一.刀具儲(chǔ)存柜的作業(yè)布景 　　

智能制造數(shù)控機(jī)臺現(xiàn)已成為具有加工車間的機(jī)械等作業(yè)的干流設(shè)備，一般一個(gè)小型的數(shù)控加工車間的刀具裝備量多達(dá)上千把，再加上其配套的零部件，總量得一萬把以上，品種多達(dá)上百種。跟著刀具在數(shù)量和品種上的急劇增加，出產(chǎn)車間各品種型及規(guī)范的規(guī)范和非規(guī)范刀具一起存在，許多刀具頻頻地在刀具倉庫與機(jī)臺、機(jī)臺設(shè)備之間活動(dòng)和交流。當(dāng)時(shí)國內(nèi)加工車間多靠手藝辦法和紙質(zhì)條碼處理刀具。紙質(zhì)條碼在油污環(huán)境下簡略污損，刀具壽數(shù)也只能靠經(jīng)歷判別。因?yàn)槿鄙俚毒撸纬稍S多加工流程中止，機(jī)臺操作工需消耗許多時(shí)刻在查找刀具上。跟著智能制造數(shù)控機(jī)臺品種及新產(chǎn)品品種的增加，現(xiàn)有刀具處理計(jì)劃已不能滿足需求，故引入無線射頻技能(RFID)。 　　RFID是20世紀(jì)90年代鼓起的一種非接觸式的自動(dòng)辨認(rèn)技能，具有快速掃描、體積小、抗污染才能和耐久性強(qiáng)、可重復(fù)運(yùn)用、穿透性和無屏障閱讀、數(shù)據(jù)回憶容量大安全性強(qiáng)等特征，因此在出產(chǎn)數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳遞方面具有巨大的使用潛力。本文以無線射頻技能為基礎(chǔ)，將RFID芯片安裝在刀具的刀柄上，結(jié)束刀具信息的收集與處理，降低綜合出產(chǎn)本錢。 　

二.刀具處理作業(yè)現(xiàn)狀及需求 　　

國內(nèi)外從事刀具處理研討的專家開宣布許多刀具處理軟件，但無法滿足刀具處理的全部要求，現(xiàn)有刀具處理存在以下問題： 　?、贌o法分析刀具的整個(gè)壽數(shù)周期的記載和數(shù)據(jù)，只是在時(shí)刻點(diǎn)上結(jié)束刀具信息的收集與監(jiān)控，無法獲得未加工時(shí)的數(shù)據(jù); 　?、趥鹘y(tǒng)刀具處理缺少M(fèi)2M信息交互，無法結(jié)束集成化處理; 　?、郜F(xiàn)有刀具處理計(jì)劃以滿足出產(chǎn)需求為意圖，未考慮刀具整個(gè)生命周期內(nèi)的本錢問題。 　　為解決上述問題，結(jié)束制造業(yè)更加智能化自動(dòng)化的方針，急需引入新的RFID射頻辨認(rèn)技能方法來處理刀具信息。在加工進(jìn)程中，針對刀具在機(jī)臺中的運(yùn)用進(jìn)行智能化處理，將刀具參數(shù)傳遞給機(jī)臺，使刀具參加機(jī)臺刀庫，供加工程序進(jìn)行調(diào)用。刀具加工結(jié)束時(shí)，將刀具出產(chǎn)時(shí)刻寫入刀具的RFID中，結(jié)束刀具實(shí)時(shí)信息收集，刀具狀況跟蹤等功用。 　　

三.刀具信息處理系統(tǒng)作業(yè)流程 　　

刀具信息處理系統(tǒng)是指在制造單元內(nèi)的機(jī)器設(shè)備(如智能制造數(shù)控機(jī)臺、對刀儀等)及RFID讀寫器進(jìn)行通訊的基礎(chǔ)上，運(yùn)用無線射頻技能、CNC與RFID電子標(biāo)簽讀寫器采取串口通訊技能，結(jié)束刀具在其生命周期內(nèi)的信息監(jiān)控與存儲(chǔ)處理。刀具整個(gè)生命周期一般包括計(jì)劃、收購、標(biāo)識、入庫、借出、安裝、運(yùn)用、償還、重磨、作廢等。本文選用上海營信專門為刀具規(guī)劃的RFID電子標(biāo)簽，刀柄如圖1所示，RFID讀寫標(biāo)簽的時(shí)刻為500ms。

機(jī)臺刀具處理的前提條件是刀具現(xiàn)已進(jìn)行組刀，并經(jīng)過對刀儀對刀。為了結(jié)束刀具相應(yīng)的功用，機(jī)臺需求進(jìn)行刀庫初始化，將刀具加工時(shí)刻寫入刀柄RFID中。因?yàn)楦哳lRFID的讀寫距離比較短，所以在讀寫刀柄的RFID時(shí)，要將天線經(jīng)過氣動(dòng)裝置挨近RFID電子標(biāo)簽。

(1)機(jī)臺刀庫初始化

要結(jié)束數(shù)控刀具信息的智能化傳輸，首先要依托智能制造數(shù)控機(jī)臺。為確保在刀具裝入機(jī)臺時(shí)自動(dòng)入刀庫，并將刀具參數(shù)從RFID電子標(biāo)簽讀入到機(jī)臺刀庫中，需對機(jī)臺刀庫進(jìn)行初始化操作，詳細(xì)流程說明如下：①在機(jī)臺有刀具變化時(shí)，需求機(jī)臺操控刀盤翻滾一周(見圖)，將所有刀具從頭初始化到機(jī)臺刀庫; ②對每把刀需求進(jìn)行如下操作：CNC經(jīng)過指令驅(qū)動(dòng)氣缸頂升RFID電子標(biāo)簽讀頭，氣缸到位后，CNC獲取感應(yīng)開關(guān)狀況，發(fā)動(dòng)RFID電子標(biāo)簽讀寫器作業(yè);氣缸狀況堅(jiān)持500ms，CNC經(jīng)過串口通訊驅(qū)動(dòng)RFID讀寫器對刀柄RFID芯片進(jìn)行讀取操作;回收氣缸，CNC檢測氣缸磁感應(yīng)開關(guān)到位后，刀具持續(xù)工作; ③需求操控的功用：在CNC操作界面加一個(gè)按鈕，每按一次該按鈕刀盤自動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周，確保每次換刀都能翻滾一周，初始化機(jī)臺刀庫;不允許直接將刀安裝到機(jī)臺的刀庫刀柄。

(2)刀具出產(chǎn)時(shí)刻記載 　　

在卸(組)刀時(shí)，會(huì)將刀具的出產(chǎn)值(加工時(shí)刻)寫入到刀具處理系統(tǒng)中。將機(jī)臺加工時(shí)刻寫入刀柄的RFID中的流程如下： ①在機(jī)臺卸刀前或組刀后，機(jī)臺記載運(yùn)用的刀具，旋轉(zhuǎn)刀盤，逐一寫入刀具加工時(shí)刻; ②氣缸狀況堅(jiān)持500ms，CNC經(jīng)過串口通訊驅(qū)動(dòng)RFID讀寫器并對刀柄RFID芯片進(jìn)行寫入操作; ③回收氣缸，CNC檢測氣缸磁感應(yīng)開關(guān)到位后，刀盤持續(xù)翻滾。 　　

要確保上述計(jì)劃操作順利進(jìn)行，需在CNC操作界面增加一個(gè)按鈕，在卸刀前或組刀后，按一次按鈕，使機(jī)臺旋轉(zhuǎn)一周，并寫入刀具運(yùn)用時(shí)刻，畢竟結(jié)束刀具壽數(shù)的操控。在進(jìn)行計(jì)劃流程操作時(shí)，應(yīng)留意操作規(guī)范。計(jì)劃流程如圖3所示。 　　

(3)RFID芯片中刀具數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 　　

刀具編碼是供認(rèn)刀具身份唯獨(dú)性的重要信息，將其寫入RFID，經(jīng)過刀具編碼來處理每一把刀具。在編寫相應(yīng)程序時(shí)，可依據(jù)刀具的規(guī)范類型供認(rèn)刀具的名義直徑、名義長度及相應(yīng)程序，然后依據(jù)實(shí)際情況給予相應(yīng)的直徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償。因?yàn)橥话训毒吣軌虬惭b在不同的機(jī)臺上，同一臺機(jī)臺也能夠加工不同產(chǎn)品，加工產(chǎn)品時(shí)，也或許呈現(xiàn)失常情況，故在加工時(shí)，需求展現(xiàn)以上加工信息?？赏ㄟM(jìn)程序操控，在加工進(jìn)程動(dòng)態(tài)展現(xiàn)報(bào)表閃現(xiàn)刀具編碼、加工產(chǎn)品、產(chǎn)品數(shù)量、失常信息等以及RFID記載中的刀具編碼、刀具壽數(shù)、刀具已運(yùn)用時(shí)刻等信息。