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可变容积周转箱的设计

2015-10-08 16:58:54来源:组稿人论文网作者:

可变容积周转箱的设计

林腾飞#,辛辰,张虹

(安徽大学,合肥 230601)

摘要:通过分析目前企业使用周转箱普遍存在的问题,设计出一种可变容积周转箱。详细介绍了结构设计过程与使用效果,为仓储管理中物流设备的使用提供了一种可行性的思路和方案,同时在方案设计中体现了实用性与绿色环保的思想。

关键词:周转箱  可变容积  拼接分割  

The Design of Voluminal Alterable Circulation Box

LinTengfei#,XinChen,ZhangHong

(Anhui University,Hefei China,230601)

Abstract: This paper describes the design of a kind of voluminal alterable circulation box through analyzing the present problem existing in using circulation boxes among enterprises. Meanwhile, it introduces this kind of circulation box’s structural design process and using effects in detail providing a feasible idea and plan for logistics equipment. This paper also embodies the circulation box’s practicability and the idea of environmental protection in its designing plan.

Key word: Circulation Box, Alterable Volume, Stitching Segmentation

中图分类号:TB449;TS91

引言

周转箱也称为物流箱,广泛用于机械、汽车、家电、轻工、电子等行业,零件周转便捷、堆放整齐,便于管理。其合理的设计,优良的品质,适用于工厂物流中的运输、配送、储存、流通加工等环节。周转箱可与多种物流容器和工位器具配合,用于各类仓库、生产现场等多种场合,在物流管理越来越被广大企业重视的今天,周转箱帮助完成物流容器的通用化、一体化管理,是生产及流通企业进行现代化物流管理的必备。

由于企业仓库中需要存放的物料大小不一,如:制造型企业的零部件仓库。然而,传统周转箱容积固定,不能很好地适应每种物料的存放,以致周转箱容积不够或浪费。本文以提高仓库空间利用率为指导原则,以周转箱为研究对象,优化物流设备,为制造型企业的零部件仓储管理带来便利。

1. 企业周转箱的使用现状

物流周转箱出现的时间虽然不长,但却在缩短交货时间、加快物料流转速度以及降低采购和库存成本等方面产生了很大的影响。物流周转箱也由最初的品种单一、功能不足,发展到今天的第一代、第二代以及第三代物流周转箱[1]。

然而,对于国内广大企业,尤其是制造型企业来说,由于企业管理水平的局限和生产观念的落后,物流周转箱的使用这一重要环节却常常被忽略。总的来说存在以下几点问题。

1.1使用规格不统一

周转箱本身是为配合高效物流而诞生的一种单元化物流器具,可以说周转箱是贯穿现代物流系统各个环节的连接点。但是在实际使用中由于规格不统一,造成企业内部仓储管理的不便,同时,规格不统一的周转箱也不能够在物流作业链中流通使用,使周转箱的使用仅局限于企业内部。

1.2容积利用率不高

要想让周转箱在仓储中充分发挥作用就必须想办法让其利用率达到最高。但是,在现实的使用过程中,由于每种物料需要的空间不同造成周转箱的空间利用率并不是很高。例如,对于某些体积较小的物料,在数量较少时如果将其单独放于一个周转箱中,周转箱的利用率太低而造成空间的浪费;而对于某些体积较大的物料,难以放入一个周转箱之中而达不到使用效果。

1.3单品损耗高

在流转的过程中存在多次交接,周转箱的丢失和破损平均在每月8%左右[2],使用过程中对周转箱的维护以及破损后的更换,使周转箱的使用成本过高。同时,破损周转箱的存放占用了仓储面积,对破损周转箱的处理也为仓储管理带来麻烦。

2. 可变容积周转箱的设计方案

本文的目的是通过设计可变容积周转箱,优化仓储的管理,提高工作效率,让企业在现在激烈竞争的市场环境中保持强大的竞争优势。设计方案主要包括材料选用部分和具体结构设计,以及使用演示。

2.1 周转箱材料的选用。

2.1.1塑料[3]

1) 聚酯薄膜(PET)

聚酯薄膜是一种超透明的薄膜并具有优异的尺寸稳定性。其出色的视觉性能和相对薄的厚度使其成为“无标签感”标签应用领域的绝好选择。高品质感的外观和其具有的保护功能在这种材料上得到同时的体现。50微米PET标签薄膜可用于对水、油脂及化学物敏感的包装体上。虽然PET不属聚烯烃类,但它可经清洗及切碎后进行有效回收再造粒并做成纤维、薄膜和PET瓶体。

2) 聚氯乙烯薄膜(PVC)

PVC周转箱薄膜的主要特点是颜色、厚度及硬度上的多样性。目前的PVC原材料不含重金属,但仍使用柔软剂。PVC的化学结构决定了这种材料适合于户外运用(2至7年的户外使用有效期)。PVC薄膜因含有氯化物,其环境的兼容性和可回收性长期以来备受争议。

3) 聚乙烯薄膜(PE)

PE周转箱薄膜在其物理及机械性能上和PVC薄膜有一定的相似性,更因其出色的尺寸稳定性而在包装领域得到广泛应用。通过普通的工业电晕处理可使PE薄膜的表面达到可印刷性及可涂胶性。在塑料周转箱标签中,聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)薄膜因其相对宽广的加工温度范围(到260°C)和优异的机械及流变性能已成为最广泛被使用的塑料标签基材。 

4) 聚苯乙烯薄膜(PS)

PS的化学结构决定了它在常温下具备优异的冲切性和出色的周转箱尺寸稳定性。但其抗(阻隔)油(脂肪)性较差。PS不属聚烯烃类。其环境兼容性和可回收性比聚烯烃类聚合物相对逊色。

5) 聚丙烯薄膜(PP)

单向拉伸及双向拉伸聚丙烯流延周转箱薄膜可将其优异的机械加工性能、良好的表面视觉效果和相对较薄的薄膜厚度联系在一起。和PE薄膜相比,其缺点在于PP薄膜的电晕处理效果相对较短(38mNm电晕水平下,通常在电晕处理后1到1个半月的印刷适用性)。PP薄膜也是聚烯烃类的碳水聚合物,其化学成分决定了PP薄膜的环境兼容性及高度的可回收性。

2.1.2金属[4]

金属周转箱采用热镀锌钢板制作,耐锈能力强,实用于高低温及常温载重场所;金属周转箱采用独特的外形设计,强度高;金属周转箱比塑料周转箱有更大的承载,更长的寿命。

对于周转箱材料的选用,根据以上资料所示,选用pp塑料是最好的选择,该材料清洁卫生、有较高的回收性、可循环使用、节省资源、环境友好的特点,充分体现绿色环保思想,符合市场需求。

2.2 设计方案

该周转箱主箱板模数可根据实际存放要求进行选择,侧板有多种规格,侧板与侧板间、侧板与底板间需要通过连接部件进行连接,这样便可拼接组合成不同尺寸规格的周转箱。下面对各个零件及装配方法分别进行说明介绍。

图中标号说明:1、侧板侧边与主箱板连接部分凸缘,1’、侧板与主箱板连接部分凹缘,2、侧板上边外凸部分,2’、侧板下边外凸部分,3、侧板凹槽,3’、内插板边缘凸缘。其中1与1’,2与2’,3与3’是相对应连接的部分。

2.2.1主箱板

标准主箱板结构见图2-1。主箱板边缘1’与侧板边缘1连接;主箱板内部凹槽3’与内插板凸缘3连接;同时,主箱板边缘之间也是可以连接的。为保证搬运的方便,在主箱板的前后都有把手,为了美观,主箱板的上部设计成弧形,同时主箱板四周挖花纹、减轻重量。在标准主箱板的基础上,可生产其他规格主箱板,其结构与标准底板相同。

 

2.2.2侧板

侧板上板身两侧三等分挖出凹槽,中间部分再次平分挖出凹槽,共有3个小槽如图2-3,一方面减轻周转箱的重量,另一方面也可以在使用时对周转箱继续分割。侧板的结构和效果图见图2-2。侧板的顶面呈凹凸状,可以使得上下两个周转箱形成良好的连接,便于堆叠,2与2’相互交错,可形成良好的连接。侧板边缘的连接部分见图2-4。

 

 

2.2.3内插板

内插板一共有4种规格,分别是1种竖插板和3种横插板。见图2-5。根据实际需要,将周转箱进行分割,所以在板的两端呈弧形,和侧板和主箱板的凹槽相连见连接部分图2-7。在竖插板两面分别有二等分和三等分的凹槽,是为了使用方便而设计的,见图中标号3。

2.2.4连接部分

侧板和内插板两边的连接部分是不同的。侧板连接部分采用统一规格,便于连接。具体连接效果如图2-6,2-7。

2.2.5拼接、分割效果图

标准拼装箱只用一个主箱板与侧板拼接。可以根据货物的大小对标准拼装箱进行分割,若是货物超出一个拼装箱的大小,可以将两个或两个以上拼装箱拼接再一起,拼装分割效果见图2-8。 

 

模型设计与装配效果图应用三维绘图软件google sketchup8.0进行建模,通过模型分析,该拼装箱结构合理,各零部件尺寸精确,各棱边没有发生干涉现象,说明该拼装箱结构设计方案是可行的。同理,可将侧板进行拼接组合,得到不同规格尺寸的组合周转箱。[5]

3. 结语

针对企业使用周转箱存在的问题设计出了该可变容积周转箱,旨在有效的改善仓储管理中对于物料大小不一,难以存放的问题。该拼装分割结构采用主箱板、侧板和不同规格的内插板结合使用的方式,能满足不同规格的物料,不仅拆卸方便,而且容积使用率更高。传统的周转箱若出现破损,则需更换整个周转箱;而可变容积周转箱若是出现破损,只需更换相应破损的部件,节约了材料,降低了成本。对于PP材料的选用,体现了绿色环保的思想,符合现今被不断强调的可持续发展的思想。

 

参考文献:

[1] 物流周转箱的选择与精益物流[J]. 中国物流与采购. 2006(07)  

[2] 齐才龙.物联网技术在周转箱物流信息化中的应用[J]. 物流技术与应用,2012,04:112-113.  

[3] 塑料周转箱的制作材料种类[EB/OL]. http://www.whfrsuliao.com/shownews.asp?id=56

[4] 金属周转箱特点[EB/OL]. http://www.cnteresa.com/huojia/jingshuzhouzhuanxiang.htm

[5] 张铭君,李琛,张帅帅. 拼装式食品周转箱结构设计[J]. 包装工程,2012,15:58-60+108.

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