RFID intelligent gereedschapsbeheer applicatiesysteem

CNC-bewerkingsmachines zijn de belangrijkste apparatuur geworden in mechanische verwerkingswerkplaatsen. Over het algemeen zijn kleine CNC-bewerkingswerkplaatsen uitgerust met duizenden snijgereedschappen, plus hun ondersteunende onderdelen, het totale aantal is tienduizenden en er zijn honderden variëteiten. Met de snelle toename van het aantal en type snijgereedschappen, bestaan standaard en niet-standaard snijgereedschappen van verschillende typen en specificaties naast elkaar in de productiewerkplaats, en een groot aantal snijgereedschappen wordt vaak getranSporteerd en uitgewisseld tussen het gereedschapsmagazijn, machinegereedschappen en machinegereedschapsapparatuur.

Momenteel vertrouwen binnenlandse verwerkingswerkplaatsen voornamelijk op handmatige methoden en papieren barcodes om gereedschappen te beheren. Papieren barcodes worden gemakkelijk gekleurd in olieachtige omgevingen en de levensduur van gereedschappen kan alleen worden beoordeeld op basis van ervaring. Door het gebrek aan gereedschappen worden veel bewerkingsprocessen stopgezet en besteden machinegereedschapsoperators veel tijd aan het zoeken naar gereedschappen. Naarmate de soorten CNC-machinegereedschappen en nieuwe producttypen toenemen, kunnen bestaande oplossingen voor gereedschapsbeheer niet langer aan de vraag voldoen.

Hiervoor is een gereedschapsinformatiebeheersysteem ontwikkeld op basis van RFID. De RFID-chip is op de gereedschapshendel geïnstalleerd om de verzameling en het beheer van gereedschapsinformatie te realiseren en de totale productiekosten te verlagen.

1. Huidige status en behoeften van de gereedschapsbeheerindustrie

Deskundigen die zich bezighouden met onderzoek naar gereedschapsbeheer in binnen- en buitenland hebben veel gereedschapsbeheersoftware ontwikkeld, maar ze kunnen niet aan alle vereisten voor gereedschapsbeheer voldoen. Het bestaande gereedschapsbeheer heeft de volgende problemen:

① Het is onmogelijk om de records en gegevens van de volledige levenscyclus van het gereedschap te analyseren. Het verzamelt en bewaakt alleen gereedschapsinformatie op een bepaald moment en kan geen onverwerkte gegevens verkrijgen;

② Traditioneel gereedschapsbeheer mist M2M (Machine to Machine) informatie-interactie en kan geen geïntegreerd beheer bereiken;

③ Bestaande gereedschapsbeheeroplossingen zijn ontworpen om te voldoen aan productiebehoeften en houden geen rekening met de kosten van de volledige levenscyclus van het gereedschap.

Om de bovenstaande problemen op te lossen en het doel van intelligentere automatisering in de maakindustrie te bereiken, beheert het RFID-gereedschapsinformatiebeheersysteem op intelligente wijze het gebruik van gereedschappen in machinegereedschappen, draagt gereedschapsparameters over aan de machinegereedschappen en voegt de gereedschappen toe aan het machinegereedschapsmagazijn voor verwerkingsprocedures. overdracht. Wanneer de gereedschapsverwerking is voltooid, wordt de gereedschapsproductietijd in de RFID-chip van het gereedschap geschreven om functies zoals realtime informatieverzameling van het gereedschap en het bijhouden van de gereedschapsstatus te realiseren.

2. Parameterverzameling en -instelling van het gereedschapsinformatiebeheersysteem

Het RFID-gereedschapsinformatiebeheersysteem verwijst naar het gebruik van draadloze radiofrequentietechnologie, CNC- en RFID-lezers en -schrijvers om seriële communicatietechnologie te gebruiken op basis van communicatie tussen machines en apparatuur (zoals CNC-machinegereedschappen, gereedschapsstellers, enz.) en RFID-lezers in de productie-eenheid. , om informatiebewaking en opslagbeheer van gereedschappen tijdens hun levenscyclus te realiseren. De volledige levenscyclus van gereedschappen omvat over het algemeen planning, inkoop, markering, opslag, uitlenen, assemblage, gebruik, retour, herslijpen, afdanken, enz.

De voorwaarde voor gereedschapsbeheer van machinegereedschappen is dat de gereedschappen zijn gegroepeerd en gekalibreerd met een gereedschapssteller. Om de overeenkomstige functies van het gereedschap te realiseren, moet het machinegereedschap het gereedschapsmagazijn initialiseren en de bewerkingstijd van het gereedschap in de gereedschapshouder-RFID schrijven. Omdat de lees- en schrijfafstand van hoogfrequente RFID relatief kort is, moet de antenne zich bij het lezen en schrijven van de RFID van de gereedschapshouder dicht bij de RFID-tag bevinden via een pneumatisch apparaat.

(1) Initialisatie van het gereedschapsmagazijn

Om de intelligente overdracht van CNC-gereedschapsinformatie te realiseren, moeten we eerst vertrouwen op CNC-gereedschapsmachines. Om ervoor te zorgen dat het gereedschap automatisch het gereedschapsmagazijn binnengaat wanneer het in het gereedschapsmagazijn wordt geladen en dat de gereedschapsparameters van het RFID-label in het gereedschapsmagazijn worden gelezen, moet het gereedschapsmagazijn worden geïnitialiseerd. Het specifieke proces is als volgt:

① Wanneer er gereedschapswisselingen in het gereedschapsmagazijn plaatsvinden, moet het gereedschapsmagazijn de freeskop aansturen om één keer te roteren (zie afbeelding 2) en alle gereedschappen opnieuw initialiseren in het gereedschapsmagazijn;

② De volgende handelingen zijn vereist voor elk mes: CNC drijft de cilinder aan om de RFID-leeskop op te tillen via instructies. Achterals de cilinder op zijn plaats zit, verkrijgt CNC de status van de sensorschakelaar en start de RFID-lezer. De cilinderstatus wordt 500 ms gehandhaafd en CNC stuurt de RFID-leeskop aan via seriële communicatie. De schrijver leest de RFID-chip van de gereedschapshouder; trekt de cilinder terug en nadat de CNC detecteert dat de magnetische inductieschakelaar van de cilinder op zijn plaats zit, blijft het gereedschap draaien;

③ Functies die moeten worden aangestuurd: Voeg een knop toe aan de CNC-bedieningsinterface. Elke keer dat de knop wordt ingedrukt, draait de freeskop automatisch één cirkel, zodat deze elke keer dat het gereedschap wordt verwisseld één cirkel kan draaien en initialiseert het het gereedschapsmagazijn van de machine; het is niet toegestaan om het gereedschap rechtstreeks in de machine te installeren. Bibliotheekhandvat.

Gedetailleerde uitleg van het onderzoek naar intelligent gereedschapsinformatiebeheer op basis van draadloze radiofrequentietechnologie en het installeren van RFID-chips op de gereedschapshandvatten

(2) Gereedschapsproductietijdregistratie

Bij het ontladen (groeperen) van gereedschappen wordt het productievolume (verwerkingstijd) van de gereedschappen in het gereedschapsbeheersysteem geschreven. Het proces van het schrijven van de bewerkingstijd van de machinegereedschappen in de RFID van de gereedschapshouder is als volgt:

① Voordat de machinegereedschappen worden ontladen of nadat de gereedschappen zijn gemonteerd, registreert de machinegereedschappen de gebruikte gereedschappen, roteert de freeskop en schrijft de bewerkingstijd van het gereedschap één voor één;

② De cilinderstatus wordt 500 ms gehandhaafd en de CNC stuurt de RFID-lezer en -schrijver aan via seriële communicatie en schrijft naar de RFID-chip van de gereedschapshouder;

③Trek de cilinder terug en nadat de CNC detecteert dat de magnetische inductieschakelaar van de cilinder op zijn plaats zit, blijft de freeskop draaien.

Om de soepele werking van de bovenstaande oplossing te garanderen, is het noodzakelijk om een knop toe te voegen aan de CNC-bedieningsinterface. Voordat u het gereedschap ontlaadt of nadat u het gereedschap hebt ingesteld, drukt u eenmaal op de knop om het gereedschap eenmaal te laten draaien en de gebruikstijd van het gereedschap te schrijven en ten slotte de controle van de levensduur van het gereedschap te voltooien. Let bij het bedienen van het programmaproces op de bedieningsspecificaties.

Gedetailleerde uitleg van het onderzoek naar intelligent gereedschapsinformatiebeheer op basis van draadloze radiofrequentietechnologie en het installeren van RFID-chips op de gereedschapshandvatten

(3) Gereedschapsgegevensopslag in RFID-chip

De gereedschapscode is belangrijke informatie om de uniciteit van het gereedschap te bepalen. Schrijf het in RFID en beheer elk gereedschap via de gereedschapscode. Bij het schrijven van het bijbehorende programma kunnen de nominale diameter, nominale lengte en het bijbehorende programma van het gereedschap worden bepaald op basis van de specificatie en het model van het gereedschap, en vervolgens kunnen de bijbehorende diametercompensatie en lengtecompensatie worden gegeven op basis van de werkelijke situatie. Omdat hetzelfde gereedschap op verschillende machinegereedschappen kan worden geïnstalleerd en hetzelfde machinegereedschap ook verschillende producten kan verwerken, kunnen er ook abnormale omstandigheden optreden bij het verwerken van producten, dus de bovenstaande verwerkingsinformatie moet tijdens de verwerking worden weergegeven. Via programmabesturing kan het rapport dynamisch worden weergegeven tijdens het verwerkingsproces om de gereedschapscode, verwerkte producten, producthoeveelheid, afwijkende informatie, enz. weer te geven, evenals de gereedschapscode, gereedschapslevensduur, gereedschapsgebruikstijd en andere informatie in het RFID-record.

3. Samenstelling van het hardwaresysteem en softwareontwikkeling

De hardware bestaat uit elektronische tags (RFID), antennes, lezers en gerelateerde data-interfaces. RFID-tags zijn gegevensdragers, bestaande uit chips en koppelingscomponenten. Elke RFID-tag heeft een unieke elektronische code; de RFID-tagantenne is de transponderantenne van de RFID-elektronische tag, die radiofrequentie tussen de tag en de controller verzendt via communicatie-inductie. Signaal, lezer/schrijver is een apparaat dat wordt gebruikt om RFID-taginformatie te lezen of te schrijven.

Samenvatting

Door RFID-tags op de gereedschappen te installeren voor identificatie van de levensduur en het lezen en schrijven van informatie gedurende de gehele levenscyclus van het gereedschap, worden lezers en schrijvers geïnstalleerd op apparatuurhosts zoals CNC-machinegereedschappen als een informatie-interactie-interface tussen RFID-tags en het hoofdbesturingssysteem. RFID-tags worden gebruikt als De informatiedrager realiseert de informatie-interactie tussen het gereedschap en de host en de host en de host om de voorspelling van de levensduur van het gereedschap te bereiken. Het RFID-gereedschapsinformatiebeheersysteem kan het volledige levensduurbeheer van gereedschappen realiseren, de gereedschapsvoorraad met 20% verminderen, de gereedschapskosten met 10% verminderen, de voorbereidingstijd met 15% verminderen, iverbeter de efficiëntie van apparatuur met 10%, verkort de levertijd met 10% en verlaag de totale kosten met meer dan 15%.