Sistema d'aplicació de gestió d'eines intel·ligents RFID

Les màquines Eina CNC s'han convertit en l'equip principal dels tallers de processament mecànic. En general, els petits tallers de processament CNC estan equipats amb milers d'eines de tall, a més de les seves peces de suport, el nombre total és de desenes de milers i hi ha centenars de varietats. Amb el ràpid augment del nombre i el tipus d'eines de tall, coexisteixen eines de tall estàndard i no estàndard de diversos tipus i especificacions al taller de producció, i un gran nombre d'eines de tall flueixen i s'intercanvien amb freqüència entre el magatzem d'eines, les màquines eina. , i equips de màquina-eina.

Actualment, els tallers de processament nacionals es basen principalment en mètodes manuals i codis de barres de paper per gestionar les eines. Els codis de barres de paper es taquen fàcilment en entorns greixos i la vida útil de l'eina només es pot jutjar per l'experiència. A causa de la manca d'eines, molts processos de mecanitzat s'aturen i els operadors de màquines-eina dediquen molt de temps a la recerca d'eines. A mesura que augmenten els tipus de màquines-eina CNC i els nous tipus de productes, les solucions de gestió d'eines existents ja no poden satisfer la demanda.

Amb aquesta finalitat, es va desenvolupar un sistema de gestió de la informació d'eines basat en RFID. El xip RFID s'instal·la al mànec de l'eina per realitzar la recollida i gestió de la informació de l'eina i reduir el cost de producció global.

1. Estat actual i necessitats de la indústria de gestió d'eines

Els experts que es dediquen a la recerca de gestió d'eines a casa i a l'estranger han desenvolupat molts programaris de gestió d'eines, però no poden complir tots els requisits per a la gestió d'eines. La gestió d'eines existent té els següents problemes:

① És impossible analitzar els registres i les dades de tot el cicle de vida de l'eina. Només recopila i supervisa la informació de l'eina en un moment determinat i no pot obtenir dades no processades;

② La gestió d'eines tradicional no té interacció d'informació M2M (Màquina a màquina) i no pot aconseguir una gestió integrada;

③Les solucions de gestió d'eines existents estan dissenyades per satisfer les necessitats de producció i no tenen en compte el cost de tot el cicle de vida de l'eina.

Per resoldre els problemes anteriors i aconseguir l'objectiu d'una automatització més intel·ligent a la indústria manufacturera, el sistema de gestió d'informació d'eines RFID gestiona de manera intel·ligent l'ús d'eines en màquines-eina, transfereix els paràmetres de les eines a les màquines-eina i afegeix les eines a la màquina-eina. magatzem de màquines-eina per a procediments de processament. transferència. Quan s'ha completat el processament de l'eina, el temps de producció de l'eina s'escriu al xip RFID de l'eina per realitzar funcions com ara la recollida d'informació en temps real de l'eina i el seguiment de l'estat de l'eina.

2. Recollida i configuració de paràmetres del sistema de gestió de la informació de l'eina

El sistema de gestió d'informació de l'eina RFID fa referència a l'ús de tecnologia de radiofreqüència sense fil, lectors i escriptors CNC i RFID per adoptar tecnologia de comunicació en sèrie sobre la base de la comunicació entre maquinària i equips (com ara màquines-eina CNC, configuradors d'eines, etc.) i Lectors RFID a la unitat de fabricació. , per realitzar el seguiment de la informació i la gestió de l'emmagatzematge d'eines durant el seu cicle de vida. El cicle de vida de l'eina inclou generalment la planificació, la compra, el marcatge, l'emmagatzematge, el préstec, el muntatge, l'ús, la devolució, la rectificació, el desballestament, etc.

El requisit previ per a la gestió de la màquina-eina és que les eines s'han agrupat i calibrat amb un configurador d'eines. Per tal de realitzar les funcions corresponents de l'eina, la màquina-eina ha d'inicialitzar la revista d'eines i escriure el temps de processament de l'eina al portaeines RFID. Com que la distància de lectura i escriptura de RFID d'alta freqüència és relativament curta, quan es llegeix i s'escriu la RFID del portaeines, l'antena ha d'estar a prop de l'Etiqueta RFID mitjançant un dispositiu pneumàtic.

(1) Inicialització de la revista de màquina-eina

Per realitzar la transmissió intel·ligent de la informació de l'eina CNC, primer hem de confiar en les màquines eina CNC. Per assegurar-se que l'eina entra automàticament a la revista d'eines quan es carrega a la màquina-eina i que els paràmetres de l'eina es llegeixen de l'etiqueta RFID a la revista de la màquina-eina, cal inicialitzar-la. El procés concret és el següent:

① Quan hi ha canvis d'eina a la màquina-eina, la màquina-eina ha de controlar el capçal de tall perquè giri una vegada (vegeu la figura 2) i reinicialitzar totes les eines a la revista de la màquina-eina;

② Les operacions següents són necessàries per a cada ganivet: el CNC acciona el cilindre per aixecar el capçal de lectura RFID mitjançant instruccions. A popaQuan el cilindre està al seu lloc, el CNC obté l'estat de l'interruptor del sensor i engega el Lector RFID. L'estat del cilindre es manté durant 500 ms i el CNC condueix el capçal de lectura RFID mitjançant la comunicació en sèrie. L'escriptor llegeix el xip RFID del portaeines; retreu el cilindre i, després que el CNC detecti que l'interruptor d'inducció magnètica del cilindre està al seu lloc, l'eina continua funcionant;

③ Funcions que cal controlar: Afegiu un botó a la interfície d'operació CNC. Cada vegada que es prem el botó, el capçal de tall gira automàticament un cercle, assegurant-se que pot girar un cercle cada vegada que es canvia l'eina i inicialitza la revista de la màquina-eina; no està permès instal·lar directament l'eina a la màquina-eina. Maneta de la Biblioteca.

Explicació detallada de la investigació sobre la gestió intel·ligent d'informació d'eines basada en la tecnologia de radiofreqüència sense fil i la instal·lació de xips RFID als mànecs de les eines

(2) Registre de temps de producció d'eines

En descarregar (agrupar) eines, el volum de producció (temps de processament) de les eines s'escriurà al sistema de gestió d'eines. El procés d'escriptura del temps de processament de la màquina-eina a la RFID del portaeines és el següent:

① Abans de descarregar la màquina-eina o després de muntar les eines, la màquina-eina registra les eines utilitzades, gira el capçal de tall i escriu el temps de processament de l'eina una per una;

② L'estat del cilindre es manté durant 500 ms, i el CNC condueix el lector i l'escriptor RFID mitjançant la comunicació en sèrie i escriu al xip RFID del portaeines;

③ Retregui el cilindre i, després que el CNC detecti que l'interruptor d'inducció magnètica del cilindre està al seu lloc, el capçal de tall continua girant.

Per garantir el bon funcionament de la solució anterior, cal afegir un botó a la interfície d'operació CNC. Abans de descarregar l'eina o després de configurar l'eina, premeu el botó una vegada per fer girar la màquina-eina una vegada, escriviu el temps d'ús de l'eina i, finalment, completeu el control de la vida útil de l'eina. Quan utilitzeu el procés del programa, heu de prestar atenció a les especificacions de funcionament.

Explicació detallada de la investigació sobre la gestió intel·ligent d'informació d'eines basada en la tecnologia de radiofreqüència sense fil i la instal·lació de xips RFID als mànecs de les eines

(3) Emmagatzematge de dades de l'eina en xip RFID

El codi de l'eina és informació important per determinar la singularitat de l'eina. Escriu-lo a RFID i gestiona cada eina mitjançant el codi d'eina. En escriure el programa corresponent, el diàmetre nominal, la longitud nominal i el programa corresponent de l'eina es poden determinar segons l'especificació i el model de l'eina, i després es pot donar la compensació de diàmetre i la compensació de longitud corresponents segons la situació real. Com que la mateixa eina es pot instal·lar en diferents màquines-eina i la mateixa màquina-eina també pot processar diferents productes, també es poden produir condicions anormals quan es processen els productes, de manera que la informació de processament anterior s'ha de mostrar durant el processament. Mitjançant el control del programa, l'informe es pot mostrar dinàmicament durant el procés de processament per mostrar el codi de l'eina, els productes processats, la quantitat del producte, la informació anormal, etc., així com el codi de l'eina, la vida útil de l'eina, el temps d'ús de l'eina i altra informació a la Registre RFID.

3. Composició del sistema de maquinari i desenvolupament de programari

El maquinari consta d'etiquetes electròniques (RFID), antenes, lectors i interfícies de dades relacionades. Les etiquetes RFID són suports de dades, que consisteixen en xips i components d'acoblament. Cada etiqueta RFID té un codi electrònic únic; l'antena de l'etiqueta RFID és l'antena del transpondedor de l'etiqueta electrònica RFID, que transmet la radiofreqüència entre l'etiqueta i el controlador mitjançant la inducció de la comunicació. El senyal, lector/escriptor és un dispositiu utilitzat per llegir o escriure informació de l'etiqueta RFID.

Resum

Mitjançant la instal·lació d'etiquetes RFID a les eines per a la identificació de la vida útil i la lectura i escriptura d'informació al llarg del cicle de vida de l'eina, els lectors i escriptors s'instal·len en equips amfitrions com les màquines-eina CNC com a interfície d'interacció d'informació entre les etiquetes RFID i el sistema de control principal. Les etiquetes RFID s'utilitzen com a El portador d'informació s'adona de la interacció d'informació entre l'eina i l'amfitrió i l'amfitrió i l'amfitrió per aconseguir la predicció de la vida útil de l'eina. El sistema de gestió d'informació d'eines RFID pot realitzar una gestió completa de la vida útil de les eines, reduir l'inventari d'eines en un 20%, reduir els costos de les eines en un 10%, reduir el temps de preparació en un 15%, iMillorar l'eficiència dels equips en un 10%, escurçar el temps de lliurament en un 10% i reduir els costos globals en més d'un 15%.