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      2. RFID機床刀具智能信息化管控追溯生命周期
        發布時間:2019-12-05 17:44:08

        RFID機床刀具智能信息化管控追溯生命周期


           

        一、項目背景:

            隨著現代數控技術的飛速發展,設備和加工零件的種類也日趨多樣化。由于生產加工的實際應用,大量的刀具經常用于刀具庫和機床之間的流量交換。數控機床已成為加工車間的核心設備。刀具在數量和種類上不斷增加,管理難度大,大量刀具在生產車間頻繁地在刀具庫和機床、機床設備之間流動和交換。因此,現有的刀具管理方案已不能滿足多樣化的需求,RFID射頻技術將應用于各種CNC刀具信息采集。

           RFID具有掃描速度快、體積小、抗污染能力強、耐久性強、可重復使用、可穿透、無障礙讀取、數據存儲容量大、安全性強等特點,在生產數據采集、監控、數據傳輸等方面具有巨大的應用潛力?;谏漕l技術,在刀柄上安裝RFID芯片,實現刀具信息的采集和管理,降低綜合生產成本。

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           現有的刀具管理不能對刀具整個生命周期的記錄和數據進行分析,只在時間點實現刀具信息的采集和監控,無法在原始過程中獲得數據;傳統的刀具管理缺乏M2M(機對機)信息交互,現有的刀具管理程序是為了滿足生產需求而不考慮刀具在整個壽命周期內的成本而設計的。


            對于使用刀具的機床進行智能管理時,刀具參數會傳遞給機床,使刀具進入機床庫,供加工程序調用。刀具加工完成后,將刀具的生產時間寫入刀具的RFID中,實現刀具的實時信息采集、刀具狀態跟蹤等功能。刀具信息管理系統參數采集與設置。刀具信息管理系統是指利用射頻技術、數控技術和RFID讀寫器串行通信技術,實現刀具在其生命周期內的信息監控和存儲管理。


            刀具管理的前提是刀具已經設置到刀具上,并通過刀具儀表到刀具上。為了實現刀具的相應功能,機床需要對刀具庫進行初始化,并將刀具加工時間寫入刀柄的RFID中。由于高頻射頻識別讀寫距離短,讀寫刀柄射頻識別時,天線應通過氣動裝置靠近射頻識別標簽。

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        1、機床刀具庫初始化

        要實現數控機床信息的智能傳輸,首先要依靠數控機床。為了確保刀具自動加載到機床庫中,并將刀具參數從RFID標簽讀取到機床庫中,需要對機床庫進行初始化。當機床發生變化時,機床需要控制刀盤旋轉一周(見圖2),所有刀具將重新初始化到機床庫中;每把刀具需要執行以下操作:CNC帶指令驅動頂缸RFID讀卡器。氣缸就位后,數控系統獲得感應開關狀態,啟動RFID讀卡器工作,氣缸狀態保持在500ms,數控系統通過串行通信驅動RFID讀卡器讀取刀柄的RFID芯片?;謴蜌飧?,數控檢測氣缸磁感應開關到位,刀具繼續工作;待控制功能:在數控操作界面增加一個按鈕,按一次按鈕,刀盤自動旋轉一周,保證刀具每次旋轉一周,并初始化機床的刀具庫,不允許將刀具直接安裝到刀架手柄上。

        2、刀具生產時間記錄

        卸載(組)刀具時,刀具吞吐量(處理時間)寫入刀具管理系統。機床的加工時間寫入刀柄的RFID中,如下所示:

        1、卸刀前或裝刀后,機床應記錄使用中的刀具,旋轉刀盤,逐條記錄刀具加工時間;

        2、氣缸狀態保持在500ms,數控系統通過串行通信驅動RFID讀卡器,寫入刀柄的RFID芯片;

        3、收回油缸。氣缸磁感應開關到位后,刀具繼續旋轉。

        為保證上述程序的順利運行,在數控操作界面上增加一個按鈕。切削前或切削后,按一次按鈕,使機床旋轉一周,并記錄刀具使用時間,最終完成刀具壽命控制。在程序運行過程中,應注意操作規范。

        3、RFID芯片工具數據存儲

          刀具代碼是確定刀具標識唯一性的重要信息,它被寫入RFID中,通過刀具代碼對每個具進行管理。在編制相應的程序時,根據刀具型號的規格確定刀具的公稱直徑、公稱長度及相應的程序,然后根據實際情況給出相應的直徑補償和長度補償。因為同一臺機床可以安裝在不同的機床上,同一臺機床也可以加工不同的產品,加工產品時,也可能出現異常情況,所以在加工時,需要顯示上述加工信息。通過程序控制,動態顯示報表在加工過程中顯示刀具代碼、加工產品、產品數量、異常信息,以及刀具代碼、刀具壽命、刀具已使用時間等信息在RFID記錄中。


          刀具壽命周期一般包括計劃、采購、標識、貯存、出借、裝配、使用、退貨、重磨、報廢等環節。通過手柄上裝有rfid電子標簽,對刀具的生命周期進行追溯,在數控機床設備上安裝RFID讀寫裝置,讓RFID電子標簽與主控系統之間的信息交互接口,以RFID標簽為信息載體,實現刀具與主機的信息交互,實現刀具的使用壽命預測。




        (部分圖文來源于網絡,侵刪)


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