Entender as opções disponíveis em termos de tecnologia de acúmulo ajuda a selecionar as melhores soluções para as operações

Tim Kraus, gerente da área de Gerenciamento de produtos da Intelligrated e Jonathan Lim, gerente de produtos da Intelligrated

As esteiras de acúmulo podem ser equipamentos essenciais em um sistema de manuseio de materiais, criando zonas temporárias de retenção até que as operações à jusante possam processar os produtos. Soluções avançadas oferecem alta densidade e rendimento de acúmulo para produtos dos mais diversos tamanhos, formatos e pesos, sem danificá-los. Em esteiras de acúmulo, os itens agrupam-se antes de avançar, como carros em um semáforo. Operar um sistema de manuseio de materiais sem um recurso de acúmulo, com esteiras transportadoras operando em velocidade constante, seria o mesmo que dirigir no meio do trânsito sem freios. Em algum momento o carro vai parar, mas só no parachoque de alguém.

Esteiras de acúmulo com contato zero, pressão zero e pressão média são os três tipos de esteiras de acúmulo que regulam o fluxo em sistemas automatizados, proporcionando mais estabilidade na operação e adequação às flutuações na movimentação de produtos.

Esteira de acúmulo de pressão média

Geralmente, as esteiras de acúmulo de pressão média utilizam uma correia de transmissão plana para aplicar pressão ajustável nos roletes da esteira sem o controle lógico da função de acúmulo. Mesmo quando os produtos começam a se acumular, a transmissão não é interrompida e aplica pressão suave nos roletes, o que resulta em contrapressão nos produtos acumulados. Para usar essa tecnologia, é preciso haver pressão de transmissão suficiente para mover o produto mais pesado, sem que seja excessiva e interrompa o fluxo contínuo dos produtos. Essa tecnologia também é chamada de acúmulo de pressão mínima ou baixa.

 

O acúmulo de pressão média pode ser comparado a uma pressão suave no acelerador de um automóvel ao dirigir. O veículo continuará a acelerar mesmo que encoste em veículos parados à frente. Com produtos em uma esteira transportadora, isso acaba fazendo com que produtos virem (veja fig. 2), danifiquem-se e fiquem presos.

As esteiras de acúmulo de pressão média são geralmente mais efetivas durante o manuseio de produtos com dimensões iguais ou similares e são capazes de tolerar contrapressão leve sem causar danos. Em aplicações com produtos de dimensões distintas, a contrapressão pode fazer com que os produtos de maior tamanho girem em torno de itens menores durante o acúmulo, resultando em emparelhamentos e problemas operacionais à jusante. A contrapressão também pode causar danos aos produtos se embalagens frágeis não oferecerem proteção suficiente.

Por isso, uma aplicação adequada para esteiras de acúmulo de pressão média pode ser ambiente que raramente necessita de acúmulo, como atrasos menores e ocasionais nas operações à jusante. Uma transportadora que alimenta uma paletizadora pode acumular somente em situações excepcionais, com produtos de tamanho igual ou simular que suportam alguma contrapressão sem gerar emparelhamentos. Além disso, como a contrapressão aumenta conforme a fila de produtos acumulados cresce, as esteiras de acúmulo de pressão média são mais usadas em trechos curtos, para que a contrapressão seja mínima em caso de acúmulo.

Esteira de acúmulo de pressão zero

As esteiras de acúmulo de pressão zero são formadas por roletes separados em zonas, que são desativados em sequência conforme os produtos se acumulam. O sistema usa uma correia estreita e plana ou corrente forrada como mecanismo de transmissão, com elevação ou rebaixamento pneumáticos para aplicar pressão de transmissão nos roletes e mover o produto. Antes que o produto bata em um produto acumulado à jusante, os atuadores pneumáticos liberam ar para rebaixar o mecanismo de transmissão e remover pressão dos roletes, desacelerando o produto até a parada.

 

Usando a mesma analogia do trânsito: o acúmulo de pressão zero equivale a tirar o pé do acelerador antes de bater nos veículos parados à frente. A esteira ideal para acúmulo com pressão zero ideal desativa a pressão transmissão dos roletes com antecedência suficiente para evitar giros, congestionamentos ou danos aos produtos, mas sem deixar espaço entre os itens acumulados. Em um sistema de esteira de acúmulo com pressão zero, os itens desaceleram e param em contato com o item à frente. Depois do acúmulo, não deve haver pressão de transmissão nos itens acumulados, por isso chama-se acúmulo “de pressão zero”.

As esteiras de acúmulo de pressão zero são mais usadas em instalações de distribuição e abastecimento com produtos de diversos tamanhos e pesos. Essa combinação de produtos significa que qualquer contrapressão no acúmulo pode causar giros e emparelhamentos, provocando problemas operacionais à jusante. Nessas operações, as esteiras de acúmulo com pressão zero costumam ficar antes e depois dos sistemas de seleção, nas entradas de junções e também nas saídas para as docas de expedição. Nessas aplicações, o rendimento e o fluxo contínuo de produtos são essenciais para manter o abastecimento contínuo de separadores de alta velocidade e atender aos requisitos diários de expedição.

Avanços na tecnologia melhoram o controle do processo de acúmulo

O controle dos roletes da esteira transportadora com mecanismos de elevação e rebaixamento melhorou muito nos últimos 10 ou 15 anos, com mais precisão e novos níveis de controle. As primeiras versões das esteiras de acúmulo de pressão zero usam roletes com sensores mecânicos com molas, que acionam a transmissão na zona à montante. Conforme o produto passa pelos roletes com sensor com molas, o atuador de cada zona liga ou desliga. Mas se um produto não for pesado o suficiente para exercer pressão no conjunto do sensor com molas, os roletes mantêm a pressão, podendo causar emparelhamentos e congestionamentos.

Essa tecnologia tem outras limitações:

  • Manutenção frequente
  • Mais ruído
  • Mais componentes sujeitos a desgaste e obsolescência

Para superar essas limitações, a maioria dos sistemas modernos utilizam tecnologia fotoelétrica. Esse método usa um sensor fotoelétrico para detectar os produtos e enviar um sinal a uma válvula solenoide, que controla o fornecimento de ar para os atuadores pneumáticos. Isso melhora a detecção de produtos, reduz a manutenção e diminui o ruído operacional, além de oferecer um controle mais lógico das zonas de acúmulo.

Esteira de acúmulo de contato zero

O acúmulo com contato zero é o melhor controle para caixas, com o menor risco de danos aos produtos. A interrupção nas zonas de acúmulo é instantânea, para evitar que os itens desacelerem e parem em contato uns com os outros. Esse tipo de acúmulo geralmente utiliza um ou dois roletes motorizados (MDR) conectados por anéis em O a roletes não motorizados, que controlam cada zona de acúmulo.

As esteiras transportadoras MDR usam a tecnologia de “trabalho sob demanda”, operando somente quando é necessário mover o produto para a próxima zona, com considerável economia de energia. Também são vantagens o nível baixo de ruído e a ausência de contrapressão no produto acumulado. Mas essa abordagem oferece taxas de rendimento inferiores às oferecidas pelo acúmulo de pressão zero ou média.

 

O acúmulo com contato zero é o que mais se aproxima da forma como dirigimos. Imagine uma estrada dividida em zonas segregadas, um pouco mais extensas que o comprimento médio de um automóvel. Os automóveis só avançam quando a zona à frente deles está liberada, e param antes de atingir o final de sua zona, o que garante que não haverá choque entre os carros.

Mudanças recentes nos preços por volume para transporte fizeram com que empresas passassem a usar mais embalagens plásticas, para reduzir os custos de expedição. O acúmulo com embalagens plásticas traz complicações que o sistema de contato zero resolve melhor, o que faz das MDR as melhores esteiras transportadoras para embalagens flexíveis.

Conclusão

Com diversas tecnologias de esteira transportadora para acúmulo de produtos em sistemas de manuseio de materiais, é importante saber avaliar as principais vantagens e desvantagens de cada um para fazer a escolha certa. Conhecer a combinação de produtos e taxa de rendimento necessárias ajuda a selecionar a tecnologia mais adequada para suas metas operacionais.