張廣奇++劉季

摘 要：黃金葉制造中心具有年產(chǎn)150萬箱的規(guī)模，是黃河以北最大的卷煙生產(chǎn)基地。隨著現(xiàn)代物流的發(fā)展，自動分揀系統(tǒng)在煙草行業(yè)物流系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。在成品卷煙出入庫過程中自動分揀機(jī)扮演著重要的角色，通過與條碼閱讀器、WMS系統(tǒng)、WCS系統(tǒng)之間的互動，實現(xiàn)了成品卷煙連續(xù)、大批量且誤差率極低的分揀作業(yè)，在提高勞動效率的同時，也大幅降低了員工的勞動強(qiáng)度。 文章介紹了黃金葉制造中心自動分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：分揀機(jī)；黃金葉制造中心成品庫；分揀效率

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0024-02

自動分揀機(jī)一般由輸送機(jī)械部分、電器自動控制部分和計算機(jī)信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)組合而成。分揀輸送機(jī)是工廠自動化立體倉庫及物流配送中心對物流進(jìn)行分類、整理的關(guān)鍵設(shè)備之一，通過應(yīng)用分揀系統(tǒng)可實現(xiàn)物流中心準(zhǔn)確、快捷的工作。因此，在快遞行業(yè)他被譽(yù)為“智能機(jī)器手”。黃金葉制造中心采用了范德蘭德滑塊式分揀系統(tǒng)，實現(xiàn)了成品卷煙的自動分揀。該自動分揀系統(tǒng)具有分揀速度快，分揀點多，差錯率極低，分揀效率高，基本實現(xiàn)了無人化操作。自動分揀系統(tǒng)已和自動化高層貨架倉庫，自動化導(dǎo)引車AGV成為當(dāng)代物流科技發(fā)展的三大標(biāo)志。

1 系統(tǒng)描述

1.1 系統(tǒng)流程

系統(tǒng)中的出庫用的分揀機(jī)采用范德蘭德公司的Posisorter滑塊式分揀機(jī)，根據(jù)研究與開發(fā)中獲得的經(jīng)驗不斷地進(jìn)行改進(jìn)， Posisorter已成為一個高度可靠的、高產(chǎn)的系統(tǒng)，其主要特性如下：

（1）分揀機(jī)的各個側(cè)面完全封閉，包括頂面和底面，以保證最大的操作安全，特別形狀的“防撞”滑塊可防止分揀機(jī)堵塞。（2）分揀機(jī)有完整的防護(hù)以避免滑塊脫落、鏈條松動或其它會引起破壞的因素。（3）分揀機(jī)將被安裝在每個經(jīng)過工廠完整測試和預(yù)先布線的標(biāo)準(zhǔn)模塊內(nèi)。（4）分揀機(jī)由變頻控制，以保證平穩(wěn)啟動和停止。范德蘭德分揀機(jī)是一種水平、高速的滑塊式分揀機(jī)。

出庫分揀系統(tǒng)共有8條機(jī)器人拆垛線。立庫中需要出庫的煙箱托盤，由堆垛機(jī)送至機(jī)器人拆垛處，由機(jī)器人將煙箱從托盤上抓取起來，由于煙箱的垛形有2種形式，一種是3箱豎立靠在一起，另一種是2個平放靠在一起，機(jī)器人抓取時，如果抓取的煙箱垛形是3個豎立靠在一起的，則放置在輔線輸送機(jī)上，煙箱向前輸送至翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時，煙箱逐件翻倒，并送入主線輸送機(jī)；如果煙箱是2個平放抓取的話，則機(jī)器人直接將煙箱放置在主線輸送機(jī)上。進(jìn)入主線輸送機(jī)的煙箱，通過輸送機(jī)上方的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，使煙箱能夠長方向輸送，從而也匯入分揀系統(tǒng)。另外有1個人工上包口對分揀系統(tǒng)進(jìn)行上包。

煙箱經(jīng)過條碼閱讀器，由分揀機(jī)分揀入指定的分揀道口，通過伸縮機(jī)裝車。對于條碼有問題的煙箱將從剔出口輸出交由人工進(jìn)一步處理。無法進(jìn)行分揀入庫的煙箱則進(jìn)入溢出口。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)造

分揀機(jī)有自動潤滑單元其分揀動作通過電子開關(guān)控制實現(xiàn)。范德蘭德公司所供貨的分揀系統(tǒng)由FSC控制。該系統(tǒng)通過物件上的條形碼識別物件。在進(jìn)入分揀系統(tǒng)前，將掃描物件上的條碼。FSC會將條碼信息發(fā)送到WCS，WCS將在規(guī)定時間內(nèi)返路徑碼，物件到達(dá)對應(yīng)的分揀出口時會自動分揀出去。每個路徑碼對應(yīng)一個分揀口。

2 系統(tǒng)分揀效率及控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)分揀效率

分揀機(jī)系統(tǒng)處理量（在理想狀態(tài)下出庫分揀機(jī)的最大處理量）為7500件/小時。出庫系統(tǒng)為環(huán)形，設(shè)置單獨一條滑道處理條碼無法識別、路徑不存在的煙箱，如圖1。

2.2 分揀控制系統(tǒng)

分揀系統(tǒng)的操作和控制由一體化的計算機(jī)，分揀機(jī)控制器，稱為FSC（流量系統(tǒng)控制器，一種基于 PC的分揀控制器）及PLC等電子機(jī)械硬件實現(xiàn)。分揀機(jī)有許多本地控制器：（1）電機(jī)控制和變頻器的驅(qū)動控制面板；（2）驅(qū)動端和張緊端的連線盒；（3）每個換向撥叉機(jī)構(gòu)都有一個開關(guān)控制。為保證安全與故障處理，分揀機(jī)配有以下安全特性：（1）滑塊脫落傳感器；（2）鏈條斷裂傳感器；（3）鏈條松弛傳感器。FSC可以和WCS通過FSC標(biāo)準(zhǔn)接口用以太網(wǎng)方式基于TCP/IP協(xié)議通信。控制系統(tǒng)如圖2所示。

分揀系統(tǒng)控制原理：分揀系統(tǒng)由FSC控制并連接到主控制系統(tǒng)（WCS）。主控制系統(tǒng)（WCS）與用戶端網(wǎng)絡(luò)的倉庫管理系統(tǒng)系統(tǒng)（WMS）通過以太網(wǎng)TCP/IP 進(jìn)行信息交流。分揀機(jī)由FSC控制，根據(jù)煙箱上條碼對應(yīng)的路徑（出口編碼）進(jìn)行分揀。在讀取條碼后，F(xiàn)SC指令物件分揀到有關(guān)出口。分揀任務(wù)完成后，F(xiàn)SC向主控制系統(tǒng)發(fā)送任務(wù)完成報告。

2.2.1 分揀系統(tǒng)特定控制功能

除了正常的數(shù)據(jù)傳輸功能，控制系統(tǒng)還具有一些特定功能：（1）追蹤系統(tǒng)上的物件；（2）啟動 / 關(guān)閉系統(tǒng)；（3）節(jié)能；（4）鎖死下游輸送機(jī)；（5）遠(yuǎn)程診斷故障；（6）處理故障 （緊急制動，系統(tǒng)過熱，堵塞探測，PPI/encoder 錯誤）；（7）FSC 可通過電話線及調(diào)制解調(diào)器建立撥號連接。

2.2.2 物品標(biāo)識

為保證分揀系統(tǒng)的正常作業(yè)，所有物件貼有一個同類型的標(biāo)準(zhǔn)條碼并可以被標(biāo)準(zhǔn)線型掃描儀閱讀，因此在出庫分揀機(jī)前及入庫分揀機(jī)前的條碼掃描儀選用單面多線的激光條碼閱讀器，在入庫分揀機(jī)出口處的條碼掃描儀將選用單面單線的激光條碼閱讀器。條碼掃描系統(tǒng)能夠從頂部識別條碼，如圖3所示。

分揀機(jī)工作必須通過識別貨物上的條碼向上層WCS獲取分揀路徑，而WCS必須每一個條碼提供分揀方案和分揀路徑。兩者緊密配合從而實現(xiàn)貨物的正確分揀。

3 結(jié)語

自動分揀系統(tǒng)在卷煙企業(yè)成品高架庫投入使用后，成品庫煙箱出庫實現(xiàn)了自動化、網(wǎng)絡(luò)化、無人化、智能化，降低了和消除了操作人員的意外事故。使企業(yè)的自動化水平和信息化水平有了很大的提高。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速增長，企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率的不斷提高，物流自動化已經(jīng)成為了國內(nèi)眾多企業(yè)關(guān)注的熱點，作為物流系統(tǒng)中的重要組成部分，分揀系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，未來更是有廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]方慶琯.物流系統(tǒng)設(shè)施與設(shè)備[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[2]湯齊.現(xiàn)代物流裝備[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.