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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。