超高速卷煙分揀設(shè)備及技術(shù)

冉文學(xué)　宋志蘭　劉　森　譚　濤　陳　?！O志剛

摘要：應(yīng)用“N+1配送分揀組單”技術(shù)開(kāi)發(fā)的超高速條煙分揀設(shè)備，成功地將條煙分揀線的生產(chǎn)能力提高了數(shù)千條／小時(shí)，為我國(guó)煙草商業(yè)配送半自動(dòng)化、自動(dòng)化條煙分揀線的應(yīng)用掃清了障礙。關(guān)鍵詞：N+1專(zhuān)利技術(shù)、超高速、條煙分揀設(shè)備曾經(jīng)沒(méi)有人相信，半自動(dòng)、自動(dòng)條煙分揀線能力能夠超過(guò)10000條／小時(shí)，也曾有人斷言，條煙自動(dòng)分揀線超過(guò)10000條／小時(shí)是禁區(qū)。實(shí)際上，分揀技術(shù)的發(fā)展也是與時(shí)俱進(jìn)的。2009年7月1日，在湖南白沙物流有限公司分揀車(chē)間，一個(gè)應(yīng)該令卷煙分揀行業(yè)振奮的分揀效率實(shí)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生了：城網(wǎng)車(chē)組，分揀速度為17880條／小時(shí)；農(nóng)網(wǎng)車(chē)組，分揀速度為13970條／小時(shí)。2008年1月，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的潛心研究，一個(gè)基于嶄新理念的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利誕生——配送訂單自動(dòng)化分揀組單配貨工藝(專(zhuān)利號(hào)：200810058042.5，專(zhuān)利權(quán)人：冉文學(xué))。這項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)不再尋求多種設(shè)備組合來(lái)解決高速分揀問(wèn)題，轉(zhuǎn)為堅(jiān)持一個(gè)理念：物流工程系統(tǒng)設(shè)備越精簡(jiǎn)越好，系統(tǒng)越精煉，造價(jià)越低，運(yùn)行更可靠，維護(hù)更容易，后續(xù)運(yùn)行成本則更低。其實(shí)，配送訂單自動(dòng)化分揀組單配貨工藝中內(nèi)含著一個(gè)重要的“N+1配送分揀組單”工藝方法。N+1配送組單技術(shù)的特點(diǎn)“N+1配送分揀組單”工藝的技術(shù)思想如下：1、為了組配商品ni的數(shù)量，將設(shè)置×。量的每次分揀單位，用ni逐級(jí)除以Xj，得整數(shù)倍數(shù)，余數(shù)用1的整數(shù)倍去分揀。例如，某訂單需要某種條煙18條，設(shè)置10條、5條、2條、1條的Xj每次分揀單位，則18=1×10+1×5+1×2+1×1，即在分揀過(guò)程中，10條撥一次，5條一次，2條撥一次，1條撥一次，共撥4次，訂單完成；再簡(jiǎn)化設(shè)備，設(shè)置5條、2條、1條的×；每次分揀單位，只需要5條作業(yè)3次，2條作業(yè)1次，1條作業(yè)1次，共作業(yè)5次，與18條按1條xj每次分揀單位需作業(yè)18次相比，效率提高了許多。2、設(shè)計(jì)xj每次分揀量的分揀裝置單元化。在上例中，將每次分揀量5條、2條、1條設(shè)計(jì)成單元分揀設(shè)備。如針對(duì)更大量的商品(例如醫(yī)藥配送)，小單元的分揀組配按小單元，大單元的分揀組配換大包裝；數(shù)量大時(shí)則可以增大每次的分揀單位量。3、進(jìn)行細(xì)致的商品EIQ分析，確定分揀品種的A(量大品牌)、B(量中品牌)、C(量小品牌)分類(lèi)。A類(lèi)品牌用大的N+1分揀單元處理，如5+1；B類(lèi)品牌用2+1分揀單元處理；C類(lèi)品牌用單條分揀處理。對(duì)于一些極小的稀有品牌，設(shè)置混合道集中處理。4、根據(jù)所有訂單的品種數(shù)及分揀量。將Xj每次分揀量的分揀單元設(shè)施布置在合單輸送設(shè)備的側(cè)邊，組合成一臺(tái)設(shè)備集中分揀，使用一臺(tái)合單輸送設(shè)備，最終組成自動(dòng)快速分揀線。這種分揀理念具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、系統(tǒng)分揀肘，不存在不必要的拆分訂單，同樣也不需要合單，工藝達(dá)到高度集中、簡(jiǎn)化。2、分揀品牌集中，同一品牌在一個(gè)地點(diǎn)處理，不存在補(bǔ)貨物料擺放不集中、亂堆亂放的現(xiàn)象，便于管理。3、由此帶來(lái)另一優(yōu)勢(shì)，即只有一種分揀設(shè)備，可以是單一的臥式分揀設(shè)備，或單一的立式分揀設(shè)備，從而使整個(gè)分揀設(shè)備規(guī)范化。分揀量大時(shí)，簡(jiǎn)單地增加生產(chǎn)線即可，分揀車(chē)間規(guī)范簡(jiǎn)潔，需要的維護(hù)備品備件單一，維護(hù)方便。4、系統(tǒng)極為簡(jiǎn)捷，設(shè)備數(shù)量少，有效達(dá)到節(jié)能降耗、降低物流成本的目的。超高速分揀系統(tǒng)圖1、圖2分別是超高速分揀系統(tǒng)的工藝流程圖、仿真圖。系統(tǒng)組成中包含5+1分揀單元、2+1分揀單元、單通道分揀單元和混合道分揀單元。能夠根據(jù)每個(gè)煙草公司的具體需要，靈活組成分揀線，集中處理若干品牌的條煙分揀。經(jīng)過(guò)數(shù)十次對(duì)于分揀單元分揀速度的試驗(yàn)，最終確定了如下技術(shù)指標(biāo)：5條撥速度為0.46秒／撥；兩條撥速度為0.28秒／撥；單條撥為0.24秒／撥。按照專(zhuān)利的N+1分揀工藝，進(jìn)行仿真計(jì)算，系統(tǒng)的瞬間最大分揀速度可達(dá)23000條／小時(shí)，該速度未考慮系統(tǒng)的任何停機(jī)時(shí)間。圖3是各種分揀單元的產(chǎn)品圖。圖4是超高速分揀系統(tǒng)的三種煙倉(cāng)，針對(duì)卷煙分揀的特點(diǎn)，煙倉(cāng)進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的處理。如在分揀過(guò)程中，需要在煙條儲(chǔ)存?zhèn)}里擺放30條煙，如果將其直立起來(lái)，則8～10kg重力會(huì)全壓在底部的煙條上，會(huì)造成撥煙機(jī)構(gòu)電機(jī)功率增大，而且，隨著貨艙擺放的煙條多少的變化，其撥出煙條的姿態(tài)會(huì)產(chǎn)生較大變化。將煙倉(cāng)傾斜，則底部的煙條受到的壓力只是重力在垂直方向的一個(gè)分力，可以有效減輕貨艙擺放的煙條多少的變化對(duì)撥出煙條姿態(tài)變化的影響，同時(shí)，又防止分揀時(shí)煙倉(cāng)中的煙垛傾翻。為了減少卷煙撥塊在高速運(yùn)行時(shí)對(duì)條煙的損傷，撥塊的面積設(shè)計(jì)足夠大，從而有效降低了撥塊與煙條接觸面的壓強(qiáng)，再加上煙倉(cāng)底部的流利條的作用，有效地降低運(yùn)行慣性對(duì)條煙的傷害。條煙的表面有PV膜，在氣溫較高的地區(qū)，容易產(chǎn)生靜電吸附現(xiàn)象，在煙條分揀過(guò)程中會(huì)影響分揀質(zhì)量。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蔁煑l損壞。為了克服這一缺陷，與煙條接觸的煙倉(cāng)立面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成瓦輪結(jié)構(gòu)。以減少條煙與金屬面的接觸面積。技術(shù)應(yīng)用價(jià)值經(jīng)過(guò)近5年的發(fā)展，我國(guó)煙草產(chǎn)品商業(yè)配送已經(jīng)走過(guò)了粗放型的發(fā)展模式，集約型的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，因此，半自動(dòng)化、自動(dòng)化條煙分揀線的分揀能力超過(guò)10000條／小時(shí)意義非常重大。本文所述的分揀理念和技術(shù)，成功地將條煙分揀線的生產(chǎn)能力提高了數(shù)千條／小時(shí)，進(jìn)一步為我國(guó)煙草商業(yè)配送半自動(dòng)化、自動(dòng)化條煙分揀線的應(yīng)用掃清了障礙，并且創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)單元分揀技術(shù)跨上一個(gè)新的臺(tái)階。同時(shí)，本文倡導(dǎo)如下技術(shù)思想：現(xiàn)代物流系統(tǒng)設(shè)備不是越復(fù)雜越好，用簡(jiǎn)練的系統(tǒng)設(shè)備解決大問(wèn)題才是最佳的選擇。