Mejores prácticas para el mantenimiento de transportadores

Oct 18, 2023

A pesar de sus capacidades avanzadas, los equipos de automatización utilizados en las líneas de montaje siguen siendo susceptibles de fallar. Esto presenta a los fabricantes el desafío continuo de evitar el tiempo de inactividad no planificado del equipo, que siempre es perjudicial y costoso. Una forma comprobada en que las empresas enfrentan este desafío es a través del mantenimiento regular y adecuado, ya sea para un robot, un indexador rotativo o lineal o un transportador.

"El mantenimiento constante y adecuado del transportador puede ser una gran inversión, en términos de tiempo, para una empresa, especialmente si opera varios transportadores", dice Will Peters, ingeniero de aplicaciones y diseño de mk North America Inc. "Pero, al final, demostrará que vale la pena. Los transportadores bien mantenidos funcionan con precisión y repetibilidad, lo que resulta en más tiempo de actividad. Sin ellos, el ensamblaje, la producción, las pruebas y el envío se paralizarán rápidamente".

Recientemente, mk North America proporcionó un transportador de banda central personalizado para un gran proveedor automotriz de primer nivel. La característica clave del transportador es un sensor neumático que rastrea el borde de la banda para que su posición central siempre se mantenga durante la operación. Esta característica también minimiza el mantenimiento de la correa cuando el equipo está inactivo.

Los transportadores de tres pulgadas de ancho, cada uno con un convertidor catalítico, se alimentan desde un transportador de malla de alambre de recirculación existente a la unidad de correa central mk mediante una polea de gran diámetro. Para optimizar el movimiento del portador, los ingenieros de mk diseñaron la cinta transportadora con un filo de cuchilla de alimentación de menos de 0,078 pulgadas. La singularidad del proyecto también requería que instalaran el sensor para compensar la baja velocidad del transportador (15 fpm), el ancho extremo y la longitud corta.

Debido a que los transportadores están diseñados para una larga vida útil, a menudo se los da por sentado. Algunos fabricantes prestan poca o ninguna atención al mantenimiento adecuado. Las empresas que adoptan este enfoque siempre enfrentan el riesgo de pérdida de productividad.

Por el contrario, están los fabricantes que se comprometen por completo a implementar un programa de mantenimiento confiable para optimizar el rendimiento del transportador. Este tipo de programa es oportuno, lo que significa que las tareas específicas se realizan a diario, semanalmente, mensualmente, trimestralmente o anualmente, y exhaustivo, de modo que todos los componentes clave del transportador (medio de transporte, transmisiones, motor, poleas, etc.) se cuidan con regularidad. .

Los transportadores usan correas, cadenas o rodillos para mover objetos. Cada medio de transporte tiene diferentes beneficios, limitaciones y requisitos de mantenimiento.

Los transportadores de rodillos manuales dependen de la fuerza de la gravedad para mover objetos. Los rodillos motorizados, por el contrario, generalmente tienen las capacidades de carga útil más altas y ofrecen un transporte robusto con un funcionamiento silencioso.

Ambos tipos de rodillos requieren el menor mantenimiento de todos los medios, según Paul Zielbauer, supervisor de servicio de Bosch Rexroth. Lo más importante es mantener los rodillos limpios y libres de contaminantes como pegamento y productos químicos.

Marc Halliburton, gerente de ingeniería de Motion Index Drives Inc., dice que los desechos acumulados cerca de los rodillos pueden aumentar su fricción y hacer que se atasquen. Esto es especialmente relevante cuando el transportador está ubicado cerca de un área de soldadura. La escoria de soldadura suspendida en el aire, que tiene partículas del tamaño de la arena, puede asentarse en los rodillos y degradarlos lentamente.

"Cada rodillo cuenta con un embrague que transfiere el par en una dirección y se mueve libremente en la dirección opuesta", señala Zielbauer. "Este embrague debe revisarse periódicamente y reemplazarse según sea necesario. Se recomienda reemplazarlo cuando el embrague alcanza el punto de ajuste máximo, que ocurre cuando el resorte de ajuste no se puede estirar más".

Peters dice que la inspección visual periódica de los rodillos es una buena práctica, ya que el nivel de producción determina la frecuencia. Se recomiendan controles semanales para producción alta y controles mensuales o trimestrales para producción baja.

"Si la persona de mantenimiento detecta marcas en los rodillos, no debe suponer que hay algún problema con los rodillos", explica Peters. "Muchas veces significa que hay algún tipo de problema en el proceso. Por ejemplo, tal vez esa área es donde se gira una plataforma de transferencia antes de seguir adelante".

Los medios de banda son ideales para cargas útiles más livianas y pueden transferir materiales a largas distancias a altas velocidades. Las bandas que se utilizan en los transportadores para aplicaciones de ensamblaje suelen estar hechas de vinilo (en realidad, un cloruro de polivinilo) o poliuretano. Las bandas modulares consisten en módulos individuales de plástico o acero unidos entre sí mediante varillas de unión. El tipo plástico es para procesamiento de alimentos, mientras que el metal es para aplicaciones de empaque primario y secundario.

Peters dice que la tensión de la correa debe verificarse con regularidad para mantener el seguimiento correcto de la correa o la alineación de la ruta dentro del marco del transportador. La tensión adecuada de la correa es la tensión más baja que permite que la correa funcione suavemente y no se deslice.

"Una correa demasiado floja puede causar varios problemas, como desgaste o daños excesivos", señala Peters. "A veces, una correa desviada puede rozar continuamente contra el marco y comerse a sí misma, por así decirlo".

Las correas bajo demasiada tensión también experimentan un desgaste excesivo, así como un estiramiento excesivo más allá del 2 por ciento estándar. Otro problema es el ahuecamiento del cinturón, donde los bordes del cinturón se enrollan.

Algunos transportadores, como un transportador de correa dentada, requieren una correa más especializada. Este cinturón viene en una o más capas, con diferentes telas y materiales de respaldo/cubierta y perfiles de dientes. Pero aún requiere una tensión adecuada y una inspección visual al menos cada tres meses, según Peters.

"Los cinturones naturalmente se flexionarán un poco con el tiempo", dice Halliburton. "Sin embargo, en ambientes con fluctuaciones frecuentes de temperatura o alta humedad, la podredumbre seca o el agrietamiento de las paredes laterales pueden ser un problema. Para confirmar la podredumbre seca, afloje el cinturón lo suficiente como para doblarlo e inspeccione visualmente la parte inferior del cinturón".

Las cadenas requieren el mayor mantenimiento entre los tres medios. Las cadenas planas, que pueden estar hechas de plástico, acero o acero inoxidable, están diseñadas para soportar cargas útiles más pesadas y se recomiendan para secciones curvas en un transportador. Los operadores a menudo colocan tapas superpuestas en estas cadenas para evitar que los sujetadores caigan en ellas.

Las cadenas de rodillos vienen en diseños de acero, plástico y aceleradores, y son lo suficientemente resistentes para usar en entornos desafiantes. La mayoría de estas cadenas pueden transportar cargas útiles pesadas y también son bidireccionales, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de marcha atrás.

Zielbauer recomienda tres prácticas de mantenimiento clave para proteger las cadenas. La primera es la lubricación periódica (cada 1000 horas más o menos) para evitar que se sequen y se oxiden. Prevenir la presencia de escombros o pequeños sujetadores en la rueda dentada de la cadena es otra. El número tres es mantener la tensión adecuada de la cadena.

"A medida que los pasadores se desgastan con el tiempo, los eslabones de la cadena de acero se alargan un poco", explica Zielbauer. "Solo asegúrese de que el estiramiento sea inferior al 3 por ciento. En ese punto, es mejor reemplazar toda la cadena y la rueda dentada".

Sin embargo, incluso un alargamiento moderado de los eslabones puede hacer que la cadena "salte los dientes" en la rueda dentada y disminuya la precisión de la posición de parada y arranque. La holgura de la cadena también puede aumentar. Para eliminar la holgura, elimine o agregue filas de eslabones de cadena según sea necesario.

Bosch ofrece dos útiles productos de mantenimiento para su transportador de transferencia de paletas TS 2plus, que está disponible con un medio de transporte de correa o cadena. Un producto es un módulo de lubricación automática que está montado lateralmente y gotea lubricante continuamente en los eslabones de la cadena durante la operación del transportador.

Otro es un sistema de monitoreo de tensores para cadenas. Cuenta con un interruptor de proximidad que se conecta a una luz, que se enciende cuando la tensión de la cadena cae fuera de tolerancia.

MK ofrece un módulo de lubricación automática opcional para su transportador de transferencia de tarimas VersaMove, pero no para su unidad de cadena superior plana VersaFlex. La razón, según Peters, es que las cadenas superiores planas están hechas de termoplástico de polioximetileno duradero y no necesitan lubricación. Otro beneficio del VersaFlex es que transporta paletas pequeñas (hasta 6 pulgadas de ancho, 22 libras de carga útil) alrededor de las esquinas (de 30 a 180 grados) y hacia arriba y hacia abajo con una precisión de posición de ±0,25 milímetros.

Si las correas o cadenas transportan componentes eléctricos, la electricidad estática puede ser peligrosa. Para disipar la estática, los ingenieros pueden usar correas conductoras o cepillos de control de estática para proteger los productos.

Los transportadores de enlace de precisión, como la serie LFA fabricada por Motion Index Drives, cuentan con un tipo de cadena único. Halliburton prefiere llamarlo "una serie de ensamblajes de eslabones pequeños". Dentro de cada conjunto hay un eslabón de aluminio de calidad aeronáutica con cuatro seguidores de leva sellados personalizados que brindan orientación y alta precisión en una pista de acero rectificada montada en el marco del transportador. Se incluye un cojinete de agujas en cada eslabón y un eje de acero soporta los seguidores.

"Cuando se usa en una sala limpia, el transportador LFA no requiere ningún tipo de mantenimiento", afirma Halliburton. "Pero en los pisos típicos de las fábricas, la pista debe limpiarse regularmente con un paño o aire comprimido para eliminar los desechos. La lubricación también es esencial".

El mantenimiento del conjunto de eslabones es mínimo. Halliburton solo recomienda verificar la tensión de los eslabones una vez al año cuando haya partículas en el aire.

En los transportadores que no son de eslabones de precisión, las guías fijas para el medio de transporte deben comprobarse con regularidad. Por lo general, hechas de termoplástico de polietileno de ultra alto peso molecular, las guías están sujetas a un desgaste y vibración constantes. Se recomienda una inspección visual periódica, según Halliburton, para asegurarse de que los pernos de la guía estén lo suficientemente apretados. El reemplazo es rápido y fácil.

Compruebe también las tiras de desgaste cerca del medio de transporte. Estas tiras a menudo se fijan a las placas laterales para prolongar la vida útil del medio. Cada tira debe revisarse cuidadosamente para determinar el tamaño y el nivel de desgaste adecuados, y para asegurarse de que no se haya desprendido de la placa lateral.

Los proveedores de equipos citan otros cinco componentes clave del transportador que requieren un mantenimiento continuo. Estos son el motor, la unidad de accionamiento, las poleas y los sistemas de control eléctrico y neumático.

El consumo de corriente es el principal factor a tener en cuenta con respecto al motor, dice Halliburton. Los usuarios finales deben asegurarse de que el variador de frecuencia del transportador regule esta extracción para que se mantenga dentro de la tolerancia especificada en la placa de identificación del equipo. Mantener un registro de los valores medidos es una buena práctica.

La interferencia de objetos extraños también puede aumentar lentamente el consumo del motor. Tenga en cuenta que, independientemente de su causa, la extracción excesiva puede provocar una sobrecarga y falla del motor.

"Asegúrese de que todos los componentes de enfriamiento funcionen de manera eficiente", dice Zielbauer. "Para garantizar el mejor rendimiento posible, limpie la suciedad o la mugre de las cubiertas de los ventiladores de todos los motores para mantener la refrigeración adecuada del motor".

Otra buena práctica es inspeccionar regularmente los niveles de lubricante en las cajas de engranajes del motor y seguir las pautas de cantidad recomendadas por el fabricante. Además, al comprar un transportador nuevo, asegúrese siempre de que el motor sea del tamaño adecuado para manipular los objetos que se van a transportar y el nivel de producción planificado.

Los transportadores operados manualmente cuentan con una unidad de accionamiento no motorizada. En los transportadores automatizados, la unidad de accionamiento permite el movimiento. Una transmisión principal o final se encuentra en el lado de descarga del transportador, mientras que una transmisión central puede ubicarse en el centro o en algún lugar a lo largo de su longitud. Este último se monta debajo del equipo y se utiliza para invertir la dirección del transportador.

El mantenimiento de la unidad de transmisión es bastante simple, según Halliburton. Una buena práctica es inspeccionar regularmente la unidad en busca de sujetadores sueltos o faltantes que puedan haber entrado.

Las piezas móviles dentro de la unidad, como la rueda dentada y los cojinetes, deben engrasarse ligeramente según lo recomendado por el fabricante. La grasa líquida generalmente se coloca en un orificio designado en la unidad y luego se dispersa automáticamente a los componentes.

Un transportador presenta al menos dos poleas, una polea principal (o motriz) y una polea trasera, junto con otras dependiendo de la configuración. Las poleas de cabeza deben alinearse correctamente para garantizar la misma tensión en la correa o la cadena. Esto extiende la vida útil media al evitar el estiramiento prematuro en un lado.

La tensión de la polea también debe revisarse regularmente, junto con su "retraso", que es el material adherido a la carcasa de la polea. Esta capa aumenta la protección de la carcasa y la fricción con la cinta transportadora. Para comprobar el estado del revestimiento, bloquee el transportador antes de pasar la mano por la banda donde está el revestimiento y compruebe si hay bultos, protuberancias o hendiduras.

Los componentes comunes del sistema eléctrico que se deben mantener incluyen fotocélulas y cortinas de luz. Las inspecciones visuales de rutina de estos componentes pueden evitar tiempos de inactividad y reemplazos innecesarios.

Los sensores fotoeléctricos deben limpiarse y alinearse regularmente, con énfasis en asegurarse de que el reflector no esté dañado ni falte. Cualquiera de los dos problemas puede hacer que la fotocélula no funcione correctamente. Igualmente importante, una fotocélula desalineada creará un punto muerto y detendrá el flujo de productos en esta área.

Muchos transportadores también cuentan con dispositivos controlados neumáticamente, que requieren un regulador de presión y control de flujo adecuados para un rendimiento óptimo. Es importante la inspección frecuente y el ajuste de los reguladores según sea necesario.

También asegúrese de que los sistemas neumáticos en las plantas donde se instalan transportadores no estén subdimensionados. La presión de la línea de aire a los componentes nunca debe establecerse más alta de lo necesario para realizar la operación necesaria en el tiempo requerido. Los secadores de aire deben instalarse correctamente e inspeccionarse con frecuencia para garantizar que se suministre aire de calidad a todos los dispositivos del sistema.

Cada transportador, independientemente del tipo, debe estar correctamente conectado a tierra para un funcionamiento confiable. Además, se requieren inspecciones y pruebas periódicas de varios componentes del transportador para confirmar la integridad continua de la conexión a tierra de los componentes. Los voltajes perdidos e inducidos en los controladores de frecuencia y los PLC, por ejemplo, pueden causar problemas funcionales y operativos en los transportadores.

La inspección del marco también debe ser parte del mantenimiento regular, dice Halliburton. Esta tarea consiste en verificar que los sujetadores del marco estén correctamente apretados. A menudo, la cabeza de cada sujetador tendrá una marca que coincida con la línea correspondiente en el marco. Las marcas desalineadas indican que es necesario apretar el sujetador.

Una última forma de optimizar el mantenimiento es asegurarse de tener suficientes repuestos a mano. "Tener dos juegos de repuestos para cada transportador es una gran idea", concluye Peters. "Esto es especialmente apropiado para los fabricantes que realizan una producción de gran volumen o transportan regularmente productos grandes o pesados".

Jim es editor sénior de ASSEMBLY y tiene más de 30 años de experiencia editorial. Antes de unirse a ASSEMBLY, Camillo fue editor de PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal y Milling Journal. Jim tiene un título en inglés de la Universidad DePaul.