物流周轉箱與托盤組合裝置設計*

魏媛杰，呂天宇，龔 婧，陳羽彤，王嘉昕，李 琛

（東北林業大學工程技術學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

周轉箱和托盤常被用于運輸、配送、儲存、流通加工等環節，二者可組成集裝單元，便于機械化作業，是生產及流通企業進行現代化物流管理的必備品。周轉箱和托盤貫穿了物流各環節的連接點，是物流現代化的基礎要素[1-2]。

1 物流周轉箱與托盤組合裝置設計意義

目前，在工業生產及產品流通領域，產品在流通過程中的高效益運作、低成本投入逐漸被企業重視，降低物流流通過程的成本是提升產品利潤的重要途徑。物流包裝作為產品流通的載體，其類型及成本對產品整體成本產生直接的影響。在物流過程中，托盤及周轉箱需求量巨大，國內外加快了對托盤以及周轉箱的研究、開發乃至全國范圍內的標準化管理，并已形成了較為成熟的體系[3-5]。

我國在物流現代化建設過程中也大幅度增加了托盤及周轉箱的生產與使用。在托盤及周轉箱的使用過程中出現了以下問題：一是穩固性差，使用時周轉箱被堆放在托盤上，在運輸過程中產生較大沖擊或傾斜角度時容易造成周轉箱與托盤發生相對位移，甚至導致周轉箱從托盤上滑落；二是組合費力，現有的周轉箱與托盤在實現組合的過程中需要手動調整上下孔槽的對應位置，整體安裝操作十分繁瑣且費力[6]。

為了解決以上兩個問題，本設計探究托盤與周轉箱的組合使用方式，使周轉箱與托盤能夠穩固連接，自由拆裝且操作便捷，在物流運輸過程中可循環利用。

2 物流周轉箱與托盤組合裝置結構設計

2.1 總體結構

物流周轉箱與托盤組合裝置總體結構見圖1。底座的頂端位置連接有周轉箱本體，底座的底端正下方位置安置有托盤本體。托盤本體的底端兩側位置開設有矩形開口，且托盤本體的正面一側上方位置通過一體注塑成型加工開設有螺紋孔槽，螺紋孔槽的內部設置有螺紋柱，螺紋柱的頂端位置設置有連桿。托盤本體的頂端一側位置開設有凹槽，底座的底端一側位置連接有凸塊。

圖1 物流周轉箱與托盤組合裝置總體結構示意圖

2.2 連接部分

物流周轉箱與托盤連接部分 （圖1中的A處）的結構見第115頁圖2。底座的兩側位置均相鄰設置有豎向板，豎向板的一側上方位置連接有上橫板，豎向板的一側下方位置連接有下橫板。底座的內部通過一體注塑成型加工開設有組合槽，且組合槽的內部一側位置固定安裝有套框，套框的內部另一側位置固定有彈簧，上橫板、下橫板的中部位置均穿插有定位螺栓。

3 物流周轉箱與托盤組合裝置主要硬件

3.1 托盤

托盤具有矩形開口、螺紋孔槽、螺紋柱、凹槽設計，可與底座穩定連接，可拆可卸。

3.2 底座

底座具有凸塊、連桿、組合槽設計，連接托盤和周轉箱，亦可承載周轉箱及貨物，使周轉箱本體、托盤本體以及貨物穩定運輸。

3.3 周轉箱

周轉箱本體采用綠色可重復利用材料，與底座連接，具有剛性，可承載多種貨物。

3.4 組合槽

該結構在使得整個裝置具有預定位結構的同時，通過預先利用夾持的方式來對托盤與周轉箱的組合進行定位，后期對二者進行組合安裝將會更加便捷且省力。

3.5 螺紋柱

螺紋柱受力后快速實現180°回旋轉動，和螺紋柱連接的前后一組連桿將會通過端面的貼合快速實現對周轉箱本體的前后夾持定位，通過預先利用夾持的方式來對托盤與周轉箱的組合進行定位。

4 物流周轉箱與托盤組裝原理

周轉箱與托盤在未組合前可單獨使用，在需要時，通過凹槽與凸塊的結合連接周轉箱、托盤和底座。底座和凹槽之間一體注塑成型加工，且凹槽和凸塊之間卡合連接，螺紋柱通過螺紋孔槽和托盤本體螺旋連接，且螺紋柱和連桿之間固定連接。連桿的后端面和周轉箱本體的正面相互貼合，連桿呈水平等距結構分布設置。

通過設置的豎向板、彈簧、上橫板、下橫板、定位螺栓、組合槽和套框，結合受力后端豎向板在同時通過上橫板和下橫板克服一組彈簧產生的回彈作用力，實現向外拉出，得到對應螺旋安裝后，托盤與周轉箱之間對應組裝。通過設置的螺紋孔槽、周轉箱本體、螺紋柱和連桿，受力后的螺紋柱快速實現180°的回旋轉動，和螺紋柱連接著的前后一組連桿將會通過端面的貼合快速實現對周轉箱本體的前后夾持定位，通過預先利用夾持的方式來對托盤與周轉箱的組合進行定位。

5 物流周轉箱與托盤組合裝置的主要性能

該組合裝置的主要性能特點如下。

1）自由拼接功能。托盤與周轉箱之間可組裝，在保證托盤最大利用率的同時可實現自由拆裝。

2）收納承載功能。該箱體可以裝載大型貨物，承載功能良好。在工廠物流的運輸、配送、儲存、流通加工等環節，該裝置能幫助完成物流容器的通用化、一體化管理。

3）可循環利用功能。部分組件由一體注塑成型加工，便于貼合，組裝便捷省力。整個組合結構可自由拆裝，反復利用。

4）防滑輔助功能。在托盤和周轉箱實現組合的過程中，底架底表面的凹槽和托盤上表面的凸塊構成的卡合結構對整個組合起到防滑輔助作用。

6 結束語

該物流周轉箱與托盤組合裝置可使周轉箱與托盤穩固連接，在保證托盤最大利用率的同時可實現自由拆裝、反復利用。該設計主要完成了周轉箱與托盤連接裝置結構的設計，在后續研究中將考慮可組裝式周轉箱結構設計，使周轉箱尺寸可以根據內裝物尺寸進行調整，再將周轉箱與托盤組合連接，使其在物流行業中有更廣泛的應用。