一种基于物联网的键盘生产设备管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及工业设备管理技术领域，特别是一种基于物联网的键盘生产设备管理方法及系统，通过获取经过注塑设备注塑成型后的键盘成品的点云数据，并根据所述点云数据生成经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图；获取键盘成品的工程图纸信息，根据所述工程图纸信息构建得到键盘成品的标准三维模型图；若所述偏差得分大于预设阈值，通过物联网方式在所述数据库中检索得到注塑设备对该产品进行注塑成型过程中各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数；根据所述实际运行参数与实际环境参数对相应的子部件进行分析，以分析出运行异常子部件

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的键盘生产设备管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及工业设备管理
，特别是一种基于物联网的键盘生产设备管理方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着制造业的发展，智能制造已成为提高竞争力和适应市场变化的关键
。
在这一背景下，键盘注塑生产设备需要更智能
、
灵活的控制方法以适应不断变化的市场需求
。
物联网技术的快速发展为制造业提供了新的解决方案
。
通过一系列传感器
、
监测设备
、
执行器和通信模块，使得生产车间中各工艺步骤设备之间能够实现实时的数据交换
。
传统键盘注塑生产设备通常缺乏实时的监控和数据反馈机制，这导致了生产中的潜在问题无法及时发现和解决，影响了生产效率和产品质量
。
因此，在制造过程中，实时数据分析对于优化生产流程至关重要，通过物联网技术，设备可以实时采集
、
传输和分析数据，使得能够更好地了解生产状态和进行相应的智能生产决策
。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种基于物联网的键盘生产设备管理方法及系统
。
[0004]为达到上述目的本专利技术采用的技术方案为：本专利技术第一方面公开了一种基于物联网的键盘生产设备管理方法，包括以下步骤：
S102
：控制注塑设备按照预设程序对产品进行注塑成型，得到注塑成型后的键盘成品，并获取注塑设备对该产品进行注塑成型过程中各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数；构建数据库，并将各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数导入所述数据库中；
S104
：获取经过注塑设备注塑成型后的键盘成品的点云数据，并根据所述点云数据生成经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图；
S106
：获取键盘成品的工程图纸信息，根据所述工程图纸信息构建得到键盘成品的标准三维模型图；结合体素化算法与层次分析算法对所述实际三维模型图与标准三维模型图进行评价分析，得到所述实际三维模型图与标准三维模型图之间的偏差得分；
S108
：若所述偏差得分大于预设阈值，通过物联网方式在所述数据库中检索得到注塑设备对该产品进行注塑成型过程中各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数；
S110
：根据所述实际运行参数与实际环境参数对相应的子部件进行分析，以分析出运行异常子部件，并基于物联网的方式将运行异常子部件的实际运行参数进行调整
。
[0005]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，获取经过注塑设备注塑成型后的键盘成品的点云数据，并根据所述点云数据生成经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图，具体为：
S202
：通过激光扫描仪对注塑成型后的键盘成品进行扫描，并接收键盘成品不同区域所反射回来的激光点云数据，得到若干个点云数据集；并将各点云数据集进行清洗处理，得到清洗后的点云数据集；
S204
：选择一个点云数据集作为目标点云数据集，并将目标点云数据集中的点云数据标定为目标点云数据；将其余点云数据集初始化为待配准点云数据集，并将待配准点云数据集中的点云数据标定为待配准点云数据；
S206
：随机挑选一个待配准点云数据集，并在该待配准点云数据集中检索出与目标点云数据的点云属性相同的待配准点云数据，并对点云属性相同的相应点云数据进行配准，以将该待配准点云数据集中的待配准点云数据配准合并至目标点云数据集中；其中，点云属性包括色彩
、
曲率以及法向量；
S208
：重复
S206
步骤，直至将所有待配准点云数据集中的待配准点云数据均配准合并至目标点云数据集中，以使得各点云数据集中的点云数据均以统一坐标系表示；
S210
：使得各点云数据集中的点云数据均以统一坐标系表示后，通过泊松曲面重建算法将离散的点云数据转换成连续的曲面，以形成一个光滑的三维模型，得到经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图
。
[0006]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，将各点云数据集进行清洗处理，得到清洗后的点云数据集，具体为：获取点云数据集中各点云数据的坐标信息，构建坐标系，根据所述坐标信息将各点云数据映射到所述坐标系中，得到若干个与各点云数据相对应的数据点；预设领域半径与最小点数，在所述坐标系中随机选择一个尚未访问的数据点；并以该数据点为中心，半径为预设领域半径，在所述坐标系中分割出一个虚拟球状体，并检索出存在于该虚拟球状体内数据点的点数量；若存在于该虚拟球状体内数据点的点数量大于所述最小点数，则将当前访问的数据点标记为核心点；若某一数据点为核心点，则将该数据点在预设领域半径内的其余数据点添加到同一簇族中；继续访问下一数据点，并重复以上步骤，直至所有的数据点均被访问，得到若干个簇族；将簇族位于内的数据点标记为正常数据点，将簇族位于外的数据点标记为噪声数据点；获取与所述噪声数据点对应的点云数据，并在所述点云数据集中将与所述噪声数据点对应的点云数据剔除，以对点云数据集中噪声数据进行清洗，得到清洗后的点云数据集
。
[0007]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，结合体素化算法与层次分析算法对所述实际三维模型图与标准三维模型图进行评价分析，得到所述实际三维模型图与标准三维模型图之间的偏差得分，具体为：将所述实际三维模型图进行体素化处理，得到第一体素网格；将所述标准三维模型图进行体素化处理，得到第二体素网格；其中，体素化过程是将三维模型离散化为一组具有坐标和属性的立方体；获取所述第一体素网格的颜色属性与法向量属性；以及获取所述第二体素网格的颜色属性与法向量属性；其中，颜色属性表示三维模型图的局部色彩；法向量属性表示三维模型图局部形状；获取键盘成品的注塑精度要求信息，以及确定评价的层次结构，并将所述层次结
构分为目标层
、
准则层以及比较层；将所述注塑精度要求信息导入所述准则层中，将所述第一体素网格的颜色属性与法向量属性导入所述比较层中，将所述第二体素网格的颜色属性与法向量属性导入所述目标层中，以生成评价体系；将所述目标层与准则层进行比较，得到属性差异性；将所述属性差异性导入所述准则层中进行评价，以评价得到所述实际三维模型图与标准三维模型图之间的偏差得分
。
[0008]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，根据所述实际运行参数与实际环境参数对相应的子部件进行分析，以分析出运行异常子部件，并基于物联网的方式将运行异常子部件的实际运行参数进行调整，具体为：通过大数据网络获取各子部件在各种预设环境参数工作时的预设运行参数，基于深度学习网络构建预测模型，并将各子部件在各种预设环境参数工作时的预设运行参数分为训练集与验证集；将所述训练集导入所述预测模型中，通过交叉损失函数在所述预测模型中对所述训练集进行训练，并当训练误差收敛至预设值后，保存预测模型中的训练数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于物联网的键盘生产设备管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S102
：控制注塑设备按照预设程序对产品进行注塑成型，得到注塑成型后的键盘成品，并获取注塑设备对该产品进行注塑成型过程中各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数；构建数据库，并将各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数导入所述数据库中；
S104
：获取经过注塑设备注塑成型后的键盘成品的点云数据，并根据所述点云数据生成经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图；
S106
：获取键盘成品的工程图纸信息，根据所述工程图纸信息构建得到键盘成品的标准三维模型图；结合体素化算法与层次分析算法对所述实际三维模型图与标准三维模型图进行评价分析，得到所述实际三维模型图与标准三维模型图之间的偏差得分；
S108
：若所述偏差得分大于预设阈值，通过物联网方式在所述数据库中检索得到注塑设备对该产品进行注塑成型过程中各子部件的实际运行参数及对应的实际环境参数；
S110
：根据所述实际运行参数与实际环境参数对相应的子部件进行分析，以分析出运行异常子部件，并基于物联网的方式将运行异常子部件的实际运行参数进行调整
。2.
根据权利要求1所述的一种基于物联网的键盘生产设备管理方法，其特征在于，获取经过注塑设备注塑成型后的键盘成品的点云数据，并根据所述点云数据生成经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图，具体为：
S202
：通过激光扫描仪对注塑成型后的键盘成品进行扫描，并接收键盘成品不同区域所反射回来的激光点云数据，得到若干个点云数据集；并将各点云数据集进行清洗处理，得到清洗后的点云数据集；
S204
：选择一个点云数据集作为目标点云数据集，并将目标点云数据集中的点云数据标定为目标点云数据；将其余点云数据集初始化为待配准点云数据集，并将待配准点云数据集中的点云数据标定为待配准点云数据；
S206
：随机挑选一个待配准点云数据集，并在该待配准点云数据集中检索出与目标点云数据的点云属性相同的待配准点云数据，并对点云属性相同的相应点云数据进行配准，以将该待配准点云数据集中的待配准点云数据配准合并至目标点云数据集中；其中，点云属性包括色彩
、
曲率以及法向量；
S208
：重复
S206
步骤，直至将所有待配准点云数据集中的待配准点云数据均配准合并至目标点云数据集中，以使得各点云数据集中的点云数据均以统一坐标系表示；
S210
：使得各点云数据集中的点云数据均以统一坐标系表示后，通过泊松曲面重建算法将离散的点云数据转换成连续的曲面，以形成一个光滑的三维模型，得到经过注塑设备注塑成型后键盘成品的实际三维模型图
。3.
根据权利要求2所述的一种基于物联网的键盘生产设备管理方法，其特征在于，将各点云数据集进行清洗处理，得到清洗后的点云数据集，具体为：获取点云数据集中各点云数据的坐标信息，构建坐标系，根据所述坐标信息将各点云数据映射到所述坐标系中，得到若干个与各点云数据相对应的数据点；预设领域半径与最小点数，在所述坐标系中随机选择一个尚未访问的数据点；并以该数据点为中心，半径为预设领域半径，在所述坐标系中分割出一个虚拟球状体，并检索出存在于该虚拟球状体内数据点的点数量；若存在于该虚拟球状体内数据点的点数量大于所述
最小点数，则将当前访问的数据点标记为核心点；若某一数据点为核心点，则将该数据点在预设领域半径内的其余数据点添加到同一簇族中；继续访问下一数据点，并重复以上步骤，直至所有的数据点均被访问，得到若干个簇族；将簇族位于内的数据点标记为正常数据点，将簇族位于外的数据点标记为噪声数据点；获取与所述噪声数据点对应的点云数据，并在所述点云数据集中将与所述噪声数据点对应的点云数据剔除，以对点云数据集中噪声数据进行清洗，得到清洗后的点云数据集
。4.
根据权利要求1所述的一种基于物联网的键盘生产设备管理方法，其特征在于，结合体素化算法与层次分析算法对所述实际三维模型图与标准三维模型图进行评价分析，得到所述实际三维模型图与标准三维模型图之间的偏差得分，具体为：将所述实际三维模型图进行体素化处理，得到第一体素网格；将所述标准三维模型图进行体素化处理，得到第二体素网格；其中，体素化过程是将三维模型离散化为一组具...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐谊，
申请(专利权)人：深圳市利新联电子有限公司，
类型：发明
国别省市：