【技术实现步骤摘要】
一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复方法与系统
[0001]本专利技术一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复方法与系统，属于机器人填丝激光熔 覆
技术介绍
[0002]激光熔覆技术是以高能激光为热源，使熔覆层与基材冶金结合，显著改善基体性能的一 种表面改性方式。目前，激光熔覆修复技术已经应用到航空航天、汽车工业、工程机械、模 具制造等方面。
[0003]激光熔覆和机器人结合可以实现高效、灵活地激光熔覆修复。但在实际工业生产中，机 器人激光熔覆复杂构件时，由于复杂构件空间坐标获取困难，给熔覆路径规划和编程带来不 便，存在装卡效率低、缺陷定位及匹配精度差、机器人行走路径规划困难等问题，严重影响 了机器人激光熔覆的产业应用。目前，机器人激光熔覆修复构件缺陷时，主要采用人工示教 编程方式，对构件缺陷每一层进行特征点空间定位和规划修复路径，极大影响激光熔覆效率 和构件质量。因此，迫切需要一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复方法与装置。
[0004]目前，申请号为201910570649.X的专利公开了一种...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复系统，其特征在于：包括机器人、结构光视觉装置、工业计算机，所述机器人手臂末端法兰盘上固定有激光熔覆头，所述激光熔覆头上同轴设置有结构光视觉装置，所述激光熔覆头的一侧设置有填丝头，用于侧向填丝进入熔池，其中填丝头与激光熔覆头呈一定角度固定，所述激光熔覆头、填丝头设置在构件上方，所述构件放置在工作台上；所述结构光视觉装置用于获取构件表面的结构光投射信息，通过数据线传输至工业计算机，工业计算机先通过数字图像处理算法获得缺陷位置信息，再通过坐标转换方法计算出缺陷的机器人空间坐标，进而规划熔覆路径并生成机器人运动控制程序，并将运动控制程序传输给机器人控制器，控制高功率激光发生器、填丝头、冷却水箱和保护气瓶的开关状态，实时控制送丝、气体保护、冷却水、激光使能，在工作台上实现构件表面缺陷的自动修复。2.根据权利要求1所述的一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复系统，其特征在于：所述结构光视觉装置包括密封在结构光视觉装置盒内的工业相机、线激光功率调节器和线激光发射器，其中工业相机与线激光发射器呈一定夹角设置。3.根据权利要求1所述的一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复系统，其特征在于：所述数字图像处理算法包括图像去噪、图像形态学处理、骨架化处理；所述图像去噪采用平滑滤波方法，所述图像形态学处理采用开运算或闭运算，所述骨架化处理采用对投影到构件表面的线激光图像进行细化，提取出中心线像素坐标；所述缺陷位置信息采用缺陷的像素坐标信息。4.根据权利要求1所述的一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复系统，其特征在于：所述规划熔覆路径采用根据熔覆焊道的熔高、熔宽尺寸、搭接率，规划出修复缺陷所需要的激光熔覆路径，进而编写出对应的机器人运动控制程序；所述机器人运动控制程序是根据规划熔覆路径的特征点编写运动控制G代码。5.根据权利要求2所述的一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复系统，其特征在于：所述结构光视觉装置与激光熔覆头距离设置为10～40cm，填丝头与激光熔覆头夹角为60～80度，工业相机与线激光发射器的夹角范围为20～45度。6.一种机器人填丝激光熔覆缺陷快速定位修复方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：通过结构光视觉装置中的工业相机实时采集构件上缺陷的结构光投射图像信息；步骤二：将步骤一采集的结构光投射图像信息发送至工业计算机，通过数字图像处理算法获得缺陷位置信息；步骤三：通过坐标转换方法计算出缺陷的机器人空间坐标；步骤四：移动结构光视觉检测装置重复扫描熔覆构件，连续采集形成缺陷的机器人空间坐标信息，多次并保存采集缺陷数字图像，记录缺陷位置的所有空间坐标值；步骤五：通过工艺实验确定熔覆焊道的熔高、熔宽尺寸，结合得到的机器人空间坐标信息，规划出修复缺陷所需要的激光熔覆路径，进而编写出对应的机器人运动G代码；步骤六：将机器人运动G代码传输到机器人控制器，机器人控制器发出控制信号，控制高功率激光发生器、填丝头、冷却水箱和保护气瓶的开关状态，实时控制送丝、气体保护、冷
却水、激光使能，按照...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志勇，陈汉，闫帅，任杰亮，石晓鹏，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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