接插件自动检测上料机构设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】
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接插件自动检测上料机构设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】
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南京理工大学紫金学院毕业设计说明书(论文)作 者:学 号：系：机械工程系专 业:机械工程及自动化题 目:接插件自动检测上料机构设计副教授指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2010 年 3 月毕业设计说明书（论文）中文摘要本文介绍了自动检测上料的概念、发展状况及其组成，气动技术的应用，PLC控制的特点及国内外的发展状况。本文对接插件自动上料装置进行了总体方案设计，针对一台可用于检测接插件的系统，设计其自动检测上料的机械部分。对其进行了详细的机械设计、传动系统设计、检测系统设计以及控制系统设计。设计部分包括：上料机构设计；运料机构设计；机构运动学分析；误差分析；节拍分析；动力计算；控制系统；驱动系统；执行系统等。确定了上料机械的上料机构、运料机构等的具体尺寸，并对输送和控制部分进行了选择，整个动作的完成是通过电机驱动同步带，气缸推动工件的，并利用PLC进行了编程控制。关键词 自动上料 检测 节拍毕业设计说明书（论文）外文摘要Title The design of Automatic detection of the feeding mechanismAbstractThis article introduced machinists concept, the development condition and the composition briefly, air operated technical application, PLC control characteristic and domestic and foreign development condition. This article has carried on the overall concept design to the tire valve automatic high-quality goods installment, in view of one available in grinding tire valve numerical control engine bed, designs its automatic high-quality goods system manipulator. Has carried on the detailed machine design, the transmission system design as well as the control system design to it. The design part includes: High-quality goods organization design; Suspends the material organization design; Organization kinematic analysis; Error analysis; Power computation; Control system; Actuation system; Execution system and so on. Had determined high-quality goods manipulators high-quality goods organization, pendulum material organization and so on concrete size, and has carried on the choice to the sensor and the control section, entire movement completion is actuates through the air cylinder, and has carried on the programming control using PLC. Keywords auto anticipate check rhythm 南 京 理 工 大 学 紫 金 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：接插件自动检测上料机构设计指 导 教 师:2010 年 3 月 18 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 74082005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要：自动化生产的产品常常是成批大量的，在生产过程中要把工件按一定的节拍和方位送到工作位置。文中针对各种小型柱、套、盖、片等物料的自动上料，如型号为RJ45的接插件，设计完成了上料站总体结构、气动控制系统原理图、PLC控制程序。具有一定的实用价值。关键词：PLC；自动上料站；设计在自动化生产线上，工件按一定的节拍和方位送到工作位置，经过加工，装配或包装后再取下。如果工件的供送和取下采用手工操作，不仅体力劳动繁重，而且生产效率也不可能提高。本文介绍的自动化生产线设备上料站系统，是在电机驱动下通过皮带传动使摩擦盘式料斗转动，转盘上工件在离心力的作用下进入下料槽，在前面工件进入料槽的同时，后面工件陆续进入料槽，于是实现连续供料。 工件必须按要求停放在规定位置，等待搬运站机械手取走工件，于是这里采用了气动装置运送工件。即在工件进入上料装置后，气动推至指定位置，当料被取走后，上料装置复位，等待下一工件进入，如此往复循环完成上料。本动作过程中，工件检测通过光电传感器来实现，位置的控制是依靠行程开关，整个系统由PLC控制。这种上料装置不仪生产率高，且通用性广，适用于各种的接插件例如RJ45等零件的自动上料。为了检测这些产品或者检测生产这些产品的设备，那么急需设计出成本较低，测量精度相对较高，测量速度较快的测量装置。如此才可以满足快速发展的自动化生产线对测量技术的更高要求。国外西欧美日等国家在这方面已经有了长足的发展，各种检测设备已投入市场。但是此类设备成本昂贵，且是针对某一检测范围的各种零件的检测。自动化的迅速进展，广大用户要求快速测量工件的整体形状精度，这已成为该领域近期的发展趋势。所以，高价购买的国外检测设备实属浪费。而我国在检测技术上已达到国际先进水平，只是没有将先进的技术转化为生产力。为解决我国中小企业在检测方面遇到的问题，设计了检测精度、效率都较高的自动检测装置。目前，我国散状原料的上料系统多采用人工目测上料量及手工操作方式，作业条件差、劳动强度大、生产效率和设备利用率低，生产过程的可靠性、稳定性和精确性都较差，这与许多企业已实现的后段工序生产过程自动化状况极不适应因此应用微机技术对上料系统实现自动控制是极为重要的。据资料介绍，德国、日本等工业发达国家已率先研制出微机控制的冲量式流量计，并广泛应用于冶金、矿山等行业自动检测上料系统模块化技术是制造业由传统的单一品种大批量加工模式向多品种、中小批量方式发展的关键技术之一。该项技术研究开创了一种模块化、组合化的自动检测系统, 即将整个系统分为几个独立而又互相关联的模块, 各个模块具有自身的运动精度和位置精度, 它可缩短自动检测系统研制周期及降低设计成本, 及时为企业提供所需的自动检测设备。该项目以检测难度大、检测项目多、检测精度要求高、检测批量大等为特点, 以油泵油嘴行业的三大精密偶件检测为代表, 进行了应用研究。自动检测系统由自动上料定位系统, 全自动分选下料系统等五个部分组成, 被测工件从上料测量直至下料, 皆通过高精度的机械及定位系统准确地传送到指定位置。并在测量工位上全自动测量系统又通过二次定位结构, 保证了测量系统的定位精度, 同时为根据需求更换测量模块提供了极大方便。自动上料模块、下料分选模块的主要技术指标:(1) 定位精度: 0. 1mm(2) 下料分组数: 30 组(3) 效率: 每件6 秒(4) 无划伤、碰伤、偶件无分离模块化自动检测系统适用于小型零件或偶件的自动检测分选, 工件或偶件的尺寸范围在303080mm 以内可直接应用, 有些做少许改动也能适用。应用自动检测模块化技术, 研制的小尺寸精密零件及偶件全自动检测与分选设备, 发挥了机、电、气、光与计算机一体化的优越性, 设计起点高, 智能化程度高, 使得多种几何量参数或多种综合性能参数能同时自动进行高精度测量并自动分选, 该项技术属国内领先水平。并可推广到汽车、轴承、压缩机、液压、气动等行业应用。参考文献：1 尚久浩. 自动机械设计M北京：中国轻工业出版社，2003(5)2 詹宿贤. 自动机械设计M北京：北京轻工业出版社，1987(6)3 张键民. 机电体化系统M北京：北京理工大学出版社，19964 郑叔芳，吴晓林. 机械工程测量学M北京：科学出版社，1999(9)5 陈立定. 电气控制与可编程序控制器的原理及应用M北京：机械工业出版社，20046 许福玲. 液压与气动传动M北京：机械工业出版社，20047 袁任光可编程序控制器选用手册M北京：机械工业出版社，2000 8 徐灏主编机械设计手册第2卷第3卷第4卷北京-机械工业出版杜，1995 9 粱德本、叶王驹主编机械制图手册北京：机械工业出版社1997 10 (机械设计手册)联合编写组编机械设计手册上册北京：化学工业出版，1987 11 张毅刚单片机原理及应用普通高等教育“十五”国家级规划教材 高等教育出版社 12 刘启中，李荣正编著PLC单片机原理及应用上海市教育委员会高校重点教材建设项目北京航空航天大学出版社 13 刘守义智能卡技术高职专系列规划教材西安电子科技大学出版社 14 章兼源微机控制技术21世纪高职高专规划教材电子工业出版社 15 林茂料斗式电磁振动供料器的理论分析及实验研究 J 机械工程师，1994，(3) 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：设计方案：1 总体结构装配设计总体结构主要由机架、转盘、传动系统、电气控制等组成。上料依靠转盘转动在摩擦力的作用下，工件作离心运动，完成送料过程 ，根据此设计转盘的直径，表面摩擦系数等，考虑到出料不能太快，而料又能正常送出，将转盘设计成中间高、边缘低，这样同时依靠重力的分力作用，就能很好的完成送料，而又使出料速度合适。2 机械部分结构设计机械部分主要是一转盘机构，为保证工件在离心力的作用下能够顺利进入上料槽，设计转盘为中间突、周围凹的结构，坡度为5，其工作受力分析如图1所示。G为工件重力； F0为摩擦力；F1、F2分别为重力的分力； Fa为向心力；m为工件质量；r为工件所在位置的回转半径；n为转盘转速；f为摩擦系数，F为工件的下滑力。当F0时，工件才可以滑落下来。由上图可知，下料条件由摩擦因数、转速和下料点离圆心位置所决定。3 气动控制系统设计31 气缸设计因为系统承受负载不大，而且行程也不长，本装置选用轻巧型CG1系列双作用气缸，缸径为20mm，结构简单，行程可以根据需要选择。采用气缓冲，缸筒为无杆缸盖压成一体，缸筒与杆盖为螺纹连接，缸筒、缸盖和活塞都采用铝合金，轴向尺寸短，重量比其它系列气缸轻10一50。32 气缸控制部分气缸的运动通过磁铁换向阀控制，根据不同指令控制活塞推出或者拉升，具体控制流程为：行程开关Sl触发传感器1发出指令使阀的YV1端得电工作，气缸上升撞到行程开关S2传感器2工作发出指令使阀的YV2端得电工作，气缸下降。气动控制原理如图2所示。4 电气控制系统设计41 变频器部分(1)变频器的选用设计中采用的电机由于转速过高，不利于上料控制，而变频器作为现在工控领域的重要组成部分，已充分运用于电机的控制中。随着微电子技术的高速发展，变频技术已越来越成熟。对于本套上料站装置，考虑到实用性及价格，采用了丹佛斯VLT2900系列中的VLT2905，功率为05kW。(2)变频器的连线，参数设置变频器端子连线图如图3。42 PLC的选型目前， 市场上PLC的品牌型号多种多样，价格各异。作为整个系统的主控核心，必须选择性能稳定的PLC。这里选择了目前工业控制领域较为普遍使用的三菱控制器。型号为：FX2N一16MR。(1) I/O图及分配表按下启动按钮SB2，上料站开始工作。采用光电传感器进行感应并发出相关指令，阀体直接控制气缸，而对上料过程进行控制。急停按钮可终止任何操作，所有影响阀体的输出被复位。(2)程序设计根据控制系统工艺过程要求，设计梯形图程序如图4。43 运行调试本上料站以PLC为控制核心，自动完成上料动作。由变频器控制电机的转矩和速度，通过变频器参数设置等，都是可调的。因此，根据不同的上料要求，可以做出相应的调整，使得这套系统的使用范围更为广泛。系统供电前，检查电路及仪器是否正常，确保一切正常安全的情况下启动电源。保证有料供应的情况下，开始调试。首先，将变频器输出频率调到OHZ ，然后慢慢增大，确定一个适合的上料速度，并将其锁定。与此同时，将编好的程序输入PLC内，并让其试运行，发现错误及时改正。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日中北大学2007届本科毕业设计说明书目录1 绪论11.1 自动检测上料现状11.2 自动检测上料的意义12 上料检测机构的构造及其工艺分析22.1 被检测元件的介绍22.2 上料检测机构的构造42.3 工艺分析43 自动检测上料机构设计方案53.1 拟定设计方案63.2 设计方案论证84 主要零件的选择及计算94.1 电机的选择94.2 同步带传动设计 124.3 气动控制系统设计 184.4 气动导轨的设计 265 其它零件的选择及计算 295.1 支架的选择 295.2 流道的设计 305.3 护板的选用 306 总装配体的设计 306.1 总装配图 306.2 机构的安装与调试 32结论 33致谢 34参考文献 35第 I 页 共 III 页南 京 理 工 大 学 紫 金 学 院毕业设计(论文)外文资料翻译系： 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： (用外文写) 外文出处：SEMI AUTOMATIC PREPARATION OF COLLECTION MAIL FOR FACER CANCELER附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导教师评语： 签名： 年 月 日注：请将该封面与附件装订成册。附件1：外文资料翻译译文法国半自动邮件收集分拣装置M. Didier ThieriotLa PosteM. Laurent BaufretonLa Poste摘要 邮件准备工作的最后步骤之一，主要仍是在法国进行手动操作。进行的一项研究的不同数据表明自动化分拣显示出较便宜，除了传统的慢手工分拣设备中需要，也可以在主要排序中心中使用。其主要目的是参与并找出从中存在的问题，这也为了在今天筹备过程中，薄弱环节能在合作与分工的工作中所体现出来。为了分离和堆栈邮件，法国邮政选择了半自动装置与NEC生产的剔除装置结合使用，是一种取代手工分拣的机器。这种装置名为自动化分拣装置，是在位于装置上游进行分拣与剔除。该系统帮助合作社自动剔除和堆栈上游的可分拣邮件。这个介绍描述了本设备的职能和性能。导言 上下文在1998年，法国邮政收购了11家NEC装置以准备成立从邮筒收集邮件的分拣中心。这些机器只有当C5尺寸的邮件通过时才会被收入否则就被剔除。目前，邮件从邮筒收集必须手动处理。此邮件是有带字母，扁平，非加工信件组成。扁平和非加工信件约占8左右。手工操作的主要内容是从大量邮件流中剔除扁平和厚厚的信件，然后堆放到处理信件的手工分拣设备中。此操作并不需要特别的设备，只需要一个大桌，一些小盘子。本装置的缺点是它的低盈利性和低效率性，是一种非工业化进程的邮政自动化。第15届国际邮政自动化会议 1 法国 目标 法国邮政已开设一个专门的组织结构，努力改善在这个邮件的一部分程序的编制单位。他的目标是取得出线权，然后部署工作上层工业组织的11 NEC装置。功能描述 工艺 邮件功能界别的制备与NEC配备区机械化发展的主要特点如下： 邮件准备任务 工作领域的体制改革工业化 提高工作区的功能分析的工作效率我们开展了对下列工作的流程研究（图1）。图1邮件制备流程2 第15届国际邮政自动化会议法国当人们开始考虑从各种形态的邮件中把它们按不同种类的分拣开时，就意味着技术解决方案的能力应付的所有情况都将是复杂和昂贵的。对这些决定保留人工剔除的的人的理由是这种方式适应后箱邮件的特殊性，从而精心设计出一种舒适的座位工作站，以满足这种需要。机械化的主要是应用于堆叠功能，是一种简单的技术解决方案的开发手段，以限制采购和维护费用。技术说明 所需占地面积为自动化分拣装置的2个输入站：5m80 x 4m70（不包括手动部分） 电源供应：220V伏特 /十六安培 一剔除站吞吐量能达到8的单位（不散装）：14,000封/小时 吞吐量的堆叠模块：30,000封/小时 NEC公司的上游堆容量：2米（约1600封）图2自动化分拣装置第15届国际邮政自动化会议 3法国自动化分拣装置在邮件中心的项目自动化分拣装置已安装完毕，自2002年11月运营。它的结构是一个倾斜的邮件收集盘的上料机构。有人指出，分流操作工能很快地适应于设备的操作和赞赏坐着工作的这种方式。上料控制，踏板以一英尺的长度，使他们能够控制邮件流，因为它是到隔离带才卸载。这是一个很宽的，缓慢移动带，操作工有第二个脚踏，以避免任何溢出停止的可能性。机械化邮件的传递通过剔除站时没有任何关于手动执行部分的行动。被剔除的扁平信件通过滚动传送带放在盘的前面。完整的信件被托盘推入收集机构，在其中一个输送末尾是手动结构。然后替换他们为空托盘。触点能检查出任何厚厚的对象或那些其中包含形态中能有被识别特点的对象。机械化邮件是从一个倾斜的传送带，进入两个分开的邮件流输入站。然后通过一个小漏斗并随机移动到一个倾斜带上。这个传送带不再带动在带边缘的那些信件。然后将它们堆积和储存在一个2米的移动堆中，它提供了邮件的NEC装置手动接驳。安装 自动化分拣装置很容易安装，因为它支持多种配置。因此，它可以适应楼宇的设计，输入站和单位输出可以定位，以适应现有的邮件流尺寸 自动化分拣装置的噪音低于68分贝。它由240伏为16A的电源供电，不需要任何其他动力源。项目管理 法国邮政建立了（图3）与单个输入站配备原型。之后，试验的结果进令人鼓舞，设备是安装在南特分拣中心，以测试在实际运作情况的各项职能与性能。自动化分拣机构系统进行的测试使用了真实的邮件。该项目是在向几个供应商，以及FIMEC公司选择建造的第一台自动化分拣装置，在同行中达到领先水平。该设备安装在南特分拣中心，两个输入剔除站，以验证设计的工业生产。在第一台自动化分拣装置被测试认证后，剩余的同类设备将会被陆续安装。4 第15届国际邮政自动化会议 法国图3自动化分拣装置原型第一次试验表明，有一个堆栈的操作存在质量缺陷。这一缺陷具体表现为信件流的增加。法国邮政和FIMEC在性能和吞吐量上作出了修改，目标旨在提高堆栈的质量。这些项目目前正在观察，并将被FIMEC列入他们的系列产品中。而正确的运作程序验证，将会在6月初展开。第15届国际邮政自动化会议 5法国储蓄 我们建议比较邮件的2种盈利能力方面的准备，要根据单位和非比例加工信件的情况来确定。我们研究了从邮筒到大宗邮件流，这就是我们整齐地堆放在托盘上没有邮件的邮件准备区的入口。 1自动化收集分拣装置带剔除器：在2个剔除站单位成本的花销上低于60 000欧元。2传统的剔除装置：在系列单位成本的剔除部分花销估计为180000欧元工作站设备的数目：自动化分拣装置工作站的数量 2 ：分类站1 ：垃圾邮件上料及接驳模块1 ：堆垛机2或3：拒绝邮件处理，按单位和非比例机械化邮件 吞吐量特点： 自动装置操作该瓦楞机吞吐量为每小时30,000信，总是比自动化分拣机构高;而后者是在从量的角度体现出来的薄弱环节。后者的吞吐量可达每小时2.5万封。这吞吐量逐步呈下降趋势，这取决于剔除操作工能力，以消除手工单位及非这些项目的比例上升机械化邮件等多方面因素。 6 手动剔除装置工作站的数量 1或2 ：群发邮件上料，根据单位和非比例机械化电子邮件1 ：堆垛机2或3 ：拒绝邮件处理，按单位和非比例机械化邮件 手动装置操作手动吞吐量可达每小时30000封。这吞吐量递减，这取决于对剔除的能力，以消除部分自动单位及非这些项目的比例上升机械化邮件等多方面因素。第15届国际邮政自动化会议法国图4扁平和非机动邮件的比例-吞吐量盈利能力 自动化分拣装置解决了很多问题诸如使单位和非比例加工电子邮件的数量围绕10的平均水平。它实际上比以前更好因为它比较轻，而且吞吐量也很不 错。如果一个自动戳的维护费用还高那就没有道理了。 自动剔除的选择取决于单位和非比例的垃圾邮件流加工邮件这2种，在经济上合理时： 无论不可加工邮件的比例是高还是非常低的情况下：，手动的吞吐量更高，自动化分拣机构的吞吐量是有限的，是2.5万封，最高/小时， 只有在非高加工邮件比例的情况下：，手动的吞吐量成为优于自动化分拣机构。 第15届国际邮政自动化会议 7法国 图5扁平和非加工邮件的比例-盈利结论 自动化分拣装置是一个简单的装置。手动分离使所有非正常的个案进入信箱邮件流进行处理。该解决方案提供了高度自适应的灵活性，以旨在针对邮件流的变化：它是更有效的，因为它放在任何机械化操作上端。分流操作工能迅速掌握所需技能，这使得他们能够在邮件生产单位多价情况情况下产生十分多样的变化。在修改方面的可能性来说，自动化分拣装置配置使其能够适应不同布局和使邮件流在不同的地点组织到一起。修改可以使有关个例在分离分流站被直接剔除。最后，适当的投资成本表明也保证自动化分拣机构早期的盈利能力。词汇表APEC自动分拣装置CFC手动剔除装置FC剔除装置8 第15届国际邮政自动化会议附件2：外文原文FRANCESEMI AUTOMATIC PREPARATION OF COLLECTION MAIL FOR FACER CANCELERM. Didier ThieriotLa PosteM. Laurent BaufretonLa PosteAbstractLetter mail preparation is one of the last operations which is still done chiefly manually in France.A study carried out on different scenarii of automation shows the need for less expensive, slower machines besides the traditional CFCs, that can be used in the major sorting centres. The main objective was to organise the tasks involved, which are today the weak link in the preparation process, where operatives work with large tables and rudimentary equipment.To segregate and stack the mail, La Poste has chosen a semi-automatic device used in conjunction with the NEC Facer-Canceller (FC) machine. This device, named APEC, is located upstream of the facer-canceller-sorter machine.The system helps the operatives to cull and stack the mail upstream of the automatic preparation of machinable mail.This presentation describes the functions and performance of this equipment.IntroductionContextIn the year 1998, La Poste bought 11 NEC Facer Cancellers to prepare the mail collected from post boxes in sorting centres. These machines require at the input a stack of mail whose maximum size is C5 format and from which the thick mail items have been removed.Currently, the mail collected from post boxes must be processed manually. This mail is composed of letters, flats, and non-machinable letters. Flats and non-machinable letters are about 8% of the total.The manual operations principally consist of culling the flats and thick letters from the bulk mail flow, and then stacking letters for FC processing. This operation requires no special equipment, only a large table and some trays. The disadvantages of the present organisation are its low profitability and the fact that it is a non-industrialised process.15th International Conference on Postal Automation1FRANCEObjectiveLa Poste has started work on a dedicated organisational structure to improve procedures in this part of the mail preparation unit. he target is to qualify and then to deploy the industrial organisation of work upstream of the 11 NEC Facer Cancellers.Functional descriptionProcessThe main thrust of development for the mechanisation of the mail preparation area equipped with NEC FCs is the following:Industrialisation of the mail preparation tasksRestructuring of the work areaImproving the productivity of the work areaThe functional analysis which we carried out gave the following breakdown of the tasks (Figure 1).Post box mail receptionFlats storageCullingletter flow stabilisationStackingSpecial letter storageNon-machinable mail storageMachinable letter storage (when FC stops)NEC FC FeedingFigure 1Mail Preparation Breakdown215th International Conference on Postal AutomationFRANCEThe number of separations to be carried out on the mail, together with the morphological variety of the mail, means that a technical solution capable of coping with all situations would be both complex and expensive.For these reasons it was decided to retain manual culling for its adaptability to the peculiarities of post box mail, and a comfortable seated workstation was designed with particular care to meet this need.Mechanisation has mainly been applied to the function of stacking, and was developed by means of simple technical solutions in order to limit the costs of procurement and maintenance.Technical descriptionFloor space required for an APEC with 2 input stations: 5m80 x 4m70 (not including the FC)Mains supply: 220Volts / 16 AmperesThroughput of one culling station with 8 % of flats (without bulk loading):14,000 letters / hourThroughput of the stacking module: 30,000 letters / hourCapacity of stacker upstream of NEC FC: 2m (approximately 1,600 letters)NEC FCStacking moduleStabilising moduleTray for special lettersFeeding stationCulling stationFlats rejectFigure 2APEC Machine15th International Conference on Postal Automation3FRANCEAPEC project in mail centreThe APEC has been installed and operating since November 2002.The hoppers are fed by tipping the contents of the mail collection trays.It was noted that the segregation operatives quickly got used to the device and appreciated the seated work position. The feed control, by means of a foot pedal, allows them to control the mail stream as it is unloaded onto the segregation belt. This is a wide, slow-moving belt, and the operatives have the possibility of stopping it, with a second foot pedal, to avoid any overflow. The mechanised mail is conveyed through the culling station without any action on the part of the operative.Flats are cleared at the front in trays placed on a rolling conveyor. The full trays are pushed by the operative and collected manually in a structure placed at one end of the conveyor. The operative then replaces them with empty trays. A tactile check allows any thick object or object containing morphological peculiarities to be identified.Mechanised mail is tipped onto a belt which receives the mail stream of both segregation input stations. This flow is fed through a small hopper and falls randomly onto a moving inclined belt. The action of this belt stands all the letters on their longer edge. They are then stacked and stored in a 2-meter moving stacker, which offers up the mail to the feeder of the NEC FC.InstallationThe APEC is easy to install because it supports a variety of configurations. It can therefore be adapted to the layout of the premises and the input stations and the flats output can be positioned to fit in with the existing mail stream.The noise level of the APEC is lower than 68 dBA. It is powered by 240V at16A and does not require any other power source.Project managementLa Poste built a prototype (Figure 3) equipped with a single input station. Following the encouraging results of the trials carried out, the equipment was installed in the Nantes sorting centre to qualify the performance of each of the functions in real conditions of operation. The APEC system was tested using real mail items.The project was tendered to several suppliers, and the FIMEC company was chosen to build the first APEC ahead of series production. The device was installed in the Nantes sorting centre, with two input culling stations, in order to validate the design for industrial production.The rest of the equipment will be installed after the validation of the firstAPEC.415th International Conference on Postal AutomationFigure 3Prototype APECFRANCEThe first trials showed there was a quality deficiency in the creation of the stack. The origin of this defect was identified with the increase of the stream.La Poste and FIMEC have made modifications to achieve the target performance in throughput and in the quality of the stack. These are currently under observation and will be included by FIMEC in their series production. The validation of the correct operational procedure will be carried out at the beginning of June.15th International Conference on Postal Automation5FRANCESavingsWe propose to compare the profitability of 2 types of mail preparation area, depending on the proportion of flats and non-machinable letters. We studied the bulk mail flow from post boxes, in which there is no mail neatly stacked in trays, at the entry point of the mail preparation area.1. APEC device coupled with a Facer-Canceller: The unit cost in series production of one APEC with 2 culling stations is lower than 60,000 euros.2. Culler-Facer-Canceller machine: The unit cost in series production of the culling section is estimated at 180,000 euros.Number of work stations on the equipment:number of operatives for APEC + FCnumber of operatives for CFC2: segregation stations1: bulk mail feeding and feeder module1: stackers2 or 3: rejected mail processing, according to the proportion of flats and non- mechanised mail1 or 2: bulk mail feeding, according to the proportion of flats and non-mechanised mail1:stackers2 or 3:rejected mail processing, according tothe proportion of flats and non-mechanised mailThroughput characteristics:APEC + FCCFCThe throughput of the Facer Canceller is30,000 letters per hour, always higher than the APEC; APEC is the weak link in the system from the point of view of throughput.The throughput of the APEC is up to 25,000 letters per hour. This throughput tends to decrease progressively, depending on the capacity of the culling operatives to eliminate manually the flats and non-mechanised mail as the proportion of these items rises.The throughput of the CFC is up to 30,000 letters per hour. This throughput also decreases progressively, depending on the capacity of the culling section to eliminate automatically the flats and non-mechanised mail as the proportion of these items rises.615th International Conference on Postal AutomationFRANCEMechanised mail throughput31000letters per hours29000270002500023000210001900017000150000% 5% 10% 15% 20%Flats and non-mechanised mail proportionAPEC_FC CFCFigure 4Proportion of Flats and Non-Mechanised Mail - ThroughputProfitabilityThe APEC+F
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