公司新聞
2022-02-11
智能擺輪分揀機如何高效柔性分揀？技術專家有話說
近年來，隨着電商、快遞行業的迅猛發展，各大電商、快遞企業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用難題，擺輪分揀機作為物流倉儲配送中心常用的分揀設備，其技術不斷疊代發展，相繼出現了不同結構的擺輪分揀機，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。
根據分揀效率的不同，可將擺輪分揀機的發展分成低速、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，分揀效率≤2000pcs/h；中速階段的電動式和動力球式擺輪分揀機，分揀效率≤4000pcs/h。隨着市場需求的不斷提升，對物流裝備的性能也日益提高，加速推進擺輪分揀機進入高速階段。
新型擺輪分揀機結構主要由三大部分組成：輸送單元、傳動單元和轉向單元，其採用標準模塊化設計，可自上而下輕鬆快捷地完成拆裝，便於現場維護；獨立單元結構簡單，易於根據應用場景進行拓展佈局，給系統部署帶來更多可能。該產品由伺服電機驅動其柔和轉向，快速響應，可重載穩定運行；通過伺服轉向過程控制和轉向角度控制，有效減少分揀轉向衝擊的同時，實現多角度、雙向分揀，使物品分揀軌跡更順暢，確保其分揀的平穩性；同時，採用雙速度模式控制與小間距精準控制，確保高速分揀時物品間距不會發生變化，提升分揀效率。
高效的背後：分揀控制技術
提高擺輪分揀機的分揀效率，可通過提高運行速度、縮小物品間隙、提高轉向動作響應速度來實現。在高速高效的前提下，如何保證伺服驅動對設備轉向結構衝擊小，運行平穩？如何保證物品柔性分揀，減少衝擊？分揀控制技術顯得尤為重要。
電氣控制過程概述
擺輪分揀機的電氣控制可作為獨立的控制單元，單獨控制其輸送分揀。經過前端的合流、拉距，物品按照一定間距排列進入分揀機前端輸送線。讀碼器讀取物品條碼信息，與WCS/WMS系統進行信息交互，獲取物品分揀目的地。輸送物品觸發光電，主控PLC給出分揀動作信號和目的地方向信號，第一模組擺輪轉到指定角度，伺服電機停止轉向動作，擺輪會保持在此位置。間隔一定時間，其他模組擺輪也先後轉向到位，實現物品分揀。
眾所周知，擺輪分揀機的分揀效率與其運行速度成正比，與物品節距（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，擺輪運行速度與前後端輸送機運行速度相同，但物品分揀時，擺輪的直行分速度會小於直行輸送速度，分揀物品與後面的直行物品的間隙會逐漸變小，會影響後續物品的輸送分揀。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速度相同。這就要求擺輪分揀機擁有雙速度——常規狀態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，擺輪採用模組化設計，多組轉向驅動模組，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小於物品間隙，保證擺輪模組的轉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，擺輪能夠完成左右45°極限位置的快速轉向，極限位置的轉向空間250-300mm。考慮物品經過不同輸送分揀設備，其位置會發生偏移，造成相鄰物品的間隙變小，常規設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。
伺服轉向動作控制
當前擺輪分揀機多採用400W的伺服電機，配有一定速比的減速機，作為轉向單元的驅動。在150ms內完成極限位置的切換，對伺服轉向的要求非常高。要先加速至伺服電機的額定轉速3000rpm，均勻轉向後減速，加速和減速的時間相同，並通過減少伺服電機的剛性，確保轉向動作平穩。此外，伺服電機的轉向加速度很大，其衝擊力也很大，需要在伺服電機啟動/停止階段，逐漸增大/減小伺服電機的轉向加速度值，使電機的轉速曲線變得更順暢，可以通過調整伺服驅動器的增益參數，減少伺服電機剛性，減少分揀轉向衝擊，保證轉向動作平穩。
多角度轉向控制
為保證物品完全分揀，可設置大角度轉向分揀，但可能會造成物品分揀時突然變向和翻滾損壞，可通過轉向角度控制，每個擺輪模組設置不同的分揀角度，且角度逐漸遞增，如30°、35°、45°、50°、60，使物品平穩轉向，實現物品的柔性分揀。
先進技術賦能智能產品
真人视频科技總結了各種擺輪分揀機不同的結構特點和應用場景，對其分揀動作過程和分揀控制技術進行了較充分的分析、研究和實踐，以此為基礎，從結構簡化、單元模組、易拆裝維護、易拓展等方面考慮，真人视频研發了全新的擺輪分揀產品，分別為電輥筒式、大轉盤式、皮帶式三種機型，並已成功應用於快遞、電商、新零售等行業。
獨特的機械結構與優越的分揀控制技術完美結合，使擺輪分揀機滿足穩定可靠運行，高速高效分揀的要求。誠然，市場需求日益變化，分揀技術日益革新，真人视频將密切關注擺輪分揀機相關技術的發展，帶來更多創新突破。
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