戴亦宗，張歆伊

(1.揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225002；2.揚(yáng)州大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225001)

0 引言

服裝制造業(yè)的基本作業(yè)流程為生產(chǎn)車間制造→分揀人員分揀→倉儲(chǔ)→物流運(yùn)輸。在一些大型服裝加工企業(yè)中，不同的款式和數(shù)量需要發(fā)往不同的門店和供應(yīng)商，都需要高效分揀來提高工作效率。服裝行業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用服裝吊掛物流傳輸系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，可以對服裝物流各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，如服裝揀貨、服裝分包、物流監(jiān)管、終端收貨、物流追蹤等。但是，在服裝吊掛傳輸系統(tǒng)中，服裝在主軌道上運(yùn)行到倉儲(chǔ)區(qū)需要人工干預(yù)，下架、搬運(yùn)需要大量人力，效率較低，因此設(shè)計(jì)一種服裝分揀系統(tǒng)下架機(jī)構(gòu)，將輸送主導(dǎo)軌與各倉儲(chǔ)部門進(jìn)行有效連接，可使服裝在第一時(shí)間下架進(jìn)入倉儲(chǔ)，滿足流水線作業(yè)，進(jìn)一步減輕操作人員工作量，提高服裝吊掛系統(tǒng)的工作效率。

2 下架裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)

如圖1 所示，自動(dòng)下架系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)由導(dǎo)向裝置與自動(dòng)下架器兩部分組成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)由前導(dǎo)桿安裝板、后導(dǎo)桿安裝板、前導(dǎo)桿和后導(dǎo)桿連接構(gòu)成。前導(dǎo)桿和后導(dǎo)桿均由斜桿段和直桿段構(gòu)成。前導(dǎo)桿與后導(dǎo)桿的斜桿段呈V形夾角，兩者之間直桿段相互平行[1]。標(biāo)簽過渡板導(dǎo)向移動(dòng)于兩導(dǎo)桿之間，通過該機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)主軌道輸送過程中的衣服標(biāo)簽位置。移動(dòng)過程中標(biāo)簽將正對掃碼器，可使掃碼器有效識(shí)別服裝上的電子標(biāo)簽，杜絕了漏讀缺陷，提高了系統(tǒng)容錯(cuò)率。

圖1 下架裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)

自動(dòng)下架器由下架頂桿、安裝支架、下架桿和下架氣缸組成，各規(guī)格服裝通過掃描識(shí)別后控制下架氣缸發(fā)生動(dòng)作，由氣缸輸出軸的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)桿和道閘板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使道閘板與下架桿頭部形成閉合或斷開。當(dāng)?shù)篱l板與桿接頭斷開時(shí)，服裝隨掛架由主軌道移動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)下架機(jī)構(gòu)繼續(xù)處理。當(dāng)?shù)篱l板與桿接頭閉合時(shí)，服裝直接從當(dāng)前的下架桿進(jìn)行下架處理[2]。由于下架桿與主導(dǎo)軌帶有傾斜角度，可使服裝直接進(jìn)入到與當(dāng)前下架桿相連的倉儲(chǔ)車間中，通過下架機(jī)構(gòu)可以將生產(chǎn)車間與輸送主導(dǎo)軌進(jìn)行有效連接，使服裝在第一時(shí)間下架進(jìn)入倉儲(chǔ)車間，滿足流水線作業(yè)。

2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

2.1 整體控制電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由基于485通信的RFID讀卡器、PLC主控制器、上位機(jī)組成，如圖2所示。各站點(diǎn)衣服讀卡識(shí)別器為從站，當(dāng)衣服通過各從站點(diǎn)時(shí)，讀卡器讀取衣服電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，將衣服代碼485通信傳輸給PLC主站[3]，對比該站點(diǎn)收集衣服代碼，發(fā)出指令給從站，從站讀卡器輸出控制繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥，使氣缸運(yùn)動(dòng)，衣服下架，同時(shí)PLC將信息傳輸至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程的信息化管理。

圖2 電氣控制電路框架

2.2 IC卡讀卡器

各種款式、型號的衣服在不同站點(diǎn)進(jìn)行電子識(shí)別，對于是否在該站點(diǎn)下架進(jìn)入倉儲(chǔ)，設(shè)計(jì)了衣服電子標(biāo)簽，采用非接觸式IC 卡，又稱“無觸點(diǎn)IC 卡”或“智能卡”。它將芯片和微型天線封裝于標(biāo)準(zhǔn)的P V C卡基內(nèi)，通過無線電波或電磁場感應(yīng)實(shí)現(xiàn)芯片與讀卡器之間的交互通信，具有可讀寫、可加密、容量大等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)衣架都有自己的IC卡電子標(biāo)簽，站點(diǎn)可獲取每個(gè)衣架衣服信息并上傳至主站，從而做出相應(yīng)動(dòng)作[4]。

工控設(shè)備感應(yīng)式讀卡器基于RS485通信，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議RTU模式，12～36 V寬電壓供電，讀寫距離10 cm。PLC主站給讀卡器發(fā)出讀卡指令，當(dāng)帶有IC卡標(biāo)簽的服裝進(jìn)入下架站點(diǎn)，讀卡器檢測到有卡，PLC再次發(fā)出指令讀取IC卡內(nèi)扇區(qū)數(shù)據(jù)，PLC接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，控制下架機(jī)械裝置運(yùn)行。

2.3 主站PLC控制系統(tǒng)

PLC主站硬件系統(tǒng)如圖2所示，主單元FX3U-16MR，擴(kuò)展板卡FX3U-485ADP-MB，可作為主站或從站，通信速度達(dá) 19.2 kbps，最多可連接16個(gè)從站，支持MODBUSRTU/ASCII，通過 ADPRW 指令存取，與讀卡器通信時(shí)，串口參數(shù)：19200，N，8，1，主站站號為1，通信延時(shí)：0，通信延時(shí)應(yīng)答可修改，功能碼：03H、06H、10H(十六進(jìn)制)。

3 通信設(shè)置與程序

3.1 PLC通信端口設(shè)定

三菱FX系列的PLC系統(tǒng)軟件內(nèi)已封裝了Modbus協(xié)議，如圖3所示，編程時(shí)只需對系統(tǒng)特殊數(shù)據(jù)寄存器D8400-D8416 賦相應(yīng)的值，設(shè)定通信參數(shù)，在MODBUS通信設(shè)定中，使用特殊輔助繼電器M8411，將LD M8411作為接點(diǎn)的MOV指令[5]。

圖3 通信設(shè)定初始化

3.2 讀卡程序

如圖4所示，對通信端口初始化后，對下位機(jī)讀卡器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，采用循環(huán)詢問方式，判斷帶有電子標(biāo)簽的衣服是否通過站點(diǎn)，然后發(fā)送指令給讀卡器讀取衣服編碼到寄存器中，PLC讀取寄存器。

圖4 讀卡程序

4 結(jié)語

服裝在主導(dǎo)軌上運(yùn)輸，通過自動(dòng)下架裝置自動(dòng)下架，并讀取衣服編碼信息至上位機(jī)，效率高，使生產(chǎn)車間的成品服裝能夠及時(shí)進(jìn)入倉儲(chǔ)，滿足流水線作業(yè)，減輕了操作人員工作量，提高了倉儲(chǔ)效率。