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

　　文/西門(mén)子數(shù)字化工業(yè)

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

　　盡管交叉帶分揀和矩陣分揀的技術(shù)升級(jí)提升了分揀能力;但人工上線(xiàn)的效率瓶頸、疫情期間用工不穩(wěn)定等原因，導(dǎo)致包裹上線(xiàn)不及時(shí)，分揀設(shè)備效能?chē)?yán)重浪費(fèi)。

　　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(wèn)題。這時(shí)，就輪到我們的主角——單件分離器閃亮登場(chǎng)!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(guó)內(nèi)仍是“新角色”。從技術(shù)路線(xiàn)上來(lái)看，可以分為機(jī)械單件分離器和視覺(jué)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(jué)單件分離器

　　顧名思義，視覺(jué)單件分離器就是引入了視覺(jué)的識(shí)別技術(shù)。相比于機(jī)械式單件分離器，它的占地面積更小，不到機(jī)械式的四分之一;沒(méi)有大型輥道系統(tǒng)，工作起來(lái)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(jué)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(xiàn)接收包裹，將包裹沿著設(shè)備寬度方向分散開(kāi);

　　l 主體分離段由一系列皮帶組成皮帶矩陣，頂部是視覺(jué)相機(jī)和補(bǔ)光燈，周?chē)袖X塑板。系統(tǒng)通過(guò)圖像處理，對(duì)皮帶矩陣上包裹進(jìn)行采樣，控制每個(gè)皮帶的傳輸速度，讓包裹按照一定間距形成一列縱隊(duì);

　　l 居中滾筒段則是將分離好的包裹進(jìn)行居中并匹配下游傳輸線(xiàn)速度。

圖2　視覺(jué)單件分離器的結(jié)構(gòu)(俯視圖)

　　2　視覺(jué)單件分離器工藝流程

　　大致來(lái)說(shuō)，該設(shè)備的工藝可以分為以下四個(gè)步驟：

　　(1)視覺(jué)相機(jī)識(shí)別進(jìn)入到設(shè)備中的包裹，識(shí)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(shí)別結(jié)果，執(zhí)行分離算法;

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

　　(4)電機(jī)快速響應(yīng)，帶動(dòng)皮帶，實(shí)現(xiàn)包裹精確分離。

圖3   視覺(jué)單件分離器工藝流程

　　3　西門(mén)子視覺(jué)單件分離解決方案

　　針對(duì)單件分離器，西門(mén)子開(kāi)發(fā)了出了獨(dú)特的視覺(jué)技術(shù)解決方案。該方案應(yīng)用了以下西門(mén)子專(zhuān)業(yè)設(shè)備及功能軟件：

　　l 西門(mén)子的1515SP PC2開(kāi)放式控制器，V90驅(qū)動(dòng)和1FL6伺服電機(jī);

　　l 西門(mén)子工程師開(kāi)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(diǎn)

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

　　l 運(yùn)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(hù)直接使用;

　　l 一鍵調(diào)試功能包對(duì)V90進(jìn)行批量調(diào)試。從一臺(tái)臺(tái)修改參數(shù)變成一鍵全部修改，大幅度縮短調(diào)試時(shí)間;

　　l 使用NX MCD在線(xiàn)下完成算法驗(yàn)證，減少前期的設(shè)備投資與不必要的浪費(fèi)。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(yàn)證工作;

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