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1第6讲自动分拣设备3.3自动分拣设备3.3.1分拣概述3.3.2自动分拣的基本原理3.3.3钢带推出式分拣机3.3.4胶带浮出式分拣机3.1.5盘式和翻板式分拣机3.3.6滑块式分拣机3.3.7托盘式分拣机3.3.8悬挂式分拣机3.3.9滚柱式分拣机23.3自动分拣设备3.3.1分拣概述分拣是指为进行输送、配送，把很多货物按不同品种、不同的地点和不同的单位分配到所设置的不同的场地的一种物料搬运活动，也是将物品从集中到分散的处理过程。因此，物品分拣的关键是对物品去向的识别、识别信息的处理和对物品的分流处理。3分拣分类按分拣的手段的不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣三大类。人工分拣的主要缺点是劳动量大，效率低，差错率高。机械分拣是以机械为主要输送工具，在各分拣位置配备的作业人员看到标签、色标、编号等分拣的标志后，便把货物取出。也有在箱式托盘装入分拣的货物，用叉车等机械移动箱式托盘，用人力把货物放到分拣的位置，或再利用箱式托盘进行分配。4分拣发展概况•近二十年来，随着经济和生产的发展，商品趋于“短小轻薄”，流通趋于小批量、多品种和及时制（JUST-IN-TIME，简称JIT，原用于生产物流，后推及销售物流），各类配送和货运中心货物的分拣任务十分艰巨，分拣系统成为一项重要的物流设施，分拣技术也成为物流技术中的一个重要分支。•自动分拣机首先在邮政部门开始应用，大量的信件和邮包要在极短的时间内正确分拣处理，非凭借高度自动化的分拣设施不可。此后，运输企业、配送中心、通讯、出版部门以及各类工业生产企业亦相继应用。美国和欧洲在上世纪六十年代开始使用，而日本则在上世纪七十年代初才引进自动分拣机，但近20多年来由于其本国经济的特殊需要，发展迅速，后来居上，1987年拥有自动分拣机1000台，号称世界第一。•国外自动分拣技术发展的特点是：应用部门不断扩大，分拣技术不断改进提高，分拣规模和分拣能力不断发展。例如瑞典某通讯中心的自动分拣机有520个分拣道口；日本佐川宅急便某流通中心分拣机的分拣能力达3万件/h；单机的最大分拣能力也达1.6万件/h。5分拣发展概况•自动分拣系统之所以能在工业发达国家迅速发展，有其特殊的经济背景和外界条件。首先，在国外随着商品经济高度发达、人们消费水平的提高，商品种类繁多、流通数量庞大。企业为应付激烈的竞争，提高服务质量，均积极开展门对门小件运输业务，各类流通中心、配送中心和运输集散中心的货物分拣量急剧增加。要迅速及时地送货上门，在客观上需要高效率的分拣系统。其次，国外劳动力工资相对较高，分拣工作要花费大量的劳务费用，为追求更大的经济效益，有必要寻求节省人力的自动化设施。再次，计算机信息系统在物流企业普遍应用，各类装卸、搬运、储存等配套设施的齐备以及作业环境的完善，使自动分拣系统具备正常运行的条件。•我国邮政部门早在上世纪七十年代已在上海等大城市采用较简单的翻盘分拣机来处理邮包的分拣；上个世纪八十年代开始使用条码和邮政编码来分拣邮件；1990年邮政部门已研制生产多席位、自动进包、自动识别的托盘式包裹分拣机，具有一定的技术水平。6自动分拣的特点•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人工分拣系统可以连续运行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。73.3.2自动分拣的基本原理为了达到自动分拣的目的,自动化分拣系统通常由供件系统,分拣系统,下件系统,控制系统4个部分组成,在控制系统的协调作用下,实现物件从供件系统进入分拣系统进行分拣,最后由下件系统完成物件的物理位置的分类,从而达到物件分拣的目的.(1)供件系统.供件系统是为了实现分拣系统的高效,准确的处理而存在的,它的目的是为了保证等待分拣的物品,在各种物理参数的自动测量过程中,通过信息的识别和处理,准确地送入高速移动的分拣主机中,由于供件系统的处理能力往往低于分拣主机,所以一般要配备一特定数量的高速自动供件系统,以保证分拣的需要.(2)分拣系统.分拣系统是整个系统的核心,是实现分拣的主要执行系统.它的目的就是使具有各种不同附载信息的物件,在一定的逻辑关系的基础上实现物件的分配与组合.83.3.2自动分拣的基本原理(3)下件系统.下件系统是分拣处理的末端设备,它的目的是为分拣处理后的物件提供暂时的存放位置,并实现一定的管理功能.(4)控制系统.控制系统是整个分拣系统的大脑,它的作用不仅是将系统中的各个功能模块有机的结合在一起协调工作,而且更重要的是控制系统中的通信与上层管理系统进行数据交换,以便分拣系统成为整个物流系统不可分割的一部分.93.3.3钢带推出式分拣机•主体是整条的钢带输送机。按钢带的设置形式，可分为平钢带式和斜钢带式两种。我们以平钢带式为例说明钢带推出式分拣机的工作过程。•分拣人员阅读编码带上的货物地址，在编码键盘上按相应的地址键，携带有地址代码信息的货物即被输送至缓冲储存带上排队等待。•当控制柜中的计算机发出上货信号时，货物即进入平钢带分拣机。其前沿挡住货物探测器时，探测器发出货到信号。计算机控制紧靠探测器的消磁、充磁装置，首先对钢带上的遗留信息进行消磁，再将该货物的地址代码信息以磁编码的形式记录在紧挨货物前沿的钢带上，成为自携带地址信息，从而保持和货物同步运动的关系。103.3.3钢带推出式分拣机•在分拣机每一小格滑槽的前面都设置了一个磁编码信息读出装置，用来阅读和货物同步运行的磁编码信息。当所读信息就是该格口代码时，计算机就控制推出机构，快速地将货物推出钢带，进入分拣道口，完成分拣任务。•推出机构最常用的是括板式推出机构，如图所示，括板在推出货物时作曲线运动，推出货物时括板边平行于货箱，平稳地将货箱推出，避免损伤。并快速退回，让后继货物通过。括板设在钢带一侧，分拣道口设在另一侧。括板的间距即分拣道口的间距，通常根据被分拣货物的长度而定，一般为3～4m。113.3.3钢带推出式分拣机•钢带行走速度为60～120m/min,分拣能力视带速及被拣货物的长度，一般为2000～4000件/h,最大可达6000件/h。实际分拣能力还取决于分拣信号设定的速度。平钢带分拣机的优点是：适用范围广，除了易碎、超薄及易磨损钢带的包装（如带钉和打包铁皮木箱）外，其余货物都能分拣，最大分拣重量可达70kg，最小分拣重量为1kg，分拣能力强，故在运输业的货物集散中心大多都采用这种类型的分拣机；这种类型的分拣机强度高、耐用性好，可靠性程度高，维修费用低。缺点是：设置较多的分拣滑道较困难，系统平面布局比较困难；对货物冲击大；在同一位置只能在一侧设置分拣道口；价格较高，运营费用较高。•斜带分拣机最大的优点是利用重力卸载，因而卸载机构比较简单，同时可设置较多的分拣滑道。12133.3.4胶带浮出式分拣机•这种分拣机的主体是分段的胶带输送机。在传送胶带的下面，设置有两排旋转的滚轮，每排由8～10个滚轮组成，滚轮的排数也可设计为单排，主要是根据被分拣货物的重量来决定单排还是双排。滚轮接收到分拣信号后立即跳起，使两排滚轮的表面高出主传送带10mm，并根据信号要求向某侧倾斜，使原来保持直线运动的货物在一瞬间转向，实现分拣。•胶带宽度为600～750mm，每一分拣道口都有滚轮，间距为3m左右；两侧各设分拣道口（通常与主传送带成60°或90°角）。这种类型的分拣机由于分拣滑道多，输送带长，一般有五条上料输送带同时上料。主传送带的速度为100～120m/min,比输送带的速度快的多。该类型分拣机对货物的冲击小，适合分拣底部平坦的指箱、用托盘装的货物，不能分拣很长的货物或底部不平的货物。143.3.4胶带浮出式分拣机•该类型的分拣机适用于包装质量较高的纸制货箱，一般不允许在纸箱上使用包装带，分拣能力达7500箱/h。该类分拣机的优点是：可以在两侧分拣；冲击小，噪声低；运行费用低，耗电少；可设置较多的分拣道口。缺点是：对被分拣货物的包装质量和包装形状要求较高，对重物或轻薄货物不能分拣，同时也不适宜木箱、软性包装货物的分拣。153.3.4胶带浮出式分拣机16翻盘式和翻板式分检机•（一）翻盘式分检机•翻盘式分拣机的传送装置是一排由链条拖行的翻盘，翻盘到设定的分拣道口时，向左侧倾斜，被分拣货物依靠重力滑入分拣道口。翻盘式分拣机具有以下两大特点：•1.传送翻盘的链条能在水平和垂直两平面内转向，因此翻盘传送带可在空间内任意布置。•2.被分拣货物是通过喂料输送机进入翻盘的，喂料输送机是一段分级加速的高速输送机，最后以180m/min的高速度在及短的时间内，把被分拣的货物送入空翻盘。喂料输送机可设在翻盘输送带的任何一点或几点。送入角度可以是直角也可以是斜角。•由于以上两个特点，翻盘式分拣机的输送线路的布置十分灵活，既能水平，也能倾斜；平面上可呈直线形，环行或不规则形；还可以架空链挂翻盘。用翻盘式分拣机能组成一个变化多样的空间分拣系统，这是其他几类分拣机难以办到的。17翻盘式和翻板式分检机18翻盘式和翻板式分检机•（二）翻板式分检机•翻板式分拣机与翻盘式分拣机类似，均属“倾翻型”。它的传送部分是由并列的窄状翻板所组成，翻板宽200mm，长度600～900mm，由3～6块翻板组成一组“承载单元”，翻板的块数取决于被分拣货物的长度，自600～2000mm，翻板可向两侧倾翻30°，如图7-11所示。•在分拣货物时，每一承载单元前后的翻板陆续倾翻，使长件货物能平稳地转向翻入分拣道口。这类分拣机的特点是能分拣长件货物，分拣传送线也能转弯和倾斜允许。传送线速度最大达150m/min，最大分拣能力达12000件/h，分拣货物重量最大75kg，最小0.2kg；包装尺寸最大750mm650mm500mm，最小100mm50mm10mm。•翻盘式和翻板式分拣机的优点是：布置灵活；能从多处送入货物；分拣道口可两侧布置；道口间距极小，故可布置较多的道口，位置灵活，经济性好；能分拣极小的货物。缺点是：对货物有撞击、噪声大；营运费用高。不适宜较大、较重、较高的货物。19翻盘式和翻板式分检机203.3.6滑块式分拣机•滑块式分拣机的传动装置是一条板式输送机，其板面由金属板条或管子组成，每块板条或管子上各有一枚导向块，能作横向滑动。导向块靠在输送机的一侧边上，当被分拣的货物到达指定道口时，控制器使导向块顺序地向道口方向移动，把货物推入分拣道口。由于导向块可向两侧滑动，故可在分拣机两侧设置分拣道口，以节约场地空间，这类分拣机系统在计算机控制下，自动识别、自动采集数据、操纵导向滑块，故被称为“智能型输送机”。这类分拣机振动小，不损货物，适宜于各种形状、体积和重量在1～90kg的货物。分拣能力最高达12000件/h，准确率99.9%，是当代最新型的高速分拣机。213.3.6滑块式分拣机223.3.7托盘式分拣机•托盘式分拣机是一种应用十分广泛的机型，它主要由托盘小车、驱动装置、牵引装置等组成。其中托盘小车型式多种多样，有平托盘小车、U型托盘小车、交叉带式托盘小车等。•传统的平托盘小车利用盘面倾翻、重力卸载货物，结构简单，但存在着上货位置不稳、卸货时间过长的缺点，结果造成高速分拣时不稳定以及格口宽度尺寸过大。•交叉带式托盘小车的特点是取消了传统的盘面倾翻、利用重力卸落货物的结构，而在车体上设置了一条可以双向运转的短传送带（又称交