一种智慧物流分拣装置的结构设计

亢炜

（陕西职业技术学院，陕西 西安710038）

1 引言

21世纪初期，中国物流设备产业发展迅速，各种物流运输设备的数量逐步增加，与计算机技术、物联网的结合越来越紧密，技术发展日新月异[1]。计算机网络技术与物流活动的有机结合，使物流设备逐步向智能化方向发展，各种各样的自动分拣设备也开始广泛被应用于仓储物流系统当中[2]。

分拣作业作为物流活动中一个关键环节，需要依据客户信息、货品规格、发送要求来进行分拣，分拣设备需要将货物从相应区域快速、准确地分拣出来，按照货物流向进行分类并装载运送，该过程是物流活动中最耗费人力、最烦琐、设备占地面积最大的一个环节。随着信息技术、自动化控制技术的发展，智能分拣设备应运而生，智能化自动分拣设备主要以数据收集为基础，利用AI技术构建智能的识别及控制系统，从入库、在库、分拣到装车，整个过程不需要人力参与或者需很少的人力参与。智能化自动分拣设备作为现代先进配送中心的核心设备，应用过程中具有如下特点[4]：能连续、高效分拣货物，分拣误差率极低，分拣作业基本实现无人化。

2 设计背景

分拣工作是物流作业过程中的重要环节之一，如今大型物流工作站的分拣工作越来越趋于自动化，但是许多中小型快递站的大部分分拣工作还是由人力操作，自动化程度低，且人为分拣存在着工作效率低、出错率高、工作人员劳动强度大、暴力分拣等问题；利用现有的物流分拣装置进行分拣时容易发生包装破裂或损坏易碎货物的情况，这样会给使用者带来较大的经济损失。

3 机构设计

针对现有技术中存在的问题，本文提出了一种智慧物流货物分拣装置。

3.1 机构组成

智慧物流分拣装置机构设计如图1～图4所示，底座上端两侧固定安装着转轴及传送带，传送带两侧固定安装着第一档板，第一挡板外侧设有出货口，出货口连接着出货滑道，出货滑道是由转辊组成的向下倾斜的滚动滑道，出货滑道两侧固定安装着第二挡板，出货滑道下端设有收集箱，收集箱分内外两层。底座上固定安装着支撑架，支撑架后端安装着由气缸、活塞杆、推板组成的推送装置，支撑架上端固定安装着横杆，横杆左侧下方安装着出货信息扫描器，右侧下方安装着进货信息扫描器。底座的右端为进货滑道，进货滑道两端安装着第三挡板。底座右侧上方安装着PLC控制器，PLC控制器与气缸、进货信息扫描器、出货信息扫描器通过导线连接。

图1 整体结构正视图

图2 整体结构俯视图

图4 B处结构放大图

图3 A处结构放大图

3.2 工作原理

本智慧物流分拣装置的工作原理为：当货物从进货滑道滑入传送带后，进货信息扫描器和出货信息扫描器对货物进行扫描识别，经扫描后，收集货物信息，然后转化为电信号传导至PLC控制器，再通过PLC控制器将命令执行经电信号反馈给气缸，气缸推动挡板，将需分拣货物推送至收集箱，进而完成货物的分拣[3]。智慧物流分拣装置工作流程如图5所示。

图5 智慧物流分拣装置工作流程图

3.3 智慧物流分拣装置的优点

相比于现有技术，本装置的优点在于：①借助第一挡板、第二挡板、第三挡板，在整体运输和分拣货物过程中，不会发生滑出或者掉落的现象；②采用进货信息扫描器和出货信息扫描器收集货物信息，然后转化为电信号传导至PLC控制器，再通过PLC控制器，将命令经电信号反馈至气缸，分拣货物；③采用出货信息扫描器对货物进行扫描识别，确认货物后，气缸推动推板，将分拣的货物推送至收集箱；④通过转辊的滚动滑道，以滚动摩擦代替滑动摩擦，减少货物在出货滑道上滑动时所受到的阻力，使货物可直接通过惯性和自身重力滑入收集箱内，尽可能节约资源；⑤采用进货信息扫描器分拣货物，分类扫描，实现后续对货物的分类分拣；⑥收集箱内层的海绵橡胶材质可防止货物落入收集箱时发生碰撞。

4 结语

本方案以传统货物分拣机构为基础，综合运用信息扫描、PLC控制等策略，建立了新的可实现货物自动化分拣的智慧物流分拣装置模型，不仅提高了分拣系统的拣选效率，还提高了货物的安全性。

本文设计该智慧物流分拣装置的目的是以智能自动化分拣设备代替人工分拣，以减轻物流作业人员的工作量，并且本文所设计的智能化分拣装置机械结构简单，使用方便，在分拣过程中，能够快速而准确地完成不同类型货物的分拣任务，避免重复劳动，提高了整个物流过程的运转效率，降低了人工成本、时间成本。并且该套智慧物流分拣装置相较于以往的各类型分拣装置，系统价格低廉、工作原理简单、运行成本较低，很好地满足了国内部分中小仓储企业对于货物分拣的迫切需求，有效填补了小型智能物流分拣装置领域的空白。

未来该智慧物流分拣装置还应朝着以下几个发展方向继续更新迭代：技术向智能化、数字物联化方向发展，设备向标准化、模块平台化方向发展，应用向产业化、细分化方向发展，系统继续向无人化方向发展。