沖壓件物流小車連接效率的提升

桂方亮，徐 浩，劉永根，胡朝輝

（安徽江淮汽車集團股份有限公司 技術中心，安徽 合肥 230022）

沖壓件物流小車連接效率的提升

桂方亮，徐 浩，劉永根，胡朝輝

（安徽江淮汽車集團股份有限公司 技術中心，安徽 合肥 230022）

針對現有物流小車連接裝置的優缺點進行分析，探討提升物流小車連接效率的方法，提出了D型接口、水平托架、插槽式連接支架以及可翻轉式連接銷的優化方案。優化后的連接裝置提升連接效率44.4%，不需要人員彎腰操作，為傳統物流小車改造升級提供了有益參考。

沖壓件；物流小車；連接效率；鎖扣；連接臂

物流運輸機械在現代物流領域扮演著至關重要的角色[1]。汽車沖壓流水生產線的成品件高效物流配送是確保生產線效率的關鍵因素，孕育出很多成熟有效的物流運作模式[2，3]。如江淮汽車公司的解決方案是根據不同大小的成品件配置不同規格的物流器具，在物流器具底座裝上滾輪，形成物流小車，通過連接臂和鎖扣首尾相連形成列車，采用牽引車依次配送至庫房或流水生產線。

本文通過分析公司現有物流小車的連接工序，研究其使用過程中存在的問題點，結合現有物流小車的結構特點，探討提升其連接效率的解決方案，包括實現前置物流小車的鎖扣與后置物流小車的拖鉤自動鎖緊、快速解鎖以及物流小車靜態時拖鉤占用平面面積大的問題，解決物流小車連接耗時長、操作強度大的難題，從而提高物流配送效率。

1 方案整體思路與原則

1.1 物流小車配送方式優缺點分析

目前沖壓成品件配送方式有叉車配送和物流小車編組配送兩種方式。其中叉車配送方式因一次配送成品件數量少，配送距離近等因素，已基本淘汰；物流小車編組配送方式因一次配送成品件數量多，配送距離遠而得到大規模應用。但是物流小車通過連接臂和鎖扣首尾相連，配送人員在連接和解鎖時操作動作過多，需要彎腰才能完成操作，降低了成品件配送效率。特別是在汽車生產線節拍達到60臺/h的情況下，配送過程的省力和自動化成為各大主機廠研究的重要課題。

1.2 連接結構優化思路與原則

根據沖壓成品件配送的準時、安全和高效要求，結合國際先進的物流配送注重省力和自動化的發展趨勢[4]，本文提出物流小車連接結構優化的指導思想與原則：在保持現有沖壓成品件物流小車主體結構不變的基礎上，重點進行連接結構的優化設計，著力解決配送人員在物流小車連接和解鎖時，需要彎腰下蹲，調整連接臂姿態，手動插拔連接銷，耗時長的問題。通過簡化操作動作，實現省力的目標，通過鎖扣和拖鉤結構優化，實現機構半自動化的目標，設計出特色鮮明、結構簡單的物流小車連接裝置，省力和自動化相輔相成，進一步提高現有沖壓成品件物流配送的效率。

2 結構優化方案

2.1 連接臂的優化方案

原有的連接臂后端通過一轉軸與連接支架相連，連接支架固定在物流小車上，連接臂前端設有一套筒，用于連接其他物流小車的鎖扣（圖1a），從而實現物流小車的連接編組。為實現連接臂結構的簡約化和輕量化，連接臂整體優化為圓鋼焊接結構（圖1b），前端套筒優化為D型接口，D型接口內部空間較大，方便連接操作。連接支架前端設置一水平托架，使連接臂放倒后保持水平姿態；同時連接支架的轉軸連接孔優化為長圓孔，與水平托架共同作用，形成一個豎直插槽，當不需要使用連接臂時，可將其放入插槽中（圖1c），解決連接臂水平放置時占用平面空間大的問題。

2.2 鎖扣優化方案

原有鎖扣為一U型支架（圖2a），其上下翼面各設有一同軸圓孔，連接銷從中間穿過，U型支架固定在物流小車上。為實現連接臂的自動鎖緊和半自動解鎖，U型支架上的圓孔優化成長圓孔（圖2b），連接銷優化成帶彎頭的圓鋼，通過一轉軸和兩個套筒連接在U型支架的上翼面上。連接銷可在U型支架上實現翻轉，避讓出連接臂進出通道（圖2c），同時連接銷相對轉軸中心偏心，上部彎頭有配重作用，每次翻轉后可以自動回位。

圖1 連接臂結構優化前后的對比

圖2 鎖扣結構優化前后的對比

2.3 連接裝置在物流小車上的定位及應用效果

由于物流小車裝運的成品件不同，其尺寸和規格各不相同。為了使不同規格的物流小車均能實現快速連接，必須確保不同物流小車的連接臂水平放置時與鎖扣處于同一高度，如圖3所示，這就約束了不同規格的物流小車安裝腳輪后，底座的高度基本相同，同時底座相對的兩個側面上必須具有足夠大的面積，分別用于連接臂的連接支架和鎖扣的U型支架的安裝。

圖3 物流小車連接時的狀態

當兩輛物流小車需要連接編組時，如圖4所示，操作人員只需將一輛物流小車上的豎直存放的連接臂上提到極限位置，再輕輕向前翻轉，連接臂在自重作用下自動翻轉到水平位置，操作人員推動物流小車使其連接臂朝著另一物流小車的U型支架方向前進，D型接口圓弧段首先驅動連接銷翻轉，直至連接銷下端越過D型接口的圓弧段，連接銷在自重作用下恢復豎直狀態，落入D型接口內部，完成連接操作，全過程耗時約5s，相對原有連接方式的9s操作時間節約4s，效率提升44.4%。

圖4 連接支架連接時的狀態

當兩輛已連接編組的物流小車需要解鎖時，操作人員首先拉近兩輛物流小車的距離，使D型接口內部避讓出連接銷的翻轉空間，再抬腳撥動連接銷的上端，使其翻轉，推動一輛物流小車使其D型接口從另一輛物流小車的U型支架中脫離，從而實現物流小車的解鎖，最后抬腳托起連接臂上翻，直至操作人員的手部能握到D型接口，再將連接臂插入豎直插槽中，不占用平面空間。整個解除連接過程耗時與原連接方式相近，但是連接臂不占用平面空間，提升了現場的空間利用率，而且操作人員不需彎腰下蹲，降低了勞動強度，提高了勞動效率。

3 總結

隨著汽車制造業競爭的日益白熱化，沖壓設備自動化技術也在不斷推陳出新[5，6]。存儲成品件的物流小車的規格和數量越來越多，因此對物流小車連接操作的效率要求越來越高。本文通過對原有連接裝置的連接臂、安裝支架、U型支架和連接銷等結構的優化，實現物流小車連接效率提升44.4%，而且物流小車解鎖過程實現無彎腰操作，降低了勞動強度。優化后的物流小車充分驗證了技術方案的有效性，取得了良好效果，為傳統物流小車的升級改造打開了新思路。

[1]郭翰澄，等.輕型物流小車車架結構輕量化研究[J].輕工機械，2010，28（1）：32-38.

[2]專題.汽車產業物流運作模式和物流技術應用[J].物流技術與應用，2013，（11）：76-78.

[3]宋曙平，等.一種新型的U形梁物料管理生產線[J].鍛壓裝備與制造技術，2015，50（1）：13-15.

[4]孫 薇，等.柔性制造系統物流小車結構設計[J].機床與液壓，2013，41（2）：5-7.

[5]桂方亮，等.金屬板材沖壓裝備自動化技術現狀與發展趨勢[J].合肥工業大學學報（自然科學版），2009，21（Z1）：232-235.

[6]于英剛，等.旋轉編碼器在壓力機雙移動工作臺上的應用[J].鍛壓裝備與制造技術，2014，49（3）：51-52.

Improvement of connecting efficiency forlogistics dollies for stamping parts

GUI Fangliang,XU Hao,LIU Yonggen,HU Chaohui
（Technical Center,Anhui Jianghuai Automobile Group Corp.,Ltd.,Hefei 230022,Anhui China）

The advantages and disadvantages of the existing logistics dollies connecting devicehave been analyzed.The solutions of improving connecting efficiency have been presented,such as D shaped interface,horizontal holder,slotted support and the rolling connecting pin.After optimization,the connecting efficiency of logistics dollies has been evidently improved by 44.4%without needing bending to work for operator.The method provides reference for upgrading the traditional logistics dollies for stamping parts.

Logistics dolly;Connecting efficiency;Lock catch;Connecting arm

TH242

A

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.03.014

1672-0121（2017）03-0055-03

2017-01-15；

2017-03-01

桂方亮（1979-），男，高級工程師，項目總監，從事汽車制造設備、工藝研究及項目管理等工作。E-mail：jacgcy@sina.com