[发明专利]一种基于RFID的电极全生命周期控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于RFID的电极全生命周期控制系统，包括用于加工电极的CNC数控机 床、用于测量电极的对刀预调仪、利用电极加工模具工件的EDM数控机床，以及电极 座，其特征在于：该系统还包括以下设备：

具有CAM信息标准化、CAM信息导入、CAM电极与仓库坯料绑定和库存状态查 询与统计功能的CAM设计PC机；

具有备料管理、电极出入库管理与追踪、电极座和库存状态查询与统计功能的电极 仓库入口PC机；

具有电极信息自动加载、NC程式自动调取、一键串联NC程式、一键上传NC程 式至CNC数控机床、自动对刀杀顶、多电极自动加工、优化CNC数控机床换刀次数功 能的CNC车间一体机；

具有测量程式自动调取、自动打点、测量数据同步功能的CMM车间测量PC机；

具有电极信息自动加载、一键合成放电程式、一键上传放电程式至EDM机床、对 模具工件进行批量放电、优化EDM机床换刀次数功能的EDM车间一体机；

具有电极管理、电极座管理、生产状况统计、机床状况统计、报表查询、电极仓库 管理、操作日志管理、系统参数管理、文件服务以及存储功能的电极系统服务器；

安装于电极座上的RFID抗金属电子标签；

对RFID抗金属电子标签进行信息读写的RFID读写器；

所述电极仓库入口PC机、CNC车间一体机、CMM车间测量PC机和EDM车间 一体机均通过RS232方式分别连接有一台RFID读写器；所述CAM设计PC机、电极 仓库入口PC机、CNC车间一体机、CMM车间测量PC机和EDM车间一体机均通过以 太网与所述电极系统服务器通讯；所述CNC车间一体机通过以太网、RS232串行端口、 TNC、DNC和/或PROFIBUS-DP总线方式同CNC数控机床通讯；所述CMM车间测量 PC机通过RS232串行端口与对刀预调仪通讯；EDM车间一体机通过以太网、RS232串 行端口、TNC、DNC和/或PROFIBUS-DP总线方式与EDM数控机床通讯。

2.一种基于权利要求1所述控制系统的基于RFID的电极全生命周期控制方法，其 特征在于：在每个安装有RFID抗金属电子标签的电极座上装夹一个坯料，RFID抗金 属电子标签记录有与该坯料的电极信息，至少包括编号、规格、电极参数、仓位坐标、 工序状态和库存状态；坯料信息均存储于电极系统服务器；该控制方法具体包括以下步 骤：

(1)CAM设计：通过电极设计得到电极设计参数；CAM设计PC机从电极系统 服务器中抓取符合电极设计参数的电极信息，将电极设计参数添加至电极信息中，以完 成电极信息所属的坯料与电极设计参数的绑定，绑定完成的坯料称为电极；此时电极系 统服务器中该电极的电极信息还包括电极设计参数；

(2)电极出库：将绑定完成的电极的电极信息打印成待出库清单；对于待出库清 单上的每一个电极，工人根据该电极的仓位坐标从电极仓库中取出电极，利用RFID读 写器扫描电极座上的RFID抗金属电子标签以读取电极信息，通过RS232串口将读取到 的电极信息传输至电极仓库入口PC机；电极仓库入口PC机将该电极的库存状态更新 为“已出库”、工序状态更新为“待CNC”，并将修改信息与电极系统服务器同步，同 时通过RFID读写器将修改信息写入RFID抗金属电子标签，以完成电极的出库；将待 出库清单上的电极送至CNC车间；

(3)CNC工序：通过RFID读写器扫描电极所在电极座上的RFID抗金属电子标 签，通过RS232串口将读取到的电极信息传输至CNC车间一体机；CNC车间一体机根 据电极信息模拟将2个以上电极装载于CNC数控机床的卡盘上，CNC操作员根据模拟 将2个以上电极实际地装载于CNC数控机床的卡盘；CNC车间一体机根据各电极的电 极信息分别调取加工程式，对加工程式进行串联和优化，以生成总加工程式，并将总加 工程式传输至CNC数控机床，CNC数控机床根据总的加工程式进行机床换刀以对2个 以上电极进行批量加工；加工完成后，CNC车间一体机将各电极的电极信息中的工序 状态更新为“待CMM”并将修改信息与电极系统服务器同步，同时通过RFID读写器 将修改信息写入RFID抗金属电子标签；将经CNC加工后的电极送至CMM车间；

(4)CMM工序：对于完成CNC加工的每个电极，利用RFID读写器扫描电极座 上的RFID抗金属电子标签，并通过RS232串口将读取到的电极信息传输至CMM车间 测量PC机；CMM车间测量PC机根据电极信息调取电极测量程式，以进行自动打点测 量，并将测量结果通过RFID读写器写入该电极的RFID抗金属电子标签、并上传至电 极系统服务器，将该电极的电极信息中的工序状态更新为“待EDM”并将修改信息与 电极系统服务器同步，同时通过RFID读写器将修改信息写入RFID抗金属电子标签； 将经CMM工序测量后的电极送至EDM车间；

(5)EDM工序：利用RFID读写器扫描电极座上的RFID抗金属电子标签，并通 过RS232串口将读取到的电极信息传输至EDM车间一体机；EDM车间一体机根据电 极信息模拟将电极装载于EDM数控机床的刀位上，EDM操作员根据模拟实际地将电极 装载于EDM数控机床的刀位上；EDM车间一体机根据电极信息和CMM测量结果生成 放电程式，并将放电程式传输至EDM数控机床，EDM数控机床根据放电程式对工件进 行批量放电，在批量放电过程中，EDM数控机床自动进行换刀；放电完成后，EDM车 间一体机将电极的工序状态更新为“待回收”，并将修改信息与电极系统服务器同步， 同时通过RFID读写器将修改信息写入RFID抗金属电子标签；将电极送至电极仓库；

(6)电极回收：利用RFID读写器扫描电极座上的RFID抗金属电子标签，将电 极入库，电极仓库入口PC机将电极信息的工序状态更新为“已回收”、库存状态更新为 “在库”，将电极设计参数删除以完成电极与电极设计参数的解绑，并将修改信息与电 极系统服务器同步，同时通过RFID读写器将修改信息写入RFID抗金属电子标签。