CN203698869U - 物流用立体库转运托盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种物流用立体库转运托盘，由上板和下板组合而成，上板包括上板主体和多个凸台，上板中部和凸台都具有镂空结构；下板包括托盘脚和底梁，底梁和托盘脚也具有镂空结构19。本实用新型的托盘有效减轻自重，通过镂空结构和上下板的组合设计保证了托盘具有相当的载重和强度。

Description

物流用立体库转运托盘

【技术领域】

本实用新型属于物流托盘制造领域。更具体地，本实用新型涉及一种用长纤维增强热塑性复合材料的立体库转运托盘。 

【背景技术】

传统托盘多采用木材制成，这类托盘受潮后易腐烂，此外常用于组装木托盘的铁钉因暴露在外也会破坏产品外观，此外木制托盘也造成木材来源紧张，加重环境负担。作为木制托盘的改进，现有技术中出现了铁托盘、纸基托盘、热固性玻璃钢托盘、塑料托盘等。铁托盘重量较重、价格较高，且浪费钢铁资源；热固性托盘，材料无法回收，重量较重，价格高。 

现有的塑料托盘主要分为两类，有真空成型（包括吹塑和吸塑）塑料托盘和注塑成型塑料托盘。真空成型塑料托盘具有韧性好、使用寿命长、重量轻等特点，但功能单一且强度较低。而注塑成型托盘具有强度高、可实现复杂结构、使用功能多的特点，但塑料成型托盘韧性差、质量大、使用寿命比较短。同时，随着物流业的发展，要求将货物存放在大型的立体库物流中心，进行统一的信息标识成为了必需，并且由于当前立体库设备的局限性，大部分塑料托盘不能在立体库使用。 

CN101955004A的中国发明专利申请公开了一种用于承载物流箱的托盘，包括呈四边形的托盘本体以及用于支持所述的托盘本体的复数个数支持脚。然而，该托盘本体为实心结构，本身的重量较重，一方面增加了支持脚的负担，另一方面降低了承载物流箱的重量，减少了负载。 

CN103359360A的中国发明专利申请公开了一种由面板和底托 脚组成的托盘，由上板、支撑层和下板组成，所述上板和下板都由复合材料制成，支撑层由热塑性塑料制成，降低了整个面板的重量，节约了材料。 

尽管上述托盘在一定程度上降低了面板重量，但该发明的托盘底托脚采用短玻璃纤维增强PP（聚丙烯）注塑成型，面板为PP蜂窝夹心玻璃纤维增强PP织物热辊压成型，底托脚和面板选用同一种材料，它们的连接方式为热熔接。该发明分别采用的了注塑成型、热辊压成型和热熔连接工艺，成型工艺复杂、产品的成型周期较长。 

因此，现有技术中缺少一种易成型、可替换、可识别、可循环、耐冲击、低成本，同时能在立体库中适用的纤维增强复合材料在线混炼注塑成型托盘。 

【实用新型内容】

本实用新型的目的是采用具有优异性能的复合材料与聚合物，通过一体注塑成型工艺，提供一种易成型、可替换、可识别、可循环、耐冲击、低成本、低重量的转运托盘，能适用于物流立体库。 

为了实现上述目的，本实用新型提供一种物流用立体库转运托盘，所述托盘由上板1和下板2组合而成，上板1包括上板主体3和多个垂直于上板的顶面向下突出的凸台4； 

上板1中部和凸台4都具有镂空结构19，上板1边缘不镂空，构成带状平面20，所述上板顶面的四角边缘有凸起的立筋6，上板1侧面还具有多个对称设置的凹槽7；上板1中部还具有多个用于安装防滑垫的孔洞5；上板1底面的外边缘为斜面21； 

所述凸台4侧面具有卡扣8； 

下板2包括托盘脚9和用于连接托盘脚9的底梁10，底梁10和托盘脚9也具有镂空结构19，底梁的镂空结构19之间构成网状加强筋15，所述托盘脚9的侧面具有和卡扣8匹配的卡扣孔12，托盘脚9的形状尺寸与凸台4的形状尺寸相匹配；所述底梁10和/或托盘脚9也具有用于安装防滑垫的孔洞5；所述托盘脚9和/或底梁10上具 有加强筋11。 

在本实用新型中，所述镂空结构19的形状可以是多边形、圆形或不规则形状。其中，多边形是指三角形、四边形、五边形、六边形或其他多边形。 

根据一种优选的实施方式，为了确保托盘的稳定性，上板1中部的镂空结构19排布密度为靠近上板1边缘处排布密度高，接近上板1中央处排布密度低。 

优选地，所述凸台4的数量为4个、5个、9个或16个，均匀分布。对于具有4个凸台的情况，4个凸台应当分布在托盘的四角；对于具有5个凸台的情况，应当分布在托盘的四角和中心；对于具有9个凸台的情况，应当成三行三列均匀分布在托盘四角和中部；对于具有16个凸台的情况，应当成四行四列均匀分布在托盘四角和中部。 

在本实用新型中，用于安装防滑垫的孔洞5的形状是可以是多边形或圆形，其中多边形例如三角形、四边形、五边形或六边形均可，只要是适合于安装防滑垫即可。 

优选地，为了适合立体库的智能化要求，凸台4还具有一个或多个芯片插槽13，可用于插入物流芯片。 

在本实用新型中，物流芯片应当理解为用于记录物流状况（包括但不限于货物信息、收发人信息和路径信息）的装置，例如使用RFID。用芯片或其他数字化媒体装置记录物流信息是本领域的现有技术，本实用新型中不作赘述。 

特别优选地，为了防止安装错误，所述托盘脚9在沿底梁延伸方向的宽度16大于沿底梁10垂直方向的宽度17。 

根据一种特别优选的实施方式，下板2比上板1缩进一段距离23。 

本实用新型的立体库转运托盘的生产方法，步骤如下： 

A、混炼 

以重量份计，称取100：10～45：10～25：5～10：1～3的热塑性树 脂、纤维材料、增韧剂、相容剂和填料加入到挤出机中进行混炼，得到熔融物料，挤出机的混炼温度为160～265℃；其中，100份热塑性树脂中含有20～40份均聚聚丙烯，余量为共聚聚丙烯； 

B、注射成型 

在封闭环境下将熔融物料加入到活塞式、单螺杆式或双螺杆式注射腔中，在40～120MPa注射压力及20～90mm/s注射速度下直接注射托盘模具型腔中，所述托盘模具型腔温度为40～80℃，在模具型腔的保压压力30～50Mpa下保压1～5s，然后冷却30～50s得到粗立体库转运托盘产品，经打磨后得到所述立体库转运托盘。 

在本实用新型中，均聚聚丙烯也称为聚丙烯的均聚物，具有流动性和可塑性，是市场上可以购买的产品，例如燕山石化公司生产销售K1860、K1885均聚聚丙烯产品；所述共聚聚丙烯例如齐鲁石化公司销售的EPS30R,燕山石化公司生产销售的K7726共聚聚丙烯产品。 

在本实用新型中，所述纤维材料选自玻璃纤维、碳纤维、涤纶纤维、锦纶纤维、腈纶纤维、维纶纤维、丙纶纤维或天然纤维中的一种或多种；所述增韧剂选自乙烯丙烯共聚物、三元乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或聚乙烯-辛烯弹性体中的一种或多种；所述相容剂选自羧酸型、环状酸酐型、环氧型或酰亚胺型相容剂中的一种或多种；所述填料选自碳酸钙、滑石粉、陶土、石棉粉或云母粉中的一种或多种。 

更详细地，在本实用新型中，复合材料应当理解为包括热塑性树脂、纤维、增韧剂、相容剂及填料。热塑性树脂是具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复多少次，均能保持相同性能的材料，包括但不仅限于聚烯烃、聚酯、回收聚烯烃、回收聚酯，也可以使用上述材料的任意比混合物。本实用新型所用的热塑性树脂为均聚、共聚聚丙烯的混合物，所述混合物中均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的重量比为：20%:80%～40%：60%。当混合物中的均 聚聚丙烯含量大于40%时，材料主要表现为强度较高，但韧性较和流动性较差；当共聚聚丙烯含量大于80%，材料主要表现为韧较好，但强度较差。因此更优选的，均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的重量比为30%：70%。 

在本实用新型中，纤维材料应当理解为其长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强度的纤细物质材料，包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、其他种类的人造纤维、天然纤维，也可以采用上述多种纤维的混合物。一种较优选的技术方案是采用玻璃纤维，热塑性树脂与玻璃纤维的重量比为100：10～45。当纤维材料含量低于10，得到的复合材料在强度、冲击性能都不具有明显优势；当纤维材料含量高于45，则在生产过程中对热塑性树脂的流动性要求较高，产品成型较困难。因此更优选的含量为100:30～40，特别优选地100：35。 

在本实用新型中，增韧剂应当理解为能降低高分子材料脆性、提高抗冲击性能的高分子材料添加剂，包括但不仅限于乙烯丙烯共聚物、三元乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯-辛烯弹性体等。其中，聚乙烯-辛烯弹性体为较优选择。对于100份热塑性树脂，当增韧剂的量小于10份时，所得产品可能会刚度过高，韧性不足，冲击强度差，而大于25份时，所得产品可能会强度不足，影响产品使用。 

在本实用新型中，相容剂应当理解为能使其分子基团与共混体系中各组分发生相互作用，从而减小界面张力、增强共混体系亲和性的有机化合物添加剂，可有效增加热塑性树脂与纤维、增韧剂、填料之间的相容性。常见的相容剂有羧酸型、环状酸酐型、环氧型、酰亚胺型增溶剂，特别优选地例如采用马来酸酐。比较优选地，当热塑性树脂为100重量份时，相容剂的用量为5～10份，特别优选的6～8份。 

填料用于增加材料强度并降低材料成本的，通常采用无机物添加剂，包括但不仅限于碳酸钙、滑石粉、陶土、石棉粉、云母粉等。本 实用新型所用填料为滑石粉。所述复合材料中热塑性树脂为100重量份时，所述填料的含量为1～3份，优选的填料的含量为1.5～2份。 

所述长纤维在线混炼成型是将热塑性树脂、纤维、增韧剂、相容剂及填料等通过失重式喂料秤称重并按比例混合，同时加入到设定温度的双螺杆或单螺杆挤出机中捏合混炼均匀，而后将熔融物料在封闭状态下直接进入到设定温度的活塞式、单螺杆式或双螺杆式注射腔中，在一定注射压力及注射速度下直接注射到具有一定温度的托盘模具型腔中经一定的保压、冷却过程后完成产品的在线混炼注塑成型，不使用的混炼造粒步骤。 

其中，挤出机的温度为160～265℃；注射腔的温度为160～265℃；注射压力为40～120MPa，注射速度为10%～90%；模具温度为40～80℃，优选地50～60℃；模具的保压压力为30～50Mpa，保压时间为1～5s，冷却时间30～50s；优选地保压压力为35～45MPa，保压1～3s，然后冷却35～40s。 

所述长纤维增强热塑性复合材料在线混料注塑成型所用设备为将各种原材料的混炼与注塑成型集合为一体成型的设备，是现有技术的常规设备，例如克劳斯玛菲塑料机械有限公司销售的大型在线混料注塑成型设备。 

通过上述工艺获得的长纤维增强热塑性复合材料托盘产品，长纤维长度可达1～50mm；其中有约30%的纤维长度可达1～5mm；其中有约30%的纤维长度可达25～45mm。 

在本实用新型中，纤维长度的测量方法是对托盘产品进行取样后烧蚀，烧蚀后的余留物利用图像分析及分类称重，获得烧蚀后的不同长度纤维的分布情况。 

本实用新型的物流用立体库转运托盘由上板和下板两部分组合后，局部损坏后可更换使用，降低成本；由于下板与下板的独立设计，可根据不同尺寸或载重要求灵活更换为九脚、川字或田字托盘，适用 性更强； 

此外下板的托盘脚的尺寸设计可有效起到安装防错的效果；下板比上板略微缩进则可避免下板与立体库传送带边缘约束的干涉碰撞，同时为包装货物使用的缠绕膜提供约束位置； 

上板采用不同几何形状的镂空结构，在有效减重同时保证了结构的强度，通过上板的边缘和腿的内部的加强筋结构，保证了托盘的高强度和耐冲击性能； 

生产方法方面，选用长纤维增强热塑性塑料在线成型工艺，避免材料的二次加工，降低了材料及加工成本；同时本实用新型材料选用回收材料，在保证产品性能的前提下降低成本；此外本实用新型中的在线混炼注塑成型可根据不同需要制备不同价位循环使用的托盘，在产品选择上具有广泛的空间。 

【附图说明】

图1为上板的主视图； 

图2为上板的左视图； 

图3为上板的右视图； 

图4为上板的俯视图； 

图5为上板的仰视图； 

图6为上板的后视图； 

图7为上板A区的放大图； 

图8为上板B区的放大图； 

图9为下板的主视图； 

图10为下板的左视图； 

图11为下板的右视图； 

图12为下板的俯视图； 

图13为下板的仰视图； 

图14为下板的后视图； 

图15为上下板结合的拖盘的主视图； 

图16为上下板结合的拖盘的左视图； 

图17为上下板结合的拖盘的右视图； 

图18为上下板结合的拖盘的俯视图； 

图19为上下板结合的拖盘的仰视图； 

图20为上下板结合的拖盘的后视图； 

图21为上下板结合的拖盘C区的放大图； 

图22为上下板结合的拖盘D区的放大图。 

其中，1、上板；2、下板；3、上板主体；4、凸台；5、孔洞；6、立筋；7、凹槽；8、卡扣；9、托盘脚；10、底梁；11、加强筋；12、卡扣孔；13、芯片插槽；14、排水孔；15、网状加强筋；16、下板长度方向的宽度；17、下板垂直方向的宽度；18、上板加强筋；19、镂空结构；20、带状平面；21、斜面；22、相邻两个下板的间距；23、距离。 

【具体实施方式】 

以下实施例用于非限制性地解释本实用新型的技术方案。 

实施例1 

如图1-8所示，上板1可分为主体3和用于安装下板的凸台4，9个凸台按三行三列均匀分布在上板1的四角和中间。主体3和凸台4都具有镂空结构19。 

本实施了的主体3高度为35mm，凸台4的高度为70mm。 

镂空结构19同时采用了三角形、正方形、长方形、圆形和不规则形状。其中主体3中部主要采用正方形镂空结构19，边长30mm，接近边缘的区域则主要采用三角形镂空结构，以增强边缘区域强度。此外，在位于凸台的区域，镂空结构为了适合凸台的设计而采用了不规则形状。主体3边缘处不做镂空，构成带状平面20，以确保托盘强度。 

主体3设有多个用于安装防滑垫的圆形孔洞5。 

主体3顶面四角边缘设置凸起的立筋6，用于限制装载物的移动； 侧面有凹槽7，在运输过程中用于固定打包带；底面边缘有斜面21，有利于缓冲叉车叉齿的撞击 

凸台4的侧面有卡扣8，能够与下板2的卡扣孔12相匹配。 

下板2可分为托盘脚9和底梁10，每块下板有3个托盘脚，因此需要同时使用3个下板与上板匹配，构成组合式托盘。 

托盘腿9内设有内圈加强筋11，侧面有卡扣孔12。卡扣和卡扣孔的形状通常选用圆形或矩形，但三角形或其它几何形状也可以使用。 

芯片插槽13通常设置在托盘四周，例如设置在凸台上，以方便操作，用于插装用于跟踪识别的感应芯片。 

托盘脚9上设有若干排水孔14，底梁10的底面有网格状加强筋15。 

为了避免安装错误，托盘脚不采用正方形设计，而是沿下板2长度方向的宽度16大于沿垂直方向的宽度17，并且安装后，相邻两个下板2的间距22比较大，以此方向作为立体库货叉的进叉方向，为货叉留出足够的空间。 

此外，参见图18，上板1和下板2装配后，下板2比上板1缩进一段距离23，以避免下板2与立体库传送带边缘约束的干涉碰撞，同时为包装货物使用的缠绕膜提供约束位置。 

经测试，本实施例的托盘的重量小于20kg，外部尺寸为1140mm×1140mm×150mm，其静载可达8t，动载达2.5t，货架载可达1.5t。相较于现有技术的托盘在保证强度的情况下有效减轻自重。 

实施例2 

作为实施例1的变形，对下板2进行改进，去除下板2的底梁部分，使下板2仅仅由托盘脚组成，即为了匹配实施例1的上板，需要使用9个下板2。 

这种设计能够进一步减轻托盘产品自重，对于外部尺寸为 1140mm×1140mm×150mm的产品，自重小于17kg，其静载为8t，动载达1t，货架载达0.8t。 

对比实施例 

作为对比，对实施例1进行变形，保留外部结构，去除镂空结构。得到外部尺寸为1140mm×1140mm×150mm的产品，自重大于60kg，其静载为10t，动载为3.5t，货架载为2t。 

可以看出，本实用新型的托盘有效减轻自重，通过镂空结构和上下板的组合设计保证了托盘具有相当的载重和强度。 

Claims (8)

1.一种物流用立体库转运托盘，其特征在于所述托盘由上板（1）和下板（2）组合而成，上板（1）包括上板主体（3）和多个垂直于上板的顶面向下突出的凸台（4）；

上板（1）中部和凸台（4）都具有镂空结构（19），上板（1）边缘不镂空，构成带状平面（20），上板（1）中部的镂空结构（19）排布密度为靠近上板（1）边缘处排布密度高，接近上板（1）中央处排布密度低，所述上板顶面的四角边缘有凸起的立筋（6），上板（1）侧面还具有多个对称设置的凹槽（7）；上板（1）中部还具有多个用于安装防滑垫的孔洞（5）；上板（1）底面的外边缘为斜面（21）；

所述凸台（4）侧面具有卡扣（8）；

下板（2）包括托盘脚（9）和用于连接托盘脚（9）的底梁（10），底梁（10）和托盘脚（9）也具有镂空结构（19），底梁的镂空结构（19）之间构成网状加强筋（15），所述托盘脚（9）的侧面具有和卡扣（8）匹配的卡扣孔（12），托盘脚（9）的形状尺寸与凸台（4）的形状尺寸相匹配；所述底梁（10）和/或托盘脚（9）也具有用于安装防滑垫的孔洞（5）；所述托盘脚（9）和/或底梁（10）上具有加强筋（11）。

2.根据权利要求1所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于所述镂空结构（19）的形状是多边形、圆形或不规则形状。

3.根据权利要求1所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于凸台（4）的数量为4个、5个、9个或16个，均匀分布。

4.根据权利要求1所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于孔洞（5）的形状是多边形或圆形。

5.根据权利要求1所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于凸台（4）还具有一个或多个芯片插槽（13）。

6.根据权利要求1所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于所述托盘脚（9）在沿底梁（10）延伸方向的宽度（16）大于沿底梁（10）垂直方向的宽度（17）。

7.根据权利要求1所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于下板（2）比上板（1）缩进一段距离（23）。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的物流用立体库转运托盘，其特征在于所述立体库转运托盘是长纤维增强热塑性复合材料托盘。