利用伺服控製 提高分揀效率
http://kadhoai.com.cn 2026-04-29 14:05:39 來源:變頻器網
分揀是將需要運送到特定的目的地的產品進行彙集、識別、導入和分離的動作。以下討論集中在對於容器包裝產品的分揀上,如紙箱、盒子和塑料袋,而忽略了對散裝料分揀的討論,因為通常少量的運動控製就可完成散裝料的分揀。
分揀係統通常由四個係統組成。每個係統執行一個特定的操作:彙集、導入、分揀和分揀後運走。在彙集過程中,已包裝產品從集放式輸送線上的挑選區開始移動,在導入區經過整理,以進行展示。
導入過程包括:確定每個產品的目的地(通過檢查),然後,當將產品放到分揀裝置上時,在產品間留出適當的間隙。常見的檢查方法包括:外觀檢查、自動識別、條形碼、重量和機器視覺。
在分揀過程中,產品轉移到分揀後發送或運走係統(分揀線)上。很容易將全部分揀作業與分揀過程的這一步驟等同起來,但是沒有前麵和後來的步驟,分揀步驟隻能簡單的視為分離或轉移。
分揀係統的最後操作(分揀後或運走)將產品移動,以進行裝運、用貨盤裝運、分段運輸,或繼續移動產品,以進行額外的分揀。
分揀出產品
彙集和分揀作業中通常有轉向器,轉向器需要合理的運動控製。轉向器將產品從一個路徑(或者輸送機)移到另一個路徑上。轉向器必須非常快,以便在不擾亂其他產品的情況下改變所選產品的路徑。
可ke以yi把ba這zhe一yi要yao求qiu比bi作zuo將jiang火huo車che從cong一yi個ge軌gui道dao轉zhuan換huan到dao另ling一yi個ge軌gui道dao上shang。當dang允yun許xu其qi它ta火huo車che通tong過guo主zhu軌gui道dao時shi,一yi些xie火huo車che轉zhuan移yi到dao側ce軌gui上shang。但dan是shi,在zai高gao速su分fen揀jian機ji械xie中zhong,“火車”(產品)彼此的距離相對比較近,而且運動速度非常快。因此轉向器必須同樣快、同樣動作,然後返回到起始位置,這樣隻有所選產品的路徑發生了改變。
在(zai)大(da)多(duo)數(shu)高(gao)速(su)係(xi)統(tong)中(zhong),轉(zhuan)向(xiang)器(qi)的(de)通(tong)道(dao)由(you)伺(si)服(fu)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)驅(qu)動(dong),伺(si)服(fu)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)由(you)三(san)角(jiao)形(xing)運(yun)動(dong)曲(qu)線(xian)命(ming)令(ling)控(kong)製(zhi)。三(san)角(jiao)形(xing)運(yun)動(dong)曲(qu)線(xian)沒(mei)有(you)保(bao)持(chi)時(shi)間(jian)。這(zhe)樣(yang)使(shi)得(de)轉(zhuan)向(xiang)器(qi)在(zai)下(xia)述(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)間(jian)隔(ge)減(jian)到(dao)最(zui)小(xiao):轉向器轉向,然後返回到起始位置,起始位置是轉向器等待進行下一個操作的位置。
導入操作也包括運動控製。高速導入係統通常使用伺服執行機構調整產品間的間隙。這裏使用火車作類比,假設有一係列火車(包裝箱)在主軌道上。目標是將領頭的火車轉移到側軌上,同時考慮到這樣的可能性:那裏已經有其它火車了(可能是積累的產品,等待從分揀線上運走)。如ru果guo我wo們men在zai主zhu軌gui道dao的de火huo車che間jian保bao持chi恒heng定ding的de距ju離li,則ze也ye許xu不bu能neng將jiang領ling頭tou火huo車che轉zhuan移yi走zou了le。所suo以yi,我wo們men降jiang低di領ling頭tou火huo車che和he它ta後hou麵mian火huo車che的de速su度du,以yi增zeng加jia後hou麵mian火huo車che的de間jian隙xi,直zhi到dao側ce軌gui空kong出chu為wei止zhi。
在(zai)這(zhe)樣(yang)的(de)定(ding)時(shi)操(cao)作(zuo)中(zhong)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)運(yun)動(dong)曲(qu)線(xian)通(tong)常(chang)是(shi)梯(ti)形(xing)的(de),因(yin)為(wei)調(tiao)整(zheng)產(chan)品(pin)的(de)間(jian)隙(xi)就(jiu)是(shi)調(tiao)整(zheng)產(chan)品(pin)以(yi)特(te)定(ding)速(su)度(du)運(yun)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)保(bao)持(chi)時(shi)間(jian)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),加(jia)入(ru)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)的(de)S型曲線,以使產品對加速和減速的反應平穩。降低或消除梯形運動曲線的急動度對保持產品的正確方向會是非常重要的,對機器/係統的機構還具有額外的好處:更容易。
麵對挑戰
設計一個分揀係統時所麵臨的一個挑戰是:知道如何為每個子係統選擇適當的技術。根據所需的速度,技術可能涉及下麵的全部範圍:從交流感應電機到步進和伺服裝置,到機械裝置(例如,離合器/製動器),到氣壓缸。分揀作業越來越多的使用伺服機構反映了下述內容的上升趨勢:係統速度和需要建立“全電氣”係統的要求,消除車間氣源和其他輔助設備的需要。
另ling一yi個ge挑tiao戰zhan是shi必bi須xu管guan理li分fen揀jian線xian上shang的de好hao幾ji個ge產chan品pin,這zhe些xie產chan品pin需xu要yao不bu同tong的de速su度du和he運yun動dong曲qu線xian。在zai許xu多duo情qing況kuang下xia,要yao求qiu分fen揀jian機ji械xie管guan理li這zhe些xie運yun送song中zhong且qie變bian化hua的de產chan品pin。這zhe使shi得de基ji於yu電dian氣qi的de伺si服fu和he步bu進jin係xi統tong更geng可ke取qu,因yin為wei可ke以yi對dui這zhe些xie係xi統tong進jin行xing配pei置zhi,以yi產chan生sheng快kuai速su和he自zi動dong的de變bian化hua。從cong分fen揀jian線xian上shang傳chuan感gan器qi所suo發fa出chu的de信xin息xi可ke以yi識shi別bie產chan品pin,告gao訴su運yun動dong控kong製zhi器qi如ru何he操cao作zuo伺si服fu放fang大da器qi和he電dian機ji。
分(fen)揀(jian)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)者(zhe)還(hai)有(you)使(shi)性(xing)能(neng)最(zui)優(you)的(de)任(ren)務(wu),使(shi)給(gei)定(ding)產(chan)品(pin)的(de)速(su)度(du)達(da)到(dao)最(zui)大(da),同(tong)時(shi)對(dui)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)正(zheng)確(que)的(de)處(chu)理(li)。這(zhe)要(yao)求(qiu)為(wei)每(mei)個(ge)子(zi)係(xi)統(tong)和(he)待(dai)處(chu)理(li)產(chan)品(pin)選(xuan)擇(ze)並(bing)使(shi)用(yong)合(he)適(shi)的(de)運(yun)動(dong)曲(qu)線(xian)。
產生差別
用伺服控製的轉向器替代機械的或氣動的轉向器,這是提高速度和產量的一種方法。使用伺服控製的轉向器還消除了對車間氣源(氣動)的需要,同時在操作中具有更高的靈活性,包括對變化產品補充的運送響應。
通過使用複雜的運動曲線(例如S型曲線),導dao入ru係xi統tong受shou益yi於yu更geng平ping穩wen的de運yun行xing,同tong時shi使shi係xi統tong速su度du達da到dao最zui大da,還hai保bao持chi了le產chan品pin的de準zhun確que排pai列lie。不bu僅jin產chan品pin的de運yun動dong狀zhuang況kuang更geng好hao了le,而er且qie機ji器qi的de機ji構gou所suo受shou應ying力li更geng小xiao了le,這zhe樣yang提ti高gao了le整zheng個ge係xi統tong的de可ke靠kao性xing。