RFID刀具识别

传统的刀具管理主要靠刻字或刀柄上的编码等来识别，人工录入信息，对刀具进行追溯。但是，随着柔性化生产和自动化水平的提高，换刀更加频繁，传统的刀具识别方法已经难以满足要求，而且存在刀具全生命周期管理困难、人工输入易错、刀具信息分散不易管理等诸多问题。所以，越来越多的加工制造企业正在试图改进现有的刀具管理方式，希望通过有效的刀具管理，大幅提高刀具的性能和使用寿命，从而降低制造成本，提高生产效率和加工质量。

客户需求

在刀具管理系统中，物料种类繁多，数量巨大，出入库操作频繁。如果没有有效、可靠的识别技术，管理系统很容易陷入混乱。而且现场环境恶劣，不当操作等也容易造成刀具使用混乱、信息丢失。如果刀具使用过程中经常发生类似事件，将会大大影响生产效率，甚至出现产品报废等质量问题。随着机械加工的不断发展，特别是数控机床、加工中心的大量使用，加工零件更加精细化、复杂化，现有的刀具管理方法已经不能满足生产加工要求。

之前的解决方案亟需改进

传统的刀具管理系统中，刀具信息记录方法有很多种，最常用的识别技术是条形码。它是用一组黑白相间、粗细不同的条纹来表示刀具的名称、产地、种类等信息。条形码虽然成本低廉，使用方便，但是易撕裂、污损和脱落，信息量有限，且无法在光线昏暗环境下正常使用。另外一种识别技术是激光刻印，即在刀具表面通过激光刻录相关刀具信息，这种方法可以长期记录信息，使得刀具管理效率有了一定提高，但是缺点也很明显，刻在刀具表面的信息量有限且不易更改；激光刻印易破坏刀具结构，影响其使用寿命；另外，标刻设备大多需要进口，成本较高。现在已经有些客户开始使用RFID技术进行刀具管理，但是由于产品性能原因，导致生产效率很低。该方案通过气缸带动RFID读写头前后移动，读取嵌入在刀柄内的载码体信息。因为读取位置在刀盘下降的最低处，即刀盘换刀处，每次读取一个载码体的数据，刀盘需做一次换刀动作，即气缸需做一组伸缩动作。单个刀具信息读取总耗时约为6.5秒，单台CNC数控机床总共20多把刀，全部识别一遍，需要超过两分钟，这样大大降低生产效率。而且频繁的机械动作，还会造成设备损耗。如果气缸失灵或其他原因，导致读写头不能及时缩回，还会带来更严重的后果，即读写头和刀具横向碰撞，这样一来，读写头和气缸都会损坏，而且加工精度也将受到影响。

BLident解决方案

针对现有的问题，图尔克推出了全新的RFID解决方案。超长感应距离的读写头可直接固定在刀盘背板上，透过非金属材质的背板直接读取刀柄上的载码体信息，无需气缸，且任意位置均可读取。识别单台CNC数控机床上的所有刀具，只需刀盘转动一圈，约10秒左右就可读取完所有刀具的信息。外形小巧的抗金属载码体直接嵌入刀柄，不易脱落。具有IP69K防护等级的读写头和IP68防护等级的载码体防潮防水，适合现场潮湿环境。146字节的存储空间可以存储大量数据信息，使刀具成为一个移动的数据库。

客户评价

该项目系统集成商项目负责人在谈到BLident产品时说：“图尔克模块化设计的耦合器选型很方便，针对不同的通讯协议，只需要更换网关即可；简单型RFID模块简化了程序开发，无需功能块，可以通过I/O位直接控制读写头进行读写操作，每个周期读/写8个字节，也完全满足现场应用需要；44毫米的感应距离完全满足现场安装需要，不会再撞坏读写头；IP68防护等级的抗金属载码体，完全适用于刀具管理系统的安装要求；通过LED灯指示可以了解读写头和读写模块的工作状态；预铸线缆确保数据能在恶劣的工业环境中安全传输；最大50米的电缆长度极大地方便了现场安装。图尔克针对刀具管理系统的RFID解决方案，确保了刀具的正确识别，有效减少了刀具识别时间，避免了读写头与刀具碰撞的风险，极大地提高了生产效率。”

总结

将RFID应用到刀具管理中，充分发挥了其识别速度快，抗干扰能力强，载码体信息携带量大等优点。通过在自动换刀系统中添加RFID读写头，可以快速读取刀柄上的载码体信息，实现了刀具自动识别、自动添加和全生命周期追溯等功能，从而提高了生产效率和刀具利用率，降低了生产成本和产品废品率。随着RFID技术的不断完善和普及，这种融入了物联网技术的RFID刀具管理系统将被越来越多的加工制造企业所使用。