衣物智能分拣系统的研究与开发

作     者：苏雄伟 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张立彬;鲍官军

授予年度：2019年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 0821[工学-纺织科学与工程] 13[艺术学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 082104[工学-服装设计与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：RFID PLC 分拣系统 衣物吊挂 

摘      要：中国作为世界上人口基数最大的国家,对于服装的需求量也是巨大的。而又由于服装材质的多样性,传统的家庭洗衣方式已经逐渐不能满足人们的需求了,与此同时洗衣产业日渐繁荣,由于洗衣量的剧增,完成洗涤等步骤的衣物去向分拣问题对工厂的生产线提出了重大考验。目前,在衣物分拣环节,还是需要人工参与打印条形码并手动将衣物送入分拣流水线,其中存在着劳动强度大、效率低、分拣不稳定等问题。因此研制一套更加智能的分拣系统以提高分拣的自动化水平,显然对于增强企业的竞争力具有重要意义。本文以洗衣工厂的工作流程为出发点,在对国内外相关研究的基础上,使用无线射频识别技术(RFID)取代条形码进行分拣,并对系统的关键装置进行了详细的分析设计,最后设计了分拣控制系统并搭建了实验样机进行了相关测试。本文的主要工作内容如下:(1)在对洗衣工厂工作流程进行分析基础上,结合分拣系统的实际需求,提出了系统运行的总体方案。为减少人工参与,实现衣物自动送入分拣线,设计了具有输送衣物和放行单件衣物进入分拣线功能的上衣装置,并对分拣系统的运输装置、驱动装置、分拣装置及下衣装置的功能实现进行了详细的结构分析以及功能原理说明,确定了样机运行的主要参数。(2)为了从收衣编码到分拣送货为止方便管理衣物信息,同时提高自动化水平,确定使用RFID电子标签取代条形码跟随被洗衣物的方案。通过对RFID技术的工作原理进行阐述分析,确定了自动分拣系统的控制方案,在此基础之上提出了基于PLC和RFID的控制结构,并且详细讨论了硬件组成以及软件开发平台。(3)根据系统的功能要求,确定了系统的逻辑功能实现流程,设计了基于施耐德PLC的自动化分拣控制系统,根据气缸需要执行的动作设计了气路原理图。基于Visual Studio 2015平台,使用C#语言设计了上位机软件,主要实现在与PLC建立连接后,通过接收电子标签号码,实现查询数据表、发送分拣通道号码的功能。此外,还可通过上位机与下位机之间的实时信息交互,对数据进行显示、保存。(4)通过设计铝合金悬挂框架,完成了基于RFID和PLC的衣物吊挂分拣系统的样机制造和搭建。依据样机对部分功能进行测试,完成样机运行试验,对样机的实际运行过程中出现的问题进行分析并提出解决方案,完成系统的稳定可靠运行。针对衣物分拣系统生产效率低、分拣不稳定等问题,研究设计的基于RFID控制的分拣系统,提高了自动化水平,已经被委托企业投入生产使用。