输送线一小时能走多少货,输送机的标称速度说了不算,要看任务比例、共享设备、控制规则和瓶颈节点。托盘输送线多半卡在直角转向(顶升移载)、提升机、RGV 和出入库口,箱式输送线多半卡在合流、移载、提升机、读码称重和人工工位。我们做方案一般分三步:先算每个节点的单次通过时间,再按高峰小时任务量核负荷率,最后用仿真看排队和缓存。
先说结论
- 同一股流量串着经过的线体,能力由最慢的节点定;几股流量共用提升机、移载机或 RGV 时,还得按任务比例和放行规则核算。
- 托盘输送线按逐段放行估算时,节点能力要用单段通过时间来算,拿速度直接除以托盘长度是算不对的。
- 每个节点的需求流量、设计能力、计算条件和验收方法都该写进规格书,负荷率上限和设计余量写成项目约定值。
输送线能力计算的两个式子
连续输送就一个基本式子:流量(件/h)= 速度(m/min)× 60 ÷ 间距(m)。间距是货物沿输送方向的长度,加上前后两件之间的间隙。比如支线速度 15 m/min、间距 1.5 m,流量 600 箱/h;主线 60 m/min、间距 1.0 m,流量 3,600 箱/h。核最不利工况时,间距按最长的货取;预测实际能力时,按各箱型比例加权。间隙还得留够读码、光电和下游分流动作的时间。

托盘输送线一般分段积放,一段只放一托。按逐段放行估算,节点能力看单段通过时间:T = 输送距离 ÷ 速度 + 速度 ÷ 加速度 + 响应时间。2.7 m 链条输送机、0.3 m/s(18 m/min)、加速度 0.5 m/s²、响应 0.5 s 时,单段约 10.1 s,理论能力约 356 托/h;12 m/min、单段 3 m 时约 15.9 s,约 226 托/h。连续放行可以更快,按实际控制方式核。光看这几个数就知道,直线段的理论能力比那些要停下来换向、升降或检测的节点高。
托盘输送线每小时能走多少托?
在一部分托盘项目里,瓶颈就出在直角转向和顶升移载上。托盘要先停稳、顶升,再朝另一个方向出去。按 12 m/min、1,200 mm 长托盘、顶升时间 2.4 s 算,辊筒方向走 1.5 m,链条方向走 1.8 m,加上顶升,再加两段各自的加减速(0.5 m/s²)和 0.5 s 响应,单次移载约 20.7 s,理论能力约 174 托/h,按 85% 调度效率折算约 148 托/h。按我们团队过去的项目经验,托盘顶升移载节点的设计值落在 110–154 托/h,各项目条件不一样。转台的回转时间常见 6–10 s,比较的时候要用驶入、回转、驶出的整周期,只看回转时间会看偏。节点设备见托盘输送系统。

移载节点经常直行、转向都有,要按任务比例加权。比如每小时直行 90 托(每托 15.9 s)、转向 45 托(每托 20.7 s),合计占用约 2,363 s,占一小时的 66%;转向再增加到 90 托,占用约 3,294 s、合 92%,超过 85% 的负荷率上限,这个节点会比两侧直线段先成为瓶颈。
举个典型算例:一座托盘立库要同时满足 90 托/h 入、90 托/h 出,外加 30 个空盘/h,托盘 1,200 × 1,000,每托不超过 500 kg。输送线由链条机、辊道、移载机和往复式托盘提升机组成,按单台节拍算,链条机约 131 托/h、辊道约 129 托/h、移载机约 120 托/h、提升机约 101 托/h。这是单台能力,总流量要按路线分摊到各台设备上再核,但量级已经看得出来:直线段最宽裕,最紧的是提升机和移载机。
提升机和 RGV 也常成瓶颈。往复式托盘提升机,按我们团队过去的项目经验,单台单托位、载荷 1.5 t 以内、升降约 40 m/min、进出输送约 12 m/min 时,提升 6 m 左右约 60–90 托/h,15 m 以上常降到 40 托/h 上下。能力不光看高度,升降加速度、安全门开闭和进出交接时间都会改变结果,计算书要逐项列出来。单工位 RGV 按 160 m/min、平均行程约 26 m、车上链条 12 m/min 接送货算,约 50–60 托/h,行程更长或对接口更多还会往下掉,见有轨穿梭车(RGV)。双工位 RGV 一趟带两托,但只有出入库任务能配成对,才接近翻倍。
多层库常堵在输送机换向以后接入提升机的那个交叉点,转向和提升串在一起,一托走过去的时间是两段相加,通过能力却看慢的那台,再加上两台互相堵、互相等的时间,所以这里要单独核,两台放在一起仿真,提升机前后各留一到两个托位缓存。
出入库口和附属工位也要算进去。入库口的外形、超高、称重和读码检测要求托盘停稳,等于多了一个停顿节点,不合格的托盘还要有退回通道。在线缠膜机单台约 20–25 托/h,托盘交换机约 30 次/h,出库流量接近这个数时,就要考虑并联或旁路。
箱式输送线卡在哪几个节点
箱式线我们一般先看合流口会不会排队。斜轮合流常用 30° 角,主线速度常取 45–90 m/min。支线越多,主线上能插进去的空档越少,支线排队就越长,所以合流节点要按主线占用率核,WCS 里也要写清各支线的放行优先级。
顶升移载和分流都有目录上限:箱式顶升移载机常见能力在 1,500 箱/h 以内(单件 ≤ 50 kg),摆臂分流在 2,400 件/h 以内。主线流量比这高,就得换更快的分流方式,或者分到多个口去,见合流与分流模块。
层间提升要在能力和冗余之间掂量。往复式箱式提升机(单件 ≤ 100 kg)约 100–400 箱/h,提升 4–6 m 时能接近上限,15–20 m 时往往只剩 100 箱/h 上下;单次循环约 20 s 时,单台约 180 箱/h。连续式(C 型、Z 型)提升机可达 1,200 箱/h,螺旋输送线单条可达 2,000 箱/h。层间流量到几百箱/h 时,就得在连续式和多台往复式之间选:多台往复式一台停了,其余还能跑,冗余好;连续式能力高,可一停就断一整层,维护窗口、占地、楼板开孔和防火封堵也要放在一起比,见垂直提升机。
读码、称重和外形检测工位,先分清是启停式还是连续式。启停式称重要货物停稳,节拍按驶入、稳定、驶出算;连续式动态称重和 DWS 可以不停输送,但货物要已经单件分离、保持最小间距,单台 DWS 常见 3,000–6,000 件/h。读码失败率越高,剔除和回流路线就越忙。称重结果要拿来计费或结算的话,秤可能归法制计量管:欧盟和土耳其都按称重时要不要人员干预,把自动称重器具和非自动秤分在两套法规里(名称见文末参考资料)。条文以欧盟合并文本和土耳其现行修订为准,要不要做合格评定,看秤拿来干什么和所在国的法规(2014/31/EU、2014/32/EU 及其转化法规);准确度等级只定性能要求。具体以项目所在国计量主管部门为准。
人工工位和装车没法套目录值,补码、贴标、复核和拣选的能力看作业内容,要按实测作业时间核。用伸缩皮带机人工装纸箱,有项目按约 1,500 箱/h 提要求,人数、箱重和码放方式都要按项目确认。
下表是常见节点在所列条件下的计算值、目录值或我们的项目经验,不是保证值。
| 节点 | 经验能力 | 条件 |
|---|---|---|
| 托盘链条/辊筒直线段 | 约 226–356 托/h(理论) | 12–18 m/min,单段 2.7–3 m,逐段放行 |
| 托盘顶升移载(计算) | 约 148 托/h | 12 m/min,1,200 mm 托盘,顶升 2.4 s,加速度 0.5 m/s²、每段响应 0.5 s,按 85% 调度效率 |
| 托盘顶升移载(项目设计值) | 约 110–154 托/h | 不同项目,速度和调度假设不同 |
| 往复式托盘提升机 | 6 m 约 60–90 托/h;15 m 以上约 40 托/h | 团队项目经验;单台单托位,≤ 1.5 t,升降约 40 m/min,含门和交接时间按项目核 |
| 单工位 RGV | 约 50–60 托/h | 团队项目经验;160 m/min,平均行程约 26 m,车上 12 m/min 接送货 |
| 在线缠膜机 | 约 20–25 托/h | 团队项目经验;单台,按缠膜圈数和膜型核 |
| 箱式支线/主线 | 600 / 3,600 箱/h | 15 m/min、间距 1.5 m / 60 m/min、间距 1.0 m |
| 箱式顶升移载 | ≤ 1,500 箱/h | 目录上限;单件 ≤ 50 kg,辊筒或皮带式 |
| 往复式箱式提升机 | 约 100–400 箱/h | 目录值;单件 ≤ 100 kg,4–6 m 接近上限,15–20 m 约 100 箱/h |
| 连续式提升机 / 螺旋 | ≤ 1,200 / ≤ 2,000 箱/h | 目录上限;螺旋提升 1–12 m、单件 ≤ 50 kg |
| DWS | 3,000–6,000 件/h | 目录值;连续式,≤ 2.5 m/s,单件 ≤ 30 kg,已单件分离 |
| 伸缩皮带机装车 | 约 1,500 箱/h | 项目要求值;人数和箱型按项目确认 |
方案阶段:先算,再仿真,最后写进规格书
我们一般先把静态账算一遍:把输送线画成节点图、编上号,列出高峰小时流经每个节点的各类任务(入库、出库、空托盘、退回、回流)和次数,按单次时间加权求出占用率。项目里我们常用的约定是设计能力不低于高峰需求的 1.2 倍,单个节点高峰负荷率不超过 85%。这只是经验,不是标准条文,高峰窗口取多长、设备可用率要不要另扣,都要在规格书里一起写明。
静态账过了,再用仿真看高峰会不会排队。离散事件仿真的输入是按 15 分钟切分的高峰任务曲线、各节点单次时间、WCS 放行规则和故障停机时间,输出是各节点利用率、排队长度和缓存占用。工况至少跑三种:出入库同时高峰,一台提升机或 RGV 停机,交接班后集中出库。
核算和仿真的结果最后都要写进规格书,免得验收扯皮。规格书附一张节点能力表,每个节点写明类型和位置、货物最大尺寸和重量、直行与转向比例、高峰需求流量、设计能力、计算条件、负荷率上限和验收方法。FAT 出厂验收实测移载、提升和 RGV 的单次时间,SAT 现场验收按混合任务连续运行、用 WCS 记录计数,测整线能力。
改造现有线体和分期扩建,先做什么?
老线出不了量,先别急着换设备,抓一天高峰数据再说。PLC 或 WCS 有光电触发和任务时间记录的,导出至少一个高峰日的数据,按节点统计每 15 分钟的通过数、堵塞时间(下游满)和饥饿时间(上游空);没有记录,就先加临时计数或者录像。瓶颈节点很好认,上游一直排队,下游老断料。然后实测可疑节点的单次时间,查光电误触发和读码重试记录。不少「能力不够」,查到最后是放行逻辑或合流优先级的问题。改的顺序我们一般这么排:先改逻辑,再加缓存,再加旁路或并联,换设备放最后。
缓存够不够,现场其实看得出来。常见的情况是,Miniload 料箱库投用以后,拣选时前一箱回库、下一箱到位要等三分钟左右,工人只能站着干等,回头再补出库回流缓存。料箱库的缓存要按货到人的节拍事先设计,别等投用后再补。
也有出不了量跟节点无关的。常见的情况是,民用电网供电的分拣线,断路器会时不时误跳。先测、先查原因:过载、漏电、上下级选择性、电压质量。整改再分两头:PLC、WCS 服务器这些控制系统加 UPS,电压一波动,控制不掉电、数据不丢,UPS 只保接在它后面的设备;动力回路的误跳,按分拣机厂家要求(这个案例是 TN-S)和当地配电规范(土耳其为 TS HD 60364)调整断路器和接地。这类运维隐患,投标时就该写进维护清单。
在土耳其、欧洲和中东,很多项目是在既有厂房里分期扩建,一期就要给二期留余量。主线和关键节点按最终规模核算,或者预留并联线的位置;未来的分支处预留接口段,二期不必拆改一期线体;提升机预留第二台的位置和楼板开孔,RGV 轨道预留延长段;PLC 的 I/O 点数、WCS 设备容量、配电容量和电控柜空间按二期规模留够。二期接入要有停机计划,尽量放在周末或假期切换;穿越防火分区的开口,一期报建时就和消防设计一起确认。
常见问题
问:输送机速度提一倍,输送线能力会跟着翻倍吗?
答:一般不会。顶升移载、提升机、RGV 和人工工位的单次时间里,顶升、响应、对位这些固定时间占了一大块,提速后这部分不变,瓶颈节点的能力提高有限。
问:托盘输送线的设计能力留多少余量合适?
答:没有统一标准。我们常用的约定是设计能力不低于高峰需求的 1.2 倍、单节点负荷率不超过 85%,关键是把高峰窗口和可用率口径一起写明;业务增长快或者停机代价高,余量再加大。
问:现有的线出不了量,是不是该换设备了?
答:先别换。用 PLC、WCS 记录或临时计数找出上游排队、下游断料的节点,实测单次时间;很多瓶颈改程序或加缓存就能解决,换设备一般是最后一步。
文中的算例都是典型工况示例;经验数字来自团队成员过去的项目,只作初步参考,具体以项目核算为准。
参考资料
- 欧盟:Directive 2014/32/EU(计量器具指令,附件 VIII 为自动称重器具 MI-006)— https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/32/oj
- 欧盟:Directive 2014/31/EU(非自动衡器指令)— https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/31/oj
- 国际法制计量组织:OIML R 51-1 Automatic catchweighing instruments(2006 版)— https://www.oiml.org/en/files/pdf_r/r051-p-e06.pdf
- 土耳其官方公报 2016-06-29 第 29757 号:Ölçü Aletleri Yönetmeliği (2014/32/AB) — https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2016/06/20160629-22.htm
- 土耳其官方公报 2016-07-02 第 29760 号:Otomatik Olmayan Tartı Aletleri Yönetmeliği (2014/31/AB) — https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2016/07/20160702-3.htm
要规划新输送系统,或者现有线体出不了量,可以把平面图、高峰小时数据或 WCS 运行记录发给我们 EMMANUEL 技术团队,我们按项目逐个节点核算。联系方式见联系页。