王忠等

摘 要：介紹了自動碼垛機的概念、分類，重點闡述了葡萄酒灌裝線碼垛機的結構、工作過程及原理，分析了葡萄酒灌裝過程中自動碼垛機在對小箱（1×6瓶）進行碼垛后出現(xiàn)的掉箱現(xiàn)象的原因，并進行了技術改造。改造后在不增加托盤尺寸的條件下，每垛箱子數(shù)量由120箱增加到145箱，提高了箱垛的穩(wěn)定性，大大降低了掉箱的概率，同時減少了倉庫存儲的占地面積。

關鍵詞：葡萄酒；灌裝線；自動碼垛機

中圖分類號：TS223 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.04.014

1980年以前，碼垛工作都是由人工堆垛，工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的擴大促使了碼垛自動化的發(fā)展，加快了物流的速度，保護了工人的安全和健康，同時也能獲得整齊一致的物垛，減少物料的破損和浪費[1]。碼垛機的出現(xiàn)，在很大程度上解決了制造速度快而搬運速度慢的矛盾，也解決了重載貨物的碼垛問題，同時碼垛的質量也大大提高[2]。

自動碼垛機是葡萄酒灌裝線上的重要生產(chǎn)設備，它是機、電一體化高新技術產(chǎn)品，它的快慢直接影響到整條灌裝線的效率。碼垛機碼放箱子的形式和層數(shù)直接影響碼放箱數(shù)和箱垛的穩(wěn)定性及外觀。公司現(xiàn)有的自動碼垛機在對小箱（1×6瓶）進行碼垛時，因為排列方式不夠合理，造成箱體間縫隙過大，從而出現(xiàn)掉箱現(xiàn)象，故對它進行技術改造十分必要。

1 碼垛機的概念及分類

1.1 碼垛機的概念

碼垛就是按照集成單元化的思想，將單一的物件，按照一定的模式，一件件地堆碼成垛，以便使單元化的物垛實現(xiàn)物料的搬運、存儲、裝卸運輸?shù)任锪骰顒?。所謂碼垛機是把已包裝的料袋或料箱按一定的排列模式自動編組、自動堆碼成所需垛形以便擺放和運輸。

1.2 碼垛機的分類

目前應用的自動碼垛機有3種：機器人碼垛機、真空頭式碼垛機和排式碼垛機。

機器人碼垛機又可分為關節(jié)式、笛卡耳式和龍門式3種。高度柔性是機器人碼垛機的一個基本特征，然而，機器人也在向著高速化和高載化方向發(fā)展。

真空頭式碼垛機使用啟動吸盤吸附每層物料，然后將物料抬起并轉移放置于托盤上。在吸盤動作前，物料產(chǎn)品必須首先形成排層，所以這種類型的碼垛設備常配設編組區(qū)。

排式碼垛機根據(jù)進箱方式的不同又可分為高位式和低位式碼垛機。根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境和空間條件，葡萄酒灌裝線上普遍采用低位式碼垛機。對于低位式來說，物料以接近地面的高度送入，成層后的物料放在升降車上，通過升降車的升降運動將層料送到相應高度，再通過滑動小車將層料疊放在托盤或其他層料上。低位式碼垛機以其高速處理能力和運行可靠而著稱，操作人員易于監(jiān)視其運行情況。

2 灌裝線碼垛機的構成及其功能

葡萄酒灌裝線自動碼垛機主要由空盤輸送機、箱子輸入傳送帶、箱子轉向裝置、規(guī)整排列裝置、單層箱子緩沖裝置、滑動小車、升降機和箱垛輸送機組成。

托盤輸送裝置：存儲一定量的托盤，自動完成空托盤輸送至碼垛位置。

箱子輸入傳送帶：其作用是將裝滿容器的箱子輸送到碼垛機的箱子轉向裝置入口處。

箱子轉向裝置：為碼垛機的重要裝置，是由氣缸、電磁閥、滑輪板、擋軸組成。使箱子在水平方向上轉向90度，達到層與層的箱子之間疊壓均勻、箱垛穩(wěn)固的效果。

箱子規(guī)整排列裝置：主要由推箱板、滾筒輸送帶及若干空間隔板（下面簡稱“隔板”）組成，功能是根據(jù)程序規(guī)整排列每排箱子的準確位置，并推送至單層箱子緩沖裝置中。

單層箱子緩沖裝置：是由鏈條、推箱桿、擋箱桿、滾筒輸送帶（無動力）電機、限位傳感器組成。推箱鏈條上裝有兩根金屬桿，一根作為推箱桿，另一根作為擋箱桿，相位相差180度，鏈條轉動半周，兩根金屬桿功能交替使用。當箱子達到設定的排數(shù)時形成單層垛形，鏈條上的推箱桿推動單層箱子送入升降碼垛裝置的滑動小車上。

升降碼垛裝置：是由升降架、電機、鏈條、高低限位傳感器、層夾緊裝置、滑動小車等組成。功能是將滑動小車上碼好的單層箱子送放至空托盤或者其他箱層上。

箱垛輸送機：將碼好的箱垛由碼垛位置輸送至無動力滾筒輸送帶上，以備叉車運走。

3 灌裝線碼垛機的工作過程及原理

（1）箱子進入到輸入傳送帶上，入口處的光電管感應到有箱子進入時，箱子滾筒傳送帶啟動，箱子被輸送到轉向裝置位置時，觸發(fā)計數(shù)光電管，程序根據(jù)箱子碼放的形式，控制入箱的數(shù)目來啟停箱子輸入傳送帶。根據(jù)程序設定的要求，每當需要將箱子轉成90度時，轉向裝置的氣缸帶動擋板回退，箱子的一個邊角與擋軸碰撞后，并在滾筒傳送帶作用下，箱子圍繞擋軸立即轉向90度；如果箱子無需轉向時，滑輪板伸出，使箱子避開擋軸，箱子不進行轉向直接進入規(guī)整排列裝置。

（2）箱子進入規(guī)整排列裝置后，安裝在滾筒間的隔板根據(jù)程序設定的要求，使箱子與箱子之間形成必要的間隔距離，以保證每排箱子的長度與托盤的長度相符合。每當箱子達到設定的數(shù)目形成一排時，滾筒傳送帶和箱子輸入傳送帶同時停止，推箱板將排列好的一排箱子推入單層緩沖裝置中，然后推箱板返回初始位置，準備推送下一排箱子，直至達到程序要求的每層的排數(shù)。當單層緩沖裝置中的箱子達到規(guī)定的排數(shù)形成單層垛形，推箱鏈條開始啟動，帶動推向桿將每層箱子送至滑動小車上。

（3）當滑動小車裝滿一層箱子后，升降車啟動，將滑動小車送到相應的高度，然后滑動小車沿水平方向向碼垛位置滑動，加緊裝置將這層箱子前后左右加緊，此時托盤經(jīng)空盤輸送機輸送到滑動小車下方，滑動小車水平反向運動，加緊裝置放開，箱子平穩(wěn)地放到托盤。之后升降電機再次啟動，使滑動小車的高度與單層緩沖裝置臺面齊平，如此往復，直至達到程序規(guī)定的層數(shù)。最后升降裝置上升到最高處，箱垛輸送機啟動，將箱垛輸送到無動力滾筒輸送帶上，以便叉車運至倉庫。

4 灌裝線碼垛機在生產(chǎn)中存在的問題

葡萄酒灌裝線的自動碼垛機在生產(chǎn)過程中主要對大箱（1×12瓶）和小箱（1×6瓶）兩種規(guī)格的箱子進行碼垛。在對大箱進行碼垛時，因為大箱的底面積大，每層的箱數(shù)少，所以大箱的垛形結構穩(wěn)定性好。而在對小箱進行碼垛時，由于箱子的尺寸較?。ǖ酌娣e?。颐繉酉渥优帕械慕Y構較松散，縫隙較大，所以箱垛在無動力滾筒傳送帶上滑行時和被叉車轉運過程中容易出現(xiàn)掉箱現(xiàn)象，這說明碼垛機編排箱子的程序設計不夠合理，故對小箱的碼垛技術進行改造，使箱與箱之間的縫隙減少，層與層之間的堆疊穩(wěn)定性提高，以避免運輸中掉箱問題的出現(xiàn)。

5 灌裝線碼垛機新的設計方案和措施

5.1 改善方案

改造前每層箱子分4排，每排6箱，每層24箱，層數(shù)為5層，每垛120箱，具體每層箱子的排列方式如圖1和圖2所示。

經(jīng)過對原來碼垛的排列結構進行分析研究得出，造成掉箱的直接原因是每層箱子交錯排列形式不夠合理，箱子之間縫隙大，同時影響上下層疊壓時的壓縫效果，最終導致箱垛的不穩(wěn)定。

為改善這種狀態(tài)，對多種排列方案進行多次人工碼垛試驗，最后確定了新的箱垛排列方案：每層5排，共29個箱子：第1、5排為7個箱子，第2、3、4排為5個箱子；每垛5層，共145個箱子，具體每層箱子的排列方式如圖3和圖4所示。這種碼垛方案的優(yōu)點是：在不增加托盤尺寸的條件下，增加了每層箱子的碼放數(shù)量，減少了箱子之間的縫隙，提高了箱垛結構的穩(wěn)定性。

5.2 具體措施

為實現(xiàn)改善后中的碼垛方案（如圖3和圖4所示），主要進行了兩方面的改造：一是在原規(guī)整排列裝置中增加了一套隔板裝置，該裝置由電磁閥和氣缸組成，并在PLC輸出模塊上增加了與之對應的輸出控制點；二是在原程序中對有關垛形排列的程序和數(shù)據(jù)塊進行修改。

（1）規(guī)整排列裝置隔板的改造。原裝置中安裝了4個隔板，編號為1、2、3、4，每個隔板的位置由各種箱子的碼垛方案確定，按照程序的命令分別組合使用，可以得到不同的碼垛形式。在改善后的新碼垛方案中，由于1、2、3號隔板位置不能滿足其要求，需增加一套隔板并編號為5號，位置確定在1和2號隔板之間，在此方案中，只使用4、5兩套隔板，就可以較好地實現(xiàn)改善后的碼垛方案要求。

（2）PLC程序和數(shù)據(jù)的修改。經(jīng)過對碼垛機的PLC程序分析，每種碼垛形式都有一個與之對應的數(shù)據(jù)塊，程序數(shù)據(jù)塊的調用可以使每個箱子按照碼垛形式設計要求，通過轉向裝置和隔板裝置來完成垛形排列過程。改造前的碼垛形式對應的數(shù)據(jù)塊為DB2，如表1所示。

為了實現(xiàn)改善后的碼垛方案，編寫了與之對應新的數(shù)據(jù)塊，編號為DB6，如表2所示。在DB6中包括每層29個箱子的所需數(shù)據(jù)，每一個箱子對應一個16進制的字，當有箱子進入時，根據(jù)這個字可以控制箱子轉向裝置電磁閥EV2、隔板4、5和電磁閥EV16、EV12的工作狀態(tài)，以及輸入傳送帶和推箱裝置電機的啟停。程序執(zhí)行DB6數(shù)據(jù)塊時轉向和隔板裝置的工作情況：按照圖3和圖4的方案，當1、2、3、4、5、6、13、17、24、25、26、27、28、29號箱子進入時，EV2工作，使得箱子進行90度轉向；當7、8、9、10、11、12、14、15、16、18、19、20、21、22、23號箱子進入時，EV2不工作，箱子不轉向；當?shù)?排9號、第3排14號、第4排19號箱子進入時，電磁閥EV12工作，隔板5伸出；當?shù)?排17號箱子進入時，電磁閥EV16工作，隔板4伸出。

根據(jù)新碼垛方案的需要，在功能塊FC11中增加了隔板5電磁閥的控制程序，隔板5電磁閥對應的PLC輸出點為Q16.4，新增加的Q16.4的控制程序如圖5所示。

6 結 論

葡萄酒碼垛是葡萄酒灌裝線的最后一個環(huán)節(jié)，也是決定灌裝速度和質量的一個關鍵環(huán)節(jié)，由于之前的自動碼垛機在對小箱子（1×6瓶）進行碼垛后容易出現(xiàn)掉箱的現(xiàn)象，故對其進行了必要的技術改造。經(jīng)過實際大生產(chǎn)的驗證，改造后的碼垛形式更加合理，在不增加托盤尺寸的條件下，箱子的碼放數(shù)量由120箱增加到145箱，提高了箱垛的穩(wěn)定性，使掉箱的概率大大降低，同時減少了倉庫存儲的占地面積。此外，為進一步增加箱垛的穩(wěn)定性，可以在箱垛的最上層用打包帶固定效果更好。

參考文獻：

[1] 楊漢行.MDJ1600H碼垛機器人技術綜述[J].中國化工裝備，2002（1）：40-43.

[2] 白智生，火興三，陳興忠，等.高檔干化葡萄酒產(chǎn)區(qū)和品種的選擇[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學，2012（2）：126-129.

[3] 賀晉瑜.酚類物質對葡萄酒品質的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2012（10）：1 118-1 120.

[4] 趙麗芹，鄧俊玲，張舉，等.內蒙古西部區(qū)葡萄生產(chǎn)與貯加現(xiàn)狀及問題[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技，2000（1）：30-31.

[5] 陳興忠，白智生，周曉芳，等.葡萄酒灌裝體系的完善與優(yōu)化[J].天津農(nóng)業(yè)科學，2012（4）：20-22.

[6] 溫鵬飛，鄭蓉，牛鐵泉，等.延遲采收對赤霞珠葡萄果實品質的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學，2011，17（12）：1 281-1 283，1 290.

[7] 李飛，武月紅，王學功.葡萄生產(chǎn)中的抗寒與抗病[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技，2003（6）：34-35.

[8] 郭潔，孫權，張曉娟，等.生物有機肥對釀酒葡萄生長、養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2012（12）：76-80，84.

[9] 沈傳進.對烏海市葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的再認識[J].華北農(nóng)學報，2006（S）：62-65.

[10] 商佳胤，田淑芬，朱志強，等.采收時間對玫瑰香葡萄果實品質及芳香化合物組分的影響[J].華北農(nóng)學報，2013（1）：155-162.

[11] 范江艷.板材碼垛機器人目標的視覺識別[D].南京：東南大學，2006.

葡萄酒灌裝線的自動碼垛機在生產(chǎn)過程中主要對大箱（1×12瓶）和小箱（1×6瓶）兩種規(guī)格的箱子進行碼垛。在對大箱進行碼垛時，因為大箱的底面積大，每層的箱數(shù)少，所以大箱的垛形結構穩(wěn)定性好。而在對小箱進行碼垛時，由于箱子的尺寸較?。ǖ酌娣e?。?，且每層箱子排列的結構較松散，縫隙較大，所以箱垛在無動力滾筒傳送帶上滑行時和被叉車轉運過程中容易出現(xiàn)掉箱現(xiàn)象，這說明碼垛機編排箱子的程序設計不夠合理，故對小箱的碼垛技術進行改造，使箱與箱之間的縫隙減少，層與層之間的堆疊穩(wěn)定性提高，以避免運輸中掉箱問題的出現(xiàn)。

5 灌裝線碼垛機新的設計方案和措施

5.1 改善方案

改造前每層箱子分4排，每排6箱，每層24箱，層數(shù)為5層，每垛120箱，具體每層箱子的排列方式如圖1和圖2所示。

經(jīng)過對原來碼垛的排列結構進行分析研究得出，造成掉箱的直接原因是每層箱子交錯排列形式不夠合理，箱子之間縫隙大，同時影響上下層疊壓時的壓縫效果，最終導致箱垛的不穩(wěn)定。

為改善這種狀態(tài)，對多種排列方案進行多次人工碼垛試驗，最后確定了新的箱垛排列方案：每層5排，共29個箱子：第1、5排為7個箱子，第2、3、4排為5個箱子；每垛5層，共145個箱子，具體每層箱子的排列方式如圖3和圖4所示。這種碼垛方案的優(yōu)點是：在不增加托盤尺寸的條件下，增加了每層箱子的碼放數(shù)量，減少了箱子之間的縫隙，提高了箱垛結構的穩(wěn)定性。

5.2 具體措施

為實現(xiàn)改善后中的碼垛方案（如圖3和圖4所示），主要進行了兩方面的改造：一是在原規(guī)整排列裝置中增加了一套隔板裝置，該裝置由電磁閥和氣缸組成，并在PLC輸出模塊上增加了與之對應的輸出控制點；二是在原程序中對有關垛形排列的程序和數(shù)據(jù)塊進行修改。

（1）規(guī)整排列裝置隔板的改造。原裝置中安裝了4個隔板，編號為1、2、3、4，每個隔板的位置由各種箱子的碼垛方案確定，按照程序的命令分別組合使用，可以得到不同的碼垛形式。在改善后的新碼垛方案中，由于1、2、3號隔板位置不能滿足其要求，需增加一套隔板并編號為5號，位置確定在1和2號隔板之間，在此方案中，只使用4、5兩套隔板，就可以較好地實現(xiàn)改善后的碼垛方案要求。

（2）PLC程序和數(shù)據(jù)的修改。經(jīng)過對碼垛機的PLC程序分析，每種碼垛形式都有一個與之對應的數(shù)據(jù)塊，程序數(shù)據(jù)塊的調用可以使每個箱子按照碼垛形式設計要求，通過轉向裝置和隔板裝置來完成垛形排列過程。改造前的碼垛形式對應的數(shù)據(jù)塊為DB2，如表1所示。

為了實現(xiàn)改善后的碼垛方案，編寫了與之對應新的數(shù)據(jù)塊，編號為DB6，如表2所示。在DB6中包括每層29個箱子的所需數(shù)據(jù)，每一個箱子對應一個16進制的字，當有箱子進入時，根據(jù)這個字可以控制箱子轉向裝置電磁閥EV2、隔板4、5和電磁閥EV16、EV12的工作狀態(tài)，以及輸入傳送帶和推箱裝置電機的啟停。程序執(zhí)行DB6數(shù)據(jù)塊時轉向和隔板裝置的工作情況：按照圖3和圖4的方案，當1、2、3、4、5、6、13、17、24、25、26、27、28、29號箱子進入時，EV2工作，使得箱子進行90度轉向；當7、8、9、10、11、12、14、15、16、18、19、20、21、22、23號箱子進入時，EV2不工作，箱子不轉向；當?shù)?排9號、第3排14號、第4排19號箱子進入時，電磁閥EV12工作，隔板5伸出；當?shù)?排17號箱子進入時，電磁閥EV16工作，隔板4伸出。

根據(jù)新碼垛方案的需要，在功能塊FC11中增加了隔板5電磁閥的控制程序，隔板5電磁閥對應的PLC輸出點為Q16.4，新增加的Q16.4的控制程序如圖5所示。

6 結 論

葡萄酒碼垛是葡萄酒灌裝線的最后一個環(huán)節(jié)，也是決定灌裝速度和質量的一個關鍵環(huán)節(jié)，由于之前的自動碼垛機在對小箱子（1×6瓶）進行碼垛后容易出現(xiàn)掉箱的現(xiàn)象，故對其進行了必要的技術改造。經(jīng)過實際大生產(chǎn)的驗證，改造后的碼垛形式更加合理，在不增加托盤尺寸的條件下，箱子的碼放數(shù)量由120箱增加到145箱，提高了箱垛的穩(wěn)定性，使掉箱的概率大大降低，同時減少了倉庫存儲的占地面積。此外，為進一步增加箱垛的穩(wěn)定性，可以在箱垛的最上層用打包帶固定效果更好。

參考文獻：

[1] 楊漢行.MDJ1600H碼垛機器人技術綜述[J].中國化工裝備，2002（1）：40-43.

[2] 白智生，火興三，陳興忠，等.高檔干化葡萄酒產(chǎn)區(qū)和品種的選擇[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學，2012（2）：126-129.

[3] 賀晉瑜.酚類物質對葡萄酒品質的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2012（10）：1 118-1 120.

[4] 趙麗芹，鄧俊玲，張舉，等.內蒙古西部區(qū)葡萄生產(chǎn)與貯加現(xiàn)狀及問題[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技，2000（1）：30-31.

[5] 陳興忠，白智生，周曉芳，等.葡萄酒灌裝體系的完善與優(yōu)化[J].天津農(nóng)業(yè)科學，2012（4）：20-22.

[6] 溫鵬飛，鄭蓉，牛鐵泉，等.延遲采收對赤霞珠葡萄果實品質的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學，2011，17（12）：1 281-1 283，1 290.

[7] 李飛，武月紅，王學功.葡萄生產(chǎn)中的抗寒與抗病[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技，2003（6）：34-35.

[8] 郭潔，孫權，張曉娟，等.生物有機肥對釀酒葡萄生長、養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2012（12）：76-80，84.

[9] 沈傳進.對烏海市葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的再認識[J].華北農(nóng)學報，2006（S）：62-65.

[10] 商佳胤，田淑芬，朱志強，等.采收時間對玫瑰香葡萄果實品質及芳香化合物組分的影響[J].華北農(nóng)學報，2013（1）：155-162.

[11] 范江艷.板材碼垛機器人目標的視覺識別[D].南京：東南大學，2006.

葡萄酒灌裝線的自動碼垛機在生產(chǎn)過程中主要對大箱（1×12瓶）和小箱（1×6瓶）兩種規(guī)格的箱子進行碼垛。在對大箱進行碼垛時，因為大箱的底面積大，每層的箱數(shù)少，所以大箱的垛形結構穩(wěn)定性好。而在對小箱進行碼垛時，由于箱子的尺寸較小（底面積?。颐繉酉渥优帕械慕Y構較松散，縫隙較大，所以箱垛在無動力滾筒傳送帶上滑行時和被叉車轉運過程中容易出現(xiàn)掉箱現(xiàn)象，這說明碼垛機編排箱子的程序設計不夠合理，故對小箱的碼垛技術進行改造，使箱與箱之間的縫隙減少，層與層之間的堆疊穩(wěn)定性提高，以避免運輸中掉箱問題的出現(xiàn)。

5 灌裝線碼垛機新的設計方案和措施

5.1 改善方案

改造前每層箱子分4排，每排6箱，每層24箱，層數(shù)為5層，每垛120箱，具體每層箱子的排列方式如圖1和圖2所示。

經(jīng)過對原來碼垛的排列結構進行分析研究得出，造成掉箱的直接原因是每層箱子交錯排列形式不夠合理，箱子之間縫隙大，同時影響上下層疊壓時的壓縫效果，最終導致箱垛的不穩(wěn)定。

為改善這種狀態(tài)，對多種排列方案進行多次人工碼垛試驗，最后確定了新的箱垛排列方案：每層5排，共29個箱子：第1、5排為7個箱子，第2、3、4排為5個箱子；每垛5層，共145個箱子，具體每層箱子的排列方式如圖3和圖4所示。這種碼垛方案的優(yōu)點是：在不增加托盤尺寸的條件下，增加了每層箱子的碼放數(shù)量，減少了箱子之間的縫隙，提高了箱垛結構的穩(wěn)定性。

5.2 具體措施

為實現(xiàn)改善后中的碼垛方案（如圖3和圖4所示），主要進行了兩方面的改造：一是在原規(guī)整排列裝置中增加了一套隔板裝置，該裝置由電磁閥和氣缸組成，并在PLC輸出模塊上增加了與之對應的輸出控制點；二是在原程序中對有關垛形排列的程序和數(shù)據(jù)塊進行修改。

（1）規(guī)整排列裝置隔板的改造。原裝置中安裝了4個隔板，編號為1、2、3、4，每個隔板的位置由各種箱子的碼垛方案確定，按照程序的命令分別組合使用，可以得到不同的碼垛形式。在改善后的新碼垛方案中，由于1、2、3號隔板位置不能滿足其要求，需增加一套隔板并編號為5號，位置確定在1和2號隔板之間，在此方案中，只使用4、5兩套隔板，就可以較好地實現(xiàn)改善后的碼垛方案要求。

（2）PLC程序和數(shù)據(jù)的修改。經(jīng)過對碼垛機的PLC程序分析，每種碼垛形式都有一個與之對應的數(shù)據(jù)塊，程序數(shù)據(jù)塊的調用可以使每個箱子按照碼垛形式設計要求，通過轉向裝置和隔板裝置來完成垛形排列過程。改造前的碼垛形式對應的數(shù)據(jù)塊為DB2，如表1所示。

為了實現(xiàn)改善后的碼垛方案，編寫了與之對應新的數(shù)據(jù)塊，編號為DB6，如表2所示。在DB6中包括每層29個箱子的所需數(shù)據(jù)，每一個箱子對應一個16進制的字，當有箱子進入時，根據(jù)這個字可以控制箱子轉向裝置電磁閥EV2、隔板4、5和電磁閥EV16、EV12的工作狀態(tài)，以及輸入傳送帶和推箱裝置電機的啟停。程序執(zhí)行DB6數(shù)據(jù)塊時轉向和隔板裝置的工作情況：按照圖3和圖4的方案，當1、2、3、4、5、6、13、17、24、25、26、27、28、29號箱子進入時，EV2工作，使得箱子進行90度轉向；當7、8、9、10、11、12、14、15、16、18、19、20、21、22、23號箱子進入時，EV2不工作，箱子不轉向；當?shù)?排9號、第3排14號、第4排19號箱子進入時，電磁閥EV12工作，隔板5伸出；當?shù)?排17號箱子進入時，電磁閥EV16工作，隔板4伸出。

根據(jù)新碼垛方案的需要，在功能塊FC11中增加了隔板5電磁閥的控制程序，隔板5電磁閥對應的PLC輸出點為Q16.4，新增加的Q16.4的控制程序如圖5所示。

6 結 論

葡萄酒碼垛是葡萄酒灌裝線的最后一個環(huán)節(jié)，也是決定灌裝速度和質量的一個關鍵環(huán)節(jié)，由于之前的自動碼垛機在對小箱子（1×6瓶）進行碼垛后容易出現(xiàn)掉箱的現(xiàn)象，故對其進行了必要的技術改造。經(jīng)過實際大生產(chǎn)的驗證，改造后的碼垛形式更加合理，在不增加托盤尺寸的條件下，箱子的碼放數(shù)量由120箱增加到145箱，提高了箱垛的穩(wěn)定性，使掉箱的概率大大降低，同時減少了倉庫存儲的占地面積。此外，為進一步增加箱垛的穩(wěn)定性，可以在箱垛的最上層用打包帶固定效果更好。

參考文獻：

[1] 楊漢行.MDJ1600H碼垛機器人技術綜述[J].中國化工裝備，2002（1）：40-43.

[2] 白智生，火興三，陳興忠，等.高檔干化葡萄酒產(chǎn)區(qū)和品種的選擇[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學，2012（2）：126-129.

[3] 賀晉瑜.酚類物質對葡萄酒品質的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2012（10）：1 118-1 120.

[4] 趙麗芹，鄧俊玲，張舉，等.內蒙古西部區(qū)葡萄生產(chǎn)與貯加現(xiàn)狀及問題[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技，2000（1）：30-31.

[5] 陳興忠，白智生，周曉芳，等.葡萄酒灌裝體系的完善與優(yōu)化[J].天津農(nóng)業(yè)科學，2012（4）：20-22.

[6] 溫鵬飛，鄭蓉，牛鐵泉，等.延遲采收對赤霞珠葡萄果實品質的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學，2011，17（12）：1 281-1 283，1 290.

[7] 李飛，武月紅，王學功.葡萄生產(chǎn)中的抗寒與抗病[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技，2003（6）：34-35.

[8] 郭潔，孫權，張曉娟，等.生物有機肥對釀酒葡萄生長、養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2012（12）：76-80，84.

[9] 沈傳進.對烏海市葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的再認識[J].華北農(nóng)學報，2006（S）：62-65.

[10] 商佳胤，田淑芬，朱志強，等.采收時間對玫瑰香葡萄果實品質及芳香化合物組分的影響[J].華北農(nóng)學報，2013（1）：155-162.

[11] 范江艷.板材碼垛機器人目標的視覺識別[D].南京：東南大學，2006.