Compartir artículo:

Transportadores de ruedas, transportadores de rodillos y bandas de rodillos: construcción, función y ventajas

Los ingenieros de manipulación de materiales recurren a los transportadores de rodillos para transportar productos, bienes y materiales de manera eficiente. Son inestimables, especialmente en logística, pero también en muchos otros sectores y diversos procesos de fabricación. En este artículo se analiza cómo se construyen los transportadores de rodillos, cómo funcionan y qué variantes existen.

Términos: transportadores de ruedas, transportadores de rodillos y barras de rodillos

Las cintas transportadoras de ruedas o de rodillos son sistemas de transporte que transportan mercancías en varias barras de rodillos o sistemas de rodillos conectados. Los listones de rodillos o barras de rodillos constan de varios rodillos montados a lo largo de un riel. Los rodillos pueden girar libremente o son accionados por un motor. Los rieles de rodillo individuales son ideales principalmente para cargas bajas.

La diferencia entre las cintas transportadoras de ruedas y las cintas transportadoras de rodillos se refiere al tamaño y alcance del sistema de transporte y la carga que se transportará: Los transportadores de ruedas transportan objetos más pequeños y ligeros, mientras que los transportadores de rodillos son adecuados para cargas pesadas y son más anchos y grandes. El término transportador de rodillos también puede usarse como sinónimo.

Construcción de los transportadores de rodillos

Los transportadores de rodillos constan de varios componentes:

Rodillos: Los rodillos son el componente central. Normalmente son cilíndricos y pueden estar fabricados, por ejemplo, en caucho, metal o plástico. Los rodillos se pueden instalar en una barra de rodillos o en una cinta transportadora de rodillos.
Estructura del marco: Los llamados rieles laterales o marcos transportadores forman el marco base de los transportadores de rodillos. Por ejemplo, están equipados con orificios y aberturas en los que se pueden acoplar rodillos, tubos separadores y otros elementos.
Estructura de soporte: consta de soportes de transportadores de rodillos que sostienen la estructura general.
Sistema de accionamiento (opcional): los transportadores de rodillos pueden funcionar libremente o accionados.
Dispositivos de control y seguridad: El sistema de control regula el funcionamiento (por ejemplo, las velocidades) y garantiza un flujo de material ideal. Los dispositivos de seguridad pueden detener el funcionamiento automáticamente tan pronto como detecten peligros.

También puede encontrar otro ejemplo de diseño directamente en MISUMI. Aquí se muestra un transportador de ruedas para la producción de carrocería en blanco (parte de la producción de carrocerías de automóviles donde se unen las piezas individuales, por ejemplo, mediante soldadura). Consta de perfiles de aluminio, transportadores de rodillos, componentes NAAMS y sensores.

Cómo funciona

Los rodillos permiten mover objetos fácilmente a lo largo de una trayectoria. Esto significa que incluso los productos pesados pueden transportarse a lo largo de la cadena de producción sin mucho esfuerzo.

Hay varios tipos de transportadores. Las cintas transportadoras de rodillos por gravedad, por ejemplo, se accionan por gravedad y no por accionamientos motorizados. El principio físico detrás de esto es simple: los objetos se colocan sobre una superficie inclinada y luego se arrastran automáticamente hacia abajo por gravedad. Los rodillos soportan este movimiento.

Otras variantes son, por ejemplo, transportadores de rueda motorizados o barras de rodillo accionadas.

Transportadores de rodillos autopropulsados

Los transportadores de rodillos pueden funcionar completamente sin suministro de energía si se crean las condiciones de estructura adecuadas. Para que el sistema funcione, el ángulo de inclinación es de vital importancia. Debe especificarse de modo que se mantenga un gradiente entre el 2,5 % y el 5 %. La pendiente requerida depende del peso y del acabado superficial de los productos transportados. Cuanto más ligera sea la carga, mayor será el ángulo de inclinación. Del mismo modo, si el estado de la superficie de las piezas transportadas es irregular, puede ser necesario aumentar la pendiente. Un ángulo de pendiente más bajo es suficiente para los productos pesados, especialmente con una superficie lisa. Si el ángulo de pendiente es demasiado alto, la carga puede acelerarse demasiado, lo que puede provocar daños o caídas. El diseño también debe tener en cuenta la capacidad máxima de carga de los ejes de rodillos individuales: Por ejemplo, cuando se transportan mercancías de hasta 40 kg, pero la capacidad máxima de carga del eje individual es de solo 10 kg, deben distribuirse al menos 4 ejes por debajo de la longitud total de la mercancía transportada en cada momento. En el ejemplo mencionado, el espaciado entre ejes también puede calcularse de la siguiente manera:

a_d = l_{cg} \cdot 0.4

a_d - Distancia entre ejes
l_cg - Longitud de los bienes transportados

Sin embargo, siempre se aplica la siguiente regla básica: debe haber al menos 3 ejes debajo de los bienes transportados, ya que de lo contrario los bienes transportados pueden volcar y atascar el transportador, lo que lo detiene por completo.

Transportadores de rodillos propulsados

Especialmente cuando se transporta horizontalmente, el accionamiento autopropulsado alimentado por gravedad ya no funciona. Los transportadores de rodillos motorizados se utilizan para superar las pendientes ascendentes y descendentes. Los transportadores de rodillos motorizados también son adecuados para los siguientes escenarios:

Se requiere un control preciso de la velocidad y dirección del transporte.
Deben superarse distancias de transporte largas. La gravedad a menudo es insuficiente para mover el material continuamente con transportadores de rodillos autopropulsados.
Se deben transportar cargas muy pesadas. Aquí también, la gravedad puede no ser suficiente para los transportadores de rodillos autopropulsados.
Existen requisitos de seguridad adicionales que requieren movimiento controlado.

La capacidad de carga se calcula como en los transportadores de rodillos autopropulsados.

Cintas transportadoras

Las cintas transportadoras son una alternativa a las cintas transportadoras de rodillos accionados. Las cintas transportadoras son adecuadas, entre otras cosas, para superar las diferencias de altura. Diferentes materiales para la cinta transportadora pueden abordar una variedad de aplicaciones:

Cintas de PVC: buena resistencia química, versátil y rentable.
Cintas de PU: alta resistencia a la abrasión, resistente a aceites y grasas.
Cintas de goma: alta resistencia al desgarro y a la abrasión, buenas propiedades de amortiguación.
Cintas de silicona: resistentes al calor, con buenas propiedades de deslizamiento.
Cintas de Teflon: recubrimiento antiadherente muy resistente al calor, químicamente inerte.
Cintas metálicas: especialmente duraderas y robustas, resistentes al calor.
Cintas de uso especial: desarrolladas para requisitos específicos, p. ej., aplicaciones sensibles a ESD (la cinta transportadora descarga electricidad estática).

La elección del material depende del tipo de transporte y de la superficie de las mercancías que se transportan. Por ejemplo, en cintas transportadoras con bandas de placas, la fricción entre el material transportado y la banda es particularmente alta, lo que también reduce la capacidad de tracción, es decir, la banda puede soportar menos tensión. Por lo tanto, siempre debe tenerse en cuenta qué cinta utilizar.

Para obtener más información sobre este tema, lea nuestro artículo sobre sistemas de manipulación de materiales: cintas transportadoras.

Nota lateral: Bajante de material

Dependiendo de la aplicación, también puede tener sentido utilizar un bajante de material como alternativa, por ejemplo, para materiales que no son sensibles al impacto. Las ventajas de los bajantes de material son: El sistema es muy simple y no necesita su propia fuente de alimentación, ya que hace que el uso de la gravedad sea similar al de las cintas transportadoras autopropulsadas.

Sin embargo, también hay ciertos problemas prácticos: La velocidad y la dirección de transporte del material no se pueden controlar fácilmente y el material puede causar atascos. Esto reduce la seguridad del proceso. Las fuerzas de gravedad y fricción también son difíciles de calcular. Sin embargo, se pueden instalar rieles guía para un mejor control de la dirección del transporte y un mejor flujo de material.

Por lo general, se recomienda el uso de bajantes de material, especialmente para rutas de transporte cortas y sencillas.

Criterios de selección para transportadores de rodillos

El ancho del rodillo es una propiedad importante para seleccionar transportadores de rodillos. Las dimensiones generales de los bienes transportados son clave para tomar la decisión correcta. La regla general es: Los rodillos deben ser al menos 50 mm más anchos que los productos transportados. Los rodillos también pueden ser más estrechos si los productos están paletizados. Todos los casos requieren que el material transportado no entre en contacto con el armazón de la cinta transportadora de rodillos.

Al seleccionar transportadores de rodillos, también debe tenerse en cuenta el movimiento autopropulsado inducido por pendiente de varios materiales:

Eje X: Peso del material transportado
Eje Y: cm de inclinación por metro de longitud
1 - Material: Caja de cartón
2 - Material: Caja de plástico
3 - Material: Caja de acero

Se recomienda el uso de 3 pasos (4 rodillos) para productos con fondo duro (acero, plástico, etc.). Se recomiendan 5 pasos (6 rodillos) para productos transportados con fondo blando (caja, goma, etc.).

El diámetro y la materia prima se calculan a partir de la siguiente tabla con diferentes resistencias de rodillo:

Resistencia por rollo
Material del rodillo	Diámetro del rodillo	Resistencia del rodillo (N)
		W113	W213	W313	W413	W513
Plástico	20 mm	113	105	98	90	83
	30 mm	162	154	147	139	132
	50 mm	314	304	294	289	279
Acero	19.1 mm	618	530	343	294	206
	28.6 mm	1236	1059	687	588	412
	38.1 mm	1342	1342	922	785	588

En función de la parte inferior del material transportado, el material apropiado y el diámetro exterior de los rodillos transportadores pueden determinarse a partir de la siguiente tabla, donde 1 N corresponde a la fuerza de peso de aproximadamente 100 g.

Seleccione la distancia entre rodillos, la materia prima y el diámetro Seleccione una anchura de rodillo adecuada a la superficie base del producto transportado.

Suelo del producto transportado

Distancia mínima requerida

Diámetro del material

Productos transportados con fondo duro: (acero, plástico, etc.)

3 pasos (4 rodillos)

Seleccione el material y el diámetro exterior de la tabla: Fuerza por rollo según la fórmula para las restricciones "Tabla 1 Fuerza x 4 ≥ peso de los productos transportados"

Artículos transportados con fondo blando: (cartón, caucho, etc.)

5 pasos (6 rodillos)

Seleccione el material y el diámetro exterior de la tabla: Fuerza por rollo según la fórmula para las restricciones "Tabla 1 Fuerza x 6 ≥ peso de los productos transportados"

Nota:

cuando el producto transportado impacta en el transportador durante la carga, la carga de impacto aumenta de 1.5 a 3 veces. Tenga esto en cuenta al seleccionar una capacidad de carga suficiente.

Ventajas y desventajas de los transportadores de rodillos

Los transportadores de rodillos aumentan la eficiencia de la manipulación de materiales o el movimiento de mercancías y desempeñan un papel importante en la automatización de los procesos de producción y logística. Su diseño modular permite adaptar fácilmente los transportadores de rodillos a diferentes requisitos. Las necesidades de mantenimiento son generalmente bajas; como resultado, las cintas transportadoras de rodillos suelen tener una larga vida útil sin averías.

Las desventajas pueden incluir: Los costes iniciales de adquisición son mayores debido a aplicaciones especializadas y pueden surgir riesgos de seguridad debido a una manipulación inadecuada (caída de mercancías transportadas, etc.)

Limpieza y mantenimiento de los transportadores de rodillos

Si los rodillos están muy sucios, la fricción superficial también aumenta y es necesario aplicar más fuerza para mover los rodillos hacia adelante. Por lo tanto, es importante limpiar los rodillos con regularidad, especialmente en entornos muy contaminados. Es importante evitar las herramientas afiladas para la limpieza. En su lugar, se debe utilizar un cepillo simple o un paño húmedo para la suciedad ligera.

Los rodillos defectuosos deben sustituirse inmediatamente.