5 つの主要なコンベアコンポーネントを挙げています。 これらは、モーター、駆動ユニット、プーリー、電気制御システム、および空気圧システムです。

ハリバートン氏は、モーターに関して注目すべき主な要素は電流引き込みであると述べています。 エンドユーザーは、コンベアの可変周波数ドライブがこの吸引力を調整し、機器の銘板に指定された許容範囲内に収まるようにする必要があります。 測定値のログを記録しておくことをお勧めします。

異物の干渉によっても、モーターの消費電力が徐々に増加する可能性があります。 原因に関係なく、過剰な吸引はモーターの過負荷や故障につながる可能性があることに注意してください。

「すべての冷却コンポーネントが効率的に動作していることを確認してください」と Zielbauer 氏は言います。 「可能な限り最高のパフォーマンスを確保するには、すべてのモーターのファンシュラウドから汚れや汚れを拭き取り、モーターの適切な冷却を維持してください。」

もう 1 つの健全な実践は、モーター ギアボックス内の潤滑剤レベルを定期的に検査し、メーカーが推奨する量のガイドラインに従うことです。 また、新しいコンベヤを購入するときは、モータが搬送対象物と計画された生産レベルに対応したサイズであることを必ず確認してください。

手動コンベヤは非電動の駆動ユニットを備えています。 自動コンベアでは、駆動ユニットによって移動が可能になります。 ヘッドまたはエンドドライブはコンベアの排出側にありますが、センタードライブは中央またはその長さに沿ったどこかに配置されます。 後者は装置の下に取り付けられ、コンベアの方向を反転するために使用されます。

ハリバートン氏によれば、ドライブユニットのメンテナンスは非常に簡単です。 定期的にユニットを検査して、ファスナーが緩んでいたり紛失していたり​​、内部に入り込んでいない可能性があることを確認することをお勧めします。

スプロケットやベアリングなどのユニット内の可動部品には、メーカーの推奨に従って軽くグリースを塗布する必要があります。 液体グリースは通常、ユニットの指定された穴に入れられ、自動的にコンポーネントに分散されます。

コンベヤには、ヘッド (またはドライブ) プーリーとテール プーリーの少なくとも 2 つのプーリーと、構成に応じて他のプーリーが備えられています。 ベルトまたはチェーンに均等な張力がかかるようにするには、ヘッド プーリーを適切に位置合わせする必要があります。 これにより、片側の早期伸びが防止され、中程度の摩耗寿命が延長されます。

プーリーの張力も、プーリーのシェルに接着された材料である「ラグ」とともに定期的にチェックする必要があります。 この層はシェルの保護とコンベア ベルトとの摩擦を高めます。 ラギングの状態をチェックするには、ラギングがあるベルトの上に手を動かす前にコンベアをロックアウトし、しこり、でこぼこ、くぼみがないか確認します。

保守が必要な一般的な電気システム コンポーネントには、フォト アイやライト カーテンなどがあります。 これらのコンポーネントを定期的に目視検査することで、不必要なダウンタイムや交換を防ぐことができます。

フォトアイは定期的に清掃し、反射板が損傷したり紛失したりしていないことを確認することに重点を置き、位置を調整する必要があります。 いずれの問題もフォトアイの誤動作を引き起こす可能性があります。 同様に重要なことは、フォトアイの位置がずれているとデッドスポットが生じ、この領域での製品の流れが止まってしまうことです。

多くのコンベアには空気圧制御デバイスも搭載されており、最適なパフォーマンスを得るには適切なレギュレータ圧力と流量制御が必要です。 レギュレーターを頻繁に検査し、必要に応じて調整することが重要です。

また、コンベアが設置されている工場の空気圧システムが過大なサイズになっていないことを確認してください。 コンポーネントへのエアライン圧力は、必要な時間内に必要な動作を実行するために必要な圧力よりも高く設定しないでください。 エアドライヤーは適切に設置し、システム内のすべてのデバイスに高品質の空気が供給されていることを確認するために頻繁に検査する必要があります。

タイプに関係なく、信頼性の高い動作を実現するには、すべてのコンベヤを適切に接地する必要があります。 さらに、コンポーネントの継続的な接地の完全性を確認するには、さまざまなコンベヤコンポーネントの定期的な検査とテストが必要です。 たとえば、周波数コントローラや PLC の浮遊電圧や誘導電圧は、コンベヤの機能上および動作上の問題を引き起こす可能性があります。

ハリバートン氏は、フレームの検査も定期的なメンテナンスの一部として行う必要があると述べています。 このタスクには、フレームの留め具が適切に締められていることを確認することが含まれます。 多くの場合、各ファスナーの頭には、フレーム上の対応する線と一致するマークが付いています。 マークの位置がずれている場合は、ファスナーを締める必要があることを示します。

メンテナンスを最適化する最後の方法は、十分なスペアパーツを手元に確保することです。 「各コンベアに 2 セットの修理部品を用意するのは素晴らしいアイデアです」と Peters 氏は結論づけています。 「これは、大量生産を行うメーカーや、大型または重量のある製品を定期的に輸送するメーカーに特に適しています。」

Jim は ASSEMBLY の上級編集者で、30 年以上の編集経験があります。 ASSEMBLY に入社する前は、PM Engineer、Association for Facilities Engineering Journal、および Milling Journal の編集者を務めていました。 ジムはデポール大学で英語の学位を取得しています。