郵包分揀自動(dòng)化設(shè)備的研究

宋佳娜（無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214121）

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郵包分揀自動(dòng)化設(shè)備的研究

宋佳娜
（無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214121）

摘 要：近年來，隨著電子商務(wù)與物流自動(dòng)化的高速發(fā)展，又正逢“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃的落實(shí)。自動(dòng)分揀技術(shù)越來越多地應(yīng)用于物流行業(yè)，本文分析研究了常見的分揀自動(dòng)化設(shè)備，為相關(guān)物流企業(yè)或工程研究人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：郵包；自動(dòng)化；分揀

0. 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)分揀技術(shù)越來越多地應(yīng)用于物流行業(yè)。自動(dòng)化分選設(shè)備是將物品通過分揀系統(tǒng)分配到所需要的位置中。它是由CPU控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、分支機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。除了用PC機(jī)輸入分揀指示信息的作業(yè)外，由于全部采用自動(dòng)化作業(yè)，所以分揀計(jì)算能力較大，分揀分類的數(shù)量也可觀。在我國一些實(shí)力比較雄厚的企業(yè)內(nèi)，自動(dòng)化分揀也有一定的應(yīng)用，但分揀系統(tǒng)的規(guī)模還比較小，分揀的貨物有限，與國外相比還有很大的差距。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)分揀技術(shù)越來越多地應(yīng)用于物流行業(yè)。自動(dòng)分揀是從貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)送到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動(dòng)裝置來完成的。自動(dòng)分揀裝置是由接收分揀指示信息的控制裝置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、搬運(yùn)裝置（負(fù)責(zé)把到達(dá)分揀位置的貨物搬運(yùn)送到別處的裝置）、分支裝置（負(fù)責(zé)在分揀位置把貨物進(jìn)行分送的裝置）、緩沖站（在分揀位置臨時(shí)存放貨物的儲(chǔ)存裝置）等構(gòu)成。除了用終端的鍵盤、鼠標(biāo)或其他方式向控制裝置輸入分揀指示信息的作業(yè)外，由于全部采用自動(dòng)控制作業(yè)，所以分揀處理能力較大，分揀分類的數(shù)量也較大。在我國一些實(shí)力比較雄厚的企業(yè)內(nèi)，自動(dòng)化分揀也有一定的應(yīng)用，但分揀系統(tǒng)的規(guī)模還比較小，分揀的貨物有限，與國外相比還有很大的差距。

1. 分揀自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

在這種自動(dòng)化分揀系統(tǒng)中，分選機(jī)構(gòu)是其關(guān)鍵的部分，在各個(gè)領(lǐng)域之中采用分開選擇的方法，尺寸重量外形以及用戶想要的分選方式。

（1）翻盤式分選機(jī)

翻盤式分選機(jī)，由牽引鏈牽引，翻盤到達(dá)指定的分岔道口時(shí)，向左或向右傾斜，被揀貨物靠重力滑入分岔道口。這種分選裝置的牽引鏈能在水平和垂直兩個(gè)平面轉(zhuǎn)向；工作時(shí)，被揀貨物避過喂料輸送機(jī)送入托盤，送入角度可以是斜角或直角，因此翻盤式分揀機(jī)的布置十分靈活，或水平、或傾斜、或隔層布置，組成一個(gè)變化多樣的空間分選系統(tǒng)。

（2）可活動(dòng)貨盤分選機(jī)

活動(dòng)貨盤分選機(jī)由圓管或金屬條板組成，每塊條板或管子上都有一個(gè)活動(dòng)的貨物托盤做橫向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)貨物到達(dá)分類裝置出口時(shí)將貨物分到指定的分選口實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。這種分選機(jī)構(gòu)的分選速度和滿意度很高，然而不足的地方是只能分選小的物件。

（3）輥?zhàn)痈〕鍪椒诌x機(jī)

這種分選機(jī)能夠跟平帶輸送機(jī)構(gòu)以及輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)構(gòu)結(jié)合成一體，安置在分選口處，便被當(dāng)做一種分選機(jī)構(gòu)。在沒有分選要求時(shí)，可以作為輸送機(jī)構(gòu)傳遞物件。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是分選口處被安放了一排輸送輥?zhàn)?，通過流體傳動(dòng)控制部件將物件置于工作表面運(yùn)行。通過上膠或高分子有機(jī)聚氨酯加大摩擦，可以提高傳送與分選效率。

（4）皮帶浮出式分選機(jī)

皮帶浮出式分選機(jī)其工作原理與輥?zhàn)痈〕鍪椒诌x機(jī)一樣，不同之處在于在主滾道中設(shè)置的是一條寬度較窄的皮帶運(yùn)動(dòng)副。皮帶橫向?qū)拸V，加之棱條，增大摩擦力大，因而控制貨物方向方便，也使分選速度更加快準(zhǔn)。這種機(jī)構(gòu)多用在輸送自動(dòng)分選線中，用作分選。

（5）搖臂式分選機(jī)

為提高系統(tǒng)分選效率，可通過對(duì)貨物的流向進(jìn)行控制也可實(shí)現(xiàn)貨物的分選。因此，主要分選流道上，安置搖臂進(jìn)而控制經(jīng)過的物件，進(jìn)而分選物件。此裝置的搖臂上安裝的齒形皮，可使分流速度更快更準(zhǔn)確。采用這種方式其效率可達(dá)每小時(shí)2500件。

圖1　自動(dòng)化分揀系統(tǒng)

2. 自動(dòng)分揀系統(tǒng)需求分析

根據(jù)上述分析和設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析，以確定目標(biāo)系統(tǒng)的綜合要求和標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 功能需求

自動(dòng)分揀系統(tǒng)一方面要實(shí)現(xiàn)郵包信息的自動(dòng)錄入，另外要求分揀裝置在計(jì)算機(jī)的控制下自動(dòng)分揀。目前，郵包上都貼有條形碼，條形碼中包含了郵包大部分的信息，如郵包號(hào)、始發(fā)地和目的地等。這些信息可以由條形碼掃描儀來識(shí)別，這是實(shí)現(xiàn)郵包自動(dòng)分揀與郵件清單自動(dòng)生成的重要基礎(chǔ)。另外分揀系統(tǒng)機(jī)械部分也要進(jìn)行改造以避免郵包落入格口時(shí)損壞，具體需要解決如下幾個(gè)問題：

（1）采用條形碼掃描儀識(shí)別并獲取條形碼信息，并讀取相關(guān)信息將其轉(zhuǎn)換成格口號(hào)碼，送入分揀控制系統(tǒng)。

（2）要解決分揀系統(tǒng)的硬件改造，將翻盤分揀機(jī)改造成自行設(shè)計(jì)的帶式分揀機(jī)，使郵包分揀過程平穩(wěn)，避免不必要的損壞。

（3）要解決分揀裝置由于某種原因造成的分揀失誤。

2.2 安全可靠性需求

（1）要求系統(tǒng)能夠長時(shí)間運(yùn)行并且穩(wěn)定可靠。

（2）要確保條形碼系統(tǒng)錄入信息的正確性，并且能夠保存一定時(shí)間以備查詢。

2.3 適應(yīng)性需求

（1）結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

（2）結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固，使用、維護(hù)方便，外觀美觀。

2.4 改進(jìn)后系統(tǒng)工作流程

上件裝置將貼有條形碼的郵包送到皮帶輸送機(jī)上，鏈條牽引皮帶輸送機(jī)運(yùn)行，當(dāng)郵包隨著輸送機(jī)沿著郵包分揀軌道移動(dòng)，經(jīng)過條形碼掃描儀時(shí)，有關(guān)郵包的分揀信息由條形碼掃描儀采集并輸送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，然后進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，再由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，計(jì)算出由條形碼掃描儀到達(dá)所要分揀的分揀格口所需要的時(shí)間長短，當(dāng)郵包隨皮帶輸送機(jī)到達(dá)所有要分揀的格口時(shí)，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)皮帶輸送機(jī)把所要分揀的郵包分揀到指定的分揀格口，從而達(dá)到分揀的目的。

結(jié)語

現(xiàn)代中國社會(huì)乃至全世界商品交易頻繁，新出的物件要極具豐富，這需要多種適合新市場(chǎng)條件的分選自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)來解決。近年來，隨著電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，需要極速的物流配套系統(tǒng)來維持，而以人為本的思想逐漸深入人心，人力成本與人員工作環(huán)境隨之改變，本文所論述的自動(dòng)化分揀設(shè)備為這方面的研究與應(yīng)用起到拋磚引玉的作用?，F(xiàn)代社會(huì)物品種類繁多，物流量龐大，分揀任務(wù)繁重，例如批發(fā)業(yè)和物流配送業(yè)、郵電業(yè)，人工操作越來越不能適應(yīng)分揀任務(wù)的增加，運(yùn)用條碼技術(shù)對(duì)批發(fā)和配送的物品、郵件、包裹等進(jìn)行編碼，通過條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)建立自動(dòng)分揀系統(tǒng)，就可大大提高工作效率，降低成本。如郵政運(yùn)輸局是我國最早配備自動(dòng)分揀系統(tǒng)的單位之一，該系統(tǒng)的流程是：將貼有含有各類信息的條形碼的包裹匯集到自動(dòng)分揀機(jī)上，自動(dòng)分揀機(jī)通過全方位的條碼掃描器，識(shí)讀、鑒別包裹，并將它們分揀到相應(yīng)的出口溜槽，這樣可以大大提高工作效率，降低成本，減少差錯(cuò)。在配送方式和倉庫出貨時(shí)，采用分貨、揀選方式，需要快速處理大量的貨物，利用條碼技術(shù)也可自動(dòng)進(jìn)行分貨揀選。

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中圖分類號(hào)：TH691

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