Stumiamo tipo padėklų perorientavimo mašina: 90 laipsnių kampu vykdomas perkėlimas ir automatinis padėklų išlygiavimas greitaeigėms pakavimo linijoms

Automatinio surišimo, tempiamojo vyniojimo ir robotinio paletizavimo integravimas į vieningą pakavimo operaciją dažnai atskleidžia bendrą fizinį kliūtį: padėklų krovinio orientaciją. Tolesnė apdorojimo įranga dažnai priima padėklus tik viena orientacija (pvz., 1,200 mm pločio, o ne 800 mm ilgio, kad būtų galima prasiskverbti surišimo ietimi arba centruoti pasukamąjį stalą). Kai pakavimo linija naudoja rankinius šakinius krautuvus su atsvaru arba rankinius padėklų vežimėlius padėklų kroviniams sukti arba perkelti tarp konvejerių linijų, tai vėl sukelia darbo sąnaudas, erdvines perkrovas ir nenuspėjamą perkėlimo vėlavimą kitaip automatizuotame įrenginyje.

Šį operacinį trūkumą išsprendžia įmontuota stūmimo tipo padėklų perorientavimo kamera. Koordinuodama didelės traukos šoninį stūmiklį, tiksliai valdomą perkėlimo vežimėlį ir galingą 90° kampu varomą ritininį besisukantį stalą uždaroje saugos erdvėje, kamera automatiškai perkelia pilnus padėklus be operatoriaus įsikišimo.

Veikimo ribų paaiškinimas: Ši mašina yra automatinė padėklų perorientavimo ir perkėlimo stotis , suprojektuota taip, kad pakeistų krovinio ir padėklo kryptį bei konvejerio ašį kaip vientisą mazgą. Tai nėra padėklų keitimo įrenginys (padėklų keitiklis ar krovinio perkėlimo stotis); ji neišpakuoja, neatskiria ir nekeičia po prekėmis esančio padėklo. Jei jūsų gamykloje reikalingas medinių į plastikinius higieninių padėklų keitimas, turi būti integruotas priešsrovio arba pasrovio spaustuvų tipo padėklų keitiklis.

Santrauka
Stumiamo tipo padėklų perorientavimo kamera panaikina priklausomybę nuo šakinio krautuvo, automatiškai perkeldama ir pasukdama padėklų krovinius 90 laipsnių kampu tarp konvejerių linijų. Kameroje integruotas standus valdomas stūmiklis, judanti tarpinė platforma ir elektra varomas sukamasis stalas. Sistema, skirta linijoms, kurioms reikalingas nuolatinis iki 75 padėklų per valandą pralaidumas, naudoja valdomus servo/VFD S formos pagreičio profilius, kad perkeltų aukštas, nesurištas arba gofruoto kartono krūvas iki 1,500 kg neapvirsdama, neiškreipiant krovinio ir neperkeliant pagrindo ploto.

1. Kinematinė architektūra: kaip veikia stūmimo perdavimo seka

Integruotas perorientavimo elementas veikia per tris sinchronizuotus elektromechaninius mazgus, išdėstytus per konvejerio perdavimo mazgą:

[Upstream Infeed Conveyor]
          │
          ▼  (Load Enters Transfer Bay)
┌───────────────────────────────────────────────┐
│ Unit 1: Heavy-Duty Linear Pusher              │
│ (Rigid backrest pushes pallet + carton load)  │
└───────────────────────┬───────────────────────┘
                        │ Lateral Displacement (Stroke: 1,400 mm)
                        ▼
┌───────────────────────────────────────────────┐
│ Unit 2: Precision Moving Transfer Carriage    │
│ (Dual linear guide rails maintain stack form) │
└───────────────────────┬───────────────────────┘
                        │ Longitudinal Feed
                        ▼
┌───────────────────────────────────────────────┐
│ Unit 3: Powered 90° Roller Turntable          │
│ (Slew-bearing ring rotates load 90 deg)       │
└───────────────────────┬───────────────────────┘
                        │
                        ▼  (Aligned Load Discharged)
[Downstream Outfeed Conveyor / Strapping Station]

1 skyrius: Tvirtas linijinis stūmiklis

Įėjimo stūmiklis susideda iš prie grindų pritvirtinto portalinio rėmo, kuriame yra sunki plieninė priekinė plokštė, varoma stabdžių variklio su krumpliastiebine arba dviejų grandinių pavara. Skirtingai nuo stūmiklių, kurie liečiasi tik su mediniu padėklo pagrindu (dėl kurio apatinė kartono eilė gali nukristi nuo padėklo dėl dėžės slydimo ant medienos), šis įrenginys turi aukštą, vertikalią reakcijos atramą.

  • Kritinis pagreičio slenkstis : siekiant išvengti laisvai sukrautų gofruotųjų dėžių krovinio poslinkio ar kolonos apvirtimo, maksimalų leistiną stūmimo pagreitį lemia krūvos pagrindo ir aukščio santykis:

    a_crit ≤ g × [B / (2 × H)]

    kur:

    • g = gravitacinis pagreitis (9.81 m/s²)
    • B = padėklo matmuo, lygiagretus stūmimo krypčiai (m)
    • H = bendras svorio centro aukštis virš konvejerio plokštumos (m)

  • Judesio profilisValdomas kintamo dažnio pavara (VFD) arba servo pavara, veikiančia S formos rampoje. Didžiausias stūmimo greitis pasiekia 0.25 m/s, o pagreitis apribotas ties 0.35 m/s² siekiant apsaugoti laisvai sukrautas prekes. Grįžtamoji eiga pagreitėja iki 0.50 m/s siekiant sumažinti neproduktyvų grąžinimo delsą.

2 skyrius: Judantis perkėlimo vežimėlis

Kai stūmiklis išstumia padėklą nuo padavimo linijos, jis atsiduria ant tarpinio varomo perkėlimo tiltelio. Šis konstrukcinis vežimėlis užpildo mechaninį tarpą tarp pagrindinės linijos ir apvertimo stoties.

  • Stekų vientisumo išsaugojimasVienu metu transportuojant medinį padėklą ir jo naudingąjį krovinį ant ištisinio valdomo paviršiaus, sąsaja išvengia trinties šuolių ir nelygių jungčių tarpų, būdingų standartiniams gravitaciniams volelių perkėlimams.
  • Kreiptuvo lygiavimasGrūdinto plieno šoniniai kreipiamieji ritinėliai užtikrina nulinį šoninį iškrypimą (kampinę paklaidą) < 0.5°), užtikrinant, kad padėklas patektų į besisukančią stalą griežtai lygiagrečiai ritinėlių ašims.

3 skyrius: 90 laipsnių elektrinis patefonas

Patefonas turi hipoidinio reduktoriaus varomą sukimosi žiedo guolį. Viršutiniame paviršiuje integruoti tvirti motorizuoti ritinėliai (Ø76 mm or Ø89 mm, cinkuotas anglinis plienas, varomas 08B ritininės grandinės).

  • Sukimosi mechanikaKai visas padėklas įdėtas ir optiškai patvirtintas šviesą atspindinčiomis fotoakimis, sukimo stalas atlieka kontroliuojamą 90° sukimąsi pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę.
  • Dinaminis lėtėjimasDviejų pakopų artumo jutiklių masyvas valdo didelės spartos sukimąsi (12°/s), lėtėja iki lėto greičio (2°/s) per paskutinius 5° važiavimo ir įjungia elektromechaninį spyruoklinį stabdį esant nuliniam greičiui, užfiksuodamas besisukantį stalą ±1.5 mm išleidimo konvejerio centrinės linijos išlyginimas.

2. Griežta ciklo trukmės ir našumo inžinerija

Didelės spartos pakavimo linija negali pasikliauti laisvais ciklo aproksimacijomis. Našumas griežtai priklauso nuo eigos kinematikos, sukimosi greičio ir skaitmeninio saugos / PLC ryšio patvirtinimo.

Matematinis ciklo suskirstymas

Bendras ciklo laikas vienam įkrovimui (T_cycle) apibrėžiamas taip:

T_cycle = t_push_extend + t_transfer + t_turntable_turn + t_push_retract + t_plc_handshake

kur:

  • t_push_extend = (S_push / v_push_fwd) + t_accel
  • t_push_retract = (S_push / v_push_ret) + t_accel
  • t_turntable_turn = (90° / ω_turn) + t_settle

Standartinis inžinerinis bazinis planas (1 200 mm × 1 000 mm padėklas, 1 200 kg krovinys)

Sekos komponentas Kinematinis parametras Trukmė (dienos) Kaupiamasis laikas
Padėklų įvedimas ir padavimo užlaikymas Padavimo konvejeris juda 15 m/min greičiu; PE jutiklio atšokimo slopinimas 4.0 ai 4.0 ai
Stūmiklis į priekį Insultas S = 1.4 m, v_fwd = 0.25 m/s, S formos kreivės rampa 6.5 ai 10.5 ai
Vežimėlio perjungimas į patefoną Tarpinės kelionės 1.2 m at 0.30 m/s 4.5 ai 15.0 ai
Stūmiklis didelio greičio grąžinimui Grįžtamasis smūgis 1.4 m, v_ret = 0.50 m/s (vyksta vienu metu) (3.5 s)* 15.0 ai
Pasukamas stacionarus diskas 90° kampu 90° sukimasis ties 15°/s + lėtas priartėjimas ir šliuzas 7.5 ai 22.5 ai
Išleidimo išleidimo Įsijungia motorizuotas išmetimo volelis; išvalo besisukančio stalo paviršių 5.0 ai 27.5 ai
Pasukamo disko 90° atstatymas Neapkrautas atvirkštinis posūkis į pradinę padėtį ties 20°/s 5.5 ai 33.0 ai
Optinis ir PLC pasisveikinimas Blokavimo mainai su žemesnio lygio apvalkalu („Profinet“ / „EtherNet“ / IP) 2.0 ai 35.0 ai
Bendras realaus pasaulio ciklo laikas T_cycle vienam kroviniui - 35.0 ai

*Pastaba: Stūmiklio grąžinimo eiga vyksta lygiagrečiai su patefono veikimu; todėl jos trukmė neprisideda prie kritinio kelio.

  • Teorinis mašinos įvertinimas: 3,600 s / 35.0 s ≈ 102 pallets/hour
  • Realaus pasaulio projektavimo linijų įvertinimas (įskaitant 80 % linijos OEE ir išlaikymo buferį): 75–80 pallets/hour

3. Palyginimo matrica: perorientavimo metodo pasirinkimas

Pasirinkus tinkamą palečių manipuliavimo technologiją, išvengiama brangaus mašinų pertvarkymo po įdiegimo:

Specifikacijos kriterijai Įterptinis stūmimo tipo elementas Dvigubo spaustuko rotacinis keitiklis V formos pakreipimo / lopšio mechanizmas
Pirminis kinematinis tikslas 90° eilutinis antraštės perorientavimas 180° apvertimas / padėklų keitimas 90° išvertimas / Ritinių ir būgnų išvertimas
Reikalinga apkrovos prispaudimo jėga Nulis (remiasi pagrindu ir stūmimo sienele) Aukštas (10 kN – 25 kN hidraulinis spaustukas) Gravitacijos lopšio atrama
Poveikis pakuotės vientisumui Minimalus; jokio spaudimo ant kartoninių dėžių Lengvų / tuščių gofruotų dėžių sutraiškymo pavojus Didelė perimetro įtempis krovinio kampuose
Pralaidumas 70–90 palečių/val. 30–45 palečių/val. 20–35 palečių/val.
Pėdsako reikalavimai Ilgas, tiesinis vidinis integravimas (≈ 5.5 m × 3.2 m) Kompaktiškas, gilus langelis (≈ 3.8 m × 3.8 m) Gilios duobės arba rampos pakrovimo kamera
Mechaninis sudėtingumas Vidutinė (krumpliaračiai, kreipiančiosios, dažnio keitiklis) Aukštas (hidraulika, sunkus sukamasis velenas) Aukštas (hidrauliniai žirkliniai / pakreipimo cilindrai)
Idealūs apkrovos profiliai Greitai judančios vartojimo prekės (FMCG), kartoninės dėžės Stikliniai indai, farmacijos maišeliai Plieninės ritės, popieriaus ritinėliai, vielos ritės

4. Išdėstymo inžinerija ir techninės specifikacijos

Standartinė inžinerinių specifikacijų matrica

Parametro metrika Standartinė specifikacija Sunkiasvoris variantas
Maksimalus apkrovos plotas (I × P) 1,200 mm × 1,000 mm (EUR / ISO / GMA) 1,400 mm × 1,300 mm
Maksimalus pakrovimo aukštis (įskaitant padėklą) 1,800 mm 2,400 mm
Krovinio svorio talpa 1,500 kg 2,500 kg
Pavaros varikliai (stūmiklis / patefonas) 2.2 kW / 1.5 kW SEW-Eurodrive spiralinis kūginis 4.0 kW / 3.0 kW su priverstinio oro aušinimu
Konvejerio ritinėlio viršaus (TOR) aukštis 450 mm–650 mm (reguliuojamas ±30 mm) Individualus pritaikymas prie esamų gamyklos grindų
Suslėgto oro reikalavimas 0.6 MPa (6 bar), sausas/filtruotas, 150 Nl/min 0.6 MPa, 250 Nl/min
PLC sistemos architektūra „Siemens S7-1500“ / „Allen-Bradley CompactLogix“ Augalo nurodytas standartas
Ryšio magistralė Profinet RT / EtherNet/IP Modbus TCP / DeviceNet

Ląstelės pėdsakas ir civiliniai reikalavimai

  • Grindų lygumo tolerancijaGrindų įlinkis neturi viršyti 3 mm virš 3,000 mm tarpatramis. Jei grindys nelygios, naudojamos didelio stiprumo konstrukcinio plieno išlyginamosios plokštės su cheminiu inkaravimu (M16 × 140 mm) yra būtini.
  • Perimetro tvoros (ISO 14120)Tvirtos vielos tinklo plokštės (2,000 mm didelis, 40 mm × 40 mm diafragma), išdėstyta bent 850 mm nuo bet kurio judančio vežimėlio komponento, kad būtų laikomasi pavojaus zonos pasiekiamumo atstumų (ISO 13857).

5. Pramoninės saugos sistemos ir atitiktis standartams

Stūmimo tipo perkėlimo celė yra automatizuota pramonės zona su didelėmis šlyties ir įstrigimo vietomis išilgai stūmiklio eigos ir sukamojo disko žiedo. Saugos sistema turi atitikti tarptautines CE atitikties direktyvas:

  • Rizikos vertinimas: Atitinka EN ISO 12100: 2010.
  • Pakavimo mašinos funkcinis saugumasGriežtai laikosi EN 415-10: 2014 (Pakavimo mašinų sauga).
  • Valdymo saugos patikimumasValdymo grandinės, sukurtos taip, kad EN ISO 13849-1 d lygio (PLd) eksploatacinių savybių lygis, 3 kategorija.
  • Prieigos apsauga:
    • Dviejų kanalų saugos blokavimo jungikliai („Euchner“ arba „Pilz“) ant visų priežiūros prieigos vartų, kuriems atidaryti reikalingas aktyvus raktų keitimas arba LOTO (blokavimas / žymėjimas).
    • Įleidimo/išleidimo prislopintos apsauginės šviesos užuolaidos (4 tipas, IEC 61496-1) su integruotomis prislopinimo svirtimis, leidžiančiomis praeiti padėklams ir tuo pačiu metu įjungiant avarinį stabdymą, jei personalas peržengia ribą.
  • Variklio pavaros saugaDviejų kanalų saugus sukimo momento išjungimas (STO), integruotas tiesiai į dažnio keitiklius / servo pavaras, pašalina pavaros sukimo momentą < 40 ms dėl apsauginės grandinės nutrūkimo.

6. Padėklų kokybės kontrolinis sąrašas prieš pradedant eksploatuoti

Kadangi stūmimo tipo sistemos generuoja horizontalius jėgos vektorius per apatinį padėklo perimetrą, padėklo konstrukcinis vientisumas yra būtinas siekiant išvengti užstrigimo:

           [ Maximum Overhang: ≤ 20 mm ]
                 ┌────────────────┐
                 │  Carton Stack  │
                 │                │
            ─────┴────────────────┴─────
       ═══╡ ====== [Top Deckboard] ====== ╞═══  Thickness: ≥ 18 mm
          │   [Block]          [Block]    │
       ═══╡ ====== [Bottom Skids]  ====== ╞═══  Gap / Splits: ≤ 35 mm
            (No protruding nails / splintered runners)
  • Padėklų konstrukcinis stilius4 krypčių blokiniai padėklai arba įpjauti 3 strypų padėklai. 2 krypčių neįpjautų padėklų negalima skersai stumti per fiksuotus konvejerio ritinėlius neužstrigiant.
  • Apatinės lentos vientisumasApatinių slydimų neturi būti; įtrūkimų ar įskilimų plotas neturi viršyti 35 mm ilgio. Trūkstamos lentos nukris tarp pereinamųjų ritinėlių.
  • Terasos lentos storis: Minimumas 18 mm nominalus medienos storis; plastikiniai padėklai turi būti su ištisiniais perimetriniais bėgeliais.
  • Tvirtinimo detalės lygumasNulinės išsikišusios vinys. Išsikišusios galvutės įpjauna vežimėlio kreipiamuosius bėgelius ir mechaniškai užstringa.
  • Didžiausias leistinas išsikišimasGofruotos dėžės negali išsikišti už padėklo išorinio krašto daugiau nei 20 mm iš bet kurios pusės. Kabantys kroviniai gali sukelti dėžės plyšimą atsitrenkiant į šoninius kreipiamuosius bėgelius.

7. Dažnai užduodami klausimai (DUK)

K: Kuo ši mašina skiriasi nuo tradicinio kryžminio perdavimo stalo (iššokančio perdavimo)?

A: Iššokantis skersinės grandinės perkėlimo mechanizmas pakelia padėklą vertikaliai ir pakeičia transportavimo kryptį 90°, tačiau paties padėklo nepasuka . Padėklo orientacija pasaulinės koordinačių sistemos atžvilgiu lieka nepakitusi. Stumiamo tipo pasukamojo stalo elementas pasuka fizinį krovinį 90°, pakeisdamas priekinį kraštą iš trumposios pusės (1,000 mm) į ilgąją pusę (1,200 mm) arba atvirkščiai, o tai yra privaloma konkretiems vyniotuvams, etikečių klijavimo įrenginiams arba automatizuotiems aukštų lentynų sandėliams (ASRS).

K: Ar nestabilios, aukštos arba lengvos kartoninių dėžių krūvos pasislinks stūmimo metu?

A: Ne, jei stūmiklio VFD judesio profilis sukonfigūruotas teisingai. Kadangi mašina naudoja aukštą, plokščią atlošą, kuris laiko ir padėklų konstrukciją, ir apatinius kartoninių dėžių sluoksnius, kirpimo jėgos yra paskirstomos. Be to, PLC taiko S formos kreivės trūkčiojimu ribojamą pagreičio rampą (a ≤ 0.35 m/s²), išlaikant inercijos jėgas gerokai mažesnes už statinės trinties ribą tarp dėžių.

K: Ar šis įrenginys gali be reguliavimo susidoroti su plastikiniais, nuomojamais arba nuomojamais mediniais padėklais (CHEP / LPR)?

A: Taip. Horizontalus vežimėlio stūmimo paviršius yra ištisinis. Kol padėklo plotas patenka į nurodytą kontūrą (1,200 mm × 1,000 mm į 1,200 mm × 800 mm), kamera gali pakaitomis tvarkyti medinius, plastikinius arba kompozitinius padėklus be rankinio mechaninio perkonfigūravimo.

K: Kas nutinka, jei pažeistas padėklas suskilinėja arba užstringa darbo metu?

A: Stūmiklio variklio pavara užprogramuota su momentiniu elektroniniu sukimo momento stebėjimu. Jei mechaninis pasipriešinimas viršija kalibruotą ribą (> 125% nominali srovė daugiau nei 150 ms), pavara nedelsdama įšaldo sukimo momentą, įjungia neardomąjį gedimo signalą ir sustabdo eigą. Tai apsaugo nuo stūmiklio svirties konstrukcijos pažeidimų ir produktų krūvos sutraiškymo.

8. Projekto techninės specifikacijos užklausa

Norėdami gauti inžinerinės integracijos vertinimą, matmenų gamos brėžinį (2D DWG / 3D STEP) ir fiksuotos kainos pasiūlymą per 48 valandas , pateikite šiuos veikimo parametrus el. paštu info@fhopepack.com :

  1. Apkrovos charakteristikos:
    • Minimalus ir maksimalus krovinio svoris (kg):
    • Rietuvės aukštis su palete (mm):
    • Produkto pakuotės tipas (pvz., RSC dėžutės, susitraukiančia plėvele suvynioti ryšuliai, kibirai, palaida, nesuvyniota):
  2. Padėklų specifikacijos:
    • Padėklo matmenys (ilgis × plotis × aukštis mm):
    • Konstrukcija (4 krypčių europinis blokas, GMA 3 stygų, per visą perimetrą dengiantis plastikas):
  3. Konvejerio linijos parametrai:
    • Priešsrovinio konvejerio tipas ir ritinėlio viršaus (TOR) aukštis (mm):
    • Pasaulinio konvejerio tipas ir ritinėlio viršaus aukštis (mm):
    • Pageidaujama įvedimo/išvedimo kryptis (pvz., trumpoji priekinė pusė įvedama -> ilgoji priekinė pusė išeina):
  4. Linijos gamybos pajėgumai:
    • Tikslinis nuolatinis našumas (padėklai per valandą):
  5. Elektros ir ryšių architektūra:
    • Maitinimo įtampa / dažnis (pvz., 400 V 50 Hz 3 fazės / 480 V 60 Hz 3 fazės):
    • Lauko magistralės integravimo protokolas („Profinet“, „EtherNet/IP“, „Ethernet TCP/IP“):

9. Standartai ir techninės nuorodos

  • ISO 12100: 2010: Mašinų sauga. Bendrieji projektavimo principai. Rizikos įvertinimas ir rizikos mažinimas. Tarptautinė Standartizacijos Organizacija
  • EN 415-10: 2014: Pakavimo mašinų sauga. 10 dalis. Bendrieji reikalavimai. Europos standartizacijos komitetas (CEN)
  • EN ISO 13849-1: 2015: Mašinų sauga. Su sauga susijusios valdymo sistemų dalys. 1 dalis. Bendrieji projektavimo principai. ISO standartų katalogas
  • FHOPE taikomųjų programų inžinerijos biblioteka: Dinaminio stabilumo kriterijai vienetiniams padėklų perkėlimo mazgams (nuoroda: ENG-TR-2026).

Techninė apžvalga baigta: 2026 m. spalio 27 d. | Autorius: FHOPE Inžinerinės integracijos skyrius

Susijusios Žinutės

Užsisakykite skambutį
Užsisakykite skambutį