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1、浙 江 科 技 学 院本 科 毕 业 设 计开 题 报 告题 目 RFID 配套设备的设计与安装 学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机制 122 学 号 1120110055 学生姓名 马玉伟 指导教师 翁卫兵 开题日期 2016 年 1 月 10 日 0一、 选题的背景与意义RFID 即射频识别，此选题目的在于对 RFID 提供技术支持，以完成射频识别在不同工作环境中的实验测试，从而获得精准的实验数据。射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成
2、无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别（积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份）。射频识别的身份识别卡可以使
3、员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。某些射频标签附在衣物、个人财物上，甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息，这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。射频标签是产品电子代码（EPC）的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通 并对其进行识别和读写。 RFID（Radio Frequency Identification）技术作为构建“物联网” 的关键技术近年来受到人们的关注。RFID 技术早起源于英国，应用于第二次世界大战中辨别敌我飞机身份，20 世纪 60 年代开始商用。RFID 技术 是一种自动识别技术，美国国防部
4、规定 2005 年 1 月 1 日以后，所有军需物资都要使用 RFID 标签；美国食品与药品管理局（FDA ）建议制药商从 2006 年起利用 RFID 跟踪常 造假的药品。Walmart，Metro 零售业应用 RFID 技术等一系列行动更是推动了 RFID 在全 世界的应用热潮。2000 1年时，每个 RFID 标签的价格是 1 美元。许多研究者认为 RFID 标 签非常昂贵，只有降低成本才能大规模应用。2005 年时，每个 RFID 标签的价格是 12 美分 左右，现在超高频 RFID 的价格是 10 美分左右。 RFID 要大规模应用，一方面是要降低 RFID 标签价格，另一方面要看应
5、用 RFID 之后能否带来增值服务。欧盟统计办公室的统计数据表明，2010 年，欧盟有 3%的公司应用 RFID 技术，应用分布在身份证件和门禁控制、供应 链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理。物联网已被确定为中国战略性新兴产业之一，物联网“十二五” 发展规划的出台，无疑给正在发展的中国物联网又吹来一股强劲的东风，而 RFID 技术作为物联网发展的最关键技术，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。RFID 巨大的市场空间即将打开，而一个企业成功的关键就在于，是否能够在需求尚未形成之时就牢牢的锁定并捕捉到它。伴随行业的发展，业内的竞争不断加剧，国内优秀的 RFID 企业愈来愈重视对行
6、业市场的研究，特别是对行业发展环境和产品购买者的深入研究。据调查数据显示，到 2010 年，全球 RFID 标签的生产数量将达到 330 亿，是 2005 年 13 亿产量的 25 倍以上，RFID 在未来几年的应用会随着产业不同而有很大差异。从 1991 年至今，已经有超过 15000 万台汽车在使用 RFID 标签。而根据分析师的预测，未来 RFID 将主要应用在供应链管理等物流领域，而这个市场将成为 RFID 市场的重头戏。但如果在应用上能够采取有效措施，实现RFID 标签的量产化，RFID 标签的价格将会迅速下跌，应用普及也将指日可待。在无源超高频电子标签技术上还存在着系统集成稳定性差
7、、超高频标签性能本身有一些物理缺陷等许多技术方面不完善的问题。在系统集成方面，现阶段中国十分缺乏专业、高水平的超高频系统集成公司，整体而言无源超高频电子标签应用解决方案还不够成熟。这种现状便造成应用系统的稳定性不高，常会出现“大毛病没有，小毛病不断的现象，进而影响了终端用户采用超高频应用方案的信心。从超高频标签产品本身而言，存在着标签读写性能稳定性不高、在复杂环境下漏读或读取准确率低等诸多问题。2在以上大背景下，发展 RFID（射频设别）技术必然需要配套设备的技术支持，本设计即 RFID 配套设备之一，暂称其为多功能振动台。二 研究的基本内容与拟解决的主要问题1、主要问题： （1）对此装置应用
8、领域的研究及具体工作场合的选择。（2）对此装置的工作过程的了解与分析。（3）对此装置工作原理的分析。（4）对此装置的参数选择、设计与初步三维建模。（5）完成此装置的设计：功能设计、结构设计以及各种强度校核等。（6）对此装置生产应用需要的材料的选择。（7）运用有限元分析的方法对此装置不易运用理论知识进行强度校核的零件部分进行强度分析。（8）利用三维软件对该装置进行完善准确绘制出该产品并导出平面机械图纸。（9）完成整个文献说明书的编辑。3三 研究的方法与技术路线1、研究方法（1）对此装置应用领域的研究及具体工作场合的选择主要是依据自己查阅相关网络资料，对 RFID 设备工作原理进行学习了解，确定其
9、工作的应用具体场合；（2）此装置工作过程的了解与分析主要是先查阅相关资料，了解射频标签的工作环境和所需工作条件，由此确定其配套设备的功能结构、工作环境及其设计方向，大致分析描述出此设计装置的具体工作过程；（3）完成上述步骤（2）的分析，那么就可以对此装置的工作原提出一个大致的轮廓，并对此初步原理轮廓进行合理性判断与分析；（4）对此装置的参数选择、设计主要是依据于产品的工作场合，依据现有的标准进行选择；三维建模主要是运用三维软件 Solidworks 软件来完成；（5）对此装置的分析与设计包括强度分析等内容则主要依靠自己大学所学到的机械设计相关知识来辅助完成；（6）对此装置材料的选择可以查阅相关
10、的材料手册进行选择；（7）对该装置中一些零件的有限元分析，主要是通过 Solidworks 软件中有限元分析模块 Simulation 来实现完成。而对此模块的掌握主要是通过学习网络视频来完成；（8）产品的三维部分主要通过 Solidworks 软件来完成，三维部分的设计参数主要依据经验值初步设定；（9）产品的 2D 部分通过 3D 转 2D 方式创建。2、技术路线查阅相关资料，熟悉机械装置的设计方法。借助文献，电脑软件等工具逐步完成以下内容： 4图 3.1 技术路线简略图（1）掌握汽车轮毂基础知识：利用图书馆以及各大图书信息网站其庞大知识量，完成对其的初步了解；（2）对汽车轮毂的后期加工方法
11、进行着重研究了解；掌握射频标签基础知识研究射频识别功能实现过程设计出的装置场合的选择分析该装置的工作原理设计该设备结构对该装置材料的选择绘制出产品3D、2D 相关图样完成设计按照图纸进行组装并测试审核，修改5（3）通关搜集相关物流信息，确定设计该产品要运用到的相关环境以及要满足工作要求，从而由此来设计该装置；（4）用途了解之后，那么就可以确定其工作原理；（5）根据工作原理，利用庞大的三维软件设计环境，初步设计出一款装置；（6）查阅相关资料，对该装置的材料进行初步相应的选择；（7）查阅相关资料，对该产品的工艺性以及与有限元分析技术的结合进行分析；（8）利用三维软件绘制出最终的三维模型；（9）产品
12、装配图的绘制；（10）产品零件图的绘制。64、研究的总体安排与进度2015-12-10 日2016-1-9 日详细消化设计任务，查阅文献资料，制定方案草案，初定技术路线，写出文献综述与开题报告2016 年 1 月 10 日 开题报告方案论证、审定2016 年 1 月 11 日2 月 5 日大致掌握技术原理，选择好相应的工作参数2016 年 2 月 6 日2 月 15 日 确定产品工作原理，初步设计出产品2016 年 2 月 16 日3 月 15 日产品设计，完成产品三维图；完成 1 万字符的英文翻译2016 年 2 月 16 日3 月 30 日对产品的工艺性进行分析总结，并确定最终产品2016
13、 年 4 月 1 日4 月 15 日利用 Solidworks 软件对该产品进行有限元分析，确定设计可行进行材料选择和安装2016 年 4 月 16 日5 月 9 日审核设计结果，总结设计工作，整理设计说明书2016 年 5 月 10 日5 月 17 日 准备材料答辩2016 年 5 月 18 日 答辩7五、主要参考文献1 王苏机械设计手册 (单行本.常用设计资料 ) M .北京: 化工工业出版社, 2004.12 朱龙根. 简明机械零件设计手册M.北京：机械工业出版社，2005.6.3 濮良贵，纪名刚. 机械设计课程M.北京：高等教育出版社,20014 陈秀宁，顾大强. 机械设计M.浙江大学
14、出版社,2010.15 车洪麒，张素辉. 非标准机械设计实例详解M.北京：机械工业出版社,2011.116 吴宗宪、罗圣国. 机械设计课程设计M.北京：高等教育出版社,19997 王美兰. 机械制图M.北京：高等教育出版社,20048 任嘉卉. 公差与配合手册（第二版）M.北京：机械工业出版社,20009 赵罘, 王平. SolidWorks 2010 中文版快速入门与应用M.电子工业出版社，200010 王铎. 理论力学（第七版）M.北京：高等教育出版社，200411 刘鸿文. 材料力学（第五版）M.北京：高等教育出版社,201112 P N Rao. Manufacturing Technology Metal Cutting & Machine Tools. McGraw-Hill, 2000 13 Serope Kalpkjian Seven R. Schmid Manufacturing Engineering and Technology.4th Editon. Person Education, 2001
