廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置

廣東信源物流設(shè)備有限公司 常志剛

普通廂式汽車(chē)通過(guò)后門(mén)裝卸托盤(pán)容器貨物，人工裝卸勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。將專(zhuān)用汽車(chē)技術(shù)與現(xiàn)代物流自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)貨物的快速裝卸，有助于打通物流行業(yè)裝卸環(huán)節(jié)的技術(shù)瓶頸，提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率，加快工人由傳統(tǒng)的體力勞動(dòng)者向知識(shí)工人的轉(zhuǎn)型。

廂式汽車(chē)貨物裝卸現(xiàn)狀

廂式汽車(chē)是具有獨(dú)立的封閉結(jié)構(gòu)車(chē)廂或與駕駛室聯(lián)成一體的整體式封閉結(jié)構(gòu)車(chē)廂，具有專(zhuān)用設(shè)施，用于載運(yùn)人員、貨物或承擔(dān)專(zhuān)門(mén)作業(yè)的專(zhuān)用汽車(chē)或掛車(chē)，由于其具有防雨、防塵、防曬、防盜、運(yùn)輸安全的特點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)產(chǎn)量最大的專(zhuān)用汽車(chē)品種，其中2018年產(chǎn)量達(dá)到804090輛，占專(zhuān)用汽車(chē)當(dāng)年產(chǎn)量的54.8%。廂式汽車(chē)作為國(guó)內(nèi)物流的主要運(yùn)輸車(chē)輛，傳統(tǒng)貨物的裝卸主要通過(guò)后門(mén)，采用人工或叉車(chē)等輔助設(shè)備進(jìn)行，需要耗費(fèi)一定的人力成本且人工裝卸勞動(dòng)強(qiáng)度大。在物流過(guò)程中，貨車(chē)上的裝卸搬運(yùn)作業(yè)反復(fù)出現(xiàn)，在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及流通加工中起橋梁作用，裝卸效率能否提高是決定物流效率的關(guān)鍵因素。

國(guó)內(nèi)電商的發(fā)展，促進(jìn)了物流行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的提高，同時(shí)國(guó)外自動(dòng)裝卸產(chǎn)品逐步引入，廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置應(yīng)運(yùn)而生，因具有裝卸效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、降低物流總成本而受到用戶(hù)青睞。本文將介紹3種主要的廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置。

廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置

1.鏈條式

該裝置由鏈條、滾筒、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降軌道、電氣控制系統(tǒng)等部分組成，鏈條裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪上，首尾連接成環(huán)形鏈條，靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，每列鏈條兩側(cè)的滾筒起到支撐貨物的作用。托盤(pán)貨物裝卸移動(dòng)時(shí)通過(guò)液壓或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)升起軌道，電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條從而帶動(dòng)貨物移動(dòng)，車(chē)輛行駛時(shí)升降軌道降低至地板面以下，貨物放置在地板上。該方式貨物的移動(dòng)速度在0.1～0.2m/s，13.7m半掛車(chē)的理論裝卸時(shí)間小于2.5min，承載貨物最高可達(dá)到1.5t/m2。

圖1 鏈條式自動(dòng)裝卸車(chē)

2.膠帶式

該裝置由膠帶、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、收放機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成，膠帶布置于車(chē)廂地板上，前后端通過(guò)收放機(jī)構(gòu)進(jìn)行收卷，驅(qū)動(dòng)采用內(nèi)置液壓馬達(dá)。該裝置主要應(yīng)用于電商、快遞及散體物料的快速卸車(chē)。其優(yōu)點(diǎn)是裝置占用車(chē)廂的容積少，貨物裝載率高，快遞扁平件夾件等破損率低。

圖2 膠帶式自動(dòng)裝卸車(chē)

3.鏈板式

該裝置由鏈板、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鏈板上的托盤(pán)或散件貨物在車(chē)廂內(nèi)移動(dòng)，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)單元化和散件的混合裝卸，適用于多規(guī)格容器的場(chǎng)景。

圖3 鏈板式自動(dòng)裝卸車(chē)

自動(dòng)裝卸對(duì)接平臺(tái)裝置

對(duì)接平臺(tái)主要用于與自動(dòng)裝卸車(chē)輛對(duì)接，通過(guò)為車(chē)輛提供電力和信號(hào)輸入，實(shí)現(xiàn)貨物的一次性裝卸搬運(yùn)，從而減少車(chē)輛的等待時(shí)間，提高裝卸效率。作業(yè)流程：自動(dòng)裝卸運(yùn)輸車(chē)與裝卸貨平臺(tái)對(duì)接后，車(chē)輛定位傳感器檢測(cè)判定對(duì)接高度、左右對(duì)接位置是否滿(mǎn)足自動(dòng)卸貨要求。當(dāng)對(duì)接精度滿(mǎn)足自動(dòng)裝卸貨要求時(shí)，依次啟動(dòng)平臺(tái)裝卸輸送裝置、車(chē)載裝卸裝置開(kāi)始自動(dòng)裝卸車(chē)作業(yè)。

圖4 自動(dòng)裝卸對(duì)接平臺(tái)

定位裝置

定位裝置通過(guò)水平和左右橫向定位，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與裝卸平臺(tái)對(duì)接，較常見(jiàn)的形式是通過(guò)地面固定鞍座與廂式汽車(chē)固定銷(xiāo)進(jìn)行連接。未來(lái)通過(guò)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)接平臺(tái)與車(chē)廂的自動(dòng)調(diào)整定位將會(huì)成為發(fā)展趨勢(shì)。

圖5 定位裝置

信號(hào)采集與自動(dòng)控制技術(shù)

系統(tǒng)啟動(dòng)平臺(tái)裝卸裝置后，通過(guò)裝卸對(duì)接平臺(tái)的信號(hào)與電源輸出到車(chē)載控制系統(tǒng)，車(chē)載裝置啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)貨物的快速裝卸，并通過(guò)設(shè)在前后的光電感應(yīng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)裝卸的自動(dòng)停止。自動(dòng)控制系統(tǒng)由PLC、變頻器、電源、空氣開(kāi)關(guān)等元器件組成。在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型，詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，選擇可擴(kuò)展性、可操作性的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。

廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

圖6 控制原理圖

a.降低裝卸人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。物流裝卸搬運(yùn)過(guò)程中所耗費(fèi)的人力很多，員工從事高強(qiáng)度體力勞動(dòng)，且車(chē)廂內(nèi)作業(yè)的環(huán)境惡劣，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化裝卸搬運(yùn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，能夠培養(yǎng)知識(shí)型工人，加快群眾路線中的由傳統(tǒng)體力勞動(dòng)者向知識(shí)型工人的轉(zhuǎn)型。

b.提高裝卸效率

該裝置的傳輸速度超過(guò)0.1m/s，理論上貨物裝上或卸下車(chē)廂的時(shí)間不超過(guò)3min，裝卸時(shí)間較傳統(tǒng)方式大幅縮短，減少車(chē)輛裝卸貨物等待時(shí)間，從而提高車(chē)輛行駛里程。

c.降低物流成本

在中短途物流過(guò)程中，該裝置能夠提高物流效率，減少車(chē)輛裝卸等待時(shí)間，提高車(chē)輛和裝卸垛口的使用效率，大幅減少裝卸人員的同時(shí)，均衡物流中心的作業(yè)任務(wù)，進(jìn)而提高物流中心的智能化水平，降低運(yùn)營(yíng)總成本。

廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置發(fā)展趨勢(shì)

1 法規(guī)化

按照《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理辦法》要求，廂式汽車(chē)作為貨車(chē)由主機(jī)廠進(jìn)行申報(bào)，而貨物自動(dòng)裝卸裝置本身具有機(jī)械、液壓、電控、信息的技術(shù)復(fù)雜性，專(zhuān)用汽車(chē)企業(yè)需要按照《管理辦法》要求，通過(guò)主機(jī)廠進(jìn)行申報(bào)。

2 整體化

為進(jìn)一步提供自動(dòng)化裝卸效率，廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置需要與垛口裝卸平臺(tái)對(duì)接，同時(shí)裝卸平臺(tái)需要結(jié)合分揀、立體倉(cāng)儲(chǔ)、拆垛、碼垛等自動(dòng)理貨單元相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)整體裝卸解決方案。

3 智能化

隨著無(wú)人化物流處理中心的發(fā)展，機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別技術(shù)將與自動(dòng)裝卸技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)3D相機(jī)采集位置與貨物尺寸信息，傳遞給機(jī)器人與裝卸平臺(tái)做定位與貨物抓取、碼放，實(shí)現(xiàn)對(duì)惡劣環(huán)境人員作業(yè)的機(jī)器替代，加快裝卸作業(yè)的體力型勞動(dòng)者向知識(shí)型勞動(dòng)者轉(zhuǎn)型，智能化的發(fā)展亦將促進(jìn)專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)不斷進(jìn)步。

結(jié)語(yǔ)

未來(lái)隨著專(zhuān)用汽車(chē)技術(shù)與現(xiàn)代物流信息技術(shù)的融合發(fā)展，以及專(zhuān)用汽車(chē)法規(guī)的不斷完善，廂式汽車(chē)貨物自動(dòng)裝卸裝置技術(shù)將與國(guó)際接軌，智能化水平不斷提高，實(shí)現(xiàn)物流裝卸環(huán)節(jié)的智能化、集成化與無(wú)人化，進(jìn)而提高我國(guó)物流效率，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，增強(qiáng)我國(guó)企業(yè)在國(guó)際物流市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。