工件缺陷修复方法及工件缺陷修复机器人技术

本公开关于一种工件缺陷修复方法及工件缺陷修复机器人，涉及激光焊接技术领域。其中，利用激光三维成像系统获取待修复工件的三维影像，进而通过对三维影像进行分析得到待修复工件上存在的缺陷的缺陷特征信息，最后根据该缺陷特征信息对待修复工件进行缺陷修复，以确保待修复工件的修复质量。

The method and robot of workpiece defect repair

【技术实现步骤摘要】
工件缺陷修复方法及工件缺陷修复机器人
本公开涉及激光焊接
，尤其涉及一种工件缺陷修复方法及工件缺陷修复机器人。
技术介绍
随着高参数、大容量等超临界机组的集成度越来越高，其结构样式也愈加复杂。但是，对于超临界机组运行过程可能出现的部件缺陷(如裂纹等)，由于部件结构复杂，导致现有的人工焊接修复技术不仅存在缺陷修复难度大的问题，而且无法实现对机组部件的有效修复。
技术实现思路
本公开提供一种工件缺陷修复方法及工件缺陷修复机器人，以解决上述的至少一个技术问题。本公开的技术方案如下：根据本公开实施例的第一方面，提供一种工件缺陷修复方法，应用于焊接机器人中的主控设备，所述焊接机器人还包括与所述主控设备连接的机械手，所述机械手上安装有激光三维成像系统和焊接修复设备，所述方法包括：控制所述机械手移动以带动所述激光三维成像系统对待修复工件进行三维扫描，得到所述待修复工件在预设的三维坐标系中的第一三维影像；如果根据所述第一三维影像分析得到所述待修复工件上存在缺陷，基于所述三维坐标系确定所述缺陷在所述第一三维影像中的第一缺陷特征信息；基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复。进一步，作为一种可能的实现方式，所述机械手上还安装有角磨装置，基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复的步骤，包括：根据所述第一缺陷特征信息控制所述角磨装置对所述待修复工件上的缺陷进行预处理；通过所述激光三维成像系统对预处理后的所述待修复工件再次进行三维扫描，得到所述待修复工件在所述三维坐标系中的第二三维影像；基于所述三维坐标系确定预处理后的缺陷在所述第二三维影像中的第二缺陷特征信息；根据所述第二缺陷特征信息控制焊接修复设备对所述缺陷进行焊接修复。进一步，作为一种可能的实现方式，所述机械手上还安装有红外热成像装置，根据所述第二缺陷特征信息对所述缺陷进行焊接修复时，所述方法还包括：通过所述红外热成像装置获取在对所述缺陷进行焊接修复时的焊接参数；在所述焊接参数不满足预设条件时，对所述焊接参数进行调节，直到调节后的焊接参数满足所述预设条件。进一步，作为一种可能的实现方式，所述焊接参数包括焊接工艺参数和焊接温度参数。进一步，作为一种可能的实现方式，基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复的步骤之后，所述方法还包括：通过所述激光三维成像系统对完成焊接修复后的所述待修复工件再次进行三维扫描，得到所述待修复工件在所述三维坐标系中的第三三维影像；基于所述第三三维影像检测对所述待修复工件上的缺陷的焊接修复是否满足预设需求，在满足所述预设需求时，结束对所述待修复工件的工件缺陷修复流程。进一步，作为一种可能的实现方式，所述方法还包括：如果对所述待修复工件上的缺陷的焊接修复满足预设需求，基于所述第二缺陷特征信息和所述第三三维影像分析得到缺陷修复数据；基于所述缺陷修复数据控制所述角磨装置再次对所述待修复工件中已完成焊接修复的缺陷处进行角磨和/或车削加工处理，直到对所述待修复工件上的缺陷的焊接修复满足预设需求。进一步，作为一种可能的实现方式，所述第一缺陷特征信息包括缺陷数量信息、缺陷位置信息、缺陷形状信息和缺陷尺寸信息中的至少一个。根据本公开实施例的第二方面，提供一种工件缺陷修复机器人，包括：主控设备；与所述主控设备连接的机械手，所述机械手用于在所述主控设备的控制下相对于待修复工件进行多角度旋转和/或移动；安装于所述机械手并与所述主控设备连接的激光三维成像系统，所述激光三维成像系统用于对所述待修复工件进行扫描以获取所述待修复工件在预设的三维坐标系中的三维影像；安装于所述机械手并与所述主控设备连接的焊接修复设备，所述焊接修复设备用于在所述主控设备的控制下对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复；所述主控设备还用于对所述激光三维成像系统获取的三维影像进行分析，以确定所述缺陷在所述三维影像中的缺陷特征信息。进一步，作为一种可能的实现方式，所述工件缺陷修复机器人还包括用于对待修复工件进行角磨或/和车削处理的角磨装置，所述角磨装置安装于所述机械手并与所述主控设备连接。进一步，作为一种可能的实现方式，所述工件缺陷修复机器人还包括红外热成像装置，所述红外热成像装置安装于所述机械手并与所述主控设备连接；其中，所述红外热成像装置用于获取所述待修复工件在焊接修复过程中的焊接参数。本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：利用激光三维成像系统获取待修复工件的三维影像，进而通过对三维影像进行分析得到待修复工件上存在的缺陷的缺陷特征信息，最后根据该缺陷特征信息对待修复工件进行缺陷修复，以降低对复杂工件进行缺陷修复时的修复难度，提高对待修复工件进行缺陷修复后的修复质量。附图说明此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：图1是根据一示例性实施例示出的工件缺陷修复机器人的方框结构示意图。图2是根据一示例性实施例示出的工件缺陷修复机器人的部分结构示意图。图3是根据一示例性实施例示出的工件缺陷修复方法的流程示意图。图4是根据一示例性实施例示出的工件缺陷修复方法的另一流程示意图。图标：10-工件缺陷修复机器人；11-机械手；12-主控设备；13-激光三维成像系统；14-焊接修复设备；15-角磨装置。为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。在此以1000MW燃煤超临界机组高中压主汽门阀座为例，该主汽门阀座密封面在机组运行过程中一旦出现裂纹等缺陷，必须对其进行修复处理，如不进行处理，密封面将可能脱落并进入汽轮机通流部分，砸伤叶片，从而导致机组运行效率降低，甚至导致叶片断裂，造成汽轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件缺陷修复方法，其特征在于，应用于焊接机器人中的主控设备，所述焊接机器人还包括与所述主控设备连接的机械手，所述机械手上安装有激光三维成像系统和焊接修复设备，所述方法包括：/n控制所述机械手移动以带动所述激光三维成像系统对待修复工件进行三维扫描，得到所述待修复工件在预设的三维坐标系中的第一三维影像；/n如果根据所述第一三维影像分析得到所述待修复工件上存在缺陷，基于所述三维坐标系确定所述缺陷在所述第一三维影像中的第一缺陷特征信息；/n基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复。/n

【技术特征摘要】
1.一种工件缺陷修复方法，其特征在于，应用于焊接机器人中的主控设备，所述焊接机器人还包括与所述主控设备连接的机械手，所述机械手上安装有激光三维成像系统和焊接修复设备，所述方法包括：
控制所述机械手移动以带动所述激光三维成像系统对待修复工件进行三维扫描，得到所述待修复工件在预设的三维坐标系中的第一三维影像；
如果根据所述第一三维影像分析得到所述待修复工件上存在缺陷，基于所述三维坐标系确定所述缺陷在所述第一三维影像中的第一缺陷特征信息；
基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复。


2.根据权利要求1所述的工件缺陷修复方法，其特征在于，所述机械手上还安装有角磨装置，基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复的步骤，包括：
根据所述第一缺陷特征信息控制所述角磨装置对所述待修复工件上的缺陷进行预处理；
通过所述激光三维成像系统对预处理后的所述待修复工件再次进行三维扫描，得到所述待修复工件在所述三维坐标系中的第二三维影像；
基于所述三维坐标系确定预处理后的缺陷在所述第二三维影像中的第二缺陷特征信息；
根据所述第二缺陷特征信息控制焊接修复设备对所述缺陷进行焊接修复。


3.根据权利要求2所述的工件缺陷修复方法，其特征在于，所述机械手上还安装有红外热成像装置，根据所述第二缺陷特征信息对所述缺陷进行焊接修复时，所述方法还包括：
通过所述红外热成像装置获取在对所述缺陷进行焊接修复时的焊接参数；
在所述焊接参数不满足预设条件时，对所述焊接参数进行调节，直到调节后的焊接参数满足所述预设条件。


4.根据权利要求3所述的工件缺陷修复方法，其特征在于，所述焊接参数包括焊接工艺参数和焊接温度参数。


5.根据权利要求2所述的工件缺陷修复方法，其特征在于，基于所述第一缺陷特征信息控制所述焊接修复设备对所述待修复工件上的缺陷进行焊接修复的步骤之后，所述方法还包括：
通过所述激光三维成像系统对完成焊接修复后的所述待修复工件再次进行三维扫描，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晋峰，梁军，王斌，周超，孙标，李海昭，李林平，杨超，张磊，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司，神华国华北京电力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11