一种基于厢式货车的物流小车的设计与开发论文_谭江红

中车齐车集团齐斯重装公司研发部 黑龙江齐齐哈尔 161002

摘要:在快递物流中,大型厢式货车进行货物转运是普遍使用的一种运输方式,厢式货车转运货物时,货物的装卸基本由人工进行,由于厢式货车的封闭特性,使得进入车厢内部的装卸人员工作环境较差,尤其是夏季,车厢内的高温,容易让车厢内的工作人员因高温而增加中暑的机率。因此,研发出一种简易的代替人力在封闭厢式货车车厢内工作的装置,具有现实的应用价值。

关键词:物流小车;厢式货车;控制

1.物流小车设计方案

方案1:直接装卸货式小车。小车由遥控器指挥,可在厢式货车内部前后左右运行,工作人员将货物放于小车堆货板,再驱动小车进入厢式货车车厢内部,根据货物需堆放的高度,举升小车堆货板,将货物倾倒至堆放位置,完成卸货之后,再回到车厢口继续接收货物。这种方案的优点是小车行驶不受位置限制,自由移动,缺点是货物在车厢内堆放容易杂乱无序,且取件时要在小车上加装货物抓取装置,增加了小车的设计与结构难度。方案2:运送货架式小车。小车可在厢式货车内部作直线运行,工作人员事先将货物堆放在位于车厢入口的货架上,货架底部结构设计成小车在未举升状态时可自由进出,当小车进入货架承载部位后,举升货架,驱动小车,进入车厢内部货架存放位置,再下降小车承载平台,驱动小车返回车厢口重新加载货架。此方案的优点是小车结构相对简单,容易实现,且存取货物方便,货物堆放可以更加有序,缺点是由于货架的存在,增加了重量。如果货架采用轻质的复合塑料制作,可较小增加重量,有效地利用货厢空间。通过综合研判,选择方案2的运送货架式小车作为基于厢式货车的物流小车的设计与开发方案.

2.物流小车结构

2.1总体结构设计

物流小车总体结构按功能可分为三部分,分别为行走系统、举升系统和传感器感知系统。行走系统结构含低速驱动电机、传动皮带、带轮、传动轴、联轴器、滚轮及运动控制单元等部分,行走系统可根据指令作前后直线运动;举升系统结构相对复杂,由低速举升电机、同步带、同步带轮、螺纹传动机构、升降拉杆、举升支撑架机构、支撑面板及控制单元等组成,举升系统在接受到指令后,可将支撑面板升起,完成任务后恢复原位;传感器感知系统主要包含前后各一个光电传感器及相关控制单元,在物流小车前进和后退过程中,通过感知前进方向的障碍物距离和后退方向货车车厢边缘距离,控制小车的前进和后退。

2.2举升部件结构

物流小车举升装置由升降电机、螺纹传动机构、升降拉杆、举升支撑架等组成。当升降电机工作时,两组螺纹传动机构带动两根升降拉杆平行对称移动,升降拉杆带动四套举升支撑架运动,举升支撑架结构如图1所示。当物流小车举升支撑面板处于最高位,此时货架被举升后的物流小车举起。当举升支撑面板处于低位,此时物流小车可以自由进出货架底部。举升支撑架的中间连接件两端设计成平直结构,当物流小车举升支撑架面板举起装满货物的货架处于最高位,举升电机停止工作后,该结构能保证承重举升支撑架保持最高举升平衡状态,只要升降拉杆没有给予侧向拉力,举升支撑架高位平衡就可保持。

图1.举升部件结构:

3.物流小车控制系统原理

3.1物流小车工作流程

当物流小车处于货架底部,准备工作时,闭合配电开关,按下“启动”按钮,举升电机正转,货架抬升,到位后指示灯亮,举升电机停止转动;货物装载后,按下“确定”按钮,驱动电机正转,小车前进;前进到位后,延时3秒,举升电机反转,货架下降,时间为2秒;下降最低位后,继续延时3秒,驱动电机反转,小车后退;后退到位后,驱动电机停转,本次工作流程结束。

3.2物流小车主电路

图2.主电路:

3.3物流小车控制电路

图4所示为物流小车控制电路,按下“启动”按钮设备SB1,接触器KM1线圈得电,举升电机M1正转,货架抬升,到位后,微动开关SQ1受压,KM1线圈失电,抬升停止,指示灯亮;货物装载后,按下“确定”按钮SB2,接触器KM3线圈得电,驱动电机M2正转,小车前进[1];光电开关SQ3判断前进到位后,继电器KA1线圈得电,接触器KM3线圈失电,停止前进,时间继电器KT1线圈得电,延时2秒,2秒后,接触器KM2线圈得电,举升电机M1反转,货架下降,下降时间为时间继电器KT2延时时间;时间继电器KT2线圈得电,延时3秒;时间继电器KT3线圈得电,延时8秒,即货架下降停止后再延时5秒,接触器KM4线圈得电,驱动电机M2反转,小车后退;光电开关SQ4判断后退到位后,继电器KA2线圈失电,接触器KM4线圈失电,驱动电机M2停转,本次工作流程结束。

结论

简而言之,为了适应人们对快递运输速度的高要求,物流行业需要在各个环节提升工作效率,采用自动化或半自动化辅助装置是常见的选择。根据快递转运点厢式货车装卸的实际需要,开发出一款基于厢式货车的物流小车,在货车车厢内水平直线运动辅助装卸货物,以实现货物的半自动装卸,减轻对人力的依赖,改善快递员的工作环境,提高转运效率[2]。

参考文献

[1]赵娟妮,王青春,梁亚峰.一种物流装卸小车的设计与开发[J].成都工程学院,2018,20(3):18-21.

[2]字立敏,符朗,孙薇,等.FMS800柔性生产线物流小车结构设计[J].机床与液压,2019,45(11):80-82.

论文作者:谭江红

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期

论文发表时间:2019/8/27

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