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公司新聞
2022-02-11
智能擺輪分揀機如何高效柔性分揀？技術(shù)專(zhuān)家有話(huà)說(shuō)
近年來(lái)，隨著(zhù)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(lái)越高。為解決小件軟包分揀，大件重載分揀等不同場(chǎng)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(shù)不斷迭代發(fā)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(mǎn)足快速變化的市場(chǎng)需求，提高物流配送的時(shí)效性。
根據分揀效率的不同，可將擺輪分揀機的發(fā)展分成低速、中速和高速三個(gè)階段。低速階段的頂升式和氣動(dòng)式擺輪分揀機，分揀效率≤2000pcs/h；中速階段的電動(dòng)式和動(dòng)力球式擺輪分揀機，分揀效率≤4000pcs/h。隨著(zhù)市場(chǎng)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)擺輪分揀機進(jìn)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(dòng)單元和轉向單元，其采用標準模塊化設計，可自上而下輕松快捷地完成拆裝，便于現場(chǎng)維護；獨立單元結構簡(jiǎn)單，易于根據應用場(chǎng)景進(jìn)行拓展布局，給系統部署帶來(lái)更多可能。該產(chǎn)品由伺服電機驅動(dòng)其柔和轉向，快速響應，可重載穩定運行；通過(guò)伺服轉向過(guò)程控制和轉向角度控制，有效減少分揀轉向沖擊的同時(shí)，實(shí)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(shí)，采用雙速度模式控制與小間距精準控制，確保高速分揀時(shí)物品間距不會(huì )發(fā)生變化，提升分揀效率。
高效的背后：分揀控制技術(shù)
提高擺輪分揀機的分揀效率，可通過(guò)提高運行速度、縮小物品間隙、提高轉向動(dòng)作響應速度來(lái)實(shí)現。在高速高效的前提下，如何保證伺服驅動(dòng)對設備轉向結構沖擊小，運行平穩？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(guò)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(jīng)過(guò)前端的合流、拉距，物品按照一定間距排列進(jìn)入分揀機前端輸送線(xiàn)。讀碼器讀取物品條碼信息，與WCS/WMS系統進(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(dòng)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(dòng)作，擺輪會(huì )保持在此位置。間隔一定時(shí)間，其他模組擺輪也先后轉向到位，實(shí)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(cháng)度與物品間隙之和）成反比。顯而易見(jiàn)，物品長(cháng)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(shí)，擺輪運行速度與前后端輸送機運行速度相同，但物品分揀時(shí)，擺輪的直行分速度會(huì )小于直行輸送速度，分揀物品與后面的直行物品的間隙會(huì )逐漸變小，會(huì )影響后續物品的輸送分揀。因此，需要提高擺輪分揀時(shí)的運行速度，保證物品分揀時(shí)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(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(huì )發(fā)生變化。
物品間距控制
提高分揀效率的另一個(gè)辦法就是減少物品間隙，擺輪采用模組化設計，多組轉向驅動(dòng)模組，為了保證高速高效分揀，擺輪模組的長(cháng)度一般＜250mm。每個(gè)擺輪模組的長(cháng)度應小于物品間隙，保證擺輪模組的轉向不會(huì )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?？紤]物品經(jīng)過(guò)不同輸送分揀設備，其位置會(huì )發(fā)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(guò)小而造成的分揀回流。
伺服轉向動(dòng)作控制
當前擺輪分揀機多采用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(dòng)。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，均勻轉向后減速，加速和減速的時(shí)間相同，并通過(guò)減少伺服電機的剛性，確保轉向動(dòng)作平穩。此外，伺服電機的轉向加速度很大，其沖擊力也很大，需要在伺服電機啟動(dòng)/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(xiàn)變得更順暢，可以通過(guò)調整伺服驅動(dòng)器的增益參數，減少伺服電機剛性，減少分揀轉向沖擊，保證轉向動(dòng)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(huì )造成物品分揀時(shí)突然變向和翻滾損壞，可通過(guò)轉向角度控制，每個(gè)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(shí)現物品的柔性分揀。
先進(jìn)技術(shù)賦能智能產(chǎn)品
德馬科技總結了各種擺輪分揀機不同的結構特點(diǎn)和應用場(chǎng)景，對其分揀動(dòng)作過(guò)程和分揀控制技術(shù)進(jìn)行了較充分的分析、研究和實(shí)踐，以此為基礎，從結構簡(jiǎn)化、單元模組、易拆裝維護、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、大轉盤(pán)式、皮帶式三種機型，并已成功應用于快遞、電商、新零售等行業(yè)。
獨特的機械結構與優(yōu)越的分揀控制技術(shù)完美結合，使擺輪分揀機滿(mǎn)足穩定可靠運行，高速高效分揀的要求。誠然，市場(chǎng)需求日益變化，分揀技術(shù)日益革新，德馬將密切關(guān)注擺輪分揀機相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，帶來(lái)更多創(chuàng )新突破。
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