隨著消費熱度逐漸降溫，大促的戰(zhàn)場由前端運營轉(zhuǎn)向了后端倉儲物流，入庫、分揀、驗貨、打包、發(fā)貨……在這背后，一場不為消費者所知的物流科技競賽正在隔空上演。要將混雜成堆、又極為沉重的包裹一件一件地分開，以更快、更高效的速度配送到用戶手中，就需要正弦電氣提供的自動化利器——快遞物流單件分離解決方案!這個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、分離皮帶機以及視覺識別系統(tǒng)所組成。其主要功能是在包裹進入各種自動化分揀線前，讓混堆的包裹自動分離、拉距和智能排隊，使雜亂的包裹按照指定間距變成單排“陣型”有序通行，依次進入DWS或各種自動化分揀設(shè)備，使得包裹分揀的成功率和準確率均有較大幅度的提高。

　　該系統(tǒng)支持紙箱、軟包、蛇皮袋等各類型的包裹，最大貨物重量為60kg，標準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5000件每小時，分離準確率高達99%。

　　2 設(shè)備介紹

圖1 物流分揀現(xiàn)場

　　該系統(tǒng)采用32軸EtherCAT伺服電機，通過搭配減速機或皮帶輪減速實現(xiàn)傳動，一般兩組采用對向安裝，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軸運動控制器、正弦電氣EA180E伺服系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、工控機等所組成，系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

　　(1)上位機部分：采用工業(yè)工控機，單間分離專業(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)，實現(xiàn)實時遠程監(jiān)控設(shè)備、部件預(yù)維護等功能，有效延長部件壽命，降低企業(yè)設(shè)備運維管理成本。

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

　　(3)驅(qū)動部分：采用總線類型伺服驅(qū)動器，PLC接收工控機傳送的速度信息，并將速度實時傳遞給伺服，由此實現(xiàn)各軸速度差，實現(xiàn)分離目的。

圖2 物流單件分離系統(tǒng)拓撲圖

　　4 方案優(yōu)勢

　　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：

　　(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)試時間，時效比得到優(yōu)化。

　　(2)針對工藝特性開發(fā)了行業(yè)專用功能塊，可適配不同視覺友商的速度解析報文，定制的軸控模塊可快速實現(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EtherCAT環(huán)網(wǎng)冗余解決行業(yè)痛點，可支持自動站號配置與在線不停機故障處理，節(jié)約系統(tǒng)維護時間。

圖3 設(shè)備現(xiàn)場

　　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、機器人、金屬加工機床、傳送機械等自動化設(shè)備，實現(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：

　　(1)采用先進的電機控制專用DSP芯片、大規(guī)模可編程門陣列(CPLD/FPGA)和PIM功率模塊;

　　(2)具有高集成度、小體積、完善保護、高可靠性的特點;

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

　　(4)配合上位機可實現(xiàn)多臺伺服驅(qū)動器的聯(lián)網(wǎng)運行;

　　(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、慣量辨識及振動抑制功能，使得伺服驅(qū)動器更加簡單易用;

　　(7)優(yōu)化的PID 控制算法，實現(xiàn)了對轉(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位絕對值編碼器的伺服電機，使得運行安靜平穩(wěn)、響應(yīng)迅速、定位準確。

　　6 結(jié)語

　　疫情之下，大部分行業(yè)都受到不小的影響，而線上服務(wù)卻實現(xiàn)了一波逆勢上揚，網(wǎng)購消費帶來的強配送需求，對于電商快遞企業(yè)來講既是機遇，又是挑戰(zhàn)。

　　依托先進的物流技術(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配中心進一步提高場地的自動化程度，保持高效、精準地運轉(zhuǎn)，更快、更好地滿足市場競爭的需求。在大數(shù)據(jù)時代到來之際，有效推動“大物流”體系的形成，正弦電氣，勢在必行。

圖4　正弦電氣推出的EA180E伺服系統(tǒng)