CN110400430A - 一种基于rfid的工具智能化管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工件管理技术领域，具体涉及一种基于RFID的工具智能化管理机及其管理系统。包括柜体，柜体内设置有操作面板和多个抽屉屏蔽框，抽屉屏蔽框内设置有工具抽屉，抽屉屏蔽框的底部设置有用于锁住工具抽屉的电控锁，抽屉屏蔽框的顶部设置有内部RFID天线，操作面板包括外部RFID天线、触摸显示屏和身份识别系统。本发明集机械结构设计、自动控制技术、计算机信息管理技术和RFID技术于一体，有效地实现工具管理（借用、归还、维护、报废等）的智能化，降低工具管理工作量，增强工具管理的可靠性，并提高生产效率。

Description

一种基于RFID的工具智能化管理系统
技术领域
本发明涉及工件管理技术领域，具体涉及一种基于RFID的工具智能化管理机及其管理系统。
背景技术
在大型设备的生产车间，特别是装备车间需要使用的操作工具数以万计，而传统的工具管理方式较为原始，常用工具由工人以工具箱形式保管，非常用工具由工具库房安排专人保管，以纸质借用登记台帐或抵押工具牌的形式借出。此方式信息化程度低，使得工人和库房清点工具困难，易清点错漏。同时反复清点工具占用工人、库房管理员的大量工作时间，降低工作效率。另外库房保管的工具数量较大，工具借出/归还频繁，导致保管人员工作强度大，增加了人力成本和管理难度。工具保管不当，极有可能造成工具丢失，一旦工具遗失在产品上造成多余物，则可能导致严重安全事故。通常采用上下班清点工具的方式防止丢失，工作量较大，且容易因人工疏忽而出现清点错误。由于信息反馈不及时，常常无法确定工具丢失过程和丢失范围，导致大范围搜索，极度影响生产进度和生产质量，如不能及时发现，极有可能带来多余物隐患。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提出一种对工具进行智能信息化管理，降低工人的劳动强度，增加工具管理的可靠性，并提高生产效率的基于RFID的工具智能化管理系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于RFID的工具智能化管理系统，包括柜体，柜体内设置有操作面板和多个抽屉屏蔽框，抽屉屏蔽框内设置有工具抽屉，抽屉屏蔽框的底部设置有用于锁住工具抽屉的电控锁，抽屉屏蔽框的顶部设置有内部RFID天线，操作面板包括外部RFID天线、触摸显示屏和身份识别系统。
所述操作面板（11）还包括设置在触摸显示屏顶部的蜂鸣器和设置有键盘和鼠标的键盘抽屉。
所述身份识别系统包括指纹识别系统（14）和员工卡读写器。
所述内部RFID天线设置于抽屉屏蔽框的中部，内部RFID天线包括并排设置的内部RFID天线Ⅰ和内部RFID天线Ⅱ。
所述电控锁设置于电控锁安装盒中。
所述工具抽屉顶部的抽屉屏蔽框上设置有指示灯。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明集机械结构设计、自动控制技术、计算机信息管理技术和RFID技术于一体，有效地实现工具管理（借用、归还、维护、报废等）的智能化，降低工具管理工作量，增强工具管理的可靠性，并提高生产效率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明结构示意图；
图2是抽屉屏蔽框结构示意图1；
图3是抽屉屏蔽框结构示意图2。
图中标记：1、脚轮；2、立板；3、推拉扶手；4、指示灯；5、抽屉屏蔽框；5a、盖板；6、前盖板；7、工具抽屉；8、触摸显示屏；9、蜂鸣器；10、上盖板；11、操作面板；12、外部RFID天线；12a、内部RFID天线Ⅰ；12b、内部RFID天线Ⅱ；13、员工卡读写器；14、指纹识别器；15、键盘抽屉；16、电控锁安装盒；17、电控锁。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做详细的说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了一种基于RFID的工具智能化管理系统，本实施例包括：
一种基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：包括柜体，柜体内设置有操作面板11和多个抽屉屏蔽框5，抽屉屏蔽框5内设置有工具抽屉7，抽屉屏蔽框5的底部设置有用于锁住工具抽屉7的电控锁17，抽屉屏蔽框5的顶部设置有内部RFID天线，操作面板11包括外部RFID天线12、触摸显示屏8和身份识别系统。
所述操作面板11还包括设置在触摸显示屏8顶部的蜂鸣器9和设置有键盘和鼠标的键盘抽屉15。
所述身份识别系统包括指纹识别系统（14）和员工卡读写器13。
所述内部RFID天线设置于抽屉屏蔽框5的中部，内部RFID天线包括并排设置的内部RFID天线Ⅰ12a和内部RFID天线Ⅱ12b。
所述电控锁17设置于电控锁安装盒16中。
所述工具抽屉7顶部的抽屉屏蔽框5上设置有指示灯4。
控制系统控制工具抽屉7中电控锁17的开闭，工具抽屉7上方的指示灯4提示工具抽屉7的开闭状态，蜂鸣器9用于报警提醒。工具的智能化管理主要通过RFID技术实现，在每个抽屉屏蔽框5的上方安装有两个RFID天线，检测工具抽屉7内工具的变化情况，从而判定工具的借还状态。
工具抽屉7分为5排6列，除去操作面板11所占空间，共有26个工具抽屉7，工具抽屉7内存放的工具均贴有RFID标签。在柜体的中央位置安装有操作面板11，用于借还工具等操作，操作面板11右边安装有外部RFID天线12、员工卡读写器13和指纹识别器14，分别用于读取归还工具的RFID标签、员工卡登录和指纹登录，触摸显示屏8倾斜安装以便于操作，在触摸显示屏8的后方空间安装工控机。每个工具抽屉7后方安装有一个电控锁17，根据员工对工具的管理操作，系统自动打开相关工具抽屉7的电控锁17，使对应工具抽屉7弹出。每个工具抽屉7上方安装有一个指示灯4，用于提示工具抽屉7的开关状态。每个工具抽屉7上方安装有两个RFID天线，用于检测工具是否在位。柜体的上方留有一定空间用于安装各种硬件，如RFID阅读器、电控锁17控制系统、蓄电池等。整个柜体由4个带有脚杯的脚轮1支撑，脚轮1可方便工具柜的移动，放下脚杯则可以将工具柜固定在相应位置。工具柜的两侧还设有推拉扶手3，以方便推动柜体。
工具抽屉7安装在抽屉屏蔽框5内，抽屉屏蔽框5前端焊接有折弯钣金形成凹型槽，与工具抽屉7面板的内凸折弯相嵌合，使工具抽屉7内的工具处在一个密闭空间内，减少RFID信号外漏，防止相临工具抽屉7间RFID信号读串。抽屉屏蔽框5上侧切有两方形孔，用于安装RFID天线，切口外部还有一个凸起的盖板5a，可减少RFID信号外漏。后端开有方形孔和螺纹孔，用于安装电控锁17的锁盒。侧边开有一排螺纹孔，用于安装滑轨。
工控机、阅读器、控制器等硬件通过UPS与电源连接，若突然停电，UPS可以维持系统的正常运转一段时间，以防信息丢失。控制系统通过主控制器来控制8个从控制器和1个蜂鸣器9，每个从控制器控制4个工具抽屉7的电控锁17和指示灯4，主控制器通过串口与上位机连接。
上位机软件系统分为管理员模块和普通员工模块。管理员具有用户管理、工具管理、工具柜管理、统计查询、报警提醒和数据维护功能。而普通员工则只有工具借用、工具归还、工具归还提醒、工具借用查询、个人信息维护等功能。
管理员模块具体细节如下：用户管理中可以添加用户、删除用户和修改所有用户的信息，包括修改密码和采集指纹等；工具管理中可以添加工具到库中、定检维护工具和报废工具；工具柜管理中可以进行添加工具柜、添加工具到工具柜、工具出柜、工具成组和工具柜盘点等操作；统计查询中可以查询用户信息、工具信息、工具借用记录、工具定检维护记录和工具报废记录等；报警提醒包括用户信息不完整、工具未归还、工具报废和工具定检维护的提醒等；数据维护包括数据导入、数据导出和各类信息的维护等。
普通员工模块具体细节如下：工具借用可以通过常借工具、历史借用工具、成组工具等方式进行借用；工具归还时可将需归还的工具靠近触摸屏旁边的RFID天线进行扫描，快速打开相应抽屉，简化归还过程。
手持式RFID阅读器用于查找丢失的工具，当需查找的工具处在阅读器的信号读取范围时，阅读器自动报警提示。
实施例2
作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了一种基于RFID的工具智能化管理系统，本实施例包括：
一种基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：包括柜体，柜体内设置有操作面板11和多个抽屉屏蔽框5，抽屉屏蔽框5内设置有工具抽屉7，抽屉屏蔽框5的底部设置有用于锁住工具抽屉7的电控锁17，抽屉屏蔽框5的顶部设置有内部RFID天线，操作面板11包括外部RFID天线12、触摸显示屏8和身份识别系统。
柜体由左右立板2、前盖板6、操作面板11、上盖板10和后盖板等组成。工具柜设计有26个工具抽屉7，贴好RFID标签的工具放置于工具抽屉7中的卡模中。在柜体中央的操作面板11上倾斜安装有触摸显示屏8，用于借还工具等操作，触摸显示屏8上方设计有蜂鸣器9，用于报警提醒，触摸显示屏8右侧安装有外部RFID天线12，用于读取需归还工具的RFID标签信号，外部RFID天线12下方安装有员工卡读写器13和指纹识别器14，用于员工登录。操作面板11下方设计有键盘抽屉15，用于放置键盘和鼠标。每个工具抽屉7后方安装有一个电控锁17，根据欲借工具所在位置打开相应电控锁17，对应的工具抽屉7自动弹出。每个工具抽屉7上方安装有一个指示灯4，用于提示工具抽屉7的开闭状态，工具抽屉7上方安装有内部RFID天线Ⅰ12a和内部RFID天线Ⅱ12b两个RFID天线，用于检测工具抽屉7内的工具是否在位。柜子后方留了一定空间用于安装电控锁17和走线，柜体的上方也留出了一定空间用于安装各种硬件，如UPS、阅读器、电控锁控制系统等。整个柜体由4个带有脚杯的脚轮1支撑，脚轮可方便工具柜的移动，放下脚杯则可以将工具柜固定在相应位置。柜子的两侧还设有推拉扶手3，以方便推动柜体。抽屉屏蔽框前端焊接有折弯钣金形成凹型槽，与工具抽屉7前端面板的内凸折弯相嵌合，形成密闭空间。抽屉屏蔽框5的上侧切有两方形孔，用于安装内部RFID天线Ⅰ12a和内部RFID天线Ⅱ12b，外部上方焊有上盖板5a，用于走线，后端开有方形孔和螺纹孔，用于安装电控锁17的电控锁安装盒16。工具抽屉7、抽屉屏蔽框5和电控锁安装盒16配合，形成RFID信号屏蔽壳体，有效地防止内部RFID天线Ⅰ12a和内部RFID天线Ⅱ12b的信号外漏。
主控制器和上位机等硬件通过电源开关和UPS与外部电源连接，有效防止突然断电造成数据丢失。主控制器控制从控制器和蜂鸣器9，从控制器控制电控锁17和指示灯4。上位机通过串口连接RFID阅读器，RFID阅读器控制内部RFID天线Ⅰ12a和内部RFID天线Ⅱ12b读取工具RFID标签信号。另外，上位机上还连接有触摸显示屏8和指纹识别器14等。上位机与主控制器通过串口连接。
上位机软件分为管理员模块和普通员工模块。管理员具有用户管理、工具管理、工具柜管理、统计查询、报警提醒和数据维护功能。用户管理中可以添加用户、删除用户和修改所有用户的信息，包括修改密码和采集指纹等；工具管理中可以添加工具到库中、定检维护工具和报废工具；工具柜管理中可以进行添加工具柜、添加工具到工具柜、工具出柜、工具成组和工具柜盘点等操作；统计查询中可以查询用户信息、工具信息、工具借用记录、工具定检维护记录和工具报废记录等；报警提醒包括用户信息不完整、工具未归还、工具报废和工具定检维护的提醒等；数据维护包括数据导入、数据导出和各类信息的维护等。而普通员工则只有工具借用、工具归还、工具归还提醒、工具借用查询、个人信息维护等功能。工具借用可以通过常借工具、历史借用工具、成组工具等方式进行借用；工具归还则将需归还的工具靠近外部RFID天线12进行读取，从而快速打开相应的工具抽屉7，简化工具归还过程。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：包括柜体，柜体内设置有操作面板（11）和多个抽屉屏蔽框（5），抽屉屏蔽框（5）内设置有工具抽屉（7），抽屉屏蔽框（5）的底部设置有用于锁住工具抽屉（7）的电控锁（17），抽屉屏蔽框（5）的顶部设置有内部RFID天线，操作面板（11）包括外部RFID天线（12）、触摸显示屏（8）和身份识别系统。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：所述操作面板（11）还包括设置在触摸显示屏（8）顶部的蜂鸣器（9）和设置有键盘和鼠标的键盘抽屉（15）。
3.根据权利要求1所述的基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：所述身份识别系统包括指纹识别系统（14）和员工卡读写器（13）。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：所述内部RFID天线设置于抽屉屏蔽框（5）的中部，内部RFID天线包括并排设置的内部RFID天线Ⅰ（12a）和内部RFID天线Ⅱ（12b）。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：所述电控锁（17）设置于电控锁安装盒（16）中。
6.根据权利要求1所述的基于RFID的工具智能化管理系统，其特征在于：所述工具抽屉（7）顶部的抽屉屏蔽框（5）上设置有指示灯（4）。
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