Σύστημα εφαρμογής έξυπνης διαχείρισης εργαλείων RFID

Οι εργαλειομηχανές CNC έχουν γίνει ο κύριος εξοπλισμός στα εργαστήρια μηχανικής επεξεργασίας. Γενικά, τα μικρά εργαστήρια επεξεργασίας CNC είναι εξοπλισμένα με χιλιάδες εργαλεία κοπής, συν τα υποστηρικτικά τους μέρη, ο συνολικός αριθμός είναι δεκάδες χιλιάδες και υπάρχουν εκατοντάδες ποικιλίες. Με τη ραγδαία αύξηση του αριθμού και του τύπου των κοπτικών εργαλείων, στο εργαστήριο παραγωγής συνυπάρχουν τυπικά και μη τυποποιημένα εργαλεία κοπής διαφόρων τύπων και προδιαγραφών, και ένας μεγάλος αριθμός εργαλείων κοπής ρέει συχνά και ανταλλάσσεται μεταξύ της αποθήκης εργαλείων, των εργαλειομηχανών και εξοπλισμός εργαλειομηχανών.

Επί του παρόντος, τα οικιακά εργαστήρια επεξεργασίας βασίζονται κυρίως σε χειροκίνητες μεθόδους και χάρτινους γραμμωτούς κώδικες για τη διαχείριση εργαλείων. Οι γραμμικοί κώδικες χαρτιού λερώνονται εύκολα σε λιπαρά περιβάλλοντα και η διάρκεια ζωής του εργαλείου μπορεί να κριθεί μόνο από την εμπειρία. Λόγω της έλλειψης εργαλείων, πολλές διαδικασίες κατεργασίας σταματούν και οι χειριστές εργαλειομηχανών αφιερώνουν πολύ χρόνο αναζητώντας εργαλεία. Καθώς οι τύποι εργαλειομηχανών CNC και οι νέοι τύποι προϊόντων αυξάνονται, οι υπάρχουσες λύσεις διαχείρισης εργαλείων δεν μπορούν πλέον να καλύψουν τη ζήτηση.

Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε ένα σύστημα διαχείρισης πληροφοριών εργαλείου βασισμένο σε RFID. Το τσιπ RFID είναι εγκατεστημένο στη λαβή του εργαλείου για να πραγματοποιήσει τη συλλογή και διαχείριση των πληροφοριών εργαλείου και να μειώσει το συνολικό κόστος παραγωγής.

1. Τρέχουσα κατάσταση και ανάγκες του κλάδου διαχείρισης εργαλείων

Οι ειδικοί που ασχολούνται με την έρευνα διαχείρισης εργαλείων στο εσωτερικό και στο εξωτερικό έχουν αναπτύξει πολλά λογισμικά διαχείρισης εργαλείων, αλλά δεν μπορούν να ικανοποιήσουν όλες τις απαιτήσεις για τη διαχείριση εργαλείων. Η υπάρχουσα διαχείριση εργαλείων έχει τα ακόλουθα προβλήματα:

① Είναι αδύνατο να αναλυθούν τα αρχεία και τα δεδομένα ολόκληρου του κύκλου ζωής του εργαλείου. Συλλέγει και παρακολουθεί μόνο πληροφορίες εργαλείου σε μια χρονική στιγμή και δεν μπορεί να λάβει μη επεξεργασμένα δεδομένα.

② Η παραδοσιακή διαχείριση εργαλείων στερείται αλληλεπίδρασης πληροφοριών M2M (Μηχανή σε Μηχανή) και δεν μπορεί να επιτύχει ολοκληρωμένη διαχείριση.

③Οι υπάρχουσες λύσεις διαχείρισης εργαλείων έχουν σχεδιαστεί για να καλύπτουν τις ανάγκες παραγωγής και δεν λαμβάνουν υπόψη το κόστος ολόκληρου του κύκλου ζωής του εργαλείου.

Προκειμένου να λυθούν τα παραπάνω προβλήματα και να επιτευχθεί ο στόχος ενός πιο έξυπνου αυτοματισμού στη βιομηχανία κατασκευής, το σύστημα διαχείρισης πληροφοριών εργαλείων RFID διαχειρίζεται έξυπνα τη χρήση εργαλείων στις εργαλειομηχανές, μεταφέρει τις παραμέτρους εργαλείων στις εργαλειομηχανές και προσθέτει τα εργαλεία στα γεμιστήρας εργαλειομηχανών για διαδικασίες επεξεργασίας. ΜΕΤΑΦΟΡΑ. Όταν ολοκληρωθεί η επεξεργασία του εργαλείου, ο χρόνος παραγωγής του εργαλείου γράφεται στο τσιπ RFID του εργαλείου για να πραγματοποιηθούν λειτουργίες όπως η συλλογή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο του εργαλείου και η παρακολούθηση της κατάστασης του εργαλείου.

2. Συλλογή και ρύθμιση παραμέτρων συστήματος διαχείρισης πληροφοριών εργαλείου

Το σύστημα διαχείρισης πληροφοριών εργαλείων RFID αναφέρεται στη χρήση ασύρματης τεχνολογίας ραδιοσυχνοτήτων, αναγνωστών και εγγραφών CNC και RFID για την υιοθέτηση τεχνολογίας σειριακής επικοινωνίας με βάση την επικοινωνία μεταξύ μηχανημάτων και εξοπλισμού (όπως εργαλειομηχανές CNC, ρυθμιστές εργαλείων κ.λπ.) και Αναγνώστες RFID στη μονάδα παραγωγής. , να πραγματοποιήσει την παρακολούθηση πληροφοριών και τη διαχείριση αποθήκευσης των εργαλείων κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους. Ολόκληρος ο κύκλος ζωής του εργαλείου περιλαμβάνει γενικά τον προγραμματισμό, την αγορά, τη σήμανση, την αποθήκευση, τον δανεισμό, τη συναρμολόγηση, τη χρήση, την επιστροφή, την εκ νέου λείανση, τη διάλυση κ.λπ.

Απαραίτητη προϋπόθεση για τη διαχείριση εργαλειομηχανών είναι τα εργαλεία να έχουν ομαδοποιηθεί και βαθμονομηθεί με ρυθμιστή εργαλείων. Προκειμένου να πραγματοποιηθούν οι αντίστοιχες λειτουργίες του εργαλείου, η εργαλειομηχανή πρέπει να προετοιμάσει τον γεμιστήρα εργαλείων και να γράψει τον χρόνο επεξεργασίας του εργαλείου στη βάση RFID του εργαλείου. Δεδομένου ότι η απόσταση ανάγνωσης και εγγραφής του RFID υψηλής συχνότητας είναι σχετικά μικρή, κατά την ανάγνωση και εγγραφή του RFID της θήκης εργαλείου, η κεραία πρέπει να βρίσκεται κοντά στην ετικέτα RFID μέσω μιας πνευματικής συσκευής.

(1) Αρχικοποίηση γεμιστήρα εργαλειομηχανών

Για να πραγματοποιήσουμε την έξυπνη μετάδοση πληροφοριών εργαλείων CNC, πρέπει πρώτα να βασιστούμε σε εργαλειομηχανές CNC. Για να διασφαλιστεί ότι το εργαλείο εισέρχεται αυτόματα στη γεμιστήρα εργαλειομηχανών όταν φορτώνεται στην εργαλειομηχανή και ότι οι παράμετροι του εργαλείου διαβάζονται από την ετικέτα RFID στον γεμιστήρα εργαλειομηχανών, πρέπει να αρχικοποιηθεί ο γεμιστήρας εργαλειομηχανών. Η συγκεκριμένη διαδικασία έχει ως εξής:

① Όταν υπάρχουν αλλαγές εργαλείων στην εργαλειομηχανή, η εργαλειομηχανή πρέπει να ελέγχει την κεφαλή κοπής για να περιστραφεί μία φορά (βλ. Εικόνα 2) και να αρχικοποιήσει ξανά όλα τα εργαλεία στον γεμιστήρα εργαλειομηχανών.

② Απαιτούνται οι ακόλουθες λειτουργίες για κάθε μαχαίρι: Το CNC οδηγεί τον κύλινδρο για να σηκώσει την κεφαλή ανάγνωσης RFID μέσω οδηγιών. ΠίσωΌταν ο κύλινδρος είναι στη θέση του, το CNC αποκτά την κατάσταση του διακόπτη αισθητήρα και ξεκινά τη συσκευή ανάγνωσης RFID. Η κατάσταση του κυλίνδρου διατηρείται για 500 ms και το CNC οδηγεί την κεφαλή ανάγνωσης RFID μέσω σειριακής επικοινωνίας. Ο συγγραφέας διαβάζει το τσιπ RFID της θήκης εργαλείου. ανασύρει τον κύλινδρο και αφού το CNC ανιχνεύσει ότι ο διακόπτης μαγνητικής επαγωγής του κυλίνδρου είναι στη θέση του, το εργαλείο συνεχίζει να λειτουργεί.

③ Λειτουργίες που πρέπει να ελέγχονται: Προσθέστε ένα κουμπί στη διεπαφή λειτουργίας CNC. Κάθε φορά που πατιέται το κουμπί, η κεφαλή κοπής περιστρέφει αυτόματα έναν κύκλο, διασφαλίζοντας ότι μπορεί να περιστρέφει έναν κύκλο κάθε φορά που αλλάζει το εργαλείο και προετοιμάζει τον γεμιστήρα εργαλειομηχανών. δεν επιτρέπεται η απευθείας εγκατάσταση του εργαλείου στην εργαλειομηχανή. Λαβή βιβλιοθήκης.

Λεπτομερής επεξήγηση της έρευνας για τη διαχείριση πληροφοριών έξυπνου εργαλείου με βάση την τεχνολογία ασύρματων ραδιοσυχνοτήτων και την εγκατάσταση τσιπ RFID στις λαβές του εργαλείου

(2) Ρεκόρ χρόνου παραγωγής εργαλείων

Κατά την εκφόρτωση (ομαδοποίηση) εργαλείων, ο όγκος παραγωγής (χρόνος επεξεργασίας) των εργαλείων θα εγγραφεί στο σύστημα διαχείρισης εργαλείων. Η διαδικασία εγγραφής του χρόνου επεξεργασίας εργαλειομηχανών στο RFID της εργαλειοθήκης είναι η εξής:

① Πριν από την εκφόρτωση της εργαλειομηχανής ή μετά τη συναρμολόγηση των εργαλείων, η εργαλειομηχανή καταγράφει τα χρησιμοποιούμενα εργαλεία, περιστρέφει την κεφαλή κοπής και γράφει ένα προς ένα το χρόνο επεξεργασίας του εργαλείου.

② Η κατάσταση του κυλίνδρου διατηρείται για 500 ms και το CNC οδηγεί τη συσκευή ανάγνωσης και εγγραφής RFID μέσω σειριακής επικοινωνίας και εγγράφει στο τσιπ RFID στη βάση του εργαλείου.

③ Ανασύρετε τον κύλινδρο και αφού το CNC ανιχνεύσει ότι ο διακόπτης μαγνητικής επαγωγής του κυλίνδρου είναι στη θέση του, η κεφαλή κοπής συνεχίζει να περιστρέφεται.

Για να εξασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία της παραπάνω λύσης, είναι απαραίτητο να προσθέσετε ένα κουμπί στη διεπαφή λειτουργίας CNC. Πριν ξεφορτώσετε το εργαλείο ή αφού ρυθμίσετε το εργαλείο, πατήστε το κουμπί μία φορά για να περιστρέψετε το εργαλείο μηχανής μία φορά και γράψτε τον χρόνο χρήσης του εργαλείου και, τέλος, ολοκληρώστε τον έλεγχο της διάρκειας ζωής του εργαλείου. Κατά τη λειτουργία της διαδικασίας προγράμματος, θα πρέπει να προσέχετε τις προδιαγραφές λειτουργίας.

Λεπτομερής επεξήγηση της έρευνας για τη διαχείριση πληροφοριών έξυπνου εργαλείου με βάση την τεχνολογία ασύρματων ραδιοσυχνοτήτων και την εγκατάσταση τσιπ RFID στις λαβές του εργαλείου

(3) Αποθήκευση δεδομένων εργαλείου σε τσιπ RFID

Ο κωδικός εργαλείου είναι σημαντική πληροφορία για τον προσδιορισμό της μοναδικότητας του εργαλείου. Γράψτε το σε RFID και διαχειριστείτε κάθε εργαλείο μέσω του κώδικα εργαλείου. Κατά τη σύνταξη του αντίστοιχου προγράμματος, η ονομαστική διάμετρος, το ονομαστικό μήκος και το αντίστοιχο πρόγραμμα του εργαλείου μπορούν να καθοριστούν σύμφωνα με τις προδιαγραφές και το μοντέλο του εργαλείου και στη συνέχεια η αντίστοιχη αντιστάθμιση διαμέτρου και αντιστάθμιση μήκους μπορούν να δοθούν σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση. Δεδομένου ότι το ίδιο εργαλείο μπορεί να εγκατασταθεί σε διαφορετικές εργαλειομηχανές και η ίδια εργαλειομηχανή μπορεί επίσης να επεξεργάζεται διαφορετικά προϊόντα, μπορεί επίσης να προκύψουν μη φυσιολογικές συνθήκες κατά την επεξεργασία προϊόντων, επομένως οι παραπάνω πληροφορίες επεξεργασίας πρέπει να εμφανίζονται κατά την επεξεργασία. Μέσω του ελέγχου προγράμματος, η αναφορά μπορεί να εμφανιστεί δυναμικά κατά τη διαδικασία επεξεργασίας για να εμφανίσει τον κωδικό εργαλείου, τα επεξεργασμένα προϊόντα, την ποσότητα του προϊόντος, τις μη κανονικές πληροφορίες κ.λπ., καθώς και τον κωδικό εργαλείου, τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, τον χρόνο χρήσης του εργαλείου και άλλες πληροφορίες στο Εγγραφή RFID.

3. Σύνθεση συστήματος υλικού και ανάπτυξη λογισμικού

Το υλικό αποτελείται από ηλεκτρονικές ετικέτες (RFID), κεραίες, αναγνώστες και σχετικές διεπαφές δεδομένων. Οι ετικέτες RFID είναι φορείς δεδομένων, που αποτελούνται από τσιπ και εξαρτήματα σύζευξης. Κάθε ετικέτα RFID έχει έναν μοναδικό ηλεκτρονικό κωδικό. η κεραία ετικέτας RFID είναι η κεραία αναμεταδότη της ηλεκτρονικής ετικέτας RFID, η οποία μεταδίδει ραδιοσυχνότητα μεταξύ της ετικέτας και του ελεγκτή μέσω επαγωγής επικοινωνίας. Το σήμα, η συσκευή ανάγνωσης/εγγραφής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανάγνωση ή εγγραφή πληροφοριών ετικετών RFID.

Περίληψη

Με την εγκατάσταση ετικετών RFID στα εργαλεία αναγνώρισης ζωής και ανάγνωσης και εγγραφής πληροφοριών καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του εργαλείου, οι αναγνώστες και οι εγγραφές εγκαθίστανται σε κεντρικούς υπολογιστές εξοπλισμού όπως εργαλειομηχανές CNC ως διεπαφή αλληλεπίδρασης πληροφοριών μεταξύ ετικετών RFID και του κύριου συστήματος ελέγχου. Οι ετικέτες RFID χρησιμοποιούνται ως Ο φορέας πληροφοριών συνειδητοποιεί την αλληλεπίδραση πληροφοριών μεταξύ του εργαλείου και του κεντρικού υπολογιστή και του κεντρικού υπολογιστή και του κεντρικού υπολογιστή για να επιτύχει την πρόβλεψη της διάρκειας ζωής του εργαλείου. Το σύστημα διαχείρισης πληροφοριών εργαλείων RFID μπορεί να πραγματοποιήσει πλήρη διαχείριση εργαλείων, να μειώσει το απόθεμα εργαλείων κατά 20%, να μειώσει το κόστος του εργαλείου κατά 10%, να μειώσει τον χρόνο προετοιμασίας κατά 15%, iΒελτιώστε την απόδοση του εξοπλισμού κατά 10%, μειώστε τον χρόνο παράδοσης κατά 10% και μειώστε το συνολικό κόστος κατά περισσότερο από 15%.