2.1 系统结构与布局

2.1.1 阵列式自动拣选机结构

以A字架系统为代表的通道式自动拣选设备的拣选通道沿输送线平行排列，单一货物品项分拣占地面积大，且设备成本较高，主要适用于拣选量大且集中于有限品项的配送中心，当面对拣选量大且涉及品项多的订单处理任务时常因空间布局和设备成本限制而无法使用。为此开始了阵列式自动拣选机的设计与研发并得到成功应用［13b］。

如图2-1所示，单台阵列式自动拣选机由n层、m列共n×m个拣选通道及一套挡板、输送线和控制柜组成。为方便分析，将在垂直方向上处于同一列的n个拣选通道称为一个通道列。所有拣选通道以一定倾角在设备上安装，通道底部装有流利条，货物放置在流利条上，在重力作用下滑向通道前端。在每个拣选通道的前端装有一个弹出机构，弹出机构每动作一次，都会将通道最前端的单件货物拣出，拣出货物沿挡板下滑至输送线上，通道内剩余货物在重力作用下不断补充到弹出机构上，保证货物拣选的连续性。通道宽度可在一定范围内调整，以适应不同的货物尺寸，但每个通道内仅放相同品项的货物，拣选量大的货物可同时存储在多个拣选通道内。相同长度输送线对应的拣选通道数量约是A字架系统的5～7倍，而设备成本仅为A字架系统的1/10～1/5。图2-2给出阵列式自动拣选系统工程现场图。

2.1.2 阵列式自动拣选系统布局

在实际应用中，拣选品项数量通常大于单台阵列式自动拣选机的拣选通道总数，因此将多台阵列式自动拣选机借助一套输送线串联在一起，构成阵列式自动拣选线。如图2-3所示，阵列式自动拣选系统由多台阵列式自动拣选设备、多组补货货架和一套输送线及装箱设备构成。每台阵列式自动拣选机拣出货物至输送线上，在输送线前端的装箱设备将完成拣选的订单收集到周转箱内。

在系统工作过程中，若因补货不及时造成设备缺货时，为保证拣选作业的连续性，通常采用跳过缺货拣选任务的方式处理，但由此产生的漏拣货物仍需通过后续的人工拣选来完成，所以阵列式自动拣选系统的缺货成本很高。为减少缺货造成的影响，当设备上货物库存低于某一安全库存时，会通过报警信号通知补货人员及时补货，补货人员将货物从补货货架上取出，补充到缺货的拣选通道内，保证订单连续拣选。在系统拣选通道补货端设置补货区，将补货货架在补货区内排列摆放，补货区在货物存储区和阵列式自动拣选线之间起到桥梁作用，一方面可减少人员行走距离，以降低自动化拣选的补货成本；另一方面有效缩短从补货信号提示到人工补货完成之间的提前期时间，保证补货作业的及时性。当然系统也可以不采用补货区的方式，直接从存储区取货补入设备，这样可以有效减少补货的人工成本，但是会造成系统缺货成本增加，因而这种布局方式是针对阵列式自动拣选系统缺货成本高的特点而专门设计的。

本书对研究的阵列式自动拣选系统及工程现场做如下设定：

1）配送中心内同时采用阵列式自动拣选系统和人工拣选系统对订单进行处理，且每一种品项仅能通过阵列式自动拣选和人工拣选中一类模式进行分拣。

2）拣选货物尺寸较小，设备内所有通道列沿输送方向宽度近似相同。

3）各拣选通道弹出单位货物的速度相同，货物从不同高度的弹出机构滑落到输送线的时间差距不大。

4）输送线传输速度固定，且相邻订单间距足够大，保证后一个订单第一通道列开始工作时前一个订单最后一通道列已拣选完成。

5）输送线上相邻订单间距忽略不计。

6）各拣选通道的长度和能存放货物的最大重量相同。

7）拣选开始后，各拣选通道的人工补货及时，保证所有拣选通道无缺货现象。

8）同一个品项分配的通道列数小于或等于n，且相同品项的不同拣选通道必须在同一个通道列，保证补货人员快速准确的补货。

9）对于分配多个拣选通道的品项，将该品项在同一订单拣选量按照均分原则拆分至不同通道分别作业。

10）同一条阵列式自动拣选线内所有阵列式自动拣选机的型号相同，即所有单机结构配置、性能参数全部相同。