نظام تطبيق إدارة الأدوات الذكية RFID

أصبحت أدوات الآلات CNC هي المعدات الرئيسية في ورش المعالجة الميكانيكية. بشكل عام، تم تجهيز ورش المعالجة CNC الصغيرة بآلاف من أدوات القطع، بالإضافة إلى الأجزاء الداعمة لها، ويبلغ العدد الإجمالي عشرات الآلاف، وهناك مئات الأصناف. مع الزيادة السريعة في عدد ونوع أدوات القطع، تتعايش أدوات القطع القياسية وغير القياسية بمختلف أنواعها ومواصفاتها في ورشة الإنتاج، ويتم تدفق عدد كبير من أدوات القطع وتبادلها بشكل متكرر بين مستودع الأدوات والأدوات الآلية ، ومعدات الآلات.

حاليًا، تعتمد ورش المعالجة المحلية في الغالب على الأساليب اليدوية والرموز الشريطية الورقية لإدارة الأدوات. يمكن تلطيخ الباركود الورقي بسهولة في البيئات الزيتية، ولا يمكن الحكم على عمر الأداة إلا من خلال الخبرة. بسبب نقص الأدوات، يتم إيقاف العديد من عمليات التشغيل الآلي، ويقضي مشغلو الأدوات الآلية الكثير من الوقت في البحث عن الأدوات. مع زيادة أنواع أدوات آلة CNC وأنواع المنتجات الجديدة، لم تعد حلول إدارة الأدوات الحالية قادرة على تلبية الطلب.

ولتحقيق هذه الغاية، تم تطوير نظام إدارة معلومات الأداة استنادًا إلى RFID. يتم تثبيت شريحة RFID على مقبض الأداة لتحقيق جمع وإدارة معلومات الأداة وتقليل تكلفة الإنتاج الإجمالية.

1. الوضع الحالي واحتياجات صناعة إدارة الأدوات

قام الخبراء المشاركون في أبحاث إدارة الأدوات في الداخل والخارج بتطوير العديد من برامج إدارة الأدوات، لكنهم لا يستطيعون تلبية جميع متطلبات إدارة الأدوات. تواجه إدارة الأدوات الحالية المشكلات التالية:

① من المستحيل تحليل السجلات والبيانات الخاصة بدورة حياة الأداة بأكملها. فهو يجمع ويراقب معلومات الأداة فقط في وقت ما، ولا يمكنه الحصول على بيانات غير معالجة؛

② تفتقر إدارة الأدوات التقليدية إلى تفاعل معلومات M2M (من آلة إلى آلة) ولا يمكنها تحقيق الإدارة المتكاملة؛

③تم تصميم حلول إدارة الأدوات الحالية لتلبية احتياجات الإنتاج ولا تأخذ في الاعتبار تكلفة دورة حياة الأداة بأكملها.

من أجل حل المشكلات المذكورة أعلاه وتحقيق هدف أتمتة أكثر ذكاءً في صناعة التصنيع، يدير نظام إدارة معلومات أداة RFID بذكاء استخدام الأدوات في الأدوات الآلية، وينقل معلمات الأداة إلى الأدوات الآلية، ويضيف الأدوات إلى مجلة الأدوات الآلية لإجراءات المعالجة. تحويل. عند اكتمال معالجة الأداة، تتم كتابة وقت إنتاج الأداة في شريحة RFID الخاصة بالأداة لتحقيق وظائف مثل جمع المعلومات في الوقت الفعلي للأداة وتتبع حالة الأداة.

2. أداة جمع المعلمات نظام إدارة المعلومات والإعداد

يشير نظام إدارة معلومات أداة RFID إلى استخدام تقنية ترددات الراديو اللاسلكية، وقارئات وكتابة CNC وRFID لتبني تكنولوجيا الاتصالات التسلسلية على أساس الاتصال بين الآلات والمعدات (مثل أدوات الآلات CNC، وأدوات ضبط الأدوات، وما إلى ذلك) و قارئات RFID في وحدة التصنيع. لتحقيق مراقبة المعلومات وإدارة تخزين الأدوات خلال دورة حياتها. تتضمن دورة حياة الأداة بأكملها بشكل عام التخطيط، والشراء، ووضع العلامات، والتخزين، والإقراض، والتجميع، والاستخدام، والإرجاع، وإعادة الطحن، والتخريد، وما إلى ذلك.

الشرط الأساسي لإدارة الأدوات الآلية هو أن يتم تجميع الأدوات ومعايرتها باستخدام أداة ضبط الأدوات. من أجل تحقيق الوظائف المقابلة للأداة، تحتاج أداة الآلة إلى تهيئة مجلة الأداة وكتابة وقت معالجة الأداة في حامل الأداة RFID. نظرًا لأن مسافة القراءة والكتابة لـ RFID عالي التردد قصيرة نسبيًا، عند قراءة وكتابة RFID لحامل الأداة، يجب أن يكون الهوائي قريبًا من علامة RFID من خلال جهاز هوائي.

(1) تهيئة مخزن الأدوات الآلية

لتحقيق النقل الذكي لمعلومات أداة CNC، يجب علينا أولاً الاعتماد على أدوات آلة CNC. من أجل التأكد من أن الأداة تدخل تلقائيًا إلى مخزن الأداة عند تحميلها في أداة الآلة، وأن تتم قراءة معلمات الأداة من علامة RFID إلى مخزن أداة الآلة، يجب تهيئة مجلة أداة الآلة. العملية المحددة هي كما يلي:

① عندما تكون هناك تغييرات في أداة الآلة، تحتاج أداة الآلة إلى التحكم في رأس القاطع للتدوير مرة واحدة (انظر الشكل 2) وإعادة تهيئة جميع الأدوات إلى مخزن أداة الآلة؛

② العمليات التالية مطلوبة لكل سكين: يقوم CNC بتشغيل الأسطوانة لرفع رأس قراءة RFID من خلال التعليمات. بعد أن تكون الأسطوانة في مكانها، يحصل CNC على حالة مفتاح المستشعر ويبدأ تشغيل قارئ RFID. يتم الحفاظ على حالة الأسطوانة لمدة 500 مللي ثانية، ويقوم CNC بتشغيل رأس قراءة RFID من خلال الاتصال التسلسلي. يقرأ الكاتب شريحة RFID الخاصة بحامل الأداة؛ يسحب الأسطوانة، وبعد أن يكتشف CNC أن مفتاح الحث المغناطيسي للأسطوانة في مكانه، تستمر الأداة في العمل؛

③ الوظائف التي تحتاج إلى السيطرة عليها

إد: أضف زرًا إلى واجهة تشغيل CNC. في كل مرة يتم الضغط على الزر، يقوم رأس القطع تلقائيًا بتدوير دائرة واحدة، مما يضمن أنه يمكنه تدوير دائرة واحدة في كل مرة يتم فيها تغيير الأداة، ويقوم بتهيئة مخزن أداة الآلة؛ لا يجوز تثبيت الأداة مباشرة في أداة الآلة. مقبض المكتبة.

شرح تفصيلي للبحث حول إدارة معلومات الأدوات الذكية المعتمدة على تقنية الترددات اللاسلكية وتركيب شرائح RFID على مقابض الأدوات

(2) سجل وقت إنتاج الأداة

عند تفريغ (تجميع) الأدوات، سيتم كتابة حجم الإنتاج (وقت المعالجة) للأدوات في نظام إدارة الأدوات. تتم عملية كتابة وقت معالجة أداة الآلة في معرف RFID الخاص بحامل الأداة كما يلي:

① قبل تفريغ أداة الآلة أو بعد تجميع الأدوات، تسجل أداة الآلة الأدوات المستخدمة، وتقوم بتدوير رأس القطع، وتكتب وقت معالجة الأداة واحدة تلو الأخرى؛

② يتم الحفاظ على حالة الأسطوانة لمدة 500 مللي ثانية، ويقوم CNC بتشغيل قارئ وكاتب RFID من خلال الاتصال التسلسلي والكتابة على شريحة RFID لحامل الأداة؛

③اسحب الأسطوانة، وبعد أن يكتشف CNC أن مفتاح الحث المغناطيسي للأسطوانة في مكانه، يستمر رأس القاطع في الدوران.

لضمان التشغيل السلس للحل أعلاه، من الضروري إضافة زر إلى واجهة تشغيل CNC. قبل تفريغ الأداة أو بعد ضبط الأداة، اضغط على الزر مرة واحدة لجعل أداة الآلة تدور مرة واحدة، واكتب وقت استخدام الأداة، وأخيرًا أكمل التحكم في عمر الأداة. عند تشغيل عملية البرنامج، يجب عليك الانتباه إلى مواصفات التشغيل.

شرح تفصيلي للبحث حول إدارة معلومات الأدوات الذكية المعتمدة على تقنية الترددات اللاسلكية وتركيب شرائح RFID على مقابض الأدوات

(3) تخزين بيانات الأداة في شريحة RFID

يعد رمز الأداة بمثابة معلومات مهمة لتحديد مدى تفرد الأداة. اكتبها في RFID وقم بإدارة كل أداة من خلال رمز الأداة. عند كتابة البرنامج المقابل، يمكن تحديد القطر الاسمي والطول الاسمي والبرنامج المقابل للأداة وفقًا لمواصفات الأداة ونموذجها، ومن ثم يمكن إعطاء تعويض القطر المقابل وتعويض الطول وفقًا للحالة الفعلية. نظرًا لأنه يمكن تثبيت نفس الأداة على أدوات آلية مختلفة، ويمكن لنفس الأداة الآلية أيضًا معالجة منتجات مختلفة، فقد تحدث أيضًا ظروف غير طبيعية عند معالجة المنتجات، لذلك يجب عرض معلومات المعالجة المذكورة أعلاه أثناء المعالجة. من خلال التحكم في البرنامج، يمكن عرض التقرير ديناميكيًا أثناء عملية المعالجة لعرض رمز الأداة والمنتجات المعالجة وكمية المنتج والمعلومات غير الطبيعية وما إلى ذلك، بالإضافة إلى رمز الأداة وعمر الأداة ووقت استخدام الأداة وغيرها من المعلومات في سجل RFID.

3. تكوين نظام الأجهزة وتطوير البرمجيات

تتكون الأجهزة من العلامات الإلكترونية (RFID) والهوائيات وأجهزة القراءة وواجهات البيانات ذات الصلة. علامات RFID هي ناقلات بيانات، تتكون من شرائح ومكونات اقتران. تحتوي كل علامة RFID على رمز إلكتروني فريد؛ هوائي علامة RFID هو هوائي جهاز الإرسال والاستقبال لعلامة RFID الإلكترونية، والذي ينقل تردد الراديو بين العلامة ووحدة التحكم من خلال تحريض الاتصال. الإشارة، القارئ/الكاتب هو جهاز يستخدم لقراءة أو كتابة معلومات بطاقة RFID.

ملخص

من خلال تثبيت علامات RFID على أدوات تحديد الحياة وقراءة المعلومات وكتابتها طوال دورة حياة الأداة، يتم تثبيت القراء والكتاب على مضيفات المعدات مثل أدوات آلة CNC كواجهة تفاعل المعلومات بين علامات RFID ونظام التحكم الرئيسي. تُستخدم علامات RFID حيث يدرك حامل المعلومات تفاعل المعلومات بين الأداة والمضيف والمضيف والمضيف لتحقيق التنبؤ بعمر الأداة. يمكن لنظام إدارة معلومات أداة RFID تحقيق إدارة الحياة الكاملة للأدوات، وتقليل مخزون الأدوات بنسبة 20%، وتقليل تكاليف الأداة بنسبة 10%، وتقليل وقت الإعداد بنسبة 15%، وتحسين كفاءة المعدات بنسبة 10%، وتقصير وقت التسليم بنسبة 10%، و خفض التكاليف الإجمالية بنسبة تزيد عن 15%.