螺旋式提升机在物流规划中的应用

2016-11-29陈传军王志龙

制造业自动化 2016年2期

关键词：螺旋式提升机楼层

陈传军，王志龙，刘昭

（北京机械工业自动化研究所物流技术工程研究中心，北京 100120）

螺旋式提升机在物流规划中的应用

陈传军，王志龙，刘昭

（北京机械工业自动化研究所物流技术工程研究中心，北京 100120）

在物流规划中经常采用提升设备进行跨楼层的输送，螺旋提升机作为一种提升设备，具有占地面积小、布局灵活、兼容性好、缓冲积放量大等特点，应用广泛。除了螺旋式提升机，常用的提升设备还有爬坡皮带机和连续式提升机，将这三种设备进行对比，并在此基础上，引入某医药配送中心提升机的选择作为实例阐述了螺旋式提升机在实际物流规划中的应用。

螺旋式提升机；提升设备；物流规划

0　引言

早期的螺旋式提升机以输送粉状、颗粒状及块状物料为主，主要应用于煤炭、冶金、化工等行业。由于其具备结构紧凑，易于操作及维修，对于所运输的物料形态兼容性较强等优点，近年来在医药、食品、烟草、制造业等行业的物流系统规划中广泛应用了螺旋式提升机进行跨楼层的输送，从而有效提高了物流中心空间的使用率。

为了提高库房的利用率，一般仓库分多层，物流工艺需要在各楼层之间进行快速有效的输送。提升设备作为连通各楼层的“交通要道”，跨楼层运输方式的选择是影响整个物流系统效率的关键，通常采用爬坡皮带机、连续式提升机和螺旋提升机三种形式。相对于爬坡皮带机和连续提升机，螺旋提升机的布局更为灵活，占地面积更小，输送效率更高，适用性更为广泛。

1　螺旋提升机的主要特点

螺旋提升机在物流规划中具有以下特点：

1）结构紧凑，占地面积小。

螺旋上升的结构使得提升机整机截面尺寸小，占用的地面空间小，充分利用楼层之间的厂房空间，是一种高效的垂直输送设备。

2）布局灵活，出入口方位可以定制化调整。

螺旋提升机可根据出入口的方向及位置调整倾角和布局（如图1所示），规划各楼层设备布局时可不用考虑提升机的衔接方位，减少了规划的局限性。

图1　螺旋提升机出入口方向

3）适用的货物种类多，兼容性强。

根据输送物料及其工艺的不同，可选用辊筒、皮带或链板三种输送带，能够适应各种纸箱、塑料箱或包裹等多形式的输送。此外，螺旋提升机输送的货物尺寸不受限制，可以兼容多种尺寸的运输。

4）可多点装卸货物，便于跨层货物的合流与分流。

能够在各楼层设置上货点和卸货点，结合自动识别技术，实现货物的合流与分拣。

5）缓存功能实现货物缓冲和积放。

在物流输送系统处理能力或节拍不同的情况下，螺旋提升机可以缓存货物而不影响上下游设备的运行。例如，打包复核出库经常会成为系统的瓶颈产生堆积，影响上游的分拣输送，而在打包出库之前使用螺旋提升机实现缓存，能够有效解决上下游设备的效率差异。

此外，介于螺旋结构的缓存能力，螺旋提升机可应用于有积放或加工工艺需求的生产物流规划中。当货物有冷却、干燥、暂存等过程工艺需求时，可将螺旋提升机作为积放生产产品加工工艺的承载体，实现产品在线上加工，大大减少了生产工艺的物动量和设备占用的空间。当出口和入口相差高度较大，且能满足积放量时，可以采用单线式螺旋积放；当出口和入口高度相差不大，且高度不能满足积放量时，螺旋提升机可设计为双线，根据积放的货物数量调整高度，若积放货物数量有波动，亦可通过转换单元动态调整积放量。无论是单线或双线，当螺旋提升机应用在积放加工工艺时都能够实现货物的先进先出，解决整条生产线的流量压力。

表1　提升设备对比

2　提升设备性能对比与选型

3　螺旋式提升机的应用实例

以某医药配送中心为例，某医药配送中心占地9335平方米，配送中心建筑南侧为收发货区，西侧为自动化立体库区，东侧为楼库。总建筑高度为23.8米，立体库净高不超过20.8米。楼库为三层，一层为整托仓储及收发货区高度7.8米，二层为拆零及包装复核区高度7.8米，三层预留未来扩展高度6.4米。整个配送中心完成药品的存储、分拣、配送等任务，并满足年配送额100亿元人民币的业务需求。

此项目，螺旋式提升机应用于整箱上线。入库收货区的药品有整托盘及零散箱两种形式，整托盘形式的药品直接从一层通过托盘输送线入自动化立体库，零散箱式药品需输送到二层的箱式拣选区及地堆区存放，且峰值入库量为1500箱/小时。由于可用空间紧张，不能采用爬坡皮带机的提升方式。由于一层箱式入库方向与二层上线方向垂直，且效率要求大于1200箱/小时，则不能使用连续提升机。根据布局要求，提升输送的出入口方向需设计为垂直；且工作能力需满足1500箱/小时，并能兼容大多数箱子的尺寸；因此采用螺旋提升机作为由一层到二层整箱上线的提升设备，一层入库设备布局如图2所示，二层上线设备布局如图3所示。