[发明专利]基于RFID技术的西门子840D数控系统动态刀具管理方法

摘要

本发明所属机床技术领域，具体涉及一种基于RFID技术的西门子840D数控系统动态刀具管理方法，通过对RFID自动识别技术的研究并与数控系统进行集成，实现加工中心的刀具自动识别。本发明所选用的RFID读写器为德国BALLUFF公司生产的BIS-C-600型读写器，在数控系统中集成刀具自动识别技术，自动识别刀具信息，读取刀具关键数据，输入到加工中心的数控系统中，有效的提高了刀具信息录入的准确性和效率；通过将数控系统中的寿命监控数据实时写入RFID芯片，有效的避免报废或接近寿命极限的刀具被误用，避免了降低产品加工质量甚至造成生产安全事故的风险。为进一步实现全生产车间的刀具网络化管理打下坚实的基础。

主权项

一种基于RFID技术的西门子840D数控系统动态刀具管理方法，其特征在于所述方法由RFID技术和西门子840D 数控系统的动态刀具管理系统实现，所述动态刀具管理系统由刀具信息自动采集层、刀具自动识别层和数据管理层组成，刀具信息自动采集层和刀具自动识别层之间的通讯通过RS232接口连接，刀具信息自动采集层和刀具自动识别层分别通过现场总线连接上位机，将刀具数据传输到上位机的数据库中；所述刀具信息自动采集层，在刀柄或联接副上安装RFID芯片，相应的在西门子840D 数控系统的装刀位置、自动换刀位布置RFID读写头，实现装载刀具时刀具信息的自动采集，并将相关信息传输至后台刀具自动识别层，为后续的操作提供实时数据源；所述刀具自动识别层，根据刀具信息自动采集层提供的实时信息，将刀具加载于正确的刀具位，并将刀具信息传输入数控机床系统变量，在西门子840D数控系统的刀具管理系统中进行相应的操作，在加工过程中刀具换刀时将刀具剩余寿命时间写入刀具上的RFID芯片中，实时更新刀具的寿命信息；所述数据管理层，用于管理刀具全生命周期过程的动静态信息；具体步骤如下：（1）、西门子840D数控系统的刀具管理高级功能的激活西门子840D数控系统的刀具管理高级功能是选项功能，由于刀具管理高级功能需要占用到一部分内存，因此需要在上位机系统里面预留相应的内存，相关参数如下：MD18080 系统刀库管理参数，对整个系统而言；MD20310 通道刀库管理参数，仅对相应通道而言，一般设置成和MD18080 一样；MD18082 系统管理的刀具数，刀具数大于实际的刀座数；MD18084 系统管理刀库数量，要包含虚拟刀库，所以至少为3；MD18086 系统管理刀座数量，要包含虚拟刀座，至少为实际刀座数+ 5；MD18100 系统管理的刀沿数，要大于系统管理的刀具数；以上参数的修改都会涉及到内存的重新分配，修改后要立即做1个NC数据的备份，再回装回来， NCK 的刀具管理高级功能就激活了；（2）、安装RFID系统将RFID读写器安装到西门子840D数控系统的动态刀具管理系统上，实现其与840D数控系统的数据通信；RFID的读写天线安装于刀具交换位上，方便对安装于刀具上的RFID芯片中的信息实时读写；（3）、实施过程如下：在刀具的刀柄或联接副上安装RFID芯片，通过对刀仪完成刀具的对刀，通过手持RFID读写器将对刀仪得出的相关数据输入刀具芯片中；在西门子840D数控系统的装刀位置布置RFID读写头，在装载刀具时，通过RFID读写头读取出刀具芯片中装载的信息，将其写入数控机床的机床系统变量中；在自动换刀位位置布置RFID读写头，在机床加工过程中换刀时，从机床系统变量中读取出刀具剩余寿命时间，写入换下刀具的芯片中；为了保证芯片数据的实时性、准确性，需要在每次换刀后更新刀具的剩余寿命信息。