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    RFID射频识别技术在智能制造工厂刀具储存柜中的应用

    2018-02-12
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    一.刀具储存柜的作业布景   

    智能制造数控机台现已成为具有加工车间的机械等作业的干流设备,一般一个小型的数控加工车间的刀具装备量多达上千把,再加上其配套的零部件,总量得一万把以上,品种多达上百种。跟着刀具在数量和品种上的急剧增加,出产车间各品种型及规范的规范和非规范刀具一起存在,许多刀具频频地在刀具仓库与机台、机台设备之间活动和交流。当时国内加工车间多靠手艺办法和纸质条码处理刀具。纸质条码在油污环境下简略污损,刀具寿数也只能靠经历判别。因为缺少刀具,形成许多加工流程中止,机台操作工需消耗许多时刻在查找刀具上。跟着智能制造数控机台品种及新产品品种的增加,现有刀具处理计划已不能满足需求,故引入无线射频技能(RFID)。   RFID是20世纪90年代鼓起的一种非接触式的自动辨认技能,具有快速扫描、体积小、抗污染才能和耐久性强、可重复运用、穿透性和无屏障阅读、数据回忆容量大安全性强等特征,因此在出产数据收集、监控、数据传递方面具有巨大的使用潜力。本文以无线射频技能为基础,将RFID芯片安装在刀具的刀柄上,结束刀具信息的收集与处理,降低综合出产本钱。  智能储存柜.jpg

    二.刀具处理作业现状及需求   

    国内外从事刀具处理研讨的专家开宣布许多刀具处理软件,但无法满足刀具处理的全部要求,现有刀具处理存在以下问题:   ①无法分析刀具的整个寿数周期的记载和数据,只是在时刻点上结束刀具信息的收集与监控,无法获得未加工时的数据;   ②传统刀具处理缺少M2M信息交互,无法结束集成化处理;   ③现有刀具处理计划以满足出产需求为意图,未考虑刀具整个生命周期内的本钱问题。   为解决上述问题,结束制造业更加智能化自动化的方针,急需引入新的RFID射频辨认技能方法来处理刀具信息。在加工进程中,针对刀具在机台中的运用进行智能化处理,将刀具参数传递给机台,使刀具参加机台刀库,供加工程序进行调用。刀具加工结束时,将刀具出产时刻写入刀具的RFID中,结束刀具实时信息收集,刀具状况跟踪等功用。   

    三.刀具信息处理系统作业流程   

    刀具信息处理系统是指在制造单元内的机器设备(如智能制造数控机台、对刀仪等)及RFID读写器进行通讯的基础上,运用无线射频技能、CNC与RFID电子标签读写器采取串口通讯技能,结束刀具在其生命周期内的信息监控与存储处理。刀具整个生命周期一般包括计划、收购、标识、入库、借出、安装、运用、偿还、重磨、作废等。本文选用上海营信专门为刀具规划的RFID电子标签,刀柄如图1所示,RFID读写标签的时刻为500ms。

    机台刀具处理的前提条件是刀具现已进行组刀,并经过对刀仪对刀。为了结束刀具相应的功用,机台需求进行刀库初始化,将刀具加工时刻写入刀柄RFID中。因为高频RFID的读写距离比较短,所以在读写刀柄的RFID时,要将天线经过气动装置挨近RFID电子标签。

    (1)机台刀库初始化

    要结束数控刀具信息的智能化传输,首先要依托智能制造数控机台。为确保在刀具装入机台时自动入刀库,并将刀具参数从RFID电子标签读入到机台刀库中,需对机台刀库进行初始化操作,详细流程说明如下:①在机台有刀具变化时,需求机台操控刀盘翻滚一周(见图),将所有刀具从头初始化到机台刀库; ②对每把刀需求进行如下操作:CNC经过指令驱动气缸顶升RFID电子标签读头,气缸到位后,CNC获取感应开关状况,发动RFID电子标签读写器作业;气缸状况坚持500ms,CNC经过串口通讯驱动RFID读写器对刀柄RFID芯片进行读取操作;回收气缸,CNC检测气缸磁感应开关到位后,刀具持续工作; ③需求操控的功用:在CNC操作界面加一个按钮,每按一次该按钮刀盘自动旋转一周,确保每次换刀都能翻滚一周,初始化机台刀库;不允许直接将刀安装到机台的刀库刀柄。

    (2)刀具出产时刻记载   

    在卸(组)刀时,会将刀具的出产值(加工时刻)写入到刀具处理系统中。将机台加工时刻写入刀柄的RFID中的流程如下: ①在机台卸刀前或组刀后,机台记载运用的刀具,旋转刀盘,逐一写入刀具加工时刻; ②气缸状况坚持500ms,CNC经过串口通讯驱动RFID读写器并对刀柄RFID芯片进行写入操作; ③回收气缸,CNC检测气缸磁感应开关到位后,刀盘持续翻滚。   

    要确保上述计划操作顺利进行,需在CNC操作界面增加一个按钮,在卸刀前或组刀后,按一次按钮,使机台旋转一周,并写入刀具运用时刻,毕竟结束刀具寿数的操控。在进行计划流程操作时,应留意操作规范。计划流程如图3所示。   

    (3)RFID芯片中刀具数据存储   

    刀具编码是供认刀具身份唯独性的重要信息,将其写入RFID,经过刀具编码来处理每一把刀具。在编写相应程序时,可依据刀具的规范类型供认刀具的名义直径、名义长度及相应程序,然后依据实际情况给予相应的直径补偿和长度补偿。因为同一把刀具能够安装在不同的机台上,同一台机台也能够加工不同产品,加工产品时,也或许呈现失常情况,故在加工时,需求展现以上加工信息。可通进程序操控,在加工进程动态展现报表闪现刀具编码、加工产品、产品数量、失常信息等以及RFID记载中的刀具编码、刀具寿数、刀具已运用时刻等信息。


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