自动化输送设备-西安伟拓利(在线咨询)-宝鸡自动化

与自动化机械加工生产线不同的是，自动化机械加工生产线的加工对象是单个的机械零件，而自动化装配生产线主要从事产品制造后期的各种装配、检测、标示、包装等工序，操作的对象包括多个各种各样的零件、部件，较后完成的是成品或半成品，主要应用于产品设计成熟、市场需求量巨大、需要多种装配工序、长期生产的产品制造场合。其优越性为产品性能及质量稳定、所需人工少、效率高、单价产品的制造成本大幅降低、占用场地较少等

 适合自动化装配生产线进行生产的产品通常为：

 轴承、齿轮变速器、、计算机硬盘、计算机光盘驱动器、电气开关、继电器、灯泡、锁具、笔、印刷线路板、小型电机、微型泵、食品包装等。

 自动化装配生产线的结构原理与自动化机械加工生产线、手工装配流水线是非常相似的，只不过在手工装配流水线上的操作者是工人，自动化机械加工生产线上的操作者是各种工作站或自动机床，而在自动化装配生产线上则由各种自动化装配专机来完成各种装配工艺。

自动化装配生产线在结构上主要包括：   ·输送系统

 ·各种分料、挡停及换向机构   ·各种自动上下料装置   ·各种自动化装配专机   ·传感器与控制系统

 除此之外，经常还可能有部分人工操作的工序，用于代替技术上较难实现自动化或在成本上并不经济的装配工序，组成同时包括机器自动操作与人工操作的混合型自动化装配生产线。  

(1)输送系统

 输送系统通常采用各种输送线，其作用一方面为自动输送工件，另一方面为将各种自动化装配专机连接成一个协调运行的系统。输送系统通常都采用连续运行的方式。较典型的输送线如：   ·皮带输送线   ·平**链输送线等

 通常将输送线设计为直行形式，各种自动化装配专机直接放置在输送线的上方。自动化专机及输送线都是在各种铝型材的基础上设计制造出来的，经过调试后，通过**的连接件将自动化专机与输送线连接固定，使它们成为一个整体。  

(2)各种分料、挡停及换向机构

 由于工件是按专机排列次序经过逐台专机的装配直至较后完成全部装配工序的，通常在输送线上每一台专机的前方都先设计有分料机构，将连续排列的工件分隔开，然后再设置各种挡停机构，组成各专机所

需要的工件暂存位置。工件到达该挡停暂存位置后，经过传感器确认后专机上的机械手从该位置抓取工件放入定位夹具，然后进行装配工艺操作。较后由换机上的机械手从该位置抓取工件又送回输送线继续向下一台专机输送。

 在需要改变工件的姿态时，就需要设置合适的换向机构，改变工件的姿态方向后再进行工序操作。

(3)各种自动上下料装置

 由于主要的装配工序都是由各种自动化装配专机完成的，各种自动化装配专机自然也相应需要各自的自动上下料装置，应用的就是振盘及机械手。振盘用于自动输送小型零件，如螺钉、螺母、铆钉、小型冲压件、小型注塑件、小型压铸件等，而机械手抓取的对象更广，既可以抓取很微小的零件，也可以抓取具有一定尺寸和重量的零件。

 为了简化结构，在自动化专机的设计中，通常将自动上下料机械手直接设计成专机的一部分，而且通常的上下料操作只需要两个方向的运动即可实现。所以这种机械手采用配套的直线导轨机构与气缸组成上下、水平两个方向的直线运动系统，在上下运动手臂的末端假设吸盘或气动手指即可。

 对于某些简单的工艺操作，专机不需要将工件从输送线上移出，可以在工件在输送线上的输送过程中直接进行，例如喷码打标、条码贴标操作，这就使专机的结构大大简化；有些工艺需要使工件在静止状态下进行，这时就需要通过挡停机构使工件停留在输送线上，然后直接进行。而有些工序不仅需要工件在静止状态下进行，而且还需要一定的精度，例如激光打标操作，这时如果仅仅将工件挡停在输送线上还不够，因为输送线通常是连续运行的，在输送线的作用下工件仍然会产生轻微的抖动，需要设计气动机构将工件向上**升一定距离，使工件脱离输送皮带或输送链板后再进行工序操作，完成工序操作后再将工件放下到输送皮带或输送链版上继续输送。  

(4)各种自动化装配专机

 各种自动化装配专机包括自动上下料装置、定位夹具、装配执行结构、传感器与控制系统等，其中定位夹具根据具体工件的形状尺寸来设计，装配执行机构则随需要完成的工序专门设计，而且大量采用直线导轨机构、直线轴承、滚珠丝杠机构等部件。通常在这类自动化装配专机上完成的工序有：

 自动粘结、零件的插入、半导体表面贴装、各种螺钉螺母连接、铆接、调整、检测、标示、包装等。除装配工序外，在这种自动化装配生产线上也可以采用部分简单的机械加工工序。  

(5)传感器与控制系统

 每台专机完成各自的装配操作循环，必须具有相应的传感器与控制系统，除此之外，为了使各台专机的装配循环组成一个协调的系统，在输送线上还必须设置各种对工件位置进行检测确认的传感器。例如工件确实存在而且控制系统需要放行工件时分料机构才开始动作、工件暂存位置确实有工件而且控制系统需要机械手抓取工件进行上料时机械手才开始取料，等等。

 通常采用顺序控制系统协调控制各专机的工序操作，**台专机的工序完成后才进行下一专机的工序操作，当**台专机尚未完成工艺操作时相邻的下一台专机就必须处于等待状态，直到工件经过较后一台专机后完成生产线上全部的工艺操作，这与手工装配流水线的过程非常相似。

 自动化装配生产线较典型的结构形式就是如图1所示的直线形式，这样输送系统，制造也更容易。

近两年，随着电商、快递行业的突飞猛进，作为物流系统核心装备之一的自动输送分拣设备市场需求大幅上升，相关供应商把握商机、拓展业务，取得了很好的业绩增长。本文重点对自动分拣系统的市场需求、行业发展和技术趋势等方面进行分析。自动分拣系统是物料搬运系统的一个重要分支，广泛应用于各个行业的生产物流系统或物流配送中心。自动分拣机主要由供件装置、输送装置、控制系统、分类装置和分拣道口等部分组成，是对物品进行自动分类、整理的关键设备之一。按照分类装置的结构进行划分，常见的自动分拣机的主要包括滑块分拣机、转轮（或称斜轮）分拣、交叉带分拣、翻板式分拣机、摆臂式分拣机、浮出式分拣机、托盘式分拣机、悬挂式分拣机等类型。此外，近年来出现了柔性化程度更高的AGV分拣系统。

一、市场需求变化

在市场应用方面，随着物流业快速发展，特别是电商、快递等行业的业务爆发，以及人力成本不断上升，自动化输送分拣装备市场出现式增长。

从应用行业的角度来分析，近几年来对输送分拣系统需求增幅无疑是邮政快递行业。毋庸置疑，我国电子商务大发展直接带动快递包裹量快速增长。在2018年“双11”期间，主要电商企业全天共产生快递物流订单13.52亿件，全天各邮政、快递企业共处理包裹4.16亿件，创下了新的物流记录和交付速度。数据显示，近5年来中国快递量进入增长快车道，从2013年的92亿件到2018年突破500亿件。仅2018年天猫“双11”后的一周时间，菜鸟智能骨干网就送达了**过11亿个包裹。中国的物流配送时效已经从以天为单位，向以小时和分钟为单位迈进。

要高效地处理如此大的物流量，离不开两个关键因素：协同结网、智能技术。其中，包括自动分拣系统在内的自动化物流装备的使用起到了至关重要的作用。用自动化的快速分拣技术，取代大量的人工分拣，不仅降低了人力成本，同时还大幅提高了分拣作业的效率与准确率。电商包裹配送的多品种、小批量、高频次特征，是推动自动分拣系统市场需求快速增长的基础。2018年，很多专注于快递市场的输送分拣设备和解决方案提供商都取得了惊人的业绩增长，如苏州金峰、上海欣巴等公司。

除了电商、快递市场的需求大增，输送分拣设备应用的主要领域还包括流通、食品、汽车等各个行业。这些领域的输送分拣设备市场需求量仍然占据总需求的大部分比例，对输送分拣设备需求增长比较稳定。此外，随着智能制造不断推进，制造企业的生产环节和仓储环节对输送分拣系统需求上升，也有越来越多的物流装备企业研发和提供了相应的输送分拣解决方案。如，英特诺针对汽车领域推出零压力积放和24V的输送技术，凭借**低能耗和不会磨损轮胎等优势，在轮胎输送领域得到实际应用。在2018 CeMAT ASIA展会现场，上海腾锦公司展示的重装吊挂系统在汽车零部件领域也有广泛应用。另外，随着家电家具等行业物流服务的升级，大件物流的自动化输送分拣技术升级也提上日程，已有一些企业在此领域展开探索。

从地理区域角度看，传统的输送分拣系统应用项目大多集中于经济发达、人口密集的地区。尤其是京津冀、长三角和珠三角地区，是重要的制造基地和消费市场，物流快递公司在这些区域建设项目是非常容易理解的。但是不能忽视的是，这些区域土地可获得性日益紧张，土地价格也不断上涨，而电商等行业的项目在今年又出现大幅下滑，给市场的成长性带来一些变数。但是，很多业内企业家还是坚定看好中国物流市场的发展。

二、行业发展

在市场中提供输送分拣系统的企业主要分为两类：国内外的专业输送分拣技术和解决方案公司以及物流系统集成商。

从企业层面来讲，国内输送分拣设备和解决方案提供商近年来取得了长足的进步。必须要承认的是，国内输送分拣领域的技术发展，更多是学习国外先进企业的技术。如传统的自动化输送分拣技术，国内企业主要学习了如范德兰德、西门子、法孚等欧美先进企业的技术；国内AGV分拣系统的发展则源于KIVA机器人的技术和模式。在输送分拣的市场，如机场行李处理系统，邮政、等行业，企业还是起到了和启蒙的作用。但是，国内目前成长较快的细分市场，如快递和电商的市场，都是对成本较其敏感的，而在产品性价比上，无疑国内企业具有明显的优势，自动化输送设备，因此这部分市场几乎被国内企业占据。至于先进企业和国内企业的竞争力对比，

三、技术发展分析

自动化输送分拣技术主要分为两大流派：一个是以输送线、分拣机构成的传统自动化分拣系统，尽管在产品细节设计、性能等方面还不断发展，如结合的信息技术、物联网技术，向智能化方向发展，但其工作原理和模式并未产生大的变化。而另一个流派就是自KIVA机器人开始兴起的AGV分拣系统，因其柔性化程度高而越来越受到市场关注；当然，自动化输送带，每种设备和技术都有其较适用的领域，针对自动分拣系统可处理货物的重量，简单划分了不同类型设备的应用范围，

目前，交叉带分拣系统和AGV分拣系统是近两年市场应用非常火热的自动化物流装备。交叉带分拣系统是利用直线动力驱动的小车队沿着环形轨道高速运动，将贴有标签的货物经过扫描器读码进行分拣，适用于电商、服装、快递等行业的大中型场地。结构上，交叉带分拣机主要由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口四大部分组成。

交叉分拣机采用传统机械式设计，原理简单，结构比较坚固，分拣动作轻柔、准确。优点是在订单量足够大的时候，分拣效率，所以受到电商、快递客户青睐，成为近年来分拣设备中的主流。但该产品也有缺点：占地面积大，且对地面的平整度要求较高；造价成本高昂，输送模块易损坏，维修成本也较高。

交叉带分拣系统的供包模式分为人工供包：自动供包、人工半自动供包。自动供包系统由三段组成，分别为导入段、加速段和供包段。三种供包方式中，自动供包的效率，但对于相应的物资以及货品的形状、标签朝向的要求也会很高，并且货物包裹必须在分拣前做单件分离。人工半自动供包在自动供包系统供包段的基础上，增加了人工投放工台，由前端多个工作人员进行供包投放工作；由于人员数量及操作熟练度各不相同，所以供包效率相对不是很高，且波动幅度较大；但人工半自动供包对前端货物的要求较低，且不限制标签朝向。人工供包是由工作人员调整包裹标签朝向且投放至小车中心位置，完成供包；作业效率受人员操作速度及小车空闲程度影响，且由于人工投放，小车运行速度有限，分拣机整体效率较低。

对于AGV分拣系统，供件人员把需要分拣的货物放置到AGV小车上，AGV小车经过条码扫描系统识别包裹目的地，调度控制系统为AGV小车规划路径。当货物到达目的地格口时，AGV**部的翻盘/皮带动作（倾翻或皮带运转）卸载货物，实现货物分拣。

AGV小车，是沿路线自动前行的运输车，一般通过电脑控制其行进路线。按导引方式，AGV主要分为电磁、磁带、惯性、激光及视觉导引；按驱动方式，AGV可分为单轮驱动、差速驱动及驱动；按移载方式，AGV可分为叉车式、轨道式、牵引式、驮举式等。

AGV作为传统分拣模式的创新，能在较小的面积内实现一系列的分拣作业。并且，AGV可以设置许多目的地隔口，对于每天发往不同地方的快递企业来说，很有效的提升分拣效率。AGV运行是一种并联模式，在应用过程中所有AGV都能通过一个系统来调度，如果单个机器损坏，并不会影响到其他AGV的正常工作。相对而言，交叉分拣机所采用的是串联模式，在运行过程中如果某一环节发生故障，则整个系统都会停止运转，严重影响工作效率。

当然，传统的自动化分拣系统和AGV分拣各有各的适用范围。在订单量足够大的分拨中心，交叉带分拣机的效率明显**AGV分拣系统。AGV对货物的重量以及体积形状有很大的要求，且运作效率有限，所以在一些订单量比较大的仓库中，交叉分拣依旧是客户。

输送分拣设备智能化，主要体现在输送分拣技术与信息监控、物联网技术的结合，如苏州金峰物流设备有限公司在今年CeMAT展会上展示了提升装备智能化的路径，即通过在传统的输送分拣设备上，通过加装识别监控、数据分析装置，在结合系统大数据深度学习能力，等于给输送分拣装备装上了眼睛和大脑，较大拓展了物流装备的服务范围和提升了服务能力。输送分拣装备除了传统功能（执行操作），强调实时监控，数据上传功能。

　在现代食品生产企业流水线生产运送作业，自动化输送机，以及在物流的体系中，到处可以见到滚筒输送机，网链输送机，链板输送机，螺旋输送机等输送机机型的身影，而输送机设备的使用范围，也被普遍的应用在现代食品生产企业流水线生产运送作业，以及在物流的体系中，到处可以见到滚筒输送机，网链输送机，链板输送机，螺旋输送机等输送机机型的身影，而输送机设备的使用范围，也被普遍的应用在到国民经济生产中的各个行业。

　　近年来，随着人力成本上涨和欧美发达国家再工业化战略越演越烈，自动化技术在制造业中的地位越来越受到重视。越来越多的企业开始入巨资升级工厂，引入机器人等先进的自动化技术来提高工厂的效率。

　　在工厂日常生产中流水线是较需要采用自动化技术的一个环节，生产流水线是产品生产过程所经过的路线。即从原料进人生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产线活动所构成的路线。流水线是人和机器的有效组合，较充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备**的组合，以满足多品种产品的输送要求。流水线完全自动化控制是当前机械制造业进行技术改造，技术革新的必由之路，目前自动化流水线已经进步到完全可以摆脱人工的水平。

　　在现代食品生产企业流水线生产运送作业，以及在物流的体系中，到处可以见到滚筒输送机，网链输送机，链板输送机，螺旋输送机等输送机机型的身影，而输送机设备的使用范围，也被普遍的应用在到国民经济生产中的各个行业。

　　输送机的合理使用，能够显而易见的改善食品企业生产的作业环境、还能减轻装卸物料作业人员的劳动强度，实现生产自动化、机械化，并能使得物流系统中的配送中心流程更为合理、更为科学，从而达到提高配送物料的效率，降低物流成本，增强配送中心的适应能力和应变能力。为实现的质量保证、保证零误配送、减少单据、实现无纸化、提高结算能力，奠定了有利的基础。

　　未来输送系统将引入机器人

　　随着机器人技术的发展，机器人的应用也在工厂生产中逐步推广开来，未来输送系统将和机器人结合。目前，机器人技术在物流中的应用主要集中在包装码垛、装卸搬运两个作业环节，随着新型机器人技术的不断涌现，其他物流领域也出现了机器人的应用案例。

　　搬运机器人的出现，不仅可以充分利用工作环境的空间，而且提高了物料的搬运能力，大大节约了装卸搬运过程中的作业时间，提高了装卸效率。部分发达国家已制定出人工搬运的，**过限度的搬运必须由搬运机器人来完成。目前搬运机器人的负载可以达到500公斤。

　　搬运机器人与其他机器人设备相比，在价格方面便宜很多，而且技术较为成熟，汉中自动化，被越来越多的物流企业所接受。在国外如英国泰晤士港、日本川崎港以及荷兰鹿特丹港均规划建设了自动化运转的集装箱码头，7A在使用自动搬运机器人后，堆场的工作效率大幅提高。随着经济实力的增强，国内对搬运机器人的需求也在日益扩大。

　　在日本，机器人技术的应用已非常广泛，一般的工厂已经用机器人进行生产。而在我国，只有比较先进的工厂或外资企业使用机器人。能否及时转变陈旧的观念，进而跟上现代物流发展的趋势，成为企业管理者的当务之急。而相比国外，我国**在这一方面做的还很不足，国家和有关企业应把机器人知识的普及和宣传放在一个重要位置上。

　　可以预见，随着机器人技术的不断进步和物流市场竞争的不断加剧，机器人技术在物流业中的应用范围和规模必将逐步扩大，机器人将更好、更高效地于物流业，从而促进现代物流业的快速发展。