傾翻式自動(dòng)分揀系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存在的問(wèn)題及解決方案

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)民航運(yùn)輸能力得到極大的提升。在民航運(yùn)輸體系中，行李托運(yùn)工作是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，行李在托運(yùn)過(guò)程中是否損壞、遺失，取行李時(shí)是否方便，將直接影響乘客的出行體驗(yàn)。本文以重慶某機(jī)場(chǎng)航站樓為例，分析在自動(dòng)行李分揀系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題并提出改進(jìn)方案。

一、自動(dòng)分揀系統(tǒng)概述

重慶某機(jī)場(chǎng)航站樓行李自動(dòng)分揀系統(tǒng)于2017年建成投入使用。該系統(tǒng)全稱(chēng)為行李自動(dòng)分揀通道識(shí)別系統(tǒng)，采用RFID芯片識(shí)別技術(shù)，大大提高了行李識(shí)別的準(zhǔn)確率。傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)托運(yùn)系統(tǒng)大多都依靠條形碼技術(shù)，來(lái)識(shí)別行李信息并與乘客身份綁定完成分揀。在實(shí)際操作中，綜合識(shí)別率只能達(dá)到90%左右，會(huì)產(chǎn)生部分行李無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題，機(jī)場(chǎng)只能借助人工來(lái)完成分揀。在這個(gè)過(guò)程中，容易產(chǎn)生行李提取等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、行李丟失等問(wèn)題。重慶某機(jī)場(chǎng)航站樓使用的行李自助分揀系統(tǒng)，將很大程度上避免這些問(wèn)題的發(fā)生。該系統(tǒng)投用后，行李識(shí)別準(zhǔn)確率由之前的90%，提高為目前99%以上。

圖1 行李滑槽的痕跡圖

二、自動(dòng)分揀系統(tǒng)存在問(wèn)題

重慶某機(jī)場(chǎng)開(kāi)航至今已運(yùn)行近三年時(shí)間，行李自動(dòng)分揀托盤(pán)平時(shí)每日傾翻次數(shù)約為14000次，在特殊節(jié)假日傾翻次數(shù)會(huì)達(dá)30000次以上，而在近三年的使用中，自動(dòng)分揀系統(tǒng)也曾出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題有待改進(jìn)。

1.行李下滑位置靠前，存在分錯(cuò)或掉出滑槽風(fēng)險(xiǎn)

行李通過(guò)傳送帶傳送至傾翻式自動(dòng)分揀托盤(pán)上，托盤(pán)運(yùn)行到相應(yīng)位置發(fā)生傾翻，將行李滑入預(yù)定的滑槽內(nèi)，完成分揀運(yùn)輸行李的過(guò)程。從圖1使用中出現(xiàn)的行李滑槽的痕跡可知，分揀系統(tǒng)行李滑落痕跡明顯提前，行李分錯(cuò)滑槽、掉出滑槽的風(fēng)險(xiǎn)增大，而且由于行李下落位置提前，行李撞擊滑槽邊緣時(shí)動(dòng)能明顯增大，撞擊過(guò)猛導(dǎo)致滑槽三角板脫落的現(xiàn)象。

2.分揀托盤(pán)傾翻后未復(fù)位問(wèn)題

行李分揀托盤(pán)小車(chē)在使用過(guò)程中出現(xiàn)傾翻后未復(fù)位現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為兩種情況：一是系統(tǒng)報(bào)小車(chē)故障并同時(shí)報(bào)傾翻未復(fù)位；二是只報(bào)傾翻未復(fù)位，未報(bào)小車(chē)故障。1-150號(hào)小車(chē)出現(xiàn)傾翻未復(fù)位問(wèn)題后，對(duì)小車(chē)進(jìn)行人工復(fù)位處理，處理后小車(chē)可以恢復(fù)正常使用，不會(huì)再報(bào)故障。151-200號(hào)小車(chē)出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行人工復(fù)位，但使用一段時(shí)間后151-200號(hào)之間小車(chē)仍然存在問(wèn)題。

3.其他的待解決問(wèn)題

導(dǎo)入口主動(dòng)滾筒斷裂，從開(kāi)航到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)3起，具體原因不明；夏季內(nèi)圈異形環(huán)轉(zhuǎn)彎處異響，調(diào)整小車(chē)間距后當(dāng)時(shí)可以消除，但使用一天左右異響再次出現(xiàn)，具體原因不明；國(guó)際分揀通道托盤(pán)存在由于軌道不齊平導(dǎo)致的異響，該故障由于沒(méi)有相應(yīng)調(diào)整地腳工具，仍未修復(fù)。

三、原因分析

1.行李下滑位置靠前的原因分析

托盤(pán)的小車(chē)傾翻是由一個(gè)脈沖信號(hào)控制，而確認(rèn)1號(hào)小車(chē)位置的檢測(cè)光電只有一個(gè)，每一條環(huán)線(xiàn)鏈條有200臺(tái)小車(chē)，小車(chē)在不停的使用中有一定的誤差累計(jì)。當(dāng)沒(méi)有自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，這種誤差就會(huì)體現(xiàn)得越來(lái)越明顯，導(dǎo)致行李傾翻不斷靠前，出現(xiàn)部分行李傾翻超出托盤(pán)的現(xiàn)象。此外，由于托盤(pán)小車(chē)與PLC之間是由無(wú)線(xiàn)信號(hào)通訊，且由于小車(chē)高速運(yùn)動(dòng)，常發(fā)生通訊連接斷開(kāi)的現(xiàn)象，若出現(xiàn)通訊瞬間斷開(kāi)，托盤(pán)小車(chē)是無(wú)法獲得信號(hào)做出任何動(dòng)作或通訊控制器故障，使傾翻錯(cuò)誤的概率增大。

2.傾翻未復(fù)位的原因分析

對(duì)大多數(shù)傾翻未復(fù)位小車(chē)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)通常在正翻或者反翻時(shí)，有一個(gè)方向無(wú)法正常復(fù)位或正常傾翻。在人工手動(dòng)復(fù)位或傾翻時(shí)會(huì)有明顯卡頓感，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)齒輪磨損或破損，且檢查托板時(shí)發(fā)現(xiàn)托板側(cè)有較多碰撞的痕跡。

分析導(dǎo)致未復(fù)位的原因，主要是小車(chē)齒輪強(qiáng)度不夠，誘發(fā)原因是溫差大以及行李頻繁碰撞。托盤(pán)齒輪為非金屬材料，強(qiáng)度有限，行李長(zhǎng)期碰撞托盤(pán)，導(dǎo)致齒輪頻繁受不均勻力沖擊，出現(xiàn)細(xì)小裂縫，夏季時(shí)溫度較高，齒輪沒(méi)有出現(xiàn)脆性破壞或斷裂。當(dāng)冬季時(shí)溫度降低，齒輪受頻繁碰撞出現(xiàn)脆性開(kāi)裂或斷開(kāi)，齒輪斷裂后托盤(pán)小車(chē)無(wú)法鎖死，且極易變?yōu)閮A翻狀態(tài)，傾翻后不復(fù)位。也會(huì)出現(xiàn)當(dāng)該小車(chē)到達(dá)傾翻光電檢測(cè)器時(shí)，托盤(pán)不傾翻，行李自然也不傾翻。

圖2 滑槽光電設(shè)置位置示意圖

托盤(pán)小車(chē)傾翻未復(fù)位的第二個(gè)原因?yàn)橥ㄓ嵮舆t。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，存在設(shè)備無(wú)法控制的現(xiàn)象，約過(guò)1分鐘后，整套設(shè)備組態(tài)才報(bào)通訊故障，通訊復(fù)位后，設(shè)備可以控制。且在進(jìn)行人工復(fù)位時(shí)，存在控制器網(wǎng)口閃爍紅燈的現(xiàn)象。這是由于為無(wú)線(xiàn)通訊導(dǎo)致通訊延遲，且組態(tài)再未收到反饋信號(hào)，界面停滯，不報(bào)故障。

四、解決方案

1.行李下滑位置靠前的解決方案

（1）小車(chē)區(qū)塊化、信號(hào)本地化

環(huán)線(xiàn)上小車(chē)數(shù)量眾多，為了提高精準(zhǔn)度，可以將小車(chē)區(qū)塊化，將一定數(shù)量的小車(chē)分為一組，在每組的第一個(gè)小車(chē)上設(shè)置光電感應(yīng)裝置，控制該段小車(chē)傾翻計(jì)時(shí)的開(kāi)始信號(hào)和前一段小車(chē)傾翻計(jì)時(shí)的結(jié)束信號(hào)，配合一個(gè)小車(chē)上的脈沖，將遠(yuǎn)程控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為本地控制信號(hào)，能提高小車(chē)的傾翻精準(zhǔn)度，避免小車(chē)提前傾翻，導(dǎo)致行李下滑位置靠前或延后。

（2）滑槽分區(qū)域分組分塊化

由于土建的設(shè)置，可以將滑槽分區(qū)域分塊，在土建自然分組后的第一個(gè)滑槽處設(shè)立一個(gè)對(duì)應(yīng)的光電裝置，見(jiàn)圖2。當(dāng)裝有光電感應(yīng)裝置的小車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，可以觸發(fā)信號(hào)，從而開(kāi)始計(jì)時(shí)，由于車(chē)速是一定的，小車(chē)長(zhǎng)度也是一定的，通過(guò)計(jì)算可以達(dá)到一個(gè)自動(dòng)修正傾翻時(shí)間的效果。

小車(chē)的準(zhǔn)確傾翻主要的決定性因素是行李滑落時(shí)間，也可以說(shuō)是小車(chē)傾翻時(shí)間。行李位于托盤(pán)運(yùn)行方向的后方、靠?jī)A翻滑槽邊，則為傾翻的最短時(shí)間；位于托盤(pán)運(yùn)行方向的前方、靠?jī)A翻滑槽對(duì)邊，則為傾翻的最長(zhǎng)時(shí)間。依據(jù)這兩個(gè)時(shí)間可以設(shè)計(jì)出滑槽寬度，因此，可以由滑槽寬度來(lái)調(diào)整小車(chē)傾翻的時(shí)間快慢。

在小車(chē)上設(shè)立本地的光電裝置和脈沖信號(hào)裝置，確保在平均傾翻時(shí)間內(nèi)，小車(chē)準(zhǔn)確通過(guò)滑槽中點(diǎn)。小車(chē)內(nèi)部有接近開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)傾翻觸發(fā)測(cè)量到小車(chē)的傾翻時(shí)間，加設(shè)變頻器，可以控制時(shí)間的變化量，從而大幅度提高小車(chē)傾翻的精準(zhǔn)度。

2.傾翻后未復(fù)位的解決方案

對(duì)小車(chē)進(jìn)行拆解后發(fā)現(xiàn)，小車(chē)存在齒輪的齒牙磨損嚴(yán)重痕跡，導(dǎo)致齒輪間松動(dòng)，也有松動(dòng)導(dǎo)致的較大位移。測(cè)試傾翻機(jī)，將傾翻機(jī)調(diào)至未復(fù)位狀態(tài)，測(cè)試傾翻，發(fā)現(xiàn)傾翻機(jī)旋轉(zhuǎn)固定度數(shù)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)度數(shù)無(wú)法滿(mǎn)足時(shí)，該傾翻機(jī)會(huì)報(bào)故障，接近開(kāi)關(guān)僅有檢測(cè)作用，無(wú)控制作用，當(dāng)復(fù)位旋轉(zhuǎn)至接近開(kāi)關(guān)時(shí)，傾翻機(jī)不會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)到一定度數(shù)后才會(huì)停止。

此時(shí)，建議更換小車(chē)原有非金屬的齒輪，使用強(qiáng)度較大的金屬齒輪，增加小車(chē)抗碰撞性能，增加齒輪的穩(wěn)定性，避免齒輪在高低溫環(huán)境下工作效率的降低。

五、結(jié)論

本文對(duì)自動(dòng)分揀系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致分析，找到系統(tǒng)出現(xiàn)各種問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并結(jié)合改進(jìn)方案，在一定的程度上降低分揀系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的概率，也可為傾翻式自動(dòng)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的改進(jìn)提供參考。