自动分拣范文

自动分拣范文（精选10篇）

自动分拣 第1篇

自动分拣系统(Automated Sorting System)是二次大战后在美国、日本等发达国家的物流中心、配送中心或流通中心所必需的设施条件之一。该系统的作业过程可以简单描述如下:物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品,在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点等参数进行快速准确的分类,并将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等);同时,当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时,自动分拣系统在最短的时间内从宠大的高层货架存储系统或其他指定地点中准确找到要出库的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中,以便装车配送。

2 自动分拣系统的组成

如图1所示,自动分拣系统一般由上件装置、输送装置、分拣格口、控制系统组成。

上件装置的作用是识别、接收和处理分拣信号,根据分拣信号的要求去指示分类装置按商品品种、商品送达地点或货主的类别等方式对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式,如可以通过人工输入、条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式,输入到分拣控制系统中去,根据这些分拣信号判断,来决定某一种商品该进入哪一个分拣格口。

分类装置的作用是根据上件装置发出的分拣指令,当具有相同分拣信号的商品经过装置时,该装车动作,使改变在输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣格口或其他接口设备。分类装置的种类很多,一般有推出式、浮出式、倾斜式、输送式和分支式几种,不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。在分类装置的两侧,一般要连接若干个分拣格口,使分好类的商品滑下主输送机(或主传送带)以便进行后续作业。

输送装置的主要组成部分是传送带或输送机,其主要作用是使待分拣的商品鱼贯通过上件装置到达分类装置上。输送装置是与分类装置柔性连接在一起的,输送装置上的物品要能准确无误、无损坏的送至指定的位置。

分拣格口是已分拣商品脱离分类装置即主输送机(或主传送带)进行集货区域的通道,一般由钢带、皮带、滚筒、容器等组成滑槽,使商品从分类装置(主输送装置)滑向集货站台或其他接口设备,在那里由工作人员将该格口的所有商品集中进行处理;或是入库储存,或是组配装车并进行配送作业。

总控系统对物品的信息实行全程跟踪和处理,对分拣全过程进行在线监控,以保证系统在运行中信息和设备的安全性、可靠性。

以上五部分装置通过计算机网络联结在一起,配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。

3 自动分拣系统的主要特点

3.1 能连续、大批量地分拣货物由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式,自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等限制,可以连续运行,同时自动分拣系统单位时间分拣件数多,因此自动分拣系统的分拣能力比人工分拣系统具有无可比拟的优势。它可以连续运行100个时以上,每小时可分拣7000件包装商品,如用人工则每小时只能分拣150件左右,同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。

3.2 分拣误差率极低自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性,这又取决于分拣信息的输入机制。如果采用人工键盘或语音识别方式输入,则误差率在1%以上;如采用条形码扫描输入,除非条形码的印刷本身有差错,否则不会出错。因此,目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。

3.3 分拣作业基本实现无人化国外建立自动分拣系统的目前的之一就是为了减少人员的使用,减轻员工的劳动强度,提高人员的工作效率,因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用,基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员,人员的使用仅局限于以下工作:(1)送货车辆抵达自动分拣线的进货端时,由人工接货;(2)由人工控制分拣系统的运行;(3)分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车;(4)自动分拣系统的经营、管理与维护。如美国一公司配送中心面积为10万平方米左右,每天可分拣近40万件商品,仅使用400名左右员工,这其中部分人员都在从事上述(1)(2)(4)项工作,自动分拣线做到了无人化作业。

4 分拣系统的应用前景分析

对于分拣系统的应用前景,主要着眼于分拣系统的可靠性,优越性,应用领域的适用性以及系统的经济效益、成本等方面来考虑。

4.1 分拣系统能灵活的与其他物流设备实现无缝连接,如自动化仓库、各种存储站、自动集放链、各种运载工具、机器人等。实现对物料实物流的分配、对物料信息流的分配和管理。

4.2 采用分拣系统,人工分拣、堆置物料的劳动强度大大降低,操作人员无须为跟踪物料而进行大量的报表工作、登单工作,因而显著提高劳动生产率。另外,非直接劳动力如物料仓库人员、发料员以及运货员工作量的减少甚至取消又进一步直接降低了作业成本。

4.3 由于分拣系统运行平稳、安全性高,同时,人工拣取物料的作业量降低,对物品的损坏减少,为顾客假造了更多的价值,为公司赢得了更多的信誉和商机。

4.4 采用分拣系统,由于投放地址的准确,减少了物料分类错误的可能性,减少了由于分类错误造成的经济损失和信誉损失。

4.5 由于分拣系统采用标准化、模块化的组装,具有系统布局灵活,维护、检修方便等特点使得它可以方便的放置使用场所,受场地原因影响不大。

4.6 自动分拣机适于分拣底部平坦且具有刚性的包装规则的商品。而袋装商品、包装低部柔软且凹凸不平、包装容易变形、易破损、超长、超簿、超重、超高、不能倾覆的商品要增加辅助设施才能上自动分拣进行分拣。因此为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣,可以采取二条措施:一是推行标准化包装,使大部分商品的包装符合国家标准;二是根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定分拣机的技术参数,实行个性化分拣。

摘要：随着物流业的不断发展,自动分拣系统被广泛的应用起来,本文介绍了自动分监系统,并对其发展前景进行了分析。

物流分拣自动化技术 第2篇

自动分拣系统是第二次世界大战后在美国、日本和欧洲的物流配送中心广泛采用的一种分检系统。自动分拣机是自动分拣系统的一个主要设备。它本身需要建设短则40-50米，长则150-200米的机械传输线，

自动分拣系统

还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不仅占地面积大，（动辄20000平方米以上），而且还要建3-4层楼高的立体仓库和各种自动化的搬运设施（如叉车）与之相匹配，这项巨额的先期投入通常需要花10-才能收回。

作业描述

该系统的作业过程可以简单描述如下：物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确地分类，将这些商品运送到指定地点（如指定的货架、加工区域、出货站台等），同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短的时间内从庞大的高层货存架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配

1、能连续、大批量地分拣货物。 由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行，同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统的分拣能力是连续运行100个小时以上，每小时可分拣7000件包装商品，如用人工则每小时只能分拣150件左右，同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。

2、分拣误差率极低。 自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小，这又取决于分拣信息的输入机制，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在3%以上，如采用条形码扫描输入，除非条形码的印刷本身有差错，否则不会出错。因此，目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。

3、分拣作业基本实现无人化。 国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻工员的劳动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员，人员的使用仅局限于以下工作：

（1）、送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货。

（2）、由人工控制分拣系统的运行。

（3）、分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车。

（4）、自动分拣系统的经营、管理与维护。

如美国一公司配送中心面积为10万平方米左右，每天可分拣近40万件商品，仅使用400名左右员工，这其中部分人员都在从事上述（1）、（3）、（4）项工作，自动分拣真正作到了无人化作业。

系统组成

自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。 控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。

分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使改变在输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣道口。分类装置的种类很多，一般有推出式、浮出式、倾斜式和分支式几种，不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。

输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品贯通过控制装置、分类装置，并输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机（或主传送带）以便进行后续作业。

分拣道口是已分拣商品脱离主输送机（或主传送带）进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。

以上四部分装置通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。

适用条件

二次大战以后，自动分拣系统逐渐开始在西方发达国家投入使用，成为发达国家先进和物流中心，配送中心或流通中心所必需的设施条件之一，但因其要求使用者必须具备一定的技术经济条件，因此，在发达国家，物流中心、配送中心或流通中心不用自动分拣系统的情况也很普遍。在引进和建设自动分拣系统时一定要考虑以下条件：

投资大

自动分拣系统本身需要建设短则40~50米，长则150~200米的机械传输线，还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不仅占地面积大，动辄2万平方米以上，而且一般自动分拣系统都建在自动主体仓库中，这样就要建3~4层楼高的立体仓库，库内需要配备各种自动化的搬运设施，这丝毫不亚于建立一个现代化工厂所需要的硬件投资。这种巨额的先期投入要花10~20年才能收回，如果没有可靠的货源作保证，则有可能导致企业运作出现问题甚至无法运作下去。系统大都由大型生产企业或大型专业物流公司投资，小企业无力进行此项投资。

文件分类整理交给分拣机自动执行 第3篇

软件运行后出现界面（如图1）。首先将需要分类整理的源文件或源文件夹添加到待处理列表中，单击“添加文件”或“添加文件夹”指定添加即可，然后选择分类方法。单击“按文件类型分拣文件”按钮，在“分拣选项”中，可以勾选“只分拣特定类型的文件”，然后单击“添加”按钮输入需要分拣的文件扩展名，比如需要分拣出其中的RAR文件，则输入“*.rar”（不包括双引号）。可以输入多种扩展名，也可以勾选“不分拣这些类型文件”，然后添加不需要分拣的文件扩展名，以排除不需要分拣的文件类型。

然后再指定输出文件位置，并选择是复制分拣还是移动分拣。设置完成后，单击“开始处理”即可。分拣结束后，打开输出文件夹（如图2），即可看到不同类型的文件已归类到以扩展名为名称的不同文件夹之下。

还有一种按文件名分拣的方法。比如，我们需要把财务室的相关文件——财务室.DOC、财务室.xls、财务室.ppt等文件全部收集到“财务室”文件夹中，只要把分类方法选择为“按文件名分拣文件”即可。

基于PLC的自动分拣系统 第4篇

随着社会对物流服务的需求日益增长,分拣作为物流作业中的一个重要环节越来越受到人们的重视。有研究表明,分拣作业是耗费人力、时间,成本最高的环节,使用人力占整个物流中心的50%左右,作业时间占60%以上,而作业成本达到物流中心总成本的40%左右[1]。因此,自动分拣系统是现代先进配送中心必需的设施。

目前,国内大部分的自动识别分拣系统采用继电器控制,存在数字化程度低、故障率高等缺点[2]。对于传统的继电器电路来说,它难以实现复杂逻辑功能和数字式控制,而且如要实现一定规模的逻辑控制功能则不仅设计繁琐,难以实现升级,而且易发故障,维修复杂,现在已被大中型设备的控制系统所抛弃[3]。

针对上述问题,本研究充分利用PLC在控制方面的卓越性能和变频器的工作原理,在原自动分拣系统中采用交流变频变压拖动技术,以实现分拣生产线平稳启动、可靠运行,并降低能耗的性能[4]。

1 自动分拣系统功能分解

本研究综合分析各类自动分拣系统运行情况,将自动分拣系统的功能概括为上料、皮带输送、机械手搬运、分类仓储以及启动、停止、复位和警示五大内容。自动分拣系统包含上述所有或者部分内容。

1.1 上料功能

通常,待分拣的工件都会被集中放在工件库中。自动分拣系统检测到有工件需要被分拣时,将工件推至皮带输送线,称为上料。

上料功能分解:自动分拣系统启动后,上料光电传感器检测到井式工件库有工件,延时2 s后,上料气缸将工件推出至皮带输送线;上料气缸推出工件后立即缩回,工件下落。当完成一次分拣任务后,重复上述过程。

1.2 皮带输送功能

当工件被推出后,皮带开始输送工件。工件经过各类传感器,传感器把检测到的工件属性信号(如颜色、材质等,具体需根据系统功能的要求配置)传给控制系统,为分类仓储做准备。

皮带输送功能的具体设计:当工件被上料气缸推出后,PLC启动变频器带动三相异步电机,皮带开始输送工件。工件分别经过电感、电容、色标传感器,传感器把检测到的信号传给PLC,PLC根据信号来判别工件的材质(铁、铝或塑料)和颜色(黄绿色或红色),为分类仓储做准备。工件被传送带运送到终点时,变频器停止运行,传送带停止工作。上料机构的上料气缸推出工件后,重复上述过程。

1.3 机械手搬运功能

部分自动分拣系统涉及的空间位移复杂,单靠皮带传输不能一次性传送到指定位置。因此,本研究需要机械手协助搬运工件,把工件送皮带直接转移到下一个皮带或者运料小车等分拣搬运工具。

机械手搬运功能的具体设计:当工件送到皮带终点时,机械手手爪下降,抓取工件;手爪夹紧工件后,再上升,手爪旋转至运料小车上方;手爪完成旋转并延时2 s,手爪下降,松开工件;手爪再上升,旋转到原来位置,等待下一个工件到位,再重复上述过程。

1.4 分类仓储功能

工件根据1.2节工件属性信号,通过分拣搬运工具把工件运送到指定的仓储位置,实现分类仓储。目前,常用的有挡板式、浮出式、倾斜式、滑块式和推盘式等分类方式[5],本研究根据工程应用中工件的大小、易碎性、表面粗糙程度进行选择。

分类仓储功能的具体设计:当机械手把工件放到运料小车上,PLC启动步进电机带动运料小车,根据1.2节中传感器发来的信息(指工件的材质、颜色信息),把工件运送到相应的仓储位置。然后推料气缸把工件推到仓储室,运料小车再回到起始位置,等待下一工件到位,重复上述动作。

1.5 启动、停止、复位、警示

系统上电后,需要进行复位,即点动“复位”按钮,清空料台、皮带上的工件(由上一次系统突然停止运行造成的)。系统需要设置警示灯显示工作状态,以提醒工作人员。

启动、停止、复位、警示功能的具体设计如下:

(1)系统上电后,必须先复位,即点动“复位”按钮,清空料台、皮带上工件。连续10 s井式工件库内无工件,警示黄灯亮;放入工件后,警示黄灯熄灭。

(2)开关打至“启动”处,警示绿灯亮。运行过程中,不得人为干预执行机构,以免影响设备正常运行。

(3)开关打至“停止”处,所有部件停止工作(除运料小车,运料小车到达位置后停止),警示红灯亮。

根据上述模型,本研究设计规划的自动分拣系统如图1所示。

2 PLC控制系统的设计

2.1 处理器的选择

PLC作为通用工业控制计算机,具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强、系统设计建造量小、维护方便等等优点,广泛应用于许多特殊场合[6,7]。

机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠性和维护方便的前提下,力求最佳的性价比[8]。本研究选用美国罗克韦尔公司的小型控制器SLC500系列的产品SLC5/05。该系列的处理器分别提供16KB,32 KB或64 KB的程序内存容量,用户可以根据实际系统的控制要求来选用,模块式的结构也使系统各种模块的配置更加灵活方便[9]。处理器也可以通过串口与计算机相连,进行程序的上载和下载,编程软件采用该公司的RSLogix500。PLC系统控制原理如图2所示。

2.2 输入/输出模块选择

整个系统涉及到16个输入信号,12个输出信号,本研究分别选用SLC系列型号为1746-IB16的输入模块,安装在机架的第1槽;型号为1746-OB16输出模块,安装在机架的第2槽。上述模块可以满足研究需求,且有一定端口余量。本研究将在天煌THJDQG-1光机电一体模型机上进行试验,但罗克韦尔的产品和三菱的产品电平逻辑相反,而该系统是为三菱系统设计的,所以这里使用了电平转换模块。本研究将光电一体机的端子口24 VDC(0 VDC)电平信号通过电平转换器,转换为0 VDC(24 VDC)电平输入控制系统;将控制系统的24 VDC(0 VDC)电平输出信号,转化为0 VDC(24 VDC)电平输出到光电一体机控制相应动作。

端口地址分配如表1所示。

2.3 变频器和PLC的连接

皮带输送功能由PLC控制变频器带动三相异步电机实现。PLC通过控制变频器,使得皮带上有工件时,电机才运行;工件输送到位即刻停止。实验结果表明,变频器作为一种理想的调速控制方式,缩短了电机加减速时间,运行更平稳,达到了节能效果,同时提高了设备效率,能够满足生产工艺要求,并且大大减少了设备维护、维修费用,还降低了停产周期,直接和间接经济效益十分明显[10]。

PLC通过两个端口控制变频器,即高速端、正传启动端。当端口电压值相同时,启动;反之,停止工作。变频器其他参数控制可根据需要提前设置。

2.4 程序规划

2.4.1 主程序框图

为了清晰表示各机构的逻辑控制和先后运行顺序,本研究绘制的程序框图如图3所示。本研究以主程序框图为主线,编写模块功能,进行模块衔接、综合调试。

2.4.2 状态分析

自动分拣系统接收到复位信号或者启动信号,开始运行,标记为“运行”状态。根据分拣系统的模型以及主程序框图,下面分析产生输出信号的运行状态要求。

上料气缸电磁阀上料要求:启动后,在已完成上一个工件分拣的基础上,上料光电传感器有输入信号,延时2 s后,上料。

分拣电磁阀动作要求:运料小车达到指定的仓储口。

机械手旋转要求:手爪夹紧工件并上升到位,旋转电磁阀动作并自锁;手爪旋转到运料小车上方并下降到位时,解锁。

下降要求:工件到达皮带终点,升降电磁阀动作,直到夹紧工件;或手爪旋转到位并完成2 s延时,升降电磁阀再次动作,直到手爪松开工件。

爪紧要求:手爪初次下降到位,气爪电磁阀动作并自锁;手爪旋转到位后,下降到位后解锁。

警示灯绿亮:有启动信号;

警示灯红亮:没有启动信号;

警示灯黄亮:10 s内上料光电传感器没有接收到输入信号。

步进电机运动方向:运料小车上有工件,运动方向指向仓储口;运料小车上没有工件,运动方向指向右基准。

变频器高速运行要求:上料电磁阀将工件推到皮带上,变频器运行;工件达到皮带终端,变频器停止运行。

下面以机械手为例说明3个运动间存在耦合关系,通过状态表分析,机械手控制梯形图如图4所示。

2.4.3 PUL脉冲发生程序的设计

系统如果没有配置step步进模块,不能直接产生脉冲、驱动步进电机,该设计通过使用两个互补运行的的计数器产生50 Hz脉冲达到要求。

当计时器T4∶0计时,T4∶1不计时;当T4∶1计时,T4∶0不计时,互锁。两个计时器的时基设置为0.01 s,预置值设置为1,T4∶0的TT常开开关串联T4∶1的TT常闭开关,输出的是50 Hz脉冲,符合步进电机驱动脉冲要求。

2.4.4 测距程序的设计

工业生产上,通常还需要采用分拣搬运工具把工件搬运到准确的仓储位置,需要设计程序测试分拣搬运工具前进的精确距离。

以步进电机为例,现要求:在不上电的情况下,将运料小车停在某一仓储口(要求能将退料准确推进仓储设备)。设计程序,并计数步进电机返回运行至右基准PUL的脉冲数。

通过多次试验取平均数,可得从基准位到各号仓储口所需的脉冲数:1号608;2号824;3号1 024;4号1 256;5号1464;6号1 688。梯形图如图5所示。

3 结束语

本研究在天煌THJDQG-1光机电一体模型机上进行了试验,结果显示,它可以实现上料分拣全过程的自动化。研究结果表明,通过PLC控制,可以很好地实现分拣系统的位移控制、时间控制,提高工作精确度。再配合变频器控制单相异步电动机,使系统具有省电节能、舒适、寿命长、安全可靠、静音等优点[11]。

在实际应用中,可采用其他传感器(例如电子标签扫描器等)代替模型中的传感器来实现具体的分拣要求;通过改变模型机中的传送带以及步进电机的运动轨迹、仓储设备的结构来满足具体应用中的经济性、便捷性要求。此外,研究者还可以使用旋转编码器精确控制工件在传送带上的位移。

参考文献

[1]陈照强,马琳,张绪鹏,等.一类规则形状物品的自动分拣原理[J].山东轻工业学院学报,2010,24(4):20-23.

[2]张玲莉.基于PLC控制的自动识别、分拣系统设计[J].自动化技术与应用,2010,29(5):110-111.

[3]郑燕华.PLC控制系统与智能化中央空调[J].建筑与设备,2011(5):63-66.

[4]王强,张明珠.材料自动分拣系统中的PLC应用研究[J].首都师范大学学报:自然科学版,2011,32(6):5-8.

[5]唐四元,鲁艳霞.现代物流技术与装备[M].2版.北京:清华大学出版社,2011.

[6]于昊.PLC在材料自动分拣系统中的应用[J].煤炭技术,2011,30(12):31-32.

[7]陶跃珍,王东.啤酒瓶自动检测系统的设计[J].机械,2010,37(10):59-61.

[8]张振祥,袁云龙,陈廉清.微小轴承表面缺陷检测中的自动分拣系统设计[J].机电工程,2010,27(5):35-37.

[9]浙江大学罗克韦尔自动化技术中心.可编程序控制器系统[M].杭州:浙江大学出版社,2005.

[10]张道松.变频器节能探析[J].科技传播,2012(3):74.

分拣奖罚制度 第5篇

为了提高分拣效率，严肃分拣纪律，明确分拣流程及个人责任，使员工自觉遵守工作纪律，根据实际情况，制定本奖罚制度。

一、奖励制度

1.若分拣包装一月内无任何错误发生，则进行单独奖励100元奖金。若小组分拣包装一月内无任何错误发生，则整体奖励200元奖金，每人均摊。

2.每月进行分拣包装量统计，其中超出平均水平30%以上者进行50元单独奖励，低于平均水平20%以上者取消任何奖励，连续3个月处于平均水平20%以下者，仓库管理部有权对其进行开除。

3.仓库管理部执行一周六天工作制度，按排班进行轮休，若休息日仍愿意参加分拣工作者，向库管提出需求，库管根据实际情况排班并及时记录上报，工资为50元/天。

二、惩罚制度

1.分拣员严格按照分拣流程工作，做好菜品分类、称重、贴签、按订单分类工作，需严格按所分配订单进行分拣工作。尽量避免出现不必要错误，出现菜品分类、称重、标签性错误，根据情节出现严重程度，进行10-20元工资扣除，根据责任划分单独处罚。

2.订单装箱出现问题（包括少装菜、装错菜及少装订单），进行20-40元工资扣除，根据责任划分单独处罚。

基于PLC的滑块自动分拣系统 第6篇

自动分拣系统(Automated Sorting System)是当今发达国家的物流配送中心或流通中心所必须的设施之一。滑块式分拣系统是一种较新型的自动分拣系统,是由链筒式输送机和滑块(在滚筒上左右滑动分拣商品)等组成。传送装置是由特殊链轮与滚筒组成;每根管子上各有一只导向块(shoe)能作横向滑动,导向滑块靠在输送机一侧边上,当被分拣货物到达指定道口时,控制器使导向滑块顺序地向道口方向滑动,把货物推入分拣道口。

随着PLC技术的发展,优越性逐步显现出来:可靠性高,抗干扰能力高;适应性强,应用灵活;编程方便,易于使用;功能强大,扩展能力强;控制系统设计、安装、调试方便;体积小,维护方便。本文采用S7-200PLC实现滑块式自动分拣控制。

1 系统总体设计

分拣系统是物流配送中心的核心部分,滑块式自动分拣系统主要由七个部分组成,包括供件系统、机架与轨道、传动系统、分拣道口、分拣系统和收容格口。分拣系统物流配送中心的核心部分,是实现分拣的执行系统,它使具有各种不同负责信息的物品,在一定逻辑关系基础上实现物件的分配和组合;供件系统是保证等待分拣物品在各种物理参数的自动检测过程中,通过信号识别和处理,准确送入分拣机中;机架与传动系统轨道是系统的辅助设备,是将要分拣的物品输送到相应分拣道口中;分拣道口是将物品脱离输送装置并进入相应集货区域的通道;收容格口是收集未能得到分拣的物品,因为分拣总是存在着一定的误差。分拣系统结构如图1所示。

2 控制系统的硬件配置

2.1 PLC输入/输出的确定

用PLC控制滑块分拣输送系统,外围设备少,占地空间小,是实现集控的良好设备。采用西门子公司S7-200系列的CPU226-2DP,具有功能强、控制精度高、运行速率快、控制性能好等特点,可以较好地实现集中控制和就地分散控制。

现场输入信号有流利货架出开关、滚筒线入/出开关、滚筒线开关、滚筒线出开关、弧形滚筒链入开关、皮带线入、滚筒线条码扫描器开关、分拣线分拣口1/2/3对射传感器、无动力分拣线1/2/3光电开关等20个;输出信号有滚筒线、弧形滚筒链、皮带线电机控制、分拣线电机控制、条码扫描器控制、分拣线阻挡器Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ动作、输送线启动、停止指示灯、分拣线速度控制信号1/2、皮带线条码扫描器处阻挡器动作、警灯、分拣线分拣口1//2/3动力滚筒电机控制等16个。

2.2 PLC原理图

PLC自动分拣系统实现功能有:输送线启动,指示灯亮,从供件系统来物品,通过条码扫描器得到信息,到达分拣光电开关检测,进入分拣口接受信号,分拣阻挡器动作。原理图如图2、图3所示。

2.3 系统程序流程图设计

从自动分拣系统的作业流程来看,分拣物需要先通过供件系统的输送和匹配,然后进入到输送系统和分拣系统;在输送系统的输送下,到达对应格口后,由分拣系统将其分拣出来,送入对应分拣格口中,完成分拣作业。流程图如图4所示。

2.4 系统作业控制信息流

根据现有系统的组成,可建立自动分拣系统的控制信息流图,如图5所示。物品到达自动分拣系统后,商品信息输入信息系统;如需排队等待,控制系统自动等待,否则将物品送入供建系统、分拣系统、目的格口,同时反馈给信息系统。

3 结论

总之,在基于基于PLC的滑块自动分拣系统中,分析控制系统结构,确定控制系统的硬件选择,定义PLC的I/O端子,说明电气原理图,流程图等,经运行使用效果良好,用PLC控制,具有经济、可靠、方便的优点。

参考文献

[1]杨海强.基于PLC的烟草运输系统的设计与实现[J].装备制造技术,2010(8).

[2]朱建红,等.基于S7_300物流控制系统设计[J].制造业自动化,2009(2).

[3]成刚等.基于S7_200PLC控制的邮件自动分拣系统[J].机电一体化,2008(3).

[4]张鹏等.基于PLC控制的卧式卷烟自动分拣机设计[J].机电一体化,2009(5).

马贤祥:自动化分拣技术推进者 第7篇

开端“匆匆那年”走上物流科研之路

从事科研的人往往天资聪颖,马贤祥也不例外。

据马院长回忆,他从小酷爱钻研技术,遇到任何新鲜事物——各种电动、机械产品——都有破解其运作原理的冲动。1973年,马贤祥如愿进入北京邮电大学邮政机械专业就读,毕业后被分入邮政部科研机构。在此后的27年里,他一直在邮电部第三研究所工作,从此走上了邮政信函和包裹自动输送分拣技术的研究和探索之路。

在早年的科研生涯中,马贤祥主要从事邮政分拣设备中的高速单件分离、高速低噪输送等技术的研究和应用,并取得一定成果。他曾主持了多项部、院及市重点项目的开发和研究工作,是“八五”期间国家重点企业技术开发项目“OVCS信函自动分拣机系统”、理信分拣合一信函处理系统和上海市人大计算机选票自动处理系统项目研制的主要负责人之一,曾荣获邮电部科研成果一等奖和上海市科技进步奖。1995年以来,他就一直从事物流自动化技术的研究应用,并取得多项科技成果,申报了多项专利,如:BOEO无线仓储管理系统、在线式分路技术、对称双向高速线性导向分拣技术、多路向垂直分拣技术等。多年来的积极向上和单位培养,造就了马贤祥前半生的专业技术积累和管理职业生涯:他一步一步从见习生成长为研究所副总工程师。

尽管马贤祥在钻研邮政自动化分拣技术的道路上取得了一定的成就,但是当时他对于涉及整个社会各行各业的现代物流技术并没有清晰的认识和概念。从邮政物流走向社会物流,马贤祥特别强调要感谢物流业老前辈李守林(我国资深物流专家,《物流技术与应用》杂志副主编,教授级高工)的提携和栽培。他说:“当时邮政系统相对封闭。一次很偶然的机会,李守林老师约请我参加一个涉及分拣技术的评标会。我认识了李老师以后,通过多次接触交流和资料传阅,加深认识到当时我国社会物流的落后状况以及对物流装备的大量需求,同时也开始面向社会物流承接一些物流项目投标和实施工作,其中包括新华书店、机场快件监管、零售、卷烟厂等不同行业的项目。”

初次尝试,马贤祥感到外面的世界很精彩,社会各行业物流亟待发展,急需先进的物流理念和技术装备,且市场很大,对于一个想体现自身价值的人而言,研究所按部就班、安逸稳定的工作已很难使其满足。希望在物流科研道路上加速前进的他需要一个新的施展才干的平台。

跨越惺惺相惜,情定德马

加盟德马公司,使马贤祥在物流科研的道路上更进一步,开启了自己人生道路上新的辉煌篇章。

谈到与德马的合作,马贤祥说:“这是我人生中的一个重要选择,之所以做出这个选择,我主要出于两方面考虑:第一是对德马企业家精神的感佩。由于工作关系,我结识了德马公司董事长卓序,德马是我国自动输送技术与产品研发制造领域的领先企业,我亲眼见证了德马的高速发展,感受到卓总执着的创业精神、对技术的追求以及他求贤若渴的心情。在这些的感召下,我最终加盟德马。第二是出于对物流技术创新工作的坚持。从学校毕业后,我一直从事邮政物流自动化技术的研究、产品开发及系统方案设计,对于自动分拣技术的应用研究尤为专长。早在1980年代,我在高速单件分离技术、高速低噪传输技术等邮政分拣设备研究领域及应用方面已有一定造诣。正是由于我有这样的专业基础,再加上德马对物流技术追求卓越的精神,加盟德马自然成为我的首选。”

于是在2002年,马贤祥开始创业,合作伙伴是德马公司。马贤祥成立的博奕公司,研发自动分拣设备,该公司最终与德马公司合并。2005年,由他筹建并领导德马物流技术研究院,主持德马集团的新产品研发和技术管理工作,为企业开发具有市场前景和产业规模能力的新技术与新产品。研究院的成立为德马公司的技术进步和水平提升搭建了一个良好的科技创新平台,促进了公司的良好发展。

转型从尖兵到舵手

从马贤祥在德马的工作内容可以看出,这个曾经的物流技术尖兵已经升级为企业科研航船的掌舵人。他不仅亲身坚持科研工作,更重要的是肩负着管理科研团队的重任,带领整个团队去攀登更高的物流科技高峰。

最初挑起管理工作,马贤祥也走过弯路。他说:“研究院建设初期,曾存在着对企业或部门认知和工作目标不清楚、研发人员缺乏个人发展空间、没有成就感、形不成良好的工作氛围等问题。我由此认识到,管理科研工作需要建立合作精神,管理者应该以民主平等的态度与下属结成合作伙伴关系。正如项目管理不是把人管住,更多的是为项目实施提供支持一样,管理意味着责任和担当,而不是权力。科研工作在确定年度目标后,院部管理层首先要树立责任意识。一个明确的、经过努力可以达到的目标,对人们有很大的动员和激励作用,特别是有才干的人愿意接受先进目标的挑战,在实现目标中施展才能。一个企业领导者能够适时而正确地建立目标,并对可能出现的意外情况做好预案,下属就会感到他是有领导能力和工作魄力的,这就起到了调动员工积极性的良好作用;相反,如果目标选择得不正确,或缺乏挑战胜,下属的积极性就会受到挫伤。”

科研工作是一项十分艰苦的事业。搞好科研不是一件容易事。在管理德马物流研究院期间,马贤祥总结出必须抓住科研工作中的几个关键点。只有核心问题解决了,科研工作才能顺利开展。

1.抓科研的领头人——院长

研究院开展专业技术的研究与应用,院长应成为一面旗帜。院长的工作千头万绪,因此必须学会“弹钢琴”,尤其应在科研工作上弹奏出“强音”。马贤祥积极参与规划企业技术发展路线图,制订新技术和新产品开发计划,带头主持课题研究、撰写科研论文,在实践和理论层面上有所突破,有所建树。显然,院长的科研热情调动起来,科研人员才会主动、积极地开展工作。

2.抓科研的动力——学习

在研究院中,科研工作已不仅仅是应用知识的地方。科研人员的知识积累依靠学习,工作创新在于学习,新技术了解和应用也依赖学习。因此,为推进科研工作不断向深入开展,研究院必须做好以下工作。其一要构建学习平台和培训机制。研究院要尽可能完善科研工作流程规范,有计划地组织专门培训,使全体人员对科研工作流程和表单编写均有统一认知。其二要开展有组织的学术交流活动。各技术学科负责人要列出下属科研人员的技能必读书目,有计划地组织邀请专家学者讲学、请名师作专题讲座,开展小型多样的学术论坛、学习沙龙等活动,鼓励科研人员“与大师对话”。其三是要建立良好的、长效的学习机制,为科研人员学习、进修提供时间和经费上的保障等。。良好的学习和激励机制,为科研人员不断注入“源头活水”,促进其产生创新灵感,从而使整个科研工作充满活力与生机。

3.抓科研工作的目标——选题(新品立项)

开展科研工作必然涉及到新产品题材的选择。在多年实践中,马贤祥认识到新产品立项须“三忌”:切忌过于“标新”、“图大”和“贪多”,不是开发的产品技术越超前、越先进越好,而是研发的新技术产品要简洁好用、有好的性价比,性能指标符合客户要求。此外,把握科研题材的立项原则,既要符合当前公司业务发展的刚性需求,也要观察和考虑新兴行业的业务在颠覆性变化过程中对技术装备需求的中远期规划,同时还需思考立项题材是否符合企业的资源承受能力、国家政策背景及科研队伍素质等,以确保公司业务发展和科研成果“双赢”。

几年来,在马贤祥的带领下,通过团队的不懈努力,德马研究院推出多项现代物流技术成果,申报了多项专利,如:地面链小车自动输送技术、无线仓储管理技术、在线式分路输送技术、对称双向高速线性导向分拣技术、内循环多路向垂直分拣技术、直线型交叉带分拣技术等,并成功地应用于烟草、图书、医药、快件等行业。其中,内循环多路向垂直分拣技术、直线型交叉带分拣技术和轻型线性导向分拣技术等三项技术设备填补了国内空白。

愿景促进行业标准建设,推动行业整体进步

随着德马在国内物流装备行业发展得风生水起,马贤祥院长的能力及其工作被越来越多的人认可。地位决定义务,在这种情况下,马贤祥以及德马都感受到自己身上的一份责任:不仅仅要让企业发展好,更要推动中国物流装备行业整体进步。而促进行业标准建设被认为是重中之重。

马贤祥告诉记者,物流设备标准可以在一定程度上保证产品质量,使供应商在提供设备和相关服务的过程中有一定的规范可遵循,这样也能最大限度保证广大用户的利益。物流装备标准化工作事关我国物流产业发展、经济结构调整的大局,这是一项科学性、社会性和系统性工程,需要行业、企业和专业机构的广泛参与、共同推进。德马长期专注于物流输送分拣技术的研发与应用推广,对每个新产品都制定了企业标准。作为

“全国连续搬运机械标准化技术委员会”及“全国物流仓储设备标准化技术委员会”的理事成员单位,德马以高度的责任感和使命感,积极投身于有关行业标准和国家标准的制定工作。

马贤祥发现,这些年来德马参与制修订的标准都是以大型的、野外使用的矿山机械设备为主,这与国内快速发展的场内物流装备的技术特性、适用场合和使用要求等关键要素均有较大的差别,一些以原先思路制定的、类似通用型的产品标准已很难涵盖场内物流设备,如:拟批准发布或已颁发的JB/T 7012-2008《辊子输送机》、GB/T 10595-2009《带式输送机》等产品标准;此外,各类分拣设备至今还未形成行业或国家标准。这给生产制造厂商和用户单位都带来很大不便。因此,每次参加行业会议,德马都对上述产品标准的立项编制提出建议。

据马贤祥介绍,为积极响应国家“十一五”规划纲要明确提出“加大发展现代物流业”,以及国务院国发[2009]8号通知中提出“制定物流标准专项规划”的任务,德马结合标委会的工作重点,并根据企业发展需要,申请承担或参与了以下物流设备的标准、规范制修订工作(见表1),切实以标准化促进行业升级发展。

据悉,2015年1月6日,来自全国连续搬运机械标准化技术委员会(下文简称“标委会”)的专家们齐集上海,对适用于件箱输送的《轻型带式输送机》行业标准初稿进行了深入细致的讨论。德马研究院作为该标准的主要起草单位具体承办了此次讨论会,马贤祥作为该项目的负责人在会上介绍了该标准的具体情况。《轻型带式输送机》是中国第一个适用于内部物流领域的输送机行业标准,在业内具有里程碑的意义。

自动分拣 第8篇

目前,我国的成品烟自动分拣仍处在起步阶段,多数的成品烟分拣系统是根据国外邮政、药品、航空、烟草等分拣系统改造而来,存在着设备与控制策略不协调的问题[1]。而一个好的自动分拣系统又是由良好的设备和良好的控制策略共同组成,两者缺一不可。好的成品烟自动分拣系统能够大大的提高分拣效率、降低人工成本、减轻人员工作强度、并为网点配送提供高效快速的服务[2],因此对分拣时间提出了更高的要求。基于此,本文提出了一种基于虚拟空间的成品烟自动分拣控制算法,并对其进行研究与分析。

1 自动分拣系统

本文所指的系统采用的是由100台卧式分拣机和16台通道式分拣机组成的复合式分拣系统,其中16台通道分拣机分拣的是某个地区统计出来需求量最大的烟种,其余的100台卧式分

拣机分拣某个地区需求量较少的烟种。如图1所示,卧式分拣机每个格口对应一种品牌的烟,每次打出一条烟,也可以几个格口装中度需求量的同品牌烟,通道式分拣机每个格口对应一种品牌的烟,但每次分拣五条烟,通道式分拣机靠近分拣入口点,分拣开始后,通道式分拣机先打烟,完成之后才是卧式分拣机分拣。分拣开始后,由于分拣机动作时间不同,会造成分拣的烟在传输皮带上重叠、太密或者太疏,给人工打码装箱带来很大的压力,同时也大大地制约了分拣效率[3]。

2“虚拟域”及“虚拟筐”理论

2.1“虚拟域”

在一般的分拣过程中,由于分拣机分拣时刻的不同,被分拣的烟会在传输皮带上出现重叠或姿态不整的状况,本文则假设分拣完成的卷烟是单层整齐规律的排列在输送系统上,在一个订单完成了全部的分拣机打烟之后准备出分拣区打码装箱时,打出的烟在传输皮带上连续整齐的排列,在皮带上占据一定的长度区域,我们将此区域称之为一个“订单域”。而在订单未分拣之前,“订单域”实际上是不存在的,但却存在一个“虚拟域”

与此“订单域”相对应,当此虚拟域经过分拣机分拣完毕过后它才在传输皮带上形成了一个真正的“订单域”。我们因此假设一个还未分拣的订单“虚拟域”,它虚拟存在于分拣入口点之前的传输皮带上,当订单在上位机上一旦生成,所需烟的品种和数量也就已经确定了,因此我们可以通过计算来确定这个订单“虚拟域”的长度。

2.2“虚拟筐”

同样,在一个订单经由分拣机分拣完成过后,分拣机打出的一件件单位烟在分拣区的传输皮带上占有了相应的位置,而正是由于这些单位烟所占据的位置构成了一个实际的“订单域”,因此,在这些单位烟未分拣之前,也同样在皮带上对应着一个虚拟空间,我们称此虚拟空间为“虚拟筐”,这些“虚拟筐”也组成了未分拣之前的“虚拟域”,当这些“虚拟筐”在随着这个订单的“虚拟域”进入分拣区后,就像一个个整齐排列的“筐”[4],将分拣机打出的烟装走直至出分拣区打码装箱。如图2所示。

2.3“虚拟”的队列

根据以上思想,这些由订单“虚拟域”构成的“虚拟”队列,实际上是订单在“上位机”的排列,每一个订单的分拣次序决定了“虚拟域”在分拣区分拣的次序,假设订单的“虚拟筐”装烟队列如图3,本文的“虚拟筐”有大小两种之分,大的“虚拟筐”装通道式的单位烟,小的“虚拟筐”装卧式的单位烟。图中K号订单中“3#、4#、6#、17#、19#、21#、26#、29#”是一个订单需要分拣的分拣机对应的编号,实际上就是每个编号对应着某种品牌的烟,假设3#对应着“白沙”烟、4#对应“黄鹤楼”烟,19#对应“中华”烟等,而与某品牌相对应的是此品牌烟的需求量,“白沙”烟需求量为1个单位,“黄鹤楼”烟需求量为1个单位,“中华”烟需求量为3个单位。分拣开始后,第K个订单“虚拟筐”队列随传输皮带进入分拣区,通过计算它所走过的路程我们可以将其转换成一个精确的时间量,当“虚拟筐”到达这个时间时,也就到达了它所对应的分拣机,分拣机将烟打入“筐”内,直至订单完成。

3 分拣算法的实现

经过以上分析,下面按照订单分拣作业时间对自动分拣算法进行研究分析,考虑到烟出了分拣区人工装箱时,有预留给工作人员动作的时间,我们将两个“虚拟筐”之间间隔一定的距离d,则d=vt,v为传输皮带的运动速度,t是分拣机分拣卷烟的时间间隔。因此一个“虚拟筐”的长度为:

第i个“虚拟筐”打烟示意图如图4所示。

w——为一条烟的宽度,bi—一个“虚拟筐”的长度,θ=0或1。

设一个订单k“虚拟域”的长度为Mk,则;Mk=nj=Σ1nkj×bi。

nkj——第k个订单所需要的j个品种的香烟数量因为订单之间以一个确定的距离f来区分,因此上式可调整为:

第k个订单前面还有k-1个订单,因此订单K的“虚拟域”到达入口点O的距离为:

当订单k“虚拟域”到达分拣入口时,其中第i个“虚拟筐”到达入口点O的距离Li就可以确定:

Li=i-Σ1Σbt=i-Σ1ΣΣΣwθ+5wθ軈Σ+dΣ(4)

第i个品种的烟对应的分拣机编号为i#,它与分拣入口点相距的位置fi是固定不变的。因此一个“虚拟筐”到达其分拣机总共要走的总路程为T总=Lk+Li+fi,皮带速度为v,我们就可以将路程转化为相应的时间量,即一个“虚拟筐”到达其分拣机总共需要的时间是:

因此,每一个“虚拟筐”到达其指定的分拣机所需要的时间都是可以计算出来的,我们可以在订单生成的时候同时,生成

一个订单的时间列表,如表1所示。那么“虚拟筐”就按照这个表在传输皮带上整齐排列,同时我们将每一个即将要分拣卷烟的分拣机动作的时刻参数导入PLC,完成控制条件联锁[5],当皮带走过相应的时间时,分拣机即动作,打出烟到皮带上,订单持续规律的完成分拣,达到自动分拣的目的,达到了前面假设的要求。

4 影响“虚拟域”长度的因素

4.1 订单包含卷烟的品牌种类和数量

订单需要分拣的卷烟种类越多,数量越多,则分拣完成后在传输皮带上排列的长度就越长,也就是“虚拟域”的长度Mk就越大。

4.2 分拣机的布局

一般分拣机是沿着传输皮带方向布局,分拣机分布的疏密会给“虚拟域”的长度Mk造成一定的影响。

4.3 传输皮带速度

由于订单分拣不是一次性完成的,前面落下的卷烟和后面落下的卷烟由于皮带速度的不同,拉开的距离会不同,因此皮带速度的快慢,也会给“虚拟域”的长度Mk带来变化。

5 结束语

本文作者创新点:通过“虚拟空间”的理论对订单行走的时间建立数学模型,给出了烟草分拣自动分拣算法,本算法控制稳定,提高了分拣效率,能够达到预期目标;算法实现简单,易于控制,节约了大量的光电探测开关,因此能大大降低分拣系统的投入成本。该算法如能配备一定的光电探测器将能更加有效地降低故障出错率及故障的自检能力[6],同时,该算法能很好地推广至图书、邮政、药品等分拣行业,在一个烟草自动分拣项目中能节约项目开支10~15万元。

摘要：对件烟行走时间进行了建模并提出了一种烟草自动分拣算法,当订单在上位机生成后,所需烟品种及数量随之确定,因此订单中所要分拣的烟分拣的次序及分拣的时刻也就可以确定,所以在订单分拣之前,订单的长度是可以计算出来的,而在未真正分拣之前,订单的长度是一个“虚拟存在的空间”,应用逆向推理的过程可假设一个装成品烟和订单的“虚拟空间”,当“虚拟空间”到达对应的分拣机位置时,通过PLC对订单中件烟时间参数的控制,分拣机自动分拣件烟至“虚拟空间”完成订单分拣,该算法实现方便并能节约大量的硬件成本,对其他一些物流分拣行业也具有一定的推广价值。

关键词：烟草物流,自动分拣,虚拟域,虚拟筐

参考文献

[1]朱岩.卷烟分拣系统协同工作策略研究与仿真分析[D].济南:山东大学(硕士学位论文),2007.

[2]鲁五一,袁庆国.卷烟分拣系统的时间建模分析[J].物流技术,2007,26(11):191-193.

[3]李凯.自动卷烟分拣机的控制策略优化与仿真[D].济南:山东大学(硕士学位论文),2006.

[4]范启印,马骏骑,等.虚拟视窗算法在成品烟自动分拣控制中的应用[J].昆明理工大学学报:理工版,2004,29(1):65-67.

[5]迟君平,王斌,等.模块化编程方法在PLC程序开发中的应用[J].微计算机信息,2005(6):30-31.

自动分拣 第9篇

关键词：大规模定制,板式家具,人工分拣,自动分拣系统

0引言

受到多样化和个性化的影响,家具行业也在朝着个性化定制的路上阔步前进[1]。与传统家具相比,定制家具的样式和规格不尽相同,单件下料导致板材利用率低,生产成本高。目前,通过提高板材利用率来节省生产成本,其方式是将一定量的以同种原材料为基础的订单的家具板材零件融合到一起下料,采用专业的优化排料软件对这批订单的板材进行排版,使得板材利用率达到相对较高。下料之后将每块板材贴上相对应的条形码加以区分,打包发货之前须将同一订单的板材分拣出来。这样,就产生了后续工作量较大的分拣过程。

1家具板材分拣现状分析

经过对我国具有代表性定制衣柜生产厂进行考察得出目前定制家具分拣模式如图1所示。下料之后将同一订单的板材堆叠在一起。封边时,根据封边工艺的不同(封厚边、封薄边、封单边、封多边、封直边、封异形边等), 将板材分到各自的加工区域进行加工,为了防止板材的混乱,加工完后将该订单的所有板材再次堆叠在一起再输送到钻孔区。钻孔时,又要将板材根据钻孔工艺的不同(门铰孔、定位孔、安装孔)分到各自的加工区域进行加工,加工完之后再次将该订单的所有板材整合到一起。检验完成后,将板材分成若干部分进行包装。每一道工序都需要将板材按需分开,加工完之后再按单整合,目的是防止在加工过程中订单混淆。由于板材种类繁多,数量庞大,采用人工分拣导致分拣效率低、分拣出错率高、

工人劳动强度大等,使得间接成本提高。由于各工序加工时间长短不一,各工序之间均存在等待现象,生产效率降低,最终导致生产周期较长[2]。

经过研究发现目前板材分拣采用人工方式对于生产成本和生产周期存在一定的影响,采用人工分拣,其较低的分拣效率、高的分拣错误率以及较高的劳动成本成为了制约生产成本降低和生产周期缩短的一大瓶颈。想要突破这个瓶颈,就必须采用自动分拣系统代替现有的人工分拣过程。

2自动分拣系统参与下的分拣模式及自动分拣系统的功能

2.1自动分拣系统参与下的分拣模式

自动分拣系统参与的分拣模式如图2所示。板材在进行机械加工时,不再考虑分拣问题,下料之后的板材输送完全以工艺为导向,单独的输送到下一道工序位置,加工完就走,无需等待。机械加工完之后,在包装之前由自动分拣系统将完成板材的分拣任务,降低了分拣错误率,减少了分拣员工数量,降低了劳动强度,降低了间接成本。提高了分拣效率,简化了加工过程,缩短了加工时间,从而缩短了生产周期[3]。

2.2自动分拣系统的功能

1)实现板材的按单分拣过程。将同一订单的板材从所有板材中分拣开来,放在一起。

2)实现板材的按包装分拣过程。在自动包装排版软件的参与下,将单个订单的板材分成若干个包装箱, 规范了包装箱的尺寸。

3)将分拣好的板材按包装箱内的顺序堆叠好。将按包装分好的板材在包装箱内堆叠的顺序堆叠起来,可直接进行打包。

3自动分拣系统的总体结构设计

根据自动分拣系统的功能要求,自动分拣系统由一条上料输送线、三个分拣区、六个暂存区、两条出料输送线、两个堆叠区所组成。整体采用对称式结构,其总体结构布局如图3所示,图中箭头表示板材在自动分拣系统中的流动方向。根据总体布局方案,对自动分拣系统机械部分进行三维建模设计,其三维示意图如图4所示。

1.斜滚筒段;2.加速滚筒段;3.分拣滚筒段;4.龙门机械手;5.进料横送同步带;6.龙门进料机构;7.货架;8.龙门出料机构;9.出料横送同步带;10.直走横送机构;11.动力滚动升降台;12.龙门堆叠机械手;13.动力滚筒升降台

上料输送线采用滚筒式输送机,全段共由斜滚筒段、加速滚筒段和分拣滚筒段三部分组合而成,上料输送线的任务是将所需分拣的板材从上料口输送到指定的分拣位置。

分拣区由龙门机械手和进料横送同步带所组成,龙门机械手(采用真空吸盘)负责将需分拣的板材从上料输送线分拣出来,放在进料横送同步带上,与浮出式、 倾斜式等分拣机构相比,龙门机械手能够在极短的时间内将板材从主线分离,方便后续板材顺利通过。进料横送同步带的主要目的是将板材输送到暂存区,还起到了缓存板材的作用。

暂存区由龙门进料机构、货架、龙门出料机构所组成。龙门进料机构将进料横送同步带上的板材输送到货架上的指定位置,龙门出料机构将存储在货架上的板材取出,送到出料输送线上。

出料输送线由出料横送同步带、直走横送机构以及直滚筒段组成。出料横送同步带将龙门出料机构上的板材输送给直走横送机构,经过直走横送机构和直滚筒段输送到板材堆叠区。

板材堆叠区由龙门堆叠机械手、液压升降台等组成。龙门堆叠机械手(采用真空吸盘)按照包装软件所提供的信息将同一订单的同一包装的板材堆叠在液压升降台上。升降台与滚筒输送机相连,堆叠好的板材直接输送至包装区进行打包。

4自动分拣系统的信息识别系统及控制系统

4.1信息识别系统

自动分拣系统拟采用RFID电子标签识别系统,相比目前的条形码(二维码)识别系统具有诸多不可比拟的优势,如存储空间大、读取速度快、远距离识别和高速运动识别能力,以及可重复利用等。RFID技术的应用使得信息识别与传递系统更加快捷、精准、方便。自动分拣系统采用RFID技术,能够实现板材在输送线上快速运动情况下的信息采集,使分拣效率更高。

4.2控制系统

控制系统须具有较强的信息处理能力、运动控制准确、运行速度快(易实现多种插补运动)等。综合考虑PLC控制系统、运动控制器控制系统以及单片机控制系统,在满足控制要求的前提下,PC机和运动控制器相结合的上位控制方案较其他控制方式来说,成本相对较低,且易于实现[6]。图5所示为自动分拣系统的运动控制系统的组成框图。该控制系统可以通过无线网络与加工车间的PC机相连,完成整个加工过程的全程监控。

5分拣系统分拣过程

1)包装排版过程模拟将该批订单板材清单输入自动包装排版系统,系统将每个订单的板材分成若干个包装,并完成板材在包装箱中的堆叠过程模拟,确认无误之后生成包装排版信息。

2)库位分配将包装排版信息导入到自动分拣系统,系统根据包装排版信息对所分拣板材进行库位分配,在板材进入分拣系统之前,所有板材的分拣路径已经确定。

3)分拣过程实施没有任何规律的板材从加工车间源源不断的输送过来,进入自动分拣系统。板材经由斜滚筒段1之后靠在一边,方便安装在斜滚筒段某处的电子标签阅读器读取固定在板材上的电子标签中的相关信息,之后将信息输送到控制系统工控机PC中,工控机将确定由哪个分拣机构(龙门机械手4)处理并发送指令到对应的下位机运动控制器,下位机实时控制分拣设备对板材进行处理。被扫描之后的板材经过加速滚筒段2加速之后,拉开板材之间的间距,保证后续分拣过程顺利完成。板材到达由系统所指定的分拣机构的感应区时,该分拣机构3前端的定位挡板自动升起,板材触碰到定位挡板上的接触开关之后,龙门机械手4中的吸盘式机械手迅速降下,将被分拣板材提起,移动至进料横送同步带上的指定位置后放下板材,回到初始位置等待下次分拣任务。龙门进料机构6将进料横送同步带上的板材接到龙门进料机构的小车上,由龙门进料机构的RFID电子标签阅读器读取板材信息后,由系统确定该板材在货架7上存储的位置。这样将板材暂时的存在立体货架上。等到某个订单的板材全部到齐之后,由工控机发送指令到下位机运动控制器,由运动控制器控制龙门出料机构8将该订单的所有板材按根据每个包装箱中板材堆叠的顺序从货架上取出,经由出料横送同步带9和直走横送机构10依次输送给龙门机械手12,由龙门机械手完成一个订单中多个包件所有板材的堆叠,堆叠好的板材可直接进行包装。

板材在加工和输送过程中,难免会有电子标签损坏或者脱落,经过分拣系统时无法识别,或是因为机械故障等因素,导致板材漏拣。当漏拣的板材经过分拣系统主线,输送至动力滚筒升降台11处,错误报警器发出警报,相关人员立即到该处对出错板材进行处理,及时解决分拣出错问题。

4)自动分拣系统分拣能力预测上料输送线输送板材速度约为40m/min,板材平均长度约为1.2m,平均间距约为1.2m。此时,该自动分拣系统的分拣能力约为10000块/10小时。上述情况下,后续的分拣和进料入库时间均足够,避免板材在分拣系统中流通不畅。

6结束语

自动分拣 第10篇

自动分拣系统是一个典型的离散随机性动态系统, 一般由计算机控制系统、供件系统、输送系统、分拣系统等组成。在计算机控制系统的指示下,各个系统共同完成商品的供件、输送和分拣动作。本文以某医药物流中心的分拣系统为依据,在Automod环境中进行局部建模与仿真,通过分析仿真数据,找出系统有待优化的地方,为实际应用提供理论依据。

1仿真模型的建立

1.1研究对象

该物流配送中心的分拣是以订单为单位的,按照订单要求,将各类药品拆零拣选完成后放入箱子中,经人工复核打包,放到输送线上,通过输送线上的条码信息识别系统从各个分拣道口分拣出,最后装车运往目的地。根据实际情况,不同订单可以从不同分拣道口分出,也可以从同一个分拣道口分出。该配送中心共设置了12个分拣道口,本文只研究其中的两个分拣道口,为简化起见,取两种货物类型(即分到同一分拣道口的为一种类型),类型Lmain由主皮带线输送,类型Lsub由分皮带线输送至主皮带,与类型Lmain混合,经过分拣系统的分拣后分别进入到各自的存储区域。系统简图如图1所示。

1.2参数设定

根据该分拣系统的运行情况,在系统的建模过程中确定以下参数:

1)进入到分拣系统中的两种类型的货物数量由以往历史数据获得。分析近一个月的历史数据,考虑到现场人员的工作习惯(统一集中放到输送线上),得到Lmain、Lsub两种货物的运行数量大概都呈均匀分布。

2)主皮带线的速度为1m/s,分皮带线由两部分组成,第一段速度为0.65m/s,第二段加速至1m/s,两条皮带线呈30°夹角,分拣道与主皮带线也呈30°夹角,皮带线宽度为600mm。

3)从各个分拣道口分出的货物尺寸受到具体订单的影响,有的订单中大尺寸的多些,有的订单中小尺寸的多些,这会影响到各类型货物被分拣出的时间,为简化起见,经分析现场测试记录,取平均值1.2s作为各类型货物被分拣出的时间,并假设货物尺寸一致。

2在Automod中进行建模

2.1Automod简介

Automod是针对离散事件系统仿真的软件,可完成对制造业,仓储系统,物料处理,配送中心以及控制系统等的仿真分析、评价和优化设计。主要包括三大模块:Auto Mod、Autostat和Auto View。

2.2系统建模

在Automod仿真环境下建模步骤如下:

1)建立子系统模型,按照图1布局,在Automod环境下建立Conveyor系统,形成分拣模块的场景布置。

2)定义系统中的Load,Process,Queues,Resource等。本系统中定义两种实体Lmain和Lsub;分拣Lmain类货物和Lsub类货物的分拣机两种资源Rmain和Rsub;两个队列Qmain和Qsub;以及各自的实体属性和逻辑单元, 并建立了一个变量来统计系统中总共运行的货物数量。

3)建立完上述模型后,需要在Automod中对各个过程流编写程序语言,通过程序的运行才能做出作业流程。根据所建立的模型在Source File中编写驱动程序logic.m。模型的部分程序如下:

3模型运行及仿真分析

该配送中心的工作模式是所有订单都拆零拣选打包复核完成之后统一运往分拣区,一般固定是在上午十二点和下午四点左右进行分拣工作,持续大概1个小时左右,本文只选取其中两个分拣道,设置模型的Runcontrol为1小时。模型在Automod中的运行如图2所示。

模型的仿真分析:

Auotomod软件自带有仿真分析功能,模型运行的各方面的资料都可以在Report中查看到,包括货物产生的总数,各环节执行情况,分拣机的使用情况等,现取两个分拣机的使用情况为例进行说明,如图3所示。

从该统计可以看出,(该统计数据是基于Lmain每5s产生一个,Lsub每6s产生一个)两个分拣机各准确分拣出720和600个货物(total),与货物产生数量一致, 分拣一个货物的时间为1.2s(Av_Time),与期望时间一致,各个分拣机的利用率很低(Util),所以货物到达无需等待即可被分拣(Av_wait)。

为了提高分拣机的利用率,考虑加大该系统的产量,当产量为3600时,分拣机的使用情况如图4所示。

利用率提高到0.6,同时都可正确分拣出,继续加大产量发现,当产量达到6000时,利用率达到100%

再增大就会出现无法分拣的情况, 超出了系统的负荷。

通过以上的分析可知,该物流中心分拣系统的分拣效率完全可以满足当前的业务需求,考虑到该配送中心后期会增加订单业务量的情况,只要后期产量增加在一定范围之内都可以满足系统的生产要求。

4结论

物流配送行业的快速发展,使得分拣系统的应用也越来越广泛。本文针对某医药配送中心分拣系统进行Automod的建模、分析与优化设计,通过Automod软件强大的分析功能找到了系统优化改进的地方,为后续进一步的研究奠定了基础。

摘要：自动分拣系统的出现降低了很多行业的成本,也提高了这些行业的服务效率。结合某医药物流中心的仓储物流自动化系统中的自动分拣系统,通过Automod建模与仿真软件进行建模与仿真,并对仿真结果进行分析与参数改进,为自动分拣系统在实际中的更好应用提供理论依据与借鉴。