Älykäs RFID-työkalunhallintasovellusjärjestelmä

CNC-työstökoneista on tullut mekaanisten työpajojen päälaitteita. Yleensä pienet CNC-työpajat on varustettu tuhansilla leikkausTyökaluilla ja niiden tukiosilla, kokonaismäärä on kymmeniä tuhansia ja lajikkeita on satoja. Leikkaustyökalujen määrän ja tyypin nopean kasvun myötä tuotantopajassa on erityyppisiä ja erityyppisiä vakio- ja epästandardeja leikkaustyökaluja, ja suuri määrä leikkaustyökaluja virtaa ja vaihdetaan usein työkaluvaraston, työstökoneiden välillä. ja työstökoneiden laitteet.

Tällä hetkellä kotimaiset jalostuspajat käyttävät työkalujen hallinnassa enimmäkseen manuaalisia menetelmiä ja paperiviivakoodeja. Paperiviivakoodit tahraavat helposti öljyisissä ympäristöissä, ja työkalun käyttöikää voidaan arvioida vain kokemuksen perusteella. Työkalujen puutteen vuoksi monet koneistusprosessit pysähtyvät ja työstökoneiden kuljettajat viettävät paljon aikaa työkalujen etsimiseen. CNC-työstökoneiden ja uusien tuotetyyppien lisääntyessä nykyiset työkalunhallintaratkaisut eivät enää pysty vastaamaan kysyntään.

Tätä tarkoitusta varten kehitettiin RFID-pohjainen työkalutietojen hallintajärjestelmä. RFID-siru on asennettu työkalun kahvaan työkalutietojen keräämisen ja hallinnan toteuttamiseksi ja kokonaistuotantokustannusten pienentämiseksi.

1. Työkaluhallintateollisuuden nykytila ja tarpeet

Työkalunhallintatutkimusta kotimaassa ja ulkomailla tekevät asiantuntijat ovat kehittäneet monia työkalunhallintaohjelmistoja, mutta ne eivät voi täyttää kaikkia työkaluhallinnan vaatimuksia. Nykyisessä työkaluhallinnassa on seuraavat ongelmat:

① Työkalun koko elinkaaren tietueita ja tietoja on mahdotonta analysoida. Se vain kerää ja valvoo työkalutietoja tietyllä hetkellä, eikä se voi saada käsittelemättömiä tietoja;

② Perinteisestä työkalunhallinnasta puuttuu M2M (Machine to Machine) -informaatiovuorovaikutus, eikä integroitua hallintaa voida saavuttaa;

③Nykyiset työkalunhallintaratkaisut on suunniteltu vastaamaan tuotantotarpeita, eivätkä ne ota huomioon työkalun koko elinkaaren kustannuksia.

Edellä mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi ja teollisuuden älykkäämmän automaation tavoitteen saavuttamiseksi RFID-työkalutietojen hallintajärjestelmä hallitsee älykkäästi työkalujen käyttöä työstökoneissa, siirtää työkaluparametrit työstökoneisiin ja lisää työkalut työstökonelehti prosesseja varten. siirtää. Kun työkalun käsittely on valmis, työkalun tuotantoaika kirjoitetaan työkalun RFID-sirulle toimintojen toteuttamiseksi, kuten työkalun reaaliaikainen tiedonkeruu ja työkalun tilan seuranta.

2. Työkalutietojen hallintajärjestelmän parametrien kerääminen ja asetus

RFID-työkalutietojen hallintajärjestelmällä tarkoitetaan langattoman radiotaajuustekniikan, CNC- ja RFID-lukijoiden ja -kirjoittimien käyttöä sarjaviestintätekniikan ottamiseksi käyttöön koneiden ja laitteiden välisen viestinnän perusteella (kuten CNC-työstökoneet, työkalun asettimet jne.) ja RFID-lukijat tuotantoyksikössä. , toteuttaa työkalujen tiedonseurantaa ja tallennushallintaa niiden elinkaaren aikana. Koko työkalun elinkaareen kuuluu yleensä suunnittelu, hankinta, merkintä, varastointi, lainaus, kokoonpano, käyttö, palautus, uudelleenhionta, romutus jne.

Työstökoneiden hallinnan edellytyksenä on, että työkalut on ryhmitelty ja kalibroitu työkalun asettimella. Työkalun vastaavien toimintojen toteuttamiseksi koneen täytyy alustaa työkalumakasiini ja kirjoittaa työkalun käsittelyaika työkalunpitimen RFID-tunnisteeseen. Koska suurtaajuisen RFID:n luku- ja kirjoitusetäisyys on suhteellisen lyhyt, työkalupitimen RFID:tä luettaessa ja kirjoitettaessa tulee antennin olla lähellä RFID-tunnistetta pneumaattisen laitteen kautta.

(1) Työstökonemakasiinin alustus

Ymmärtääksemme CNC-työkalutietojen älykkään siirron meidän on ensin luotettava CNC-työstökoneisiin. Jotta varmistetaan, että työkalu menee automaattisesti työkalumakasiiniin, kun se ladataan työstökoneeseen, ja että työkaluparametrit luetaan RFID-tunnisteesta työstökonemakasiiniin, työstökonemakasiini on alustettava. Erityinen prosessi on seuraava:

① Kun työstökoneessa tapahtuu työkalun muutoksia, koneen on ohjattava teräpää pyörimään kerran (katso kuva 2) ja alustattava kaikki työkalut uudelleen työstökonemakasiiniin;

② Seuraavat toiminnot vaaditaan jokaiselle veitselle: CNC käyttää sylinteriä nostaakseen RFID-lukupäätä ohjeiden avulla. AftKun sylinteri on paikallaan, CNC saa tunnistimen kytkimen tilan ja käynnistää RFID-lukijan. Sylinterin tila säilyy 500 ms, ja CNC käyttää RFID-lukupäätä sarjaliikenteen kautta. Kirjoittaja lukee työkalunpitimen RFID-sirun; vetää sylinterin sisään ja kun CNC havaitsee, että sylinterin magneettinen induktiokytkin on paikallaan, työkalu jatkaa käyntiä;

③ Ohjattavat toiminnot: Lisää painike CNC-käyttöliittymään. Joka kerta kun painiketta painetaan, teräpää kiertää automaattisesti yhden ympyrän, mikä varmistaa, että se voi kiertää yhden ympyrän joka kerta, kun työkalua vaihdetaan, ja alustaa työstökonemakasiinin. työkalua ei saa asentaa suoraan työstökoneeseen. Kirjaston kahva.

Yksityiskohtainen selvitys langattomaan radiotaajuusTekniikkaan perustuvan älykkään työkalutietojen hallinnan tutkimuksesta ja RFID-sirujen asentamisesta työkalun kahvoihin

(2) Työkalun valmistusaikaennätys

Työkaluja purettaessa (ryhmittelyssä) työkalujen tuotantomäärä (käsittelyaika) kirjoitetaan työkalunhallintajärjestelmään. Työstökoneen käsittelyajan kirjoittaminen työkalunpitimen RFID:hen on seuraava:

① Ennen kuin työstökone poistetaan kuormasta tai sen jälkeen, kun työkalut on koottu, työstökone tallentaa käytetyt työkalut, pyörittää teräpäätä ja kirjoittaa työkalun käsittelyajan yksitellen;

② Sylinterin tila säilyy 500 ms, ja CNC ohjaa RFID-lukijaa ja -kirjoitinta sarjaliikenteen kautta ja kirjoittaa työkalunpitimen RFID-sirulle;

③Vedä sylinteri sisään ja kun CNC havaitsee, että sylinterin magneettinen induktiokytkin on paikoillaan, teräpää jatkaa pyörimistä.

Yllä olevan ratkaisun sujuvan toiminnan varmistamiseksi on tarpeen lisätä painike CNC-käyttöliittymään. Ennen työkalun purkamista tai työkalun asettamisen jälkeen paina painiketta kerran saadaksesi koneen pyörimään kerran, kirjoita työkalun käyttöaika ja viimeistele työkalun käyttöiän hallinta. Kun käytät ohjelmaprosessia, sinun tulee kiinnittää huomiota käyttöspesifikaatioihin.

Yksityiskohtainen selvitys langattomaan radiotaajuustekniikkaan perustuvan älykkään työkalutietojen hallinnan tutkimuksesta ja RFID-sirujen asentamisesta työkalun kahvoihin

(3) Työkalutietojen tallennus RFID-sirulle

Työkalukoodi on tärkeä tieto työkalun ainutlaatuisuuden määrittämiseksi. Kirjoita se RFID:hen ja hallitse jokaista työkalua työkalukoodin avulla. Vastaavaa ohjelmaa kirjoitettaessa voidaan määrittää työkalun nimellishalkaisija, nimellispituus ja vastaava ohjelma työkalun spesifikaation ja mallin mukaan, minkä jälkeen voidaan antaa vastaava halkaisijakorjaus ja pituuskompensaatio todellisen tilanteen mukaan. Koska sama työkalu voidaan asentaa eri työstökoneisiin ja samalla työstökoneella voidaan myös työstää erilaisia tuotteita, myös tuotteita prosessoitaessa voi esiintyä poikkeavia olosuhteita, joten yllä olevat käsittelytiedot on näytettävä käsittelyn aikana. Ohjelmaohjauksen avulla raportti voidaan näyttää dynaamisesti prosessointiprosessin aikana ja näyttää työkalukoodin, käsitellyt tuotteet, tuotemäärän, epänormaalit tiedot jne. sekä työkalukoodin, työkalun käyttöiän, työkalun käyttöajan ja muita tietoja RFID-tietue.

3. Laitteistojärjestelmän kokoonpano ja ohjelmistokehitys

Laitteisto koostuu elektronisista tunnisteista (RFID), antenneista, lukijoista ja niihin liittyvistä dataliitännöistä. RFID-tunnisteet ovat tietovälineitä, jotka koostuvat siruista ja kytkentäkomponenteista. Jokaisella RFID-tunnisteella on yksilöllinen elektroninen koodi; RFID-tunnisteantenni on elektronisen RFID-tunnisteen transponderiantenni, joka välittää radiotaajuutta tunnisteen ja ohjaimen välillä tiedonsiirtoinduktion kautta. Signaali, lukija/kirjoitin on laite, jota käytetään lukemaan tai kirjoittamaan RFID-tunnistetietoja.

Yhteenveto

Asentamalla RFID-tunnisteet työkaluihin käyttöiän tunnistamiseen sekä tietojen lukemiseen ja kirjoittamiseen koko työkalun elinkaaren ajan, lukijat ja kirjoittajat asennetaan laiteisäntään, kuten CNC-työstökoneisiin, tiedon vuorovaikutusrajapintana RFID-tunnisteiden ja pääohjausjärjestelmän välillä. RFID-tunnisteita käytetään tietovälineenä. Tietoväline toteuttaa työkalun ja isännän sekä isännän ja isännän välisen tiedon vuorovaikutuksen työkalun käyttöiän ennusteen saavuttamiseksi. RFID-työkalutietojen hallintajärjestelmä voi toteuttaa työkalujen koko käyttöiän hallinnan, vähentää työkalujen varastoa 20%, vähentää työkalukustannuksia 10%, vähentää valmisteluaikaa 15%, i.parantaa laitteiden tehokkuutta 10 %, lyhentää toimitusaikaa 10 % ja alentaa kokonaiskustannuksia yli 15 %.