CN107088861A - 一种基于rfid识别的智能工具柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于RFID识别的智能工具柜，包括柜体框架，柜体框架中设有多个内设抽屉的抽屉格间，抽屉内外形尺寸适合的工具或工具盒上均设置有RFID工具标签，抽屉格间顶部均设有用于扫描RFID工具标签的RFID天线，RFID天线连接到RFID固定式阅读器，RFID固定式阅读器连接到工控机。预先在系统内建立总工具表和工具柜工具表；通过RFID固定式阅读器控制各RFID天线对各抽屉内的RFID工具标签进行扫描，来完成工具入库、工具入柜、工具盘点及工具借用和归还的管理。本发明可有效地对工具进行信息化管理，包括工具借还、盘点和找回等功能实现，有效地提高了生产效率，降低的员工的工作强度。

Description

一种基于RFID识别的智能工具柜

技术领域

本发明涉及工具的信息化管理技术领域，具体为一种基于RFID识别的智能工具柜。

背景技术

传统的工具管理方式为人工管理，不常用的工具放置于库房中，由管理员保管，并通过纸质台账登记等方式进行借用与归还，而常用工具装于工具箱中由工人自己保管。这种工具管理方式信息化程度低，工具清点困难，极易造成工具丢失而不能及时发现。另外，库房中不常用工具数量较大，导致管理员工作强度大，增加了管理难度。当工具丢失后，即使通过人工清点发现工具丢失，由于很难确定工具丢失的过程及丢失的范围，导致工具找回的难度加大，极大地影响了生产进度和生产质量，造成一定的经济损失。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够对工具进行信息化管理，提高生产效率，降低工作强度的基于RFID识别的智能工具柜。技术方案如下：

一种基于RFID识别的智能工具柜，包括柜体框架，柜体框架中设有多个内设抽屉的抽屉格间，抽屉内外形尺寸适合的工具或工具盒上均设置有RFID工具标签，抽屉格间顶部均设有用于扫描RFID工具标签的RFID天线，RFID天线连接到RFID固定式阅读器，RFID固定式阅读器连接到工控机。

进一步的，还包括寻找丢失的贴有RFID工具标签的工具或工具盒的RFID手持式阅读器。

更进一步的，所述抽屉中外形尺寸不足以设置RFID工具标签的工具贴有荧光胶带或涂有荧光漆并装入贴有RFID工具标签的工具盒中，以便在丢失的时候通过紫外线手电筒照射发出高亮荧光进行辅助寻找。

更进一步的，所述抽屉中外形尺寸不足以设置RFID工具标签的工具或工具盒上装贴有荧光胶带或涂有荧光漆，以便在丢失的时候通过紫外线手电筒照射发出高亮荧光进行辅助寻找。

更进一步的，所述柜体框架上还有用于显示抽屉内工具完备性的工具指示灯，所述工具指示灯通过主控板连接到工控机。

更进一步的，各抽屉格间顶部外侧均设有电控锁，抽屉外端板内侧安装有与电控锁配合的锁扣，抽屉格间上方设有与电控锁一一对应的锁指示灯；各电控锁和锁指示灯依次通过从控板和主控板连接到所述工控机。

更进一步的，还包括连接到工控机的指纹识别器、键盘及操作面板上的触摸屏。

更进一步的，所述柜体框架顶部的上盖板之上设有用于吊装的吊耳；两侧的侧立板上设有推拉扶手；底部设有脚轮。

一种基于RFID识别的智能工具柜的工作方法，包括：

预先在系统中建立包含工具编号、工具名称、定检日期和报废日期信息的总工具表，以及包含工具编号、工具名称、工具状态和抽屉编号信息的工具柜工具表，并建立两表间关系；

工具入库：通过外部RFID天线读取每件工具或工具盒上的RFID工具标签的EPC，选择类型自动修改EPC并写入RFID工具标签作为唯一的工具编号，填写工具名称、定检日期和报废日期信息，以更新总工具表；

工具入柜：将库中贴有RFID工具标签的工具或工具盒放入抽屉中，抽屉中的RFID天线扫描，读取RIFD工具标签的EPC，根据总工具表获取工具名称，并添加工具状态和抽屉编号信息，以更新工具柜工具表。

工具盘点：通过RFID固定式阅读器控制各RFID天线对各抽屉内的RFID工具标签进行扫描，将扫描数据与工具柜工具表对比，生成盘点结果；

工具借用：通过最近借出工具、常用工具、成组工具、工具类型和抽屉号选择需借工具生成预借工具清单；根据预借工具清单从工具柜工具表中查找对应的抽屉编号，并控制对应的电控锁开启；取出工具并关闭抽屉后，检测电控锁上锁状态；并对所开抽屉进行扫描，修改工具柜工具表中的工具状态；

工具归还；选择需要归还的工具，根据需归还工具从工具柜工具表中查找对应的抽屉编号，并控制对应的电控锁开启；放入工具并关闭抽屉后，检测电控锁上锁状态；并对所开抽屉进行扫描，修改工具柜工具表中的工具状态。

本发明的有益效果是：本发明有可效地对工具进行信息化管理，包括工具盘点、借还和找回等功能实现，有效地提高了生产效率，降低的员工的工作强度。

附图说明

图1为本发明基于RFID识别的智能工具柜的外形结构示意图。

图2为本发明基于RFID识别的智能工具柜的后部结构示意图。

图3为本发明基于RFID识别的智能工具柜的天线与电控锁安装示意图。

图4为图3的局部放大图。

图5为本发明基于RFID识别的智能工具柜的控制系统框图。

图6为本发明基于RFID识别的智能工具柜的工具柜盘点流程图。

图7为本发明基于RFID识别的智能工具柜的工具借用归还流程图。

图中：1-脚轮；2-侧立板；3-侧门；4-侧门合页；5-侧门门锁；6-推拉扶手；7-前面板；8-抽屉格间；8a-天线与电控锁安装板；9-吊耳；10-锁指示灯；11-上盖板；12-锁盒；13-电控锁；14-工具指示灯；15-操作面板；16-触摸屏；17-键盘；18-键盘抽屉；19-指纹识别器；20-工具抽屉；21-导电泡棉；22-后门合页；23-后门门锁；24-后门一；25-后门二；26-后门三；27-支撑框架；28- RFID天线；29-抽屉导轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。一种基于RFID识别的智能工具柜系统，包括柜体框架27，柜体框架27中设有多个内设抽屉20的抽屉格间8，抽屉20内外形尺寸适合的工具或工具盒上均设置有RFID工具标签，抽屉格间8顶部均设有用于扫描RFID工具标签的RFID天线28，RFID天线28连接到RFID固定式阅读器，RFID固定式阅读器连接到工控机。

本实施例的抽屉格间8通过全焊缝焊接，后方开的通线孔通过铝箔胶布封贴，抽屉20的外端板内侧边缘粘贴的导电泡棉21与抽屉格间8外侧边缘的内凹配合，使每个抽屉形成电磁屏蔽的密闭空间。柜体框架27上还有用于显示抽屉20内工具完备性的工具指示灯14，所述工具指示灯14通过主控板连接到工控机。各抽屉格间8顶部外侧均设有电控锁13，抽屉20外端板内侧安装有与电控锁13配合的锁扣，抽屉格间8上方设有与电控锁13一一对应的锁指示灯10；各电控锁13和锁指示灯10依次通过从控板和主控板连接到所述工控机。还包括连接到工控机的指纹识别器19、键盘17及操作面板15上的触摸屏16。

如图1和图2所示，工具柜主体由上盖板11、前面板7、侧立板2、侧门5、柜体框架27和抽屉格间8等组成。工具柜整体由柜体框架27来承重；柜体有28个抽屉20，抽屉20前端板内侧边缘粘贴导电泡棉21，用于电磁屏蔽密封；柜体上方设有四个吊耳9，吊耳固定于柜体框架27上，用于吊装；柜体两侧设有推拉扶手6，固定于柜体框架27上，用于推拉；柜体由四个带脚杯的脚轮1支撑，脚轮1安装于柜体框架27上，便于移动和固定；抽屉格间8通过全焊缝焊接，每个抽屉20后方开一个小圆孔用于走线；格间8前端每格边缘内凹，与抽屉20的前端板配合；格间8每格上方的有一个锁指示灯10，用于提示电控锁13的开闭状态；侧立板2上开有矩形孔，用侧门3遮盖，侧门3一侧用侧门合页4连接另一侧用侧门门锁5锁住，内侧用于放置控制板和阅读器等设备，侧门3上开有多排圆孔用于设备散热；柜体背面用后门一24、后门二25和后门三26遮盖，通过后门合页22和后门门锁23与柜体连接，后门二25上侧开有多排圆孔，用于触摸屏16后方放置的工控机等设备散热；柜体中央上侧的操作面板15安装触摸屏16，上方设有工具指示灯14显示工具完备性，下方设有键盘抽屉18。键盘抽屉18前端板上开槽安装指纹识别器19，用于指纹登入；键盘抽屉18内部开有矩形孔，用于键盘17的嵌入式安装；指纹识别器19和键盘17与工控机通过USB接口连接。

如图3和图4所示，每个抽屉20的上方都安装有一个RFID天线28和一个电控锁13，RFID天线28安装于安装板8a的中央位置，电控锁13通过锁盒12安装于安装板8a的前端，电控锁13与抽屉20前端板上的锁扣配合。

如图5所示，工控机、主控板、RFID固定式阅读器和触摸屏16等设备通过UPS和电源保险开关与外接电源连接，防止突然断电造成信息丢失；主控板控制5个从控板和触摸屏16上方的工具指示灯14，从控板控制所在列抽屉20的电控锁13和锁指示灯10；工具指示灯14显示柜中工具的完备性，完备为绿色，不完备为红色，可以直观地让管理员决定是否需要进行盘点；锁指示灯10显示锁状态，关闭为绿色，打开为红色；主控板和RFID固定式阅读器通过RS232接口与工控机连接，键盘17和指纹识别器19通过USB接口与工控机连接；RFID固定式阅读器通过屏蔽线与RFID天线28连接，天线28负责扫描工具标签。丢失的贴有RFID工具标签的工具或工具盒通过RFID手持式阅读器寻找，那些尺寸不适合设置RFID工具标签的小工具上贴有荧光胶带或涂有荧光漆，通过紫外线手电筒照射发出高亮荧光进行辅助寻找。

如图6所示，工具柜盘点具体流程如下：首先观察触摸屏上方的工具指示灯是否为绿色，绿色表示柜中工具完备不需要盘点，红色则登入管理员并进入盘点界面，点击盘点按钮，RFID固定式阅读器打开所有抽屉20中的RFID天线28扫描贴有RFID工具标签的工具，扫描结束后自动刷新未归还列表，表中有工具则督促归还，无则退出。

如图7所示，工具借用归还的具体流程如下：普通员工登入，若进入借用界面，选择需借工具添加到借用表，添加完毕后点击借用表下方的确定按钮，相应抽屉20弹开，拿出工具并关上抽屉20，自动触发RFID天线28扫描，扫描结束后自动刷新借出信息，有误则核实，无误则退出；若进入归还界面，界面上显示未归还列表，表中无数据表示无需归还工具，有数据则勾选需归还的工具并点击归还，相应抽屉20弹开，放入工具并关闭抽屉20，自动触发相应抽屉中的RFID天线28扫描，结束后自动刷新归还信息，有误则核实，无误则退出。

本实施例基于RFID识别的智能工具柜的工作方法实用与装贴有RFID工具标签的工具或工具盒，具体包括：

预先在系统中建立包含工具编号、工具名称、定检日期和报废日期等信息的总工具表和包含工具编号、工具名称、工具状态和抽屉编号等信息的工具柜工具表，并建立表间关系；

工具入库：通过外部RFID天线读取每件工具或工具盒上的RFID工具标签的EPC（Electronic Product Code 电子产品代码），选择类型自动修改EPC并写入RFID工具标签作为唯一的工具编号，填写工具名称等信息，更新总工具表；

工具入柜：将库中贴有RFID工具标签的工具或工具盒放入抽屉中，抽屉中的RFID天线扫描，读取RIFD工具标签的EPC，根据总工具表获取工具名称，并添加工具状态和抽屉编号等信息，更新工具柜工具表。

工具盘点：通过RFID固定式阅读器控制各RFID天线对各抽屉内的RFID工具标签进行扫描，将扫描数据与工具柜工具表对比，生成盘点结果；

工具借用：通过最近借出工具、常用工具、成组工具、工具类型和抽屉号等方式选择需借工具生成预借工具清单；根据预借工具清单从工具柜工具表中查找对应的抽屉编号，并控制对应的电控锁开启；取出工具并关闭抽屉后，检测电控锁上锁状态；并对所开抽屉进行扫描，修改工具柜工具表中的工具状态；

工具归还；选择需要归还的工具，根据需归还工具从工具柜工具表中查找对应的抽屉编号，并控制对应的电控锁开启；放入工具并关闭抽屉后，检测电控锁上锁状态；并对所开抽屉进行扫描，修改工具柜工具表中的工具状态。

Claims (9)

1.一种基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，包括柜体框架（27），柜体框架（27）中设有多个内设抽屉（20）的抽屉格间（8），抽屉（20）内外形尺寸适合的工具和工具盒上均设置有RFID工具标签，抽屉格间（8）顶部均设有用于扫描RFID工具标签的RFID天线（28），RFID天线（28）连接到RFID固定式阅读器，RFID固定式阅读器连接到工控机。

2.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，还包括寻找丢失的贴有RFID工具标签的工具或工具盒的RFID手持式阅读器。

3.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，所述抽屉（20）中外形尺寸不足以设置RFID工具标签的小工具粘贴有荧光胶带或涂有荧光漆并装入贴有RFID工具标签的工具盒中，以便在丢失的时候通过紫外线手电筒照射发出高亮荧光进行辅助寻找。

4.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，所述抽屉（20）的外端板内侧边缘粘贴有导电泡棉（21），且导电泡棉与抽屉格间（8）外侧边缘的内凹配合，使每个抽屉（20）形成电磁屏蔽的密闭空间。

5.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，所述柜体框架（27）上还有用于显示抽屉（20）内工具完备性的工具指示灯（14），所述工具指示灯（14）通过主控板连接到工控机。

6.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，各抽屉格间（8）顶部外侧均设有电控锁（13），抽屉（20）外端板内侧安装有与电控锁（13）配合的锁扣，抽屉格间（8）上方设有与电控锁（13）一一对应的锁指示灯（10）；各电控锁（13）和锁指示灯（10）依次通过从控板和主控板连接到所述工控机。

7.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，还包括连接到工控机的指纹识别器（19）、键盘（17）及操作面板（15）上的触摸屏（16）。

8.根据权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜，其特征在于，所述柜体框架（27）顶部的上盖板（11）之上设有用于吊装的吊耳（9）；两侧的侧立板（2）上设有推拉扶手（6）；底部设有脚轮（1）。

9.一种如权利要求1所述的基于RFID识别的智能工具柜的工作方法，其特征在于，包括：

预先在系统中建立包含工具编号、工具名称、定检日期和报废日期信息的总工具表，以及包含工具编号、工具名称、工具状态和抽屉编号信息的工具柜工具表，并建立两表间关系；

工具入库：通过外部RFID天线读取每件工具或工具盒上的RFID工具标签的EPC，选择类型自动修改EPC并写入RFID工具标签作为唯一的工具编号，填写工具名称、定检日期和报废日期信息，以更新总工具表；

工具入柜：将库中贴有RFID工具标签的工具或工具盒放入抽屉中，抽屉中的RFID天线扫描，读取RIFD工具标签的EPC，根据总工具表获取工具名称，并添加工具状态和抽屉编号信息，以更新工具柜工具表；

工具盘点：通过RFID固定式阅读器控制各RFID天线对各抽屉内的RFID工具标签进行扫描，将扫描数据与工具柜工具表对比，生成盘点结果；

工具借用：通过最近借出工具、常用工具、成组工具、工具类型和抽屉号选择需借工具生成预借工具清单；根据预借工具清单从工具柜工具表中查找对应的抽屉编号，并控制对应的电控锁开启；取出工具并关闭抽屉后，检测电控锁上锁状态；并对所开抽屉进行扫描，修改工具柜工具表中的工具状态；

工具归还；选择需要归还的工具，根据需归还工具从工具柜工具表中查找对应的抽屉编号，并控制对应的电控锁开启；放入工具并关闭抽屉后，检测电控锁上锁状态；并对所开抽屉进行扫描，修改工具柜工具表中的工具状态。