智慧型型自動揀選機主要由主傳送機構、收料傳送機構及分配機構組成,結構為中心對稱型,其整體外形尺寸為: 9 650 mm ×3 600 mm ×2 040 mm。
基本介紹
- 中文名：揀選機
- 外文名：picker
- 組成：分容設備
- 類別：機械
- 特點：揀選效率高
- 結構：中心對稱型
簡介,智慧型型自動揀選機基本結構,主傳送機構的設計,收料傳送機構的設計,智慧型分配機構,總結,
簡介
所謂“揀選”在物流行業指的是揀選式配貨作業,是分揀人員或分揀工具巡迴於各個儲存點並將分店所需貨物取出,完成配貨任務,貨位相對固定,而分揀人員或分揀工具相對運動。
以前,化妝品物流配送公司根據每天網路客戶的訂貨情況,由很多員工徒手從成百上千個貨架上將每一客戶所購的商品揀選到貨箱中,勞動量很大,且工作效率低。
智慧型型自動揀選機的開發代替了人工揀選工作,用機器自動完成化妝品的揀選工作。各種化妝品包括瓶裝的、塑膠外殼的、紙盒包裝的。形狀可以是圓柱形的,也可以是六面體的。按六面體計算最小尺寸為: 50mm ×50 mm ×35 mm;最大尺寸為: 215 mm ×185 mm ×55mm。該機屬於物流自動化智慧型揀選設備。物流公司根據每天的客戶購貨訂單,由上位機進行訂單處理。
處理後,得出結論: 某一客戶的貨物是裝一箱還是多箱,自動做出分配,依次列印出裝箱明細表。根據各個訂單的訂貨品種和數量,操作者再依次給下位機輸入相應數值,下位機對揀選機進行時序控制。商品分配機構的分配速度高達3 件/ s。這要求分配機構既高效又要低衝擊和低噪聲。
針對上述要求,對智慧型型自動揀選機進行了總體結構設計,設計主要包括主傳送機構、收料傳送機構和分配機構等,保證了智慧型型自動揀選機具有高速揀選能力,以滿足每天不同的客戶訂單需求。
智慧型型自動揀選機基本結構
智慧型型自動揀選機主要由主傳送機構、收料傳送機構及分配機構組成,結構為中心對稱型,其整體外形尺寸為: 9 650 mm ×3 600 mm ×2 040 mm。
1 貨物揀選工藝流程概述
(1) 開機時,主傳送機構首先運行,主傳送帶上表面由右向左勻速運動。當皮帶上的霍爾開關感應鐵隨帶轉到零點霍爾開關感應區時,揀選工作開始。
(2) 當皮帶上的客戶接貨區到達時, 50個智慧型分配機構依指令,按照每一客戶的貨物需求分配貨物。
(3) 皮帶上不同的客戶分區載貨同步自右向左運行。當首個客戶的貨物落入收料傳送機構的漏斗時,其上的浮動擋板觸動一行程開關,收料傳送機構開始計時,並依時序自動將貨箱移出,空箱移入。直到所有客戶的裝箱工作完成,整機停止運行。
2 揀選機基本結構概述
(1) 主傳送機構。將自動揀選出來的貨物運送到收料斗里。它的運送速度可調,以配合物品分配器的分配速度。主傳送機構由機架、托輥、傳送膠帶及變頻調速機構組成。
(2) 收料傳送機構。將主傳送帶上已分配好的客戶貨物收進對應的客戶包裝紙箱內。收料傳送機構的控制系統可記下第1個客戶開始裝箱的時刻,這通過收料斗上的擺動葉片所觸發的行程開關來實現,計時3 s後,裝好料的箱子移出,空箱補上。每一貨箱外壁貼有客戶訂單信息,操作人員依此排列空箱順序。收料傳送機構由料斗、料斗活頁擋板、料斗機架、電動滾筒、從動滾筒、滾筒機架及收料控制系統組成。
(3) 智慧型分配機構。每次分配貨物量最多9件,用時3 s。即分配出3件的時間是1 s。每分配一件貨物所用時間為1 /3 s = 0. 333 333 s,有短暫的間隔時間,為間歇式分配方案。間歇撥貨運動的動停比是5 ∶1, 當分貨所用時間為每件0. 333 333 s時,運動時間為01333 333 ×5 /6 = 0. 277 777 5 s,間歇時間就為0. 333 333 ×1 /6 = 0. 055 555 5 s。這樣的間歇運動,可獲得適宜的分貨速度: 0速啟動和0速停止,撥送貨物的中段時間達到最高速,這樣可以保證被分配貨物不會被擊打損壞,也不至於擊打速度過猛貨物飛出主傳送帶,又能高速分配貨物。智慧型分配機構由傾斜立式貨艙、撥塊、分配同步帶、馬氏間歇機構、直流無刷電機及調速控制系統組成。
主傳送機構的設計
主傳送機構的功能是要使帶速匹配智慧型分配器的分配速度,以保證每一客戶的貨物均布在2 m的帶長區間上,貨物隨帶前行直至倒入料斗。並且要保證相鄰客戶貨物的間隔距離為2 m,給收料傳送機構留出傳送空箱的時間。因此,調速機構的選擇及合理的主傳送機構設計是十分重要的。
1 變頻調速機構的選擇
變頻調速機構包括交流電機和變頻調速器。對電機和調速器的選擇應遵循以下原則:
(1) 因為是小件物品的傳送,在保證拖動轉矩足夠的情況下,電機的功率不必過大。
(2) 保證主傳送帶常用傳送速度為0. 6 m / s,運轉速度要平穩。
(3) 有調速狀態顯示,以保證隨機調速的方便。
(4) 變頻調速機構有較高的性能價格比。
電機選擇單相220 V的二級交流電機,功率為2. 2kW。它體積小、噪聲低、效率高,且價格便宜。YTB系列交流電機變頻調速器採用了國外先進技術,它的調速性能已經可與傳統的直流電機調速相媲美,其在小型化、高可靠性方面占有明顯的優勢,且成本低廉。選擇的變頻調速器型號為YTB - S2 - 2. 2 /220。
2 主傳送機構設計
主傳送機構主要由8個部分組成。
(1) 主動皮帶輥。主動皮帶棍直徑<50 mm,與變頻調速機構相連,保證皮帶線速度一般工況下維持在0. 6 m / s。
(2) 皮帶輥支架。皮帶棍支架共4個,分別支撐主從動皮帶輥。
(3) 皮帶輥支架支撐板。它將皮帶輥支架連線到機架上。
(4) 皮帶。皮帶材料為橡膠,其上安裝一塊霍爾開關感應鐵,作為皮帶迴轉起始點,也是計時零點。50個分配器的分貨工作是以此計時零點為基準計時的,以實現時序控制的動作。
(5) 機架。機架的設計要保證911 m的載貨帶長,在皮帶運動時不塌陷,不抖動。因此在承重皮帶的底部要加若干支撐輥。機架上安裝一零點檢測霍爾開關,其規格為H - JK8002C。
(6) 從動皮帶輥。從動皮帶輥可隨從動皮帶輥支架在帶長方向上調節移動,以便調節皮帶的張緊度。
(7) 皮帶側擋板。皮帶側擋板的功用是防止皮帶兩邊各25個分配器分出的貨物飛出皮帶。因為分配器的分貨速度會使被分出的貨物具有一定的慣性。
(8)皮帶分區間隔擋板。在帶長方向上,每500mm安裝一間隔擋板。因為,當主傳送帶以0. 6 m / s的速度運行時,從運動軌跡垂直方向飛來的貨物落入其上時,在帶長方向上貨物有向後的相對運動趨勢與位移。為保證貨物分出來就落入自己的貨位區,分區間隔擋板是必須安裝的。
收料傳送機構的設計
1 傳送方式的選擇
收料傳送機構的工作方式是第1個客戶的空箱完成裝箱後,必須在3 s之內移走貨箱,隨後移入第2個客戶的空箱到接貨位置。這就要求貨箱的移出和空箱的移入是非同步的,受時序控制的。依這一運動特點,選擇電動滾筒驅動組實現貨箱、空箱的傳送運動驅動。
2 收料傳送機構
(1) 料斗裝置。料斗裝置的料斗處設計有一自由垂落的擋板,當第1個客戶貨物進入對應的空箱時,擋板受貨物衝擊發生擺動,此擺動閉合一行程開關,此時收料傳送機構開始計時,並進入自動收料程式。
(2) 紙箱。紙箱是被傳送的貨箱,此樣機的整個傳送機構可容納5個貨箱。需人工不斷往電動滾筒驅動組上擺放空箱。當然,作為產品型的揀選線時,此收料傳送機構還要加長,電動滾筒驅動組還要增多。
(3) 從動輥。整個收料傳送機構共有5組輥。每組輥中有一個主動的電動滾筒和均勻分布其兩邊的共6個從動輥。電動滾筒通過皮帶帶動相鄰的從動輥,從動輥之間也是通過皮帶傳動轉矩的。
(4) 電動滾筒。電動滾筒的最大載荷為500 N,滾筒直徑為50mm,滾筒PVC塗層厚度為2 mm。
(5) 電動滾筒控制板。電動滾筒配有EC100 驅動控制卡。
(6) 滾筒支架。一是支撐其上的電動滾筒和從動滾筒;二是在其上安裝電動滾筒控制板;三是在其上安裝箱位控制光電開關, 光電開關型號為HM8 -G13N3K。
智慧型分配機構
50個智慧型分配機構各自完成某一種貨物的自動分配工作。因為每天每個分配機構所要完成的分配任務是不同的,所以每天操作者在下位機上只需敲進相應數值,各智慧型分配機構便可依訂單依時序自動分配出貨物。
智慧型分配機構採用馬氏內槽輪間歇機構,在分出貨物時,避免了衝擊對貨物的損壞和擊飛貨物。
1 機架
智慧型分配機構的機架用角鋼焊接而成。其上表面為槽輪機構的定位基準面。機架上裝有分貨計數光電開關,其型號為HM8 - G13N3K。
2 直流無刷電機和驅動器
直流無刷電機[ 3 ]的型號為86BLF01,額定轉速為3 000 r/min,電機功率為0. 44 kW,採用PWM方式調到常用速度540 r /min, 驅動器型號為MMT -220 DPW10AL。
3 從動齒形帶輪
從動齒形帶輪直徑是主動齒形帶輪直徑的1 /2,以減小制動後的慣性。
4 貨物撥塊
貨物撥塊是固定在齒形帶上的,齒形帶全長均勻分布5個。每個間距正是槽輪轉過120 °角時圓周的1 /3周長。這個長度既可容納貨物允許最長長度,又使撥塊運行期距離最短,實現高效。
5 料倉
料倉可以儲藏設計範圍內不同尺寸的貨物,其自身有調節機構,可使料倉側立板在貨物寬度方向上調整位置。
當貨物撥塊撥走一貨物時,料倉中的貨物隨即自由落下,等待下一個撥塊撥動。當貨艙的貨物減少到碼放高度下限時,裝在貨艙上的光電開關發出報警信號。光電開關型號為HM8 - G13N3K。
6 馬氏內槽輪
馬氏內槽輪(即馬爾他內槽輪)是該機間歇機構的重要零件。它在槽輪端面上均勻分度地開有3個槽,以使運動期轉過的120 °角所對應的圓周周長大於最大貨物允許長度。這樣才可以使分度機構滿足分發機器所允許的所有貨物要求。
7 間歇機構主動件
間歇機構主動件為一帶圓柱頭的撥桿,與從動V型帶輪相連。圓柱頭的直徑與內槽輪的槽寬為間隙配合。間歇機構的運動期即為圓柱頭與槽的相對滑動期,當圓柱頭滑出槽時即為間歇機構的停止期。
總結
(1) 根據智慧型型自動揀選機的各項功能要求,給出了智慧型型自動揀選機的基本結構。並確定其由主傳送機構、收料傳送機構及智慧型分配機構3部分組成。
(2) 主傳送機構選用變頻調速機構作為驅動部分,以皮帶傳送貨物,在皮帶兩側設計側擋板,在皮帶上設計貨物分區間隔擋板和安裝零點霍爾開關感應鐵,並設計了主傳送機構。
(3) 收料傳送機構採用電動滾筒驅動組完成貨箱的傳送,電動滾筒配置EC100型的驅動控制卡,並設計了收料傳送機構。
(4) 智慧型分配機構採用了馬氏內槽輪間歇機構。
