朱迎紅 劉杰 朱海祥

關(guān)于傳統(tǒng)高位碼垛級的創(chuàng)新型改造

朱迎紅 劉杰 朱海祥

介紹了高位碼垛機(jī)在尿素包裝線上經(jīng)過技術(shù)改造，減少吹塑托盤的使用，并且引入滑托盤、叉車推拉器，實(shí)現(xiàn)了物料了不落地，同時極大的方便了上垛、拆垛的工作。

高位碼垛機(jī)；尿素包裝線；滑托板

前言

化肥是農(nóng)業(yè)發(fā)展中不可或缺的一個元素。我國肥料工業(yè)經(jīng)過60多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一整套完整的工業(yè)體系，對于保障我國農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收起到了重要作用。數(shù)據(jù)顯示，2015年1～12月全國化肥累計(jì)產(chǎn)量7627.36萬t，如此高的產(chǎn)量對產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸提出了更高的要求。如何高效、低成本的將物料進(jìn)行包裝和運(yùn)輸一直困擾著化肥生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過近些年不斷的摸索、研究、試驗(yàn)，高速高效的高位碼垛應(yīng)運(yùn)而生。高位碼垛機(jī)是目前適用于大型化工企業(yè)成品包裝的碼垛設(shè)備，具有碼垛速度快，穩(wěn)定性高，便于維護(hù)和保養(yǎng)等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛得到認(rèn)可和應(yīng)用。

我公司在2015年采用了“無錫立馬設(shè)備有限公司”的4套高位碼垛該設(shè)備用于新疆項(xiàng)目尿素包裝線的尿素碼垛。該設(shè)備可以將成袋物料經(jīng)過整形后，按照要求將物料碼成穩(wěn)定性較高的垛形（垛形見圖1），用于裝車、上垛，但是在實(shí)際使用中，成袋物料必須要碼在托盤上，使得每垛對應(yīng)一塊托盤，造成托盤使用量較大，且每個托盤單價都在500元左右，造成企業(yè)資金無效占用，同時每年都有一定量的損耗，使得整個成本無法降低。因此針對高位碼垛機(jī)的這一缺陷，對高位碼垛機(jī)進(jìn)行了改造，如圖1所示。

圖1 垛形示意圖

1 碼垛機(jī)的工作運(yùn)行模式

包裝好的成品料袋經(jīng)輸送機(jī)送入碼垛機(jī)，首先送入高架平臺上的緩?fù)＜佪斔蜋C(jī)，由棘輥裝置對料袋進(jìn)行顛簸整形，整形后的料袋經(jīng)前停機(jī)進(jìn)入轉(zhuǎn)位機(jī)，然后在轉(zhuǎn)位機(jī)伺服電機(jī)處根據(jù)編組需要對其進(jìn)行士90?；蚴?80的轉(zhuǎn)位。轉(zhuǎn)位后的料袋進(jìn)入編組機(jī)完成編組操作，將橫袋2袋編為一組，豎袋3袋編為一組，完成編組的料袋由推袋機(jī)推到分層機(jī)的分層板上，一層5個料袋在分層機(jī)上由整形板再次整形后，分層板向兩側(cè)打開，將料袋放到升降托架上的托盤上，同時壓袋拍對料袋進(jìn)行壓平整形，整形后料袋隨著升降托架下降，當(dāng)升降機(jī)下降一層料袋的高度時，分層板合攏，即碼好一層：重復(fù)上述動作，直到碼完設(shè)定的層數(shù)即為1垛，碼好后升降機(jī)的升降托架下降到最低位，將垛盤放在垛盤輸送機(jī)上，由垛盤輸送機(jī)將垛盤排出到下線位，由叉車叉走入庫。叉車將成垛的空托盤放入托盤倉中，托盤倉能自動的將1個托盤放到托盤輸送機(jī)上，再由托盤輸送機(jī)送到升降機(jī)的升降托架上，供碼垛機(jī)使用。碼垛系統(tǒng)各部機(jī)的動作，均由電氣系統(tǒng)控制和協(xié)調(diào)，使碼垛機(jī)按照設(shè)定的工藝流程來完成整個生產(chǎn)過程。

2 對運(yùn)行模式的分析、改造。

如何減少托盤，減少叉車，是整個改造的關(guān)鍵，是節(jié)省投資的關(guān)鍵，經(jīng)過對現(xiàn)場的分析，如果減少托盤的投入，那么必須要使托盤可重復(fù)利用。結(jié)合了國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，對整個工作模式進(jìn)行了改造，具體如下：

①采用PE材質(zhì)的滑托板，滑托板是替代目前國內(nèi)正在使用的各類托盤的一種承載工具，可重復(fù)使用、價格較低、可回收、效率高、運(yùn)輸與存儲過程中占用的空間較少等優(yōu)點(diǎn)。單價在60元左右。②叉車増加推拉器，用于搬運(yùn)置于滑板上的貨物，高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，實(shí)現(xiàn)對大作業(yè)量的使用滑托板的貨物進(jìn)行高效、低維護(hù)成本的搬運(yùn)、堆垛作業(yè)，同時也降低了人員成本。③工作模式改變，首先將滑托板放置于托盤之上，搬運(yùn)側(cè)留有一定的推拉器抓取量（一般在150mm左右），使滑托板與托盤一起隨輸送機(jī)到升降機(jī)處，升降機(jī)上升，料袋在分層機(jī)上再次整形后，打開分層機(jī)放到升降機(jī)上的滑托板、托盤組合上，碼好一垛后由垛盤輸送機(jī)將垛盤輸送到搬運(yùn)區(qū)（搬運(yùn)區(qū)在有動力垛盤輸送機(jī)和無動力垛盤輸送機(jī)之間），等待叉車，與此同時，在等待區(qū)的下一個滑托板、托盤組合運(yùn)行至升降機(jī)處上升，開始下一垛物料的碼垛，配有推拉器的叉車將搬運(yùn)區(qū)的滑托板連同物料一起成型搬運(yùn)裝車或上垛，空托盤在升降機(jī)上升后自動回到等待區(qū)，覆上滑托板等待下一循環(huán)。每臺高位碼垛機(jī)兩只托盤就能滿足整個過程的需要。④取消托盤庫，減少空間、資源的占用，如圖2所示。

圖2 改造后的碼垛機(jī)運(yùn)行

3 具體工作的實(shí)施

①増加托盤護(hù)航裝置，使托盤可以按照既定軌跡前進(jìn)、返航。在原運(yùn)行軌跡上測量后増加光滑的護(hù)板、護(hù)欄，保證一致性和平滑性，使托盤順利的在護(hù)欄內(nèi)來、回順利運(yùn)行。②更換輸送機(jī)的齒輪、鏈條，使輸送機(jī)可以正、反運(yùn)轉(zhuǎn)。③無動力托盤輸送機(jī)處的擋板前移，保證垛盤停在有動力垛盤輸送機(jī)和無動力垛盤輸送機(jī)之間的2/3處，使空托盤可在有動力垛盤上返回。④増加托盤返航到位檢測、物料搬運(yùn)完成檢測。在搬運(yùn)區(qū)內(nèi)側(cè)増加一光電開關(guān)，使物料到位后停止輸送機(jī)的運(yùn)行，作為輸送機(jī)的一個停止條件，同時該光電開關(guān)在檢測到物料被搬運(yùn)走之后，延時5s，允許開啟輸送機(jī)的反轉(zhuǎn)模式，使輸送機(jī)將空托盤輸送至等待區(qū)。等待區(qū)內(nèi)側(cè)増加一個光電開關(guān)，用于檢測空托盤是否到位，作為輸送機(jī)反轉(zhuǎn)的停止信號。⑤對電氣線路進(jìn)行更改，接入新增兩個光電開關(guān)，對輸送機(jī)電機(jī)線路與變頻器之間線路進(jìn)行更改，實(shí)現(xiàn)電機(jī)能正、反運(yùn)轉(zhuǎn)。⑥對PLC軟件進(jìn)行更改，將等待區(qū)、搬運(yùn)區(qū)新增的光電開關(guān)檢測DI點(diǎn)增加至程序內(nèi)，變頻器控制、按照更改后的運(yùn)行邏輯進(jìn)行重新編程，實(shí)現(xiàn)硬件應(yīng)該達(dá)到的功能。主程序增加托盤返回控制塊，使整個控制程序更加可靠、順暢。

4 結(jié)束語

該改造屬于機(jī)電一體化的綜合性改造，改造完成后投入正式運(yùn)行，運(yùn)行效果較好，達(dá)到了改造的目的。與之前相比，減少了資金的投入，保證了垛形的穩(wěn)定性，為企業(yè)降低成本，提高競爭力提供了保障，同時也為碼垛機(jī)的多品種，多模式運(yùn)行提供了事實(shí)依據(jù)。最后，高位碼垛的模塊化設(shè)計(jì)將為今后的系統(tǒng)擴(kuò)展帶來極大的便利條件。

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2016-9-4