滑塊式分揀機在卷煙企業高架庫生產過程的應用

張廣奇++劉季

摘 要：黃金葉制造中心具有年產150萬箱的規模，是黃河以北最大的卷煙生產基地。隨著現代物流的發展，自動分揀系統在煙草行業物流系統中得到廣泛的應用。在成品卷煙出入庫過程中自動分揀機扮演著重要的角色，通過與條碼閱讀器、WMS系統、WCS系統之間的互動，實現了成品卷煙連續、大批量且誤差率極低的分揀作業，在提高勞動效率的同時，也大幅降低了員工的勞動強度。 文章介紹了黃金葉制造中心自動分揀系統的結構及運行效率。

關鍵詞：分揀機；黃金葉制造中心成品庫；分揀效率

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

自動分揀機一般由輸送機械部分、電器自動控制部分和計算機信息系統聯網組合而成。分揀輸送機是工廠自動化立體倉庫及物流配送中心對物流進行分類、整理的關鍵設備之一，通過應用分揀系統可實現物流中心準確、快捷的工作。因此，在快遞行業他被譽為“智能機器手”。黃金葉制造中心采用了范德蘭德滑塊式分揀系統，實現了成品卷煙的自動分揀。該自動分揀系統具有分揀速度快，分揀點多，差錯率極低，分揀效率高，基本實現了無人化操作。自動分揀系統已和自動化高層貨架倉庫，自動化導引車AGV成為當代物流科技發展的三大標志。

1 系統描述

1.1 系統流程

系統中的出庫用的分揀機采用范德蘭德公司的Posisorter滑塊式分揀機，根據研究與開發中獲得的經驗不斷地進行改進， Posisorter已成為一個高度可靠的、高產的系統，其主要特性如下：

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

出庫分揀系統共有8條機器人拆垛線。立庫中需要出庫的煙箱托盤，由堆垛機送至機器人拆垛處，由機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上，煙箱向前輸送至翻轉機構時，煙箱逐件翻倒，并送入主線輸送機；如果煙箱是2個平放抓取的話，則機器人直接將煙箱放置在主線輸送機上。進入主線輸送機的煙箱，通過輸送機上方的導向機構，使煙箱能夠長方向輸送，從而也匯入分揀系統。另外有1個人工上包口對分揀系統進行上包。

煙箱經過條碼閱讀器，由分揀機分揀入指定的分揀道口，通過伸縮機裝車。對于條碼有問題的煙箱將從剔出口輸出交由人工進一步處理。無法進行分揀入庫的煙箱則進入溢出口。

1.2 系統構造

分揀機有自動潤滑單元其分揀動作通過電子開關控制實現。范德蘭德公司所供貨的分揀系統由FSC控制。該系統通過物件上的條形碼識別物件。在進入分揀系統前，將掃描物件上的條碼。FSC會將條碼信息發送到WCS，WCS將在規定時間內返路徑碼，物件到達對應的分揀出口時會自動分揀出去。每個路徑碼對應一個分揀口。

2 系統分揀效率及控制系統

2.1 系統分揀效率

分揀機系統處理量（在理想狀態下出庫分揀機的最大處理量）為7500件/小時。出庫系統為環形，設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

分揀系統的操作和控制由一體化的計算機，分揀機控制器，稱為FSC（流量系統控制器，一種基于 PC的分揀控制器）及PLC等電子機械硬件實現。分揀機有許多本地控制器：（1）電機控制和變頻器的驅動控制面板；（2）驅動端和張緊端的連線盒；（3）每個換向撥叉機構都有一個開關控制。為保證安全與故障處理，分揀機配有以下安全特性：（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標準接口用以太網方式基于TCP/IP協議通信。控制系統如圖2所示。

分揀系統控制原理：分揀系統由FSC控制并連接到主控制系統（WCS）。主控制系統（WCS）與用戶端網絡的倉庫管理系統系統（WMS）通過以太網TCP/IP 進行信息交流。分揀機由FSC控制，根據煙箱上條碼對應的路徑（出口編碼）進行分揀。在讀取條碼后，FSC指令物件分揀到有關出口。分揀任務完成后，FSC向主控制系統發送任務完成報告。

2.2.1 分揀系統特定控制功能

除了正常的數據傳輸功能，控制系統還具有一些特定功能：（1）追蹤系統上的物件；（2）啟動 / 關閉系統；（3）節能；（4）鎖死下游輸送機；（5）遠程診斷故障；（6）處理故障 （緊急制動，系統過熱，堵塞探測，PPI/encoder 錯誤）；（7）FSC 可通過電話線及調制解調器建立撥號連接。

2.2.2 物品標識

為保證分揀系統的正常作業，所有物件貼有一個同類型的標準條碼并可以被標準線型掃描儀閱讀，因此在出庫分揀機前及入庫分揀機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。條碼掃描系統能夠從頂部識別條碼，如圖3所示。

分揀機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貨物的正確分揀。

3 結語

自動分揀系統在卷煙企業成品高架庫投入使用后，成品庫煙箱出庫實現了自動化、網絡化、無人化、智能化，降低了和消除了操作人員的意外事故。使企業的自動化水平和信息化水平有了很大的提高。隨著國內經濟的迅速增長，企業規模的不斷擴大，生產效率的不斷提高，物流自動化已經成為了國內眾多企業關注的熱點，作為物流系統中的重要組成部分，分揀系統已經在各行各業得到廣泛的應用，未來更是有廣闊的前景。

參考文獻：

[1]方慶琯.物流系統設施與設備[M].北京：清華大學出版社，2009.

[2]湯齊.現代物流裝備[M].北京：電子工業出版社，2015.