基于PLC的服装吊挂系统分拣下架装置设计

2021-03-29戴亦宗张歆伊

黑龙江科学 2021年6期

戴亦宗，张歆伊

(1.扬州市职业大学，江苏扬州 225002；2.扬州大学，江苏扬州 225001)

0 引言

服装制造业的基本作业流程为生产车间制造→分拣人员分拣→仓储→物流运输。在一些大型服装加工企业中，不同的款式和数量需要发往不同的门店和供应商，都需要高效分拣来提高工作效率。服装行业已经开始应用服装吊挂物流传输系统，这些系统通常与射频识别技术相结合，可以对服装物流各个环节进行自动化数据采集，如服装拣货、服装分包、物流监管、终端收货、物流追踪等。但是，在服装吊挂传输系统中，服装在主轨道上运行到仓储区需要人工干预，下架、搬运需要大量人力，效率较低，因此设计一种服装分拣系统下架机构，将输送主导轨与各仓储部门进行有效连接，可使服装在第一时间下架进入仓储，满足流水线作业，进一步减轻操作人员工作量，提高服装吊挂系统的工作效率。

2 下架装置机械结构

如图1 所示，自动下架系统机械结构由导向装置与自动下架器两部分组成。导向机构结构由前导杆安装板、后导杆安装板、前导杆和后导杆连接构成。前导杆和后导杆均由斜杆段和直杆段构成。前导杆与后导杆的斜杆段呈V形夹角，两者之间直杆段相互平行[1]。标签过渡板导向移动于两导杆之间，通过该机构可以调节主轨道输送过程中的衣服标签位置。移动过程中标签将正对扫码器，可使扫码器有效识别服装上的电子标签，杜绝了漏读缺陷，提高了系统容错率。

图1 下架装置机械结构

自动下架器由下架顶杆、安装支架、下架杆和下架气缸组成，各规格服装通过扫描识别后控制下架气缸发生动作，由气缸输出轴的直线往复运动，带动转杆和道闸板进行转动，从而使道闸板与下架杆头部形成闭合或断开。当道闸板与杆接头断开时，服装随挂架由主轨道移动进入下一个下架机构继续处理。当道闸板与杆接头闭合时，服装直接从当前的下架杆进行下架处理[2]。由于下架杆与主导轨带有倾斜角度，可使服装直接进入到与当前下架杆相连的仓储车间中，通过下架机构可以将生产车间与输送主导轨进行有效连接，使服装在第一时间下架进入仓储车间，满足流水线作业。

2 系统电路设计

2.1 整体控制电路设计

系统由基于485通信的RFID读卡器、PLC主控制器、上位机组成，如图2所示。各站点衣服读卡识别器为从站，当衣服通过各从站点时，读卡器读取衣服电子标签数据，将衣服代码485通信传输给PLC主站[3]，对比该站点收集衣服代码，发出指令给从站，从站读卡器输出控制继电器驱动电磁阀，使气缸运动，衣服下架，同时PLC将信息传输至上位机，实现企业生产过程的信息化管理。

图2 电气控制电路框架

2.2 IC卡读卡器

各种款式、型号的衣服在不同站点进行电子识别，对于是否在该站点下架进入仓储，设计了衣服电子标签，采用非接触式IC 卡，又称“无触点IC 卡”或“智能卡”。它将芯片和微型天线封装于标准的P V C卡基内，通过无线电波或电磁场感应实现芯片与读卡器之间的交互通信，具有可读写、可加密、容量大等优点。每个衣架都有自己的IC卡电子标签，站点可获取每个衣架衣服信息并上传至主站，从而做出相应动作[4]。

工控设备感应式读卡器基于RS485通信，采用标准MODBUS协议RTU模式，12～36 V宽电压供电，读写距离10 cm。PLC主站给读卡器发出读卡指令，当带有IC卡标签的服装进入下架站点，读卡器检测到有卡，PLC再次发出指令读取IC卡内扇区数据，PLC接收到数据进行比对，控制下架机械装置运行。

2.3 主站PLC控制系统

PLC主站硬件系统如图2所示，主单元FX3U-16MR，扩展板卡FX3U-485ADP-MB，可作为主站或从站，通信速度达 19.2 kbps，最多可连接16个从站，支持MODBUSRTU/ASCII，通过 ADPRW 指令存取，与读卡器通信时，串口参数：19200，N，8，1，主站站号为1，通信延时：0，通信延时应答可修改，功能码：03H、06H、10H(十六进制)。