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        可折疊快遞周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)

        2020-01-05 21:08:39王瑞林魏媛杰鄒明利胡婧雯寇禧鳳
        科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2020年33期
        關(guān)鍵詞:周轉(zhuǎn)箱轉(zhuǎn)軸箱體

        王瑞林 魏媛杰 鄒明利 胡婧雯 寇禧鳳 李 琛*

        (東北林業(yè)大學(xué),黑龍江 哈爾濱150040)

        周轉(zhuǎn)箱也稱物流箱,泛用于機(jī)械、汽車、家電、輕工、電子等行業(yè),能耐酸耐堿、耐油污,無毒無味,可用于盛放食品等,清潔方便,零件周轉(zhuǎn)便捷、堆放整齊,便于管理,其合理的設(shè)計(jì),優(yōu)良的品質(zhì),適用于工廠物流中的運(yùn)輸、配送、儲存、流通加工等環(huán)節(jié),周轉(zhuǎn)箱可與多種物流容器和工位器具配合,用于各類倉庫、生產(chǎn)現(xiàn)場等多種場合,在物流管理越來越被廣大企業(yè)重視的今天,周轉(zhuǎn)箱幫助完成物流容器的通用化、一體化管理,是生產(chǎn)及流通企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化物流管理的 必備 品[1,2]。在物 流行業(yè),周轉(zhuǎn)箱的使用極為廣泛,同時(shí)伴隨著新問題的出現(xiàn),如空閑的普通周轉(zhuǎn)箱占用空間較大,多數(shù)無法折疊或折疊時(shí)較為繁瑣,不利于存放以及不能滿足不同運(yùn)輸件的緩沖需求等,在使用中具有局限性。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單,具有折疊功能,抗震減壓,減少空間占有率。彌補(bǔ)了市場上周轉(zhuǎn)箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在不使用時(shí)占有空間大的不足[3-5]。

        1 可折疊快遞周轉(zhuǎn)箱的主要功能

        1.1 折疊功能。上箱體通過限位轉(zhuǎn)軸與下箱體構(gòu)成旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),當(dāng)搬運(yùn)物品體積小時(shí),該旋轉(zhuǎn)可使箱體實(shí)現(xiàn)折疊效果,左側(cè)板的中間也設(shè)置限位轉(zhuǎn)軸,使左側(cè)板兩側(cè)通過限位轉(zhuǎn)軸構(gòu)成折疊連接,便于搬運(yùn)和存放,節(jié)約空間,降低快遞員的勞動(dòng)強(qiáng)度,省時(shí)省力[6]。

        1.2 抗震抗壓功能。下箱體的內(nèi)部設(shè)置有緩沖腔,且緩沖腔內(nèi)安裝有減震彈簧,當(dāng)周轉(zhuǎn)箱受到顛簸時(shí)或沖擊時(shí),減震彈簧會受壓發(fā)生形變,從而對箱體進(jìn)行緩沖。

        1.3 防護(hù)功能。內(nèi)箱體內(nèi)壁設(shè)置有氣囊,氣囊對大型或者重型搬運(yùn)物品起到雙重保護(hù)作用。

        1.4 承載功能。該箱體可以裝載大型貨物,承載功能良好。在工廠物流中的運(yùn)輸、配送、儲存、流通加工等環(huán)節(jié),幫助完成物流容器的通用化、一體化管理。

        1.5 可循環(huán)利用。箱體為中空板材質(zhì),采用無毒無味的塑料,減少損耗,起到防潮防水耐腐蝕的效果。

        2 可折疊快遞周轉(zhuǎn)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        2.1 可折疊快遞周轉(zhuǎn)箱總體結(jié)構(gòu)

        可折疊快遞周轉(zhuǎn)箱的整體結(jié)構(gòu)如圖1,各個(gè)裝置連接緊密,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,方便運(yùn)輸。內(nèi)部有加氣口,緩沖口,減震彈簧,氣囊等裝置,在受壓力時(shí),彈簧發(fā)生形變,進(jìn)行緩沖,起到防護(hù)的作用。箱體分為上下兩個(gè)部分,利用限位轉(zhuǎn)軸與下箱體構(gòu)成旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),當(dāng)物品體積較小時(shí)可折疊一半箱體進(jìn)行使用,便于運(yùn)輸、搬運(yùn)和存放,節(jié)省空間。

        2.2 箱體連接

        底座板與支腳架之間固定連接,與箱體之間緊密貼合,在運(yùn)輸過程中形態(tài)穩(wěn)定,方便運(yùn)輸。限位轉(zhuǎn)軸等距離分布于箱體的外壁,上箱體通過限位轉(zhuǎn)軸與下箱體構(gòu)成旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),在空閑時(shí)可以很好的節(jié)約空間。連接軸與箱蓋之間固定連接,連接軸關(guān)于箱蓋的豎直軸線兩側(cè)呈對稱狀分布。八個(gè)減震彈簧等距離分布于內(nèi)箱體的外壁,在壓力下發(fā)生形變,起到減震抗壓的作用。

        2.3 折疊方式

        折疊周轉(zhuǎn)箱的折疊有兩種方式。第一種方式為當(dāng)周轉(zhuǎn)箱裝少量物品時(shí),可以將前后兩側(cè)的上箱體向下折疊,左右兩側(cè)可拆卸并對折,再進(jìn)行組裝,此時(shí)周轉(zhuǎn)箱體積為原箱體的一半。第二種方式為當(dāng)快遞周轉(zhuǎn)箱不使用時(shí)可以將左右兩側(cè)向內(nèi)對折,前面板與后面板向內(nèi),使四塊箱版重疊在一起,不占空間,攜帶方便。

        3 主要組件功能

        3.1 箱體

        箱體為中空板材質(zhì),采用的是無毒無味的塑料,可以放置食品以及對包裝要求比較嚴(yán)格的物品,且中空板材質(zhì)比較輕,可以減少運(yùn)輸過程中的各種損耗,且在運(yùn)輸過程中起到防潮防水耐腐蝕的效果。

        3.2 限位轉(zhuǎn)軸

        上箱體通過限位轉(zhuǎn)軸與下箱體構(gòu)成旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),當(dāng)搬運(yùn)物品體積小時(shí),該旋轉(zhuǎn)可使箱體實(shí)現(xiàn)折疊效果,左側(cè)板的中間也設(shè)置有限位轉(zhuǎn)軸,使左側(cè)板左右兩側(cè)通過限位轉(zhuǎn)軸構(gòu)成折疊連接,便于搬運(yùn)和存放,節(jié)約空間,降低快遞員的勞動(dòng)強(qiáng)度,省時(shí)省力。

        3.3 減震彈簧

        緩沖腔內(nèi)安裝有減震彈簧,當(dāng)周轉(zhuǎn)箱受到顛簸或沖擊時(shí),減震彈簧會受壓發(fā)生形變,從而對箱體進(jìn)行緩沖。

        3.4 氣囊

        內(nèi)箱體內(nèi)壁設(shè)置氣囊,氣囊通過緩沖對大型或者重型搬運(yùn)物品,起到雙重保護(hù)作用。氣囊內(nèi)壁有加氣口,可以折疊后通過充氣,進(jìn)行循環(huán)利用。

        4 周轉(zhuǎn)箱工作原理

        將快遞周轉(zhuǎn)箱伸展開,將物品放入箱體的內(nèi)箱體中,內(nèi)箱體中設(shè)置有氣囊,當(dāng)物體發(fā)生沖擊時(shí),氣囊發(fā)生膨脹從而對物品起到保護(hù)作用,內(nèi)箱體外設(shè)有緩沖腔,且緩沖腔內(nèi)安裝有減震彈簧,當(dāng)周轉(zhuǎn)箱受到顛簸時(shí)或沖擊時(shí),減震彈簧會受壓發(fā)生形變,從而對箱體進(jìn)行緩沖,放好物品后蓋上箱蓋,箱體為中空板材質(zhì),中空板材質(zhì)比較輕,可以減少運(yùn)輸過程中的各種損耗,且在運(yùn)輸過程中能夠起到防潮防水耐腐蝕的效果。底座板下設(shè)有支腳架,穩(wěn)固牢靠,腳輪的設(shè)置可實(shí)現(xiàn)箱體移動(dòng)靈活。轉(zhuǎn)運(yùn)好物體后,箱體的左側(cè)板的中間設(shè)置有限位轉(zhuǎn)軸,左側(cè)板左右兩側(cè)通過限位轉(zhuǎn)軸構(gòu)成折疊連接。并且前后兩體板對折,左右兩體板對折后旋轉(zhuǎn)方向與前后體板連接,可是周轉(zhuǎn)箱體積減小為原體積的一半,便于搬運(yùn)和存放,節(jié)約空間,降低快遞員的勞動(dòng)強(qiáng)度,省時(shí)省力。

        5 結(jié)論

        針對塑料周轉(zhuǎn)箱空閑時(shí)占用空間較大、搬運(yùn)費(fèi)力的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了可折疊快遞周轉(zhuǎn)箱,使得空載時(shí)可以拆卸平放、節(jié)省空間,搬運(yùn)時(shí)也更方便。在后續(xù)研究中,可以進(jìn)行以下研究。

        5.1 設(shè)計(jì)強(qiáng)度可滿足要求,確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸和零件材料,能同時(shí)保證周轉(zhuǎn)箱的" 功能性和" 安全性",更好地優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),是今后應(yīng)關(guān)注的問題之一。

        5.2 塑料周轉(zhuǎn)箱在運(yùn)輸過程中處于隨機(jī)振動(dòng)狀態(tài),由于塑料周轉(zhuǎn)箱重復(fù)使用率高,有可能在使用過程中出現(xiàn)疲勞失效,有必要對其組件進(jìn)行振動(dòng)模態(tài)和強(qiáng)度分析, 找到易于發(fā)生疲勞損壞的薄弱環(huán)節(jié)。

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