一、应用背景
汽车与晨控智能合作,在汽车工厂应用晨控智能的高频螺栓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。
晨控智能的螺栓RFID标签有多种规格,存储容量最高可达112byte,其外观和普通螺栓非常相似,如下图红圈所示:
二、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)。
晨控智能螺栓RFID标签提供IP67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。
三、应用设备
晨控智能(CK),是一款IP67防护等级的工业级 RFID 电子标签,高频13.56mhz,ISO15693电子标签,抗金属、耐高温功能,外观小巧,安装便捷,适用于各类工业和商业环境。