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1、自動分撿系統(tǒng)設(shè)計開題報告一、課題介紹1.課題名稱：自動分撿系統(tǒng)設(shè)計2 .課題背景：自動分揀系統(tǒng)( (Automated?Sorting?System)Automated?Sorting?System)是二次大戰(zhàn)后率先在美國、 日本的物流中心中廣泛采用的一種自動化作業(yè)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)目前已經(jīng)成為發(fā)達國家大中型物流中心不可缺少的一部分。該系統(tǒng)的作業(yè)過程可以簡單描述如下：流動中心每天接收成百上千家供應(yīng)商或貨主通過各種運輸工具送來的成千上萬種商品，在最短的時間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發(fā)送地點進行快速準(zhǔn)確的分類，將這些商品運送到指定地點(如指定的貨架、加工區(qū)域、出貨站臺等)，同時，當(dāng)供應(yīng)
2、商或貨主通知物流中心按配送指示發(fā)貨時，自動分揀系統(tǒng)在最短時間內(nèi)從龐大的高層貨架存儲系統(tǒng)中準(zhǔn)確找到要出庫的商品所在位置，并按所需數(shù)量出庫，將從不同儲位上取出的不同數(shù)量的商品按配送進點的不同運送到不同的理貨區(qū)域或配送站臺集中， 以便裝車配送。3 .國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：縱觀國內(nèi)外物料自動分揀系統(tǒng)的應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)， 國外發(fā)達國家的物料自動分揀系統(tǒng)傾向于采用自動化程度很高的物料自動分揀系統(tǒng)。而在我國，由于起步晚，物料自動分揀系統(tǒng)中人工作業(yè)的比例也較高。 國外物料自動分揀系統(tǒng)的廣泛使用， 以美國、 日本及歐洲為代表的發(fā)達國家，在物料自動分揀系統(tǒng)的應(yīng)用上呈現(xiàn)出自動化程度越來越高的特點。 物料自動分揀系統(tǒng)已成為
3、發(fā)達國家工業(yè)自動化不可缺少的一部分。主要應(yīng)用在大中型物流中心、配送中心、流通中心、郵局分揀信件等等隨著交流自動控制技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機的廣泛應(yīng)用。自動分揀技術(shù)在 2020 世紀(jì) 7070 年代被引入國內(nèi)，我國的郵政系統(tǒng)最早并已多年使用自動分揀設(shè)備，并在長期的實踐中不斷創(chuàng)新、不斷進步。例如，郵電部相關(guān)部門相繼開發(fā)和研制出具國際水平的 CORE-NCORE-N 物料自動分揀系統(tǒng)，性價比很高的扁平郵件高速物料自動分揀系統(tǒng)；上海郵政通用技術(shù)設(shè)備公司研制成功了速遞郵件網(wǎng)絡(luò)化物料自動分揀系統(tǒng)等。 郵政系統(tǒng)還推出了新的信封標(biāo)準(zhǔn)以更好的配合自動化的信件物料自動分揀系統(tǒng)。3.13.1 國
4、內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在物流中心分揀系統(tǒng)的研究中，主要有三方面內(nèi)容。一方面是物流分揀設(shè)備和控制技術(shù)的研究，如用于郵政系統(tǒng)的交叉帶式分揀機研究、應(yīng)用于煙草行業(yè)的通道式分揀機研究等等。第二方面是對物流中心存儲策略和分揀路徑優(yōu)化的研究，如用 BOMftBOMft 進行倉儲位置優(yōu)化的研究，用蟻群算法實現(xiàn)分揀路徑的優(yōu)化等等。第三方面是對分揀作業(yè)數(shù)據(jù)信息與分析決策問題，華南理工大學(xué)、中國人民大學(xué)、華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)等國內(nèi)高等院校的學(xué)者都進行了定性與定量的研究。如馬士華、文堅的分批策略根據(jù)時間延遲思想，綜合考慮了揀貨作業(yè)環(huán)節(jié)和分揀包裝環(huán)節(jié)的工作效率， 提出了一種消除因時窗分批不平衡而導(dǎo)致的等待時間和閑忙不均的動態(tài)時
5、窗設(shè)計與判斷方法，從而保證分揀系統(tǒng)的連續(xù)性和均衡性。李凱就卷煙分揀的幾種優(yōu)化模型展開了較深入的探討，并以仿真的手段進行了驗證。朱巖就卷煙分揀機的控制策略和不同設(shè)備參數(shù)下的分揀系統(tǒng)整體性能進行了研究，并通過仿真程序模擬驗證。如今，國際競爭日益加劇，為了發(fā)展我國物流業(yè)，國內(nèi)的許多企業(yè)和政府部門也在做更大的努力， 也已取得了一定的成效。 例如， 郵電部相關(guān)部門相繼開發(fā)和研制出具國際水平的 CORE-CORE-N N物料自動分揀系統(tǒng)，性價比很高的扁平郵件高速物料自動分揀系統(tǒng)；上海郵政通用技術(shù)設(shè)備公司研制成功了速遞郵件網(wǎng)絡(luò)化物料自動分揀系統(tǒng)等。郵政系統(tǒng)還推出了新的信封標(biāo)準(zhǔn)以更好的配合自動化的信件物料自動
6、分揀系統(tǒng)。太原剛玉倉儲設(shè)備公司和貴陽普天通信機械廠已設(shè)計生產(chǎn)貨架電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)、小車式數(shù)字顯示揀選系統(tǒng)、郵件自動分揀系統(tǒng)等；珠海普天慧科信息技術(shù)有限公司研發(fā)出 PTLPTL( (Pick-to-light&Put-to-lightPick-to-light&Put-to-light)電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)，除具備電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)的一般優(yōu)點之外，還具有彈性控制揀貨作業(yè)流程、即時現(xiàn)場監(jiān)控、緊急訂單處理和缺貨通知等強大的功能。雖然在郵政系統(tǒng)外的其它行業(yè)，國內(nèi)對物料自動分揀系統(tǒng)的使用還非常少，但有關(guān)部門和企業(yè)正在為此做出不懈的努力?？梢钥隙?，隨著物流大環(huán)境的逐步改善，物料自動分揀系統(tǒng)在我國流通領(lǐng)域一定會大
7、有用武之地。3.23.2 國外研究現(xiàn)狀就目前來講，國外的自動分揀系統(tǒng)發(fā)展極為迅速。如：Aughan,MarkAughan,Mark 將分揀系統(tǒng)歸納為 5 5 個子系統(tǒng)：訂單挑選、感應(yīng)、合并前聚集、合并、搬運分揀，以此使訂單與不同傳送帶有機地的結(jié)合起來，形成一個高效的物料分揀系統(tǒng)。研究了如今關(guān)于評估環(huán)形物料分揀系統(tǒng)的分揀時間的解析公式，這個類型的分揀系統(tǒng)主要是用來分揀固定形狀的貨物；NormanSaeneJRANormanSaeneJRA 配送中心里物料搬運這個方面研究了如何構(gòu)建物料分揀系統(tǒng)傳送帶、 如何搭配傳送帶以及如何構(gòu)建一個良好的物流分揀搬運系統(tǒng)。4 .工作內(nèi)容和要求：(擬設(shè)計方案)系統(tǒng)利
8、用各類傳感器對待測材料進行識別并分類。當(dāng)材料經(jīng)由下料裝置進入傳送帶，依次由各類傳感器檢測。如果被某種傳感器測中，通過相應(yīng)的氣動裝置將其推入料箱；否則，繼續(xù)前行。其控制要求有如下 9 9 個方面：(1)(1)系統(tǒng)送電后，光電編碼器便可發(fā)生所需的脈沖(2)(2)電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行(3)(3)有物料時，下料汽缸動作，將物料送出(4)(4)當(dāng)電感傳感器檢測到鐵物料時，推汽缸 1 1 動作(5)(5)當(dāng)電容傳感器檢測到鋁物料時,推汽缸 2 2 動作(6)(6)塑料物料在傳送帶運動到尾端時，掉入料槽；(7)(7)汽缸運行應(yīng)有動作限位保護(8)(8)下料槽內(nèi)無下料時，延時后自動停機本課題的
9、研究思路和方法本系統(tǒng)能對不同的材料如物料性質(zhì)(鐵、鋁、塑料)的材料進行傳送和分揀。整個系統(tǒng)的控制由一只可編程控制器，可以實現(xiàn)自動控制和無人化管理。傳送帶用一只三相異步電機拖動，電機使用變頻器驅(qū)動，可以實現(xiàn)無級調(diào)速，加快分揀時的效率。物料性質(zhì)的判斷及機械部件的情況由傳感器檢測出并將信息傳送給 PLGPLG 分揀部件使用氣缸，結(jié)合氣動系統(tǒng)的優(yōu)勢。本設(shè)計加入了人機界面，充分實現(xiàn)與自動化設(shè)備相接軌。.本課題的預(yù)期效果1 1、研究物料自動分揀系統(tǒng)的特點及主要應(yīng)用的場合；2 2、本系統(tǒng)可以完成的任務(wù)要求：物料自動分揀系統(tǒng)能高速對不同的材料如物料性質(zhì)(鐵、鋁、塑料)的材料進行傳送和分揀；3 3、本系統(tǒng)制作完
10、成后的實物示意圖 1;1;圖14 4、制作并調(diào)試，使之能完成規(guī)定的工作任務(wù)及要求；5 5、整理制作調(diào)試過程資料，完成畢業(yè)論文的編寫。5.課題的重點和難點：主要解決問題：1 1、控制系統(tǒng)設(shè)計;2 2、解決三相異步電動機變頻調(diào)速控制的原理，會設(shè)置變頻器的參數(shù)；3 3、了解氣壓傳動的原理和特點；4 4、機械安裝；5 5、了解傳感器的原理及分類；6,可能用到的主要知識和技能：設(shè)計過程中電動機的控制需用到單片機和計算機編程的知識，結(jié)構(gòu)設(shè)計及零件設(shè)計需用到機械原理和機械設(shè)計等知識， 部件圖及裝配圖繪制需用到工程圖學(xué)和 CADCAD 三維模型建立需掌握 CATIACATIA 建模技能工作計劃(進度安排)第七
11、學(xué)期第 10 教學(xué)周：完成并提交外文翻譯；第 15 教學(xué)周：完成并提交文獻綜述；第 20 教學(xué)周：完成并提交開題報告。第八學(xué)期第 7 教學(xué)周：完成總體設(shè)計、計算或數(shù)學(xué)、仿真模型；第 12 教學(xué)周：完成圖紙繪制或仿真分析；第 14 教學(xué)周：完成設(shè)計說明書或論文撰寫；第 15 教學(xué)周：準(zhǔn)備答辯。二、參考文獻(1)黃啟明貴州大學(xué)機械工程學(xué)院2010.王海華物流分揀系統(tǒng)的設(shè)計碩士學(xué)位論文，鞍山鞍山鋼鐵學(xué)院，2001(2)范啟印,成品煙配送中心分揀系統(tǒng)的研究【碩士學(xué)位論文】，昆明：昆明理工大學(xué),2004(3)游道明。物流系統(tǒng)中的路由規(guī)劃和存儲規(guī)劃問題研究：【碩士學(xué)位論文】，上海：上海海運學(xué)院，2002李
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自動分揀系統(tǒng)開題報告
