一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，包括RFID刀具库、刀具自动识别单元、刀具管理单元和RFID电子标签；本发明专利技术同时公开了一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别方法；本发明专利技术的有益效果在于，提高刀具管理数量，同时降低了刀具的误用率，从而降低企业的成产成本；具有刀具溯源功能，在数据库中存储刀具的历史运行轨迹及使用记录，刀具数据实现数据共享，全方位了解刀具使用情况，方便企业管理；刀具管理单元能够实现RFID刀具自动识别、刀具紧急报警、规划最短换刀路径、刀具信息存储、溯源功能，并通过分析刀具运动路径及刀具信息，实时掌握刀具磨损、使用情况，预测刀具寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统及方法
本专利技术涉及刀具管理
，尤其涉及一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统及方法。
技术介绍
随着“中国制造2050”的提出，智能制造将成为中国制造业未来主攻方向。实施智能制造的基础条件是“数字化”、“网络化”,“自动化”不是实施智能制造的必备条件，但关键环节的自动化，如数据采集的自动化，将大大方便智能制造的实施。另外作为智能制造系统的重要一环，智能装备的重要性不言自喻，而数控机床作为当前智能装备的重要分支，其对刀具的识别与监控具有严苛的要求。因此，实现数控机床刀具自动识别对智能制造具有重要研究及实际意义。然而，目前数控机床的刀具识别管理仍主要借助于人工/条形码方式，效率低下、出错率高，一次换刀失误将严重影响效率甚至导致严重后果，尤其在当前大量采用的高速切削以及自动化生产线的加工中。另外，传统的刀具管理效率低下，工具准备计划和生产计划脱节，刀具库存成本高；刀具数据不透明，管理层无法掌握刀具的使用情况。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术的目的：提供一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统及方法，能够实现RFID刀具自动识别、刀具紧急报警、规划最短换刀路径、刀具信息存储、溯源功能，并通过分析刀具运动路径及刀具信息，实时掌握刀具磨损、使用情况，预测刀具寿命。2.技术方案为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，包括RFID刀具库、刀具自动识别单元、刀具管理单元和RFID电子标签；所述刀具管理单元与所述刀具自动识别单元通过电缆连接；所述RFID刀具库与所述刀具自动识别单元通过无线通讯方式连接；所述RFID电子标签设置在刀具上，若干所述刀具储存在所述RFID刀具库内。上述的基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其中，所述刀具由刀柄、刀杆和刀片组成；所述RFID电子标签设置在所述刀柄上。上述的基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其中，所述RFID电子标签包括刀具号和座位号。上述的基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其中，所述刀具管理单元由刀具信息采集单元、刀具信息数据库和上位机组成；所述上位机分别与所述刀具信息采集单元和刀具信息数据库连接。上述的基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其中，所述刀具信息采集单元与所述刀具自动识别单元之间的通讯通过RS232接口连接。上述的基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其中，所述刀具自动识别单元包括RFID读写器和MCU处理器；所述RFID读写器与所述MCU处理器并行连接。上述的基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其中，所述RFID读写器与所述RFID电子标签通过无线通讯方式连接；所述MCU处理器与所述刀具信息采集单元通过RS232接口连接。本专利技术同时公开了一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别方法，包括如下步骤：步骤1，将所述RFID电子标签设置在所述刀柄上；步骤2，将所述刀柄、刀杆和刀片组装成所述刀具，并将若干所述刀具安装在所述RFID刀具库；步骤3，所述刀具管理单元对所述RFID刀具库进行识别扫描，对所述刀具状态进行跟踪，完成对所述RFID刀具库的初始化；步骤4，所述刀具管理单元根据CNC机床参数，确定刀具参数，并通过所述刀具自动识别单元匹配适用的所述RFID电子标签，调用符合要求的所述刀具。3.有益效果综上所述，本专利技术的有益效果在于：(1)提高刀具管理数量，同时降低了刀具的误用率，从而降低企业的成产成本；(2)具有刀具溯源功能，在数据库中存储刀具的历史运行轨迹及使用记录，刀具数据实现数据共享，全方位了解刀具使用情况，方便企业管理；(3)刀具管理单元能够实现RFID刀具自动识别、刀具紧急报警、规划最短换刀路径、刀具信息存储、溯源功能，并通过分析刀具运动路径及刀具信息，实时掌握刀具磨损、使用情况，预测刀具寿命。附图说明图1是基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统的原理图。图2是基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统刀具的示意图。图3是基于RFID的数控加工中心刀具自动识别方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：请参阅附图1-3，一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，包括RFID刀具库1、刀具自动识别单元2、刀具管理单元3和RFID电子标签4；所述刀具管理单元3与所述刀具自动识别单元2通过电缆连接；所述RFID刀具库1与所述刀具自动识别单元2通过无线通讯方式连接；所述RFID电子标签4设置在刀具5上，若干所述刀具5储存在所述RFID刀具库1内。所述刀具5由刀柄501、刀杆502和刀片503组成；所述RFID电子标签4设置在所述刀柄501上。所述RFID电子标签4包括刀具号和座位号。所述刀具管理单元3由刀具信息采集单元301、刀具信息数据库302和上位机303组成；所述上位机303分别与所述刀具信息采集单元301和刀具信息数据库302连接。所述刀具信息采集单元301与所述刀具自动识别单元2之间的通讯通过RS232接口连接。所述刀具自动识别单元2包括RFID读写器201和MCU处理器202；所述RFID读写器201与所述MCU处理器202并行连接。所述RFID读写器201与所述RFID电子标签4通过无线通讯方式连接；所述MCU处理器202与所述刀具信息采集单元301通过RS232接口连接。本专利技术同时公开了一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别方法，包括如下步骤：步骤1，将所述RFID电子标签4设置在所述刀柄501上；步骤2，将所述刀柄501、刀杆502和刀片503组装成所述刀具5，并将若干所述刀具5安装在所述RFID刀具库1；步骤3，所述刀具管理单元3对所述RFID刀具库1进行识别扫描，对所述刀具5状态进行跟踪，完成对所述RFID刀具库1的初始化；步骤4，所述刀具管理单元3根据CNC机床参数，确定刀具参数，并通过所述刀具自动识别单元2匹配适用的所述RFID电子标签4，调用符合要求的所述刀具5。优选的是，步骤4包括如下步骤：步骤4.1，所述上位机303确认CNC机床参数并确认需要的刀具参数；步骤4.2，所述上位机303通过所述刀具信息采集单元301与所述MCU处理器202通讯；步骤4.3，所述MCU处理器202控制所述RFID读写器201读取需要刀具的所述RFID电子标签4；步骤4.4，所述MCU处理器202将信息传递至所述上位机303，所述上位机303控制机械装置提取所述RFID电子标签4对应的刀具5。以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：包括RFID刀具库(1)、刀具自动识别单元(2)、刀具管理单元(3)和RFID电子标签(4)；所述刀具管理单元(3)与所述刀具自动识别单元(2)通过电缆连接；所述RFID刀具库(1)与所述刀具自动识别单元(2)通过无线通讯方式连接；所述RFID电子标签(4)设置在刀具(5)上，若干所述刀具(5)储存在所述RFID刀具库(1)内。

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：包括RFID刀具库(1)、刀具自动识别单元(2)、刀具管理单元(3)和RFID电子标签(4)；所述刀具管理单元(3)与所述刀具自动识别单元(2)通过电缆连接；所述RFID刀具库(1)与所述刀具自动识别单元(2)通过无线通讯方式连接；所述RFID电子标签(4)设置在刀具(5)上，若干所述刀具(5)储存在所述RFID刀具库(1)内。2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：所述刀具(5)由刀柄(501)、刀杆(502)和刀片(503)组成；所述RFID电子标签(4)设置在所述刀柄(501)上。3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：所述RFID电子标签(4)包括刀具号和座位号。4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：所述刀具管理单元(3)由刀具信息采集单元(301)、刀具信息数据库(302)和上位机(303)组成；所述上位机(303)分别与所述刀具信息采集单元(301)和刀具信息数据库(302)连接。5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：所述刀具信息采集单元(301)与所述刀具自动识别单元(2)之间的通讯通过RS(232)接口连接。6.根据权利要求1所述的一种基于RFID的数控加工中心刀具自动识别系统，其特征在于：所述刀具自动识别单元(2)包括RFID读写器(201)和MCU处理器(202)；所述RFID读写器(201)与所述MCU处理器(202)并行...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶帆，叶天洪，袁红霞，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50