一种点阵式液压升降零件分拣台的制作方法

本发明是一种点阵式液压升降零件分拣台，属于生产制造自动化技术领域，可广泛应用于船舶建造等机械制造过程中，尤其涉及一种点阵式液压升降零件分拣台。

背景技术：

船舶建造生产周期长、物料消耗大、零部件数量众多。目前，我国船舶企业在分段建造过程中，船用钢板采用激光切割、火焰切割、等离子切割等技术对钢板进行切割后，主要是通过行车整体吊运到零件分拣台完成下料，然后通过人工进行零件分拣。按照物料清单以及零件托盘配对原则进行分拣作业，放入相匹配的零件托盘，并手工填写托盘零件表。大型笨重的零件采用人工控制行车吊运到零件托盘进行码放，小型重量轻的零件直接进行手工分拣和托盘码放。零件分拣工作依赖人工至少存在以下弊端：一是由于管理精细化程度不高，导致分拣效率和配送效率低下；二是容易出现零件分拣失误，导致物料浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种点阵式液压升降零件分拣台，以便于钢板切割下料后进行零件自动分拣。

一种点阵式液压升降零件分拣台，其特征在于，包括多个点阵式排列的电动液压升降单元1、工业控制计算机3和电动液压泵站4，多个点阵式排列的电动液压升降单元1的上表面组成分拣台台面；电动液压泵站4分别通过高压软管5与每个电动液压升降单元1的液压升降柱12内的液体连接，每个电动液压升降单元1上连接的位移传感器和压力传感器2又通过传感器电缆6与工业控制计算机3连接，工业控制计算机3又与电动液压泵站4连接，工业控制计算机(3)又与外部的工业总线网络连接；工业控制计算机3通过控制电动液压泵站4给电动液压升降单元1的高压软5的流量来控制电动液压升降单元1的液压升降柱12上表面上下升降。

所述的每个电动液压升降单元1顶端都安装有支撑部件。

所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件是电永磁铁，所述工业控制计算机 3可单独控制每个电永磁铁的加失电。

所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件是方形的。

所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件是圆形的。

全部所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件组成一个矩形。

所述电动液压升降单元1的最大上升高度为0.4米。

本发明的有益效果是：采用点阵式液压辅助零件智能分拣技术，通过套料图和机器视觉识别技术相结合方式获得零件轮廓，计算得出零件重心位置和确定零件轮廓范围内分拣台可升降液压柱，然后控制提升待分拣零件轮廓范围内的电动液压升降柱，实现待分拣零件同其它零件和钢板废料的可靠分离，创新性地解决了零件的准确定向抓取问题，改变了手工作业的方式。此外，该点阵式液压升降零件分拣台，采用电动液压升降柱升降结构，安全可靠。

附图说明

图1、本发明的可升降液压升降柱物理连接示意图，其中：1为可升降液压升降柱，2为位移传感器和压力传感器，3为工业控制计算机，4为电动液压泵站，5为高压软管，6为传感器电缆，12为液压升降柱，13为位移传感器。

图2、本发明的系统架构示意图。

具体实施方式

一种点阵式液压升降零件分拣台，其特征在于，包括多个点阵式排列的电动液压升降单元1、工业控制计算机3和电动液压泵站4，多个点阵式排列的电动液压升降单元1的上表面组成分拣台台面；电动液压泵站4分别通过高压软管5与每个电动液压升降单元1的液压升降柱12内的液体连接，每个电动液压升降单元1上连接的位移传感器和压力传感器2又通过传感器电缆6与工业控制计算机3连接，工业控制计算机3又与电动液压泵站4连接，工业控制计算机3通过控制电动液压泵站4给电动液压升降单元1的高压软5的流量来控制电动液压升降单元1的液压升降柱12上表面上下升降。

所述的每个电动液压升降单元1顶端都安装有支撑部件。

所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件是电永磁铁，所述工业控制计算机 3可单独控制每个电永磁铁的加失电。

所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件是方形的。

所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件是圆形的。

全部所述电动液压升降单元1顶端的支撑部件组成一个矩形。

所述电动液压升降单元1的最大上升高度为0.4米。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1示出了本发明的独立升降单元可升降液压升降柱物理连接示意图，图2示出了本发明的系统架构示意图。

使用时，船用钢板采用激光切割、火焰切割、等离子切割等技术对钢板进行切割后，通过行车整体吊运到零件分拣台完成下料。零件分拣台控制系统根据船板套料图零件信息识别结果以及船板切割后状态机器视觉零件识别结果控制零件轮廓范围内的液压升降柱进行同步提升。可实现待分拣零件同其它零件及钢板废料的可靠分离，便于零件分拣机器人对船体零件进行准确抓取。

零件重心计算步骤：

通过对DXF格式套料图文件进行分析，可以获取零件信息，包括零件名称、属性、位置和数量等以及识别套料零件的切割层、喷粉划线层、文字标注喷码层等信息。由于船用钢板的特点是厚度固定，质量密度均匀，所以根据套料图识别出零件图形轮廓信息后，利用如下静距法计算得到零件重心坐标。

如果用Sz和Sy分别代表截面对z轴和y轴的静距，则有：

静距是指在平面图形中任取一微面积dA，其坐标分别为y和z.我们把乘积ydA和zdA分别称为微面积dA对z轴和y轴的静距。

Sz＝∫ydA

Sy＝∫ydA

若截面形心的坐标分别为Zc和Yc,则

Sz＝∫ydA＝A·Yc

Sy＝∫ydA＝A·Zc

所以重心坐标为

Yc＝Sz/A

Zc＝Sz/A

计算确定零件轮廓范围内液压升降柱步骤：

已知零件分拣台内按点阵式进行排列的独立升降液压升降柱的编号和中心点坐标信息及液压升降柱顶部圆形支撑部件半径R。通过套料图识别出零件图形轮廓信息后，利用开源的跨平台计算机视觉库OpenCV(Open Source Computer Vision Library)的PointPolygonTest方法可以判断确定零件轮廓范围内液压升降柱。

C++:double PointPolygonTest(InputArray contour,Point2f pt,boolmeasureDist)

参数：

Contour‐输入轮廓

Pt‐要测试的点

MeasureDist‐如果为真则计算点到最近轮廓的整数距离，否则，只判断点是否在轮廓内。计算结果为正值，则点在轮廓范围内，否则在轮廓范围外。

利用上述方法时，输入轮廓为零件轮廓，要测试的点为液压升降柱中心坐标，测试液压升降柱中心点到最近零件轮廓距离为正且大于液压升降柱顶部圆形支撑部件半径R，则确定此液压升降柱在零件轮廓范围内。对所有的液压升降柱逐一进行判断可确定零件轮廓范围内全部液压升降柱的编号。为加快计算测试速度，本发明采用数据结构二分查找排序法缩小需要判断的液压升降柱范围。

如图2所示，零件分拣台独立升降单元采用点阵式方式排列。工业控制计算机上运行有零件分拣台控制系统。当需要进行特定零件的分拣作业时，零件分拣台控制系统发送提升待分拣零件轮廓范围内液压升降柱控制指令到电动液压泵站，电动液压泵站驱动阀组，通过高压软管输出压力油使相应的可升降液压升降柱进行提升。电动液压泵站的PLC可编程控制器根据可升降液压升降柱的压力传感器和位移传感器通过传感器电缆反馈的负荷和位移信号不断修正运动误差，保证可升降液压升降柱提升运动同步均衡，完成带分拣零件的准确提升。当完成零件分拣作业后，零件分拣台控制系统发送复原指令给上述的电动液压泵站，实现相应的可升降液压升降柱的复原。

如有需要，当钢板切割时设计采用微连接技术，则电动液压升降柱顶端设计采用电永磁铁支撑部件。船体钢板完成零件切割工艺后通过行车整体吊运到零件分拣台上，则全部零件和板材将被牢牢吸附到分拣台上。当需要进行特定零件的 分拣作业时，分拣台控制系统发送液压升降柱提升指令完成待分拣零件轮廓范围内液压升降柱提升，实现待分拣零件同其它零件和板材余料的可靠分离。然后，分拣台控制系统发送指令，对零件轮廓范围内已提升的升降单元顶端电永磁铁加电去除对零件的吸附力，等待分拣机器人对零件进行抓取分拣作业。

当待分拣零件被分拣机器人抓取离开后，零件分拣台控制系统发送指令到电动液压泵站使已提升可升降液压升降柱进行下降复位运动并对顶端相应电永磁铁去电。

的零件分拣台，辅助零件分拣机器人进行零件精准定位和分拣，然后放入相匹配的零件托盘，从而有效解决人工分拣时分拣效率和配送效率低下，容易造成物料浪费的问题。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种点阵式液压升降零件分拣台，包括采用点阵式排列的电动液压升降单元、工业控制计算机以及零件分拣台控制系统，每个电动液压升降单元都独立进行编号，通过工业总线网络与工业控制计算机相连接，分别由运行于工业控制计算机上的分拣台控制系统控制。

作为优选，所述的点阵式液压升降零件分拣台，其每个电动液压升降单元顶端都安装有一个支撑部件。根据需要，该支撑部件的形状可以是方形、圆形或其他形状。

作为优选，所述的点阵式液压升降零件分拣台，其电动液压升降单元顶端的支撑部件是电永磁铁，所述分拣台控制系统可单独控制每个电永磁铁的加失电。

作为优选，所述的点阵式液压升降零件分拣台，全部所述电动液压升降单元顶端的支撑部件组成一个矩形或其他形状。

作为优选，所述的点阵式液压升降零件分拣台，电动液压升降单元的上升高度设置在0.4米以下。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。