第9章分拣技术及装备.ppt

,北京科技大学 物流研究所,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,9,章分拣技术及设备,学习目标,了解配送中心的业务特点与功能需求,掌握分拣作业流程、作业合理化原则,重点掌握电子标签拣选系统工作原理,重点掌握自动分类分拣机结构特点与工作原理,内容提要,9.1,概述,9.3,分拣装备的基本构成及工作过程,9.4,常见的自动分拣机,9.5,分拣装备的选型,小结,习题,9.2,自动分拣系统,9.1,概述,9.1,概述,分拣作业概念：,也称为拣选作业，就是将用户所订的货物从保管处取出，按用户分类集中、处理放置。,拣选作业目的：,正确且迅速地集合客户所订购的货品。,拣选作业方式,单独拣选方式,接力拣选方式,标签拣选方式,拣选单拣选方式,电子标签拣选方式,RF,拣选方式,IC,卡拣选方式,按单拣选,(,摘取方式,),拣选作业,批量拣选方式,接力拣选方式,标签拣选方式,拣选单拣选方式,数字显示拣选方式,(,电子标签,),RF,拣选方式,IC,卡拣选方式,批量拣选,(,播种方式,),分拣作业合理化的原则,分拣作业的合理化原则：,存放时应考虑易于出库和拣选；,提高保管效率，充分利用存储空间；,减少拣选错误；,作业应力求平衡化，避免忙闲不均的现象；,事务处理和作业环节要协调配合；,分拣作业的安排要和配送路线的顺序一致；,缩短配送车辆的滞留时间。,拣选作业原理,（,1,）按单拣选作业,这种方式类似于人们进入果园，在一棵树上摘下已成熟的果子后，再转到另一棵树前去摘果子，所以又形象地称之为“摘果式”。,拣选作业原理,按单拣选作业方法特点：,按订单拣选，易于实施，而且配货的准确度较高，不易出错,对各用户的拣选相互没有约束，可以根据用户需求的紧急程度调整配货的先后次序,拣选完一个订单，货物便配齐，因此，货物是直接装上配送车辆，这样有利于简化工序，提高作业效率,用户数量不受限制，可在很大范围内波动。,对机械化、自动化没有严格要求，不受设备水平的限制,拣选作业原理,（,2,）批量拣选作业,这种作业方式，类似于农民在土地上播种，所以又被形象地称之为“播种式”或“播撒式”。,拣选作业原理,批量拣选作业方式特点：,难度较高，计划性较强，和按单拣选相比错误率较高,由于是可以同时开始对各用户所需货物进行配送，因此有利于车辆的合理调配和规划配送路线，与按单拣选相比，可以更好地利用规模效益,对到来的订单无法作出及时的反应，必须等订单达到一定数量时才作一次处理，因此会有停滞的时间产生,拣选作业原理,拣选方式,优点,缺点,适用场合,按,单拣选,作业方法简单,订货前置时间短,作业弹性大,作业员责任明确，作业容易组织,拣选后不必再进行分类作业,货品品种多时，拣选作业员行走路径加长，分拣效率降低,拣货单必须配合货架货位号码,适合多品种、小批量订单的场合,批量拣选,合计后拣货，效率较高,盘亏较少,所有种类实施困难,增加出货别的分货作业,必须全部作业完成后，才能发货,适合少品种批量出货、且订单的重复订购率较高的场合,整合按单拣选,适合一天中每一订单只有一种品项的场合,复合分拣,适合订单密集且订单量大的场合,分拣信息,分拣信息主要内容：,(1),基本部分,(2),主要部分,(3),附加部分,分拣信息载体：,(1),传票,(2),拣货单,(3),条形码,分拣信息,就,是分拣工作的命令。,分拣作业合理化的原则,分拣作业的合理化原则：,存放时应考虑易于出库和拣选；,提高保管效率，充分利用存储空间；,减少拣选错误；,作业应力求平衡化，避免忙闲不均的现象；,事务处理和作业环节要协调配合；,分拣作业的安排要和配送路线的顺序一致；,缩短配送车辆的滞留时间。,人工分拣基本是靠人力搬运，把所需的货物分门别类地送到指定的地点，成利用员简单的器具和手推车等。这种分拣方式劳动强度大，效率员低。,机械分练是以机械为主要输送上具，还要靠人工进行拣选这种分炼方式用得最多的是输送机，有板条式输送机、传送带、辊道输送机等，也有的叫“输送机分拣”。,自动分炼是从货物进入分抹系统到送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动装置来完成的。,9,1,1,分拣技术的分类,9,1,1,分拣技术的分类,人工分拣、机械分拣和自动分拣,9,1,2,自动分拣技术的发展,国外自动分拣系统的规模和能力有很大发展，目前大型分拣系统大多包括几十个到儿,5,个分拣机。自动分炼技术发展的特点是：应用部门不断扩大，分拣部门不断改进提高，分拣规模和能力不断发展。,我目邮政部门在,20,世纪,70,年代在上海等大城市采用简单的分拣设备来处理邮包的分拣；,20,世纪,80,年代开始使用条码和邮政编码来分练信件。,自动分拣机日前广泛应用于流通、商业的物流中心和配送中心。,9,1,3,分拣装备概述,1,分栋装备的作用,分拣设备是一种能把物件从主输送线按一定的规律分别导入到指定的分支输送线上，具有对物件进行分类或重组功能的设备。,分拣设备具有劳动生产率高、自动化程度高、技术密集、分拣能力强等优点。,2,分拣装备的分类,拣选机械装备,拣选机械装备主要包括拣选式叉车、拣选升降机、拣选巷道堆垛机等,分货机械装备（自动分拣机）,现代仓库和配送中心的分货工作，大多由自动分拣机来完成。因此，本课所阐述的分拣装备主要指的是自动分拣机。,9.2,自动分拣系统,自动分拣系统,(Automatic sorting system),是先进配送中心所必需的设施条件之一，是提高物流配送效率的一项关健因素。,它是二次大战后在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。,作业过程,物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确地分类，将这些商品运送到指定地点（如指定的货架、加工区域、出货站台等），,当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短的时间内从庞大的高层货存架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。,9.2,自动分拣系统,9.2.1,自动分拣系统特点,（,1,）能连续、大批量地分拣货物,（,2,）分拣误差率极低,（,3,）分拣作业基本实无人化,国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻工员的劳动强度，提高人员的使用效率。,9.2,自动分拣系统,9.2.1,自动分拣系统特点,（,1,）能连续、大批量地分拣货物,由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行。,（,2,）分拣误差率极低,（,3,）分拣作业基本实无人化,（,1,）送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货。,（,2,）由人工控制分拣系统的运行。,（,3,）分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车。,（,4,）自动分拣系统的经营、管理与维护。,9.2,自动分拣系统,9.2.2,自动分拣系统适用条件,在引进和建设自动分拣系统时一定要考虑以下条件：,1,、一次性投资巨大,自动分拣系统本身需要建设短则,4050,米，长则,150200,米的机械传输线，还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不仅占地面积大，动辄,2,万平方米以上，而且一般自动分拣系统都建在自动主体仓库中，这样就要建,34,层楼高的,立体仓库,，库内需要配备各种自动化的搬运设施，这丝毫不亚于建立一个现代化工厂所需要的硬件投资。这种巨额的先期投入要花,1020,年才能收回,9.2,自动分拣系统,9.2.2,自动分拣系统适用条件,在引进和建设自动分拣系统时一定要考虑以下条件：,2,、对商品外包装要求高,一是推行标准化包装，使大部分商品的包装符合国家标准；,二是根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定的分拣机,9,3,分拣装备的基本构成及工作过程,9,3,1,分拣装备的构成,1,设定装置,2,控制装置,3,自动分拣装置,4,输送装置,5,分拣道口,9,3,1,分拣装备的构成,设定装置 是在货物的外包装上贴上或打印上表明货物品种、规格、数量、货位、货主等的标签。其有条形码、光学字符码、无线电射频码、音频码等种类，国际上常用的是条形码。,控制装置 其作用是识别、接受、和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示自动分拣装置对货物进行分拣。,自动分拣装置 根据控制装置传来的指令，对货物进行分拣。,9,3,1,分拣装备的构成,运输装置 其主要的组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品通过控制装置和分拣装置。在输送装置的两侧，一般要连接若干分拣口道，使分类好的货物滑下主输送机，以便进行后续作业。,分拣口道 是已分拣货物脱离主输送机进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成，使商品从输送装置滑向集货站台，并由人工进行货物集中，或存储，或组配装车进行配送作业。,9,3,2,分拣装备的工作过程,自动分拣机种类很多，分类方法也不尽相同，按照它的用造、性能、结构和工作原理，一般分为带式、托盘式、翻板式、浮出式、悬挂式、波柱式等多种类型。,自动分拣系统由合流、分拣信号输入、分拣与分流、分运,4,个阶段完成。,1.,合流,经过合流迈步将各条输送线上输入的货物，合并于一条汇集输送机上，同时，将货物在输送机上的方位进行调整，以适应分拣信号输入和分炼的要求。,2,分拣信号输入,当货物到达时，货物接受激光扫描器对其条形码标签的扫描，将货物分拣信息输入计算机，或者通过其他自动识别方式，如光学文字读取装置、声音识别输入装置等，将商品分拣信息输入计算机，计算机把识别的信息与计算机下达的命令对照，向自动分拣机发出执行的信息，开动分支装置，使其分流。,3,分拣和分流,货物离开分拣信号输入装置后在分拣输送机上移动时，根据不同货物分拣信号所确定的移动时间，使货物行走到指定的分拣道口，出该处的分拣机构按照上述的移动时间自行启动，将商品排离主输送机，进入外流滑道排出。,4,分运,分出的商品离开主输送机，再经滑道到达分拣系统的终端。,（,1,）刚带式分拣机,带式分拣机是利用输送带载运货物完成分拣工作的机械设备。,9,4,常见的自动分拣机,带式分拣机分按照带的设置形式,平带式分拣机,斜带式分拣机,平带式分拣机特点：,强度高，耐用性好，可靠性程度高，适用范围广。但设置较多的分拣滑道较困难，对货物冲击较大，成本高。,斜带式优点：,利用重力卸载，卸载机构简单，并可设置较多的分拣滑道。,9,4,常见的自动分拣机,9,4,常见的自动分拣机,钢,带分拣,机,主体,是整条的钢带输送机，是利用输送钢带载运货物完成,分拣,工作的机械,设备。,钢带分拣机,平钢带分拣机分拣过程：,分拣人员阅读编码带上的货物地址，在编码键盘上按相应的地址键，携带有地址代码信息的货物即将输送至缓冲存储带上排队等待。,当控制柜中的计算机发出上货信号时，货物即进入平钢带分拣机。其前沿挡住货物探测器时，探测器发出货到信号，计算机控制紧靠探测器的消磁、充磁装置，首先对钢带上的遗留信息进行消磁，再将该货物的地址代码信息以磁编码的形式记录在紧挨货物前沿的钢带上，成为自携地址信息，从而保持和货物同步运动的关系。,钢带分拣机,平钢带分拣机分拣过程：,在分拣机每一个小格滑槽代码时，计算机就控制导向挡板，快速地运动到钢带上方，导向挡板和钢带运动方向呈,35,左右的夹角，可以顺利地将货物导入滑槽，完成分拣任务。,钢带分拣机,平钢带分拣机的适用范围,除了易碎、较薄货物及木箱外，其余货物都能分拣，最大分拣重量可达,70kg,，最小分拣重量为,1kg,，最大分拣尺寸为,1500*900*900,，最小分拣尺寸为,50*150*50,，分拣能力可达,5000,箱,/,小时，甚至更高。,该分拣机主要优点是强度高，耐用性好，可靠性程度高，但设置较多的分拣滑道困难，系统平面布局比较困难。另外，对货物冲击较大，运行费用较高，价格较高。,（,2,）胶带式分拣机,主体是分段的胶带输送机，由于胶带,(,或塑料袋、帆布带等,),输送机具有结构简单、价格便宜、技术成熟等优点，采用以胶带输送机为主机的分拣机发展较快，品种较多。,(1),横向推出式胶带分拣机。,横向推出式,胶带,分拣机的结构与钢带分拣机基本相同，只是用,胶带,输送机代替了钢带输送机,.,由于货物与,胶带,之间的粘粉力较大，因此能够分拣的货物质量和包装形式受到了一定的限制,.,（,2,）胶带式分拣机,(2),斜行胶带分拣机。,斜行,胶带,式分拣机是将胶带输送机向左拐或右侧倾斜，使,胶带,平面与水平面形成约,30,倾角。另用一条不动的钢璧板与,胶带,平面组成一个央角约为,90,的,V,形槽，其结构如图,1,所示。货物在,V,形槽内被,胶带,拖动沿着钢制壁板滑行，壁板上设置若干可以向下翻转的挡板。当货物滑行到预定的挡板处时，挡板向下翻开，货物滑落到对应的分拣道口中，从而达到分拣的目的,.,(3),斜置辊轮式胶带分拣机,在分拣口处，用托辊使胶带改向，形成一个凹的,U,形槽。在,U,形槽内安装一排轴线可以向左右拥转,45o,的辊轮。平时辊轮轴线与胶带运行方向垂直，并处在输送平面以下，分拣物可以从,U,形槽上面越过。分拣时斜置辊轮拖动，从侧面脱离胶带输送机滑入分拣滑槽。这种分拣机不适合分拣体积较小的物品，因为太小的物品会卡在,U,形槽内或斜置辊轮中。,(4),转台式胶带分拣机：它由多段独立驱动的胶带输送机连成一线组成，处于分拣口处的短胶带输送机在沿垂直旋转的转台上。,（,3,）托盘式分拣机,托盘式分拣机主要结构：,托盘小车,包括平托盘小车、,U,形托盘小车、交叉带式托盘小车,驱动装置,牵引装置,交叉带式托盘小车的优点：,分拣速度高,能缩小格口宽度，从而缩小机器尺寸,9,4,常见的自动分拣机,带式托盘分拣机示意图,1-,上货机,2-,激光扫描器,3-,带式托盘小车,4-,格口,9,4,常见的自动分拣机,（,4,）翻板分拣机,翻板分拣机是用途较为广泛的板式传送分拣设备。它由一系列相互连接的翻板、导向杆、牵引装置、驱动装置、支承装置等组成。,当货物进入分拣机时，光电传感器检测其尺寸，连同分拣人员按键的地址信息一并输入计算机中。当货物到达指定格口时，符合货物尺寸的翻板即受控翻转，驱使货物滑入相应的格口中。,适用范围大，可分拣箱类、袋类等货物。它的分拣能力可达,5400,箱,/h,。但分拣机分拣席位较少，且只能直线运行，占用场地较长。,9,4,常见的自动分拣机,（,5,）浮出式分拣机,特点：可以在两侧分拣，冲击小，噪音低，运行费用低，耗电小，并可设置较多分拣滑道。但它对分拣货物包装形状要求较高。,组成,:,主要由两排旋转的滚轮组成，滚轮设置在传递带的下面，每排由,8 10,个滚轮组成。,工作过程,:,滚轮接收到分拣信号后立即跳起，使两排滚轮的表面高出主传送带,10mm,，并根据信号要求向某侧倾斜，使原来保持直线运动的货物在一瞬间转向，实现分拣。,适用范围,:,适用于包装质量较高的纸制货箱，一般不允许在纸箱上使用包装带，分拣能力可达,7500,箱,9,4,常见的自动分拣机,（,6,）悬挂式分拣机,主要由吊挂小车、输送轨道、驱动装置、张紧装置、编码装置、夹钳等组成。,按照有无支线，它可分为固定悬挂和推式悬挂两种机型。推式悬挂机具有线路布置灵活，允许线路爬升，悬挂在空中，利用空间进行作业的特点。,工作过程,:,分拣时，货物吊夹在吊挂小车的夹钳中，通过编码装置控制，由夹钳释放机构将货物卸落到指定的搬运小车或分拣滑道上。,适用范围,:,适合于分拣箱类袋类货物，对包装物形状要求不高，分拣货物重量大，一般可达,100kg,以上，需要专用场地。,9,4,常见的自动分拣机,（,7,）滚柱式分拣机,滚柱式分拣机是用于对货物输送、存储与分路的分拣设备。按处理货物流程需要，可以布置成水平形式，也可以和提升机联合使用构成立体仓库。,组成,:,滚柱机、推送器、光电传感器等组成。,工作过程,:,当货物输送到需分路的位置时，光电传感器给出检测信号，由计算机分析，控制货物下面的那组滚柱停止转动，并控制推送器动作，将货物推入相应路向的支线，实现货物的分拣工作。,适用范围,:,一般适用于包装良好、底面平整的箱装货物，其分拣能力高，但结构较复杂，价格较高。,9,4,常见的自动分拣机,9,5,分拣装备的选型,1.,装备的先进合理性,2,符合货物特性,3,适应分拣方式和分拣量需求,4.,经济实用性,5.,整体匹配性,6,兼顾上机率和装备技术经济性,1.,装备的先进合理性,在当前高新技术不断发展的条件下，设备先进性是选用时必须考虑的因素之一，只有先进的分拣设备，才能很好地完成现代配送任务。否则，使用不久就要更新换代，就很难建立起行之有效的配送作业体系。,在选用分拣设备时，要尽尽量选用能代表该类设备发展方向的机型。同时，设备的先进性是相对的，应根据实际条件，具体问题具体分析，选用有效、能满足用户要求的设备。,实际上，选用分拣设备就是选用那些已被实践证明技术成熟、技术规格和指标明确，并能在性能上满足要求的分拣设备。,2,、经济实用性,选用的分拣设备应具有操作和维修方便、安全可靠、能耗小、噪音低、成本低、能保证人身健康及货物安全，并具有投资少、运转费用低等优点。只有这样，才能节省各种费用，做到少花钱、多办事，提高经济效益。,3,、兼顾上机率和设备技术经济性,上机率是上机分拣的货物数量与该种货物总量之比,。,追求,高的上机率，必将要求上机分拣的货物的尺寸、质量、形体等参数尽量放宽，这将导致设备的复杂化、技术难度及制造成本增加、可靠性降低,。,反之,，上机率过低，必将影响设备的使用效果，增加手工操作的工作量，既降低了设备的性能价格比，也使分拣作业的效益降低。,4,、相容性和匹配性,选用的分拣设备应与系统其他设备相匹配，并构成一个合理的物流程序，使系统获得最佳经济效果。因此，在选用时，必须考虑相容性和协调性，使分拣和其他物流环节作到均衡作业，这是提高整个系统和保持货物配送作业畅通的重要条件。,5,、符合所分拣货物的基本特性,分拣货物的物理、化学性质及其外部形状、质量、包装等特性千差万别，必须根据这些基本特性来选用分拣设备，如浮出式分拣机只能分拣包装质量较高的纸箱等。,6,、适应分拣方式和分拣量的需要,在选择分拣设备时，首先要根据分拣方式选用不同类型的分拣设备。,其次，要考虑分拣货物批量大小，若批量较大，应配备分拣能力高的大型分拣设备，并可选用多台设备；而对于批量较小，宜采用分拣能力较低的中小型分拣设备。,另外，还应考虑对自动化程度的要求，可选用机械化、半自动化、自动化分拣设备，这样，既能满足要求，又能发挥设备的效率。,总之，选用分拣设备时，要做好技术经济分析，尽量达到经济合理的要求，同时，还要考虑分拣作业方式、作业场地以及与系统匹配等综合因素，以保证分拣工作正常、安全运行、提高经济效益。,总结,分拣作业概念：称为拣选作业，就是将用户所订的货物从保管处取出，按用户分类集中、处理放置。,自动分拣系统由合流、分拣信号输入、分拣与分流、分运,4,个阶段完成。,一般分为带式、托盘式、翻板式、浮出式、悬挂式、波柱式等多种类型。,分拣装备的选型原则,复习与思考,p277,