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公司新聞
2022-02-11
智能擺輪分揀機(jī)如何高效柔性分揀？技術(shù)專家有話說
近年來，隨著電商、快遞行業(yè)的迅猛發(fā)展，各大電商、快遞企業(yè)的物流倉配中心對智能輸送分揀裝備的性能要求也越來越高。為解決小件軟包分揀，大件重載分揀等不同場景的應(yīng)用難題，擺輪分揀機(jī)作為物流倉儲配送中心常用的分揀設(shè)備，其技術(shù)不斷迭代發(fā)展，相繼出現(xiàn)了不同結(jié)構(gòu)的擺輪分揀機(jī)，其性能不斷提升，以滿足快速變化的市場需求，提高物流配送的時效性。
根據(jù)分揀效率的不同，可將擺輪分揀機(jī)的發(fā)展分成低速、中速和高速三個階段。低速階段的頂升式和氣動式擺輪分揀機(jī)，分揀效率≤2000pcs/h；中速階段的電動式和動力球式擺輪分揀機(jī)，分揀效率≤4000pcs/h。隨著市場需求的不斷提升，對物流裝備的性能也日益提高，加速推進(jìn)擺輪分揀機(jī)進(jìn)入高速階段。
新型擺輪分揀機(jī)結(jié)構(gòu)主要由三大部分組成：輸送單元、傳動單元和轉(zhuǎn)向單元，其采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計，可自上而下輕松快捷地完成拆裝，便于現(xiàn)場維護(hù)；獨立單元結(jié)構(gòu)簡單，易于根據(jù)應(yīng)用場景進(jìn)行拓展布局，給系統(tǒng)部署帶來更多可能。該產(chǎn)品由伺服電機(jī)驅(qū)動其柔和轉(zhuǎn)向，快速響應(yīng)，可重載穩(wěn)定運行；通過伺服轉(zhuǎn)向過程控制和轉(zhuǎn)向角度控制，有效減少分揀轉(zhuǎn)向沖擊的同時，實現(xiàn)多角度、雙向分揀，使物品分揀軌跡更順暢，確保其分揀的平穩(wěn)性；同時，采用雙速度模式控制與小間距精準(zhǔn)控制，確保高速分揀時物品間距不會發(fā)生變化，提升分揀效率。
高效的背后：分揀控制技術(shù)
提高擺輪分揀機(jī)的分揀效率，可通過提高運行速度、縮小物品間隙、提高轉(zhuǎn)向動作響應(yīng)速度來實現(xiàn)。在高速高效的前提下，如何保證伺服驅(qū)動對設(shè)備轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)沖擊小，運行平穩(wěn)？如何保證物品柔性分揀，減少沖擊？分揀控制技術(shù)顯得尤為重要。
電氣控制過程概述
擺輪分揀機(jī)的電氣控制可作為獨立的控制單元，單獨控制其輸送分揀。經(jīng)過前端的合流、拉距，物品按照一定間距排列進(jìn)入分揀機(jī)前端輸送線。讀碼器讀取物品條碼信息，與WCS/WMS系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，獲取物品分揀目的地。輸送物品觸發(fā)光電，主控PLC給出分揀動作信號和目的地方向信號，第一模組擺輪轉(zhuǎn)到指定角度，伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)向動作，擺輪會保持在此位置。間隔一定時間，其他模組擺輪也先后轉(zhuǎn)向到位，實現(xiàn)物品分揀。
眾所周知，擺輪分揀機(jī)的分揀效率與其運行速度成正比，與物品節(jié)距（物品長度與物品間隙之和）成反比。顯而易見，物品長度確定，欲提高分揀效率，可提高設(shè)備運行速度和減小物品間隙。
速度控制
物品直行輸送時，擺輪運行速度與前后端輸送機(jī)運行速度相同，但物品分揀時，擺輪的直行分速度會小于直行輸送速度，分揀物品與后面的直行物品的間隙會逐漸變小，會影響后續(xù)物品的輸送分揀。因此，需要提高擺輪分揀時的運行速度，保證物品分揀時的直行分速度與輸送機(jī)速度相同。這就要求擺輪分揀機(jī)擁有雙速度——常規(guī)狀態(tài)下的直行速度和分揀速度，且兩種速度模式可快速切換，保證物品間隙不會發(fā)生變化。
物品間距控制
提高分揀效率的另一個辦法就是減少物品間隙，擺輪采用模組化設(shè)計，多組轉(zhuǎn)向驅(qū)動模組，為了保證高速高效分揀，擺輪模組的長度一般＜250mm。每個擺輪模組的長度應(yīng)小于物品間隙，保證擺輪模組的轉(zhuǎn)向不會影響相鄰物品的輸送分揀。這就要求在相鄰物品間隙空間內(nèi)，擺輪能夠完成左右45°極限位置的快速轉(zhuǎn)向，極限位置的轉(zhuǎn)向空間250-300mm?？紤]物品經(jīng)過不同輸送分揀設(shè)備，其位置會發(fā)生偏移，造成相鄰物品的間隙變小，常規(guī)設(shè)定相鄰物品最小間隙為350mm，可保證正常的分揀效率，減少因物品間隙過小而造成的分揀回流。
伺服轉(zhuǎn)向動作控制
當(dāng)前擺輪分揀機(jī)多采用400W的伺服電機(jī)，配有一定速比的減速機(jī)，作為轉(zhuǎn)向單元的驅(qū)動。在150ms內(nèi)完成極限位置的切換，對伺服轉(zhuǎn)向的要求非常高。要先加速至伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速3000rpm，均勻轉(zhuǎn)向后減速，加速和減速的時間相同，并通過減少伺服電機(jī)的剛性，確保轉(zhuǎn)向動作平穩(wěn)。此外，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向加速度很大，其沖擊力也很大，需要在伺服電機(jī)啟動/停止階段，逐漸增大/減小伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向加速度值，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速曲線變得更順暢，可以通過調(diào)整伺服驅(qū)動器的增益參數(shù)，減少伺服電機(jī)剛性，減少分揀轉(zhuǎn)向沖擊，保證轉(zhuǎn)向動作平穩(wěn)。
多角度轉(zhuǎn)向控制
為保證物品完全分揀，可設(shè)置大角度轉(zhuǎn)向分揀，但可能會造成物品分揀時突然變向和翻滾損壞，可通過轉(zhuǎn)向角度控制，每個擺輪模組設(shè)置不同的分揀角度，且角度逐漸遞增，如30°、35°、45°、50°、60，使物品平穩(wěn)轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)物品的柔性分揀。
先進(jìn)技術(shù)賦能智能產(chǎn)品
德馬科技總結(jié)了各種擺輪分揀機(jī)不同的結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用場景，對其分揀動作過程和分揀控制技術(shù)進(jìn)行了較充分的分析、研究和實踐，以此為基礎(chǔ)，從結(jié)構(gòu)簡化、單元模組、易拆裝維護(hù)、易拓展等方面考慮，德馬研發(fā)了全新的擺輪分揀產(chǎn)品，分別為電輥筒式、大轉(zhuǎn)盤式、皮帶式三種機(jī)型，并已成功應(yīng)用于快遞、電商、新零售等行業(yè)。
獨特的機(jī)械結(jié)構(gòu)與優(yōu)越的分揀控制技術(shù)完美結(jié)合，使擺輪分揀機(jī)滿足穩(wěn)定可靠運行，高速高效分揀的要求。誠然，市場需求日益變化，分揀技術(shù)日益革新，德馬將密切關(guān)注擺輪分揀機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，帶來更多創(chuàng)新突破。
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