淺談干散貨集裝箱整箱自動(dòng)化組裝裝置研制

摘 要 采用氣動(dòng)和液壓相結(jié)合的自動(dòng)化控制方式，對干散貨集裝箱整箱組裝裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高整箱組裝的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。在各部件的定位擋設(shè)計(jì)上，采用柔性設(shè)計(jì)原則，在保證組裝精度的前提下滿足可拆卸更換功能，滿足不同尺寸集裝箱的轉(zhuǎn)產(chǎn)要求。經(jīng)現(xiàn)場使用驗(yàn)證，各部分功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)效率比以前的生產(chǎn)方式有較大提高。

關(guān)鍵詞 干散貨集裝箱;組裝;自動(dòng)化;柔性

干散貨集裝箱主要用于裝運(yùn)無包裝的固體顆粒狀和粉狀貨物，因其能實(shí)現(xiàn)海鐵聯(lián)運(yùn)、節(jié)省貨物包裝費(fèi)用、裝卸方便、對環(huán)境無污染、適貨種類多等優(yōu)勢。近年來，干散貨集裝箱運(yùn)輸市場開發(fā)潛力巨大，特別隨著鐵路馱背運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)制造成功，集裝箱的公鐵海聯(lián)運(yùn)的實(shí)現(xiàn)指日可待。在當(dāng)今國際、國內(nèi)干散貨運(yùn)輸迅猛發(fā)展的時(shí)代，各集裝箱生產(chǎn)企業(yè)在抓住機(jī)遇、加快生產(chǎn)的同時(shí)，也同時(shí)面臨訂單交貨期緊張、產(chǎn)品質(zhì)量有待提升等問題。如何提高集裝箱的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是亟須解決的關(guān)鍵問題。

1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

干散貨集裝箱主要由底架、兩側(cè)墻、前端墻、后端墻及頂蓋等部分組成，其主體結(jié)構(gòu)與通用集裝箱類似，頂部有兩個(gè)較大尺寸、帶有頂蓋的頂開口，可用于灌裝散裝貨物，后端墻上設(shè)有可開閉的卸貨門，實(shí)現(xiàn)了頂蓋開口裝貨后端門卸貨的裝運(yùn)方式，節(jié)約了貨物裝卸時(shí)間，提高了裝卸效率[1]。

2箱體組裝裝置

在干散貨集裝箱的制造過程中，整箱組裝工序是鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中最關(guān)鍵的工序，也是制約生產(chǎn)效率的瓶頸環(huán)節(jié)。該組裝工序的主要工作是將前端墻、后端墻、兩面?zhèn)葔暗准馨闯叽缫筮M(jìn)行組對并點(diǎn)焊。這些工作都必須在本工序中完成，無法分散到其他工序，因此整箱組裝工序的生產(chǎn)節(jié)拍直接決定了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。

2.1 主要構(gòu)成

干散箱大組裝裝置主要由主體鋼結(jié)構(gòu)組成、電葫蘆吊軌道鋼架、托輥裝置、撓度墊塊組成、下角件定位組成、上側(cè)梁、上角件定位壓緊組成、液壓升降平臺(tái)、側(cè)頂組成、安全護(hù)欄及扶梯等部分組成[2]。

2.2 技術(shù)要點(diǎn)

（1）托輥裝置。托輥裝置用于底架的傳輸，與上工序底架緩存臺(tái)位相承接，通過與液壓升降平臺(tái)合作將底架傳輸?shù)浇M裝位，托輥裝置可實(shí)現(xiàn)水平90度旋轉(zhuǎn)，從而讓出整箱的組裝和流水空間。共設(shè)置單側(cè)4個(gè)雙側(cè)8個(gè)托輥，各托輥組成間通過連桿相連，每側(cè)設(shè)置一個(gè)氣缸，由氣缸帶動(dòng)托輥裝置旋轉(zhuǎn)。采用模塊化設(shè)計(jì)，托輥位置可通過調(diào)整螺栓孔安裝位置適應(yīng)不同的產(chǎn)品尺寸。

（2）撓度墊塊組成。撓度墊塊組成用于定位并支撐底架，并提供底架組裝時(shí)所需要的撓度。撓度墊塊可根據(jù)不同產(chǎn)品所需的不同撓度拆卸更換，撓度墊塊能實(shí)現(xiàn)水平70度旋轉(zhuǎn)，從而讓出整箱流水空間。共設(shè)置單側(cè)5個(gè)雙側(cè)10個(gè)撓度墊塊，各墊塊間通過連桿相連，每側(cè)設(shè)置一個(gè)氣缸，由氣缸帶動(dòng)撓度墊塊旋轉(zhuǎn)。

（3）下角件定位組成。下角件定位組成用于定位前端和后端的下角件，其由固定塊和活動(dòng)塊兩部分組成，固定部分焊接在主體鋼結(jié)構(gòu)上，活動(dòng)部分通過螺栓連接在固定塊上，固定塊和活動(dòng)塊中間通過橫向和縱向的止口來保證兩件之間無串動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)既能保證定位檔的定位精度又能滿足可拆卸更換的功能。

（4）上側(cè)梁、上角件定位壓緊組成。這兩部分組成用于定位前端墻和后端墻的上角件和側(cè)墻。該定位擋要求嚴(yán)格，既要保證定位精度，又要在完成組裝后脫離產(chǎn)品使集裝箱流水作業(yè)到下一個(gè)工序。在設(shè)計(jì)中通過采用精密鉸接機(jī)構(gòu)，在工裝制造時(shí)提高部分件的加工精度，這樣既能保證定位臂可在一定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，又能保證定位精度，利用氣缸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化旋轉(zhuǎn)，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)壓緊功能。在安裝座上采用柔性設(shè)計(jì)原則，可實(shí)現(xiàn)高度調(diào)整功能，從而適用于不同尺寸產(chǎn)品的生產(chǎn)[3]。

3現(xiàn)場應(yīng)用及效益

該自動(dòng)化整箱組裝裝置已在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用了近兩年的時(shí)間，各組成部分的功能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該組裝裝置自動(dòng)化程度高、各部件定位可靠、設(shè)計(jì)合理、柔性化程度高、轉(zhuǎn)產(chǎn)方便快捷，不僅提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，得到現(xiàn)場操作者和產(chǎn)品工藝人員的一致肯定。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖龍.集裝箱裝運(yùn)干散貨的技術(shù)改造和工藝設(shè)計(jì)[J].集裝箱化，2011（4）：24-26.

[2] 胡斌，唐瑞英，張大慶.鐵路干散貨集裝箱物流設(shè)備的優(yōu)化及應(yīng)用[J].鐵道貨運(yùn)，2008（6）：39-41.

[3] 趙麗珍.我國集裝箱運(yùn)輸發(fā)展趨勢及鐵路的作用[J].鐵道貨運(yùn)，2005（7）：1-5.

作者簡介

陳蕊娜（1984-），女，山西運(yùn)城人;學(xué)歷：研究生，職稱：高級(jí)工程師，現(xiàn)就職單位：中車齊齊哈爾車輛有限公司，研究方向：工藝裝備研發(fā)。