CN108334693B - 一种识别产品转运受力区域的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印技术领域内一种识别产品转运受力区域的方法，本发明的方法克服了现有技术中增材制造砂芯、砂型搬运时受力点不固定容易损坏产品的问题，本发明中，将理论形式的产品模型上的转运受力点和着陆面通过标定和分层过程中的坐标识别，将物理形状的转运受力点和着陆面转化为数字坐标位置，以便于转运设备进行受力位置的识别，从而实现产品转运时定点抓取受力部位，防止抓取到非受力部位受力损坏，提高生产的自动化程度，降低重体力劳动，并且避免由于受力点不清楚造成的转运过程中产品的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及3D打印产品在线转运时准确识别产品受力部位的技术领域。
背景技术
近年来增材制造技术在工业制造方面的应用，使得熔融沉积技术和砂型打印得到充分的发展。但工业产品相对日用品来说，其重量和体积都不允许人力来搬运，而增材制造技术为了能够使得产品更优或者产品结构原因及砂芯/型间的配合，一般不设置吊耳等搬运结构，从而造成大体积、重量较重的砂芯、砂型无法搬运，或者由于搬运抓取点的任意性，造成产品的损坏。为了能够在不损坏产品的基础上实现搬运，需要在砂芯或者砂型产品上设置用来搬运的受力点。
发明内容
本发明针对现有技术中增材制造砂芯、砂型搬运时受力点不确定带来的不便，提供一种识别产品转运受力区域的方法，实现转运设备与产品的受力点精确对准预先设定的受力位置，可以有效防止受过程中产品的非预设受力部位受力损坏。
本发明的目的是这样实现的，一种识别产品转运受力区域的方法，包括如下步骤：
第一步，在产品建模过程中根据产品的结构、重心及转运设备的转运特征确定产品的转运受力区域和着陆区域；
第二步，在建模软件中将带有转运受力区域和着陆区域的产品模型生成stl三维模型文件，并将stl三维模型文件导入分层软件中，读取产品的stl三维模型相对工作箱的位置坐标；
第三步，在分层软件中选定转运受力区域和着陆区域，并将选定的所述转运受力区域和着陆区域标定为与产品模型其他部位不同颜色；
第四步，在分层软件中对stl三维模型进行分层，并在分层过程中分别读取转运受力区域和着陆区域的标定位置的坐标数值；
第五步，将标定的转运受力区域和着陆区域的坐标数值与容纳产品的工作箱的绝对坐标值进行求和，得出转运受力区域的绝对坐标数值；
第六步，将上步得到的坐标数值传输给转运设备；
第七步，当工作箱输送到转运区时，转运设备根据接收到的产品的转运受力区域和着陆区域的坐标数据及转运设备从输入端读取的转运要求，将产品从工作箱内转运取出并按要求转运。
本发明的识别产品转运受力点的方法中，将理论形式的产品模型上的转运受力点和着陆面通过标定和分层过程中的坐标识别，将物理形式的转运受力点和着陆面转化为数字坐标位置，以便于转运设备进行受力位置的识别，从而实现产品转运时定点抓取受力部位，防止抓取到非受力部位受力损坏，提高生产的自动化程度，降低重体力劳动，并且避免由于受力点不清楚造成的转运过程中产品的损坏。
进一步地，所述转运受力区域是设置在产品模型上的方形或者椭圆形便于产品转运时受力支撑或夹持的凸台结构。
进一步地，所述着陆区域是产品分芯或者分型时确定的用于平放的一个平面。
为便于转运时产品平衡受力，防止产品外缘碰伤及转运到位后平稳着陆，第五步中，进一步计算各受力区域的中心坐标、三维模型产品的空间体积及产品底面与转动设备Z轴的夹角。
进一步的，所述转运受力区为便于平衡夹持和受力的两个或两个以上。
进一步的，所述工作箱的绝对坐标是相对增材制造设备给定的坐标原点的坐标。
附图说明
图1为本发明的识别产品转运受力区域的方法的流程图。
图2为本发明的实施例产品的三维模型。
图3为本发明的实施例产品的相对工作箱的位置示意图。
图4为对实施例产品进行颜色标注的示意图。
具体实施方式
下面以一具体的产品实施方式详细说明本发明的识别产品转运受力区域的方法。
本实施例的一种识别产品转运受力区域的方法，如图1所示，包括如下步骤：
第一步，如图2所示，为本实施例中的准备增材制造的产品，在产品建模过程中根据产品的结构、重心及转运设备的转运特征确定产品的转运受力区域1和着陆区域2。其中转运受力区域1是设置在产品模型上的方形或者椭圆形便于产品转运时受力支撑或夹持的凸台结构，本实施例中设置左右对称的两个转运受力区1，以便于转运装置的夹持部位平衡施力转运该产品；着陆区域2是产品分芯或者分型时确定的用于平放的一个平面。
第二步，在建模软件中将带有转运受力区域1和着陆区域2的产品模型生成stl三维模型文件，并将stl三维模型文件导入分层软件中，读取产品的stl三维模型相对工作箱的位置坐标； 如图3所示，三维模型相对工作箱3的位置，工作箱的坐标原点3A位于工作箱的底部一角。
第三步，在分层软件中选定转运受力区域1和着陆区域2，并将选定的转运受力区域1和着陆区域2标定为与产品模型其他部位不同的颜色，如图4所示为清楚表述，图中分别用不同密度的阴影表示转运受力区域1和着陆区域2。
第四步，在分层软件中对stl三维模型进行分层，并在分层过程中分别读取转运受力区域1和着陆区域2的标定位置相对工作箱3作标原点3A的坐标数值。
第五步，将第四步中标定的转运受力区域1和着陆区域2的坐标数值与容纳产品的工作箱的绝对坐标值进行求和，得出转运受力区域的绝对坐标数值；此处工作箱的绝对坐标值是指相对增材制造设备给定的坐标原点的坐标；另外，为进一步准确识别受力部位，本步中，还可以进一步计算各转运受力区域的中心坐标；为防止转运和翻转时产品外缘碰伤，进一步计算三维模型产品的空间体积，以便于为转运设备的确定抬起高度，翻转角度及空间确定依据；为方便转运到位后平稳着陆，还可进一步计算和识别产品底面与转动设备Z轴的夹角。
第六步，将上步得到的坐标数值和计算结构传输给转运设备，以便于产品转运时转运设备识别该受力夹持位置及转运过程中的运动参数的设置；此处数据传输过程可以是有线传输，也可以是无线传输。本实施例中的转运设备包括转运执行机构和用于控制转运执行机构的控制机构，其控制机构根据输入端的输入控制指令进行控制转运。
第七步，当工作箱输送到转运区时，转运设备根据接收到的产品的转运受力区域和着陆区域的坐标数据，将产品从工作箱内转运到下一个工序。本步中，当产品从增材制造设备的打印区打印结束，连同工作箱沿生产线上的导轨转送至清砂区域进行清砂处理，然后再转运至转运设备设定的转运区上设定的转运位置，转运设备的夹持部件根据产品的转运受力区域1的坐标位置定点夹持住产品，从工作箱内将产品取出，并且可以根据转运需要对产品进行翻转，搬移等生产线上转运操作。本发明中的转运设备的夹持部件可以是数控控制的机械手或吊抓机械手等转运设备。
Claims (6)
1.一种识别产品转运受力区域的方法，包括如下步骤：
第一步，在产品建模过程中根据产品的结构、重心及转运设备的转运特征确定产品的转运受力区域和着陆区域；
第二步，在建模软件中将带有转运受力区域和着陆区域的产品模型生成stl三维模型文件，并将stl三维模型文件导入分层软件中，读取产品的stl三维模型相对工作箱坐标原点的位置坐标；
第三步，在分层软件中选定转运受力区域和着陆区域，并将选定的所述转运受力区域和着陆区域标定为与产品模型其他部位不同颜色；
第四步，在分层软件中对stl三维模型进行分层，并在分层过程中分别读取转运受力区域和着陆区域的标定位置相对工作箱坐标原点的的坐标数值；
第五步，将标定的转运受力区域和着陆区域的坐标数值分别与容纳产品的工作箱的绝对坐标值进行求和，分别得出转运受力区域和着陆区域的绝对坐标数值；
第六步，将上步得到的坐标数值传输给转运设备；
第七步，当工作箱输送到转运区时，转运设备根据接收到的产品的转运受力区域和着陆区域的坐标数据及转运设备从输入端读取的转运要求，将产品从工作箱内转运取出并按要求转运。
2.根据权利要求1所述的识别产品转运受力区域的方法，其特征在于，所述转运受力区域是设置在产品模型上的方形或者椭圆形便于产品转运时受力支撑或夹持的凸台结构。
3.根据权利要求1所述的识别产品转运受力区域的方法，其特征在于，所述着陆区域是产品分芯或者分型时确定的用于平放的一个平面。
4.根据权利要求1所述的识别产品转运受力区域的方法，其特征在于，
第五步中，进一步计算各受力区域的中心坐标、三维模型产品的空间体积及产品底面与转动设备Z轴的夹角。
5.根据权利要求1所述的识别产品转运受力区域的方法，其特征在于，所述转运受力区为便于平衡夹持或支撑受力的两个或两个以上区域。
6.根据权利要求1所述的识别产品转运受力区域的方法，其特征在于，所述工作箱的绝对坐标是相对增材制造设备给定的坐标原点的坐标。
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