本发明专利技术公开了一种对模具加工过程的运动对象实现自动定位的方法，包括：（a）为模具加工车间建立三轴坐标系并均分为多个网格，然后设置RFID读写器由此对各个网格交点确立包括坐标值、RFID标签信息强度、读写器标识信息在内的基准位置特征信息；（b）对车间内静止对象同样确立包括以上信息在内的参考位置特征信息；（c）将车间内运动对象贴上跟踪RFID标签并实现有效识别；（d）采集运动对象的标签信息强度和读写器标识信息并与位置特征信息相比较，由此获得定位相关息。通过本发明专利技术，可以以低成本、便于操控的方式实现对运动对象的三维定位，同时能够实时、直观地展示模具加工过程的全貌，并尤其适用于采用柔性制造技术来完成模具自动化加工的场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于RFID
，更具体地，涉及。
技术介绍
模具作为一种典型的订单驱动的单件生产型产品，目前主要采用由数控铣床、电加工机床、磨床等离散设备所组成的制造系统来完成模具的加工任务，并由人工执行工件在各个设备之间的转序。在模具的加工过程中，企业的管理水平，以及操作人员素质和技术水平对加工质量和加工效率的影响非常大，加上模具订单的随机性、设计制造过程的经验依赖性以及变更的频繁性，使得模具的生产过程动态多变，并导致模具加工过程中的质量和周期难以得到有效的控制。为了解决这些问题，一些模具加工企业开始采用条形码技术来记录、跟踪被加工模具的状态和位置等信息，以便实时确定模具所处的加工状态，从而达到加强模具加工车间的加工过程管理之目的。但是由于条形码技术需要人工等操作，人为因素的影响会导致上述统计信息出错。例如，当一个模具零件被加工完毕后，操作人员没有及时进行条码扫描，而是在一批零件全部加工完成再予以扫描，这样就会导致无法准确、实时地获取零件加工状态和位置等信息，并使得零件加工工时统计和成本估算出错。针对条形码技术的不足，现有技术中已经采用RFID (射频识别)技术来取代条形码技术实现对加工工件的自动跟踪。例如，CN102646221A中公开了一种对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的方法，其中通过对RFID标签中写入零件信息、人员信息和图纸信息，并由RFID读写器获取这些信息存储在数据服务器中，由此实现对制造工序物流的实时监控、管理和查询。然而，现有技术中的这些RFID自动跟踪及定位方案仍然存在以下的缺陷或不足第一，对于模具制造过程中的一些运动对象譬如被加工零件、配送车、刀具等来说，不能准确、实时地获知它们相对于机床、配送车停靠点、装配区等这些关键的相对固定点的位置关系；第二，缺乏对整个模具加工环境的三维空间定位，而在模具制造的某些环节例如物料在货架的仓储或取出、机床刀具对工件的磨削加工中，不仅需要实现二维平面的定位，最好还能够实现在X-Y-Z三维方向上的精确定位；第三，考虑到定位方案的实施成本和后续管理的方便，需要减少对RFID参考标签的使用，并尽量避免标签由于磨损、污染等因素失效，进而导致定位失败的情形。特别是，随着技术的发展，近年来越来越多的现代化模具制造企业开始采用柔性制造系统(FMS)或柔性制造单元(FMC)来完成模具的自动化加工，并将其与设计、标准化、物流、过程控制、模具装配与试模等方面形成完整的体系，从而实现模具的大规模定制化生产。这些系统可以全天候地不间断加工模具，具备很高的生产效率且制造质量可得到有效的保证。在这些系统中，更需要对模具零件的加工状态、位置等信息实现精确、便利的实时跟踪和反馈，以确保自动化加工的顺利进行。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷和/或技术需求，本专利技术的目的在于提出一种对模具加工过程中的运动对象实现自动定位的方法，其通过采用预标定的方式，可以为整个模具加工车间建立三维方向的位置特征信息，此外通过对车间内静止对象与运动对象之间比较其RFID标签的信号强度信息，能够实时、直观地展示模具加工过程的全貌，并实现对包括物料、被加工零件、操作人员、配送车、刀具等运动对象的精确自动定位。按照本专利技术的一个方面，提供了一种用于对模具加工过程的运动对象实现自动定位的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤(a)为整个模具加工车间建立X-Y-Z三轴坐标系，分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向将该坐标系均分为多个网格，然后设置多个RFID读写器以实现对各个网格交点的有效识另O，以此方式为网格交点确立包括三轴坐标值、RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息在内的基准位置特征信息；(b)根据工况选择模具加工车间内的多个静止对象,并对这些静止对象同样确立包括三轴坐标值、RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息在内的参考位置特征信息；Ce)将模具加工车间内的运动对象贴上跟踪RFID标签，然后通过步骤(a)所设置的RFID读写器实现对运动对象的有效识别；Cd)实时采集运动对象的跟踪RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息，然后与通过步骤(a)和(b)所确立的基准位置特征信息和参考位置特征信息相比较，由此可获得运动对象在三轴坐标系中的当前位置信息及其与静止对象之间的相对位置信息，从而实现对运动对象的自动定位过程。通过以上构思，由于采用预标定的方式为整个模具加工车间、以及其内部的多个静止对象建立三维方向的位置特征信息，能够节省大量的参考标签，降低定位成本，同时实时、直观地展示模具加工过程的全貌；此外，通过采集并比较RFID标签的RSS参数的方式，能够准确获知模具加工车间内的运动对象的当前位置信息，并尤其可以确认及其与静止对象之间的相对位置信息，相应地，能够更为便利地实现对运动对象的生产和输送状态的实时监控，满足自动化生产的调度和控制需求。作为进一步优选地，在步骤(a)中，可以根据定位精度要求采用不同的间距规格，来沿着X轴、Y轴和Z轴方向将三轴坐标系均分为多个网格。作为进一步优选地，所述静止对象包括数控铣床、电加工机床、磨床、配送车停靠点、配送导轨的起点、配送导轨的终点、检验区中心点和装配区中心点等。作为进一步优选地,所述运动对象包括物料、被加工的零件、操作人员、配送车、刀具等。作为进一步优选地，在步骤(C)中，在15m2xl5m2的空间内设置至少三个RFID读写器以便实现对运动对象的有效识别。作为进一步优选地，在步骤(d)中，通过插值平均定位算法来对运动对象进行位置估计，从而实现对运动对象的自动定位过程，其具体过程为采集运动对象的多个RFID读写器的标识信息；搜索每个RFID读写器所记录的网格交点和静止对象的RFID强度信息，并将其作为参考特征点与运动对象的RFID强度信息进行比较；将与运动对象RFID强度信息的差别落在一定阈值范围内的参考特征点坐标信息放入一个集合中，多个RFID读写器获得多个集合；求这些集合的交集，对该交集中的参考特征点的坐标进行平均，由此确定运动对象的坐标位置。作为进一步优选地，在步骤(d)之后，可以根据所获知的运动对象的当前位置信息及其与静止对象之间的相对位置信息，来进一步执行相应的操作控制。作为进一步优选地，可以对多个模具加工车间同时实现运动对象的自动定位，并对各个加工车间内静止对象和运动对象的真实位置映射到虚拟场景中予以实时显示。按照本专利技术的另一方面，还提供了上述方法在采用柔性制造系统或柔性制造单元来完成模具自动化加工等领域的应用。总体而言，按照本专利技术用于对模具加工过程的运动对象实现自动定位的方法与现有技术相比，主要具备以下的技术优点1、通过采用RFID技术替换条形码技术，能够避免人为因素影响，提高定位精度；此外，由于采用预标定的方式建立三维方向的位置特征信息，能够更为贴合模具加工流程的实际场景，节省大量的参考标签，同时实时、直观地展示模具加工过程的全貌；2、通过采集并比较RFID标签的RSS参数的方式，能够准确获知模具加工车间内的主要运动对象的当前位置信息，并尤其可以确认及其与静止对象之间的相对位置信息，包括加工零件在生产线上的状态、物料在物料仓库内的状态，从而实现加工工时的自动统计，避免排产无法进行、成本统计出错等问题；3、整个定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对模具加工过程的运动对象实现自动定位的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：（a）为整个模具加工车间建立X?Y?Z三轴坐标系，分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向将该坐标系均分为多个网格，然后设置多个RFID读写器以实现对各个网格交点的有效识别，以此方式为网格交点确立包括三轴坐标值、RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息在内的基准位置特征信息；（b）根据工况选择模具加工车间内的多个静止对象，并对这些静止对象同样确立包括三轴坐标值、RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息在内的参考位置特征信息；（c）将模具加工车间内的运动对象贴上跟踪RFID标签，然后通过步骤（a）所设置的RFID读写器实现对运动对象的有效识别；（d）实时采集运动对象的跟踪RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息，然后与通过步骤（a）和（b）所确立的基准位置特征信息和参考位置特征信息相比较，由此可获得运动对象在三轴坐标系中的当前位置信息及其与静止对象之间的相对位置信息，从而实现对运动对象的自动定位过程。
【技术特征摘要】
1.一种用于对模具加工过程的运动对象实现自动定位的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤 Ca)为整个模具加工车间建立X-Y-Z三轴坐标系，分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向将该坐标系均分为多个网格，然后设置多个RFID读写器以实现对各个网格交点的有效识别，以此方式为网格交点确立包括三轴坐标值、RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息在内的基准位置特征信息； (b)根据工况选择模具加工车间内的多个静止对象,并对这些静止对象同样确立包括三轴坐标值、RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息在内的参考位置特征信息； (c)将模具加工车间内的运动对象贴上跟踪RFID标签，然后通过步骤(a)所设置的RFID读写器实现对运动对象的有效识别； (d)实时采集运动对象的跟踪RFID标签信息强度及其对应的RFID读写器标识信息，然后与通过步骤(a)和(b)所确立的基准位置特征信息和参考位置特征信息相比较，由此可获得运动对象在三轴坐标系中的当前位置信息及其与静止对象之间的相对位置信息，从而实现对运动对象的自动定位过程。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，根据定位精度要求采用不同的间距规格，来沿着X轴、Y轴和Z轴方向将三轴坐标系均分为多个网格。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述静止对象包括数控铣床、电加工机床、磨床、配送车停靠点、配送导轨的起点、配送导轨的重点、检验区中心点和装配区中心点等4.如权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，郑志镇，陈荣创，车俊，刘闯，王华昌，
申请(专利权)人：华中科技大学，深圳市麦斯优联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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