CN104408554A - 基于二维码技术的fms刀具智能管理系统 - Google Patents

基于二维码技术的fms刀具智能管理系统 Download PDF

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Abstract

一种基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统，包括中央刀库(1)、刀具预调仪(2)、机床(3)、车间局域系统(4)、刀具输送装置(5)、刀具管理计算机(6)，其特征是：中央刀库1包括设置有二维码标签的组合刀具、安装有二维码读取装置的刀架，刀具预调仪2用于在刀具入库之前，对装配好的刀具或修磨好的刀具进行预调，机床3上安装有二维码读取装置，车间局域系统4覆盖各个车间局域网络，每当刀具状态信息发生变化时，该信息会及时反馈通知与中央刀库和FMS生产线刀具管理系统，刀具输送装置5负责刀具运送，刀具管理计算机6负责调度和控制整个刀具系统。本发明实现了对刀具单品级的全生命周期实时信息跟踪，能提高FMS生产线的效率。

Description

基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统
技术领域
本发明属于柔性制造系统技术领域，特别涉及一种基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统。
背景技术
柔性制造系统(Flexible Manufacture System，简称FMS)生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工不同规格不同批量的零件。随着FMS系统所使用的刀具数量越来越多，对刀具管理自动化也提出了更高的要求。
如何挖掘现有FMS生产线潜在的生产能力和加工柔性是众多学者及厂家所最关心的问题之一。随着柔性制造技术的不断发展,对系统柔性程度要求越来越高,系统所使用的刀具数量越来越大，在一条有5-8台机床的柔性制造系统中使用超过1000把刀具。刀具管理成为FMS生产线潜在生产能力及加工柔性的瓶颈。
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”，“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维码作为一种现今应用非常广泛的信息载体，具有储存容量大、易识读、保密性强、抗损性强、成本低等优点，这些优点决定了其非常适合应用于FMS生产线刀具管理系统。
专利《一种基于RFID技术的刀具智能管理方法》(专利申请号：201310539823.7)中描述了一种基于RFID技术的刀具管理方法。RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。不可否认，RFID技术以其高效的读写特性适用于刀具管理系统，但RFID标签成本高，且损坏后无法识读，在复杂金属结构中易串扰。同时，由于FMS系统中刀具数量庞大，故推广应用有一定难度。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供了一种基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统。
本发明所涉及的基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统，包括中央刀库、刀具预调仪、机床、车间局域系统、刀具输送装置、刀具管理计算机，其中中央刀库包括设置有二维码标签的组合刀具、安装有二维码读取装置的刀架；刀具预调仪用于在刀具入库之前，对装配好的刀具或修磨好的刀具进行预调；机床上安装有二维码读取装置；车间局域系统覆盖各个车间局域网络，每当刀具状态信息发生变化时，该信息会及时反馈通知与中央刀库和FMS生产线刀具管理系统；刀具输送装置负责刀具运送；刀具管理计算机负责调度和控制整个刀具系统。
本发明充分利用二维码的储存容量大、易识读、保密性强、抗损性强、成本低等优点，将二维码嵌入到刀具上，在采购、库存、使用、修磨和报废等各个阶段全程跟踪管理刀具的状态信息，实现了对刀具单品级的全生命周期实时信息跟踪，提升了FMS生产线刀具管理能力，提高了FMS生产线的效率。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是实施例的工作流程图；
图3是实施例的程序软件组成框图。
上述图1中：1 读取装置、2 刀具预调仪、3、车间、4 车间局域系统、5 刀具输送装置、6 刀具管理计算机。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细的说明，应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本实施例所涉及的基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统，包括中央刀库1、刀具预调仪2、机床3、车间局域系统4、刀具输送装置5、刀具管理计算机6，其中中央刀库1包括设置有二维码标签的组合刀具、安装有二维码读取装置的刀架；刀具预调仪2用于在刀具入库之前，对装配好的刀具或修磨好的刀具进行预调；机床3上安装有二维码读取装置；车间局域系统4覆盖各个车间局域网络，每当刀具状态信息发生变化时，该信息会及时反馈通知与中央刀库和FMS生产线刀具管理系统；刀具输送装置5负责刀具运送；刀具管理计算机6负责调度和控制整个刀具系统。
本实施例所涉及的基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统，其工作原理如图1所示，其工作流程如图2所示：
1)在刀具的刀柄设置粘贴或用激光打标机打印二维码标签；在中央刀库的托架和机床上安装二维码识别读取装置；
2)在采购新刀具入库时，每一把组合刀具用二维码标签唯一标识，作为该组合刀具的ID。用读取器读取该ID号，录入该刀具的相关信息到刀具管理系统主机数据库里；
3)用刀具预调仪2于对装配好的刀具或修磨好的刀具进行预调，预调后，将预调数据更新到刀具管理系统；
4)对于一个FMS生产线在某生产阶段所需的刀具，通过MES系统反馈到刀具管理系统，刀具室准备刀具并配送到中央刀库，中央刀库的读取器读取刀具标签ID号，系统将分配刀具存放位置，自动实现刀具和中央刀库托架信息的绑定，并更新刀具状态信息；
5)将中央刀库的刀具经刀库分配站由刀具AGV小车运送到机床安装时，用机床的读取器读取刀具标签ID号，机床控制系统识别读取标签ID号，系统将自动实现刀具和机床信息的绑定。刀具装拆都会被读取标签，并经过MES管理系统，更新刀具状态信息，反馈给FMS刀具管理系统；
6)FMS刀具管理系统软件主要包括基础信息维护、账户信息管理、流程管理、刀具采购计划、刀具出入库、刀具信息管理模块，如图3所示，对刀具的采购、入库、使用、修磨和报废等信息进行全生命周期记录管理，包括对刀具寿命的记录与管理，同时更新到刀具管理数据库。
上述管理系统中刀具调度管理如下：
1)刀具进线管理：刀具进线前通过二维码读取器识别进线刀具的标签ID、并检查刀具装配尺寸是否在规定范围，如不符合则指示不能进线。
2)刀具在线实时管理：每当工作开始前，刀具管理系统根据机床刀库刀具状态信息判断、检查该局部刀库内是否存有刀具工序加工所需的为所有刀具，如没有则通过MES系统调用中央刀库或其它机床刀库中暂时不用的刀具。在实时调度过程中，计算机通过一定的逻辑规则，处理机床刀库转动、装刀、卸刀、运刀一系列刀具流动动作的控制和协调。
本发明是通过上述实施例进行描述的，本领域技术人员应知悉，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于二维码技术的FMS刀具智能管理系统，包括中央刀库(1)、刀具预调仪(2)、机床(3)、车间局域系统(4)、刀具输送装置(5)、刀具管理计算机(6)，其特征是：中央刀库1包括设置有二维码标签的组合刀具、安装有二维码读取装置的刀架，刀具预调仪2用于在刀具入库之前，对装配好的刀具或修磨好的刀具进行预调，机床3上安装有二维码读取装置，车间局域系统4覆盖各个车间局域网络，每当刀具状态信息发生变化时，该信息会及时反馈通知与中央刀库和FMS生产线刀具管理系统，刀具输送装置5负责刀具运送，刀具管理计算机6负责调度和控制整个刀具系统。
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