基于RFID的数控机床刀具管理系统研究.pdf

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1、基于RFID的数控机床刀具管理系统研究口高尚口剡昌锋兰州理工大学机电工程学院兰州730050摘要：数控加工过程中，对刀具管理自动化的要求越来越高，但目前国内关于刀具管理系统自动化的研究相对较少。在结合RFID无线射频技术的基础上，提出了一种基于RFID无线射频技术的数控机床刀具管理系统的实践方案。研究了刀具管理系统的基本架构，能够实现刀具的日常管理、刀具监测及快速选刀等功能。应用C#和SQLserver软件，开发了刀具管理系统的模型。关键词：RFID数控机床刀具管理系统数据库中图分类号：TH166文献标志码：A文章编号：1000—4998(2016102—0090—03Sandvik

2、公司开发的Auto-TAS，覆盖了从采购、统计与1概述报告、刀具室计划支持和质量管理。集成了从设计到制机械制造业是国民经济赖以发展的基础，是其它造的全过程[。经济部门的生产手段，决定着国家经济实力、国防实宾夕法尼亚大学ChengChen—Yang等提出把力、综合国力和在全球经济中的竞争与合作能力]，数RFlD技术应用于刀具供应链管理，达到了极大减少工控机床等机械加工设备X-j-机械制造业起着至关重要的作量、减少手动输入错误、较少数据录入时间的效果]。作用。工件的加工与成型依赖于各种数控刀具，数控刀国内刀具管理系统起步较晚．相比发达国家，国内具较为昂贵，且品种繁多，每把刀具又包含材料、

3、形状、的刀具管理系统自动化程度低。上海飞机制造厂数控尺寸、寿命等诸多信息，尤其是随着数控加工设备和加中心CIMSq-程的MIS系统中的刀、工、夹、量具子系工零件品种的不断增加，其相应的资源信息也越来越统，通过基于ORACLE数据库，基本解决了车间在刀、庞杂。目前车间刀具识别与管理主要借助于人工或条工、夹、量具管理方面的问题，并可以与数控车间CIMS形码的方法，效率低、易出错，且条码易被污染和损坏，工程的其它子系统进行集成，提高了数控车间的整体难以有效实现刀具位置、使用、状态与寿命的实时监测效益[8]。西北工业大学较为系统地研究出了刀具管理和跟踪，导致刀具使用混乱、出错率高，资源浪费，

4、进而系统．对刀具全寿命周期管理进行了研究]。影响产品的加工质量2_。统计数据显示，刀具费用占产RnD(RadioFrequencyIdentification)即无线射频品总成本的2％～4％。而刀具管理的费用占产品成本的技术。通过读写器和安装于载体上的RFID标签，能够15％～30％．远远高于刀具本身的费用]。实现对载体的非接触识别和数据信息交换，再加上其国外对刀具管理系统的研究开始较早，已经出现具有方便快捷、识别速度快、数据容量大、使用寿命长、了一批较为成熟的刀具管理系统。国外刀具管理商用标签数据可动态更改、抗干扰能力强等特点，较条码而软件主要有：英国CTMS公司的CYMS，美国刀

5、具供应言具有更好的安全性。RFID在工业生产中的应用主要商CincinnatiMilacron公司和德国Delkel公司开发的集中在装备线上零部件的追踪与管理和生产线物料监ToolManager．德国TDMSystemsGmbH公司开发的控，但在信息流、物料流比较繁杂的生产加工环节上应TDMSystems．德国WAER公司开发的TDMTool用很少，而这些环节往往具有更大的发展空间，能为企Assembly。瑞典Sandvik公司成套商用刀具管理软件业节约更多成本]。Auto—TAS。美国Kennameta公司开发的KATMS2等]。基于RFID技术而建立的刀具管理系统，通过德国的刀具

6、数据管理软件TDM系统作为一种刀RFID来实现刀具管理的自动化，提高刀具管理的准确具管理软件．可以从零件、库存、切削参数、刀具寿命等性、快速性以及稳定性，其在硬件上采用RFID读写方面对刀具进行全方位的管理。另一家著名公司器、电子标签、天线等设备器件；软件上采用C#和SQLServer来实现刀具信息管理的自动化。目前，该系统已}大学生创新企业训练计划项目(编号：201410731003)收稿日期：2015年8月经初具规模．能够实现预想的基础功能。2016／2机械制造54卷第618期软件用户窗口界面可以对设备、采购、库存等多种信息2系统硬件及管理进行管理，还可以控制RFID读写器对附着

7、在刀具上2．1射频识别系统概述的电子标签进行读／写操作。最基本的RFID系统由标签(Tag)、读写控制器SQLServer运行于Windows平台，是高性能、高可(Reade／WriteDevice)、天线(Antenna)三部分组成，如靠性、高质量的关系数据库管理系统，笔者选择SQL图1所示。电子标签中一般保存有约定格式的电子数Server数据库。据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体表面3．2软件系统的主要功能上。阅读器可无接触地读取并识别电子标签