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基于螺栓RFID标签在发动机制造(MES系统)

信息摘要:
以缸体加工为例,缸体上线时,先将RFID螺栓安装、拧紧、写入工单及序列号信息;当缸体经过关键加工工位时,PLC将关键作业信息如拧紧值、试漏检测结果等写入螺栓RFID;当缸体进入下一工位,PLC读取RFID并检查上道工序结果;缸体下线时,PLC读取RFID数据并同步给发动机制造(MES系统)。

1.应用背景


汽车与巴鲁夫合作,在通用纽约工厂应用巴鲁夫的超高频螺栓RFID标签,用于机加车间缸体线和缸盖线的识别和追溯,本文主要介绍基于螺栓RFID标签在发动机制造(MES系统)中的应用。

巴鲁夫的螺栓RFID标签有M6e和M8等规格,存储容量最高可达128KB,其外观和普通螺栓非常相似,如下图红圈所示:


螺栓RFID在发动机装配中的应用


2.设计方案 

以缸体加工为例,缸体上线时,先将RFID螺栓安装、拧紧、写入工单及序列号信息;当缸体经过关键加工工位时,PLC将关键作业信息如拧紧值、试漏检测结果等写入螺栓RFID;当缸体进入下一工位,PLC读取RFID并检查上道工序结果;缸体下线时,PLC读取RFID数据并同步给发动机制造(MES系统)。

巴鲁夫螺栓RFID标签提供IP68等级的防护,可以应用于有润滑剂、金属屑、清洗设备的环境中。

在一台发动机的完整制造流程中,会使用多个RFID标签,如:

1)缸体机架的螺栓RFID

2)缸盖机架的螺栓RFID

3)内装线的托盘RFID

4)缸盖分装的托盘RFID

5)活塞连杆分装的托盘RFID

6)外装线的托盘RFID

7)卡车发动机的测试线托盘RFID

当发动机从内装转运到外装时,或者需要离线返修时,由于发动机和托盘分离,这时就需要将RFID数据与MES之间进行备份和恢复,较为繁琐。

因此,如果能够将缸体上的螺栓RFID标签一直延用到完整的制造过程中,就不存在数据转运的问题,可以大量减少MES和PLC之间的数据交互,但是面临很大的困难。

由于发动机工位间距小,因此采用了高频而不是超高频RFID技术,这就造成了RFID标签阅读距离短(一般<0.2米)、角度小,因此一般要求阅读器要正对标签、紧贴安装。

而缸体在经过装配之后,大部分被包裹在发动机内部,如果螺栓RFID安装在内部则难以识别;安装在外部的话,也可能在装配过程中,造成和零件设备的干涉,也难以识别。

那么假如我们希望做到利用缸体螺栓RFID进行全程跟踪的话,则需要从设计入手,和工艺、控制专家一起制订方案:

在缸体上设计螺栓RFID专用的工艺安装孔;此孔不会影响发动机的刚性;在装配后也一直暴露在发动机的外侧;在出厂前用普通螺栓或橡胶塞进行封闭。

螺栓RFID在缸体机加安装后,全程不会和其它零件、设备形成干涉。

设备和OEM工程师,要根据螺栓RFID的位置和角度,调整各超高频RFID工位机的安装位置。

此方案能够有效地确保数据安全,但是增加了工艺的复杂性,可谓各有利弊。

3.应用设备

3.1RFID读写器


铨顺宏 ZEUS(FU-M6-IN1 )是一款 IP67 防护等级的工业级 RFID 一体化读写器,内嵌 ThingMagic 高性能模组,支持 Modbus 协议, TCP/IP 通讯, IP67 的防护等级。外观小巧,安装便捷,适用于各类工业和商业环境。

同时, FU-M6-IN1 依照 EMC IEC61000-4 标准设计,满足工业级宽电压输入模式,电源输入及信号均采用隔离,隔离电压为 2KV,宽电压输入和工业级宽温工作温度,满足超长稳定工作时间;工业级串口输出,满足高速自动实时数据传输。

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2.产品特性

1) 集成ThingMagic高性能模组

2) 集成高增益天线

3) 支持红外触发模式

4) 支持485&Modbus等工业控制总线

5) IP67防护等级

6) 适用于各类工业化严苛应用现场


3.2RFID手持机

W6100 超高频RFID手持机是一款基于安卓系统开发,集 1D 或 2D 条形码扫描、4G 全网通、GPRS 、 WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一体的便携式智能数据采集设备;界面友好,操作简便,集成 ThingMagic 高性能模组,具备高 效盘点、远程扫描、精 准读取等优势;

适应于仓储物流珠宝门店档案图书等多场景应用。


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产品特点

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2)强大快充以及 WiFi 漫游功能 配备 9000mAh 聚合物锂电池可选,续航持久,同时支持快速充电功能,单次充电时长更短。以及强大 WiFi 漫游功能,可实现 Wifi 热点无缝切换,保持不间断的网络连接体验。

3)卓-越的 RFID 读写功能、多标签远距离读写 采用全向螺旋天线配合专业扫描手柄以及盾牌,支持超高频单标签和多标签读取,距离更远、效率更快、整机性能更加稳定有效识读距离可高达 20m。


3.3RFID打印机


超高频RFID打印机,拥有更高效的发卡效率,同时更简便的操作,可帮助客户在较短的时间内实现大批量标签的初始化过程。同时,可在标签表面打印条码等其他目视化信息,使标签具备RFID功能的同时,与条码系统具备良好的兼容性。 


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1)HEAT™(Heating Equilibrium Adaptive Tuning)智能热均衡控制技术是针对整个打印过程精细化管控;

2)超高频RFID打印机综合加热效率提升到30%以上,降低能耗,绿色环保,同时因高热状态的时间下降,打印头寿命得以提升。

3)精准定位,可读写12毫米嵌体间距(inlay间距)的标签,目前市面上支持最-小嵌体间距标签读写的打印机。采用先打印后读写校验标签的天线设计,100%不良标签检测率,确保业务管理的准确性。

4)一键式标签天线定位和首 张标签打印功能,操作简单,高-效便利,使用成本降到更低。关键传动部件采用金属轴承设计,精工细作精益求精,保护你的打印机内部免受长期摩擦发生变形,成就一款稳定、耐用的产品。


关于铨顺宏


深圳市铨顺宏科技作为RFID领导品牌--ThingMagic代理商,在向各大运营商、集成商提供ThingMagic全系列产品的同时,公司也一直以专业的技术团队,优质的服务,优惠的价格,为广大客户提供世界—流的RFID设备解决方案和高质量的售后服务。公司配合各大运营商、集成商已成功的将ThingMagic RFID设备,运用在仓储物流档案信息化航空航运生产智慧资产管理防伪溯源等多个领域各种应用中。从产品选型,到方案设计和系统平台支持,为用户提供易于操作且稳定性高,具差异化、具创新的综合性技术服务。 


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