快递大信封自动封装分拣一体化设备研发

2018-10-11黄其智符吉林

机电工程技术 2018年8期

黄其智，符吉林

（1.中科院广州电子科技有限公司，广东广州 510070；2.国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心，广东广州 510663）

近年来，快递物流业爆发式发展，业界迫切需要一种快递大信封自动封装分拣设备。国内外主流企业在传统邮政挂号小信封自动封装和分拣设备研发制造已经比较成熟，技术比较高，例如上海邮政科学研究院与美国必能宝（Pitney Bowes）公司的相关产品已经达到15 000/h的处理能力。但是，与传统邮政挂号小信封自动封装和分拣设备不同，快递大信封由于体积大、插封物料内容多样性以及不规则分页等问题，严重影响其封装分选速度和设备动作的成功率。目前国内外还没有成熟的相关一体化设备产品报道[1]。上海邮政科学研究院、美国（Pitney Bowes）必能宝公司、德国博威(BOWE)公司和奥托（Otto）公司等行业巨头正在加快研发快递大信封的自动封装分拣一体化设备[2]。如果这些厂家没有在总体设计上有革命性理念创新，他们很难在短时间内有所突破[3][4]。

快递大信封规格长×宽×厚为324 mm×229 mm×9 mm，如图1所示。

图1 快递大信封

设计目标：

（1）研发一套快递大信封自动封装分拣一体设备，设备采用分立式模块式结构，便于安装维护和使用。

（2）错封和漏封率0.05%以下。

（3）称重校验误差小于±1g。

（4）水平进料容量超过1 000封，以降低工人操作劳动强度。

（5）适应不规则物料分页插封。

（6）大信封采用双面胶封舌。

（7）双热转印工业打印引擎的快递标签打印方式[1]。

设备大信封处理速度大于2 000封。工作效率是人工操作的10倍以上，人力减少90%以上。

1 设计与实现

为了实现邮件自动封装、邮件分拣、业务管理信息控制。自动化系统在EMS邮件交挂号信函后收寄端环节的生产处理和生产管理如图2所示。实现EMS处理银行卡邮件自动供料、封装、称重、热敏详情单打印、自动分拣格口处理，时限卡厂与EMS挂号信交接后所有环节由工艺设备自动实现，提高整个作业流程的自动化和信息化处理能力。

图2 信息流程图

（1）自动封装分拣设备一次性完成信封条码读取、抓取、插封、封装、自动称重、信息比对、打印收件人名址、粘贴收件人名址、按封发格口关系自动分拣、邮件自动上传到EMS收寄系统的一个作业等动作。整个流程须按照指定的业务规则确保封装内件与封装信封表面粘贴的名址保持一一对应的关系。

（2）所有物料的进入模块均满足在正常生产状态下连续添加物料而不导致中断生产需求。

（3）信息读取模块采用非接触式读取c5信封上的条码信息，并正确解析信息。

（4）信息读入模块信息读取速度4 500条/h，信息读取准确率100%。

（5）动态稳重模块检测封装是否空卡或重复多卡错误，将不匹配邮件剔除入废件收集箱，由人工校对处理。

（6）按照热敏标签的粘贴方式粘贴在信封的指定位置自动封装分拣设备及其配套系统不得以任何形式复制、泄露证件和邮寄信息。

（7）系统的每一个环节都需要有有效的核查与纠错功能或处理方案。一是要对每环节物料的物理缺损进行核查，要保证对每一个不合格的物料都能够从生产系统中得到核查并剔除出来，并对这些物料有后续的处理方案；二是要确保封装内容与名址100%匹配；三是设备要能够自动甄别每一环节因纠错所引起的数据和实物顺序打乱的状况，确保纠错后的各环节实物与数据100%匹配。

（8）系统须对每一环节有监控和事后追溯功能，能确保在处理过程中和处理后对具体的每一个邮件、地址标签和完整邮件的处理过程的任一环节可调取作业记录。

（9）系统在物料进入模块预留可添加模块的接口功能。

（10）设备有安全保护设计，安全罩和设备门装配有接触开关，安全罩打开时，系统将暂停工作；设备是分立式设计，便于维修保养。

（11）设备及部件有吸音设计处理；设备配备噪声吸收通风口，有利于热空气散发。

（12）通过每个分拣格口设计光电传感计数器，实时统计和复核每个格口信封数目与总分拣信封数目，对比与系统数据是否一致，及时发现分拣过程的错误；格口设置满格报警，提醒操作人员及时收集成品邮件。

（13）系统自动生成日志文件，包含所有在任务中发生的信件、事件等信息。

设备由挂号信及其他物料输入站、大信封输入站、插封模块、封舌模块、称重校验模块、打印贴标模块、废料和分拣模块等组成。采用分立式独立模块设计。图3最右边是大信封入料站，紧接着旁边是4个挂号信及其他物料输入站。