物流工程第3章 物料搬运系统

第二节 物料搬运设备及器具
三、连续输送机 3、斗式提升机 斗式提升机(图3-17)是指在垂直或接近垂直的方向上连续 提升粉粒状物料的输送机,其牵引构件(胶带或链条)绕过头 部及底部的滚筒或链轮,牵引构件上每隔一定距离安装一个 料斗,由头部滚筒或链轮驱动,形成具有上升的有载分支和 下降的无载分支的无端闭合环路。
表3-2 基于时间分析数据的重大件装卸流程(单位:min)
起始时间
总时间
浪费时间
准备
0
225
110
货物吊起
225
20
10
货物移动
245
15
5
货物下降
260
10
4
货物到位
270
40
10
有效时间 115 10 10 6 30
第三节 物料搬运系统分析方法
一、物料搬运分析方法 2、起讫点分析 起讫点分析是指由每一次搬运的起点和终点,或是以各站 固定点作为记录目标,对搬运状况作分析。此项分析有以 下两种方式: (1)路线图表示法 见表3-3。
流程分析通过利用物料由进货到出货的整个过程中有关的 资料,或使用作业进行过程中的所有相关的信息,采用“流 程表”或“流程图”的方式将作业情况表示出来。流程分 析必须考虑整个过程,一次只能分析一种产品、一类材料或 一项作业。 基于时间分析数据的重大件装卸流程见表3-2。
第三节 物料搬运系统分析方法
一、物料搬运分析方法 1、流程分析
4、叉车
叉车是一种用来装卸、搬运和堆码单元货物的车辆,适用 性强、机动灵活、效率高。叉车不仅可以将货物叉起进 行水平搬运,还可以将货物提升进行垂直堆码。
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆
4、叉车 叉车分类： 按动力装置的不同,叉车可分为电动式叉车和内燃式叉车。 电动式叉车又称为蓄电池式叉车,以蓄电瓶和直流电动机 作为动力装置。内燃式叉车以内燃机作为动力装置,根据 所用内燃机的不同,内燃式叉车又可分为汽油式叉车、柴 油式叉车和液化气式叉车。
图3-4 托盘搬运车 a)手动托盘搬运车 b)电动托盘搬运车
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆
3、固定平台搬运车 固定平台搬运车是一种室内经常使用的短距离搬运车辆,它 具有较大的物料承载平台。相对承载货车而言,固定平台搬 运车的物料承载平台离地低,装卸方便;结构简单、价格低; 轴距和轮距较小,作业灵活等。一般情况下,固定平台搬运 车采用蓄电池或电动机驱动。
×
×
×
×
×
还需要的 作业数目
已不需要的 作业数目
4
0312213
0
4
0
4
搬运活性 系数
0 1 2 3 4 4
在对物料活性有所了解的情况下,可以利用活性理 论,改善搬运作业。
第一节 物流与物流系统
二、物料搬运活性分析 2、活性分析图表 对搬运作业进行活性分析时可采用图3-2所示的图表示例。
图3-2 搬运作业活性分析图表示例
二、起重机械 2、通用起重机 (2)桥架式起重机 桥架式起重机(图3-14)是指以桥架为承载 结构,由起升机构、小车运行机构和大车运行机构等几部分组 成的起重机。按结构的不同,桥架式起重机可分为梁式起重机、 桥式起重机、龙门式起重机和装卸桥等类型。
图3-14 桥架式起重机 a)桥式起重机 b)龙门式起重机 c)装卸桥
图3-7 插腿式叉车
图3-8 侧面叉车
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆 4、叉车
图3-9 伸缩臂式叉车
图3-10 集装箱式叉车
图3-11 高货位拣选式叉车
第二节 物料搬运设备及器具
二、起重机械
起重机械是一种通过间歇作业方式对物品进行越升、下 降和水平移动的搬运设备,以完成货物垂直升降作业,兼 有一定水平运输作业功能,工作对象主要为笨重大件物品。 根据起升机构的活动范围不同,起重机分为简单起重机、 通用起重机和特种起重机。
第一节 物流与物流系统
二、物料搬运活性分析
物料搬运活性系数是衡量物料搬运难易程度的一 个重要指标
1、活性系数α
活性系数：物料搬运的难易程度称为活性,用活性系数来 衡量。当搬运处于静止状态的物料时,需要考虑搬运作业 所必需的人工作业。所需的人工越多,活性就越低;反之, 所需的人工越少,活性就越高,但相应的投资费用也越高。
第二节 物料搬运设备及器具
三、连续输送机 5、螺旋式输送机 螺旋式输送机(图3-19)属于无挠性牵引构件的连续运输机, 它是通过带有螺旋片的轴类零件的转运推动装入料槽的货 物并使之沿螺旋轴线方向移动,完成货物装卸搬运作业的一 种连续作用装卸机械。
图3-19 螺旋式输送机
第二节 物料搬运设备及器具
图3-3 常见的手推车类型 a)杠杆式手推车 b)平台式手推车 c)登高平台式手推车 d)手动液 压升降平台式手推车
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆 2、托盘搬运车 托盘搬运车是指以搬运托盘为主的搬运车辆,包括手动托 盘搬运车和电动托盘搬运车,如图3-4所示。托盘搬运车体 形小、重量轻,主要用于区域内装卸作业、收发站台的装 卸或车间内各工序间无须堆垛的搬运作业。
第二节 物料搬运设备及器具
三、连续输送机 2、链式输送机 链式输送机(图3-16)用绕过若干链轮的无端链条作为牵 引件,由驱动链轮通过轮齿与链节的啮合将圆周牵引力传 递给链条,在链条上固接一定的工作物件以输送货物。货 物放在运动着的链条上移动是最简单的链式输送机的工作 原理。
图3-16 链式输送机
第二节 物料搬运设备及器具
三、连续输送机 1、带式输送机 带式输送机(图3-15)是一种以摩擦驱动、连续方式运输 物料的机械,它可以将物料放在一定的输送线上,从最初的 供料点到最终的卸料点之间形成一种物料的输送流程。带 式输送机既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物 品的输送。
图3-15 带式输送机
第二节 物料搬运设备及器具
二、起重机械
2、起重机的选择
在物料搬运中,主要根据以下条件进行起重机的类型 和型号选择: 1)所需起重物品的重量、形态、外形尺寸等。 2)工作场地的条件(长×宽×高,室内或室外等)。 3)工作级别(工作频繁程度、负荷情况)的要求。 4)每小时的生产率要求。 根据上述要求,首先选择起重机的类型,然后决定选 用这一类型起重机中的某个型号。
按结构和用途的不同,叉车可分为平衡重式叉车、插 腿式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、集装箱式叉车、 低货位拣选式叉车、高货位拣选式叉车和伸缩臂式叉 车
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆 4、叉车
图3-5 平衡重式叉车 a)内燃式叉车 b)蓄电池式叉车
图3-6 前移式叉车 a)门架前移式叉车 b)货叉前移式叉车
3、搬运机器人 在生产物流搬运系统中,应用搬运机器人不仅能提高劳动生 产率,降低成本,保证产品质量,而且还能增加系统的柔性,为 生产物流搬运设备提供一种强有力的工具和手段。
第三节 物料搬运系统分析方法
一、物料搬运分析方法
物料搬运分析可从流程分析、起讫点分析、流量分析 和搬运高度分析四方面入手,以掌握搬运流程的情况。 1、流程分析
总之,活性系数越高,所需人工越少,但设备投入越多。在进 行物料搬运系统设计时,不应机械地认为活性系数越高越好, 而应综合考虑。
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆 搬运车辆主要用于物品在一定范围内的转载和短距离运 输工作,主要包括各种手推车、托盘搬运车、蓄电池搬 运车、叉车及自动导引搬运车等。
1、手推车
第一节 物流与物流系统
二、物料搬运活性分析
图3-1 物料搬运活性系数
图3-1直观地表示了物料搬运活性系数。由图3-1可 以看出,散放在地上的物料要运走,需要经过集中、搬 起、升起和运走四次作业,所需的人工作业最多,即活 性水平最低,活性系数定为0。
第一节 物流与物流系统
二、物料搬运活性分析
活性系数确定的原则见表3-1。
图3-17 斗式提升机
第二节 物料搬运设备及器具
三、连续输送机 4、辊道式输送机 辊道式输送机(图3-18)由一系列以一定间距排列的辊子组 成,用于输送成件货物或托盘货物。辊子输送机由一台齿轮 传动式电动机驱动,并在需要处设有电磁制动器,它借助一 条带有防护作用的链条实现辊子的运动。
图3-18 辊道式输送机
手推车是一种以人力为主、在路面上水平输送物料的 搬运车,轻巧、易操作、回转半径小,适于短距离搬运 轻型物料,广泛用于物流中心、配送中心、工厂、仓 库、商场、超市、机场等。手推车没有垂直提升能力, 因此一般其承载能力低于0.5t。
第二节 物料搬运设备及器具
一、搬运车辆 1、手推车 常见的手推车类型包括杠杆式手推车、平台式手推车、 登高平台式手推车和手动液压升降平台式手推车,如图 3-3所示。
第一节 物流与物流系统
二、物料搬运活性分析 2、活性分析图表 通过分析,考虑提高某些作业的活性系数,如活性系数为0的 散放,通过放入容器中(活性系数为1)或码放在托盘上(活性 系数为2)来提升搬运活性,从而提高工作效率。 还可以计算平均活性系数。图3-2中的平均值2.7的计算公 式为
平均活性系数=活性系数总和/作业工序数
表3-1 活性系数确定的原则
物料状态
散放在地上 装箱集中
托盘上 车中 运动着的输送机 运动着的物品
作业说明
集中、搬起、升起、运走 搬起、升起、运走(已集中) 升起、运走(已搬起) 运走(不用升起) 不要(保持运动) 不要(保持运动)
作业种类
集中 搬起 升起 运走
√
√
√
√
×
√
√
√
×
×
√
√
×
×
×
√
×
×
×
第二节 物料搬运设备及器具
二、起重机械 2、通用起重机 (1)回转式起重机 回转式起重机(图3-13)是利用臂架或 整个起重机的回转来搬运物品,臂架的吊钩幅度可以改变, 起重机的工作范围是一个圆柱或扇形立体空间。
图3-13 回转式起重机 a)定柱式回转起重机 b)门座式起重机 c)汽车式起重机
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四、自动物料搬运设备及系统
在企业生产中选择合理的物料搬运方式,提高物料运输和存 放过程的自动化程度,对改进物流管理、提高产品质量、降 低生产成本、缩短生产周期、加速资金周转和提高整体效 益有重要的意义。 自动导引搬运车系统是由若干辆自动导引搬运车,在计算机 控制下按导引路线有条不紊地运行,并通过系统软件集成在 物流系统、生产系统中。自动导引搬运车系统广泛应用于 柔性制造系统(FMS)、柔性搬运系统和自动化仓库等场合。 自动导引搬运车系统主要有自动导引搬运车(Automatic Guided Vehicle,AGV)、自动堆垛机和搬运机器人。
第二节 物料搬运设备及器具
四、自动物料搬运设备及系统 1、自动导引搬运车 自动导引搬运车(AGV)是一种能自动导向、自动认址、自 动完成程序动作的搬运车辆,主要由导向系统、移载装置、 转向机构及安全设施四大部分组成。 自动导引搬运车(AGV)应用最广泛的领域是装配作业,特别 是汽车的装配生产线作业,如图3-20所示。
第三章 物料搬运系统
□第一节 物料搬运系统概述 □第二节 物料搬运设备及器具 □第三节 物料搬运系统分析方法 □第四节 物料搬运系统设计 □案例分析 天津一汽丰田的物料搬运系统 □复习思考题
第一节 物料搬运系统概述
一、基本概念
物料搬运:是指在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放(支承) 状态(即狭义的装卸)和空间位置(即狭义的搬运)为主要目的的活动,如 装卸、移动、分类、堆码、理货和取货等作业。 装卸搬运:是物料装卸和物料搬运两项作业的统称,二者密不可分。习 惯上常以“装卸”或“搬运”代替“装卸搬运”的完整涵义。 物料搬运系统：是由物料、搬运设施、存放设施和人员等要素构成的 一个集合体,它根据生产和流通的要求移动或搬运物料,从而为生产和 流通服务。
图3-20 自动导引搬运车(AGV)在汽车装配生产线上的应用
第二节 物料搬运设备及器具
四、自动物料搬运设备及系统 2、自动堆垛机 自动堆垛机也称为巷道堆垛机,是自动化立体仓库存取货物 的主要设备,其结构形式通常可分为单柱式和双柱式、有轨 式和无轨式等。自动堆垛机的运行方式有直线运动和回转 运动两种,合起来可以有四个自由度,以达到存取货物的高 效和方便。
1、简单起重机
简单起重机一般只作升降运动或直线方向移动,只需具 备一个运动结构,它包括手拉葫芦、手扳葫芦、环链电 动葫芦和升降机等,如图3-12所示。简单起重机起升 货物重量不大,作业速度及效率较低。
第二节 物料搬运设备及器具
二、起重机械 1、简单起重机
图3-12 各种简单起重机 a)手拉葫芦 b)手扳葫芦 c)电动环链葫芦 d)升降机