成品糖新型裝車工藝及設(shè)備

黃建程，羅 健，吳彩榮

（1.廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院有限公司，廣西 南寧 530007；2.南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530008）

0 引言

廣西區(qū)內(nèi)大部分糖廠仍采用人工縫包，成品糖袋通過皮帶輸送機(jī)輸送到倉庫后，有的采用人工搬運(yùn)堆垛后通過叉車裝車，有的通過移動皮帶機(jī)直接輸送到車廂。這兩種方式均需要配置大量堆垛工人和裝車工人，勞動強(qiáng)度大，人工成本高；作業(yè)區(qū)域人員多，食品環(huán)境衛(wèi)生難控制；叉車尾氣排放等環(huán)境交叉污染。因此提高裝車效率，減少人員，保持環(huán)境衛(wèi)生，是糖廠降本增效的有效手段。

1 移動式可升降裝車機(jī)

1.1 散包裝車工藝流程

圖1 水平移動式可升降裝車機(jī)的散包裝車工藝流程

圖2 懸吊移動式可升降裝車機(jī)的散包裝車工藝流程

針對散裝成品糖包，采用移動式可升降裝車機(jī)。本文設(shè)計的兩種散包裝車工藝流程簡圖如圖1和圖2所示。

1.2 裝車機(jī)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

可升降裝車機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有：導(dǎo)軌、固定段、升降段、行走機(jī)構(gòu)，其適用范圍和工作原理是：該裝車機(jī)適用于散裝成品糖的生產(chǎn)線，白糖裝包間內(nèi)完成裝包縫包后，糖包通過皮帶機(jī)直接輸送到裝車機(jī)，裝車機(jī)可在軌道上前后移動，根據(jù)運(yùn)輸車輛裝車高度調(diào)整升降段。糖包通過裝車機(jī)輸送到運(yùn)輸車輛上，靠人工輔助疊包。升降段通過電動葫蘆或卷揚(yáng)機(jī)實(shí)現(xiàn)升降。水平移動式裝車機(jī)適用于集裝箱或帶篷的車廂，一般設(shè)置在一個固定的平臺上。懸吊移動式裝車機(jī)適用于長車廂，一般設(shè)置在二樓，通過懸臂直接將糖包輸送到車廂上

本設(shè)備具有設(shè)計先進(jìn)、安全且效率快、操作簡單、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。

2 循環(huán)式懸掛輸送裝車機(jī)

2.1 糖垛裝車工藝流程

針對吊袋糖垛，采用循環(huán)式懸掛輸送裝車機(jī)。本文設(shè)計的糖垛裝車工藝流程簡圖，如圖3所示。

圖3 循環(huán)式懸掛輸送裝車工藝流程圖

2.2 裝車機(jī)結(jié)構(gòu)

該裝車機(jī)結(jié)構(gòu)單，操作規(guī)程通俗易懂。主要組成有立柱和橫梁等鋼結(jié)構(gòu)、滑觸線、導(dǎo)軌、懸掛小車、電氣控制系統(tǒng)、操作手柄、吊掛裝置。懸掛小車的運(yùn)行速度可根據(jù)榨量的多少通過調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)適用于1.5噸/垛（30袋）或2.0噸/垛（40袋）的糖垛。

2.3 裝車機(jī)工作原理

機(jī)器手自動抓包、碼垛的垛形一般為2橫3豎，層數(shù)一般為6層或8層，碼垛完成后，垛板輸送機(jī)自動移動出入作業(yè)區(qū)域。此時懸掛小車停止在起吊位置，工作人員操作控制手柄控制吊鉤向下運(yùn)行，人工掛載糖包吊袋后，操作控制手柄，吊鉤自動上升到預(yù)設(shè)高度，并且懸掛小車開始自動向前行走。當(dāng)懸掛小車吊運(yùn)糖垛至車輛上方合適區(qū)域后，人工操作控制手柄，懸掛小車停止，吊鉤下降，將糖垛放置于裝車位置，人工將吊鉤與吊袋分離，操作控制手柄，吊鉤自動上升，懸掛小車自動沿著環(huán)形軌道向前行走，整個糖包裝卸工序完成。前后兩個懸掛小車之間通過光電信號感應(yīng)相互間的距離，達(dá)到預(yù)設(shè)安全間距后，后面的懸掛小車將自動停止，防止撞上前方的小車。當(dāng)一個懸掛小車將糖垛起吊并往前運(yùn)輸后，另一個懸掛小車自動行走至糖垛起吊位置，預(yù)備下一垛糖垛的吊運(yùn)。如此往復(fù)循環(huán)，懸掛小車自動在環(huán)形軌道上行走，在運(yùn)行至垛板糖包上方時，通過預(yù)設(shè)的位置開關(guān)控制電動葫蘆自動停止，等待吊裝糖包。

2.4 裝車機(jī)的故障檢修

裝車機(jī)運(yùn)行過程中，某一部懸掛小車出現(xiàn)故障時，能快速檢修或移出環(huán)形軌道，這是本次研發(fā)的一個重要技術(shù)。為了不影響設(shè)備的正常運(yùn)行，影響出糖率和裝車效率，本次設(shè)計中，在環(huán)形軌道中增設(shè)了可移動的軌道道岔，當(dāng)小車出現(xiàn)故障時或集電器磨損等需要更換配件時，可以通過人工操作轉(zhuǎn)換導(dǎo)軌，將小車就近移至固定維修點(diǎn)。導(dǎo)軌復(fù)位后，系統(tǒng)仍可以繼續(xù)運(yùn)行。

3 控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

整套裝車系統(tǒng)采用PLC控制技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。控制系統(tǒng)可以與糖廠DCS總控制系統(tǒng)融合，采用全視頻監(jiān)控技術(shù)、糖包或糖垛計數(shù)功能以及數(shù)據(jù)庫儲存技術(shù)。根據(jù)裝車轉(zhuǎn)運(yùn)單，可以實(shí)時監(jiān)控每輛車的裝車糖包數(shù)量或糖垛數(shù)量，現(xiàn)場設(shè)置計數(shù)顯示屏，取代人工計數(shù)，提高準(zhǔn)確性，降低錯誤率。

可根據(jù)每批次和不同品質(zhì)的糖，詳細(xì)記錄裝車數(shù)量，實(shí)時傳輸?shù)絺}庫管理系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)中。后期還可以根據(jù)白糖二維碼，可追蹤裝車和銷售情況，具有可追溯性。

裝車過程中，根據(jù)預(yù)設(shè)的裝車量，當(dāng)糖包或糖垛數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)值后，可啟動預(yù)警功能，響警報或其他預(yù)警型號，提醒現(xiàn)場調(diào)度人員。

4 結(jié)語

移動式可升降裝車機(jī)現(xiàn)已應(yīng)用在廣西粵桂廣業(yè)控股股份有限公司、廣西鳳糖鹿寨制糖有限責(zé)任公司和廣西上上糖業(yè)有限公司等。循環(huán)式懸掛輸送裝車機(jī)現(xiàn)已應(yīng)用在中糧崇左江州糖業(yè)有限公司和南寧糖業(yè)股份有限公司香山糖廠。

新型裝車機(jī)項(xiàng)目投產(chǎn)后，降低了人員配置，取消了叉車的使用，加快了裝車的效率，直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)70～100萬。從糖業(yè)發(fā)展大局出發(fā)，新型裝車機(jī)解決了糖廠勞動力日漸匱乏的困難，降低了成本，增加了效益，產(chǎn)生了良好的社會效益。

白砂糖屬于國家重要戰(zhàn)略物資。隨著目前國內(nèi)糖業(yè)期貨市場的成立，各糖業(yè)集團(tuán)開始集中儲存管理成品糖，集團(tuán)旗下各個制糖廠在生產(chǎn)期間，需要將成品糖及時運(yùn)輸?shù)郊袀}庫，為了合理配置運(yùn)輸車輛，就需要提高車輛往返頻次。傳統(tǒng)的白砂糖包裝車方式，勞動力成本逐年遞增，環(huán)境衛(wèi)生要求越來越高的情況下，廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院有限公司下屬南寧科泰機(jī)械設(shè)備廠研發(fā)的新型裝車機(jī)，具有運(yùn)行質(zhì)量穩(wěn)定、故障率低、能耗低、零排污等特點(diǎn)，切實(shí)迎合了市場的需求。