一种定制化导管余量自动去除工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种定制化导管余量自动去除工艺方法，采用三维激光测量系统测量与导管连接接口的空间位置坐标，采用三维照相测量系统进行管型数据测量，采用激光切割系统进行导管余量的360

【技术实现步骤摘要】
一种定制化导管余量自动去除工艺方法


[0001]本专利技术主要涉及一种定制化导管余量自动去除工艺方法，适用于发动机导管各端焊接前的余量去除工作。

技术介绍

[0002]导管组成的管路组件承担着发动机推进剂的输送、各系统气动控制及吹除等功能。任何管路的泄露或破裂都会对火箭发动机造成重大影响，甚至导致火箭发射的失败。因此，在火箭发动机装配生产中，导管的焊接及装配具有非常重要的地位。在导管制造及装配焊接过程中，导管余量去除技术直接影响发动机装配质量及装配效率。
[0003]现有的导管装配生产过程中，导管在弯曲成形后，需要人工将导管拿到发动机上进行反复比试确定切割位置后，再继续完成锯切修锉焊接等工作。这种“导管样件对比+目视测量”的方式导致导管余量去除的效率低下，精度、一致性难以得到保证，发动机装配焊接一致性及振动特性不稳定，导管余量去除质量直接影响到发动机的工作特性及火箭发射的成败。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种利用专业工艺装备，进行定制化导管余量自动去除的工艺方法，改变了传统人工配管效率低、可靠性不高的局面，提升发动机装配的数字化和精益化水平。
[0005]本专利技术采用的技术解决方案是：
[0006]一种定制化导管余量自动去除工艺方法，包括：
[0007]进行导管连接接口空间位置测量；
[0008]根据导管图号导入导管相关数据，按照生成的三维投影目视化摆放半成品导管；
[0009]机器人按照预设路径抓取导管至三维照相测量系统内部；
[0010]机器人按照预设路径调整导管在三维照相测量系统内部的位姿；
[0011]通过三维照相测量系统测出导管管型数据；
[0012]机器人按照预设路径将导管送至激光切割系统中；
[0013]机器人根据导管连接接口位置和导管管型数据自动摆放导管在激光切割系统中的位姿，并根据导管端口坡口角度尺寸自动调整激光切割头角度；
[0014]根据导管管型数据，按照导管规格进行激光切割；
[0015]机器人按照预设路径将导管送至端口打磨系统中，保证端口固定位置；
[0016]端口打磨系统按照导管规格对导管端口打磨、去毛刺和激光切割飞溅；
[0017]机器人按照预设路径将导管送至下料托盘中，完成余量自动去除。
[0018]进一步的，所述进行导管连接接口空间位置测量，具体为：使用三维激光扫描的方式测得与导管连接接口的空间方位信息，包括接口圆心空间坐标以及法向量矢量坐标。
[0019]进一步的，在根据导管图号导入导管相关数据后，利用三维投影技术显示导管的
三维投影，用于导管的上料姿态摆放，目视投影与导管实物重合，保证机器人的自动准确夹取。
[0020]进一步的，所述机器人按照预设路径抓取导管至三维照相测量系统内部，机器人动作精度为
±
0.06mm。
[0021]进一步的，机器人按照预设路径调整导管在三维照相测量系统内部的位姿，通过三维照相测量系统测出管型数据，即导管各端口圆心点坐标和端面法向量矢量坐标，其过程即为按照与导管连接接口数据以及管型数据将导管实物的三维模型进行重构加以辅助，将直线段、测量中心线、弯曲半径特征信息通过虚拟仿真完成导管的三维重建。
[0022]进一步的，所述机器人根据导管连接接口位置和管型数据自动摆放导管在激光切割系统中的位姿，根据导管端口坡口角度尺寸自动调整激光切割头的角度，包括：将导管待切割端口正朝下，激光切割线对齐导管余量去除部位。
[0023]进一步的，所述激光切割按照导管规格开始自动切割，具体为：激光切割为360
°
环切，切割运动回转几何精度为
±
0.05mm。
[0024]进一步的，所述机器人按照预设路径将导管送至端口打磨系统中，保证端口位置固定，机器人动作精度为
±
0.06mm。
[0025]进一步的，所述机器人按照预设路径将导管送至下料托盘中，余量自动去除完成，机器人动作精度为
±
0.06mm。
[0026]进一步的，导管各端口余量激光切割去除，精度为1mm。
[0027]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0028](1)本专利技术采用三维激光测量系统测量与导管连接接口的空间位置坐标，采用三维照相测量系统进行管型数据测量，采用激光切割系统进行导管余量的360
°
环切，采用高精度机器人负责导管在各系统之间的周转。设置了具体的工艺和流程，多种方法结合运用，解决了定制化导管余量自动去除问题。
[0029](2)本专利技术自动化程度高，可大幅度节省人力成本，现有技术为人工将导管与其连接接口反复比试、划线、手工锯切直至满足要求。
[0030](3)本专利技术精度、加工效率、加工一致性显著提高，现有技术通过“导管样件对比+目视测量”的方式导致导管余量去除的效率低下，精度、一致性难以得到保证。而通过本专利技术工艺方法的改进，现有技术中的问题均达到了有效解决，大大提高了生产精度和效率。
附图说明
[0031]图1为本专利技术定制化导管余量自动去除流程示意图；
[0032]图2为余量去除后导管端面与其轴线的垂直度H示意图；
[0033]图3为实施例中导管示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行进一步的详细描述。
[0035]导管组成的管路组件承担着发动机推进剂的输送、各系统气动控制及吹除等功能。任何管路的泄露或破裂都会对火箭发动机造成重大影响，甚至导致火箭发射的失败。因此，在火箭发动机装配生产中，导管的焊接及装配具有非常重要的地位。在导管制造及装配
焊接过程中，导管余量去除技术直接影响发动机装配质量及装配效率。
[0036]本专利技术提供了一种利用专业工艺装备，进行定制化导管余量自动去除的工艺方法。该方法采用三维激光测量系统测量与导管连接接口的空间位置坐标，采用三维照相测量系统进行管型数据测量，采用激光切割系统进行导管余量的360
°
环切，采用高精度机器人负责导管在各系统之间的周转。实现发动机导管自动抓取及调姿、导管3D测量、切割余量计算、激光自动切割、打坡口、去氧化皮、去毛刺和飞溅等功能，为发动机管口的连接提供尺寸合格的导管，改变传统人工配管效率低、可靠性不高的局面，提升发动机装配的数字化和精益化水平。
[0037]具体的，如图1所示，本专利技术提供的一种定制化导管余量自动去除工艺方法，包括如下步骤：
[0038]步骤1、导管连接接口空间位置测量；
[0039]本实施例使用三维激光扫描的方式测得与导管连接接口的空间方位信息，包括接口圆心空间坐标以及法向量矢量坐标，精度可达0.03mm——点云测量法。
[0040]步骤2、输入已成型导管图号，自动带入导管相关数据，按照三维投影目视化摆放半成品导管；用于导管的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定制化导管余量自动去除工艺方法，其特征在于包括：进行导管连接接口空间位置测量；根据导管图号导入导管相关数据，按照生成的三维投影目视化摆放半成品导管；机器人按照预设路径抓取导管至三维照相测量系统内部；机器人按照预设路径调整导管在三维照相测量系统内部的位姿；通过三维照相测量系统测出导管管型数据；机器人按照预设路径将导管送至激光切割系统中；机器人根据导管连接接口位置和导管管型数据自动摆放导管在激光切割系统中的位姿，并根据导管端口坡口角度尺寸自动调整激光切割头角度；根据导管管型数据，按照导管规格进行激光切割；机器人按照预设路径将导管送至端口打磨系统中，保证端口固定位置；端口打磨系统按照导管规格对导管端口打磨、去毛刺和激光切割飞溅；机器人按照预设路径将导管送至下料托盘中，完成余量自动去除。2.根据权利要求1所述的一种定制化导管余量自动去除工艺方法，其特征在于：所述进行导管连接接口空间位置测量，具体为：使用三维激光扫描的方式测得与导管连接接口的空间方位信息，包括接口圆心空间坐标以及法向量矢量坐标。3.根据权利要求1所述的一种定制化导管余量自动去除工艺方法，其特征在于：在根据导管图号导入导管相关数据后，利用三维投影技术显示导管的三维投影，用于导管的上料姿态摆放，目视投影与导管实物重合，保证机器人的自动准确夹取。4.根据权利要求3所述的一种定制化导管余量自动去除工艺方法，其特征在于：所述机器人按照预设路径抓取导管至三维照相测量系统内部，机器人动作精度为
±
0.06mm。5.根据权利要求4所述的一种定制化导管余量...

【专利技术属性】
技术研发人员：安然，张国悦，闫明辉，岳婷，侯乔，王威，刘斌，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：