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核心零部件突破创新助力输送分拣设备发展
发布时间:2023-09-27   查看次数:1111

随着我国电商、快递等行业高速发展,各种自动化物流设备与技术得到普及应用,其中输送分拣设备的表现尤为突出。在快递量增长、人力成本攀升等因素影响下,各快递企业的转运中心和主要网点都在积极引入自动化输送分拣设备。

此外,烟草、医药、汽车等各个行业对自动化输送分拣设备也都有所增长,特别是智能工厂的加速推进,使智能制造企业生产环节和仓储环节对自动输送分拣设备的需求逐步上升。

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随着需求增长和市场变化,对于输送分拣设备的运行效率、准确性等都提出更高要求,与之匹配的核心零部件也亟待优化与提升。

输送分拣设备的部件构成

目前市场上的自动化物流输送分拣设备种类多样,如皮带分拣输送机、辊筒分拣输送机、螺旋分拣输送机等等,虽各具特点但总体基本由四大部分组成:

1.输送系统

输送系统是自动分拣设备的核心组成部分之一,主要通过输送带、滚筒或轨道等方式,将待分拣的包裹从进料口运输到出料口。输送系统需要具备高效稳定的运输能力,能够快速而准确地将包裹送达指定的分拣目的地。

2.识别系统

识别系统是自动分拣设备的另一重要组成部分。通过使用各种传感器、相机和扫描设备等技术,对包裹上的条码、二维码或其他标识进行自动识别和扫描。通过准确、高效的识别,系统能够确保每件包裹都被正确分拣和处理。

3.控制系统

控制系统是物流快递自动分拣设备的“大脑”,负责协调和控制整个分拣过程,包括控制输送系统的速度、控制识别系统的工作以及与其他子系统的交互等。控制系统经常采用计算机程序和PLC控制器等技术,具有良好的可编程性和灵活性,能够根据不同的分拣需求进行调整和优化。

4.分拣器件

分拣器件是用于将包裹从输送系统上取下并送入指定目的地的设备。常见的分拣器件包括机械臂、气动装置和推板等。这些器件需要具备高速、稳定和精准的分拣能力,能够快速而准确地将包裹送入指定的分拣箱或容器。

技术发展的挑战与趋势

经过多年发展,自动化输送分拣技术已经越来越成熟,相关设备和解决方案可满足快递、电商、商超、医药、服装、图书、生鲜、制造等多行业、多领域的需求。谈到自动化输送分拣技术发展过程中面临的挑战与趋势,来自中科微至科技股份有限公司(以下简称“中科微至”)的专家认为主要有四点变化:

1.快递之外的应用日益广泛,新的配套技术进入试用阶段

除快递行业外,针对其他领域的输送分拣设备需求近几年也在显著增长,例如大件重载物流分拣,小件易碎品物流分拣(如化妆品等),图书物流分拣,药品物流分拣、鞋服物流分拣等。在各种全新的应用场景下,自动装车、卸车机器人等新型机器人系统开始出现;小件自动供件采用叠件分离、单件分离、摆轮分流进自动供包机的模式,也在批量推广;机械手自动供件模式已在现场试用阶段,性能优化及稳定测试后会逐步推广。总之,设备的性能在明显提升,追求更快的速度、更高的效率和更高的准确率。

单件分离系统

叠件检测

2.数字化和智能化成为技术发展趋势

在智能制造日益受重视和追逐的情况下,甲方企业越来越倾向选择智能物流装备,从而提高货物生产及流通效率,提升库存精细化管理,有效降低人工成本,实现生产的柔性化与个性化。

相关的创新技术和设备主要应用在工业生产和商业配送环节,通过为生产制造、商贸流通等企业提供产品存储、分拣、配送和信息化管理,以实现生产效率的提高,以及信息自动传输与订单自动处理功能。甲方选择自动分拣系统供应商时,对其数据分析能力、系统软件控制与调度管理能力愈发看重。

具体到输送分拣运作的细分环节,如供包环节,从人工供包逐渐向半自动和全自动的方向发展,由此带来对设备功能更高的要求,如包裹识别系统由原来的单顶扫向五面扫、六面扫发展;动态称重由单称顶扫衍生到最新的双称六面扫,在提效同时也大幅减少了人力运用,让设备自主完成对包裹的全方位数据采集,更加智能与高效。

交叉带分拣机

3.众多企业在发展标准化、模块化的零部件或模组

为了追求解决方案的经济性和适用性,很多企业开始发展标准化、模块化的零部件或模组。中科微至专家以本公司的技术发展为例介绍道:中科微至已发展的标准化产品有标准化单机、设备,模块化零部件(摆轮模组,单件分离模组、交叉带、窄带小车等),以及标准化相机方案。借此可缩短项目定制化时间,在保证交付系统的可靠性和稳定性的同时,降低产品后续维护及运营的难度。

中科微至还全面布局了底层技术及核心部件层,控制系统采取模块化、分布式设计。控制系统的柔性化配置,可在保证系统及技术持续先进性的同时延伸产品层,产品可实现大规模推广至快递、电商、机场等多元化应用领域。

4.设备的环保绿色化发展成为重要课题

随着我国“双碳”目标任务的提出和推进,绿色环保成为各领域都十分关注的课题。作为输送分拣方案提供商,也秉持着可持续发展和绿色能源的原则,在产品设计之初就考虑到能源消耗、轻量化、延长产品寿命等相关条件。其中,延长产品生命周期的设计贯穿整条产品线,如制造、运输、安装、使用、维修养护等。同时,模块化的产品设计,也能够满足可持续发展要求的要求;降低设备运行噪声,减少噪声污染,减少光污染。

中科微至专家还介绍说,目前多家头部物流企业正在探索绿色节能模式,主要方向是根据分拣包裹量自动调整输送分拣线的速度。设备制造企业则在重点研究电辊筒方案节能单件分离,并更多使用永磁电机、同步电机等节能零部件产品。

多个环节技术创新取得突破

中科微至专家也坦然表示,物流装备行业的一些核心零部件和相关技术长期以来被欧美国家垄断。然而,我国企业在这一领域并未停步,一直在持续进行技术探索与创新,目前已经在多个细分技术环节取得进展和突破。

例如,在视觉技术的创新和应用方面,中科微至现已将机器视觉领域的创新技术运用到物流行业,具有2D定位测量技术、AI 缺陷检测技术、读码技术、3D 点云重建技术、3D定位引导和高精度测量技术、流程化编程等多项核心技术。中科微至持续丰富和优化机器视觉产品,基于DSP/FPGA/ARM/GPU及异构处理器芯片,建立集前端数据采集(主要为图像数据)、ISP、实时运算、高速存储及以太网通信等多种功能于一体的开放式、通用化软、硬件平台。中科微至现已完成工业级条码/二维码识别、体积测量、2D/3D视觉引导定位、缺陷检测等智能物流场景应用所需的核心部件的研发、设计、生产,可满足物流场景对定位引导、尺寸测量、检测和识别类的需求。基于3D视觉物流视觉应用,可实现AI包裹类型检测、异常件剔除、机械臂供包。

软件界面

在无线供电技术的应用方面,中科微至重点发展了单轨式动态无线供电系统,采用磁场耦合实现非接触式安全供电,该系统具备静音、安全、免维护、高速、使用寿命长等优点,能够有效降低交叉带式自动分拣系统的运行维护成本。采用多段冗余供电,保证高可靠和多组小车用电需求, 当其中一段供电轨道出现故障时,并不会影响到分拣机设备的正常工作。

在机械臂自动供包技术的应用方面,中科微至研发的自动供包系统由供包控制计算机、多节供包皮带、交流电机、重量动态称、光电位置检测开关、光幕和条码阅读器等组成。供包控制计算机通过控制变频器和交流电机使供包皮带转动,将包裹准确送上分拣小车,其供包效率大于1500pcs/h。

总之,最新技术的发展和应用,以及核心零部件制造能力的提升,为我国输送分拣设备领域发展注入新动能。围绕人工智能等数字技术的融合应用,相关企业正加快研发攻关,推动科研成果从实验室走向工厂,打造更智能高效的物流系统,助力企业提质增效。