[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

说明书

技术领域

本发明所属机床技术领域，具体涉及一种基于RFID（Radio Frequency IDentification）技术的西门子840D数控系统动态刀具管理方法。

背景技术

已知，西门子840D数控系统的刀具管理功能包括预置的刀具管理基本功能和可选配的刀具管理高级功能。可选配的刀具管理高级功能包括刀具监控功能和刀库管理两大功能。刀具监控功能有3种类型可供选择:切削工件数监控、刀具寿命(切削时间)监控和刀具磨损量监控。刀库管理功能指的是对刀库刀位的优化管理。主要内容包括:刀具装载、刀具卸载、刀具定位、寻刀、寻找刀位、以及换刀时的搜索策略的选择等。

随着加工中心在机械制造行业的大规模应用，人们逐渐认识到一个智能、高效、便捷的刀具管理功能可以显著地节约生产成本，提高生产效率。然而，用以保证刀具安全有效运行的数据信息，如刀具几何尺寸、刀具寿命信息、刀具磨损信息等仍然需要事先通过操作员手动输入到数控系统中。这些手工数据输入的工作不但大大降低了生产线的自动化程度，而且一旦输入错误，不容易被察觉且损失巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RFID（Radio Frequency IDentification）技术的西门子840D数控系统动态刀具管理方法。

本发明将 RFID 技术与西门子840D 数控系统的刀具管理高级功能相结合，实现在线刀具数据传输、管理和监控。避免操作人员手动处理大量数据信息时疏忽错漏而对生产造成不必要的时间和金钱上的损失。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。

本发明提出的基于RFID技术的西门子840D数控系统动态刀具管理方法，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，一般要大于实际的刀座数；

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，一般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，所以修改后要立即( 不要下电和NCK 复位) 做1个NC数据的备份，再回装回来，这样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；