鞋式分拣系统的七大关键考量因素 现代滑靴式分拣机于1966年获得专利，此后成为行业的主流设备。在1966年之前，人们曾多次尝试开发一种能够使零售商店实现自动分拣的物品分拣系统，但早期专利中详细描述的分拣机制确实非常笨重。 1966年鞋式分拣机的发明通过采用分流开关、滑靴和板条，大大降低了机械复杂性和成本。这类优化通常是发明将颠覆行业的标志。1966年的鞋式分拣机确实做到了这一点！并且其设计在近60年中保持了惊人的稳定性。尽管设计稳定，工程师在鞋式分拣机的应用中仍有许多工作要做。以下是1966年最初分拣机的设计标准，以及工程师如今继续优化鞋式分拣机的方式示例。 滑靴式分拣的考量因素 1. 吞吐量 皮带速度是首先也是最明显的优化参数。理想情况下，我们希望包裹快速运行！更快的皮带速度意味着单位时间内处理更多包裹，从而实现更高的吞吐量。然而，对于较轻的包裹，这可能会带来问题，因为它们可能会 literally 飞起来。分拣机还可以通过最小化包裹之间的间隙来实现更高的吞吐量，这通过减少拨杆间距来实现。但这也会带来挑战，因为系统可能会错过分拣某个包裹。需要注意的是，我们不是在最大化皮带速度或最小化包裹间隙，而是在最大化吞吐量和准确性。 如今，输送机速度通常被限制在每分钟700英尺（fpm）左右。为什么？主要原因是分流开关的速度限制。分流开关通常是一个旋转电磁铁，需要在约20毫秒内启动（在800fpm的世界中甚至需要低于10毫秒），并且需要以相当的速度返回。但当开关标志如此快速转动时，它会遇到动量控制的问题。更快地启动电磁铁并不难，只需提供更多功率。但当它猛烈撞击另一端的停止器时，它会遵守物理定律，发生弹性碰撞并反弹。这可能导致下一个包裹分拣错误或缩短开关的寿命。启动/返回速度是控制拨杆间距和皮带速度的主要参数。因此，为了在800fpm下优化吞吐量，开关必须在3英寸间距的每隔一个拨杆之间可靠地切换。 2. 能源 电磁铁可以按需快速切换/旋转，只需增加功率。但众所周知，这种功率是有代价的。首先，移动所有物体需要支付热代价。更多功率意味着更多热量。需要为这些热量找到出口，或者找到更精确地应用功率的方法。其次，更多能量意味着更高的基础设施成本。多相480V电源并不便宜。此外，物料搬运与安全行业正在转向24V直流作为标准，主要是为了降低基础设施成本并提高安全性。控制这些因素的方法是通过使用PWM（脉宽调制）精确和控制地应用功率。 3. 可靠性 正如分拣行业的每个人都知道的，停机成本高昂。最大化吞吐量以优化单位时间价值固然重要，但最小化停机时间也至关重要。这通常通过储备备件和设计可快速修复的滑靴式分拣设备来实现。开关、滑靴、输送机板条等都需要支持快速更换。虽然快速修复减少了停机时间，但它们无法预测停机。随着物联网（IoT）的发展，关键组件现在可以指示系统中的变化，并在实际故障之前发送警报。这通过消除随机故障和实现预测性维护来提高可靠性。 4. 寿命 虽然预测性维护解决了开关和传感器的随机故障，但考虑硬件的额定寿命仍然很重要。单元的最大寿命是一个关键的区别点，但对于在系统中安装单元的人来说，更重要的是以95%的置信度知道任何特定单元在已知循环次数后会发生故障。寿命不仅仅是单元的最大寿命，它还包括在组件生命周期中既定点的可预测故障模式。 5. 可重复性 “万物都会分崩离析”似乎是前两点的主题。可重复性也不例外。气动系统以高度不规则和低可重复性著称，受环境变量的影响比电子设备更大。再加上所有物体都会经历的自然磨损，这就是低可重复性的配方。很难很好地控制一组输入参数以重复产生相同的输出。这是行业向更高吞吐量迈进的一个障碍。解决方案是以保证高可重复性的设备形式出现，通过动态调整输入参数以产生相同的输出。这用电子比用压缩空气更容易实现 6. 安全性 维护协议需要上锁挂牌（LOTO）程序。系统与电源隔离越简单，进行LOTO就越容易，维护也越快。气动系统在这里又成了问题，因为LOTO程序有时需要排放所有储存能源（蒸汽、液压等），增加了过程的时间和成本。 7. 系统复杂性 降低系统复杂性有点像鸡生蛋蛋生鸡的问题。它通常需要复杂的推理或控制来降低整体系统复杂性，但有一些可靠的地方可以入手。例如，在任何有传感器和执行器的地方，可以移除传感器，让执行器同时完成两项工作。复杂的PLC控制可以转移到分散的板载控制中。这两种方法都倾向于分布式或分散控制方案。 分布式生态系统中的集中式主/客户方法，允许简单的控制方案更高效地处理复杂行为。 总结 尽管鞋式分拣机的基本机制在过去60多年中保持相对不变，但物品分拣的问题继续以增加吞吐量、安全法规、对产品寿命的更高期望、对准确性的更高要求等形式积累复杂性。鞋式分拣行业的创新将像60年代一样，表现为复杂性的降低或成本的减少。工业4.0、物联网和更好（通常是更分散）的控制方案可能会看起来增加了复杂性，但这并不一定是事实…… 想象一个没有操作员的仓库，其中每个组件都与其邻居通信并适应其行为。虽然在组件级别上可能看起来更复杂，但系统级别的复杂性大大降低，至少对于负责监督仓库的人类来说是这样。事实上，这种复杂性可以降低到使仓储自动化的程度。这是不久的未来。与您的供应商合作，看看他们如何帮助您实现这一目标。 请点击此处访问英文页面。