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第14章 物流机械技术与设备(11)

4.重力式货架

重力式货架又称流动式货架,是现代物流系统中的一种应用广泛的装备。其原理是利用货体的自重,使货体在有一定高度差的通道上,从高处向低处运动,从而完成进货、储存、出库的作业。

重力式货架和一般层架从正面看基本相似,但是其深度比一般层架深得多,类似许多层架密集靠放。每一层隔板隔成前端(出货端)低、后端(进货端)高的一定坡度。有一定坡度的隔板可制成滑道形式,货体顺滑道从高端向低端滑动,也可制成滑轨、辊子或滚轮,以提高货体的运动性能,应尽量将坡度做得小一些。

重力式货架有以下主要特点:

①单位库房面积存储量大。重力式货架是密集型货架的一种,能够大规模密集存放货物,与移动式货架密集存放的功能相比,其规模可做得很大,且从1千克以下的轻体小件物到集装托盘乃至小型集装箱都可以采用重力式货架。由于密集程度很高,减少了通道数量,可有效节约仓库的面积。由普通货架改为重力货架后,仓库面积可节省近50%。

②固定了出入库位置,减少了出入库工具的运行距离。采用普通货架出入库时,搬运工具如叉车、作业车需要在通道中穿行,易出差错,且工具运行线路难以规划,运行距离也长。采用重力货架后,叉车运行距离可缩短1/3。

③由于入库作业和出库作业完全分离,两种作业可各自向专业化、高效率方向发展,且出入库时,工具不互相交叉,不互相干扰,事故率降低,安全性增加。

④重力式货架绝对保证先进先出,因而符合仓库管理现代化的要求。

⑤重力式货架和一般货架相比,大大缩小了作业面,有利于进行拣选活动,是拣选式货架中很重要的一种,也是储存型拣选货架中重要的一种。

重力式货架主要应用领域:一是可以进行大量存储;二是作为拣选式货架普遍应用于配送中心、转运中心、仓库、商店的拣选配货操作。大型重力式货架储存量较大,是以储存为主的货架,轻型小型重力式货架则属于拣选式货架。

5.进车式货架

进车式货架又称驶入式货架。它一般采用钢质结构,钢柱上一定位置有向外伸出的水平突出构件,当托盘送入时,突出的构件将托盘底部的两个边拖住,使托盘本身起架子横梁作用。当架上没有放托盘货物时,货架正面便成了无横梁状态,这时就形成了若干通道,可方便地出入叉车等作业车辆。进车式货架一般用于存储巷道有5~10个单元深度的情况。它们允许叉车驶入货架内的几个位置,以存放或提起集装单元。这种操作之所以可行,是因为货架是由立柱和其上的水平支轨组成,这些支轨用来支撑位置高于叉车的集装单元。这种结构允许存储两三层货物,且每层是独立承重的。

这种货架的特点是叉车直接驶入货架进行作业,叉车与架子的正面成垂直方向驶入,在最内部设有托盘的位置卸放托盘货载直至装满,取货时再从外向内顺序取货。驶入式货架能起到保管场所及叉车通道的双重作用,但叉车只能从架子的正面驶入。这样虽然可提高库容率及空间利用率,却很难实现先进先出。因此,每一巷道只宜保管同一品种货物。此种货架只适用于保管少品种、大批量以及不受保管时间限制的货物。进车式货架是高密度存放货物的重要货架,库容利用率可达90%以上,但进车式货架的缺点是叉车在货架内要小心行驶,速度不能太快。

进车式货架的一种改进形式是穿越式货架,此种货架与进车式货架结构基本相同,不同之处在于此货架内端有出入口,叉车不但可以驶入其中作业,而且可以穿越,出入库作业分设两端,可以做到使货物先进先出。穿越式货架的其他特点与进车式货架相同,也是高密度存放货架,库容利用率比进车式货架稍低。

6.移动式货架

移动式货架是一种带轮子且可移动的货架。在货架下面装有滚轮,在仓库地坪上装有导轨,货架可以通过轮子沿导轨移动。根据驱动方式不同,它可以分为人力摇动式和电力驱动式两种。

移动式货架平时互相依靠,密集排列在一起,可以密集储存货物。存取货物时通过手动和电力驱动使货架沿轨道横向移动,形成通道,并可用这个方法不断变换通道位置,以便于对另一货架进行作业,利用叉车等设备进行存取作业。作业完毕后再将货架移回原来位置。这样,就克服了普通货架每列必须留出通道的弊病,减少了仓库作业通道数,一般只需要留出一条通道的位置就可以了。使用这种货架可以使仓库空间利用率成倍提高。

移动式货架主要用于小件、轻体货物的存取。采用大型化设计后也可用于存取大重量物品,如管件、阀门、电动机托盘等。这种货架尤其适用于环境条件要求高、投资大的仓库,如冷冻、气调等仓库,可相应减少环境条件的投资。

7.装配式货架

装配式货架的柱、梁、层板、隔板等均制成标准件,在柱的两边钻出圆、椭圆、心形或其他形状的孔穴,在孔穴处用紧锁装置进行装配。装配式货架的尺寸有多种,一般形成标准系列。

固定式货架主要是焊接或铆接的,不能拆卸,如货架不合乎要求或仓库位置有变化时,或者将其丢弃不用,或者花大量费用进行改装。装配式货架的特点是可以自由调节长、宽、高度,横隔层也可以上下组装。这种货架可以根据实际需要进行组装或拆卸,对储存空间可以灵活地进行调整,使其与存放物体的体积相适应。这样,可提高货架容积充满系数,增加其储存能力,并可满足物资品种、规格变化频率快,新品种层出不穷,变化莫测的市场的需要。

8.后推式货架

后推式货架是搁板或滑轨向前方倾斜。用叉车把后到的货物由前方存入货架时,此货物便把原先的货物推到后方。当从前方取货时,后方的货物自动滑向前方,以待拣取。

后推式货架的储存密度高,一般深度方向达3个储位,最多达5个储位,比一般托盘货架节省30%的空间,适用于一般叉车存取,但它的存取性差,主要用于少品种大批量物品存取,不适合太重物品的存取。由于取货时采用货物自动滑向最前储位的方法,不能先进先出地存取。

9.旋转式货架

旋转式货架又称回转式货架。它是为适应目前生产及生活资料由少品种大批量向多品种小批量变化的趋势而发展起来的一类现代化保管储存货架。这种货架的出现可以满足目前由于品种的迅猛增加,造成拣选作业的工作量、劳动强度日益增大,系统日益复杂的要求。

从货架上拣选货物一般都采用货物存放在固定的货架内,操作者进行取货的方式,而现在采用旋转式货架,使货物随货架移动到操作者面前让被操作者选取的方式,这就大大提高了拣选效率。

旋转式货架在存取货物时,可用计算机控制,也可用控制盘控制,根据下达的货格指令,该货格以最近的距离自动旋转至拣货点停止。这种货架存储密度大,货架间不设通道,和固定式货架相比,可节省占地面积30%~50%。由于货架转动,拣货路线简捷,拣货效率高,拣选差错少。

旋转式货架根据旋转方式的不同,可分为垂直旋转式、水平旋转式、立体旋转式三种。

(1)垂直旋转式货架

垂直旋转式货架类似垂直提升机,在提升机的两个分支上悬挂有成排的货格,提升机可正转,也可以反转。货架的高度一般在2~6米,正面宽2米左右,10~30层不等,单元货位载重100~400千克,回转速度在6米/分钟左右。

垂直式旋转货架属于拣选型货架。占地空间小,存放的品种多,最多可达1200种左右,货架的货格的小隔板可以拆除,这样可以灵活地存储各种长度的货物。

在货架的正面及背面均设置拣选台面,可以方便地安排出入库作业。在旋转控制上用编号的开关按键即可以轻松地操作,也可以利用计算机操作控制,形成联动系统,将指令要求的货层经最短的路程送至挑选的位置。

垂直旋转式货架主要适用于多品种、拣选频率高的货物,如果将货格改成支架可用于成卷的货物,如地毯、纸卷、塑料布等的存取。

(2)水平旋转式货架

水平旋转式货架是一串相连的旋转容器,这些容器都连接在活动架上,由驱动装置在空中或地面驱动。货架绕着垂直地面的轴以每分钟30~50米的速度旋转。位于旋转货架前的拣货员从货架上拣取货物,拣货员也许还要负责控制货架的旋转。人工控制是通过键盘和脚踏板实现的。前者告诉货架哪个容器位置向前旋转,后者启动货架的旋转。旋转式货架也可由计算机控制,这时,货物拣选序列存储在计算机中并自动向前传送。

通常的改进设计是在两个旋转式货架前安装一个显示面板,每层旋转式货架都在该面板上显示。正确的拣取位置和数量也都显示在面板上,这些显示极大地提高了生产率和存取作业的精确度。

旋转式货架在管理上的一项优点是拣货员操作货架的灵活时间安排。如果一名拣货员负责一台旋转式货架,那么他在拣货作业中要等待货架旋转到正确的位置。如果一名拣货员负责多台旋转式货架,那么他可以在一台货架上拣货,而另一台货架正在旋转,拣货员不需要等待。值得提醒的是,货至人型设备的目标就是要拣货员不停地拣货。

水平旋转式货架的长度从10~50米不等,高度从2~8米不等。货架的长度和高度是由拣选速度要求和建筑条件规定的。货架越长,货架旋转到正确位置的平均时间就越长。同样,货架越高,存取时间就越长。当高度超过2米时就需要使用梯子或机械手来存取物品。

除了提高拣选率之外,水平旋转式货架还充分利用了可用存取空间。相邻货架之间只需要极少的空间,唯一的空间损失是在同一个旋转式货架上容器的平行剖面之间。

水平旋转式货架最大的缺陷是架子和容器都是敞开的,因此,物品的安全性和防护就成了问题。现在有一种双容器旋转式货架。在这种货架里,传统的旋转式货架载运器垂直分成两半再旋转90°。这样载运器的深度更浅,提高了小件存储的密度。

多层水平旋转式货架的各层可以独立旋转,每层都有各自的轨道,用计算机操作时,可以同时执行几个命令,使各层货物从近到远有序地到达拣选点,拣选效率很高。这种货架储存货物品种多,多达2000种以上,主要用于出入库频率高、多品种拣选的配送中心等地。

(3)立体水平旋转式货架

立体水平旋转货架有多排货架联结,每排货架又有若干层货格,货架作整体水平式旋转,每旋转一次,便有一排架达到拣货面,可对这一排的各层进行拣货。这种货架每排可放置同种物品,但包装单位不同,如上部货格放置小包装、下部货格放置大包装,拣选时不再计数,只取一个需要数量的包装即可;也可以一排货架不同货格放置互相配套物品,一次拣选可在一排上将相关物品拣出。这种货架还可作小型分货式货架,每排不同货格放置同种货物,旋转到拣选面后,将货物按各用户分货要求拣出分放到各用户的指定货位,使拣选、分货结合起来。

立体水平旋转货架旋转时动力消耗大,不大适于拣选频度太高的作业,所放置货物主要是各种包装单位的货物,种类的容量受货架长度制约也有限。它也可制成长度很长的货架,可增大存储容量,但由于动力消耗大,拣选等待时间长,不适于随机拣选,在需要成组拣选或可按顺序拣选时可以采用。这类货架规模越大、长度越长,则其拣选功能便逐渐向分货功能转化,成为适用于小型分货领域的分货式货架。

2.4.3 站台

站台是仓库与运输线路的连接点,是仓库进发货的必经之路,它既是仓库运行的基本保证条件,又是仓库高效工作不可忽视的部位。站台的基本作用是车辆停靠、装卸货物、暂存货物等,利用站台就能方便地将货物装进车辆中或从车辆中取出,实现物流网络中线与结点的衔接转换。

站台有高站台和低站台之分,高站台高度与车辆货台高度一样。一旦车辆停靠后,车辆货台与站台处于同一水平面,有利于使用作业车辆进行水平装卸。低站台与地面一样高,往往是和仓库地面处于同一高度,以利于站台与仓库之间的搬运。低站台与车辆之间的装卸作业不如高站台方便,但是,如果采用传送装置装卸货,由于传送装置安装需有一定高度,采用低站台,传送装置安装后可与车辆货台保持同等高度。此外,采用低站台也有利于叉车作业。一般情况下,普通卡车和载重车适用的站台高度为1.17米,平板车和冷藏车适用的站台高度为1.32米,集装箱拖车适用的站台高度为1.40米,长途挂车适用的站台高度为1.22米。在一个库区内应尽可能考虑停靠车辆的种类,有若干不同高度的停靠位置,也可考虑车种平均高度,尽可能地缩小货车车厢底板与站台高度差,以提高作业效率。

在仓库中,进出货车种类可能很多,因而即使考虑不同高度的站台,也很难使全部车辆与站台相接合。要克服车辆与站台间的间距和高度差,一般站台为作业安全与方便起见,经常使用可移动式楔块、升降平台和车尾附升降台来帮助装卸。

可移动式楔块又叫竖板,当装卸货品时,可放置于卡车或拖车的车轮旁固定,以避免装卸货期间车轮意外地滚动可能造成的危险。

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