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Mécanisme de distribution à spirale de bobine : comment il fonctionne, schéma et calculateur de temps de distribution

Sep 03, 2026
Comment fonctionne le mécanisme de la spirale

Un distributeur de bobines spirales est un ressort hélicoïdal horizontal — visuellement similaire à un slinky allongé — monté sur un arbre entraîné par un moteur à l’intérieur d’une étagère de distributeur. Chaque rangée de produits est imbriquée entre les bobines, un élément par tour de ressort. Lorsqu’un client fait un choix, le moteur d’entraînement de l’étagère fait tourner la bobine de cette rangée sur un nombre fixe de tours, et chaque rotation complète avance le produit d’exactement un pas de bobine — l’espacement entre les boucles adjacentes.

La résistance continue d’avancer le produit le plus à l’avant jusqu’à ce qu’elle franchisse la dernière boucle et atteigne le bord de l’étagère, où la gravité prend le dessus et l’article tombe dans la goulotte de livraison en dessous. Le nombre de rotations est fixe à l’installation et dépend uniquement de la distance du produit en arrière et de la largeur du pas de la bobine.

C’est pourquoi les opérateurs parlent presque autant de « calibration des bobines » que de réapprovisionnement — la même géométrie doit fonctionner sur toute une plage de largeurs de bobine simplement en modifiant le nombre de rotations que le moteur doit tourner.

Composants clés
  • Moteur d’entraînement :un petit moteur à courant continu ou pas à pas par rangée de bobines à engrenages ; les moteurs pas à pas permettent au contrôleur de compter précisément les rotations au lieu de chronométrer une impulsion fixe.
  • Ressort hélicoïdal (Auger) :un ressort en acier hélicoïdal ou en fil de fer de gros calibre, généralement de 5 à 8 tours, de la taille de la catégorie de produit.
  • Pas de coil :l’espacement centre-centre entre les boucles, toujours construit légèrement plus grand que la largeur du produit.
  • Capteur de position à domicile :un microswitch ou un capteur optique confirmant que la bobine est revenue à son encoche de repos après chaque délivrance.
  • Capteur de chute :un faisceau infrarouge ou un capteur de roue à aubes sur la chute confirmant que l’objet est effectivement tombé.
  • Plateau de livraison / Trappe :La surface inclinée sur laquelle le produit atterrit, inclinée pour glisser jusqu’à la porte de la prise de charge.
Schéma de distribution de bobine spirale & calculatrice

Ajustez le pas de la bobine, la largeur du produit et la vitesse du moteur en dessous, puis appuyez sur Dispenser pour voir la résistance faire pivoter le produit vers l’avant jusqu’à ce qu’il franchisse le bord de l’étagère et tombe dans la goulotte.

Distributeur de bobines spirales — Vue latérale Moteur Plateau de livraison COLLATION Hauteur (P) Arbre et ressort hélicoïdal Bord de l’étagère Rotations : 0,0 / 0,0
Fig. 1 — La rotation de la bobine avance le produit d’un pas par tour jusqu’à ce qu’il franchisse le bord de l’étagère et tombe dans le plateau.
Calculateur de temps de distribution
Estime les rotations et le temps de distribution pour une géométrie de bobine donnée et la vitesse du moteur.
Prêt.
ROTATIONS NÉCESSAIRES
18.2
TEMPS DE DISTRIBUTION
45,5 s
DISTANCE DE DÉPLACEMENT
400 mm
La formule derrière le calage de distribution de bobine

Le nombre de rotations dont une bobine a besoin est purement géométrique : la distance du point de repos du produit par rapport au bord de l’étagère, divisée par la quantité de masse couverte par une rotation. Le temps de distribution suit directement une fois que vous connaissez la vitesse de rotation du moteur.

N = D / P t = N / RPM × 60
Symbole Signification Unité
N Rotations nécessaires pour atteindre le bord de l’étagère Tournants
D Distance de repos du début du produit jusqu’au bord de l’étagère mm
P Pas de bobine (espacement entre les boucles) mm
RPM Vitesse de rotation du moteur Tour/min
t Temps de distribution entre la sélection et la sortie Secondes

Le pas de la bobinePdoit toujours être construit un peu plus grand que la largeur du produitW— généralement de 3 à 6 mm — ou le produit se coince entre les boucles.Ndoivent également atterrir sur un tour fractionné que le contrôleur peut réellement commander ; les bobines entraînées par un moteur pas à pas résolvent généralement 1/8 ou 1/16 d’une rotation.

Exemple fonctionnel : calibrer une résistance pour un nouveau SKU de snack

Un vendeur charge un sac plus large de bretzels dans une fente qui contenait auparavant une barre chocolatée plus étroite. Le pas de la bobine sur cette rangée est fixé à 24 mm, la position de repos se trouve à 380 mm du bord de l’étagère, et le moteur d’entraînement fonctionne à 20 tr/min.

Étape 1 — Vérifier que la hauteur de la longueur du nouveau produit dégage la largeur du nouveau produit
Largeur du sac bretzel W = 19 mm (compressé). Pas de la bobine P = 24 mm. Avec un dégagement d’environ 5 mm, le sac se déplace dans la bobine sans être pincé entre les boucles.
Étape 2 — Calculer les rotations nécessaires
N = D / P = 380 / 24 = 15,83 rotations.
Étape 3 — Arrondir vers une étape résoluble
À une résolution de 1/8 de tour, la valeur commandable la plus proche est de 15,875 rotations (15 + 7/8).
Étape 4 — Calculer le temps de distribution
t = N / RPM × 60 = 15,875 / 20 × 60 = 47,6 secondes.

Résultat :la fente est programmée pour 15,875 rotations à 20 tr/min, un cycle de distribution de 47,6 secondes. Si le capteur de chute ne se déclenche pas dans environ 50 secondes, le contrôleur signale un possible blocage et inverse la bobine d’un demi-tour avant d’essayer à nouveau.

Spirale Spiral vs. Autres mécanismes de distribution de distributeurs automatiques

Les systèmes d’ascenseur/ascenseur, les portails à rabat-étagère et les bras robotiques à pioche échangent la vitesse de distribution, la gamme de produits et la complexité mécanique différemment d’une bobine.

Propriété Bobine spirale Ascenseur / Ascenseur Bras de pioche robotique
Le meilleur pour Snacks, chips, bonbons Bouteilles, canettes, objets fragiles Aliments mixtes/irréguliers, frais
Temps de distribution 15–50 s 5–12 s 8–25 s
Complexité mécanique Low Moyen Haut
Taux de brouillage (typique) 2–5% <1 % <1 %
Coût par emplacement Low Moyen-Haut Très haut
Questions fréquemment posées
Pourquoi mon distributeur indique-t-il « épuisé » pour une machine à sous qui est clairement encore en stock ?

C’est presque toujours un décalage de rotation de bobine, pas un emplacement vide. Si la bobine a été calibrée pour un produit plus étroit et que quelqu’un l’a rechargée avec un produit plus large, l’objet n’atteint jamais le capteur de chute dans le compte de rotation programmé, donc le contrôleur suppose que la rangée est vide. Recalibrez en utilisant la formule D/P ci-dessus.

Quel est le jeu idéal entre le pas de la bobine et la largeur du produit ?

3 à 6 mm est la norme. Trop peu, le produit est pincé entre les boucles ; trop et des produits fins peuvent s’écraser latéralement de la piste de la bobine avant d’atteindre le bord.

Pourquoi la machine laisse-t-elle parfois tomber deux objets au lieu d’un seul ?

Habituellement, un ressort hélicoïdal usé ou étiré — si le pas a dépassé les spécifications, le produit devant celui prévu peut franchir la dernière boucle avec le même nombre de rotations. Un ressort étiré de façon inégale doit être remplacé, pas recalibré.

La même résistance peut-elle gérer plusieurs largeurs de produits différentes ?

Dans sa tolérance de dégagement, oui — une bobine à pas de 24 mm peut gérer confortablement des produits d’environ 18 à 21 mm de large. En dehors de cette plage, le taux de blocage augmente ou le SKU devrait passer à une rangée mieux adaptée.

Comment la machine sait-elle que le produit est réellement tombé ?

Un capteur infrarouge de chute séparé sur la chute le confirme, indépendamment du nombre de rotations de la bobine. Si le faisceau ne se déclenche pas, la plupart des contrôleurs tentent une rotation de récupération avant de rembourser l’achat.

Distributeur automatique