"618"、“雙十一”、“雙十二"......購物節(jié)期間如何能夠快速拿到快遞，這個“神器”可不能少，他就是單件分離器，而搭載了機器視覺功能的西門子單件分離器方案也獲得了市場的廣泛認可。

　　文/西門子數(shù)字化工業(yè)

　　每年的“后半場”，是各大購物節(jié)爭鋒的“戰(zhàn)場”，大量快遞為物流分揀中心帶來巨大壓力。

　　盡管交叉帶分揀和矩陣分揀的技術(shù)升級提升了分揀能力;但人工上線的效率瓶頸、疫情期間用工不穩(wěn)定等原因，導致包裹上線不及時，分揀設(shè)備效能嚴重浪費。

　　如何高效地將包裹送入分揀環(huán)節(jié)，成了分揀中心急需解決的問題。這時，就輪到我們的主角——單件分離器閃亮登場!它能將密集的包裹整理成指定間距的連續(xù)包裹流，與紙箱、紙盒、軟包等小件包裹非常適配。

　　單件分離器在國內(nèi)仍是“新角色”。從技術(shù)路線上來看，可以分為機械單件分離器和視覺單件分離器，而后者則是目前的主流方案。

圖1　單件分離器發(fā)展歷程

　　1　主角介紹：視覺單件分離器

　　顧名思義，視覺單件分離器就是引入了視覺的識別技術(shù)。相比于機械式單件分離器，它的占地面積更小，不到機械式的四分之一;沒有大型輥道系統(tǒng)，工作起來更加安靜;可以做到連續(xù)上件，效率有很大的提升空間。

　　視覺單件分離器在結(jié)構(gòu)上包含了分散段、主體分離段和居中滾筒段三大部分。

　　l 分散段是從輸送線接收包裹，將包裹沿著設(shè)備寬度方向分散開;

　　l 主體分離段由一系列皮帶組成皮帶矩陣，頂部是視覺相機和補光燈，周圍包裹有鋁塑板。系統(tǒng)通過圖像處理，對皮帶矩陣上包裹進行采樣，控制每個皮帶的傳輸速度，讓包裹按照一定間距形成一列縱隊;

　　l 居中滾筒段則是將分離好的包裹進行居中并匹配下游傳輸線速度。

圖2　視覺單件分離器的結(jié)構(gòu)(俯視圖)

　　2　視覺單件分離器工藝流程

　　大致來說，該設(shè)備的工藝可以分為以下四個步驟：

　　(1)視覺相機識別進入到設(shè)備中的包裹，識別結(jié)果按照一定的周期發(fā)送給控制器;

　　(2)控制器處理收到的識別結(jié)果，執(zhí)行分離算法;

　　(3)控制器給驅(qū)動發(fā)出指令，并且監(jiān)控驅(qū)動器狀態(tài);

　　(4)電機快速響應(yīng)，帶動皮帶，實現(xiàn)包裹精確分離。

圖3   視覺單件分離器工藝流程

　　3　西門子視覺單件分離解決方案

　　針對單件分離器，西門子開發(fā)了出了獨特的視覺技術(shù)解決方案。該方案應(yīng)用了以下西門子專業(yè)設(shè)備及功能軟件：

　　l 西門子的1515SP PC2開放式控制器，V90驅(qū)動和1FL6伺服電機;

　　l 西門子工程師開發(fā)的分離算法程序包;

　　l 伺服一鍵調(diào)試功能包;

　　l NX MCD搭建的數(shù)字孿生模型。

圖4　硬件配置圖

　　4　方案亮點

　　采用西門子視覺單件分離解決方案，具有以下應(yīng)用優(yōu)勢：

　　l 運用PLC執(zhí)行分離算法，確保執(zhí)行響應(yīng)迅速;

　　l 成熟的分離算法的程序，方便客戶直接使用;

　　l 一鍵調(diào)試功能包對V90進行批量調(diào)試。從一臺臺修改參數(shù)變成一鍵全部修改，大幅度縮短調(diào)試時間;

　　l 使用NX MCD在線下完成算法驗證，減少前期的設(shè)備投資與不必要的浪費。在疫情限制出行的條件下，讓工程師在家中就可以完成程序的驗證工作;

　　l 西門子解決方案支持下的單件分離器可以幫助客戶實現(xiàn)高效上線，彌補分揀中心的薄弱環(huán)節(jié)。