CN115945866A - 一种超高展柜加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高展柜加工工艺，包括步骤S1：通过3D定位提高切割精度；步骤S3：根据现场施工数据将多个预埋板分别通过埋置在楼板边缘的混凝土梁内的第一埋置螺栓固定在各层楼板边缘；步骤S4：将悬臂槽钢焊接固定在各楼层板边缘的预埋板上步骤S5：根据现场施工数据焊接展柜基座，步骤S6：根据现场施工数据焊接展柜的框架；步骤S7：在所述步骤6中每个矩形体空间下端的黑色方通内侧面均设置有向内延伸的载板，步骤S8：所述步骤6中在所述安装部的前侧面设置有铝板，所述铝板通过快速连接结构与所述框架连接。本发明能够使展柜卸荷更均匀合理，大大减少展柜下部框架变形及玻璃受压破损的现象。

Description

一种超高展柜加工工艺
技术领域
本发明涉及展柜加工技术领域，具体涉及一种超高展柜加工工艺。
背景技术
超高展柜通常用于博物馆的中庭进行物品的存储以及展示，传统施工工艺都是将展柜整体安装，将柜体及展品重量全部传递至基座，目前在现场勘察过程中，发现一些展柜的底座已出现变形，导致展柜玻璃及外饰面出现裂痕，这种集中卸荷给建筑物带来结构安全隐患，影响展柜使用寿命的，增加后期维护成本和难度。
针对上述问题，申请号为202210962271.X的中国发明专利申请，该发明公开了一种防变形展柜及防变形制备工艺，自上而下的包括玻璃柜、腰线和底箱，所述玻璃柜包括上下呼应设置的且为圆角三角形的上玻璃槽和下玻璃槽，所述腰线底面设置有底箱，所述第五厚板底面设置有踢脚。一种防变形展柜制备工艺，包括如下步骤：第一步、选材；第二步、激光切割钣金；第三步、玻璃槽制作；第四步、底箱制作；第五步、腰线制作；第七步、踢脚安装；第八步、打磨和组装；但是该一种防变形展柜及防变形制备工艺有以下缺陷：当玻璃柜的物品重量达到一定程度时，玻璃柜的物品由于展柜定位能力差会将大部分的载荷传递到底箱上，久而久之会使得底箱产生一定的变形，进而会对玻璃柜中的物品带来潜在的损失风险。这就需要一种高效的超高展柜加工工艺，提高定位能力和加工紧固能力，该发明大大提高超高展柜加工能力。
发明内容
针对上述技术的不足，本申请公开一种超高展柜加工工艺，能够提高加工精度和定位能力，从而提高超高展柜的加工性能。
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种使展柜卸荷更均匀合理，进而减少展柜下部框架变形及玻璃受压破损的现象的超高展柜加工工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种超高展柜加工工艺，包括如下步骤：
步骤S1：分别选取厚度为12-16mm的板材、型号为H200×100×4.5×7的槽钢、型号为50×70×5以及70×30×3的黑色方通、铝板、钢化玻璃；并对所选材料表面进行清洗；
步骤S2：采用激光功率为8-20kw、切割速度为150-240cm/min的激光对板材、槽钢、黑色方通、铝板以及钢化玻璃进行切割；通过3D定位提高切割精度；其中3D定位方法为基于测距的GNSS定位与阴影匹配算法相结合的定位方法；
步骤S3：根据现场施工数据将多个预埋板分别通过埋置在楼板边缘的混凝土梁内的第一埋置螺栓固定在各层楼板边缘；
步骤S4：将悬臂槽钢焊接固定在各楼层板边缘的预埋板上，位于同一层楼板边缘的悬臂槽钢水平方向相齐平且均向背向楼板边缘一侧伸出相等的长度；
步骤S5：根据现场施工数据焊接展柜基座，所述展柜基座由若干槽钢焊接围制形成矩形结构，在所述展柜基座内侧相邻两槽钢之间固定设置有加强板，在所述展柜基座的下端面设置有下置预埋板，所述下置预埋板通过埋置在地面的混凝土构件上的第二埋置螺栓进行固定连接，进而实现展柜基座与地面的固定连接；
步骤S6：根据现场施工数据焊接展柜的框架，所述框架由若干黑色方通首尾焊接进而形成具有多个矩形体空间的立体框架，所述框架的下端与所述展柜基座固定连接，在所述框架与对应楼层板边缘的悬臂槽钢相对应处设置有与所述悬臂槽钢相配合的安装部、进而实现框架与各楼层板边缘的悬臂槽钢的固定连接；
步骤S7：在所述步骤6中每个矩形体空间下端的黑色方通内侧面均设置有向内延伸的载板，在所述载板上设置第一钢化玻璃板以形成载物平台，在所述框架的前、后两侧面可移动的设置有第二钢化玻璃板、在所述框架的左、右侧面分别设置有第三钢化玻璃板；
步骤S8：所述步骤6中在所述安装部的前侧面设置有铝板，所述铝板通过快速连接结构与所述框架连接。
进一步，在步骤S2中，在对板材以及槽钢进行切割时采用激光功率为15kw、切割速度为230cm/min的激光进行切割，对于黑色方通以及铝板采用激光功率为12kw、切割速度为200cm/min的激光进行切割，对钢化玻璃采用激光功率为9.4kw、切割速度为150cm/min的激光进行切割，在切割拐角处增加一个冷却点、同时停顿并进行吹气、避免过烧。
3D定位方法包括以下步骤：
步骤一、计算GNSS测距和阴影匹配位置解的加权平均值，获得综合位置解x0，综合位置解的表达式记作为：
Figure BDA0003982718440000031
式(1)中，xSp表示阴影匹配的位置解，s表示阴影匹配的位置解中的位置参数，p表示阴影匹配的位置解中的定位参数，xR表示GNSS测距的位置解，R表示GNSS测距的位置解中的位置参数信息，WSp和WR表示不同综合位置解的权重矩阵；
不同综合位置解的权重矩阵表达式为：
Figure BDA0003982718440000032
式(2)中，x^+表示权重矩阵估计的状态向量，x^+包括位置和时间解，x^-表示预测的状态向量，
Figure BDA0003982718440000034
表示测量向量，z^-表示根据x^预测的测量向量，Wp表示加权矩阵，HG表示测量矩阵；G表示测量信息的类型，加权矩阵HG表达式为：
Figure BDA0003982718440000033
式(3)中，p表示第j颗卫星信号为直接服务水平的概率，σρ表示估计的伪距误差标准偏差，σh表示高度辅助测量的误差标准差；
在最小二乘估计中，状态估计协方差矩阵表达式为：
Figure BDA0003982718440000041
式(4)中，HG T表示测量矩阵的转置；
进一步，在步骤S3中，每个所述预埋板上分别均匀开设有4个与所述第一埋置螺栓相配合的安装孔。
1、预埋板(1)的紧固评估方法为NS-APSO算法模型，其中NS-APSO算法模型的方法为：假设P表示理论安装孔位置，S1、S2、S3分别表示螺栓(2)安装孔实际位置1、2、3，S0为预埋板(1)1、2、3的参考安装位置，其中理论安装孔P的位置为(xs，ys，zs)，下标s表示理论安装孔参考标识，实际安装孔S1至S3的位置为(xi，yi，zi)(i＝1、2、3)，参考安装孔S0的位置记作为(x0,y0,z0)；实际安装孔S1、S2、S3与参考安装孔S0距离理论安装孔P点的相对距离差Δli为：
Figure BDA0003982718440000042
式(5)中，i＝1，2，3，超声波到达实际安装孔S1、S2、S3的时间与到达参考安装孔S0的时间差为τi(i＝1、2、3)，超声波在预埋板(1)中传播的速度为v；相对距离差记作为：
Δli≈τiv  (6)
则预埋板(1)的紧固能力记作为:
Figure BDA0003982718440000043
式(7)优化后的
Figure BDA0003982718440000051
式(8)中，xl，yw，zh分别表示预埋板(1)的长、宽、高的值；ν表示超声波在预埋板(1)中的传播速度。
进一步，在步骤S4中，对于悬臂槽钢和预埋板的焊接采用热焊丝法，焊接完毕后采用激光位移传感器对焊接面进行缺陷检测，针对存在缺陷的位置进行修复焊接。
进一步，在所述步骤S7中，在所述框架的前、后两侧面设置有与所述第二钢化玻璃板相配合的滑轨。
进一步，在所述步骤S8中，所述快速连接结构包括分别平行设置于所述安装部前、后两侧面的黑色方通之间的多个安装杆、固定设置于所述铝板与安装杆相对一侧的若干快速扣件，所述快速扣件上设置有与所述安装杆弹性卡接配合的弧形部。
进一步地，Δli≤1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中预埋板通过埋置在各层楼板边缘的第一埋置螺栓进行固定，然后将用于为框架卸荷的悬臂槽钢与预埋板焊接固定，进而为超高展柜提供了更均匀合理的卸荷方式；
2、本发明中在对选取的材料进行激光切割时，通过控制激光功率以及切割速度使得切割出来的材料达到使用要求进而保证展柜整体的结构稳定性；
3、本发明中，在对铝板进行安装时，通过快速扣件与安装杆的配合，提高了安装的效率。
4、本发明通过3D定位方法提高切割精度，其中3D定位方法为基于测距的GNSS定位与阴影匹配算法相结合的定位方法；能够大大提高超高展柜定位能力，通过NS-APSO算法提高超高展柜加工过程中预埋板1紧固评估能力。
总之，本发明具有使展柜卸荷更均匀合理，进而减少展柜下部框架变形及玻璃受压破损的现象的优点，提高了定位能力和工作性能，提高超高展柜整体工作能力。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明沿图1中A-A面的局部剖面示意图；
图3为本发明沿图1中B-B面的局部剖面示意图；
图4为图3中C部分的局部放大示意图；
图5为本发明后侧立体结构示意图；
图6为图5中D部分的局部放大示意图；
图7为图5中E部分的局部放大示意图；
图8为本发明的轴侧图；
图9为本发明NS-APSO算法模型的原理图；
图中，1、预埋板，2、第一埋置螺栓，3、悬臂槽钢，5、展柜基座，6、加强板，7、下置预埋板，8、第二埋置螺栓，9、框架，10、安装部，11、载板，15、铝板，16、滑轨，17、安装杆,18、快速扣件，19、弧形部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-8所示，一种超高展柜加工工艺，包括如下步骤：
步骤S1：分别选取厚度为12-16mm的板材、型号为H200×100×4.5×7的槽钢、型号为50×70×5以及70×30×3的黑色方通、铝板、钢化玻璃；并对所选材料表面进行清洗；
步骤S2：采用激光功率为8-20kw、切割速度为150-240cm/min的激光对板材、槽钢、黑色方通、铝板以及钢化玻璃进行切割；通过3D定位方法提高切割精度；其中3D定位方法为基于测距的GNSS定位与阴影匹配算法相结合的定位方法；
步骤S3：根据现场施工数据将多个预埋板1分别通过埋置在楼板边缘的混凝土梁内的第一埋置螺栓2固定在各层楼板边缘；
步骤S4：将悬臂槽钢3焊接固定在各楼层板边缘的预埋板1上，位于同一层楼板边缘的悬臂槽钢3水平方向相齐平且均向背向楼板边缘一侧伸出相等的长度；
步骤S5：根据现场施工数据焊接展柜基座5，所述展柜基座5由若干槽钢焊接围制形成矩形结构，在所述展柜基座5内侧相邻两槽钢之间固定设置有加强板6，加强板6的设置使得展柜基座的整体结构更加的稳定，在所述展柜基座5的下端面设置有下置预埋板7，所述下置预埋板7通过埋置在地面的混凝土构件上的第二埋置螺栓8进行固定连接，进而实现展柜基座5与地面的固定连接；
步骤S6：根据现场施工数据焊接展柜的框架9，所述框架9由若干黑色方通首尾焊接进而形成具有多个矩形体空间的立体框架，所述框架9的下端与所述展柜基座5固定连接，在所述框架9与对应楼层板边缘的悬臂槽钢3相对应处设置有与所述悬臂槽钢3相配合的安装部10、进而实现框架9与各楼层板边缘的悬臂槽钢3的固定连接；
步骤S7：在所述步骤6中每个矩形体空间下端的黑色方通内侧面均设置有向内延伸的载板11，在所述载板11上设置第一钢化玻璃板以形成载物平台，在所述框架9的前、后两侧面可移动的设置有第二钢化玻璃板、在所述框架9的左、右侧面分别设置有第三钢化玻璃板；
步骤S8：所述步骤6中在所述安装部10的前侧面设置有铝板15，所述铝板15通过快速连接结构与所述框架9连接；
在步骤S2中，在对板材以及槽钢进行切割时采用激光功率为15kw、切割速度为230cm/min的激光进行切割，对于黑色方通以及铝板采用激光功率为12kw、切割速度为200cm/min的激光进行切割，对钢化玻璃采用激光功率为9.4kw、切割速度为150cm/min的激光进行切割，在切割拐角处增加一个冷却点、同时停顿并进行吹气、避免过烧。
3D定位方法包括以下步骤：
步骤一、计算GNSS测距和阴影匹配位置解的加权平均值，获得综合位置解x0，综合位置解的表达式记作为：
Figure BDA0003982718440000081
式(1)中，xSp表示阴影匹配的位置解，s表示阴影匹配的位置解中的位置参数，p表示阴影匹配的位置解中的定位参数，xR表示GNSS测距的位置解，R表示GNSS测距的位置解中的位置参数信息，WSp和WR表示不同综合位置解的权重矩阵；
在具体实施例中，阴影匹配定位算法能够提高过街定位精度，通过GPS位解算提高3D定位过程中初步定位能力，下面对上述不同参数进行描述。
其中阴影匹配的位置解中的位置参数可以进行解释：位置参数是描述总体最常用的一种参数，通常选其为集中趋势的度量，设样本空间及概率分布族为高度、厚度、长度等不同的数据信息，阴影匹配技术是一种新颖的全球卫星导航定位技术，应用在超高展柜中能够通过颜色和细节来辨认超高展柜加工过程中的位置信息及综合信息评估，以提高超高展柜加工工艺能力。
阴影匹配的位置解中的定位参数表示反映定位能力的信息参数，比如方向、角度、位移和相似度等多种参数，比如定义方向向量时，此处定义任一轮廓点的方向向量为该点强度变化最大的方向。如果两个像素点的方向向量越接近说明两个点越相似。比如相似度量在应用过程中，模板相对图像滑动，每滑动一个步长，图像上和模板轮廓点相应的像素计算相关性，结果越大，越相似。通过这种方法，能够提高超高展柜加工能力。
在其他实施例中，也可以设置滤波系数，比如处理阴影匹配时，通过设置滤波系数，将该系数范围设置在[0.1,50]，能够有效提高数据信息计算能力，比如低阈值，Canny边缘检测低阈值，其值小于高阈值，范围是[0,255]。比如高阈值：Canny边缘检测高阈值，其值大于低阈值，范围是[0,255]。最短轮廓：Canny边缘检测最短轮廓，其值小于或者等于最长轮廓，范围是[1,100000]。最长轮廓：Canny边缘检测最长轮廓，其值大于或者等于最短轮廓，范围是[1,100000]。起始角度：旋转匹配时搜索的起始角度，其值小于或等于终止角度，范围是[-180°,180°]。终止角度：旋转匹配时搜索的终止角度，其值大于或等于起始角度，范围是[-180°,180°]。角度步长：每间隔几度进行搜索，范围是[1°,10°]。最大匹配个数：最多一次匹配多少个目标物体，范围是[0,100]。重合度：以模板大小的百分之几作为搜索区域，对这片区域内的匹配得分进行非极大值抑制算法。这个百分之几就是通过重合度设置的，输入50表示取模板大小的50％作为搜索区域。范围是[0,100]。最小匹配得分：最低匹配分数，范围是[0,100]等等，通过这种方法提高超高展柜信息应用过程中的评估能力。
GNSS测距的位置解在具体实施例中根据测量出的无线电波(比如以光速c＝300000km/s穿越空间的电磁信号)行程时间来计算超声波定位的位置。
GNSS测距的位置解中的位置参数信息比如位置信息参数，不同综合位置解的权重矩阵比如定位能力，定位功能。
利用GNSS测距和阴影匹配位置解各自的协方差矩阵的倒数对其进行加权，从而隐式假设其误差分布为高斯分布。首先是推导GNSS测距位置协方差矩阵，本发明使用最小二乘估计从水文地质模型中提取一组伪距测量值和地形辅助高度测量值计算位置解，影匹配的位置解在具体应用中可以这样解释，影像匹配是指通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。它是图像融合、目标识别、目标变化检测、计算机视觉等问题中的一个重要前期步骤，在本发明定位过程中具有重要的意义，在切割时，能够提高定位能力。
阴影匹配的位置解中的位置参数是表示超高展柜在具体加工过程中反映定位位置的参数，比如横向位置、纵向位置、高度等不同的定位参数值。
阴影匹配的位置解中的定位参数表示超高展柜在具体加工过程中对不同位置进行匹配的参数，比如超高展柜加工提取到的距离、羽化、颜色、大小等内容。
GNSS的全称是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)，它是泛指所有的全球卫星导航系统以及区域和增强系统，它利用包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO、中国的北斗卫星导航系统，美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等卫星导航系统中的一个或多个系统进行导航定位，并同时提供卫星的完备性检验信息(IntegrityChecking)和足够的导航安全性告警信息。在具体应用中，测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距(PR)：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GNSS测距的位置解中的位置参数信息包括很多，比如观测瞬间卫星的空间位置、观测站点和卫星之间的距离以及不同信息的参数中，将这种方式应用到超高展柜能够实现初步定位。不同综合位置解的权重矩阵表达式为：
Figure BDA0003982718440000101
式(2)中，x^+表示权重矩阵估计的状态向量，x^+包括位置和时间解，x^-表示预测的状态向量，
Figure BDA0003982718440000103
表示测量向量，z^-表示根据x^预测的测量向量，Wp表示加权矩阵，HG表示测量矩阵；G表示测量信息的类型，加权矩阵HG表达式为：
Figure BDA0003982718440000102
式(3)中，p表示第j颗卫星信号为直接服务水平的概率，σρ表示估计的伪距误差标准偏差，σh表示高度辅助测量的误差标准差；
在具体应用中，权重矩阵估计的状态向量比如表示为将超高展柜安装过程中，不同参数所处的状态，比如定位精度高的问题。
位置和时间解中，比如定位位置(包含高度、时间等多种数据信息)，时间解就是时间解释理论(Temporal Construal Theory,TCT)，时间在超高展柜安装或者应用、决策与判断中扮演着重要的角色，使用者目前的决策经常是与超高展柜安装过程中结果在时间上分离。
预测的状态向量在具体实施例中，状态变量在t＝0时刻的值称为系统的初始状态或起始状态。即也称为初始状态向量或起始状态向量。在本发明中，在超高展柜安装或者应用中，通过预测紧固的位置、紧固力度以及紧固时，超高展柜安装或者应用过程中方向、角度、位移和相似度等多种参数的评估，以提高超高展柜安装过程中的定位精度和定位能力。
测量向量在具体应用中，定位精度评估时通过输入评估参数，将评估参数与实际值进行对比分析，以提高测量和评估能力。
加权矩阵在具体应用过程中，权只不过是加在一个量上的度量，比如，就是按重要性来给出权，越重要的权越大，通过这个向量可以评估加工过程中的定位能力。
测量矩阵在具体应用过程中，将超高展柜安装过程中不同的参数融合在测量矩阵中，以提高测量能力，将所有的数据信息进行分析与创造。
测量信息的类型在具体应用中，比如测量的名称或者类型，比如根据被测量分类，根据测量方法分类。在测量过程中，不同的量或同一种量的不同量值，能够大大提高超高展柜应用过程中的定位和测量能力。
加权矩阵在具体应用中，能够计算各节点判断矩阵得到它们的排序权重后可以组合得到未赋权的超矩阵，然后使用簇判断矩阵的排序权重得到权重矩阵，再用权重矩阵中的元素乘未赋权超矩阵的相应子矩阵就可以得到赋权超矩阵了。通过加在一个量上的度量，能够提高预埋板1紧固能力评估能力。
p表示第j颗卫星信号为直接服务水平的概率，通过这种方法，能够提高能够详细说明如何优化评估水平值。
估计的伪距误差标准偏差值在具体应用中，估计误差,是指数据处理过程中对误差的估计,有多种统计表示方式。估计标准误差,是实际值与平均值的总误差中,回归误差与剩余误差是此消彼长的关系，通过这种方法，估计标准误差越小,表明实际值越紧靠估计值,回归模型拟合优度越好。评估能力越高。
高度辅助测量的误差标准差在具体应用中，其中标准差(Standard Deviation)是离均差平方的算术(即：)的，用σ表示。标准差也被称为标准偏差，或者实验标准差，在中最常使用作为程度上的测量依据。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的两组数据，标准差未必相同。在具体应用中能够反映高度辅助测量，能够大大提高测量评估和应用能力。在传统的GNSS测距当量中，省略了p项和最后一行和一列。
通过应用上述公式能够大大提高超高加工和定位能力。
在最小二乘估计中，状态估计协方差矩阵表达式为：
Figure BDA0003982718440000121
式(4)中，HG T表示测量矩阵的转置；
鉴于非高斯测量分布的基于协方差的加权的局限性，对于阴影匹配算法，本发明了一种确定性加权法，能使得阴影匹配在视线方向上通常更精确。通过这种方法能够提高超高展柜加工过程中加工定位能力差的问题。
NS-APSO算法的基本原理是基于自然选择自适应粒子群算法(NaturalSelection-Adaptive Particle Swarm Optimization,NS-APSO)的超声定位方法，将这种方法应用到超高展柜加工定位方法具有突出的技术优点，在自适应粒子群算法的基础上融入自然选择的思想,每次迭代都对种群中的粒子进行"优胜劣汰"处理，用好的粒子替换差的粒子从而提高种群的整体质量，通过这种方法和原理，应用到超高展柜定位技术上，能够大大提高超高展柜定位能力，
NS-APSO算法的基本原理是：在APSO的基础上引入自然选择的思想，在保证粒子良好的搜索能力的前提下，通过粒子的更新替换提高种群粒子收敛的精度。通过这种方法能够提高预埋板1的定位能力，进而提高超高展柜的加工的能力。
超声定位的主要原理是将超声波传感器测得超声波信号用相应装置转化为时延信号后带入超声定位的数学模型中去求超高展柜加工过程中预埋板1定位能力，将预埋板1用一个立方体等效，并以该立方体的一个顶点为原点建立空间直角坐标系(见图9)。
该算法的基本流程如下：
(1)初始化种群，在搜索空间(在具体实施例中为超高展柜加工过程中预埋板1定位范围)的各个位置生成具有一定初始速度的粒子，这通过超声波定位的方式进行；
(2)按照超声波发射的速度、位置更新方程对定位评估能力的粒子速度和位置进行更新，同时根据适应度函数求出每个粒子的适应值fi，这取决于超高展柜加工过程中预埋板1定位点以及其他超高展柜定位信息的选择以及定位精度等不同的问题，若fi优于粒子个体极值pi则令pi＝fi，这意味着超高展柜加工过程中预埋板1以及其他位置定位能力比较好，同理若fi优于种群最优极值pg，则令pg＝fi；这意味着能够通过定位的方式大大提高定位能力，以提高定位精度；本发明将超声波定位的方法融合到超高展柜加工过程中，能够提高超高柜加工效率。
(3)判断算法的终止条件是否满足，若满足转向(6)，否则转向(4)；
(4)将种群中的粒子按照适应度优劣进行排序并均分为两部分，适应度差的那部分粒子的速度和位置将被适应度好的那部分粒子的速度和位置代替，在具体实施例中，通过将粒子的速度和位置类比成超高展柜加工过程中的定位位置，根据超声波速度，以及超高展柜应用环境，大大提高了超高展柜定位能力和加工能力。
(5)根据早熟收敛程度对惯性权重ω进行调整并转向(2)；
(6)输出pg的值，算法结束。
在具体实施例中，算法结束意味着超高展柜在加工过程中能够找到最佳定位点。
本实施例中，首先，清理展柜与楼顶面、墙面的结合部、凡凸出墙面的砂浆、混凝土块等剔除并扫净同时确保安装展柜的部位，基层混凝土不得有酥松现象，过凹处及基层蜂窝麻面严重处，不得用水泥砂浆修补，应用高强混凝土进行修补，并待有一定强度后，再将第一埋置螺栓2埋置在混泥土梁上，将第二埋置螺栓8埋置在地面的混凝土构件上，然后将预埋板通过第一埋置螺栓2固定在楼层板边缘处、将下置预埋板7通过埋置在地面的混凝土构件上的第二埋置螺栓8进行固定连接，接下来将所需材料按照施工数据切割完毕并通过控制激光功率以及切割速度使得材料的切口平整，随后以焊接的方式将展柜基座以及框架进行组装，使得所述展柜基座的底部与下置预埋板7固定连接，每一楼层板边缘对应的所述悬臂槽钢3的数量至少为两个、且所述悬臂槽钢3的一端焊接固定在所述预埋板1上，所述悬臂槽钢3的向外延伸的一端穿设在所述安装部10内、并与黑色方通进行焊接固定。
如图5所示，在步骤S3中，每个所述预埋板1上分别均匀开设有4个与所述第一埋置螺栓2相配合的安装孔，每层楼板边缘所采用的预埋板1的数量至少为两个且与悬臂槽钢3的数量一致；在步骤S4中，对于悬臂槽钢3和预埋板1的焊接采用热焊丝法，焊接完毕后采用激光位移传感器对焊接面进行缺陷检测，缺陷检测的激光位移传感器可利用市售的超高速轮廓测量仪“LJ-X8000系列”检测到的2D截面形状数据，生成3D形状并进行分析，实现精密的形状检测，通过检测结果针对性的对存在缺陷的位置进行修复焊接，确保展柜整体的稳定性。预埋板1的紧固评估方法为NS-APSO算法模型，其中NS-APSO算法模型的方法为：
具体如图9所示，假设P表示理论安装孔位置，S1、S2、S3分别表示螺栓2安装孔实际位置1、2、3，S0为预埋板1的1、2、3的参考安装位置，其中理论安装孔P的位置为(xs，ys，zs，下标s表示理论安装孔参考标识，实际安装孔S1至S3的位置为(xi，yi，zi)(i＝1、2、3)，参考安装孔S0的位置记作为(x0,y0,z0)；实际安装孔S1、S2、S3与参考安装孔S0距离理论安装孔P点的相对距离差Δli为：
Figure BDA0003982718440000141
式(5)中，i＝1，2，3，超声波到达实际安装孔S1、S2、S3的时间与到达参考安装孔S0的时间差为τi(i＝1、2、3)，超声波在预埋板(1)中传播的速度为ν；相对距离差记作为：
Δli≈τiν  (6)
则预埋板(1)的紧固能力记作为:
Figure BDA0003982718440000151
式(7)优化后的
Figure BDA0003982718440000152
式(8)中，xl，yw，zh分别表示预埋板1的长、宽、高的值；v表示超声波在预埋板1中的传播速度。
在具体案例中，相对距离差Δli小于1mm时，PSO算法有两种模型:全局和局部。全局模型收敛速度快,容易陷于局部最优；局部模型能找到全局最优,但是其收敛速度很慢，通过上述设置，能够提高预埋板1的紧固评估能力。通过数学公式的方式将超高展柜预埋板1紧固能力转换为数学评估，大大提高了预埋板1评估能力。
如图4、图7所示，在所述步骤S7中，在所述框架9的前、后两侧面设置有与所述第二钢化玻璃板相配合的滑轨16；在所述步骤S8中，所述快速连接结构包括分别平行设置于所述安装部10前、后两侧面的黑色方通之间的多个安装杆17、固定设置于所述铝板15与安装杆17相对一侧的若干快速扣件18，所述快速扣件18上设置有与所述安装杆17弹性卡接配合的弧形部19。
本实施例中，所述载板11通过焊接的方式与黑色方通进行固定、所述第一钢化玻璃板通过粘结的方式固定在载板11上以形成载物平台，所述第三钢化玻璃板通过滑轨16进行活动的安装；为了便于铝板15的安装，在所述铝板15的背侧设置有快速扣件18，所述快速扣件18的数量与安装杆17的数量一致、且快速扣件18为弹性件，在安装时将快速扣件18与安装杆17进行卡接即可，安装便捷。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。

Claims (8)

1.一种超高展柜加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：分别选取厚度为12-16mm的板材、型号为H200×100×4.5×7的槽钢、型号为50×70×5以及70×30×3的黑色方通、铝板、钢化玻璃；并对所选材料表面进行清洗；
步骤S2：采用激光功率为8-20kw、切割速度为150-240cm/min的激光对板材、槽钢、黑色方通、铝板以及钢化玻璃进行切割；通过3D定位方法提高切割精度；其中3D定位方法为基于测距的GNSS定位与阴影匹配算法相结合的定位方法；
步骤S3：根据现场施工数据将多个预埋板(1)分别通过埋置在楼板边缘的混凝土梁内的第一埋置螺栓(2)固定在各层楼板边缘；
步骤S4：将悬臂槽钢(3)焊接固定在各楼层板边缘的预埋板(1)上，位于同一层楼板边缘的悬臂槽钢(3)水平方向相齐平且均向背向楼板边缘一侧伸出相等的长度；
步骤S5：根据现场施工数据焊接展柜基座(5)，所述展柜基座(5)由若干槽钢焊接围制形成矩形结构，在所述展柜基座(5)内侧相邻两槽钢之间固定设置有加强板(6)，在所述展柜基座(5)的下端面设置有下置预埋板(7)，所述下置预埋板(7)通过埋置在地面的混凝土构件上的第二埋置螺栓(8)进行固定连接，进而实现展柜基座(5)与地面的固定连接；
步骤S6：根据现场施工数据焊接展柜的框架(9)，所述框架(9)由若干黑色方通首尾焊接进而形成具有多个矩形体空间的立体框架，所述框架(9)的下端与所述展柜基座(5)固定连接，在所述框架(9)与对应楼层板边缘的悬臂槽钢(3)相对应处设置有与所述悬臂槽钢(3)相配合的安装部(10)、进而实现框架(9)与各楼层板边缘的悬臂槽钢(3)的固定连接；
步骤S7：在所述步骤6中每个矩形体空间下端的黑色方通内侧面均设置有向内延伸的载板(11)，在所述载板(11)上设置第一钢化玻璃板以形成载物平台，在所述框架(9)的前、后两侧面可移动的设置有第二钢化玻璃板、在所述框架(9)的左、右侧面分别设置有第三钢化玻璃板；
步骤S8：所述步骤6中在所述安装部(10)的前侧面设置有铝板(15)，所述铝板(15)通过快速连接结构与所述框架(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：在步骤S2中，在对板材以及槽钢进行切割时采用激光功率为15kw、切割速度为230cm/min的激光进行切割，对于黑色方通以及铝板采用激光功率为12kw、切割速度为200cm/min的激光进行切割，对钢化玻璃采用激光功率为9.4kw、切割速度为150cm/min的激光进行切割，在切割拐角处增加一个冷却点、同时停顿并进行吹气、避免过烧。
3.根据权利要求1所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：在步骤S2中，
3D定位方法包括以下步骤：
步骤一、计算GNSS测距和阴影匹配位置解的加权平均值，获得综合位置解x0，综合位置解的表达式记作为：
Figure FDA0003982718430000021
式(1)中，xSp表示阴影匹配的位置解，s表示阴影匹配的位置解中的位置参数，p表示阴影匹配的位置解中的定位参数，xR表示GNSS测距的位置解，R表示GNSS测距的位置解中的位置参数信息，WSp和WR表示不同综合位置解的权重矩阵；不同综合位置解的权重矩阵表达式为：
Figure FDA0003982718430000022
式(2)中，x^+表示权重矩阵估计的状态向量，x^+包括位置和时间解，x^-表示预测的状态向量，
Figure FDA0003982718430000023
表示测量向量，z^-表示根据x^预测的测量向量，Wp表示加权矩阵，HG表示测量矩阵；G表示测量信息的类型，加权矩阵HG表达式为：
Figure FDA0003982718430000031
式(3)中，p表示第j颗卫星信号为直接服务水平的概率，σρ表示估计的伪距误差标准偏差，σh表示高度辅助测量的误差标准差；
在最小二乘估计中，状态估计协方差矩阵表达式为：
Figure FDA0003982718430000032
式(4)中，
Figure FDA0003982718430000033
表示测量矩阵的转置。
4.根据权利要求1所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：在步骤S3中，每个所述预埋板(1)上分别均匀开设有4个与所述第一埋置螺栓(2)相配合的安装孔，预埋板(1)的紧固评估方法为NS-APSO算法模型，其中NS-APSO算法模型的方法为：
假设P表示理论安装孔位置，S1、S2、S3分别表示螺栓(2)安装孔实际位置1、2、3，S0为预埋板(1)1、2、3的参考安装位置，其中理论安装孔P的位置为(xs，ys，zs)，下标s表示理论安装孔参考标识，实际安装孔S1至S3的位置为(xi，yi，zi)(i＝1、2、3)，参考安装孔S0的位置记作为(x0,y0,z0)；实际安装孔S1、S2、S3与参考安装孔S0距离理论安装孔P点的相对距离差Δli为：
Figure FDA0003982718430000034
式(5)中，i＝1，2，3，超声波到达实际安装孔S1、S2、S3的时间与到达参考安装孔S0的时间差为τi(i＝1、2、3)，超声波在预埋板(1)中传播的速度为v；相对距离差记作为：
Δli≈τiv    (6)
则预埋板(1)的紧固能力记作为：
Figure FDA0003982718430000041
式(7)优化后的
Figure FDA0003982718430000042
式(8)中，xl，yw，zh分别表示预埋板(1)的长、宽、高的值；v表示超声波在预埋板(1)中的传播速度。
5.根据权利要求4所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：Δli≤1。
6.根据权利要求1所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：在步骤S4中，悬臂槽钢(3)和预埋板(1)的焊接方法为热焊丝法，焊接完毕后采用激光位移传感器对焊接面进行缺陷检测，并对存在缺陷的位置进行修复焊接。
7.根据权利要求1所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：在所述步骤S7中，在所述框架(9)的前、后两侧面设置有与所述第二钢化玻璃板相配合的滑轨(16)。
8.根据权利要求1所述的一种超高展柜加工工艺，其特征在于：在所述步骤S8中，所述快速连接结构包括分别平行设置于所述安装部(10)前、后两侧面的黑色方通之间的多个安装杆(17)、固定设置于所述铝板(15)与安装杆(17)相对一侧的若干快速扣件(18)，所述快速扣件(18)上设置有与所述安装杆(17)弹性卡接配合的弧形部(19)。
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