RFID intelligent værktøjsstyring applikationssystem

CNC-Værktøjsmaskiner er blevet det almindelige udstyr i mekaniske bearbejdningsværksteder. Generelt er små CNC-bearbejdningsværksteder udstyret med tusindvis af skærende værktøjer, plus deres understøttende dele, det samlede antal er titusinder, og der er hundredvis af varianter. Med den hurtige stigning i antallet og typen af skærende værktøjer, eksisterer standard og ikke-standard skærende værktøjer af forskellige typer og specifikationer side om side i produktionsværkstedet, og et stort antal skærende værktøjer flydes ofte og udveksles mellem værktøjslageret, værktøjsmaskiner og værktøjsmaskiner.

I øjeblikket er indenlandske forarbejdningsværksteder for det meste afhængige af manuelle metoder og papirstregkoder til at styre værktøjer. Papirstregkoder plettes let i olieholdige miljøer, og værktøjets levetid kan kun bedømmes ud fra erfaring. På grund af manglen på værktøj stoppes mange bearbejdningsprocesser, og maskinoperatører bruger meget tid på at lede efter værktøj. Efterhånden som typerne af CNC-værktøjsmaskiner og nye produkttyper stiger, kan eksisterende værktøjsstyringsløsninger ikke længere opfylde efterspørgslen.

Til dette formål blev der udviklet et værktøjsinformationsstyringssystem baseret på RFID. RFID-chippen er installeret på værktøjshåndtaget for at realisere indsamling og styring af værktøjsinformation og reducere de samlede produktionsomkostninger.

1. Nuværende status og behov for værktøjshåndteringsindustrien

Eksperter beskæftiget med forskning i værktøjsstyring i ind- og udland har udviklet mange værktøjsstyringssoftware, men de kan ikke opfylde alle kravene til værktøjsstyring. Den eksisterende værktøjsstyring har følgende problemer:

① Det er umuligt at analysere registreringerne og dataene for hele værktøjets livscyklus. Den indsamler og overvåger kun værktøjsinformation på et tidspunkt og kan ikke opnå ubehandlede data;

② Traditionel værktøjsstyring mangler M2M (Machine to Machine) informationsinteraktion og kan ikke opnå integreret styring;

③Eksisterende værktøjsstyringsløsninger er designet til at imødekomme produktionsbehov og tager ikke hensyn til omkostningerne for hele værktøjets livscyklus.

For at løse ovenstående problemer og nå målet om mere intelligent automatisering i fremstillingsindustrien, styrer RFID-værktøjsinformationsstyringssystemet intelligent brugen af værktøjer i værktøjsmaskiner, overfører værktøjsparametre til værktøjsmaskinerne og tilføjer værktøjerne til værktøjsmaskinmagasin til bearbejdningsprocedurer. overførsel. Når værktøjsbehandlingen er afsluttet, skrives værktøjsproduktionstiden ind i værktøjets RFID-chip for at realisere funktioner såsom realtidsinformationsindsamling af værktøjet og værktøjsstatussporing.

2. Værktøjsinformationsstyringssystem parameterindsamling og indstilling

RFID-værktøjets informationsstyringssystem refererer til brugen af trådløs radiofrekvensteknologi, CNC- og RFID-læsere og -skrivere til at vedtage seriel kommunikationsteknologi på basis af kommunikation mellem maskiner og udstyr (såsom CNC-værktøjsmaskiner, værktøjsopstillere osv.) og RFID-læsere i produktionsenheden. , at realisere informationsovervågning og lagerstyring af værktøjer i deres livscyklus. Hele værktøjets livscyklus omfatter generelt planlægning, indkøb, mærkning, lager, udlån, montage, brug, returnering, genslibning, skrotning mv.

Forudsætningen for værktøjsmaskinestyring er, at værktøjerne er blevet grupperet og kalibreret med en værktøjsopstiller. For at realisere værktøjets tilsvarende funktioner skal værktøjsmaskinen initialisere værktøjsmagasinet og skrive værktøjsbehandlingstiden ind i værktøjsholderen RFID. Da læse- og skriveafstanden for højfrekvent RFID er relativt kort, skal antennen, når værktøjsholderens RFID læses og skrives, være tæt på RFID-mærket gennem en pneumatisk enhed.

(1) Initialisering af værktøjsmaskinmagasin

For at realisere den intelligente transmission af CNC-værktøjsinformation skal vi først stole på CNC-værktøjsmaskiner. For at sikre, at værktøjet automatisk kommer ind i værktøjsmagasinet, når det indlæses i værktøjsmaskinen, og at værktøjsparametrene læses fra RFID-mærket ind i værktøjsmaskinmagasinet, skal værktøjsmaskinmagasinet initialiseres. Den specifikke proces er som følger:

① Når der er værktøjsskift i værktøjsmaskinen, skal værktøjsmaskinen styre skærehovedet til at rotere én gang (se figur 2) og geninitialisere alt værktøj til værktøjsmaskinens magasin;

② Følgende operationer er nødvendige for hver kniv: CNC driver cylinderen for at løfte RFID-læsehovedet gennem instruktionerne. AgterNår cylinderen er på plads, får CNC status for sensorkontakten og starter RFID-læseren. Cylinderstatus bibeholdes i 500 ms, og CNC driver RFID-læsehovedet gennem seriel kommunikation. Skribenten læser RFID-chippen på værktøjsholderen; trækker cylinderen tilbage, og efter at CNC'en har registreret, at cylinderens magnetiske induktionskontakt er på plads, fortsætter værktøjet med at køre;

③ Funktioner, der skal kontrolleres: Tilføj en knap til CNC-betjeningsgrænsefladen. Hver gang der trykkes på knappen, roterer skærehovedet automatisk en cirkel, hvilket sikrer, at det kan rotere en cirkel, hver gang værktøjet skiftes, og initialiserer værktøjsmaskinens magasin; det er ikke tilladt at installere værktøjet direkte i værktøjsmaskinen. Bibliotekshåndtag.

Detaljeret forklaring af forskningen i intelligent værktøjsinformationsstyring baseret på trådløs radiofrekvensteknologi og installation af RFID-chips på værktøjshåndtagene

(2) Tidsrekord for værktøjsproduktion

Ved aflæsning (gruppering) af værktøjer vil produktionsvolumen (behandlingstid) af værktøjerne blive skrevet ind i værktøjsstyringssystemet. Processen med at skrive værktøjsmaskinens behandlingstid ind i værktøjsholderens RFID er som følger:

① Før værktøjsmaskinen er aflæsset eller efter værktøjet er samlet, registrerer værktøjsmaskinen det anvendte værktøj, roterer skærehovedet og skriver værktøjsbehandlingstiden én efter én;

② Cylinderstatus bibeholdes i 500 ms, og CNC'en driver RFID-læseren og -skriveren gennem seriel kommunikation og skriver til værktøjsholderens RFID-chip;

③Træk cylinderen tilbage, og efter at CNC'en har registreret, at cylinderens magnetiske induktionskontakt er på plads, fortsætter skærehovedet med at rotere.

For at sikre en jævn drift af ovenstående løsning er det nødvendigt at tilføje en knap til CNC-betjeningsgrænsefladen. Før du aflæsser værktøjet eller efter indstilling af værktøjet, skal du trykke én gang på knappen for at få værktøjsmaskinen til at rotere én gang, og skrive værktøjets brugstid og endelig fuldføre kontrollen over værktøjets levetid. Når du betjener programprocessen, skal du være opmærksom på driftsspecifikationerne.

Detaljeret forklaring af forskningen i intelligent værktøjsinformationsstyring baseret på trådløs radiofrekvensteknologi og installation af RFID-chips på værktøjshåndtagene

(3) Værktøjsdatalagring i RFID-chip

Værktøjskoden er vigtig information til at bestemme værktøjets unikke karakter. Skriv det ind i RFID og administrer hvert værktøj gennem værktøjskoden. Når du skriver det tilsvarende program, kan den nominelle diameter, den nominelle længde og det tilsvarende program for værktøjet bestemmes i henhold til specifikationen og modellen for værktøjet, og derefter kan den tilsvarende diameterkompensation og længdekompensation gives i henhold til den aktuelle situation. Da det samme værktøj kan installeres på forskellige værktøjsmaskiner, og det samme værktøjsværktøj også kan behandle forskellige produkter, kan der også opstå unormale forhold ved behandling af produkter, så ovenstående behandlingsinformation skal vises under behandlingen. Gennem programstyring kan rapporten vises dynamisk under bearbejdningsprocessen for at vise værktøjskode, forarbejdede produkter, produktmængde, unormal information osv., samt værktøjskode, værktøjslevetid, værktøjsbrugstid og anden information i RFID rekord.

3. Hardwaresystemsammensætning og softwareudvikling

Hardwaren består af elektroniske tags (RFID), antenner, læsere og relaterede datagrænseflader. RFID-tags er databærere, bestående af chips og koblingskomponenter. Hvert RFID-tag har en unik elektronisk kode; RFID-tag-antennen er transponderantennen på den elektroniske RFID-tag, som transmitterer radiofrekvens mellem taggen og controlleren gennem kommunikationsinduktion. Signal, læser/skriver er en enhed, der bruges til at læse eller skrive RFID-tag information.

Resumé

Ved at installere RFID-tags på værktøjerne til livsidentifikation og informationslæsning og -skrivning gennem hele værktøjets livscyklus, installeres læsere og skrivere på udstyrsværter såsom CNC-værktøjsmaskiner som en informationsinteraktionsgrænseflade mellem RFID-tags og hovedkontrolsystemet. RFID-tags bruges som Informationsbæreren realiserer informationsinteraktionen mellem værktøjet og værten og værten og værten for at opnå forudsigelsen af værktøjets levetid. RFID-værktøjsinformationsstyringssystemet kan realisere fuld levetidsstyring af værktøjer, reducere værktøjsbeholdningen med 20 %, reducere værktøjsomkostningerne med 10 %, reducere forberedelsestiden med 15 %, iforbedre udstyrets effektivitet med 10 %, forkort leveringstiden med 10 % og reducere de samlede omkostninger med mere end 15 %.