《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第六篇 包裝機械

第九章　集裝機械

第二節　碼箱垛機

一、分類、工作原理及特點

（1）分類。按結構形成可分為箱式、懸臂式、龍門式及工業機器人式碼箱垛機。其中箱式和懸臂式為早期產品，已較少采用，因此，這里主要介紹龍門式和機器人式碼箱垛機。

（2）工作原理。碼箱垛機是由幾個機械裝置按照一定的運行原理組合設計而成的。具有如下功能：底板的積存和輸送；箱子的排列；箱層疊堆歸垛；垛層輸送。特別是在啤酒、飲料包裝系統中可以堆砌各種交錯排列的箱垛，其包裝材料可以是紙箱、塑箱及木箱等。

（3）特點。碼箱垛機的主要特點是：

①可提高單位面積的空間利用率，堆疊可以使貨物向高層發展，節約場地；

②降低勞動強度，提高生產效率；

③采用先進的全自動電腦程序控制，節省勞動力；

④設計合理，易于監控，操作方便；

⑤結構簡單，易于保養和維修；

⑥安全措施完善，設有安全監控系統，遇到障礙和機器運行不正常會自動停機，以保護設備的安全。

二、龍門式碼箱垛機

該機型是國內某公司通過引進、消化吸收制造的產品之一，其機架升降平穩，性能穩定，但外型尺寸相對較大，見圖6－9－1。

（一）主要組成部分及工作原理

1．主要組成部分

（1）主機。碼箱垛機的主機主要由立柱、底梁、升降機構、滑動小車、提升架（配有平衡重錘）、氣控元件及電腦程控裝置等組成。它是通過提升架的上下升降和小車的前后移動把箱子從鋁制托板向堆箱臺上疊堆，并能定時，定量地按一定規律完成任務。

（2）耙式推進裝置。主要由框式輸送臺、過渡輸送段、傾斜進箱段、耙式推進裝置及氣控元件、光電裝置組成，實現把箱子從傾斜輸送段按次序排列送到主機的鋁制托板上。

（3）堆箱臺。主要由多條帶鏈輪滾筒組裝而成，是支撐垛板、堆疊箱子的地方，當滿垛時通過程序控制將箱垛送出。

（4）底板儲存臺。主要由堆板機架、傳動構件、底板抓桿組件、提升滾軸構件和氣控、光電控制裝置組成。完成將卸箱垛機卸下的底板積聚起來，并可自動將底板送到碼箱垛機堆箱臺上。

（5）輸送機。主要結構是由多支帶鏈輪滾筒組成，并帶有壓輪式開關裝置，使每節輸送機能連續啟動，達到輸送箱垛的目的。

（6）電器裝置。該設備為全自動化控制，所有電器元件裝在防塵，防水的電控柜內。操作箱是密封良好的按觸器系統，可選擇自動或手動；機器的周圍有安全監控裝置，出現故障可自動停機。

圖6－9－1　LORDVB500K碼箱垛機

1—碼垛主機；2—耙式推進裝置；3—堆箱臺；4—底板儲存臺；5—輸送機

2．工作原理

碼箱垛機是通過各機組的聯動程序來完成工作的，其工作過程是：當鏟車把一疊底板放在輸送機上時，如果堆箱臺空著，約10s后，輸送機啟動把底板送入底板儲存臺儲存起來，并送出一塊底板到堆箱臺中央等待堆箱，同時耙式進給臺上不斷有箱子送入；當碼箱垛機的主機上的提升架內的小車拖板與進給臺的臺面齊平時，其電機啟動，帶動耙齒移動將箱子前推，如此往復三次，第三次直接把箱子推入鋁制托板上，如此反復使箱子能按規定的順序排列，并定時定量地送出箱子。

當碼箱垛機主機的托板收到箱子后，提升架即提升，其提升高度靠光電裝置控制，到預定高度后滑動小車以慢速向堆箱臺移動，當到達終點后，提升架上的三星鏈輪轉動，把攔箱構件從上方轉到下方，剛好把箱子攔住；與此同時，上下卸料器氣缸的活塞桿啟動使上擋柱剛好擋住托板上的箱邊，下擋柱剛好與堆箱臺上的箱子接觸，護在邊沿上（堆第一層箱時下擋柱不動作），跟著托板迅速被拉出，該層箱子便穩定地落在垛板上；滑動小車快速返回到起始狀態，當提升架下降到鋁制托板與進給臺臺面齊平時，便可以繼續下一個循環，直至程序設定的層垛，最后通過輸送機送出碼垛主機，并由鏟車送入倉庫或裝車。

（二）機器的調整

機器的調整分以下幾個部分。

（1）提升裝置滾柱間隙的調整。先將滾輪調整至與導軌接觸，松開偏心軸螺母，利用扳手轉動螺桿，使滾輪軸承與導軌的間隙最大不超過0．1mm，調整完畢后重新將螺母擰緊。調整時提升架的左右兩端同時進行。

（2）提升架與立柱間的橫向間隙的調整。導向塊與導軌的間隙最大不超過1．5mm，調整時先松開鎖緊螺栓，使導向塊與導軌間隙符合要求，然后鎖緊。調整時左右兩端同時進行。

（3）小車架橫向滾輪與導軌間隙的調整。小車架橫向滾輪與導軌間隙應小于1mm，調整時先松開六角螺栓，并通過增減墊片來調整。調整時左右兩邊同時進行。

（4）小車架與行程開關臂間隙的調整。此間隙是保證小車架順暢、安全運行的關鍵。因其在工作中會有變動，需要經常檢查調整，調整時可松開螺母，移動行程開關使其臂端滾子與小車架上端距離為5～8mm。調整時兩端同時進行。

（5）鏈條安全感應開關的調整。若鏈條斷折，其連接螺桿墜落，要求墜落到底后螺桿端面與無觸點開關的距離應為5mm，下墜距離為40～60mm，此距離可通過調整螺母達到要求。

（6）上卸料器的位置調整。將上卸料器的鎖緊螺栓松開，沿著C形槽、氣缸和整個卸料器可以移動，使卸料器桿僅可扶住小車鋁制托板上的箱邊；調整好后即把螺栓鎖緊。若箱垛的規格變化，可重新調整。調整時左右兩邊同時進行。

（7）下卸料器的位置調整。將下卸料器的鎖緊螺栓松開，沿著C形槽、氣缸和整個卸料器可以移動，使卸料器桿僅可扶住在堆箱臺上的箱垛邊沿；調整好后即把螺栓鎖緊。若箱垛的規格變化，可重新調整。調整時左右兩邊同時進行。

三、工業機器人式碼箱垛機

目前已有幾個國家生產該機，如日本、德國等。該機采用模塊化設計，為柔性堆碼系統，可以適應生產的變更和擴展，以滿足用戶不斷發展的要求。其優點如下：

（1）從其簡單性、占地面積和總體性能方面看，使工作單元得到優化；

（2）由于標準化、成熟的技術和漫長的機器人MTBF（平均無故障時間），使系統具有高度的可靠性；

（3）快捷的系統完整性和廣泛的升級可能性；

（4）對新產品和生產改變的快速適應性；

（5）標準化的機械部件、安全設備和控制系統。

四、應用范圍及選用原則

（1）應用范圍。箱式和懸臂式碼箱垛機一般只適用于塑料周轉箱，已較少采用；龍門式碼箱垛機因其升降機架帶有滑動小車，適用于塑箱、紙箱的堆垛，其適用面相對較窄；而機器人式適用范圍較廣。

（2）選用原則。表6－9－1為各種碼箱垛機的技術參數，各使用廠家可根據本廠的物品規格及生產能力大小來選配。

表6－9－1碼箱垛機技術參數

注：LOADVB500K和B．MD60／6碼箱垛機由廣東輕工業機械集團有限公司生產。

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