隨著消費(fèi)熱度逐漸降溫，大促的戰(zhàn)場(chǎng)由前端運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)向了后端倉(cāng)儲(chǔ)物流，入庫(kù)、分揀、驗(yàn)貨、打包、發(fā)貨……在這背后，一場(chǎng)不為消費(fèi)者所知的物流科技競(jìng)賽正在隔空上演。要將混雜成堆、又極為沉重的包裹一件一件地分開(kāi)，以更快、更高效的速度配送到用戶(hù)手中，就需要正弦電氣提供的自動(dòng)化利器——快遞物流單件分離解決方案!這個(gè)方案不僅能讓成堆的貨物有序分離，也極大地節(jié)約了傳統(tǒng)的人力成本。

　　文/深圳市正弦電氣股份有限公司

　　1 單件分離解決方案概述

　　單件分離系統(tǒng)解決方案，主要由散射皮帶機(jī)、分離皮帶機(jī)以及視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)所組成。其主要功能是在包裹進(jìn)入各種自動(dòng)化分揀線前，讓混堆的包裹自動(dòng)分離、拉距和智能排隊(duì)，使雜亂的包裹按照指定間距變成單排“陣型”有序通行，依次進(jìn)入DWS或各種自動(dòng)化分揀設(shè)備，使得包裹分揀的成功率和準(zhǔn)確率均有較大幅度的提高。

　　該系統(tǒng)支持紙箱、軟包、蛇皮袋等各類(lèi)型的包裹，最大貨物重量為60kg，標(biāo)準(zhǔn)的三段式輸送速度可選模式(輸送速度也可定制化配置)，最大效率可達(dá)5000件每小時(shí)，分離準(zhǔn)確率高達(dá)99%。

　　2 設(shè)備介紹

圖1 物流分揀現(xiàn)場(chǎng)

　　該系統(tǒng)采用32軸EtherCAT伺服電機(jī)，通過(guò)搭配減速機(jī)或皮帶輪減速實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，一般兩組采用對(duì)向安裝，以節(jié)約空間，結(jié)構(gòu)設(shè)置為4行8排，單間分離最高速度3米/秒。

　　3 方案構(gòu)成

　　該單件分離系統(tǒng)由32軸運(yùn)動(dòng)控制器、正弦電氣EA180E伺服系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)、工控機(jī)等所組成，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

　　(1)上位機(jī)部分：采用工業(yè)工控機(jī)，單間分離專(zhuān)業(yè)控制系統(tǒng)，支持以太網(wǎng)/WiFi/4G 等多種聯(lián)網(wǎng)方式，幫助單件分離設(shè)備方便快捷地連接云端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、部件預(yù)維護(hù)等功能，有效延長(zhǎng)部件壽命，降低企業(yè)設(shè)備運(yùn)維管理成本。

　　(2)視覺(jué)部分：由鏡頭搭配工控機(jī)構(gòu)成，采用分離算法通過(guò)TCP協(xié)議將各軸速度信息傳遞出來(lái)，可通過(guò)軟件設(shè)定拉包距離等信息。

　　(3)驅(qū)動(dòng)部分：采用總線類(lèi)型伺服驅(qū)動(dòng)器，PLC接收工控機(jī)傳送的速度信息，并將速度實(shí)時(shí)傳遞給伺服，由此實(shí)現(xiàn)各軸速度差，實(shí)現(xiàn)分離目的。

圖2 物流單件分離系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　4 方案優(yōu)勢(shì)

　　采用正弦電氣EA180E伺服系統(tǒng)的快遞物流單件分離解決方案，具有如下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：

　　(1)采用EtherCAT通訊方式，配線方便，大大提高了裝配及交付效率，伺服免調(diào)試，節(jié)省調(diào)試時(shí)間，時(shí)效比得到優(yōu)化。

　　(2)針對(duì)工藝特性開(kāi)發(fā)了行業(yè)專(zhuān)用功能塊，可適配不同視覺(jué)友商的速度解析報(bào)文，定制的軸控模塊可快速實(shí)現(xiàn)控制需求。

　　(3)采用EtherCAT總線伺服，電源線，網(wǎng)線共用，降低成本。

　　(4)控制系統(tǒng)通過(guò)EtherCAT環(huán)網(wǎng)冗余解決行業(yè)痛點(diǎn)，可支持自動(dòng)站號(hào)配置與在線不停機(jī)故障處理，節(jié)約系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間。

圖3 設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)

　　5 核心產(chǎn)品——EA180E伺服系統(tǒng)

　　該快遞物流單件分離解決方案采用了正弦電氣開(kāi)發(fā)的EA180E伺服系統(tǒng)，此產(chǎn)品是正弦電氣研制的高性能中小功率的總線型交流伺服驅(qū)動(dòng)器，產(chǎn)品功率范圍為100W~7.5KW，采用以太網(wǎng)通訊接口，適用于半導(dǎo)體制造設(shè)置、機(jī)器人、金屬加工機(jī)床、傳送機(jī)械等自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)快速精確的協(xié)同控制。該系列產(chǎn)品具有以下性能特點(diǎn)：

　　(1)采用先進(jìn)的電機(jī)控制專(zhuān)用DSP芯片、大規(guī)模可編程門(mén)陣列(CPLD/FPGA)和PIM功率模塊;

　　(2)具有高集成度、小體積、完善保護(hù)、高可靠性的特點(diǎn);

　　(3)采用以太網(wǎng)通訊接口，支持EtherCAT CoE(CA301、CA402)通訊協(xié)議;

　　(4)配合上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行;

　　(5)EtherCAT傳輸速率：2x100Mbps(全雙工)， 支持 1ms 同步周期;

　　(6)系統(tǒng)提供了剛性表設(shè)置、慣量辨識(shí)及振動(dòng)抑制功能，使得伺服驅(qū)動(dòng)器更加簡(jiǎn)單易用;

　　(7)優(yōu)化的PID 控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)矩、位置、速度精確的全數(shù)字控制，精度高、響應(yīng)快;

　　(8)配合SES系列17位增量式編碼器及23位絕對(duì)值編碼器的伺服電機(jī)，使得運(yùn)行安靜平穩(wěn)、響應(yīng)迅速、定位準(zhǔn)確。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　疫情之下，大部分行業(yè)都受到不小的影響，而線上服務(wù)卻實(shí)現(xiàn)了一波逆勢(shì)上揚(yáng)，網(wǎng)購(gòu)消費(fèi)帶來(lái)的強(qiáng)配送需求，對(duì)于電商快遞企業(yè)來(lái)講既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。

　　依托先進(jìn)的物流技術(shù)與裝備，廣泛地替代人工操作，能夠幫助各大快遞分撥中心和電商倉(cāng)配中心進(jìn)一步提高場(chǎng)地的自動(dòng)化程度，保持高效、精準(zhǔn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，更快、更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求。在大數(shù)據(jù)時(shí)代到來(lái)之際，有效推動(dòng)“大物流”體系的形成，正弦電氣，勢(shì)在必行。

圖4　正弦電氣推出的EA180E伺服系統(tǒng)