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第15章 物流机械技术与设备(12)

升降平台是一种最安全也最有弹性的卸货辅助器械,平台分为卡车升降平台及码头升降平台两种。当配送车到达时,卡车升降平台可提高或降低车子后轮,使车底板高度与站台一致,从而方便装卸货,码头升降平台可调整码头平台高度来配合配送车车底板的高度。

车尾附升降台是安装在配送车尾部的特殊平台。当装卸货时,可运用此平台将货物装上卡车或卸至站台。车尾附升降台可延伸至站台,亦可倾斜放至地面,其设计有多种样式,适于无站台设施的物流中心或零售点的装卸货使用。

当倒车靠近站台时,一台装有20吨货物的挂车以0.45米/秒的速度倒撞向厂房时瞬间会产生70吨的冲击力。在这种力的经常撞击下,再硬的钢筋混凝土的站台也会破碎。然而在站台的前立面加入20厘米厚的衬垫可将倒车对混凝土的冲击力减少到原来的1/10。防撞胶垫就是模注的或层叠的橡胶衬垫,固定在站台前吸收冲击力。

如果将货车作为收发货功能的一部分还会产生一些有趣的问题。如果货车作为一个暂存区与收发货功能相连,且这个暂存区的高度与站台高度不同,那么如何处理这种高度差呢?有五种可能的方法:①人员如同登台阶一样登上迈下;②在站台和车厢间放置临时的斜坡搭板;③在站台和车厢间设置永久可调的斜坡搭板;④将车厢高度提升到与站台同一高度;⑤将站台高度提升到与车厢同一高度。

第一种人员登上迈下的方法只适用于不需要任何工业车辆进入车厢的情况,只在人工装卸小包装货物时可用。如果是大量的小包装货物采用这种方式装卸,可用输送带、滑轮或辊式输送机来降低劳动强度。如果是采用起重机装卸,则需要作业人员对齐货物登上迈下来克服高度差。如果货物由工业车辆从车厢侧面装卸,那么这种高度差就无关紧要了。但是,大多数工业车辆要进入车厢内装卸货物,因此登上迈下方式就难以接受。

第二种方法是采用活动搭板或地面登车桥。地面登车桥一般由铝镁合金制成,在站台和车厢间形成一个斜坡便于工业车辆进出车厢。为了减少地面登车桥板的重量,它的长度一般不超过1.2米。因此,即使是很小的高度差,它所形成的斜坡对工业车辆的行走也不安全。地面登车桥主要用于铁路货车的货物装卸,因为铁路货车的停车位置是变化不定的。即使是应用于铁路货车,除非是搬运量低,否则都要用高度可调的永久设备代替。

地面登车桥或活动站台都是在没有永久站台的情况下,形成斜坡便于工业车辆进入车厢卸货。在没有足够的站台空间、卸货到院子或与地平面平齐的厂房时,可用地面登车桥来方便卸货。

第三种方法采用登车桥来补齐站台与货车之间的高度差,是最常用的方法。站台登车桥可以用人工、机械或液压来调节板高。因为高度可调的登车桥是固定在站台上的,不能移动,所以它可以比地面登车桥更长、更宽;因为更长所以站台与车厢间的坡面斜度就更小,这样采用手推车作业更方便安全,就可以不用叉车,以减少电动叉车的电力消耗并避免车底弄脏登车桥;登车桥更宽则装卸更安全。站台登车桥同其他登车桥相比,在安全、防盗和定位方面性能更好。因此,站台登车桥总是首选的方法。

第四种方法是将车厢高度提升到与站台同一高度水平,这种方法在货车高度变化太多时采用。货车地面高度调节板是一种在货车后轮位置地面下安装的可调高度的平台,它可将货车后部高度抬升到站台高度。一般的货车地面高度调节板可将货车车身抬高近1米。虽然货车地面高度调节板既灵活又方便,但高昂的安装成本限制了它的广泛使用。

最后一种方法是将升、降站台的高度与车厢的高度相匹配。剪叉式升降台是升降站台最常用的方法。站台升降台可以是固定安装的,也可以是移动的。站台升降台一般用在工厂地平面或没有空间容纳地面登车桥时,或者已有站台高度不适但又无法安装登车桥的情况。

出入口站台的设计需根据公司的作业性质及厂房形式,要考虑进出货站台的安排方式、站台设计形式和站台的周边设计形式等因素。

进出货站台的安排方式应以仓库内物流的情况来决定。为使物料能顺畅地进出仓库,进货站台与出货站台的相对位置安排非常重要,它很容易影响进出货的效率及品质。

一般来说,这两者的安排方式有以下四种:

①进货及出货共用站台。此种设计可提高空间及设备使用率,但有时较难管理,尤其在进出货高峰时刻,容易造成进出货相互牵绊的不良效果。所以,此安排较适合进出货时间易规划错开的仓库。

②分别使用站台,但两者相邻以便管理。此安排设备仍可共用,但进货及出货作业空间分隔,可解决上一方式进出货可能互相牵绊的困扰,但进出货空间不能弹性互用的情形必将使空间效益变低。此方式的安排较适合厂房空间适中,且进出货常易互相干扰的仓库。

③分别使用站台,两者不相邻。此种站台安排方式进出货作业属于完全独立的两部分,不仅空间分开,设备的使用亦作划分。因而虽其可能进货与出货更为迅速顺畅,但空间及设备的使用率势必降低。对于厂房空间不大且进出货时段冲突频率不大的公司并不适用。

④数个进货、出货站台。不论站台是采用以上哪种安排方式,若厂房空间足够且货品进出频繁复杂,则可规划多个站台以适应JIT(准时生产制)的管理方式。

站台设计形式一般分为两大类型:锯齿型及直线型。锯齿型设计形式优点在于车辆回旋纵深较浅,缺点为占用仓库内部空间较大。直线型安排方式的优点在于占用仓库内部空间较小,缺点是车辆回旋纵深较深,外部空间要求较大。由此可见此两种形式的停车台是互补空间的情况,如内部空间场所小,外部空间场所就大,反之亦然。因而在作决策时可考虑土地及建筑物的价格,如果土地价格与仓库的造价差距不大时,以直线型为佳。

站台的周边设计形式是指车辆与站台之间的连接设计。为了能防止大风吹入仓库内部、雨水进入货柜或仓库等灾害损失,为避免库内空调冷暖气外泄等能源浪费,停车台形式有以下三种选择:

①内围式。将站台围在厂房内,进出货车辆可直接开进厂房装卸货,这种形式的设计针对上列考虑最为安全,不怕风吹雨打,也不用担心冷暖气外泄。

②平式。站台与仓库外缘刚好齐平,此法虽没有上一种方法安全,但至少整个站台仍在仓库内受保护,能源浪费也少。这种形式较经济,是目前采用最广的形式。

③开放式。站台全部突出于厂房的形式。这种形式在站台上的货品完全不受遮掩保护,且库内冷暖气也容易外泄。

目前也有的设施采用站台门封来保证冷暖气不外泄。站台门封是一种灵活的防护设备,它包裹住货车车厢后部,在车厢和站台之间形成一个气密型通道。门封的优点有:

①节能。封闭站台后能防止热量或冷气散失,节能成本能抵得上安装和维护的成本。

②增加安全性。门封能防止站台区域遭雨雪冰霜、灰尘杂质的侵入。③提高对产品的保护。进出设施的物料受到更好的保护。通常食品和电子设备需要门封。④防盗。货车旁没有门,减少了被盗的机会。⑤减少维护。门封防止了树叶、灰尘、杂质和雨雪对设施的侵蚀,因而清洁卫生工作可以减少。⑥减少停靠时间。大多数门封都有导向带,使得货车定位更快更好。

2.4.4 堆垛机

堆垛机是立体仓库中最重要的起重运输设备,是随立体仓库的出现而发展起来的专用起重机。它是立体仓库特征的标志,主要负责完成出库、进库和盘库等任务。堆垛机具有作业效率高、提高仓库利用率、自动化程度高、稳定性好等特点,具有较高的搬运速度和货物存取速度,可在短时间内完成出入库作业,自身尺寸小,可在宽度较小的巷道内运行,同时适合高层货架作业,还可实现远程控制,便于管理,具有很好的可靠性和稳定性。

堆垛机可以按照有无导轨、高度、驱动方式、自动化程度和用途的差异进行分类。按照有无导轨可分为有轨堆垛机和无轨堆垛机。其中,有轨堆垛机是指堆垛机沿着巷道内的轨道运行,无轨堆垛机又称为高架叉车。按高度不同可分为低层型、中层型和高层型。其中,低层型堆垛机是指起升高度在5米以下,主要用于分体式高层货架仓库和简易立体仓库中。中层型堆垛机是指起升高度在5~15米之间。高层型堆垛机是指起升高度在15米以上,主要用于一体式的高层货架仓库中。按驱动方式不同可分为上部驱动式、下部驱动式和上下部相结合的驱动方式。按自动化程度不同可分为手动、半自动和自动堆垛机。手动和半自动堆垛机上带有司机室,自动堆垛机不带有司机室,采用自动控制装置进行控制,可以进行自动寻址、自动装卸货物。按用途不同可分为桥式堆垛机和巷道式堆垛机。

1.桥式堆垛机

桥式堆垛机具有起重机和叉车的双重结构特点,可同时完成货物存取和搬运作业。

桥式堆垛机的桥架可以沿导轨移动,可以服务于多条巷道,具有较大的作业范围。

小车可沿桥架运行,实现巷道内位移,桥式堆垛机具有固定式或可伸缩式的立柱。立柱上装有货叉或者其他取物装置,立柱可以通过回转平台完成货叉的转向操作,完成两侧货架上的货物存取操作。

桥式堆垛机的堆垛和取货是通过取物装置在立柱上运行实现的,受到立柱高度的限制。桥式堆垛机的作业高度不能太高,主要适用于12米以下中等跨度的仓库中。同时要求巷道的宽度比较大,适于笨重和长大件物料的搬运和堆垛。

桥式堆垛机的主要性能参数有额定起重量、小车运行最大速度、最大起升高度、最大起升速度、最大回转速度、巷道宽度、货叉下挠度等。额定起重量是指桥式堆垛机允许叉取的最大物料重量,此重量包含货叉等存取装置的重量。小车运行最大速度是指在额定起重量下,小车在桥架上运行时所能达到的最大速度。小车的运行速度直接影响作业效率。最大起升高度是指在额定起重量下,货物起升到最高位置时,货叉水平段的上表面距地面的垂直距离,最大起升高度决定了货架的高度。最大起升速度是指在额定起重量下,货物起升的最大速度。最大回转速度是指在额定起重量下,回转平台回转时所能达到的最大速度。巷道宽度是指满足各项作业要求的巷道最小宽度,主要受到货物的几何尺寸、货叉的长度等因素的影响。货叉下挠度是指在额定起重量下,货叉上升到最大高度时,货叉最前端弯下的距离。这一参数反映货叉抵抗变形的能力,货叉下挠度过大会影响货物在运行过程中的稳定性。它与货叉的材料、结构形式以及加工货叉的热处理工艺有关。

2.巷道式堆垛机

巷道式堆垛机大多属于有轨巷道堆垛起重机,通过运行机构、起升机构和货叉的协调工作,完成货物在货架范围内的纵向和横向移动,实现货物的三维立体存取。堆垛机的具体工作原理是由行走电机通过驱动轴实现沿导轨上的水平运动,由提升电机带动载货台作垂直升降运动,由载货台上的货叉作伸缩运动。通过上述三维运动可将指定货位上的货物取出或将货物送到指定的货位。其定位和控制是通过认址器、光电开关的识别以及光通信信号的转化实现计算机控制。通过识别装置确认堆垛机的实际运行位置。

货叉下面的行程开关控制货叉伸出的距离,接近光电开关控制货叉的回中位置。

巷道式堆垛机采用货叉伸缩机构,使货叉可以伸缩,这样就可以使巷道宽度变窄,提高仓库的利用率。巷道式堆垛机适用于各种高度的高层货架仓库,可以实现半自动、自动和远距离集中控制。

巷道式堆垛机按照结构的特点,可以分为单立柱巷道堆垛机和双立柱巷道堆垛机。

单立柱巷道堆垛机由一根立柱、上横梁和下横梁组成,结构刚度较小,适用于高度不高、堆垛重量不大的场合;双立柱巷道堆垛机有左右两根立柱支撑,刚度较好,适用于任何高度和堆垛重量的场合,而且适合高速运行。

巷道式堆垛机按支撑方式分,可以分为地面支撑型、悬挂型和货架支撑型。地面支撑型巷道式堆垛机支撑在地面铺设的轨道上,用下部的车轮支撑和驱动,上部有导轮防止堆垛机倾倒,适用于起重重量较大的各种立体仓库,应用比较广泛。悬挂型巷道式堆垛机悬挂在仓库下弦装设的轨道下翼缘上运行。在货架下部两侧铺设下部导轨,防止堆垛机摆动,适用于起重量和起升高度较小的小型立体仓库。货架支撑型巷道式堆垛机支撑在货架顶部铺设的轨道上,要求货架具有较高的强度和刚度,也仅适用于小型立体仓库。

巷道式堆垛机按用途分,可分为单元型和拣选型两种。单元型巷道式堆垛机以托盘单元或货箱单元进行出入库作业,应用比较广泛。拣选型巷道式堆垛机是由起重机上的操作人员从货格的托盘单元或货物单元中拣选货物进行出库作业,一般为手动或半自动式。

巷道式堆垛机主要由金属结构、运行机构、起升机构、货叉伸缩机构、载货台、电气控制装置和各种安全保护装置构成。

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