Sistem aplikasi manajemen alat cerdas RFID

PerAlatan mesin CNC telah menjadi peralatan utama di bengkel pemrosesan mekanis. Umumnya bengkel pengolahan CNC kecil dilengkapi dengan ribuan alat pemotong, ditambah suku cadang pendukungnya, jumlahnya puluhan ribu, dan jenisnya ratusan. Dengan pesatnya peningkatan jumlah dan jenis perkakas potong, perkakas potong standar dan nonstandar dari berbagai jenis dan spesifikasi hidup berdampingan di bengkel produksi, dan sejumlah besar perkakas potong sering dialirkan dan dipertukarkan antar gudang perkakas, peralatan mesin. , dan peralatan peralatan mesin.

Saat ini, bengkel pengolahan dalam negeri kebanyakan mengandalkan cara manual dan barcode kertas untuk mengelola alatnya. Kode batang kertas mudah ternoda di lingkungan berminyak, dan masa pakai alat hanya dapat dinilai berdasarkan pengalaman. Karena kurangnya alat, banyak proses pemesinan terhenti, dan operator peralatan mesin menghabiskan banyak waktu untuk mencari alat. Seiring bertambahnya jenis peralatan mesin CNC dan jenis produk baru, solusi manajemen perkakas yang ada tidak lagi dapat memenuhi permintaan.

Untuk tujuan ini, dikembangkan sistem manajemen informasi alat berbasis RFID. Chip RFID dipasang pada pegangan perkakas untuk mewujudkan pengumpulan dan pengelolaan informasi perkakas serta mengurangi biaya produksi secara keseluruhan.

1. Status terkini dan kebutuhan industri manajemen alat

Para ahli yang terlibat dalam penelitian manajemen alat di dalam dan luar negeri telah mengembangkan banyak perangkat lunak manajemen alat, namun mereka tidak dapat memenuhi semua persyaratan untuk manajemen alat. Pengelolaan alat yang ada mempunyai permasalahan sebagai berikut:

① Tidak mungkin menganalisis catatan dan data seluruh siklus hidup alat. Ia hanya mengumpulkan dan memantau informasi alat pada suatu waktu tertentu, dan tidak dapat memperoleh data yang belum diproses;

② Manajemen alat tradisional tidak memiliki interaksi informasi M2M (Mesin ke Mesin) dan tidak dapat mencapai manajemen terintegrasi;

③Solusi manajemen alat yang ada dirancang untuk memenuhi kebutuhan produksi dan tidak mempertimbangkan biaya seluruh siklus hidup alat.

Untuk mengatasi masalah di atas dan mencapai tujuan otomatisasi yang lebih cerdas dalam industri manufaktur, sistem manajemen informasi alat RFID secara cerdas mengelola penggunaan alat dalam peralatan mesin, mentransfer parameter alat ke peralatan mesin, dan menambahkan alat ke dalam peralatan mesin. majalah peralatan mesin untuk prosedur pemrosesan. transfer. Ketika pemrosesan alat selesai, waktu produksi alat ditulis ke dalam chip RFID alat untuk mewujudkan fungsi seperti pengumpulan informasi alat secara real-time dan pelacakan status alat.

2. Alat pengumpulan dan pengaturan parameter sistem manajemen informasi

Sistem manajemen informasi alat RFID mengacu pada penggunaan teknologi frekuensi radio nirkabel, pembaca dan penulis CNC dan RFID untuk mengadopsi teknologi komunikasi serial berdasarkan komunikasi antara mesin dan peralatan (seperti peralatan mesin CNC, penyetel perkakas, dll.) dan Pembaca RFID di unit manufaktur. , untuk mewujudkan pemantauan informasi dan manajemen penyimpanan alat selama siklus hidupnya. Seluruh siklus hidup alat umumnya mencakup perencanaan, pembelian, penandaan, pergudangan, peminjaman, perakitan, penggunaan, pengembalian, penggilingan ulang, pembuangan, dll.

Prasyarat dalam pengelolaan perkakas mesin adalah perkakas telah dikelompokkan dan dikalibrasi dengan tool setter. Untuk mewujudkan fungsi alat yang sesuai, alat mesin perlu menginisialisasi majalah alat dan menulis waktu pemrosesan alat ke dalam RFID dudukan alat. Karena jarak baca dan tulis RFID frekuensi tinggi relatif pendek, saat membaca dan menulis RFID pada dudukan alat, antena harus dekat dengan tag RFID melalui perangkat pneumatik.

(1) Inisialisasi majalah peralatan mesin

Untuk mewujudkan transmisi informasi alat CNC yang cerdas, pertama-tama kita harus mengandalkan peralatan mesin CNC. Untuk memastikan bahwa pahat secara otomatis masuk ke dalam magasin pahat ketika dimasukkan ke dalam perkakas mesin, dan bahwa parameter pahat dibaca dari tag RFID ke dalam magasin perkakas mesin, magasin perkakas mesin perlu diinisialisasi. Proses spesifiknya adalah sebagai berikut:

① Ketika ada pergantian pahat pada perkakas mesin, perkakas mesin perlu mengontrol kepala pemotong agar berputar satu kali (lihat Gambar 2) dan menginisialisasi ulang semua perkakas ke magasin perkakas mesin;

② Operasi berikut diperlukan untuk setiap pisau: CNC menggerakkan silinder untuk mengangkat kepala pembaca RFID melalui instruksi. BuritanSetelah silinder terpasang, CNC memperoleh status sakelar sensor dan memulai pembaca RFID. Status silinder dipertahankan selama 500ms, dan CNC menggerakkan kepala pembaca RFID melalui komunikasi serial. Penulis membaca chip RFID pada dudukan alat; menarik kembali silinder, dan setelah CNC mendeteksi bahwa sakelar induksi magnetik silinder sudah terpasang, alat terus bekerja;

③ Fungsi yang perlu dikontrol: Tambahkan tombol ke antarmuka operasi CNC. Setiap kali tombol ditekan, kepala pemotong secara otomatis memutar satu lingkaran, memastikan bahwa ia dapat memutar satu lingkaran setiap kali pahat diganti, dan menginisialisasi magasin perkakas mesin; tidak diperbolehkan memasang perkakas secara langsung ke dalam perkakas mesin. Pegangan Perpustakaan.

Penjelasan detail penelitian pengelolaan informasi alat cerdas berbasis teknologi frekuensi radio nirkabel dan pemasangan chip RFID pada gagang alat

(2) Catatan waktu produksi alat

Pada saat pembongkaran (pengelompokan) alat, volume produksi (waktu pemrosesan) alat akan dituliskan ke dalam sistem manajemen alat. Proses penulisan waktu pemrosesan alat mesin ke dalam RFID dudukan alat adalah sebagai berikut:

① Sebelum perkakas mesin dibongkar atau setelah perkakas dirakit, perkakas mesin mencatat perkakas yang digunakan, memutar kepala pemotong, dan menuliskan waktu pengerjaan pahat satu per satu;

② Status silinder dipertahankan selama 500 ms, dan CNC menggerakkan pembaca dan penulis RFID melalui komunikasi serial dan menulis ke chip RFID pemegang alat;

③Tarik kembali silinder, dan setelah CNC mendeteksi bahwa sakelar induksi magnetik silinder sudah terpasang, kepala pemotong terus berputar.

Untuk memastikan kelancaran pengoperasian solusi di atas, perlu menambahkan tombol ke antarmuka operasi CNC. Sebelum membongkar pahat atau setelah menyetel pahat, tekan tombol sekali untuk memutar perkakas mesin satu kali, tulis waktu penggunaan pahat, dan terakhir selesaikan kendali umur pahat. Saat mengoperasikan proses program, Anda harus memperhatikan spesifikasi pengoperasian.

Penjelasan detail penelitian pengelolaan informasi alat cerdas berbasis teknologi frekuensi radio nirkabel dan pemasangan chip RFID pada gagang alat

(3) Alat penyimpanan data dalam chip RFID

Kode alat merupakan informasi penting untuk mengetahui keunikan alat. Tuliskan ke dalam RFID dan kelola setiap alat melalui kode alat. Saat menulis program yang sesuai, diameter nominal, panjang nominal, dan program pahat yang sesuai dapat ditentukan sesuai dengan spesifikasi dan model pahat, dan kemudian kompensasi diameter dan kompensasi panjang yang sesuai dapat diberikan sesuai dengan situasi aktual. Karena perkakas yang sama dapat dipasang pada peralatan mesin yang berbeda, dan perkakas mesin yang sama juga dapat memproses produk yang berbeda, kondisi abnormal juga dapat terjadi saat memproses produk, sehingga informasi pemrosesan di atas perlu ditampilkan selama pemrosesan. Melalui kontrol program, laporan dapat ditampilkan secara dinamis selama proses pemrosesan untuk menampilkan kode pahat, produk olahan, jumlah produk, informasi abnormal, dll., serta kode pahat, masa pakai pahat, waktu penggunaan pahat, dan informasi lainnya di dalam Catatan RFID.

3. Komposisi sistem perangkat keras dan pengembangan perangkat lunak

Perangkat kerasnya terdiri dari tag elektronik (RFID), antena, pembaca dan antarmuka data terkait. Tag RFID adalah pembawa data, terdiri dari chip dan komponen kopling. Setiap tag RFID memiliki kode elektronik unik; antena tag RFID adalah antena transponder dari Tag elektronik RFID, yang mentransmisikan frekuensi radio antara tag dan pengontrol melalui induksi komunikasi. Sinyal, pembaca/penulis adalah perangkat yang digunakan untuk membaca atau menulis informasi tag RFID.

Ringkasan

Dengan memasang tag RFID pada alat untuk identifikasi kehidupan dan membaca dan menulis informasi sepanjang siklus hidup alat, pembaca dan penulis dipasang pada host peralatan seperti peralatan mesin CNC sebagai antarmuka interaksi informasi antara tag RFID dan sistem kontrol utama. Tag RFID digunakan sebagai Pembawa informasi menyadari interaksi informasi antara alat dan host dan host dan host untuk mencapai prediksi umur alat. Sistem manajemen informasi alat RFID dapat mewujudkan manajemen masa pakai alat secara penuh, mengurangi inventaris alat sebesar 20%, mengurangi biaya alat sebesar 10%, mengurangi waktu persiapan sebesar 15%, imeningkatkan efisiensi peralatan sebesar 10%, mempersingkat waktu pengiriman sebesar 10%, dan mengurangi biaya keseluruhan hingga lebih dari 15%.