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啤酒干包裝生產線箱子碼垛的工藝研究
作者:輸送機械設備網  發布于:2015-1-28 14:33:38  瀏覽量:
 
 [摘要]單列變雙列及箱子轉向設備按照排列工藝,將包裝生產線輸送的箱子從一條輸送帶上有規律的分送到兩條輸送帶上,并且調整箱子的輸送方向。

  1、啤酒包裝生產線的現狀和發展方向
  (1)啤酒灌裝生產線的現狀和發展方向
  上世紀八十年代中期以前,我國高端啤酒包裝(濕包)生產線設備市場基本上被德國的H&K、SEN、克朗斯等公司壟斷。近幾年,包裝生產線在國內占有率快速增長,粗略估計,現狀國內啤酒生產企業新購國產啤酒設備的比例已達90%左右。進口設備主要是一些瓶箱檢測設備、灌裝純生啤酒用的電子閥灌裝機及少量高速貼標機。除了瓶、箱檢測設備及個別灌裝機外,幾乎均為國產設備。
  從2005年開始,大多數啤酒生產廠家采購都傾向于選擇36000瓶/時和40000瓶/時啤酒灌裝生產線。從市場銷售情況看,36000瓶/時和40000瓶/時啤酒灌裝生產線的銷售量已經超過24000瓶/時。這是一個理性的趨勢,今后還會朝著這個方向發展。
  (2)啤酒干包裝生產線的現狀和發展方向
  在2000年以前,啤酒的干包裝大多采用周轉箱和尼龍繩捆扎,基本沒有形成干包裝生產線。自從國家強行取消啤酒尼龍繩捆扎包裝后,各啤酒企業開始引進熱收縮膜包裝機、紙箱包裝機和碼垛機,逐步配備了干包裝生產線。通過引進技術、消化吸收,國內同步研制成功熱收縮膜包裝機、紙箱包裝機和碼垛機,加工工藝和技術的提高,使國內干包裝設備發生了跳躍式的發展,已經生產出80包/分鐘雙通道熱收縮膜包裝機和60箱/分鐘的紙箱保健站,可完全滿足40000瓶/時包裝生產線并取代進口。2005年以后,國內啤酒企業干包裝生產線90%以上采用國產設備,僅有機械手碼垛機采用國外設備。
  2、箱子、托盤和碼垛的關系
  (1)箱子在干包裝生產線上的狀態
  如圖1所示,箱子從包裝機下線后,不規則地在輸送帶上傳送。通過調整輸送鏈速度的變化,首頁將箱子進行堆積,再經過提速,將箱子拉開形成等距離輸送。

包裝生產線上箱子前期輸送狀態圖

圖1  箱子前期輸送狀態圖

  (2)托盤和包裝箱關系分析
  最常見的啤酒、飲料裝箱規格為3×4=12瓶或4×6=24瓶的包裝,包裝箱的長度比例為4/3,4各橫向箱子的長度與3各豎向箱子的長度相同。
  (3)垛層的排列形式和相關參數計算
  啤酒的裝箱,大多采用3×4=12瓶/箱包裝。以600ml/瓶~630ml/瓶為例,箱子的長度為300mm,寬度為225mm,箱子高度300mm,毛重14.5kg。
  每層10箱的排列碼垛,排列形式是433或334的排列,每層重量145kg,占地面積750mm×900ml,每垛6層,層高1800,垛重870kg,采用1噸的叉車運輸。
  每層11箱的排列碼垛,按344或443排列,每垛6層,層高1800mm,垛重957kg,采用1噸的叉車運輸。
  每層14箱的排列碼垛,排列是3434或4343的排列,每層重量203kg,占地面積1050mm ×900mm,每垛5層,層高1500,垛重1015kg,采用1.2噸的叉車運輸比較適宜。   
  3、雙排箱子輸送解決垛層形成的方案
  4000瓶/時啤酒包裝生產線,每分鐘包裝56箱,單排輸箱的垛層形成方案無法實現,必須采用雙排輸箱的解決方案。按照工藝要求,通過單排邊雙排設備完成箱子的排列。
  (1)雙排箱子輸送解決垛層形成方案的設備組成
  雙排箱子輸送解決垛層形成方案的設備組成如圖2所示。

雙排箱子輸送的垛層形成設備組成簡圖

1-單列變雙列及箱子轉向設備;2-外側箱子儲存輸送鏈;3-內側箱子儲存輸送鏈;4-外側箱子堆積整理輸送鏈;5-內側分組儲箱輸送鏈;6-外側分組儲箱輸送鏈;7-內側分組儲箱輸送鏈;8-外側分組輸送鏈;
9-移動式推箱機構;10-內側分組輸送鏈;11-垛層輸送鏈
圖2  雙排箱子輸送的垛層形成設備組成簡圖

  單列變雙列及箱子轉向設備按照排列工藝,將包裝生產線輸送的箱子從一條輸送帶上有規律的分送到兩條輸送帶上,并且調整箱子的輸送方向。
  內外側箱子儲存輸送鏈將調整好輸送方向的箱子儲存并傳送;內外側箱子堆積整理輸送鏈將儲存輸送線上輸送的箱子進行整理、儲存和傳輸;內外側分組儲箱輸送鏈上的箱子按照工藝要求,有規律的排列在該輸送鏈上,等待將箱子傳輸到分組輸送鏈,按照排列工序,由移動式推箱機構推入到垛層輸送鏈上,形成垛層,等待碼垛機進行碼垛。
  (2)雙排箱輸送,每層14箱的垛層形成工藝過程。
  每層14箱堆垛是40000瓶/時啤酒包裝生產線碼垛的最佳方案,有效地解決了70箱/分鐘的碼垛問題。采用兩排輸送,推箱機構每次推兩排,外側輸箱鏈道上的箱子排列規律應是2組4哼、4組3豎、4組4橫、4組3豎……的排列方式,內側與外側相反,排列規律是2組3豎、4組4橫、4組3豎、4組4橫……的排列方式。
  目前,最常用的自動碼垛設備是高位碼垛機和機械手碼垛機,無論選用哪一碼垛設備,均是將一層箱子放到垛盤上去,前端的垛層形成工藝完全相同,垛層形成工藝的合理性,決定著碼垛的成敗和碼垛的效率,同時決定著場地的利用率和啤酒包裝生產線的投資成本。


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