认识常用的搬运设备

一、搬运车辆

在进行货物的搬运时，通常我们会利用各种搬运设备来作业。通常我们所使用的设备主要有：

（一）手推车

手推车（hand cart）是一种以人力为主，在路面上水平输送物料的搬运车。其特点是价廉、轻巧、易操作、回转半径小，适于短距离搬运轻型物料。因运输物料的种类、性质、重量、形状、行走线路条件及作业内容不同，可选用不同类型的手推车，如图3－27所示。在选择和使用手推车时，首先应考虑物料的形状及性质。当搬运多品种货物时，应考虑采用通用型的手推车；当搬运单一品种货物时，则应尽量选用专用手推车，以提高作业效率。其次还要考虑输送量及运距，由于手推车是以人力为动力的搬运工具，运距和载重量不宜太大。用于仓库内外的物料装卸或车间内各工序间的搬运作业。

图3－27 手推车

（二）托盘搬运车

托盘搬运车（pallet jack）是一种轻小型搬运设备，它有两个货叉似的插腿，可插入托盘自由叉孔之内。插腿的前端有两个小直径的行走轮，用来支撑托盘货物的重量。货叉通过液压或机械传动可以抬起，使托盘或货箱离开地面，然后使之行走。这种托盘搬运车广泛应用于仓库内外的物料装卸或车间内各工序间的搬运作业。

图3－28 手动托盘搬运车

1．手动托盘搬运车

手动托盘搬运车（hand jack）俗称地牛，在使用手动托盘搬运车（见图3－28）时，将其承载的货叉插入托盘孔内，由人力驱动液压系统来实现托盘货物的起升和下降，并由人力拉动完成搬运作业。它的费效比很高，是日常托盘运输中最常见的装卸搬运工具。

2．电动托盘搬运车

电动托盘搬运车（electric pallet trucks）由外伸在车体前方的、带脚轮的支腿来保持车体的稳定的正上方，并可以做微起升，使托盘货物离地进行搬运作业。根据司机运行方式可分为步行式电动托盘搬运车、站驾式电动托盘搬运车、座驾式电动托盘搬运车。其作业安静、不起尘，大量使用在库房内部或车间内的物料搬运（见图3－29）。

图3－29 电动托盘搬运车

（三）叉车

叉车（forklift truck）是一种用来装卸、搬运和堆码单元货物的车辆。它具有适用性强、机动灵活、效率高的优点，不仅可以将货物叉起进行水平搬运，还可以将货物提升进行堆码。如果在货叉叉架上安装各种专用附属工具，如推出器、吊臂、旋转夹具、串杆、侧移叉、倾翻叉等，还可以进一步扩大其使用范围。

根据所用的动力，叉车可以分为内燃机式叉车和蓄电池式叉车。内燃机式叉车又可分为汽油内燃叉车和柴油内燃叉车。前者多用于1～3t的起重载荷，后者多用于3t以上的载荷。蓄电池式叉车一般用于2t以下的起重载荷。

根据叉车的结构特点，叉车还可分为平衡重式、前移式、插腿式、侧面叉车等。

1．平衡重式叉车

平衡重式叉车（counterbalance forklift truck）（见图3－30）是使用最为广泛的叉车。货叉在前轮中心线以外，为了克服货物产生的倾覆力矩，在叉车的尾部装有平衡重物。这种叉车由于运行速度比较快，而且有较好的爬坡能力，因此适用于在露天货场作业。取货或卸货时，门架可以左右或前移，便于货叉插入，取货后门架可后倾，使物料重心后移，以便在运行中保持货物的稳定。

平衡重式叉车主要由发动机、底盘（包括传动系、转向系、车架等）、门架、叉架、液压系统、电气系统及平衡重等部分组成。叉车门架一般为两级门架，起升高度为2～4m。当需要叉车在更高的高度作业时，可采用三级或多级门架。货叉的升降及门架的倾斜，均采用液压系统驱动。一般提升油缸配合起重滑轮、链条可使货叉增速升降，即货叉起升降速度为内门架（或油缸活塞）升降速度的两倍。

图3－30 平衡重式叉车

（a）内燃式 （b）电瓶式

2．前移式叉车

前移式叉车（reach truck）（见图3－31）是其门架（或货叉）可以前后移动的叉车。运行时门架使货物重心位于前后轮之间，运行稳定，不需要平衡重，自重轻，降低直角通道宽和直角堆垛宽，适用于车间、仓库内工作。按操作可分站驾式和座驾式；按作业场所可分普通型、防爆型、冷藏型。

图3－31 前移式叉车

前移式叉车是在车间或仓库内作业时使用最广泛的一种叉车。这种叉车采用蓄电池为动力，不会污染周围的空气。由于在库内作业，地面条件好，故一般采用实心轮胎，车轮直径也比较小。在取货或卸货时，货叉随着门架前移到前轮以外。但运行时，门架缩回到车体内，使叉车整体是平衡的。这种叉车的蓄电池起一定的平衡作用，不需配备专门的平衡重。车体尺寸较小，转弯半径也小。在巷道内作业时，巷道宽度可比平衡重式叉车小得多，从而可提高仓库面积利用率。

3．插腿式叉车（straddle truck）

插腿式叉车（见图3－32）的结构非常紧凑。货叉在两个支腿之间，因此无论在取货或卸货时，还是在运行过程中，都不会失去稳定性。由于尺寸小，转弯半径小，在库内作业比较方便。但是货架或货箱的底部必须留有一定高度的空间，使叉车的两个支腿插入。由于支腿的高度会影响仓库的空间利用率，必须使其尽量低，故前轮的直径也比较小，对地面平整度的要求比较高。其起升机构包括手摇机械式、手动液压式和电动液压式三种，适用于车间、仓库内效率要求不高但需要有一定堆垛、装卸高度的场合。

图3－32 插腿式叉车

4．侧面叉车

侧面叉车（见图3－33）主要用于长料货物的搬运。这种叉车有一个放置货物的平台，门架与货叉在车体的中央，可以横向伸出取货，然后缩回车体内将货物放在平台上即可行走。这种叉车司机的视野好，所需通道宽度也较小。

图3－33 侧面叉车

小资料

第一代搬运车为手动搬运车，简称CBY，其特点是自动化、智能化程度不高。

第二代搬运车是以内燃叉车为代表的内燃搬运车，简称FT，具备较高的自动化。

第三代搬运车是以电动叉车为代表的全电动搬运车，简称CBD，其自动化程度和内燃叉车相当，但它是节能环保理念推动的动力技术更新，使用的是电池动力，由于其受电瓶容量的限制，功率小，作业时间短。

第四代搬运车发展是以自动无人搬运车为代表的，简称AGVS。AGVS预计在21世纪50年代将得到大范围的应用，是当今柔性制造系统（FMS）和自动化仓储系统中物流运输的有效手段。

二、自动物料搬运设备及系统

自动物料搬运设备主要有自动导引搬运车（Automatic Guided Vehicle，AGV）、自动堆垛机和搬运机器人。自动搬运系统是以多台自动导引搬运车为主体结合集群中央控制系统组成的物料搬运系统，主要应用于自动化程度较高的机械制造业、自动化仓库等场合。

（一）自动导引搬运车

即无人驾驶的自动搬运车（AGV），是一种能自动导向、自动认址、自动动作的搬运车辆。自动导引搬运车系统（Automatic Guided Vehicle System， AGVS）是由若干辆自动导引搬运车在计算机控制下按导引路线行驶，应用在物流系统、生产系统中的总称。AGVS广泛应用于柔性生产系统（FMS）、柔性搬运系统和自动化仓库中。AGV主要由导向系统、移载装置、转向机构及安全设施四大部分组成。

图3－34 自动导引搬运车

自动导引搬运车应用最广泛的领域是装配作业，特别是汽车的装配生产线作业（见图3－34）。在重型机械行业中，自动导引搬运车的主要用途是运送模具和原材料，由于运送物的重量较大，自动导引搬运车需要配备功率较大的移载装置。自动导引搬运车在其他行业中，如邮政业、仓储业、纺织业、电子行业等都有广泛的应用。

图3－35 自动堆垛机

自动导引搬运车的优点有：灵活性强，自动化程度高和代替人力，适应特殊工作场地。由于搬运车具有以上一些独特的优点，故一般适用于有噪声、空气污染、放射性元素等对人体有害的地方及通道狭窄、光线较暗等不适合用人驾驶车辆的场合。

（二）自动堆垛机

如图3－35所示，自动堆垛机也称巷道堆垛机，是自动化立体仓库存取货物的主要设备，其结构和形式很多，通常可分为单柱式和双柱式、有轨和无轨结构等。其运行方式有直线运动和回转运动，合起来可以有4个自由度，以达到存取货物的高效和方便。

（三）搬运机器人

搬运机器人是一种有若干自由度、动作程序灵活可变、能任意定位、具有独立控制系统，能搬运、装卸物件或操纵工具的自动化机械装置。在生产物流搬运设备中主要用于搬运、装卸工件，为加工中心更换刀具，在物流的节点和输送线的端点用来装卸堆垛料，在装配线上用于产品的装配与喷漆等。在生产物流搬运中应用搬运机器人不仅能提高劳动生产率，减少成本，保证产品质量，而且还能增加系统的柔性，为生产物流搬运提供一种强有力的工具和手段。

图3－36 搬运机器人

在选择自动搬运设备时，首先要了解系统的基本参数和要求，例如所搬运物料的形状、体积、重量和品种；搬运的途径、速度、频率和定位精度；搬运中的加工和装配要求；厂房的空间位置约束；物料搬运路线的可扩充性等。在实际工程中，自动搬运设备的选择不但要从技术角度考虑，还需结合投料能力和环境条件做出综合选择。