论钢制托盘生产线对提高托盘生产效率的意义

赵国义

（西安凯明工程机械制造有限公司，陕西 西安 710200）

论钢制托盘生产线对提高托盘生产效率的意义

赵国义

（西安凯明工程机械制造有限公司，陕西 西安 710200）

本文分析托盘生产线生产流程及工艺，介绍了重点工艺设备及工艺方法，通过生产线对提高生产效率、节约生产成本的意义，供大家参考借鉴。

托盘；波纹板；托盘生产线；生产效率；成本

1　钢制托盘简介

近年来随着仓储物流业进入快速发展的时期，托盘制造业作为仓储物流业的相关的一部分也在迅速发展。钢制托盘又叫金属托盘或铁托盘，是现在工业重要的仓储与运输辅助设备之一，在现代物流中发挥着重要的作用。钢制托盘的主要材料为钢型材或薄板，经专用设备将薄板冷弯成型，通过拼装组对焊接而成。（图1、图2）

图1　 普通钢制托盘图

图2　 冷弯成型的波纹面板截面示意图

2　钢托盘生产线

钢制托盘生产的关键在波纹板制作，生产线主要有以下设备组成：波纹板生产线、焊接生产线，辅以工装、焊接夹具等设备，达到流水线生产的目的。

（1）波纹板生产线的工艺流程和组成。①工艺流程：开卷—导正—校平—成型—切断—出料。②生产线设备的组成：开卷机、导正机、校平机、成型机、剪切机、出料架、液压系统、电器控制系统。③设备结构概述：a.开卷机：用于支撑钢卷和钢卷展开，单臂开卷，结构简单，操作方便；b.入料导正：导向装置纵向对中可调，可调手轮在一侧操作控制，可定位锁紧，可调导正，前部有压料辊，每侧两组导正结构，可单独调整；c.校平机：将卷料头部释放，引入校平机，将板料校平，校平装置采用成型机动力。含夹送辊及校平辊，夹送辊可调节升降，方便调整校平间隙及校平倾角；d.成型机：采用焊接板式结构，轧辊采用组合结构，速差及成型阻力小，对钢板表面磨损小辊面向最后水平辊安装，装拆调试方便快捷。成型轧辊材质：GCr15，硬度为：HRC58-62，表面镀硬铬；e.剪切机：液压驱动，设定长度，自动测长，到达测定长度时主机停机，液压缸动作带动切断模具，将型材切断，含1付切刀；f.液压系统：用于液压开卷机、剪切对焊机、切断等功能单元中相关液压元件的动作；g.出料架：由型钢、镀铬托辊装配、焊接而成，共两节，每节6 m，起到成品托料作用。h.电器控制系统。

功能及操作方式：控制整个生产线的开启、运转和停止。配有配电柜、操作台、计数器。整线采用PLC控制，型材长度数字设定，长度调整，操作方式有手动和自动两种，手动方式下，操作面板开关可以操作各单元设备运行，在自动方式下，只有循环停止，设急停开关。

（2）焊接生产线。①焊接生产线的作用与目的。传统托盘的生产由于各个工位相对比较孤立，不仅占用了较大的生产场地，也造成了现场的混乱无序，这样就给现场管理、现场作业安全性的维护造成了一定的困难，增加了管理和安全维护成本。钢制托盘生产线工作工位相对集中，占地面积小，工机具等均集中摆放管理，很大程度上降低了现场生产管理及安全管理的成本。在焊接生产线生产模式中引入“节拍”的概念，即每个工位配相应技能的工人，工人的相对工作内容较为固定，这样就提高了工人技能的熟练度进而提高了生产效率。②托盘焊接生产线有加强筋焊接平台、点焊线、支腿焊平台、无动力滚筒线组成。a.加强筋焊接平台：钢制托盘面板由数个宽200 mm的波纹板拼接组成，托盘进叉处的边框需要焊接加强筋，以确保托盘进叉时托盘的刚度。加强筋由2 mm冷板折弯制作而成，加强筋与面板点焊牢固即可。b.点焊线：点焊线由气动点焊机、托盘焊接小车、小车轨道、冷却水循环系统组成。气动点焊机主要用于钢制托盘面板包边的焊接，面板宽200 mm，每个面板单边点焊2次。托盘焊接小车（图3）主要用于托盘面板的拼接及其定位夹紧。小车轨道配4套导向轮，来导向定位。冷却系统通过一台DB-25机床冷却泵同时给两台气动点焊机提供冷水循环，提高了焊机焊柱及线圈的使用寿命。

图3　面板拼接小车

图4　支腿焊接平台（三维）

c.支腿焊接平台（图4）：支腿焊接平台主要用于钢制托盘底腿的定位焊接，由平台架机构、定位机构、调整机构及夹紧机构组成。平台架机构主要作为载体支撑其他机构，且为工人提供合适高度的工作平台。d.无动力滚筒线：无动力滚筒线主要用来焊接托盘底腿与面板、面板与面板之间的拼合缝，以及最后的打磨下线。焊接滚筒线共设5个工位，3个焊接工位，2个打磨工位，以实现高效的流水作业。e.焊接生产线是波纹板加工后的附属设备，同薄板轧制生产线共同组成托盘生产线。

3　生产线投入后的情况介绍

生产线投入使用后，钢制托盘的生产效率得到了显著的提高，生产成本也得到了很好的控制。以每年1 000万元，大约53 000个托盘计算：

投入生产线前，公司生产方式为单件小批量生产，车间定员22人，每天平均完成60个托盘，完成合同需要883天，严重制约了公司的发展。

投入生产线后，流水线作业，一条线定员16人，每天平均完成240个托盘，完成合同需要220天，满足一年1 000万的产能要求。

在成本控制方面，同样以每年1 000万元，大约53 000个托盘计算：

投入生产线前，人工成本：88人工作220天，以每人每天150元计算，共需291.39万元，设备损耗和能耗及辅料按一天1 500元计算，共计33万元。

投入生产线后，人工成本：16人工作220天，以每人每天150元计算，共需52.8万元，设备损耗和能耗及辅料按一天2 500元计算，共损耗55万元。

投入生产线后共节约成本至少约216.6万元。

4 结束语

由此可见，投入生产线后不光提高了生产效率和产能，而且还极大地降低了生产成本，增强了托盘的市场竞争力。

［1］ 方泳，袁召云. 应急物流系统物料数据分析方法及托盘设计选型［J］.物流技术，2011，（3）.

［2］ 李杨，李光. 基于SolidWorks的托盘结构有限元分析及优化设计［J］.包装工程，2011，（19）.

U294.27

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1671-0711（2016）08（下）-0023-02