啤酒灌装生产线卸垛机的设计说明

啤酒灌装生产线

主要组成设备之一“（GXPD80天地一号）卸瓶垛机”

的设计

——申报中级工程师职称技术论文

（轻工业机械厂物华精密高志祥）

(2009年12月2日)

一、前言

全自动卸垛机是我厂结合国垛板形式而研制开发的新一代卸垛机，它适用于各种聚脂瓶及一次性玻璃瓶的卸垛，并能做到纸板自动回收，垛板自动回收，该机具有自动化程度高，操作方便，运行平稳等特点。

目前我厂自行设计和生产的额定生产能力为700瓶/分钟天地一号卸瓶垛机，已经在厂家平稳运行并顺利通过厂家验收。

该卸瓶垛机经过我厂严格检测后，主要结果如下：

本人参与该卸瓶垛机设计全程，并且主设计了其中的关键设备部分，下面该卸瓶垛机的原理、结构性能和主要设计计算过程作如下叙述。

二、产品介绍：

1、工作原理：

电气图

启动整机：

垛输送：

叉车上垛后GK01、GK02检测到垛，人工拆包，待人工控制的按钮盒被接通且GK03检测无垛，M1、M2电机启动垛向前运行，垛运行到GK03挡光时M1、M2停止等待，若 GK05检测到无垛、JK01检测到主提升在下位时，M2、M3电机启

动进垛，垛运行到GK04挡光时M2电机停止，M3电机减速到GK05挡光时停止。主提升开始执行卸垛程序，当一垛卸完后主提升降至JK01位置时， M3、M4电机启动，到GK06挡光时 M3电机停止（（若此时前端在进垛则M3电机不停），若

M5电动推杆处于下限位JK10触发，M6电机启动到GK07挡光时M4、M6电机停止，同时M5电动推杆启动抬起升降台，至JK9触发时M5电机反转降低升降台至JK10触发时停止，完成一次的垛输送。当GK8检测到满垛时，警灯的黄灯亮起提示叉车取走垛板。

卸垛：

当垛运行至GK05挡光时，M7启动中速上升，至JK11时 F1、F3工作Q1、Q2、Q3、Q4左右侧门伸出，至CK1、CK3、CK5、CK7触发F1、F3断电，垛上升至GK10触发时停止， F5工作驱动Q5吸盘驱动气缸伸出至CK9触发F5断电。同时F7、F9工作真空发生器工作，吸取纸板，待真空度检测YK02、YK03触发，Q5吸盘驱动气缸缩回至CK10触发F6断电， F12工作打开后挡板至CK12触发时F12断电。M8启动高速后退至JK6减速至JK5触发停止。F7、F9断电，F8、F10工作丢掉纸板（高位）。F11工作放下推杆至CK11、CK13触发时停止，M7启动慢速上升至至JK11停止， M8启动中速正传向前推瓶至JK7时，Q8、Q9伸出抬起推板，向前推瓶至JK8时M8停止，完成一层的卸垛。重复动作至JK3触发，卸完最后

一层后，M7启动反转高速下降至JK2时减速至JK1时停止，完成一垛的卸垛动作。在这期间如GK12发出堵瓶信号，推瓶动作暂停，待GK12检测取消后自动推瓶，要有触摸屏有画面显示。

2、主要工艺流程：

进垛→输送→到位提升→首层吸纸板→夹瓶推瓶→

储罐输送→主提升上升→循环运行

3、主要单元组成：

（1）输送台1；

（2）输送台2；

（3）输送台3；

（4）输送台4；

（5）输送台5；

（6）垛板收集；

（7）出瓶台；

（8）主提升；

（9）推瓶装置；

（10）层板吸取装置；

（11）操作平台；

（12）卸垛附件；

4、主要技术数据：

（1）额定生产能力：700瓶/分

（2）瓶型：650ml/640ml/325ml；

（3）垛板尺寸：1000mmX1200mmX（140—150）mm；

（4）进垛高度：550mm；

（5）出瓶高度：3500mm；

（6）电源要求：AC380V；3PH；50HZ；

（7）电机型号：SEW电机；

（8）操作平台高度：2700mm。

5、主要性能和特点：

（1）机器操作方便、安全及可靠，运行相当平稳。

（2）采用完全自动收集垛板，自动收集纸板。

（3）配有触摸屏控制系统,有手动、自动控制，产量显示，故障报警显示分页，各电机、气缸均

可手动控制。

（4）全线采用立体平面式设计，运转可靠，占地面积小。

三、主要设计计算：

1、主要部件计算：

该机按700瓶/分的产量进行设计，所以该生产线对主提升的速度及设备可靠性要求相当高，因此对设备的设计和核算显得尤为重要，本文将具体介绍该部件的设计过程。

2、传动动力计算：

主提升传动示意图

序号项目公式数值单位备注一、设计参数

1 工件重量G1 1000 kg 最重工件与最轻工件的平均重量

2 最重工件与

最轻工件的

重量差

G`=G1*10% 100 kg

按10%计

算

3 工件重心到

立柱中心

L1 780 mm

4 滑架重量G2 316 kg

5 滑架重心到

立柱中心

L2 500 mm

6 滑架滚轮间

距

L3 600 mm

7 吊重间距L4 151.78 mm

8 升降行程S 2273 mm

所以设计该设备减速机型号：

SEW ：R87DV132S4/BMG/2WE/M1/180

P=5.5kw，I=41.74 对主提升生产节拍要求速度计算：

按瓶型为650ml时，提升所需要的速度（七层瓶体）：主提升电机转速：n主=34 r/min

主提升链条线速度：u线=Pi*D链轮直径* n主

=3.14X0.303X34=32.3 m/min 满足该卸瓶垛机对主提升设计时的单段速度要求。

四、电气控制要求：

电气运行参考本论文第二部分产品介绍其中的工作原理部分。

以下为电气控制要求

1、本机中有整机欠压保护YK01，保护时整机急停。

2、本机在输送台（2）侧边要有防止未拆包的瓶垛进入主

机的按钮盒并在触摸屏旁边设置拆包确认按钮（在触摸屏上做也可以）。

3、优化程序使运行机器运行平稳。

4、配有触摸屏控制系统,有手动、自动控制，产量显示，

故障报警显示分页，各电机、气缸均可手动控制。

5、配置操作台安放在操纵平台上，力求操作简单。

6、操作台选用左右触摸屏，保证须同时动作的减速机能

在同一分页上。

7、配备警示灯，防护网上设置复位按钮盒。