【技术实现步骤摘要】
一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法及系统
本专利技术涉及机械控制领域，具体涉及一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法及系统。
技术介绍
金属焊接所形成的焊缝，在一段时间之后，由于焊接过程中引起的残余应力，导致焊缝产生应力腐蚀开裂，从而加速设备老化，甚至可能引起严重的安全事故。常见的维修做法是通过激光喷丸方式，消除焊缝内部的应力，但大型设备安装到位后，拆卸维修十分困难，而不拆卸设备维修又会因为内部环境狭小，激光可能伤人等其它因素，导致维修过程较为困难，因此设计一套基于激光喷丸原理的自动化维修设备很有必要。激光喷丸方法要求激光头与焊缝严格垂直且两者间间隔合适的距离，大型设备内部结构复杂，运送激光头的机械臂的运动轨迹规划至关重要，大量焊缝需要维修时对轨迹规划效率也有较高要求，但当前却缺乏有效的对激光头的控制方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法及系统，能够实现对激光头的有效控制。为达到以上目的，本专利技术提供的一种锅炉底...
【技术保护点】
1.一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n基于激光头上安装的相机获取锅炉底部和导管连接处的焊缝画面，并根据获取的焊缝画面测量得到焊缝尺寸；/n以锅底的底部中心为原点建立空间直角坐标系，并创建锅底所在半球面的函数方程以及导管底面所在圆的函数方程；/n根据创建的半球面的函数方程以及创建的圆的函数方程，计算得到导管与锅底的交点；/n基于导管与锅底的交点、焊缝的尺寸和激光头与焊缝间的距离，计算得到激光头的位置坐标实现对激光头的控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于激光头上安装的相机获取锅炉底部和导管连接处的焊缝画面，并根据获取的焊缝画面测量得到焊缝尺寸；
以锅底的底部中心为原点建立空间直角坐标系，并创建锅底所在半球面的函数方程以及导管底面所在圆的函数方程；
根据创建的半球面的函数方程以及创建的圆的函数方程，计算得到导管与锅底的交点；
基于导管与锅底的交点、焊缝的尺寸和激光头与焊缝间的距离，计算得到激光头的位置坐标实现对激光头的控制。
2.如权利要求1所述的一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于，所述创建锅底所在半球面的函数方程以及导管底面所在圆的函数方程，具体为：
基于锅底所在的半球面半径、导管底面所在圆的半径和建立的空间直角坐标系，创建锅底所在半球面的函数方程以及导管底面所在圆的函数方程。
3.如权利要求2所述的一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于：基于锅炉设计图纸中的参数信息，获取锅底所在的半球面半径和导管底面所在圆的半径。
4.如权利要求2所述的一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于，所述锅底所在半球面的函数方程为：
xa2+ya2+(za-R)2＝R2
其中，R表示锅底所在半球面的半径，xa表示点a的横坐标，ya表示点a的纵坐标，za表示点a的竖坐标，所述点a为锅底所在半球面上的任意一点。
5.如权利要求2所述的一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于，所述导管底面所在圆的函数方程：
(xb-x0)2+(yb-y0)2＝r2
其中，x0表示锅底底部中心的横坐标，y0表示锅底底部中心的纵坐标，r表示导管底面所在圆的半径，xb表示点b的横坐标，yb表示点b的纵坐标，所述点b为导管底面所在圆上的任意一点。
6.如权利要求1所述的一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，其特征在于，所述基于导管与锅底的交点、焊缝的尺寸和激光头与焊缝间的距离，计算得到激光头的位置坐标实现对激光头的控制，具体步骤包括：
基于导管与锅底的交点、焊缝与导管相交的最高点，以及锅底底部中心三点构成的平面，确定焊缝与锅底相交的最高点；
确定导管与锅底的交点和锅底底部中心两点所在的直线；
基于激光头与所述直线的距离，激光头与所述平面的位置关系，确定激光头的位置坐标，实现对激光头的控制。
7.如权利要求6所述的一种锅炉底部导管焊接时的激光头控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺宁，周林，宋泽，
申请(专利权)人：武汉同力智能系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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