基于射频技术的刀具自动识别系统的设计与实现

引言

    随着制造业无人化的发展，刀具管理自动化的需求变得尤为突出。目前，刀具的选择与安装大部分仍然依靠手工来完成，而且对于机床来说，还希望得到刀具的其他信息，如刀具寿命、刀具尺寸等。目前，刀具信息中很多都是由操作人员输入机床的，很显然，在同时输入多把刀具信息时，容易产生错误。如果某人在机床刀库中放错了一组刀具，就将造成企业的损失。一个理想的系统应该是可以在无人干预的情况下稳定、可靠地工作，提高经济效益。

    本文所述的刀具自动识别系统，将射频技术与西门子数控系统刀具管理模块相结合。其主要功能有二，一是实现刀具信息的自动传输，避免人工操作的错误，从而实现刀具的自动识别；二是实现刀具寿命信息更新。

1 系统分析与设计

    1．1 系统设计

    本文所述刀具自动识别系统由刀具、对刀仪、数控加工中心和射频识别设备构成。数控加工中心为沈阳机床厂某系列铣车复合加工中心，它使用的是Siemens840D数控系统。射频设备使用的是BALLUFF BIS C系列产品，处理器为BIS C-600-007-650-00-KLl型号，读写探头为BIS C-300型号，编码块为BIS C-122—04／L型号。编码块存储类型为EEPROM，最多可存储511字节数据。在本文中，只使用编码块的前18个字节存储数据，数据在编码块中的存储地址如表1所示。编码块读写操作指令语句首字母代表此语句的功能，如表2所示。

表1 数据在编码块中的存储位置

表2 射频处理器操作指令

    1．2系统工作流程

    射频编码块是刀具信息的载体，在刀具被拿到对刀仪处进行对刀之前，需要将射频编码块安装在刀具刀柄上。之后，将刀具在对刀仪处测出的刀具长度、刀具半径、刀具T号、刀具识别码以及刀寿命信息等，通过射频读写设备，写入射频编码块中。最后，将刀具安装到加工中心，进行工件的加工。系统工作流程如图1所示。

图1 刀具自动识别系统工作流程