R100旋臂托盘缠绕机

概要： R100 是一款半自动旋转臂缠绕机，专为不稳定、超轻、高大或不规则的托盘货物而设计。由于托盘静止地放置在仓库地面上，而平衡臂则围绕托盘旋转薄膜托架，因此产品完全不会因离心力而失去稳定性。R100 可处理尺寸最大为 1,300 × 1,300 × 2,300 毫米（长 × 宽 × 高）的货物，变频驱动臂的转速为 10 至 14 转/分钟。本指南提供了精确的运动学重叠公式、循环时间计算以及用于生产包装线的工程选型矩阵。

目录

为什么R100上的负载保持静止

传统的转盘式缠绕机使整个托盘堆绕着一个带刻度的圆形底座旋转。虽然对于形状均匀、相互咬合的重型货物来说效率很高，但旋转运动会使堆叠的纸箱、轻质塑料容器和高大的液体桶承受持续的离心力。任何旋转加速或突然减速都可能导致重心较高的货物倾斜、坍塌或从托盘底座上移位。

TURNTABLE WRAPPING (Dynamic Stack):
Pallet + Load Centrifugal Force ---> Risk of Load Shift & Box Shedding

ROTARY ARM R100 (Static Stack):
Pallet on Floor (Static) <--- Balanced Arm Rotates Around Static Envelope

R100旋转臂缠绕机通过将托盘固定在工厂地面上，消除了这种动态应力。货物可直接由标准手动托盘车或叉车放置到缠绕区。上方驱动臂带动平衡式薄膜托架平稳地围绕静止货物旋转。该设备无需转盘平台台阶，无需坡道，也完全避免了旋转货物倾倒的风险。

R100 半自动操作周期

R100 将简单的机械控制与灵活的 PLC 架构相结合，从而实现可重复的循环：

  1. 负载放置叉车或托盘搬运车将托盘放置在机械臂旋转中心下方标记的黄色安全边界内的地面上。
  2. 电影主播操作员拉动薄膜尾部，将其固定在托盘底部或塞入托盘板下方。在配备可选气动夹紧切割系统的设备上，气动钳口会自动夹紧薄膜尾部。
  3. 自动包装周期操作员按下循环启动按钮（或使用可选的远程挂绳/吊坠开关）。旋转臂通过变频器平稳加速，围绕负载旋转，同时胶片托架以恒定的 2.9 米/分钟的速度上升。可调光电漫射传感器自动检测胶片堆叠的顶部边缘。
  4. 循环完成和臂索引当预设的上下加固层完成后，滑架下降，机械臂减速至预设的初始位置。在标准 R100 设备上，操作员手动切割薄膜；在夹紧切割配置中，气动机械臂会夹住薄膜，进行热切割/刀片切割，并将薄膜尾部刮擦到负载上。
  5. 托盘检索叉车直接将托盘移入装运货架或暂存区，无需等待转盘回位调平。

通过集成的触摸屏界面，可以独立设置底部、中间和顶部的加固包覆层，旋转圈数范围为 0 到 99 圈。

运动学：机械臂速度和滑架速度如何决定重叠

薄膜层的约束力和防水性能直接取决于连续旋转之间的水平重叠百分比。每臂旋转一周的垂直滑架螺距定义为滑架的线性爬升速度除以旋转速度：

Carriage Pitch per Revolution (mm/rev) = [Carriage Speed (mm/min)] ÷ [Arm Speed (r/min)]
Overlap (%) = {[Film Width (mm) - Pitch (mm/rev)] ÷ [Film Width (mm)]} × 100%

在 R100 上，垂直托架爬升速度校准为 2.9 米/分钟（48.3 毫米/秒），而旋转臂在变频驱动控制下以 10 至 14 转/分钟的转速运行。在提高旋转臂转速的同时保持托架爬升速度恒定，可以减少每次旋转的垂直进给量，从而增加包覆重叠量和包覆完整性：

手臂转速（转/分钟） 每转垂直螺距（毫米） 薄膜重叠部分，幅宽500毫米 应用特性
10转/分 290 毫米 42.0% 通用防尘罩；刚性负载下吞吐量高。
12转/分 242 毫米 51.6%（≈ 52%） 行业标准；防水/防漏性能均衡
14转/分 207 毫米 58.6%（≈ 59%） 适用于高大或散装纸箱的厚重、高密封性包装

R100 技术规格

参数/工程子系统 R100 标准配置
自动化水平 半自动（PLC控制的包装循环）
最大包装容量 每小时最多可处理 35 个托盘（取决于托盘高度和搬运方式）
旋转臂速度 10–14 转/分钟（通过变频器无级调节）
托盘最大尺寸 1,300 毫米 × 1,300 毫米 × 2,300 毫米（长 × 宽 × 高）
拉伸膜兼容性 LLDPE 机械级；幅宽：500 毫米；卷筒外径：≤ 250 毫米；卷芯内径：76 毫米（3 英寸）
垂直托架速度 固定速度 2.9 米/分钟（独立驱动链/齿轮电机）
薄膜输送/张力控制 机械摩擦制动器或带独立电机的动力预拉伸滑架
强化计划 底部/中部/顶部缠绕圈数可独立设置，范围为 0 到 99 圈。
电力规格 380 伏交流电，三相，五线，50/60 赫兹（可定制为 220 伏/415 伏/480 伏）
气动要求 0.6–0.8 MPa (6–8 bar / 6–8 kgf/cm²)，洁净干燥的车间压缩空气（用于切割机选项）
操作机重量 约650kg
标准安装范围 占地面积约为 4.0 立方米（不包括安全围栏）

工程实例：1,200 × 1,000 × 1,800 毫米托盘

为了说明现场性能，考虑一个标准欧标/ISO托盘货物，其尺寸为1,200毫米（长）×1,000毫米（宽）×1,800毫米（高）。

1. 重叠验证

将旋转臂的平衡转速设定为 12 转/分钟：

  • 每转垂直俯仰角： 2,900 mm/min ÷ 12 r/min = 241.7 mm/turn ≈ 242 mm
  • 使用 500 毫米宽的胶片： Overlap = [(500 mm - 242 mm) ÷ 500 mm] × 100% = 51.6% ≈ 52%

2. 包装周期时间计算

  • 货车垂直运输时间（单程）： 1.8 m ÷ 2.9 m/min = 0.62 min ≈ 37.2 seconds
  • 完整的上下循环行程： 37.2 s × 2 = 74.4 seconds
  • 旅行期间轮换： 0.62 min × 12 r/min × 2 directions = 14.88 turns ≈ 15 turns
  • 添加程序化加固缠绕：底部 2 个加固圈 + 顶部 2 个加固圈 = 4 个固定圈。
  • 静止转弯持续时间（转速 12 转/分，每转 5.0 秒）： 4 turns × 5.0 s = 20 seconds
  • 总有效包装周期时间: 74.4 s + 20 s = 94.4 seconds (≈ 94 s) 总共旋转了 19 圈。

3. 应用薄膜消耗量

  • 托盘周长： 2 × (1,200 mm + 1,000 mm) = 4,400 mm = 4.4 m
  • 托盘周边的薄膜总覆盖量： 19 turns × 4.4 m = 83.6 m (≈ 84 m) （注：如果配备动力预拉伸装置，且拉伸率为 200%，则卷材实际展开的薄膜消耗量约为） 84 m ÷ 3.0 ≈ 28 m（显著降低耗材成本。）

4. 每小时托盘吞吐量

系统输出等于 3,600 s ÷ [Cycle Wrapping Time (94 s) + Operator / Forklift Handling Time (t)].

  • 假设平均搬运和定位时间 t = 60 s: Output = 3,600 ÷ (94 + 60) = 23.3 pallets/hour
  • 较短的托盘（例如，高度为 1,200 毫米）使用较少的加固缠绕膜，每小时可实现 30-35 个托盘的加工速度。

选择清单：需提交的技术数据

为了确定机器几何尺寸并确认机械臂间隙，请向我们的工程团队提供以下信息：

  1. 负载范围（最小值/最大值）：托盘底座的确切长度×宽度、最大装载高度和托盘总重量。
  2. 堆叠结构稳定性无论是硬纸盒、互锁塑料箱、散装袋还是易碎瓶子。
  3. 所需线路吞吐量高峰时段每小时目标托盘数。
  4. 物流通道和占地面积：叉车操作半径、桥式起重机净空或手动托盘搬运车路径。
  5. 场地公用设施基础设施：安装地点的电源电压/频率和洁净压缩空气的可用性。

安全合规性和 EN 415-6 标准

R100 的设计符合EN 415-6（包装机械安全——托盘缠绕机）标准，并根据ISO 12100:2010 标准进行风险评估。

[Yellow Perimeter Safety Fence]
        │
        ├──> Interlocked Access Gate (Safety Switches to EN ISO 14119)
        ├──> Mechanical Anti-Collision Touch Ring on Film Carriage
        ├──> Main Isolator with OSHA LOTO Lockout / Tagout Provisions
        └──> Ergonomic Red Mushroom E-Stop Buttons (Dual Channel Cat. 3 / PL d)
  • 外围护卫工业黄色钢丝网板包围了机械臂的整个旋转半径，将人员与移动机构隔离开来。
  • 马车障碍物检测：如果遇到障碍物，滑架上的机械防撞缓冲杆会立即停止垂直和旋转运动。
  • 电气安全架构：配备紧急停止按钮、24V 直流安全控制电路和可锁定的主电源隔离器，符合 OSHA LOTO 程序。

工程常见问题解答

问：托盘货物在缠绕过程中会移动或旋转吗？

答：不。负载始终静止在地面上。只有平衡的顶部吊臂围绕产品旋转，确保易碎或堆放不整齐的货物不会受到离心力的干扰。

问：操作人员如何在生产线上调整薄膜重叠率？

答：操作员可通过控制面板的变频器设置，将机械臂的旋转速度调整在 10 至 14 转/分钟之间。在保持滑架爬升速度为 2.9 米/分钟的情况下，提高机械臂速度可将重叠率提高至接近 60%。

问：影片会在循环结束后自动剪辑吗？

答：在标准的R100型机器上，薄膜尾部由操作员撕开或手动切割。我们提供可选的自动气动夹紧切割系统，该系统可夹紧薄膜，通过防护刀片将其干净利落地切割，并将尾部压到托盘上。此选项需要0.6–0.8 MPa的压缩空气。

问：本设备适用哪些工业安全标准？

答：该机械符合 EN 415-6 托盘缠绕机械标准和 ISO 12100 在 CE 监管管辖范围内进行全面机械风险评估的标准。

下一步：请求布局图

  1. 提交负载规格请将您的最大装载尺寸和所需的托盘/小时数量发送至 info@fhopepack.com.
  2. 申请审查我们的应用工程部门将在 24 小时内审核您的周期要求。
  3. 自定义 GA 图纸：我们生成清晰的总体布置图 (GA) CAD 布局，显示臂旋转间隙、建议的安全围栏位置和叉车装卸通道。

相关阅读

标准和参考文献

  • 机械规格FHOPE R100 半自动旋转臂技术规格表。
  • 工厂演示: YouTube上的R100旋转臂托盘缠绕机.
  • 国际指令EN 415-6:2013（包装机械安全，第 6 部分：托盘缠绕机）；ISO 12100:2010（机械安全——设计通用原则——风险评估和风险降低）。
  • 运动学公式：包装工程现场重叠和行程间距标准。

上次技术审核：2026年10月17日

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