一種智慧物流分揀裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

亢煒

（陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安710038）

1 引言

21世紀初期，中國物流設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，各種物流運輸設(shè)備的數(shù)量逐步增加，與計算機技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合越來越緊密，技術(shù)發(fā)展日新月異[1]。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與物流活動的有機結(jié)合，使物流設(shè)備逐步向智能化方向發(fā)展，各種各樣的自動分揀設(shè)備也開始廣泛被應(yīng)用于倉儲物流系統(tǒng)當中[2]。

分揀作業(yè)作為物流活動中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要依據(jù)客戶信息、貨品規(guī)格、發(fā)送要求來進行分揀，分揀設(shè)備需要將貨物從相應(yīng)區(qū)域快速、準確地分揀出來，按照貨物流向進行分類并裝載運送，該過程是物流活動中最耗費人力、最煩瑣、設(shè)備占地面積最大的一個環(huán)節(jié)。隨著信息技術(shù)、自動化控制技術(shù)的發(fā)展，智能分揀設(shè)備應(yīng)運而生，智能化自動分揀設(shè)備主要以數(shù)據(jù)收集為基礎(chǔ)，利用AI技術(shù)構(gòu)建智能的識別及控制系統(tǒng)，從入庫、在庫、分揀到裝車，整個過程不需要人力參與或者需很少的人力參與。智能化自動分揀設(shè)備作為現(xiàn)代先進配送中心的核心設(shè)備，應(yīng)用過程中具有如下特點[4]：能連續(xù)、高效分揀貨物，分揀誤差率極低，分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化。

2 設(shè)計背景

分揀工作是物流作業(yè)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，如今大型物流工作站的分揀工作越來越趨于自動化，但是許多中小型快遞站的大部分分揀工作還是由人力操作，自動化程度低，且人為分揀存在著工作效率低、出錯率高、工作人員勞動強度大、暴力分揀等問題；利用現(xiàn)有的物流分揀裝置進行分揀時容易發(fā)生包裝破裂或損壞易碎貨物的情況，這樣會給使用者帶來較大的經(jīng)濟損失。

3 機構(gòu)設(shè)計

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本文提出了一種智慧物流貨物分揀裝置。

3.1 機構(gòu)組成

智慧物流分揀裝置機構(gòu)設(shè)計如圖1～圖4所示，底座上端兩側(cè)固定安裝著轉(zhuǎn)軸及傳送帶，傳送帶兩側(cè)固定安裝著第一檔板，第一擋板外側(cè)設(shè)有出貨口，出貨口連接著出貨滑道，出貨滑道是由轉(zhuǎn)輥組成的向下傾斜的滾動滑道，出貨滑道兩側(cè)固定安裝著第二擋板，出貨滑道下端設(shè)有收集箱，收集箱分內(nèi)外兩層。底座上固定安裝著支撐架，支撐架后端安裝著由氣缸、活塞桿、推板組成的推送裝置，支撐架上端固定安裝著橫桿，橫桿左側(cè)下方安裝著出貨信息掃描器，右側(cè)下方安裝著進貨信息掃描器。底座的右端為進貨滑道，進貨滑道兩端安裝著第三擋板。底座右側(cè)上方安裝著PLC控制器，PLC控制器與氣缸、進貨信息掃描器、出貨信息掃描器通過導(dǎo)線連接。

圖1 整體結(jié)構(gòu)正視圖

圖2 整體結(jié)構(gòu)俯視圖

圖4 B處結(jié)構(gòu)放大圖

圖3 A處結(jié)構(gòu)放大圖

3.2 工作原理

本智慧物流分揀裝置的工作原理為：當貨物從進貨滑道滑入傳送帶后，進貨信息掃描器和出貨信息掃描器對貨物進行掃描識別，經(jīng)掃描后，收集貨物信息，然后轉(zhuǎn)化為電信號傳導(dǎo)至PLC控制器，再通過PLC控制器將命令執(zhí)行經(jīng)電信號反饋給氣缸，氣缸推動擋板，將需分揀貨物推送至收集箱，進而完成貨物的分揀[3]。智慧物流分揀裝置工作流程如圖5所示。

圖5 智慧物流分揀裝置工作流程圖

3.3 智慧物流分揀裝置的優(yōu)點

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本裝置的優(yōu)點在于：①借助第一擋板、第二擋板、第三擋板，在整體運輸和分揀貨物過程中，不會發(fā)生滑出或者掉落的現(xiàn)象；②采用進貨信息掃描器和出貨信息掃描器收集貨物信息，然后轉(zhuǎn)化為電信號傳導(dǎo)至PLC控制器，再通過PLC控制器，將命令經(jīng)電信號反饋至氣缸，分揀貨物；③采用出貨信息掃描器對貨物進行掃描識別，確認貨物后，氣缸推動推板，將分揀的貨物推送至收集箱；④通過轉(zhuǎn)輥的滾動滑道，以滾動摩擦代替滑動摩擦，減少貨物在出貨滑道上滑動時所受到的阻力，使貨物可直接通過慣性和自身重力滑入收集箱內(nèi)，盡可能節(jié)約資源；⑤采用進貨信息掃描器分揀貨物，分類掃描，實現(xiàn)后續(xù)對貨物的分類分揀；⑥收集箱內(nèi)層的海綿橡膠材質(zhì)可防止貨物落入收集箱時發(fā)生碰撞。

4 結(jié)語

本方案以傳統(tǒng)貨物分揀機構(gòu)為基礎(chǔ)，綜合運用信息掃描、PLC控制等策略，建立了新的可實現(xiàn)貨物自動化分揀的智慧物流分揀裝置模型，不僅提高了分揀系統(tǒng)的揀選效率，還提高了貨物的安全性。

本文設(shè)計該智慧物流分揀裝置的目的是以智能自動化分揀設(shè)備代替人工分揀，以減輕物流作業(yè)人員的工作量，并且本文所設(shè)計的智能化分揀裝置機械結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在分揀過程中，能夠快速而準確地完成不同類型貨物的分揀任務(wù)，避免重復(fù)勞動，提高了整個物流過程的運轉(zhuǎn)效率，降低了人工成本、時間成本。并且該套智慧物流分揀裝置相較于以往的各類型分揀裝置，系統(tǒng)價格低廉、工作原理簡單、運行成本較低，很好地滿足了國內(nèi)部分中小倉儲企業(yè)對于貨物分揀的迫切需求，有效填補了小型智能物流分揀裝置領(lǐng)域的空白。

未來該智慧物流分揀裝置還應(yīng)朝著以下幾個發(fā)展方向繼續(xù)更新迭代：技術(shù)向智能化、數(shù)字物聯(lián)化方向發(fā)展，設(shè)備向標準化、模塊平臺化方向發(fā)展，應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)化、細分化方向發(fā)展，系統(tǒng)繼續(xù)向無人化方向發(fā)展。