楊鳴，楊帆

(杭州鋼鐵股份有限公司，浙江杭州310017)

0 引言

裝卸搬運(yùn)是物流系統(tǒng)中最基本的功能要素之一，物流技術(shù)及其裝備是提高物流系統(tǒng)效率的主要手段，是反映物流系統(tǒng)水平的主要標(biāo)志，是構(gòu)筑物流系統(tǒng)成本的主要因素。

現(xiàn)今的物流中心、倉(cāng)儲(chǔ)中心、企業(yè)倉(cāng)庫(kù)等均已廣泛應(yīng)用裝卸搬運(yùn)技術(shù)裝備，如起重機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、裝卸機(jī)械、工業(yè)車輛等。而作為大部分倉(cāng)庫(kù)主要功能性設(shè)施的站臺(tái)，其所配置的技術(shù)裝備尚顯不足，這體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)所涉進(jìn)出貨車輛品種多，即使考慮建造不同高度的站臺(tái)，也很難保證全部車輛與站臺(tái)銜接后車廂底板與站臺(tái)處于同一高度，因而目前采用的相應(yīng)裝置是垂直運(yùn)行升降平臺(tái)。該裝備常態(tài)時(shí)工作面與站臺(tái)處于同一高度，叉車必須駛停至該平臺(tái)上，由平臺(tái)載同叉車垂直起(落)至相應(yīng)車廂底板高度，而后叉車駛?cè)胲噹麅?nèi)作業(yè)；叉車返程時(shí)亦需先入平臺(tái)，由平臺(tái)將其起(落)至站臺(tái)。(該升降平臺(tái)始終需人工操作)。如此叉車在工作駛程上必須行車二次，這就存在一個(gè)較為明顯的作業(yè)效率滯后區(qū)，是機(jī)械化站臺(tái)裝卸的瓶頸。

基于上述狀態(tài)，著眼于二次“停頓”背后的裝卸效率，研究一種可行性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便且又便于推廣使用的站臺(tái)技術(shù)設(shè)備，目的是在站臺(tái)及運(yùn)送貨車輛廂底板間構(gòu)成無(wú)障礙通行條件，大幅提高站臺(tái)裝卸作業(yè)率。

1 預(yù)備知識(shí)

在倉(cāng)庫(kù)平面布置中多考慮設(shè)置站臺(tái)以便于貨物裝卸，大部分站臺(tái)高度的設(shè)計(jì)在未使用垂直升降平臺(tái)前就已確定。由于貨車型號(hào)的多樣性及投用站臺(tái)高度的不變性，使得站臺(tái)與車廂底板間的高度差成為站臺(tái)裝卸效率的主要影響要素，為此耗費(fèi)了大量的人力，且效率很低。

隨著先進(jìn)的裝卸搬運(yùn)技術(shù)設(shè)備投用及貨物包裝形式的不斷標(biāo)準(zhǔn)化，使得裝卸工作自動(dòng)化、機(jī)械化程度不斷提高。叉車加托盤傳遞貨物的流程替代了以往效率低下的人力搬運(yùn)裝卸流程。

站臺(tái)運(yùn)貨叉車與運(yùn)送貨汽車間的溝通由垂直起降升降平臺(tái)來(lái)完成。即叉車運(yùn)送貨物途中駛停至與站臺(tái)同高度的升降平臺(tái)工作面上，而后操作該平臺(tái)垂直運(yùn)行至運(yùn)送貨車廂底板高度；隨后叉車駛?cè)胲噹麅?nèi)進(jìn)行作業(yè)；完成車廂內(nèi)作業(yè)后，叉車駛回升降臺(tái)，再由升降臺(tái)載叉車至站臺(tái)平面。在叉車的這一工作回路中，其間有二次暫停，這就給進(jìn)一步提高站臺(tái)裝卸作業(yè)率，減少該區(qū)段操作工崗數(shù)提供了一個(gè)提升空間，使站臺(tái)裝卸作業(yè)更好地與日益先進(jìn)的倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)工裝設(shè)備匹配成為可能。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 方案設(shè)計(jì)

方案的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)叉車(或人力推車)在經(jīng)站臺(tái)至貨運(yùn)車廂底板間運(yùn)送貨物過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置智能型升降臺(tái)完成的無(wú)停頓行駛或稱無(wú)障礙通過(guò)；對(duì)由于裝卸過(guò)程中不斷增減貨物所致的運(yùn)送貨車廂底板高度的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)智能型升降臺(tái)的隨動(dòng)，始終保持無(wú)障礙通行條件。從而進(jìn)一步大幅提高站臺(tái)裝卸作業(yè)率。

2.2 智能型升降臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)工作原理

該型升降臺(tái)設(shè)有前后二組分別控制動(dòng)作的液壓雙向油缸工作系統(tǒng)(見圖1)。當(dāng)靠站車車廂底板高(或低)于站臺(tái)平面，或者因車載質(zhì)量變化引起靠站車輛底板高度發(fā)生變化時(shí)，油缸A做升(降)主動(dòng)作；使該型升降臺(tái)前端運(yùn)行至車廂底板同一高度(控制系統(tǒng)精度±5mm)；隨后油缸B做輔助升降動(dòng)作，用以微量調(diào)整該型升降臺(tái)尾部高度。運(yùn)送貨車輛離站后，升降臺(tái)臺(tái)面通過(guò)油缸A和B的運(yùn)行，恢復(fù)至與站臺(tái)地坪同等高度。

圖1 智能型升降臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)工作原理圖

2.3 動(dòng)態(tài)信號(hào)源發(fā)生器使用操作原理

以下給出該升降臺(tái)動(dòng)態(tài)信號(hào)源發(fā)生器作用流程方式的詳細(xì)描述:

1)油缸A的動(dòng)作分兩路控制:裝卸狀態(tài)下由色帶識(shí)別式光學(xué)控制系統(tǒng)控制，非裝卸狀態(tài)下，通過(guò)機(jī)械式行程開關(guān)控制。

2)油缸B因其動(dòng)作幅度小，固直接采用機(jī)械式行程開關(guān)控制。

3)油缸A的光控探頭裝于該型升降臺(tái)的側(cè)首部，(見圖2)，探頭本身具備自平衡功能。

圖2 智能升降臺(tái)光控系統(tǒng)布置示意圖

其中，動(dòng)態(tài)信號(hào)源發(fā)生器的使用操作原理如下:

信號(hào)源發(fā)生器主要由直立式色帶與可控磁吸座等組合而成，構(gòu)成一便攜式部件。不工作時(shí)插放在其基座中，使用時(shí)只需將其吸附在運(yùn)送貨車輛后部，使色帶相應(yīng)“零位”與車廂底板高度一致。完成后，即可啟用智能型升降臺(tái)控制系統(tǒng)。貨車完成貨物裝卸駛離站臺(tái)，即可取下該部件并插回基座，因基座內(nèi)沒有非裝卸狀態(tài)下的控制回路，一經(jīng)插入，智能型升降臺(tái)即自動(dòng)回位。

3 實(shí)用性論證

在完成該升降平臺(tái)方案設(shè)計(jì)后，筆者在廠區(qū)鋼材裝卸區(qū)貨運(yùn)軌道實(shí)際安裝試驗(yàn)了相應(yīng)機(jī)構(gòu)，論證結(jié)果如下。

3.1 智能型升降臺(tái)設(shè)計(jì)可靠性論證

1)動(dòng)力執(zhí)行部分采用廣泛應(yīng)用的液壓系統(tǒng)技術(shù)，該系統(tǒng)工作可靠性強(qiáng)、體積小、承載大、在油缸工作行程范圍內(nèi)，可控制其任意工位定位。

2)該型升降臺(tái)，采用色帶識(shí)別式光學(xué)控制系統(tǒng)，其技術(shù)成熟操作簡(jiǎn)便，安全可靠性強(qiáng)。

3)流通倉(cāng)庫(kù)，工廠倉(cāng)庫(kù)等站臺(tái)高度選擇一般在1.17m(市區(qū)卡車)至1.4m(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝廂拖車)之間，最大高差為0.23m。而升降臺(tái)為滿足機(jī)動(dòng)叉車停駐要求，其臺(tái)面工作長(zhǎng)度大于2.5m(小型叉車作業(yè)站臺(tái)寬度參數(shù)為3.4m～4.0m)。參考高差最大值0.23m，其構(gòu)成的斜坡道坡度能夠保證小于10%，故可以滿足站臺(tái)設(shè)計(jì)坡度參數(shù)。智能型升降臺(tái)可在上斜工位及下傾工位狀態(tài)下正常作業(yè)，其服務(wù)的站臺(tái)高度通?？刂圃?.3m，因此相應(yīng)斜道坡度會(huì)更小。

3.2 實(shí)物投用可行性論證

現(xiàn)今倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、企業(yè)興建帶站臺(tái)倉(cāng)庫(kù)時(shí)，大多考慮使用垂直升降平臺(tái)，并從運(yùn)轉(zhuǎn)效率角度出發(fā)對(duì)站臺(tái)裝卸效率給予了較多關(guān)注。本文設(shè)計(jì)的智能型升降臺(tái)的功能，可操作性及造價(jià)因素是其競(jìng)爭(zhēng)力所在。

在已使用垂直升降平臺(tái)的站臺(tái)上，也可結(jié)合現(xiàn)有裝備進(jìn)行技改。具體方法是:利用原升降平臺(tái)的全部，增加部分動(dòng)力執(zhí)行部件及光感控制系統(tǒng)，即可構(gòu)成智能型升降臺(tái)，從而達(dá)到工裝設(shè)備更新?lián)Q代的目的。

對(duì)于原使用下斜坡道與倉(cāng)庫(kù)內(nèi)地平面構(gòu)成的站臺(tái)格式，則可將智能型升降臺(tái)工作原理應(yīng)用在下斜坡道上。通過(guò)局部改造坡道功能，用智能型升降臺(tái)來(lái)托載運(yùn)送貨車輛的后輪，達(dá)到無(wú)障礙過(guò)往目的。

3.3 方案成效性

從近一年的試驗(yàn)運(yùn)行測(cè)試結(jié)果來(lái)看，使用該智能型升降平臺(tái)后的站臺(tái)貨物運(yùn)轉(zhuǎn)效率明顯提高，成效顯著。這里通過(guò)將原有垂直升降型升降平臺(tái)與智能型升降臺(tái)通過(guò)叉車從庫(kù)位至車廂內(nèi)作業(yè)路線進(jìn)行比照說(shuō)明改進(jìn)的作用。

使用垂直升降平臺(tái)過(guò)程中，叉車正常行駛；進(jìn)入升降臺(tái)前低速行駛、臺(tái)面停車、升降起落、平臺(tái)起步、低速駛?cè)霂麅?nèi)作業(yè)等9個(gè)運(yùn)行動(dòng)作，結(jié)合返程則為18個(gè)運(yùn)行動(dòng)作。相比較而言，使用智能型升降臺(tái)過(guò)程中僅需庫(kù)內(nèi)起步、加速、常速行駛、低速行駛、低速通過(guò)升降臺(tái)、低速進(jìn)入廂內(nèi)作業(yè)等5個(gè)運(yùn)行動(dòng)作，結(jié)合返程則為10個(gè)動(dòng)作。在叉車整個(gè)作業(yè)過(guò)程中最可觀的操作時(shí)間節(jié)約反映在垂直升降平臺(tái)的動(dòng)作階段。而使用智能型升降臺(tái)時(shí)，叉車行駛單程作業(yè)過(guò)程中較前者減少30%的作業(yè)時(shí)間。

另外，該智能型升降臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是人工操作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，操作人員只需將“信號(hào)源發(fā)生器”磁吸在相應(yīng)位置后，啟動(dòng)控制系統(tǒng)即可正常運(yùn)作，整個(gè)裝卸過(guò)程將不再有其他操作內(nèi)容，可做到一人控制多車裝卸調(diào)度，大大節(jié)省了人力資源。而垂直升降型升降平臺(tái)在整個(gè)單車裝卸過(guò)程中則需操作人員全過(guò)程協(xié)同操作(即時(shí)操作升降平臺(tái)起落)，該智能型升降臺(tái)可使得崗位數(shù)減少，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，叉車行駛安全性相應(yīng)提高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從站臺(tái)機(jī)械化裝卸現(xiàn)狀著眼，本著安全、經(jīng)濟(jì)、提高站臺(tái)裝卸作業(yè)率及操作簡(jiǎn)便、實(shí)用的指導(dǎo)理念，構(gòu)建了上述方案。并從設(shè)計(jì)可行性論證和實(shí)物投用可靠性論證及方案的成效性分析體現(xiàn)出本方案的優(yōu)勢(shì)及可行性，實(shí)際的裝卸試驗(yàn)顯示，該改進(jìn)方案相比垂直升降型升降平臺(tái)能提升越約30%的裝卸效率。