本章要点
本章介绍堆码设备、搬运设备及装卸设备的性能、原理、技术参数和运装、分拣和拣送设备的功能,货架系统性能,重点掌握仓储设备的选用原则、货架系统选用原则;学习本章的目的是加强仓储设备资产管理,仓储设备维修运行管理,提高仓储管理水平。
3.1常见的仓储设备
3.1.1货物堆码及装卸、搬运设备
为了满足仓储管理的需要,提高仓储作业机械化和自动化水平,减轻作业人员的劳动强度,促进企业效益和顾客服务水平的提升,仓库必须配置一定的硬件设施和设备。
主要包括货物堆码设备、装卸搬运设备、包装设备、分拣拣选设备和计量检验设备。
1.搬运车辆
搬运车辆作业的目的是为了改变货物的存放状态和空间位置。
(1)手推车
手推车是一种以人力驱动为主,一般为不带动力、在路面上水平运输货物的小型搬运车辆的总称。其搬运作业距离一般不大于25米,承载能力一般在500千克以下。其特点是轻巧灵活、易操作、转弯半径小,是短距离输送较小、较轻物品的一种方便而经济的运输工具。
由于输送货物的种类、性质、重量、形状、道路条件等的不同,手推车的构造形式是多种多样的。
手推车的选择首先应考虑货物的形状及性质,当搬运多品种的货物时,应考虑采用具有通用性的手推车,对单一品种的货物,则应选用专用性的,以提高搬运效率。
(2)牵引车
牵引车俗称拖车,其特点是没有承载货物的平台,只能作为牵引工具,用来牵引挂车,不能单独运输货物。牵引车只在牵引时才和挂车连在一起,当挂车被拖到指定地点进行装卸货物后,牵引车就可脱开和挂车的连接,再去牵引其他挂车,从而提高了设备的利用率。采用牵引车-挂车方式搬运货物,在一定条件下比采用平板搬运车能获得更好的经济效果。牵引车的主要性能参数是它的牵引力,一般的蓄电池驱动的牵引车牵引力可达15吨,柴油发动机驱动的牵引车牵引力可达75吨。
(3)手动搬运车
手动搬运车是一种轻小型的利用人力提升货叉的装卸、搬运设备,用于搬运装载于托盘上的货物。其货叉可以和滚轮做成一体,也可与滚轮分开。工作时,货叉插入托盘,上下摇动手柄,使液压千斤顶提升货叉,托盘或容器随之离地,然后用手动或电力驱动使之移动,待货物运到目的地后,踩动踏板,货叉落下,放下托盘。
这种搬运车多用于仓库收发站台的装卸或车间内各工序间不需堆垛的场合。
手动搬运车的转弯半径较小,其值取决于手柄的转动中心到车头外缘的最大距离,载重量一般为1500~3000千克,当使用双面托盘时,货叉长度应大于托盘长度。手动搬运车的运行道路要求平整度较好,否则影响安全提升高度、搬运效率和可操作性。
(4)电瓶搬运车
电瓶搬运车有一个固定的承载平台,可载重运输,也可用作牵引。由于蓄电池不能经受强烈振动,故要求在平坦的路面上行驶,行驶速度一般为10千米/小时。
(5)叉车
叉车是车站、码头、仓库和货场广泛用来承担装卸、搬运、堆码作业的一种搬运车辆。
它具有适用性强、机动灵活、效率高等优点。它不仅可以将货物叉起进行水平运输,还可以叉取货物进行垂直堆码。
叉车的种类很多,可以从不同的角度分类。如果按构造的不同,可以分为正面式、侧面式转柱叉车和转叉式叉车(高架叉车);如果按所用动力的不同,则可以分为内燃式、蓄电池式和无动力叉车。
1)正面式叉车
正面式叉车的特点是货叉朝向叉车正前方向。正面式叉车根据结构的不同可分为五种:手推液压叉车、平衡重式叉车、插腿式叉车、前移式叉车和四向行走叉车。
①手推液压叉车。手推液压叉车是利用人力推拉运行的简易插腿式叉车。其型式有:手摇机械式、手动液压式和电动液压式三种,用于工厂车间、仓库内效率要求不高,需要有一定堆垛作业、装卸高度不大且单向搬运距离在100米以内的场合。其起重能力为500~1000千克,起升高度为1000~3000毫米,货叉最低离地高度≤100毫米。
②平衡重式叉车。平衡重式叉车是使用最为广泛的叉车,这种叉车的货叉在前轮中心线以外。为了克服货物产生的倾覆力矩,在叉车的尾部装有平衡重。车轮采用的是充气轮胎或实芯轮胎,运行速度比较快,而且有较好的爬坡能力。取货和卸货时,门架前倾,前倾角度一般为3°,便于货叉插入和抽出,取货后门架后倾,后倾角度一般在8°~10°之间,以便在行驶中保持货物的稳定。这种叉车可根据作业对象和作业方式的不同在叉车的叉架上增设叉车属具,实现“无托盘”搬运需要。
平衡重式叉车可以是内燃式的,也可以是蓄电池式的。内燃式叉车因噪声大和产生有害气体,适用于露天货场作业。蓄电池式叉车适合于在室内或环境条件要求较高的场所。
平衡重式叉车主要由发动机、底盘、门架、叉架、液压系统、电气系统及平衡重等部分组成。主要性能参数有起重量、最大起升高度、货叉长度、最小转弯半径、最大起升速度、最大运行速度等,可根据作业对象和作业要求进行选择。
平衡重式叉车的起重量是货物重心至货叉前壁的距离不大于载荷重心距时,允许起升的货物最大重量,它取决于叉车的稳定性要求。
③插腿式叉车。插腿式叉车结构非常紧凑,货叉在两个支腿之间,因此无论在取货、卸货,还是在运行过程中,都不会失去稳定。由于结构紧凑,叉车尺寸小,转弯半径也小,适于库内作业。这种叉车一般采用蓄电池为动力,不会污染环境。
插腿式叉车的坐椅采用的是侧向布置方式,操作人员在叉车两侧,叉车进出的视野良好,所以工作时,一般都采用倒车行走方式。由于叉车在叉取货物时,支腿和货叉都必须插入货物底部,因此,要求叉取的货物底部一般要高出地面200毫米左右。
④前移式叉车。前移式叉车结构与插腿式叉车类似,但取货或卸货时,门架可由液压系统推动,移到前轮之外;运行时,门架又缩回车体内。前轮的直径大约为300毫米,因此,要收回货叉,必须先将货物升起一定高度。
⑤四向行走叉车。四向行走叉车是在前移式叉车的基础上进行改造的,专门用于长大件货物作业的叉车。不同之处在于它的四个车轮均能在90°范围内转动任意角度,这样叉车既可向前、向后行驶,也可向左、向右行驶,能在原地对运行方向进行调整。因此,叉车工作时所需的货架通道宽度很小。
2)侧面式叉车
侧面式叉车的货叉装在车身的侧面,是平板运输车和前移式叉车的结合。门架可以伸出取货,然后缩回车体内将货物放在平台上即可行走,适于装卸运输钢管、型材、木材、电线杆、水泥管等细长货物。
3)高架叉车
高架叉车也称转叉式堆高机、转叉式叉车、三向堆垛叉车,是专门用于仓库的无轨堆垛机的一种。其货叉有一个回转机构,还有一个侧移机构,两个机构协调动作,即叉车向运行方向两侧进行堆垛作业时,车体无须作直角转向,而使前部的门架或货叉作直角转向及侧移,这样作业通道就可大大减少,提高了面积利用率;此外,高架叉车的起升高度比普通叉车要高,一般在6米左右,最高可达13米,提高了空间利用率。
4)转柱式叉车
转柱式叉车的特点是转弯半径小,作业所需的货架通道窄,门架可实现正反转90°。
(6)无人搬运车
无人搬运车(AGV)作为一种无人驾驶工业搬运车辆,在20世纪50年代即得到了应用。一般用蓄电池作为动力,载重量从几公斤到上百吨。现代的AGV都是由计算机控制的,车上装有微处理器并配有系统集中控制与管理计算机,用于对AGV的作业过程进行优化,发出搬运指令,跟踪传送中的构件以及控制AGV的路线。它与集装单元运输结合,可方便构成由计算机控制的自动仓库或全自动物流系统。
这种系统具有服务面广、运输线路长、运输线路灵活多变、运行费用少、系统安全可靠及无人操作等特点。因此,AGV及其运输系统广泛使用于厂内运输、装配生产线、仓库、车站等场所,特别适用于有噪声、有污染、有放射性等有害人体健康的地方及通道狭窄、光线较暗等不适合驾驶车辆的场合。在货运量大时,因为没有机械轨道限制,可方便地重新布置或扩大预定运行路径和运行范围以及增减运行的车辆数量。所以,使用AGV既可解决运输货物混乱的情况,又可提高运输的能力,是一种既先进又实用的方案。
(7)卫星小车
卫星小车有两种:一种是在贯通式货架的通道内使用的自行式通道小车,亦称穿梭小车;另一种是带货叉的自行式小车,这种小车亦称货物分配小车。
自行式通道小车一般用作堆垛机或叉车的卫星设备,延长了货叉的作业深度和整机的作业范围。堆取货物作业时,堆垛机仅在巷道内作业,货架通道内的货物由穿梭小车的往返穿梭来完成托盘的存取。当一条通道的作业完成后,由堆垛机或叉车、升降机将其送到货架的其他通道作业。
自行式通道小车一般由蓄电池提供能源,小车车身上装有一个或两个可以升降的载货平台,装有8个(或更多)车轮,其中4个车轮为主动轮;取货时,将小车开到所要提取的投盘底下,升起载货平台顶起托盘,使托盘离开小车轨道,然后带货运行到通道口,将货物交给堆垛机或叉车、分配小车运走。
自行式通道小车可分为两类:一类是与叉车配套使用的,采用无线遥控方式,由叉车驾驶员操作;另一类是与堆垛机配套组成全自动的卫星小车系统。
带货叉的自行式小车也是堆垛机或叉车及自行式通道小车的卫星设备,也由蓄电池提供能源,但其运行的轨道不是货物存放的货架横梁,而是靠近货架安装的专用轨道;小车的取物装置是能单向叉取货物的货叉,工作时,这两种小车相互配合,将自行式通道小车取出的货物通过货叉移到自身的载货平台上,然后送到规定的地方;或与堆垛机、叉车配合,将堆垛机、叉车取出的货物运走,或将运来的货物转移到堆垛机或叉车上,由其完成相应的存货作业;或与升降机配合,实现分配小车的转轨。
2.单元负载式输送机
在仓储系统中,搬运作业以集装单元化搬运最为普遍,因此,所有的输送机也以单元负载式输送机为主。
单元负载式输送机主要用于输送托盘、箱包件或其他有固定尺寸的集装单元货物。
根据有无动力源,输送机可分为重力式和动力式两类。
在仓库内采用单元负载式输送机,货物的装载与卸载均可在输送过程不停顿的情况下进行,同时,由于不需要经常启动与制动,所以可以采用较高的输送速度;此外,由于输送机的结构比较简单,动作单一,造价也较低,因而还可按货物的输送线路选用多台输送机来构成输送系统,从而实现物流自动化。其缺点在于输送系统的占地面积比较大,且不易变更货物的运输路线。
(1)重力式输送机
重力式输送机因滚动体的不同可分为滚筒式、滚轮式和滚珠式。
重力式输送机是以输送物品本身的重量为动力,在一倾斜的输送机上由上往下滑动。输送机倾斜的坡度为2°~5°,坡度的大小与滚动体转动的摩擦力、货物和滚动体的惯性及滑行速度的控制,特别与货物的重量、包装材料和包装物底面的平整度有关。为了控制倾斜式输送机上货物的速度不要太快,大倾角的输送机一般都装有制动滚子。
1)重力式滚筒输送机
重力式滚筒输送机的特点是应用范围远远大于滚轮式输送机,一般不适合滚轮输送机的负载,如塑料篮子、容器、桶形物等均适合于滚筒式输送机。
重力式滚筒输送机的滚筒支撑在由钢材或铝材制成的框架上,支腿一般做成可调节高度的形式,滚筒外部可以包胶(塑料)以增大摩擦力,降低噪声。在输送较轻货物时,滚筒都可用塑料制成。为了控制货物在倾斜式的输送机上下滑的速度,可调整输送机的倾角,对于袋装货物倾角一般为5°~20°,薄纸箱为2°~12°,木箱为2°~8°;另一种方法是在输送机上配备制动滚筒,制动器可以采用涡流制动、液力制动或采用离心制动。在采用了制动滚筒后,可调高输送机的倾角,使较轻货物能以合适的速度下滑,而较重货物的下滑速度则可由制动滚筒限制。这种输送机由于滚筒支撑密封较好,故对环境的适应性较强。