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2025-05-19

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突破滑靴分拣的传统限制

突破滑靴分拣的传统限制


 

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突破滑靴分拣的传统限制 我们于2022年6月发布的《滑靴分拣七大考量因素》至今仍是业内广受欢迎的博客文章。其中提出的优化建议和技巧绝大多数仍然适用,至今仍是极具价值的参考资料。   然而,自那以后,一项重大技术突破极大地拓展了滑靴分拣的潜力:Solligence™快速旋转电磁铁的推出。这项技术近六十年来首次突破了长期制约行业发展的分拣速度和吞吐量限制。其新型传感和监测功能还能在整个系统生命周期内保持稳定性能,减少磨损,并提供预测性分析数据,从而最大限度地减少或避免非计划停机。   系统集成商和终端用户对Solligence表现出极大热情,该技术已在实地应用中取得显著成功。随着应用案例的增加,针对影响滑靴分拣机性能的七大关键指标,业界已形成新的优化指南和最佳实践。在本文中,我们将重新审视这些指标,并探讨如何对配备Solligence的系统进行调校以获得更卓越的性能。   1. 吞吐量 Solligence专为应对多种吞吐量挑战而设计,它已经突破了传统每分钟700英尺(fpm)的"速度限制"。目前我们大多数客户已将其最高分拣速度提升至750fpm,而Solligence更可实现800fpm甚至更快的速度。   随着最高速度的提升,分拣开关壳体的机械公差变得比仅运行350fpm的系统重要得多。精确对中对于确保最佳性能至关重要,特别是当您追求6毫秒(ms)或更短的启动时间时(Solligence可实现快至5ms的可靠启动,从待机到分拣)。从技术细节来看,Solligence的端位经过测试,公差为±½°,因此执行器的起停位置约有1°的调整空间。   提高系统线速度并非增加吞吐量的唯一方式。您还可以通过缩短销钉间距、增加每直线英尺的滑靴数量(从而缩小物品间距以分拣更小包裹),或缩短执行元件行程距离等方式来提升效率。   最小化惯性也是优化此级别吞吐量的关键。除了通过坚固的机械设计限制执行元件质量外,还需要电磁铁、本地传感器和控制系统之间的精确协调。因此极低延迟至关重要,因为您的误差容限非常有限。   2. 能耗 传统电磁铁的能耗公式很简单:更多功率等于更快速度。您通过它们发送的脉冲强度仅受制于对发热和电力成本的承受能力。   Solligence采用截然不同的能量管理方式,利用板载电容器存储来自24伏直流电源的电能。虽然初始启动时会出现约4-5安培的电流尖峰,但随着开始以约250毫安的"啜饮"模式工作,电流会迅速下降。   当需要启动时,充电电路会断开电源约12毫秒,向拨杆释放电流脉冲,然后重新连接充电电路。这个脉冲不会耗尽所有储存能量——仅使用约10%。   因此,该单元的能耗显著低于传统电磁铁。由于启动由板载电容器而非直接从直流电源获取的电流驱动,以常规方式向电磁铁输入更多电力不会提升其性能。相反,速度由系统软件管理,使您能够以更小电流实现更快运行。该单元在标准运行下的平均电流不到1.2安培。您最多可能需要5安培,这使得采用更经济的布线设计成为可能。   与大多数电磁铁不同,Solligence还具有双稳态特性——无需能量即可保持在分拣或回缩位置。它没有弹簧复位机构,因此一旦到达任一端位,其内部磁结构就足以保持位置。如果断电,单元的储能可使其返回待机位置。这种方法还显著减少了热耗散,支持更快速的持续运行。   3. 可靠性 Solligence快速旋转执行器中内置的AI算法可补偿系统磨损,确保持续稳定的长期性能。该单元监测多种状态,包括内部电压、温度、运动周期和加速度。可根据原始设备制造商(OEM)或终端用户配置的参数,触发任何这些状态的输出警告。   虽然该单元的设计寿命超过滑靴分拣机的预期使用寿命,但仍采用快速更换设计。无需特殊工具——只需几把扳手即可完成更换。   4. 使用寿命 Solligence单元采用坚固耐用的优质轴承、磁铁、钢质叠片等部件制造。台架测试已超过1亿次循环,在实际分拣机上的测试目前也已达2500万次循环。   solligence-sorters_width-560px (1).avif 确保可靠性能的同一套算法也有助于延长产品寿命。实现这一目标的主要方式之一是最小化回弹。如前所述,启动周期始于使拨杆运动的电流加速脉冲。在到达另一侧之前,电流和磁场的方向会反转。这样拨杆不会以最高速度撞击另一侧,而是减速并相对轻柔地停止。如果出现任何回弹,单元会自动调整功率将其最小化。   Solligence还提供独特的未来验证能力,这得益于软件和固件升级功能。随着收集更多实际数据或出现新的用户需求,控制单元的算法可以不断优化改进,使滑靴分拣系统能够随着时间的推移变得更智能、更高效。   5. 重复精度 Solligence在设置并平稳运行后,将自动调整以保持最小平衡和一致的行程时间。随着单元温度变化,功率会自动调节,确保从瞬时到整个电磁铁寿命期间的一致性能。   如吞吐量部分所述,Solligence是高精度电磁铁。因此需要恰当的机械设计和高度精确的尺寸公差。壳体上定位销与分拣块上对应孔的精确配合对于实现最佳性能至关重要,特别是在高速运行时。   6. 安全性 Solligence本质安全,因其是低压单元。电源循环后仅需几秒钟即可重新上线准备运行。   电磁铁本身只有约20°的行程。意外启动开关可能会夹伤手指,虽然会疼痛但不太可能造成严重伤害。   您永远不需要也不建议打开该单元。但如果必须打开,最好在断开电源后等待约10分钟让储存的能量消散。   7. 系统复杂度 Solligence消除了对多个电子元件的需求,特别是外部驱动器和控制箱。就此而言,它简化了系统设计和安装。单元采用永久润滑、免维护设计,并预装完整程序,启用自动校准功能。   同时,Solligence也使系统能够提供大量有益的反馈。这在技术上增加了系统复杂度,但这是1966年原始滑靴分拣机设计者未能预见的一种良性复杂度。   OEM和终端用户可以自主决定他们适应的复杂度水平。我们的一位早期客户不希望获取任何信息。而其他客户则渴望监测尽可能多的数据。选择权在您手中。   新启示  在原文结尾,我们曾暗示系统组件能够通信并适应变化条件的未来已不遥远。Solligence使这一未来更接近现实,而行业才刚刚开始释放其全部潜力。此外,德昌电机正着眼于该技术的未来迭代,有望提供更详尽复杂的反馈。 请点击此处访问英文页面。


我们于2022年6月发布的《滑靴分拣七大考量因素》至今仍是业内广受欢迎的博客文章。其中提出的优化建议和技巧绝大多数仍然适用,至今仍是极具价值的参考资料。  

然而,自那以后,一项重大技术突破极大地拓展了滑靴分拣的潜力:Solligence™快速旋转电磁铁的推出。这项技术近六十年来首次突破了长期制约行业发展的分拣速度和吞吐量限制。其新型传感和监测功能还能在整个系统生命周期内保持稳定性能,减少磨损,并提供预测性分析数据,从而最大限度地减少或避免非计划停机。  

系统集成商和终端用户对Solligence表现出极大热情,该技术已在实地应用中取得显著成功。随着应用案例的增加,针对影响滑靴分拣机性能的七大关键指标,业界已形成新的优化指南和最佳实践。在本文中,我们将重新审视这些指标,并探讨如何对配备Solligence的系统进行调校以获得更卓越的性能。  

 

1. 吞吐量

Solligence专为应对多种吞吐量挑战而设计,它已经突破了传统每分钟700英尺(fpm)的"速度限制"。目前我们大多数客户已将其最高分拣速度提升至750fpm,而Solligence更可实现800fpm甚至更快的速度。  

 

随着最高速度的提升,分拣开关壳体的机械公差变得比仅运行350fpm的系统重要得多。精确对中对于确保最佳性能至关重要,特别是当您追求6毫秒(ms)或更短的启动时间时(Solligence可实现快至5ms的可靠启动,从待机到分拣)。从技术细节来看,Solligence的端位经过测试,公差为±½°,因此执行器的起停位置约有1°的调整空间。  

 

提高系统线速度并非增加吞吐量的唯一方式。您还可以通过缩短销钉间距、增加每直线英尺的滑靴数量(从而缩小物品间距以分拣更小包裹),或缩短执行元件行程距离等方式来提升效率。  

 

最小化惯性也是优化此级别吞吐量的关键。除了通过坚固的机械设计限制执行元件质量外,还需要电磁铁、本地传感器和控制系统之间的精确协调。因此极低延迟至关重要,因为您的误差容限非常有限。  

 

2. 能耗

传统电磁铁的能耗公式很简单:更多功率等于更快速度。您通过它们发送的脉冲强度仅受制于对发热和电力成本的承受能力。  

 

Solligence采用截然不同的能量管理方式,利用板载电容器存储来自24伏直流电源的电能。虽然初始启动时会出现约4-5安培的电流尖峰,但随着开始以约250毫安的"啜饮"模式工作,电流会迅速下降。  

 

当需要启动时,充电电路会断开电源约12毫秒,向拨杆释放电流脉冲,然后重新连接充电电路。这个脉冲不会耗尽所有储存能量——仅使用约10%。  

 

因此,该单元的能耗显著低于传统电磁铁。由于启动由板载电容器而非直接从直流电源获取的电流驱动,以常规方式向电磁铁输入更多电力不会提升其性能。相反,速度由系统软件管理,使您能够以更小电流实现更快运行。该单元在标准运行下的平均电流不到1.2安培。您最多可能需要5安培,这使得采用更经济的布线设计成为可能。  

 

与大多数电磁铁不同,Solligence还具有双稳态特性——无需能量即可保持在分拣或回缩位置。它没有弹簧复位机构,因此一旦到达任一端位,其内部磁结构就足以保持位置。如果断电,单元的储能可使其返回待机位置。这种方法还显著减少了热耗散,支持更快速的持续运行。  

 

3. 可靠性

Solligence快速旋转执行器中内置的AI算法可补偿系统磨损,确保持续稳定的长期性能。该单元监测多种状态,包括内部电压、温度、运动周期和加速度。可根据原始设备制造商(OEM)或终端用户配置的参数,触发任何这些状态的输出警告。  

 

虽然该单元的设计寿命超过滑靴分拣机的预期使用寿命,但仍采用快速更换设计。无需特殊工具——只需几把扳手即可完成更换。  

 

4. 使用寿命

Solligence单元采用坚固耐用的优质轴承、磁铁、钢质叠片等部件制造。台架测试已超过1亿次循环,在实际分拣机上的测试目前也已达2500万次循环。  

 

solligence-sorters_width-560px (1).avif

确保可靠性能的同一套算法也有助于延长产品寿命。实现这一目标的主要方式之一是最小化回弹。如前所述,启动周期始于使拨杆运动的电流加速脉冲。在到达另一侧之前,电流和磁场的方向会反转。这样拨杆不会以最高速度撞击另一侧,而是减速并相对轻柔地停止。如果出现任何回弹,单元会自动调整功率将其最小化。  

 

Solligence还提供独特的未来验证能力,这得益于软件和固件升级功能。随着收集更多实际数据或出现新的用户需求,控制单元的算法可以不断优化改进,使滑靴分拣系统能够随着时间的推移变得更智能、更高效。  

 

5. 重复精度

Solligence在设置并平稳运行后,将自动调整以保持最小平衡和一致的行程时间。随着单元温度变化,功率会自动调节,确保从瞬时到整个电磁铁寿命期间的一致性能。  

 

如吞吐量部分所述,Solligence是高精度电磁铁。因此需要恰当的机械设计和高度精确的尺寸公差。壳体上定位销与分拣块上对应孔的精确配合对于实现最佳性能至关重要,特别是在高速运行时。  

 

6. 安全性

Solligence本质安全,因其是低压单元。电源循环后仅需几秒钟即可重新上线准备运行。  

 

电磁铁本身只有约20°的行程。意外启动开关可能会夹伤手指,虽然会疼痛但不太可能造成严重伤害。  

 

您永远不需要也不建议打开该单元。但如果必须打开,最好在断开电源后等待约10分钟让储存的能量消散。  

 

7. 系统复杂度

Solligence消除了对多个电子元件的需求,特别是外部驱动器和控制箱。就此而言,它简化了系统设计和安装。单元采用永久润滑、免维护设计,并预装完整程序,启用自动校准功能。  

 

同时,Solligence也使系统能够提供大量有益的反馈。这在技术上增加了系统复杂度,但这是1966年原始滑靴分拣机设计者未能预见的一种良性复杂度。  

 

OEM和终端用户可以自主决定他们适应的复杂度水平。我们的一位早期客户不希望获取任何信息。而其他客户则渴望监测尽可能多的数据。选择权在您手中。  

 

新启示 

在原文结尾,我们曾暗示系统组件能够通信并适应变化条件的未来已不遥远。Solligence使这一未来更接近现实,而行业才刚刚开始释放其全部潜力。此外,德昌电机正着眼于该技术的未来迭代,有望提供更详尽复杂的反馈。

点击此处访问英文页面。

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产品新闻2023-07-06

安坐车中,也能悠然点咖啡……

以下是新闻报道(标题Wenn das Auto den Kaffee bestellt)的译文 | 作者:Nicolas Stange | 发表日期:06/07/2023 | SIHK zu Hagen 位于德国的哈尔沃市的德昌电机三名工程师,使用创新的翘板开关,成功将模拟设备联网,而他们的创作灵感竟然源自“平平无奇的”手摇咖啡机。 德昌电机工程师的目标很明确:令手摇咖啡机高度智能化!他们随后研发出一个并不比 9V 电池大很多的小小翘板开关。位于哈尔沃的德昌电机德国有限责任公司的研发团队,将这一智能化咖啡机理念付诸实践。团队研发的技术设备包括一个备有 Wi-Fi 模块功能齐全的微型计算机、驱动电路的电力驱动器、能量消耗传感器、节能供电模块和光信号模块。 德昌电机集团每天生产 300,000 个开关 这项技术促成模拟咖啡机突破传统界限,转变为可随时随地方便操作的智能咖啡机。您在下班回家途中,可以在车内集成显示屏的物联网界面作出相应选择,然后启动家里的咖啡机。一杯现煮的咖啡,在您到家后新鲜呈上。目前IoTippmatic 的原型产品已面世。 该产品今年已获哈根 SIHK (区域商会)提名竞逐北莱茵-威斯特法伦州创新奖。 尽管第四次工业革命已实现家庭及园艺设备联网,但其中有很多设备尚未实现智能化。目前,许多中小型制造商对智能化技术望而却步,往往是因为当中涉及复杂的生产和编程过程——并不划算,又或者过程过于复杂。开发成本也确实 过高。 此外,智能翘板开关能取代设备中的普通开关。它在技术应用方面有明显的优势。“电器制造商不需要筹备生产线、工具或设备,反而可从标准化单位生产中获益,这样可以降低大批量生产不同产品的成本。” 开发团队作出上述解释。这是这家总部位于香港的国际公司的优良传统。早于 1935 年,Bär Elektrowerke 在哈尔沃成立之初,就专注生产开关。即使公司经历两次收购(先是由 Saia-Burgess 收购,最后是 2005 年由德昌电机收购),专注生产开关的理念从未有变。尽管生产线已从哈尔沃转移,但该集团具有全球竞争力的生产开关的中心是由南威斯特法伦州监控。该公司表示主要专注于研发,且正在研究和开发 1,600 多种不同的开关和电子设备。 总而言之,德昌电机集团每天生产约 300,000 个开关,业务范围均匀分布于欧洲和亚洲。 哈尔沃分部秉承了这一悠久的传统。 集团生产的的开关广泛用于多种应用(如钻机、割草机和电脑鼠标)。开发团队补充道:“客户期望获得质量有保证且可靠的产品。”这些客户包括汽车供应商和家用电器制造商。而开关系统工程团队对此的解读是:“在哈尔沃分部,我们依旧秉承传统,但我们也有很多机会去发挥创造力并在研发领域更深入发展。”然而,再繁忙的研发时期也有小酌咖啡憩息的片刻,尤其是当智能开关已投入市场之时。   作者:Nicolas Stange 译文出自德昌电机   来源: SIHK zu Hagen 请访问我们的博客了解更多信息