集装箱装配方法、集装箱装配装置及其设置方法

摘要

本发明公开了一种集装箱装配方法和集装箱装配装置。该方法包括：设置一装配单元；在装配单元的生产上游侧设置一底架输送单元；在装配单元的上方设置一第一吊运单元；利用底架输送单元输送底架到装配单元中的预定位置；利用第一吊运单元输送两个侧板到装配单元中的预定位置；分别输送前端和门端到装配单元中的预定位置；输送顶板到该装配单元的中预定位置；以及在该装配单元进行组装形成集装箱整体。利用本发明的方法，侧板无需跨越生产车间主通道即可输送至装配单元，因而提高了集装箱生产的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及集装箱生产领域，特别是涉及一种集装箱装配方法、以及一种集装箱装配装置及其设置方法。

背景技术

集装箱作为现代物流中常用的储运工具，得到了越来越广泛的应用。如图1所示，集装箱10通常包括顶板11、底架12、两个侧板13、前端14、和门端15。其中，侧板13分别设置在底架12的两侧，而前端14和门端15分别设置在底架12的两端。通常，在生产集装箱时，顶板11、底架12、侧板13、前端14和门端15是分别生产的，然后再对它们进行组装，形成集装箱整体。图2示出了集装箱的整体生产流程。

图3示出了现有技术中常用的集装箱装配装置。集装箱的底架12、侧板13、前端14和门端15分别在底架生产单元22、侧板生产单元23、前端生产单元24和门端生产单元25中加工，之后，在第一总装单元27中进行装配。其中，底架生产单元22与第一总装单元27对齐，使得由该底架生产单元22加工完的底架可以直接向前输送到第一总装单元27。侧板生产单元23位于第一总装单元27一侧，从而加工完的侧板通过设置在加工车间顶部的吊具(未示出)输送到第一总装单元27进行装配。前端生产单元24和门端生产单元25位于第一总装单元27的另一侧，从而加工完的前端和门端也经由吊车输送到第一总装单元27进行装配。

底架、侧板、前端和门端在第一总装单元27装配完成后形成的组件，被直接向前输送到第二总装单元28。在该第二总装单元28的上方设有顶板加工单元(未示出)。加工好的顶板被直接向下输送到第二总装单元28进行装配，从而形成完整的集装箱。

然而，现有技术中集装箱生产方法的一个主要缺点在于，侧板生产单元23和第一总装单元27分别位于加工车间的一条主通道M的两侧，而加工好的侧板需要被吊运到第一总装单元27进行装配，因而侧板会从空中跨越主通道。一旦吊运工具发生故障，会对主通道中操作工人的生命安全造成严重威胁。为了避免吊具故障的发生，需要经常对吊具进行检修和维护，这在一定程度上增加了集装箱的生产成本。同时，在主通道中的正常工作的工人，也可能会因为需要避让上方的侧板而降低生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱装配方法，该方法可提高集装箱生产的安全性，同时提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种集装箱装配装置，以提高集装箱生产的安全性，并降低装置维护成本。

本发明的再一个目的在于提供一种设置集装箱装配装置的方法，使得该集装箱装配装置具有很高的生产安全性。

为实现上述目的，本发明提出了一种集装箱装配方法。所述集装箱包括一顶板、一底架、两个侧板、一前端和一门端。所述方法包括：设置一装配单元，用于组装集装箱整体；在所述装配单元的生产上游侧设置一底架输送单元；在所述装配单元的上方设置一第一吊运单元，使得所述第一吊运单元从该装配单元的上游侧向该装配单元延伸；利用所述底架输送单元输送底架到所述装配单元中的预定位置；利用所述第一吊运单元输送两个侧板到所述装配单元中的预定位置；分别输送前端和门端到装配单元中的预定位置；输送顶板到该装配单元的中预定位置；以及在该装配单元，将被输送来的底架、侧板、前端、门端和顶板组装到一起，以形成集装箱整体。

为实现上述目的，本发明还提出了一种集装箱装配装置，该装置设置在集装箱生产车间中，并包括分别用于生产集装箱的底架、侧板、前端、门端和顶板的底架生产单元、侧板生产单元、前端生产单元、门端生产单元和顶板生产单元。所述集装箱装配装置还包括：装配单元，用于组装集装箱整体；底架输送单元，位于所述装配单元的生产上游侧，用于将加工好的底架输送至该装配单元；以及第一吊运单元，位于所述装配单元的上方，并从该装配单元的生产上游侧延伸至该装配单元，用于将侧板输送至该装配单元。其中，所述装配单元平行于所述生产车间的主通道，且与所述底架生产单元和所述侧板生产单元位于该主通道的同一侧。

为实现上述目的，本发明还提出了一种设置上述集装箱装配装置的方法。该方法包括：平行于所述生产车间的主通道设置一用于组装集装箱整体的装配单元；设置分别用于生产集装箱的底架、侧板、前端、门端和顶板的底架生产单元、侧板生产单元、前端生产单元、门端生产单元和顶板生产单元，并使得所述底架生产单元和所述侧板生产单元与所述装配单元位于生产车间的主通道的同一侧；在所述装配单元的生产上游侧设置一底架输送单元，用于将加工好的底架输送到该装配单元的预定位置；以及在所述装配单元的上方设置一第一吊运单元，用于将加工好的侧板输送到该装配单元。

根据本发明，用于运送侧板的第一吊运单元从装配单元的上游向装配单元延伸，与装配单元位于车间主通道的同一侧，因而使得侧板无需跨越主通道即可输送至装配单元，因而不会对在主通道中正常工作的工人形成安全隐患，提高了生产安全性。侧板存放单元和侧板备料单元的设置为加工好的侧板提供了安全可靠的存放空间，进一步提高了侧板输送的安全性。另外，在本发明中，用于运送门端和/或前端的第二吊运单元也与装配单元设置在主通道的同一侧，从而提高了生产效率和生产安全性。

下面结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为集装箱结构示意图；

图2为集装箱的生产流程示意图；

图3为现有技术中常用的集装箱装配装置的结构框图；

图4为本发明的集装箱装配装置的结构框图；

图5示出了根据本发明的集装箱装配方法的底架输送路线；

图6为根据本发明一实施例的底架输送单元的俯视图；

图7为根据本发明另一实施例的底架输送单元的俯视图；

图8示出了根据本发明的集装箱装配方法的侧板输送路线、门端输送路线以及前端输送路线；

图9A和图9B分别为根据本发明一实施例的侧板存放单元的俯视图和侧视图；

图10A和10B分别为根据本发明一实施例的侧板备料单元的俯视图和侧视图。

具体实施方式

如图4所示，本发明的集装箱装配装置100包括分别用于生产集装箱的顶板、底架、侧板、前端和门端的顶板生产单元110、底架生产单元120、侧板生产单元130、前端生产单元140、门端生产单元150，同时还包括用于组装集装箱整体的装配单元190。其中顶板生产单元110位于装配单元190的上方。

参考图4、图5，底架生产单元120与装配单元190优选地并排平行设置，并位于生产车间的主通道M的同一侧。这两者的生产方向相反，即底架生产单元120的生产上游方向对应于装配单元190的生产下游方向，而底架生产单元120的生产下游方向对应于装配单元190的生产上游方向。在对应于底架生产单元120的下游方向以及装配单元190的上游方向的位置，设有一底架输送单元200，用于将加工好的底架沿U形路线从底架生产单元120输送到装配单元190中的预定位置。

根据本发明底架输送单元200的一个实施例，其包括两个纵向输送装置210和由两条输送链240构成的横向输送装置，如图6所示。纵向输送装置210用于沿平行于生产线方向的方向W(即，沿纵向)输送底架，其包括两条输送链212和用于驱动输送链212的电机。其中，一个纵向输送装置210对应于底架生产单元120的下游侧设置，而另一个纵向输送装置210对应于装配单元190的上游侧设置。横向输送装置用于沿垂直于生产线方向的方向V(即，沿横向)输送底架。在这里，每条输送链240上均设有用于驱动该输送链的电机245。

具体来说，由底架生产单元120生产出的底架，首先被一个对应的纵向输送装置210沿A1方向输送到一预定位置，其中处于该预定位置上的底架能被横向输送装置所输送，之后停止这个纵向输送装置210；随后，横向输送装置启动，将该底架沿大体上垂直于A1方向的A2方向输送到另一预定位置，即装配单元的上游侧，之后停止横向输送装置；接着，另一个纵向输送装置210启动，将底架沿A3方向输送到装配单元190，之后停止。

在这里，纵向输送装置210还设置有升降机构218。当纵向输送装置210工作时，升降机构218使得输送链212上升至高于横向输送装置的输送链240的位置；而当横向输送装置240工作时，升降机构218使得输送链212下降至低于横向输送装置的输送链240的位置。从而输送链212与输送链240之间不会发生干涉。

如图7所示，根据本发明底架输送单元200的一个优选实施例，其包括四个纵向输送装置210a～210d和两个横向输送装置，从而可以根据实际加工的需要自由组合使用。举例来说，可以选择首先利用纵向输送装置210a和210b将加工好的底架输送至位于图7左侧的横向输送装置，然后利用该左侧的横向输送装置将底架输送至纵向输送装置210c的位置，最后利用纵向输送装置210c和210d将底架送入装配单元190。或者，也可以选择首先利用纵向输送装置210a将加工好的底架输送至位于图7右侧的横向输送装置，然后利用该右侧的横向输送装置将底架输送至纵向输送装置210d的位置，最后利用纵向输送装置210d将底架送入装配单元190。值得注意，当其中一个纵向/横向输送装置发生故障时，通过其它的纵向/横向输送装置也能够正常地输送底架，从而能够大幅度降低整个集装箱装配装置的故障发生率，保障生产效率。

参考图4和图8，侧板生产单元130位于装配单元190的上游方向，且其生产方向与装配单元190相同。在装配单元的上方设置有第一吊运单元170。第一吊运单元170与装配单元190相对应，用于将加工好的侧板从侧板生产单元130输送到装配单元190中的预定位置。第一吊运单元170包括从装配单元190的上游方向向该装配单元延伸的轨道172，以及设置在轨道172上用于吊运侧板的吊具(未示出)。优选地，第一吊运单元170包括两条彼此平行的轨道172，从而可以同时从向装配单元190输送用于装配在集装箱左右两侧的侧板。两条平行轨道172的间距优选地与待装配集装箱的宽度相适应，同时考虑了工人的操作空间。

需要注意的是，根据本发明，侧板生产单元130与装配单元190布置在主通道M的同一侧，这样，当侧板通过第一吊运单元170从侧板生产单元130输送到装配单元190时，不会跨越主通道M，从而不会对在主通道中的工人的安全形成隐患。

优选地，在侧板生产单元130和装配单元190之间设有侧板存放单元300，例如设置在第一吊运单元170之前。侧板存放单元300自身可沿垂直于侧板生产方向的方向T移动，并可沿平行于侧板生产方向的方向S输送侧板。如图9A、9B所示，侧板存放单元300包括至少一对间隔预定距离的用于存放侧板的存放空间，其中在每个存放空间中设有一条可沿方向S输送侧板的轨道。例如，如图9所示的侧板存放单元300设有两对(即四个)存放空间360a～360d，同时分别设有四条输送带310a～310d。每对存放空间的间隔距离，例如，存放空间360a和360c之间的距离、或者存放空间360b和360d之间的距离，与第三存放与第一吊运单元170的两条平行轨道172的间距相对应。

在这里，每条输送带均配备有一个电机320，用于分别驱动对应的输送带。在输送带的下方，设有移动装置350，用于沿方向T移动整个侧板存放单元300，从而使得该侧板存放单元300的每条轨道都能很好地与位于其生产上游侧的侧板生产单元130、以及位于其生产下游侧的第一吊运单元170对齐。举例来说，通过电机380驱动，将侧板存放单元300移动到预定位置，使得加工好的侧板13可以分别存放在输送带310a～310d上，如图9B所示。当需要装配侧板时，沿方向T移动侧板存放单元300，使预定输送带与第一吊运单元170对齐，例如将输送带310a和310c与第一吊运单元170对齐，或者将输送带310b和310d与第一吊运单元170对齐。侧板存放单元300的一个优点是，在装配单元190之前提供了存放侧板的空间，从而能够更好地满足装配需求。其另一个优点是，利用输送带传送侧板比在空中吊运侧板更加安全。

根据本发明的一个实施例，在侧板生产单元130和装配单元190之间还设有侧板备料单元400，例如在侧板存放单元300和装配单元190之间。优选地，将该侧板备料单元400对应于第一吊运单元170设置在其下方，使得从侧板存放单元300输送过来的侧板可以放置在该侧板备料单元400中。如图10A、10B所示，根据本发明的一个实施例，侧板备料单元400包括两个彼此平行的可放置侧板13的备料通道420，每个备料通道420分别对应于第一吊运单元中的一个轨道172。优选地，将侧板备料单元400设置在底架输送单元200的上方，以节约空间。值得注意的是，根据本发明，由于加工完成的侧板可以放置在侧板存放单元300和/或侧板备料单元400中，从而能够避免因吊具失效而造成安全事故，有效地提高了生产安全性。同时，由于侧板无需长时间的被吊起，还能够提高吊具的使用寿命。

再次参考图4和图8，在装配单元190的上方还设置有第二吊运单元180，用于输送加工好的集装箱前端和门端。第二吊运单元180包括封闭的(例如，长圆形的)轨道181，以及设置在该封闭轨道上的吊具(未示出)。优选地，可以设置两组吊具，以便循环交替使用。封闭轨道181包括两段彼此平行的侧轨道182和184，以及位于该侧导轨端部的两段端轨道183和185。其中一个侧轨道(如侧轨道184)的位置与装配单元190相对应，从而可将前端和门端输送到装配单元190的预定位置。根据第二吊运单元180的一个优选实施例，侧轨道184设置在第一吊运单元的两条轨道172的对称面上，从而使得前端/门端可从侧板备料单元400的中间通道480中穿过，该中间通道480位于两个备料通道420之间(见图10B)。

举例来说，生产出的门端和/或前端首先被运输到封闭轨道181的侧轨道182的下方；然后，利用吊具沿封闭轨道181将其输送到装配单元190，例如，沿图8中的逆时针方向，途经侧轨道182、端轨道183和侧轨道184输送；之后，空载的吊具可继续沿逆时针方向，经由端轨道185回到初始位置，从而可以继续吊运下一个门端和/或前端。利用第二吊运单元180可以有效地降低工人的工作强度。优选地，在侧轨道182的下方设有前端存放单元240和门端存放单元250，用于分别存放生产出的前端和门端。

优选地，将前端、门端存放单元240、250相对应装配单元190设置在主通道M的同一侧，这样，利用第二吊运单元180传送的前端和/或门端不会跨越主通道M，从而不会对主通道中的工人形成安全隐患，提高了生产的安全性。在这里，前端生产单元140和门端生产单元150可以设置在主通道M的另一侧，如图8所示。由于在实际生产中，前端/门端通常利用叉车来运送，因而不会对主通道M中的工人构成安全隐患。

如图4所示，顶板生产单元110可设置在装配单元190的上方，这样，加工好的顶板可直接送至装配单元的预定位置进行装配。将分别输送到装配单元190中预定位置的底架、侧板、前端、门端和顶板组装到一起，即可形成完整的集装箱。

根据本发明的一个实施例的集装箱装配步骤主要包括前端/门端供应作业、底架供应总装作业、侧板供应作业，下面分别说明。

前后框供应作业包括：将前端/门端通过例如轨道车的运送车横移过主通道，运送到相应的前端存放单元和门端存放单元；轨道车返回前端/门端生产单元完成倒运作业；以及使前端/门端通过第二吊运单元输送到装配单元，等待进行总装作业。

底架供应作业包括：将生产出底架从底架生产单元线沿纵向(生产方向)输送底架输送单元；利用该底架输送单元的横向输送装置将底架横移至预定位置，该位置位于装配单元的上游方向；以及将底架输送沿纵向输送至装配单元，等待进行总装作业。

侧板供应作业包括：将生产出的侧板放置到侧板存放单元中；横向移动侧板存放单元，使其与侧板备料单元对齐，并利用该侧板存放单元将其中的侧板输送到侧板备料单元；利用第一吊运单元将侧板输送至装配单元，等待进行总装作业。

应当指出，虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述，然而本发明还可有其它多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本发明所附权利要求及其等效物所保护的范围内。