دستگاه بسته بندی اتوماتیک بار: اندازه، محدودیت وزن و بسته بندی مارپیچی مداری

خلاصه اجرایی دستگاه بسته‌بندی میلگرد افقی اتوماتیک ما، دسته‌هایی از میلگردهای فولادی گرد، مربع و شش ضلعی را هنگام عبور از یک حلقه چرخان با سرعت بالا، به صورت مارپیچی می‌پیچد. مکانیزم یکپارچه گیره و برش پنوماتیک، فیلم کششی را در پایان چرخه به طور خودکار محکم و جدا می‌کند و امکان عملیات درون خطی کاملاً بدون نیاز به مراقبت را فراهم می‌کند. برای پروفیل‌های فلزی متراکم، بار سازه‌ای دسته، قاب تجهیزات را مدت‌ها قبل از رسیدن به قطر حلقه محدود می‌کند. به عنوان مثال، یک میلگرد فولادی توپر 6 متری با قطر 20 میلی‌متر تقریباً 14.8 کیلوگرم وزن دارد. در نتیجه، یک دستگاه بسته‌بندی استاندارد با بار 100 کیلوگرمی ، صرف نظر از فضای باقی مانده دهانه حلقه، تنها با 6 میلگرد به آستانه مکانیکی خود می‌رسد.


فهرست مندرجات

چگونه دستگاه یک دسته میله را می‌پیچد

در کارخانه‌های پرداخت پیوسته و تأسیسات فرآوری فلزات، دستگاه بسته‌بندی افقی اوربیتال مستقیماً با سیستم‌های جابجایی غلتکی برقی در یک راستا ادغام می‌شود. بسته‌ها بدون نیاز به جرثقیل سقفی ثانویه یا تغییر جهت دستی، به صورت افقی از مرکز چرخان حرکت می‌کنند. توالی بسته‌بندی خودکار در چهار مرحله هماهنگ انجام می‌شود:

  1. فید و فهرست‌بندی. غلتک‌های نوار نقاله تخت یا شیار V شکل، دسته سفت و سخت را به سمت حلقه مداری پیش می‌برند. یک سلول نوری بازتابنده مقاوم، لبه جلویی میله را تشخیص می‌دهد تا مرحله پیچیدن آغاز شود.
  2. پیچیدن مارپیچی مداری. حلقه ریخته‌گری آلومینیومی با دقت ماشینکاری شده، حامل فیلم را به صورت محیطی حول محور طولی دسته فیلم می‌چرخاند، در حالی که نوار نقاله انتقال خطی را هدایت می‌کند. این حرکت دو محوره، یک لایه محافظ پیوسته و مارپیچی ایجاد می‌کند.
  3. برش و گیره پنوماتیک. در لبه انتهایی دسته، یک برش‌دهنده مکانیکی پنوماتیک با عملکرد قیچی، شبکه فیلم را جدا می‌کند در حالی که یک گیره خودکار، دنباله فیلم را برای ورود یکپارچه به قطعه کار بعدی نگه می‌دارد.
  4. تخلیه خارج از تغذیه. نوار نقاله‌های تغذیه خروجیِ برقی، بسته‌های محکم بسته‌بندی شده را روی میزهای انباشت پایین‌دست یا ایستگاه‌های تسمه‌کشی خودکار تخلیه می‌کنند.

درایوهای فرکانس متغیر دوگانه (VFD) سرعت زاویه‌ای حلقه و سرعت خطی نوار نقاله را به طور مستقل کنترل می‌کنند. همپوشانی بسته‌بندی از طریق صفحه لمسی HMI از 10٪ تا 90٪ کاملاً قابل تنظیم است که توسط رابطه سینماتیکی کنترل می‌شود:

Overlap % = [1 - (V_conveyor / (N_ring × W_film))] × 100%

جایی که:

  • V_conveyor = سرعت خطی خط (متر بر دقیقه)
  • N_ring = سرعت چرخش حلقه مداری (r/min)
  • W_film = عرض مؤثر شبکه فیلم (متر)
دستگاه بسته‌بندی استرچ اوربیتال افقی E300 با حلقه بسته‌بندی و نوار نقاله‌های ورودی و خروجی موتوری
دستگاه استرچ رپ اوربیتال افقی E300. قاب مداری چرخان، بسته‌بندی مارپیچی محافظ را اعمال می‌کند در حالی که نوار نقاله‌های هماهنگ، بسته‌های متراکم میلگرد را حمل می‌کنند.

چرا وزن، مدل را تعیین می‌کند؟

فولادهای کربنی، فولادهای آلیاژی و میله‌های ضد زنگ چگالی جرم حجمی بالایی (حدود 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب) از خود نشان می‌دهند. در مهندسی بسته‌بندی صنعتی، بسته‌های مداری به طور همزمان بر اساس قطر حلقه داخلی (پوشش هندسی) و ظرفیت بار غلتکی دینامیکی (بار سازه‌ای) طبقه‌بندی می‌شوند. برای دسته‌های میله فلزی، تقریباً به طور کلی حداکثر بار تحمل قبل از اینکه پوشش قطعه کار قطر حلقه مداری را پر کند، افزایش می‌یابد.

جرم اسمی میلگردهای فولادی گرد توپر به صورت زیر محاسبه می‌شود:

Mass per metre (kg/m) = ρ × (π / 4) × d²

جایی که:

  • ρ (چگالی فولاد) = 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب
  • d = قطر میله (متر)

محاسبات جرم مرجع برای اندازه‌های سهام عادی:

  • میله توپر ۱۲ میلی‌متری: مساحت سطح مقطع = ۰.۰۰۰۱۱۳ متر مربع؛ جرم خطی = 2.47 کیلوگرم بر متروزن استاندارد ۶ متر صنعتی کیلوگرم ۷۳۰۰.
  • میله توپر ۱۲ میلی‌متری: مساحت سطح مقطع = ۰.۰۰۰۱۱۳ متر مربع؛ جرم خطی = 0.89 کیلوگرم بر متروزن استاندارد ۶ متر صنعتی کیلوگرم ۷۳۰۰.

تعداد میله در هر بسته

وزن کل بسته با تقسیم ظرفیت بار دینامیکی قاب نقاله و یاتاقان بر جرم تک میلگرد تعیین می‌شود. پارامترهای اندازه برای بسته‌های میلگرد صنعتی استاندارد ۶ متری:

قطر میله وزن واحد (6 متر بار) حداکثر تعداد (محدودیت ۲۰۰ کیلوگرم) حداکثر تعداد (محدودیت ۲۰۰ کیلوگرم)
۶۰ میلی‌متر ~ 5.3 کیلوگرم ۱۳ بار (مجموع: تقریباً ۱۹۲.۴ کیلوگرم) ۱۳ بار (مجموع: تقریباً ۱۹۲.۴ کیلوگرم)
۶۰ میلی‌متر ~ 14.8 کیلوگرم ۱۳ بار (مجموع: تقریباً ۱۹۲.۴ کیلوگرم) ۱۳ بار (مجموع: تقریباً ۱۹۲.۴ کیلوگرم)

معضل مهندسی «سنگین اما باریک»

سیزده میلگرد 20 میلی‌متری که در یک پیکربندی بسته‌بندی شش‌ضلعی فشرده قرار گرفته‌اند، سطح مقطع دسته‌ای با قطر خارجی (OD) تنها 80 تا 100 میلی‌متر ایجاد می‌کنند. در حالی که جرم کل (حدود 192 کیلوگرم) به یک قاب سنگین مانند سری E600 نیاز دارد، شاسی‌های استاندارد با دیافراگم بزرگ معمولاً حداقل ابعاد کاری 200 میلی‌متر OD را مشخص می‌کنند.

این مرز پایینی ناشی از لقی حلقه نیست، بلکه توسط هندسه ابزار تعیین می‌شود :

  • محدودیت‌های کورس سیلندر: سیلندرهای پنوماتیک استاندارد نگهدارنده عمودی، کورس خود را از دست می‌دهند و نمی‌توانند بسته‌های زیر ۲۰۰ میلی‌متر را در برابر کشش بالای گریز از مرکز فیلم، محکم ببندند.
  • شکاف‌های پل نقاله: فاصله طولی بین غلتک‌های پایه ورودی و خروجی، یک شکاف فیزیکی در مرکز حلقه ایجاد می‌کند. دسته‌های نازک تحت وزن مرده متمرکز خود، خم می‌شوند و احتمالاً به لبه‌های قاب گیر می‌کنند.

برای چنین پروفیل‌هایی، تیم مهندسی ما سیلندرهای تثبیت‌کننده پنوماتیک با کورس افزایش‌یافته و غلتک‌های پل با قدرت متوسط ​​​​پوشش داده شده با پلی اورتان 90 Shore A را ادغام می‌کند تا بسته‌های باریک و سنگین را بدون ایجاد خط و خش روی سطح یا افتادگی، با خیال راحت پردازش کند. همیشه ابعاد پاکت بسته را در عریض‌ترین گوشه‌های مورب (OD_envelope = √(Width² + Height²)).

پنجره‌های مدل

مدل بسته قابل استفاده OD محدودیت وزن پویا حداقل طول قطعه کار سرعت بسته بندی خطی
E300 100-300 میلی متر 15،100-XNUMX،XNUMX کیلوگرم ≥ 1,000 میلیمتر 5-15 متر در دقیقه
E400 100-400 میلی متر 15،100-XNUMX،XNUMX کیلوگرم ≥ 1,200 میلیمتر 5-25 متر در دقیقه
E600 200-600 میلی متر ۲۰–۲۰۰ کیلوگرم (قابل ارتقا) ≥ ۸۰۰ میلی‌متر (با تکیه‌گاه پل) مهندسی سفارشی

مدل‌های E300 و E400 به صورت استاندارد با نوار نقاله‌های غلتکی ورودی و خروجی موتوری سنگین ۲۰۰۰ میلی‌متری، سرعت انتقال متغیر ۶ تا ۱۲ متر در دقیقه و درایوهای حلقه‌ای متعادل با سرعت ۲۰ تا ۹۰ دور در دقیقه عرضه می‌شوند.

E400 دارای یک محفظه هسته چند منظوره و چند منظوره است که از فیلم کششی، فیلم ضد خوردگی VCI، کاغذ کرپ و نوار PP بافته شده روی هسته‌های استاندارد 50 یا 76 میلی‌متری پشتیبانی می‌کند.

دستگاه E600 سنگین وزن شامل غلتک‌های راهنمای قابل تنظیم دو طرفه برای جلوگیری از انحراف محوری بسته‌ها در حین بسته‌بندی است، در کنار غلتک‌های پرس عمودی با روکش لاستیکی با دوام بالا که بسته‌ها را در برابر گشتاور چرخشی تثبیت می‌کنند.

برش و تغذیه فیلم بدون سرنشین

واحد گیره، تغذیه و برش خودکار، دخالت اپراتور را در طول چرخه‌های بسته‌بندی فعال از بین می‌برد:

  • گیره و تغذیه خودکار: در زمان شروع چرخه، یک گیره پنوماتیکی، دنباله فیلم را به داخل مدار حلقه‌ای امتداد می‌دهد. حرکت رو به جلوی دسته، شبکه فیلم را در برابر میله‌های فولادی به دام می‌اندازد و با ایجاد کشش، گیره مکانیکی را آزاد می‌کند.
  • برش پنوماتیک دقیق: پس از تکمیل شمارش برنامه‌ریزی‌شده‌ی رول در انتهای دستگاه، یک سیلندر پنوماتیک دوکاره، تیغه‌ی برش صنعتی دندانه‌دار را به حرکت در می‌آورد تا فیلم را به طور تمیز برش دهد.
  • نمایه سازی موقعیت خانه: یک حسگر مجاورت و ترمز دینامیکی موتور، حلقه چرخان را پس از هر چرخه در موقعیت صفر مکانیکی دقیق خود قفل می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که دم فیلم با تراز گیره مطابقت دارد.
  • عیب یابی: نرم‌افزار PLC یکپارچه، فرسودگی غلتک، پارگی فیلم، افت فشار پنوماتیک و انسدادهای چشمی نوری را رصد می‌کند و آلارم‌های بلادرنگ را روی چراغ پشته عملیاتی و پنل HMI نشان می‌دهد.

PLC مرکزی زیمنس/میتسوبیشی دارای بلوک‌های ارتباطی ورودی/خروجی استاندارد است که امکان ادغام کامل با دستگاه‌های بسته‌بندی خودکار بار در بالادست و سلول‌های تسمه‌کشی خودکار در پایین‌دست را فراهم می‌کند.

خدمات رفاهی و ایمنی

کاربرد / مشخصات سیستم‌های E300 / E400 سیستم سنگین E600
قدرت الکتریکی ۴.۵ کیلووات، ۳۸۰ ولت، سه فاز، ۵۰/۶۰ هرتز ۴.۵ کیلووات، ۳۸۰ ولت، سه فاز، ۵۰/۶۰ هرتز
تامین هوای فشرده ۰.۵–۰.۸ مگاپاسکال (۵–۸ بار)، هوای پاک/خشک ۰.۵-۰.۸ مگاپاسکال (۵-۸ بار)، جریان ≥ ۰.۳ متر مکعب در دقیقه
هندسه رول فیلم قطر خارجی: ۱۵۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر؛ عرض: ۱۵۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر قطر خارجی: ۱۵۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر؛ عرض: ۱۵۰ تا ۲۵۰ میلی‌متر
الزامات بنیاد بتن مسلح، تراز در محدوده ±۲ میلی‌متر، تحمل بار ≥ ۲.۵ تن بر متر مربع بتن مسلح، تراز در محدوده ±۲ میلی‌متر، تحمل بار ≥ ۲.۵ تن بر متر مربع

انطباق با استاندارد CE و ایمنی صنعتی

تمام ماشین‌ها دارای منحنی‌های افزایش/کاهش سرعت اینورتر فرکانسی روان هستند تا از بارهای مکانیکی ضربه‌ای جلوگیری کنند. حفاظ‌ها و قفل‌های محیطی مطابق با مقررات ایمنی منطقه‌ای سختگیرانه هستند:

  • ISO 12100: 2010: ارزیابی ریسک استاندارد ماشین‌آلات و تأیید کاهش خطر.
  • EN 415-10:2014: الزامات ایمنی اختصاصی برای ماشین‌آلات بسته‌بندی مدولار خودکار
  • مدارهای ایمنی: مدارهای توقف اضطراری دو کاناله رده 4/PLe، محافظ‌های تونل دسترسی قفل‌شونده و پرده‌های نوری ایمنی ورود/خروج با قابلیت قطع صدا برای عبور مواد.

چک لیست انتخاب

هنگام تعیین خط بسته‌بندی میله مداری، پارامترهای مکانیکی زیر را ارائه دهید:

  • مشخصات مواد (گرد توپر، شش گوش ساختاری، میله مربعی، درجه آلیاژ).
  • ابعاد هر میلگرد: قطر خارجی (میلی‌متر)، طول (میلی‌متر) و وزن واحد (کیلوگرم).
  • پیکربندی دسته: تعداد میلگرد هدف در هر دسته و وزن مصالح محاسبه شده (کیلوگرم).
  • پوشش بسته: حداقل و حداکثر قطر خارجی سطح مقطع بسته (میلی‌متر).
  • هدف توان عملیاتی: تعداد بسته‌های مورد نیاز در ساعت و سرعت خطی خط (متر بر دقیقه).
  • محیط بسته‌بندی: فیلم کششی LLDPE (17-35 میکرومتر)، فیلم ضد زنگ VCI، پلی‌پروپیلن بافته شده یا کاغذ کرافت تقویت‌شده.
  • دامنه یکپارچه‌سازی: ایستگاه کاری مستقل با چیدمان گرانشی در مقابل اتصال درون‌خطی کاملاً خودکار.

سوالات متداول مهندسی

س: چگونه وزن یک میلگرد فولادی توپر به طول ۶ متر و ضخامت ۲۰ میلی‌متر را به طور دقیق محاسبه می‌کنید؟ الف) وزن از چگالی پایه بدست می‌آید: 7,850 kg/m³ × [π × (0.010 m)²] × 6 m = 14.80 kg.

س: چند میلگرد 20 میلی‌متری را می‌توان با یک دستگاه بسته‌بندی 100 کیلوگرمی فرآوری کرد؟ الف) با وزن ۱۴.۸ کیلوگرم در هر ۶ متر طول، یک دستگاه ۱۰۰ کیلوگرمی حداکثر ۶ دسته میلگرد را می‌پذیرد (6 × 14.8 kg = 88.8 kg). پردازش ۷ میلگرد، وزن دسته را به ۱۰۳.۶ کیلوگرم افزایش می‌دهد که از ظرفیت باربری یاتاقان‌ها بیشتر است. برای دسته‌های تا ۱۳ میلگرد، به یک واحد ۲۰۰ کیلوگرمی نیاز است.

س: چرا یک E600 استاندارد نمی‌تواند یک دسته میلگرد فولادی با قطر 80 میلی‌متر را با وجود اینکه به خوبی در محدوده ظرفیت وزنی قرار می‌گیرد، بپیچد؟ ج: ماشین‌های بزرگ از سیلندرهای نگهدارنده عمودی و دهانه‌های غلتکی طراحی شده برای پاکت‌های 200 تا 600 میلی‌متری استفاده می‌کنند. در یک دسته 80 میلی‌متری، سیلندرهای استاندارد قبل از بستن به پایین می‌روند و دسته میلگرد در شکاف نوار نقاله مرکزی فرو می‌رود. اندازه‌گذاری این کاربرد نیاز به غلتک‌های پل میانی مهندسی شده و کورس‌های سیلندر طولانی دارد.

س: آیا دستگاه بسته‌بندی مداری می‌تواند بدون نیاز به اپراتور و به تنهایی کار کند؟ پاسخ: بله. واحد برش و گیره پنوماتیک اتوماتیک، فیلم بسته‌بندی را در هر انتقال بسته بدون نیاز به کمک دستی می‌گیرد، می‌شکند و ایندکس می‌کند.

س: حداقل طول دسته در E300 (1,000 میلی‌متر) چگونه تعیین می‌شود؟ ج: دسته باید فاصله مرکزی بین نوار نقاله‌های ورودی و خروجی را بپوشاند و در عین حال توسط حداقل دو مجموعه غلتک فعال در هر طرف پشتیبانی شود تا از واژگونی یا گیر کردن در حلقه جلوگیری شود.

مرحله بعدی

گروه مهندسی بسته‌بندی ما تجهیزات بسته‌بندی بار را متناسب با نیازهای خاص جابجایی مواد پیکربندی می‌کند:

  1. مشخصات خط ارسال: ارسال پروفایل‌های محصول، توزیع ابعاد بسته و نقشه‌های چیدمان کارخانه به info@fhopepack.com.
  2. پیشنهاد فنی ظرف ۴۸ ساعت: یک پیش‌فاکتور مهندسی کامل شامل جزئیات اندازه حلقه، محاسبات همپوشانی سینماتیکی، رتبه‌بندی بار نوار نقاله و طرح‌بندی ردپا دریافت کنید.
  3. بررسی مهندسی سایت و بررسی خط: رابط‌های مکانیکی، پروتکل‌های هماهنگ‌سازی VFD و نقاط ادغام را با تیم طراحی مهندسی ما نهایی کنید.

خواندن مرتبط

منابع

آخرین بررسی: 2026-10-04