傾翻式自動分揀系統(tǒng)運行時存在的問題及解決方案

近年來，隨著國家經(jīng)濟快速發(fā)展，我國民航運輸能力得到極大的提升。在民航運輸體系中，行李托運工作是一個非常重要的環(huán)節(jié)，行李在托運過程中是否損壞、遺失，取行李時是否方便，將直接影響乘客的出行體驗。本文以重慶某機場航站樓為例，分析在自動行李分揀系統(tǒng)應用過程中存在的問題并提出改進方案。

一、自動分揀系統(tǒng)概述

重慶某機場航站樓行李自動分揀系統(tǒng)于2017年建成投入使用。該系統(tǒng)全稱為行李自動分揀通道識別系統(tǒng)，采用RFID芯片識別技術，大大提高了行李識別的準確率。傳統(tǒng)的機場托運系統(tǒng)大多都依靠條形碼技術，來識別行李信息并與乘客身份綁定完成分揀。在實際操作中，綜合識別率只能達到90%左右，會產(chǎn)生部分行李無法識別的問題，機場只能借助人工來完成分揀。在這個過程中，容易產(chǎn)生行李提取等待時間過長、行李丟失等問題。重慶某機場航站樓使用的行李自助分揀系統(tǒng)，將很大程度上避免這些問題的發(fā)生。該系統(tǒng)投用后，行李識別準確率由之前的90%，提高為目前99%以上。

圖1 行李滑槽的痕跡圖

二、自動分揀系統(tǒng)存在問題

重慶某機場開航至今已運行近三年時間，行李自動分揀托盤平時每日傾翻次數(shù)約為14000次，在特殊節(jié)假日傾翻次數(shù)會達30000次以上，而在近三年的使用中，自動分揀系統(tǒng)也曾出現(xiàn)相關問題有待改進。

1.行李下滑位置靠前，存在分錯或掉出滑槽風險

行李通過傳送帶傳送至傾翻式自動分揀托盤上，托盤運行到相應位置發(fā)生傾翻，將行李滑入預定的滑槽內(nèi)，完成分揀運輸行李的過程。從圖1使用中出現(xiàn)的行李滑槽的痕跡可知，分揀系統(tǒng)行李滑落痕跡明顯提前，行李分錯滑槽、掉出滑槽的風險增大，而且由于行李下落位置提前，行李撞擊滑槽邊緣時動能明顯增大，撞擊過猛導致滑槽三角板脫落的現(xiàn)象。

2.分揀托盤傾翻后未復位問題

行李分揀托盤小車在使用過程中出現(xiàn)傾翻后未復位現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為兩種情況：一是系統(tǒng)報小車故障并同時報傾翻未復位；二是只報傾翻未復位，未報小車故障。1-150號小車出現(xiàn)傾翻未復位問題后，對小車進行人工復位處理，處理后小車可以恢復正常使用，不會再報故障。151-200號小車出現(xiàn)故障時，進行人工復位，但使用一段時間后151-200號之間小車仍然存在問題。

3.其他的待解決問題

導入口主動滾筒斷裂，從開航到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)3起，具體原因不明；夏季內(nèi)圈異形環(huán)轉(zhuǎn)彎處異響，調(diào)整小車間距后當時可以消除，但使用一天左右異響再次出現(xiàn)，具體原因不明；國際分揀通道托盤存在由于軌道不齊平導致的異響，該故障由于沒有相應調(diào)整地腳工具，仍未修復。

三、原因分析

1.行李下滑位置靠前的原因分析

托盤的小車傾翻是由一個脈沖信號控制，而確認1號小車位置的檢測光電只有一個，每一條環(huán)線鏈條有200臺小車，小車在不停的使用中有一定的誤差累計。當沒有自動調(diào)整系統(tǒng)，這種誤差就會體現(xiàn)得越來越明顯，導致行李傾翻不斷靠前，出現(xiàn)部分行李傾翻超出托盤的現(xiàn)象。此外，由于托盤小車與PLC之間是由無線信號通訊，且由于小車高速運動，常發(fā)生通訊連接斷開的現(xiàn)象，若出現(xiàn)通訊瞬間斷開，托盤小車是無法獲得信號做出任何動作或通訊控制器故障，使傾翻錯誤的概率增大。

2.傾翻未復位的原因分析

對大多數(shù)傾翻未復位小車進行檢查，發(fā)現(xiàn)通常在正翻或者反翻時，有一個方向無法正常復位或正常傾翻。在人工手動復位或傾翻時會有明顯卡頓感，檢測發(fā)現(xiàn)齒輪磨損或破損，且檢查托板時發(fā)現(xiàn)托板側(cè)有較多碰撞的痕跡。

分析導致未復位的原因，主要是小車齒輪強度不夠，誘發(fā)原因是溫差大以及行李頻繁碰撞。托盤齒輪為非金屬材料，強度有限，行李長期碰撞托盤，導致齒輪頻繁受不均勻力沖擊，出現(xiàn)細小裂縫，夏季時溫度較高，齒輪沒有出現(xiàn)脆性破壞或斷裂。當冬季時溫度降低，齒輪受頻繁碰撞出現(xiàn)脆性開裂或斷開，齒輪斷裂后托盤小車無法鎖死，且極易變?yōu)閮A翻狀態(tài)，傾翻后不復位。也會出現(xiàn)當該小車到達傾翻光電檢測器時，托盤不傾翻，行李自然也不傾翻。

圖2 滑槽光電設置位置示意圖

托盤小車傾翻未復位的第二個原因為通訊延遲。系統(tǒng)正常運行時，存在設備無法控制的現(xiàn)象，約過1分鐘后，整套設備組態(tài)才報通訊故障，通訊復位后，設備可以控制。且在進行人工復位時，存在控制器網(wǎng)口閃爍紅燈的現(xiàn)象。這是由于為無線通訊導致通訊延遲，且組態(tài)再未收到反饋信號，界面停滯，不報故障。

四、解決方案

1.行李下滑位置靠前的解決方案

（1）小車區(qū)塊化、信號本地化

環(huán)線上小車數(shù)量眾多，為了提高精準度，可以將小車區(qū)塊化，將一定數(shù)量的小車分為一組，在每組的第一個小車上設置光電感應裝置，控制該段小車傾翻計時的開始信號和前一段小車傾翻計時的結(jié)束信號，配合一個小車上的脈沖，將遠程控制信號轉(zhuǎn)化為本地控制信號，能提高小車的傾翻精準度，避免小車提前傾翻，導致行李下滑位置靠前或延后。

（2）滑槽分區(qū)域分組分塊化

由于土建的設置，可以將滑槽分區(qū)域分塊，在土建自然分組后的第一個滑槽處設立一個對應的光電裝置，見圖2。當裝有光電感應裝置的小車經(jīng)過時，可以觸發(fā)信號，從而開始計時，由于車速是一定的，小車長度也是一定的，通過計算可以達到一個自動修正傾翻時間的效果。

小車的準確傾翻主要的決定性因素是行李滑落時間，也可以說是小車傾翻時間。行李位于托盤運行方向的后方、靠傾翻滑槽邊，則為傾翻的最短時間；位于托盤運行方向的前方、靠傾翻滑槽對邊，則為傾翻的最長時間。依據(jù)這兩個時間可以設計出滑槽寬度，因此，可以由滑槽寬度來調(diào)整小車傾翻的時間快慢。

在小車上設立本地的光電裝置和脈沖信號裝置，確保在平均傾翻時間內(nèi)，小車準確通過滑槽中點。小車內(nèi)部有接近開關，可以通過傾翻觸發(fā)測量到小車的傾翻時間，加設變頻器，可以控制時間的變化量，從而大幅度提高小車傾翻的精準度。

2.傾翻后未復位的解決方案

對小車進行拆解后發(fā)現(xiàn)，小車存在齒輪的齒牙磨損嚴重痕跡，導致齒輪間松動，也有松動導致的較大位移。測試傾翻機，將傾翻機調(diào)至未復位狀態(tài)，測試傾翻，發(fā)現(xiàn)傾翻機旋轉(zhuǎn)固定度數(shù)，當旋轉(zhuǎn)度數(shù)無法滿足時，該傾翻機會報故障，接近開關僅有檢測作用，無控制作用，當復位旋轉(zhuǎn)至接近開關時，傾翻機不會停止轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到一定度數(shù)后才會停止。

此時，建議更換小車原有非金屬的齒輪，使用強度較大的金屬齒輪，增加小車抗碰撞性能，增加齒輪的穩(wěn)定性，避免齒輪在高低溫環(huán)境下工作效率的降低。

五、結(jié)論

本文對自動分揀系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)的問題進行細致分析，找到系統(tǒng)出現(xiàn)各種問題出現(xiàn)的原因，并結(jié)合改進方案，在一定的程度上降低分揀系統(tǒng)出現(xiàn)問題的概率，也可為傾翻式自動分揀系統(tǒng)設計及系統(tǒng)的改進提供參考。