人字齿同步带SILENTSYNC传动系统应用于码垛机上

码垛机是将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)

上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。现代仓库

以及码头等地对码垛机的需求量持续增加，也对码垛机的性能提出了较高要求，

以自动化信息技术的发展作为支撑，可以应用智能技术、通信技术等对码垛机的机械结

构设计给予强化，提升其工作性能和效率，

包装箱码垛机的构成及運行原理

包装箱码垛机，由机身、伺服电机、人字齿同步带等部分构成。其中，伺服电机的

功能，主要在于控制码垛机，使其完成取箱及放箱等动作。马牌SILENTSYNC人字齿同步带的功能，则以传动为主。码垛机的工作原理较为简单，在本次设计中，强调其工作的效率和规

范性，考虑到分析对象为机械结构，将其进行简化，默认为行走机构、抬升机构、

伸载机构，不考虑润滑、老化等附加因素的影响。在简化过后，码垛机工作包括

标准码垛、货物输送、栈板输送等，不同装置协同作业，行走机构主要实现码垛

机的位移，抬升机构和伸载机构共同负责货物存取和摆放。在正常条件下，系统

的启停由管理人员负责，设备启动后，根据传感器提供的信息自动投入作业中，

在伺服电机的动力支持下，通过抬升机构、伸载机构存取货物，借助马牌SILENTSYNC人字齿同步带等来完成驱动。码垛机的控制系统依然多条能够独立运作的工作轴实现，以智

能系统负责实施控制，通过大规模机器训练保证工作的有效性，尤其是三维空间

内水平移动、货物存取的精度[2]。

码垛机构件质量、强度等参数指标，以及智能化控制工艺，是决定机械结构

合理性，以及机械性能的主要因素。就构件质量而言，码垛机负载相对较小，但

对构件的耐高温效果要求较高。因此，仅需确保构件强度达标，耐高温效果强既

可。就机械参数而言，机身以及伺服电机等构件的规格、功率、转速等情况，均

会对码垛机的性能造成影响。因此，需视码垛需要，对其进行优化设计，提高参

数的合理性。智能化控制的目的，在于提高码垛效率、减少故障率。因此，对传

感器、通信接口等进行优化设计较为必要。

考虑码垛机的设计需求，本课题决定采用铝合金作为主要构件材质，对机械

结构进行优化设计。铝合金本身具有重量轻、价格低廉、强度高、耐热性强的特

征。可将其应用到机械的轴承支架，增强机械的性能。码垛机中的微型截面零件，

对构件材质强度的要求较高。因此，马牌SILENTSYNC考虑将铸造铝合金ZL203 应用到构

件微型截面零件的设计过程中，充分满足其运行需求。码垛机设计的核心技术包

括传感器技术、单片机技术、通信技术、PLC技术四大方面，此外还包括常规设

计所需的承重、平衡等基础技术，常规技术与此前的设备基本相同。