Progettazione di un rilevatore di metalli a prova di esplosione per un produttore leader di lenti per occhiali

Background del progetto
Un produttore internazionale leader di lenti per occhiali necessitava di una linea di rilevamento e selezione di metalli per il proprio impianto produttivo. Il progetto presentava tre sfide: conformità alle norme antideflagranti, fragilità del prodotto e posizionamento preciso per la selezione. Un rilevatore di metalli standard non era in grado di risolverle. Il sistema è stato consegnato ed è attualmente in produzione sulla linea del cliente.

Sfide

Requisiti antideflagranti. Il laboratorio del cliente opera in conformità a rigorosi requisiti antideflagranti, pertanto il sistema non poteva essere un rilevatore di metalli standard. La produzione di lenti per occhiali prevede l’uso di solventi organici volatili nelle fasi di rivestimento, pulizia e lavorazione dei bordi; tali solventi emettono vapori infiammabili. In un laboratorio chiuso con ventilazione insufficiente o in caso di rilascio accidentale, tali vapori possono accumularsi e formare un’atmosfera esplosiva. Di conseguenza, il sistema doveva essere realizzato secondo norme antideflagranti, non semplicemente costruito in modo robusto.

Fragilità del prodotto. Le lenti per occhiali si rigano facilmente, non devono subire urti e tendono ad accatastarsi e incepparsi se mescolate insieme su un nastro trasportatore.

Precisione di posizionamento. La sezione di selezione richiedeva un posizionamento costante. Se una lente subiva anche solo uno spostamento minimo durante il trasporto, lo spingitore avrebbe mancato il bersaglio. Ciò avrebbe comportato una riduzione della sensibilità e avrebbe compromesso il rilevamento di contaminazioni metalliche.

Il design ha quindi dovuto affrontare contemporaneamente tre sfide: sicurezza elettrica, danneggiamento meccanico ed errore di posizionamento.

Soluzione

1. Cassa di comando antideflagrante personalizzata

Il sistema doveva essere sicuro per un ambiente complesso e regolamentato, pertanto è stata realizzata su misura una cassa di comando antideflagrante, anziché adattare un’unità standard. Si trattava innanzitutto di un requisito di conformità, ma tale scelta ha inoltre fornito una base stabile e affidabile per il resto del sistema. Progettare fin dall’inizio per condizioni antideflagranti è notevolmente più semplice che effettuare modifiche successive, poiché influisce contemporaneamente sul percorso dei cavi, sulla selezione dei componenti e sulla progettazione dell’involucro.

2. Nastro trasportatore scanalato invece che piano

Questa è stata la modifica meccanica fondamentale. Un nastro trasportatore piatto convenzionale consente alle lenti di toccarsi tra loro, causando graffi; inoltre, quando i pezzi si accumulano in un punto di arresto, si sovrappongono e provocano intasamenti. È stato invece adottato un nastro trasportatore a rilievi, in modo che ogni sezione compresa tra due rilievi contenga una singola lente. Questa unica modifica ha risolto contemporaneamente tre problemi: nessuna collisione tra le lenti, nessuna sovrapposizione nella sezione di selezione e una posizione prevedibile per ogni lente all’ingresso della sezione di rilevamento e selezione. Ha inoltre migliorato l’affidabilità del rilevamento a valle, poiché ogni lente arriva in una posizione fissa anziché in quella in cui casualmente si è fermata.

3. Limitatori in plastica nella sezione di selezione

Anche con i tacchetti, una lente può spostarsi lateralmente durante il trasporto e qualsiasi disallineamento compromette la tempistica e la portata del pistoncino. Sono stati aggiunti blocchi di limitazione in plastica su entrambi i lati del nastro trasportatore, subito prima del dispositivo di selezione. Il materiale plastico è stato scelto appositamente: guida la lente senza graffiarla. Quando il nastro trasportatore si ferma, la lente si trova esattamente davanti al pistoncino e l’azione di espulsione risulta ripetibile ciclo dopo ciclo.

Punti chiave del design

1. Separare fisicamente le parti fragili. Per le parti fragili e sensibili ai graffi, separarle fisicamente sul nastro trasportatore è spesso preferibile rispetto al tentativo di rallentare o ammortizzare il movimento su un nastro condiviso.

2. Fissare la posizione a monte. La selezione dipende generalmente da ciò che avviene a monte del pistoncino, non dal pistoncino stesso. Fissare innanzitutto la posizione rende semplice il rilevamento.

3. Progettare fin dall’inizio per condizioni a prova di esplosione. I requisiti a prova di esplosione riguardano l’intero sistema, non solo il quadro di comando; pertanto è conveniente tenerne conto sin dalle fasi iniziali del progetto, anziché considerarli come un’aggiunta successiva.

4. Piccoli dettagli, come i limitatori in plastica, possono contribuire maggiormente all'affidabilità rispetto a controlli attivi complessi e hanno costi di manutenzione notevolmente inferiori.

Per discutere una sfida simile relativa alla movimentazione o al sorting nella vostra linea produttiva, contattate il nostro team di ingegneria.

Questo progetto ha integrato un design di controllo a prova di esplosione, un nastro trasportatore scanalato per la movimentazione delicata delle lenti e limitatori per un posizionamento ripetibile nel sorting. Il risultato è stata una linea di rilevamento e sorting che soddisfa i requisiti di sicurezza elettrica del cliente, protegge il prodotto e garantisce una precisione costante nel sorting.