浅谈干散货集装箱整箱自动化组装装置研制

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摘要：干散货集装箱主要用于装运无包装的固体颗粒状和粉状货物，因其能实现海铁联运、节省货物包装费用、装卸方便、对环境无污染、适货种类多等优势。近年来，干散货集装箱运输市场

干散货集装箱主要用于装运无包装的固体颗粒状和粉状货物，因其能实现海铁联运、节省货物包装费用、装卸方便、对环境无污染、适货种类多等优势。近年来，干散货集装箱运输市场开发潜力巨大，特别随着铁路驮背运输车的设计制造成功，集装箱的公铁海联运的实现指日可待。在当今国际、国内干散货运输迅猛发展的时代，各集装箱生产企业在抓住机遇、加快生产的同时，也同时面临订单交货期紧张、产品质量有待提升等问题。如何提高集装箱的生产效率和产品质量是亟须解决的关键问题。

1 产品结构

干散货集装箱主要由底架、两侧墙、前端墙、后端墙及顶盖等部分组成，其主体结构与通用集装箱类似，顶部有两个较大尺寸、带有顶盖的顶开口，可用于灌装散装货物，后端墙上设有可开闭的卸货门，实现了顶盖开口装货后端门卸货的装运方式，节约了货物装卸时间，提高了装卸效率[1]。

2 箱体组装装置

在干散货集装箱的制造过程中，整箱组装工序是钢结构生产中最关键的工序，也是制约生产效率的瓶颈环节。该组装工序的主要工作是将前端墙、后端墙、两面侧墙及底架按尺寸要求进行组对并点焊。这些工作都必须在本工序中完成，无法分散到其他工序，因此整箱组装工序的生产节拍直接决定了整条生产线的生产节拍。

2.1 主要构成

干散箱大组装装置主要由主体钢结构组成、电葫芦吊轨道钢架、托辊装置、挠度垫块组成、下角件定位组成、上侧梁、上角件定位压紧组成、液压升降平台、侧顶组成、安全护栏及扶梯等部分组成[2]。

图1 主要构成

2.2 技术要点

（1）托辊装置。托辊装置用于底架的传输，与上工序底架缓存台位相承接，通过与液压升降平台合作将底架传输到组装位，托辊装置可实现水平90度旋转，从而让出整箱的组装和流水空间。共设置单侧4个双侧8个托辊，各托辊组成间通过连杆相连，每侧设置一个气缸，由气缸带动托辊装置旋转。采用模块化设计，托辊位置可通过调整螺栓孔安装位置适应不同的产品尺寸。

（2）挠度垫块组成。挠度垫块组成用于定位并支撑底架，并提供底架组装时所需要的挠度。挠度垫块可根据不同产品所需的不同挠度拆卸更换，挠度垫块能实现水平70度旋转，从而让出整箱流水空间。共设置单侧5个双侧10个挠度垫块，各垫块间通过连杆相连，每侧设置一个气缸，由气缸带动挠度垫块旋转。

（3）下角件定位组成。下角件定位组成用于定位前端和后端的下角件，其由固定块和活动块两部分组成，固定部分焊接在主体钢结构上，活动部分通过螺栓连接在固定块上，固定块和活动块中间通过横向和纵向的止口来保证两件之间无串动。这种结构既能保证定位档的定位精度又能满足可拆卸更换的功能。

图2 托辊装置、挠度垫块、下角件定位组成、上角件定位压紧组成

（4）上侧梁、上角件定位压紧组成。这两部分组成用于定位前端墙和后端墙的上角件和侧墙。该定位挡要求严格，既要保证定位精度，又要在完成组装后脱离产品使集装箱流水作业到下一个工序。在设计中通过采用精密铰接机构，在工装制造时提高部分件的加工精度，这样既能保证定位臂可在一定角度范围内旋转，又能保证定位精度，利用气缸实现自动化旋转，同时还可实现压紧功能。在安装座上采用柔性设计原则，可实现高度调整功能，从而适用于不同尺寸产品的生产[3]。

3 现场应用及效益

该自动化整箱组装装置已在生产现场应用了近两年的时间，各组成部分的功能均达到设计要求。该组装装置自动化程度高、各部件定位可靠、设计合理、柔性化程度高、转产方便快捷，不仅提高了生产效率和产品质量，同时也降低了操作者的劳动强度，得到现场操作者和产品工艺人员的一致肯定。

[1] 肖龙.集装箱装运干散货的技术改造和工艺设计[J].集装箱化,2011(4):24-26.

[2] 胡斌,唐瑞英,张大庆.铁路干散货集装箱物流设备的优化及应用[J].铁道货运,2008(6):39-41.

[3] 赵丽珍.我国集装箱运输发展趋势及铁路的作用[J].铁道货运,2005(7):1-5.

陈蕊娜（1984－），女，山西运城人；学历：研究生，职称：高级工程师，现就职单位：中车齐齐哈尔车辆有限公司，研究方向：工艺装备研发。

干散货集装箱主要用于装运无包装的固体颗粒状和粉状货物，因其能实现海铁联运、节省货物包装费用、装卸方便、对环境无污染、适货种类多等优势。近年来，干散货集装箱运输市场开发潜力巨大，特别随着铁路驮背运输车的设计制造成功，集装箱的公铁海联运的实现指日可待。在当今国际、国内干散货运输迅猛发展的时代，各集装箱生产企业在抓住机遇、加快生产的同时，也同时面临订单交货期紧张、产品质量有待提升等问题。如何提高集装箱的生产效率和产品质量是亟须解决的关键问题。1 产品结构干散货集装箱主要由底架、两侧墙、前端墙、后端墙及顶盖等部分组成，其主体结构与通用集装箱类似，顶部有两个较大尺寸、带有顶盖的顶开口，可用于灌装散装货物，后端墙上设有可开闭的卸货门，实现了顶盖开口装货后端门卸货的装运方式，节约了货物装卸时间，提高了装卸效率[1]。2 箱体组装装置在干散货集装箱的制造过程中，整箱组装工序是钢结构生产中最关键的工序，也是制约生产效率的瓶颈环节。该组装工序的主要工作是将前端墙、后端墙、两面侧墙及底架按尺寸要求进行组对并点焊。这些工作都必须在本工序中完成，无法分散到其他工序，因此整箱组装工序的生产节拍直接决定了整条生产线的生产节拍 主要构成干散箱大组装装置主要由主体钢结构组成、电葫芦吊轨道钢架、托辊装置、挠度垫块组成、下角件定位组成、上侧梁、上角件定位压紧组成、液压升降平台、侧顶组成、安全护栏及扶梯等部分组成[2]。图1 主要构成2.2 技术要点（1）托辊装置。托辊装置用于底架的传输，与上工序底架缓存台位相承接，通过与液压升降平台合作将底架传输到组装位，托辊装置可实现水平90度旋转，从而让出整箱的组装和流水空间。共设置单侧4个双侧8个托辊，各托辊组成间通过连杆相连，每侧设置一个气缸，由气缸带动托辊装置旋转。采用模块化设计，托辊位置可通过调整螺栓孔安装位置适应不同的产品尺寸。（2）挠度垫块组成。挠度垫块组成用于定位并支撑底架，并提供底架组装时所需要的挠度。挠度垫块可根据不同产品所需的不同挠度拆卸更换，挠度垫块能实现水平70度旋转，从而让出整箱流水空间。共设置单侧5个双侧10个挠度垫块，各垫块间通过连杆相连，每侧设置一个气缸，由气缸带动挠度垫块旋转。（3）下角件定位组成。下角件定位组成用于定位前端和后端的下角件，其由固定块和活动块两部分组成，固定部分焊接在主体钢结构上，活动部分通过螺栓连接在固定块上，固定块和活动块中间通过横向和纵向的止口来保证两件之间无串动。这种结构既能保证定位档的定位精度又能满足可拆卸更换的功能。图2 托辊装置、挠度垫块、下角件定位组成、上角件定位压紧组成（4）上侧梁、上角件定位压紧组成。这两部分组成用于定位前端墙和后端墙的上角件和侧墙。该定位挡要求严格，既要保证定位精度，又要在完成组装后脱离产品使集装箱流水作业到下一个工序。在设计中通过采用精密铰接机构，在工装制造时提高部分件的加工精度，这样既能保证定位臂可在一定角度范围内旋转，又能保证定位精度，利用气缸实现自动化旋转，同时还可实现压紧功能。在安装座上采用柔性设计原则，可实现高度调整功能，从而适用于不同尺寸产品的生产[3]。3 现场应用及效益该自动化整箱组装装置已在生产现场应用了近两年的时间，各组成部分的功能均达到设计要求。该组装装置自动化程度高、各部件定位可靠、设计合理、柔性化程度高、转产方便快捷，不仅提高了生产效率和产品质量，同时也降低了操作者的劳动强度，得到现场操作者和产品工艺人员的一致肯定。参考文献[1] 肖龙.集装箱装运干散货的技术改造和工艺设计[J].集装箱化,2011(4):24-26.[2] 胡斌,唐瑞英,张大庆.铁路干散货集装箱物流设备的优化及应用[J].铁道货运,2008(6):39-41.[3] 赵丽珍.我国集装箱运输发展趋势及铁路的作用[J].铁道货运,2005(7):1-5.

文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0118/1031.html

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