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Meccanismo di distribuzione a spirale a spirale: come funziona, diagramma e calcolatore dei tempi di distribuzione

Sep 03, 2026
Come funziona il meccanismo a spirale

Un dispenser a spirale è una molla elicoidale orizzontale — visivamente simile a uno slinky allungato — montata su un albero azionato da un motore all'interno di uno scaffale di distributori automatici. Ogni fila di prodotto è inserita tra le bobine, un elemento per ogni giro della molla. Quando un cliente fa una scelta, il motore di trasmissione della mensola fa ruotare la bobina di quella fila per un numero fisso di spire, e ogni rotazione completa avanza il prodotto in avanti di esattamente un passo della bobina — la distanza tra gli anelli adiacenti.

La bobina continua ad avanzare il prodotto più frontale finché non supera l'ultimo anello e raggiunge il bordo dello scaffale, dove la gravità prende il sopravvento e l'articolo cade nel condotto sottostante. Il conteggio delle rotazioni è fisso all'installazione e dipende solo da quanto indietro si appoggia il prodotto e da quanto è ampio il passo della bobina.

Ecco perché gli operatori parlano quasi tanto di "calibrazione delle coil" quanto di rifornimento: la stessa geometria delle bobine deve funzionare su un'intera gamma di larghezze snack semplicemente modificando quante rotazioni viene ordinato al motore.

Componenti chiave
  • Motore di propulsione:un piccolo motore DC o passo a passo per fila di bobine; i motori passo a passo permettono al controllore di contare le rotazioni con precisione invece di temporizzare un impulso fisso.
  • Mola elicoidale (Comer):una molla in acciaio elicoidale o filo di grosso calibro, tipicamente da 5 a 8 spire, dimensionata secondo la categoria di prodotto.
  • Passo della bobina:la distanza centro-centro tra gli anelli, sempre costruita leggermente più grande della larghezza del prodotto.
  • Sensore di posizione domestica:un microinterruttore o un sensore ottico che conferma che la bobina è tornata alla sua tacca di riposo dopo ogni erogazione.
  • Sensore di caduta:un raggio a infrarossi o un sensore a ruota a pale attraverso il paracadute che conferma che l'oggetto è effettivamente caduto.
  • Vassoio di consegna / Canale:La superficie inclinata su cui atterra il prodotto, inclinata in modo da scivolare verso la portiera del pickup.
Diagramma di dispensazione a spirale e calcolatrice

Regola il passo della bobina, la larghezza del prodotto e la velocità del motore sotto, poi premi Dispense per osservare la bobina che ruota il prodotto in avanti finché non supera il bordo della mensola e scende nel condotto.

Dispenser a spirale — Vista laterale Motore Vassoio per la consegna SPUNTINO Altezza (P) Albero e molla a spirale Bordo della mensola Rotazioni: 0.0 / 0.0
Fig. 1 — La rotazione della bobina avanza il prodotto di un passo per giro finché non supera il bordo dello scaffale e cade nel vassoio.
Calcolatrice del tempo di erogazione
Stima le rotazioni e il tempo di erogazione per una determinata geometria della bobina e velocità del motore.
Pronti.
NECESSARIE ROTAZIONI
18.2
TEMPO DI DISTRIBUZIONE
45,5 s
DISTANZA DI VIAGGIO
400 mm
La formula alla base del tempismo della distribuzione delle bobine

Il numero di rotazioni di cui una bobina ha bisogno è puramente geometrico: quanto il punto di riposo del prodotto si trova dal bordo della mennella, diviso per quanto massa copre una rotazione. Il tempo di erogazione segue direttamente una volta che si conosce la velocità di rotazione del motore.

N = D / P t = N / RPM × 60
Simbolo Significato Unità
N Rotazioni necessarie per raggiungere il bordo della mensola Turni
D Distanza a riposo dall'inizio del prodotto al bordo dello scaffale mm
P Coil pitch (spaziatura tra i loop) mm
RPM Velocità di rotazione del motore Rev/min
t Tempo di distribuzione dalla selezione al consegnamento Secondi

Il passo della bobinaPdeve sempre essere costruito leggermente più grande della larghezza del prodottoW— di solito di 3–6 mm — oppure il prodotto si inceppa tra un annello e l'altro.Ndovrebbero anche atterrare su una rotazione frazionaria che il controller può effettivamente comandare; le bobine azionate da passo-passo solitamente risolvono fino a 1/8 o 1/16 di rotazione.

Esempio funzionante: calibrare una bobina per un nuovo SKU snack

Un venditore sta caricando un sacchetto più largo di pretzel in una fessura che prima conteneva una barretta di cioccolato più stretta. Il passo delle spire su quella fila è fissato a 24 mm, la posizione di riposo si trova a 380 mm dal bordo dello scaffale e il motore di trasmissione gira a 20 giri/min.

Passo 1 — Controlla che il pitch elimina la nuova larghezza del prodotto
Larghezza del sacchetto del pretzel W = 19 mm (compresso). Passo della bobina P = 24 mm. Con un'altezza di circa 5 mm, il sacchetto viaggia sulla bobina senza essere schiacciato tra un annello e l'altro.
Passo 2 — Calcolare le rotazioni necessarie
N = D / P = 380 / 24 = 15,83 rotazioni.
Passo 3 — Arrotondi fino a un passaggio risolvibile
A risoluzione di 1/8 di giro, il valore comandabile più vicino è 15,875 rotazioni (15 + 7/8).
Passo 4 — Calcolare il tempo di erogazione
t = N / RPM × 60 = 15,875 / 20 × 60 = 47,6 secondi.

Risultato:lo slot è programmato per 15,875 rotazioni a 20 giri/min, un ciclo di erogazione di 47,6 secondi. Se il sensore di caduta non si attiva entro circa 50 secondi, il controller segnala un possibile inceppamento e inverte la bobina di mezza volta prima di riprovare.

Spiral Coil vs. Altri meccanismi di distribuzione dei distributori automatici

I sistemi elevatore/sollevatore, i cancelli a scaffale a caduta e i bracci robotici scambiano velocità di erogazione, gamma di prodotti e complessità meccanica in modo diverso rispetto a una bobina.

Proprietà Spirale Ascensore / Ascensore Braccio Robotico Piccone
Il meglio per Snack, patatine, caramelle Bottiglie, lattine, oggetti fragili Cibo misto/irregolare, fresco
Tempo di distribuzione 15–50 s 5–12 s 8–25 s
Complessità meccanica Basso Medium Alto
Tasso di inceppamento (tipico) 2–5% <1% <1%
Costo per slot Basso Medio-Alto Molto alto
Domande Frequenti
Perché il mio distributore automatico dice "esaurito" per una slot che chiaramente è ancora piena?

Questo è quasi sempre un disadattamento di rotazione della bobina, non uno slot vuoto. Se la bobina è stata calibrata per un prodotto più stretto e qualcuno l'ha ricaricata con uno più largo, l'oggetto non raggiunge mai il sensore di caduta entro il conteggio di rotazione programmato, quindi il controller presume che la riga sia vuota. Ricalibra usando la formula D/P sopra.

Qual è lo spazio ideale tra passo della bobina e larghezza del prodotto?

3–6 mm è la norma. Troppo poco e il prodotto viene schiacciato tra un anello; troppa quantità e prodotti sottili possono staccare lateralmente dalla traccia della bobina prima di raggiungere il bordo.

Perché a volte la macchina lascia cadere due oggetti invece di uno?

Di solito una molla a spirale consumata o allungata — se il passo ha superato le specifiche, il prodotto precedente a quello previsto può superare l'ultimo anello con lo stesso numero di rotazioni. Una molla allungata in modo irregolare necessita di essere sostituita, non di ricalibrazione.

La stessa bobina può gestire più larghezze di prodotto diverse?

Entro la sua tolleranza di gioco sì — una bobina con passo da 24 mm gestisce comodamente prodotti larghi circa 18–21 mm. Al di fuori di quella fascia, il tasso di inceppamento aumenta oppure la SKU dovrebbe spostarsi su una fila più adatta.

Come fa la macchina a sapere che il prodotto è effettivamente caduto?

Un sensore di caduta a infrarossi separato attraverso il paracadute lo conferma, indipendentemente dal conteggio delle rotazioni della bobina. Se il fascio non si attiva, la maggior parte dei controller tenta una rotazione di recupero prima di rimborsare l'acquisto.

Distributore automatico