大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及大型腔体内壁的激光清洗装置和方法，装置包括主控计算机以及与其连接的激光器、机器人、在线监测装置；所述机器人末端与激光器的激光头固定连接；激光器的激光头上设有在线监测装置；方法：将扫描图像进行三维重建得到腔体内壁在机器人坐标系下的三维坐标；选择激光器的工艺参数；根据三维坐标得到机器人的运动轨迹；机器人沿运动轨迹运动，机器人末端的激光头发出激光实现激光清洗；清洗完成后，利用图像处理算法对腔体内壁进行检测和定位，得到残留污物区域；重新生成二次清洗运动轨迹，对腔体内进行二次清洗。本发明专利技术通过高清摄像头的三维表面点云数据，实现循环清洗直到清洗成功，提高了清洗效率，节省清洗的成本和时间。

Automatic on-line laser cleaning device and method for large cavity inner wall dirt

The invention relates to a laser cleaning device and method for the inner wall of a large cavity. The device includes a master computer and a laser, a robot and an on-line monitoring device connected with it. The end of the robot is fixed to the laser head of the laser, and an on-line monitoring device is provided on the laser head of the laser. The three-dimensional coordinates of the inner wall of the cavity are obtained by three-dimensional reconstruction. The process parameters of the laser are selected and the trajectory of the robot is obtained according to the three-dimensional coordinates; the robot moves along the trajectory and the laser hair of the end of the robot is laser cleaned. After cleaning, the image processing algorithm is used. The inner wall of the cavity is detected and positioned, and the residual dirt area is obtained; the two cleaning movement trajectory is regenerated, and the cavity is cleaned two times. Through the three-dimensional surface point cloud data of the high definition camera, the invention realizes the cleaning until the cleaning is successful, and the cleaning efficiency is improved and the cost and time of cleaning are saved.

【技术实现步骤摘要】
大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置和方法
本专利技术提出一种针对污物进行在线激光清洗装置和方法，该方法可以实现对大小尺寸在微米量级以上、形状任意管道水垢污渍的激光清洗。
技术介绍
大型腔体内壁污物的清洗，传统的方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，损伤物体的表面或者清洗的介质附着于被清洗物体的表面，无法去除，产生二次污染。激光清洗是一种“绿色”的清洗方法，清洗效率高，节省时间，不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，可回收，可以轻易解决化学清洗带来的环境污染问题。但是目前还没有能够用于大型腔体内壁污物进行自动化、有效的清洗方法。
技术实现思路
针对上述技术不足，本专利技术的目的是提供一种大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置和方法，实现对大小尺寸在微米量级以上的自动化激光清洗。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型腔体内壁的激光清洗装置，包括主控计算机以及与其连接的激光器、机器人、在线监测装置；所述机器人末端与激光器的激光头固定连接；激光器的激光头上设有在线监测装置；所述主控计算机用于触发激光器使激光头发射激光到腔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型腔体内壁的激光清洗装置，其特征在于：包括主控计算机以及与其连接的激光器、机器人、在线监测装置；所述机器人末端与激光器的激光头固定连接；激光器的激光头上设有在线监测装置；所述主控计算机用于触发激光器使激光头发射激光到腔体内壁，并控制机器人使激光头沿腔体内壁移动；在线监测装置，用于采集腔体内壁的图像发送至主控计算机。

【技术特征摘要】
1.大型腔体内壁的激光清洗装置，其特征在于：包括主控计算机以及与其连接的激光器、机器人、在线监测装置；所述机器人末端与激光器的激光头固定连接；激光器的激光头上设有在线监测装置；所述主控计算机用于触发激光器使激光头发射激光到腔体内壁，并控制机器人使激光头沿腔体内壁移动；在线监测装置，用于采集腔体内壁的图像发送至主控计算机。2.根据权利要求1所述的大型腔体内壁的激光清洗装置，其特征在于所述激光器的激光头设有真空罩，通过管路连有回收器。3.根据权利要求1所述的大型腔体内壁的激光清洗装置，其特征在于所述激光器的输出功率大于200W且小于600W。4.根据权利要求1所述的大型腔体内壁的激光清洗装置，其特征在于所述在线监测装置采用左、右两个摄像头，左右两个摄像头分别设于光源上方左右两侧，对称放置，摄像机镜头朝向激光输出焦点。5.根据权利要求1所述的大型腔体内壁的激光清洗装置，其特征在于还包括效果监测装置，采用X荧光光谱仪，用于对回收器内的残留物进行成分抽样检测得到残留物的成分，将测试结果发送至主控计算机。6.大型腔体内壁的激光清洗方法，其特征在于包括以下步骤：1)机器人携带在线监测装置沿设定轨迹对腔体内壁进行扫描，将扫描图像进行三维重建得到腔体内壁在机器人坐标系下的三维坐标；2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆莹，赵吉宾，乔红超，陈月玲，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21