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专利号: 2020104184512
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种智能化洗涤工厂,其特征在于:包括分拣单元、洗涤单元、烘干单元、后整理单元、仓储单元、第一吊带机构、第二吊带机构、第一升降机、第二升降机和运输线;所述洗涤工厂为双层布局结构,所述分拣单元、烘干单元和仓储单元位于洗涤工厂的二层;所述洗涤单元和后整理单元设置在洗涤工厂的一层;分拣单元通过所述第一吊带机构与洗涤单元连通,洗涤单元通过所述第一升降机与烘干单元连通,烘干单元通过所述运输线与仓储单元连通,烘干单元通过所述第二吊带机构与后整理单元连通,后整理单元通过所述第二升降机与仓储单元连通。

2.根据权利要求1所述智能化洗涤工厂,其特征在于:所述分拣单元包括待洗涤布草卸货区、上料装置、上料箱、传送带和分拣系统,所述上料装置位于所述待洗涤布草卸货区的出口,所述上料箱均匀分布在所述传送带上,所述分拣系统与传送带的出料口相连,上料装置将待洗涤布草搬运至上料箱中,上料箱跟随传送带同步运动至分拣系统,分拣系统根据设定的条件将搬运来的待洗涤布草进行分拣;

在分拣单元完成分拣的待洗涤布草通过所述第一吊带机构运送至洗涤单元,洗涤单元包括多条洗涤线,所述多条洗涤线分别负责洗涤不同类型的布草,所有洗涤线的出口处设置穿梭机将洗涤后的布草转运至第一升降机;

在洗涤单元完成洗涤的布草通过第一升降机运送至烘干单元,所述烘干单元包括脱水布草暂存区,所述脱水布草暂存区的两侧设置两组穿梭机,在两组穿梭机的后方设置两组烘干机,两组穿梭机将待烘干布草送入两组烘干机中,两组烘干机的出口处设置消毒杀菌系统,用于对烘干后的布草进行消杀处理,完成消杀处理的布草若无需后整理,则直接通过所述运输线运送至所述仓储单元进行存储,若需要后整理,则通过所述第二吊带机构转运至所述后整理单元;

所述后整理单元包括烘干布草暂存区,所述烘布草暂存区出口处设置展布机,用于将布草展开,所述展布机的出口处设置洁净度检测系统,用于检测布草的洁净度,所述洁净度检测系统的后方设置多条整理线,用于整理不同类型的布草,所有整理线的出口处设置洗涤信息写入装置,用于将布草洗涤和检测的信息写入布草上的RFID标签中,完成信息写入的布草通过第二升降机转运至所述仓储单元进行存储;

每件布草上均设有RFID标签和二维码,所述RFID标签存储有该件布草的各种洗涤信息和检测信息,并能够被读取或写入信息,通过扫描布草上的二维码能够获取存储在RFID标签内的信息。

3.根据权利要求2所述智能化洗涤工厂,其特征在于:所述洗涤单元包括三条洗涤线,其中第一条洗涤线负责洗涤大批量常规污渍的布草,依次包括洗涤龙和压干机;第二条洗涤线负责洗涤小批量特殊污渍的布草,依次包括单机洗衣机、传送带和离心脱水机;第三条洗涤线负责洗涤检测不合格而需要回洗的布草,包括全自动洗涤脱水机。

4.根据权利要求2所述智能化洗涤工厂,其特征在于:所述后整理单元包括三条整理线,其中第一条整理线负责整理工衣类布草,包括工衣折叠机;第二条整理线负责整理毛巾类布草,包括毛巾折叠机;第三条整理线负责整理被单和床单类布草,依次包括熨平机、折布机和堆码机。

5.根据权利要求2所述智能化洗涤工厂,其特征在于:所述分拣单元中的分拣系统包括缠结扫描装置、标签扫描装置、破损识别装置和污渍识别装置。

6.根据权利要求2所述智能化洗涤工厂,其特征在于:所述第一吊带机构和第二吊带机构包括运输物和运输路径;所述运输物用于装载布草;所述运输路径包括被动运输段和主动运输段;所述被动运输段包括启动装置、重力运输轨道和标签扫描装置;所述重力运输轨道为S形结构,与水平面存在夹角,且沿布草运行方向呈下斜坡形式,所述启动装置设置在重力运输轨道的起点,用于将位于吊带机构上料区的布草放行进入重力运输轨道,所述标签扫描装置位于重力运输轨道某一中间位置,读取重力运输轨道上布草的RFID标签内的信息;所述主动运输段包括水平运输机构和复位机构;所述水平运输机构包括截止装置、水平轨道和水平驱动装置;所述水平轨道与水平面平行,所述水平驱动装置为水平轨道的运行提供动力,所述截止装置位于水平轨道与重力运输轨道的交界处,用于控制布草有序进入水平轨道,吊带机构的卸料区位于水平轨道的终点;所述复位机构包括复位轨道和复位提升装置,所述复位轨道的起点与水平轨道的终点相接,复位轨道的终点到达吊带机构的上料区,复位轨道呈上斜坡的直线形式,所述复位提升装置为复位轨道的运行提供动力,所述运输物在吊带机构的卸料区卸下布草,然后跟随复位轨道回到吊带机构的上料区;所述运输物包括连接机构、气动系统、吊带包和绑绳;所述连接机构用于连接吊带包与运输轨道,所述绑绳位于吊带包的底部,用于控制吊带包的开合,所述气动系统设置在吊带包与连接机构之间,它作用于吊带包底部的绑绳,使绑绳在到达吊带机构的卸料区时自动松开,使布草自动落入吊带机构的卸料区。

7.根据权利要求6所述智能化洗涤工厂,其特征在于:通过控制所述水平驱动装置实现相邻单元之间作业的顺畅衔接,对于第一吊带机构,所述相邻单元是指分拣单元和洗涤单元,对于第二吊带机构,所述相邻单元是指烘干单元和后整理单元。控制方法如下:首先,计算相邻单元中前一个单元末尾工序的作业时间Tx以及后一个单元起始工序的作业时间Ty,并计算相邻单元头尾工序的作业时间差ΔT=Ty-Tx;

其次,计算布草在所述重力运输轨道上的时间Tg:

上式中,Dg为重力运输轨道的长度,g为重力加速度,α为重力运输轨道与水平面的夹角,μ为连接机构与重力运输轨道之间的摩擦系数;

最后,计算布草在水平轨道上的运行速度V:

上式中,Du为吊带机构上料区至卸料区之间的轨道长度;

根据求得的运行速度V控制水平驱动装置。

8.基于权利要求5所述智能化洗涤工厂的中央控制系统,其特征在于:所述中央控制系统包括洗涤系统、状态评估系统、智能决策系统和智能调度系统;所述洗涤系统包括前述分拣单元、洗涤单元、烘干单元、后整理单元和仓储单元;所述状态评估系统实时对所述洗涤系统各单元的运行进行监控和评估,并将问题反馈给所述智能决策系统,智能决策系统根据状态评估系统反馈的信息做出决策并发送给所述智能调度系统,智能调度系统根据决策控制洗涤系统的运行。

9.根据权利要求8所述中央控制系统,其特征在于:所述状态评估系统包括物联网系统、数据存储中心、状态监测系统、故障报警系统和维修系统,所述物联网系统实时监测洗涤系统中各单元的情况,并将监测数据传送给所述数据存储中心,所述状态监测系统调取数据存储中心的数据并对洗涤系统的工作状态进行评估,若评估不符合预设的标准则向所述故障报警系统和维修系统发送故障信号,故障报警系统接收到故障信号后发出声光报警以提醒工作人员,并及时停止故障工位的工作,维修系统根据接收到的故障信号自动制定维修计划以提供给维修人员参考;所述智能决策系统包括云计算平台、方案决策系统和专家系统,在云计算平台的支持下,所述专家系统对状态评估系统反馈的问题进行分析,所述方案决策系统以专家系统的分析结果为依据生成决策并发送给智能调度系统;所述智能调度系统包括监控系统、集群控制台和调度终端,所述集群控制台根据智能决策系统发送的决策生成相应的操作指令并传送给所述调度终端,调度终端根据操作指令控制洗涤系统中的相应设备,所述监控系统实时监控洗涤系统的全部布草洗涤环节的运转和衔接情况,并将发现的问题通过前述物联网系统传送给状态评估系统。

10.基于权利要求9所述中央控制系统的控制方法,其特征在于:该控制方法依次包括分拣控制、洗涤控制、烘干控制和后整理控制;

所述分拣控制过程如下:

(1-1)布草上料:所述监控系统检测到有分拣单元中的待洗涤布草卸货区有待洗涤的布草,通过所述集群控制台控制分拣单元中的上料装置将混杂的待洗涤布草搬运至上料箱中,并通过传送带将布草运送至分拣系统中;

(1-2)打散缠结布草:所述缠结扫描装置识别布草中的布草团体积,所述状态监测系统根据数据存储中心预先设定的布草团体积阈值判断是否为缠结布草,当判断为缠结布草后,通过所述智能决策系统向所述智能调度系统发送指令,控制分拣系统的机械手将缠结布草打散;

(1-3)确定布草类型:所述标签扫描装置扫描所有布草的RFID标签,并将读取的信息存储于数据存储中心;根据数据存储中心预先设定的参数确定布草的具体种类,并通过分拣系统的机械手将不同种类的布草分开;根据数据存储中心预先设定的各布草类型的标准洗涤寿命,将超过标准洗涤寿命的布草进行回收处理;

(1-4)去除破损布草:所述破损识别装置对布草表面进行识别,若所述状态监测系统发现布草有明显破损痕迹,则通过所述调度终端将破损布草进行回收,数据存储中心记录破损布草的种类与数量,确保布草总体数量正确;

(1-5)污渍识别:所述污渍识别装置扫描布草表面的污渍痕迹并将污渍信息上传至状态评估系统,通过对比预设污渍信息,智能决策系统按特种污渍与常规污渍两种类型,同时联动调度终端将各种不同类型的布草的再按不同的污渍类型分拣开,便于后续进行不同的洗涤操作;

所述洗涤控制过程如下:

(2-1)选择洗涤线:所述智能决策系统根据分拣系统上传至数据存储中心中的分拣信息,联合智能调度系统为每一批经第一吊带机构运来的不同种类、不同污渍类型、不同数量的布草选取合适的洗涤线,并采用不同的洗涤方案;

(2-2)将布草送入对应的洗涤线中洗涤,洗涤完成后通过洗涤单元中的穿梭机将布草送至第一升降机中,最终到达烘干单元;

所述烘干控制过程如下:

(3-1)布草分类:首先将第一升降机送来的布草暂存于烘干单元中的脱水布草暂存区;

然后所述智能调度系统将需要后整理的布草和不需要后整理的布草分开送入烘干单元的两组穿梭机中;

(3-2)布草烘干:当两类布草分别通过两组穿梭机送入两组烘干机,所述方案决策系统根据两类布草的特性确定相应的烘干参数;

(3-3)布草消杀:烘干后的布草经由所述消毒杀菌系统进行消毒杀菌,然后将不需要后整理的布草直接通过所述运输线运往仓储单元进行存储,而将需要后整理的布草通过第二吊带机构运往后整理单元;

所述后整理控制如下:

(4-1)布草展平:所述监控系统检测到后整理单元中的烘干布草暂存区有待整理的布草后,由所述集群控制台驱动后整理单元中的展布机将布草完全展平;

(4-2)布草洁净度检测:所述集群控制台驱动后整理单元中的洁净度检测系统对布草进行洁净度检测,洁净度检测包括污渍检测、PH值检测和病菌检测;检测不合格的布草通过调度终端送回洗涤单元进行重新洗涤;

(4-3)布草熨烫折叠:所述方案决策系统调取数据存储中心中存储的该批次布草的RFID标签信息,确定布草类型,根据布草类型将布草送入不同的整理线进行整理;

(4-4)写入洗涤信息:通过后整理单元中的洗涤信息写入装置将布草的洗涤信息和检测信息写入布草上的RFID标签中,并将这些信息上传至数据存储中心;信息写入完成后将布草通过第二升降机送至仓储单元进行仓储。