一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式制造技术

本发明专利技术公开了一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式，使用人工智能视觉识别技术、空中抓取技术以及多电机协同调度控制技术，实现电缆保护管的识别、搬运、堆叠工序的自动作业；视觉识别技术：通过视觉识别技术判别电缆保护管的长短，重心，从而计算抓取的位置，模组载具的放置位置；空中抓取技术：利用桁架式多抓夹结构，结合模组载具的组合情况，抓取不同长度的电缆保护管；多电机协同调度控制系统：由PLC运算后输出控制信号给空中搬运装置的电机，实现多电机协同作业。本发明专利技术实现电力电缆保护管的全自动识别、搬运、堆叠功能，降低人员劳动强度，提高工作效率，可精准控制电缆保护管的用量，减少浪费，并促进了仓储智能化的发展。并促进了仓储智能化的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式


[0001]本专利技术属于电力物资智能仓储领域，具体涉及一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式。

技术介绍
：
[0002]目前国内外对电缆保护管的搬运、存储仍然停留在以人工为主的模式。其中在存放端采取人工码放的方式，安全性保障不高，自动化程度低；在控制端采取多人操作的方式，浪费人力物力。
[0003]在工业4.0智能制造时代，机器代替人工已经是大势所趋，全自动无人化操作在各行各业中的每个领域已经大范围实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式，可实现电力电缆保护管的全自动识别、搬运、堆叠功能，不仅能够极大的降低人员劳动强度，提高工作效率，而且可精准控制电缆保护管的用量，减少浪费，并促进了仓储智能化的发展。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式，其特征在于：使用人工智能视觉识别技术、空中抓取技术以及多电机协同调度控制技术，实现电缆保护管的识别、搬运、堆叠工序的自动作业；
[0007]其中，视觉识别技术：通过视觉识别技术判别电缆保护管的长短，重心，从而计算抓取的位置，模组载具的放置位置；
[0008]空中抓取技术：利用桁架式多抓夹结构，结合模组载具的组合情况，抓取不同长度的电缆保护管；
[0009]多电机协同调度控制系统：通过设定变频器的性能参数，结合电流反馈情况，由PLC运算后输出控制信号给空中搬运装置的电机，实现多电机协同作业。
[0010]具体实施步骤如下：
[0011]1)电缆保护管放置场内、载货卡车运输电缆保护管至电缆保护管自动垂直存储仓库指定位置；
[0012]2)视觉识别判断长度、重心；通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
[0013]3)计算抓取的位置、分配模组载具数量；通过距离传感器得到被测量的信息，并将得到的信息，按规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制要求。
[0014]4)空中搬运载具至指定位置；空间搬运装置采用桁架式结构，同时在桁架上设置
2
‑
3个装夹式结构，采用电动夹盘及电动升降方式，采用交流变频电机通过减速机实现力矩、速度动作，抓取电缆保护管时受力较小，采用速度控制模式；采用夹抱式结构，而在搬运标准模组载具时用于受力较大，采用力矩控制模式；设备排线机构采用间歇式交流电机，驱动双级摆线针轮减速器控制排线；在两侧有电气和机械极限位置保护，配有行走导轨和对中导辊。
[0015]本专利技术具有以下特点：
[0016]1.高密度存储，垂直多层摆放；
[0017]2.适用于多种型号的电缆保护管，电缆保护管载具巧固架可以自由调节承重位置，适应不同长度大小的电缆保护管；
[0018]3.装卸自动化，无需人工操作搬运，高效安全；
[0019]4.易于盘点，垂直层高堆叠摆放，利用视觉技术可实现自动盘点；
[0020]5.易于检测，搬运机构搬运过程中，可利用传感器或夹具检测电缆保护管的尺寸直径。
[0021]本专利技术可实现电力电缆保护管的全自动识别、搬运、堆叠功能，不仅能够极大的降低人员劳动强度，提高工作效率，而且可精准控制电缆保护管的用量，减少浪费，并促进了仓储智能化的发展。
具体实施方式
[0022]一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式，使用人工智能视觉识别技术、空中抓取技术以及多电机协同调度控制技术，实现电缆保护管的识别、搬运、堆叠等工序的自动作业。
[0023]视觉识别技术：通过视觉识别技术判别电缆保护管的长短，重心，从而计算抓取的位置，模组载具的放置位置等；
[0024]空中抓取技术：利用桁架式多抓夹结构，可结合模组载具的组合情况，抓取不同长度的电缆保护管；
[0025]多电机协同调度控制系统：通过设定变频器的性能参数，结合电流反馈情况，由PLC运算后输出控制信号给空中搬运装置的电机，实现多电机协同作业。
[0026]视觉识别技术、空中抓取技术及多电机协同调度技术等相应技术均已成熟应用，可广泛使用在电缆保护管的仓储及转运。
[0027]具体实施步骤：
[0028]1)电缆保护管放置场内、载货卡车运输电缆保护管至电缆保护管自动垂直存储仓库指定位置。
[0029]2)视觉识别判断长度、重心；通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
[0030]机器视觉是一项综合技术，包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、I/O卡等)。一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像
处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。
[0031]机器视觉系统的工作原理是采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。
[0032]工业机器视觉系统包括：光源、镜头(定焦镜头、变倍镜头、远心镜头、显微镜头)、相机(包括CCD相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。其中典型结构的几块如下：
[0033]光源
[0034]光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。光源可分为可见光和不可见光，可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。
[0035]镜头
[0036]FOV(Field of Vision)＝所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM(零件测量公差比)
[0037]镜头选择的关键要素：焦距，目标高度，影像高度，放大倍数，影像至目标的距离，中心点/节点，畸变。
[0038]在选择镜头的时候避免将工作距离与物体到像的距离混淆。工作距离是从工业镜头前部到被观察物体之间的距离，而物体到像的距离是CCD传感器到物体之间的距离。计算要求的工业镜头焦距时，必本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆保护管的自动垂直存储方式，其特征在于：使用人工智能视觉识别技术、空中抓取技术以及多电机协同调度控制技术，实现电缆保护管的识别、搬运、堆叠工序的自动作业；其中，视觉识别技术：通过视觉识别技术判别电缆保护管的长短，重心，从而计算抓取的位置，模组载具的放置位置；空中抓取技术：利用桁架式多抓夹结构，结合模组载具的组合情况，抓取不同长度的电缆保护管；多电机协同调度控制系统：通过设定变频器的性能参数，结合电流反馈情况，由PLC运算后输出控制信号给空中搬运装置的电机，实现多电机协同作业。2.根据权利要求1所述的电力电缆保护管的自动垂直存储方式，其特征在于具体实施步骤如下：1)电缆保护管放置场内、载货卡车运输电缆保护管至电缆保护管自动垂直存储仓库指定位置；2)视觉识别判断长度、重心；通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。3)计算抓取的位置、分配模组载具数量；通过距离传感器得到被测量的信息，并将得到的信息，按规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，满足信息的传输、处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰，沈祝园，周宇，王玮，张勇，丁辉，袁伟伟，姚曦娴，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司物资分公司，
类型：发明
国别省市：