导卫激光熔覆修复方法技术

本发明专利技术提供了一种导卫激光熔覆修复方法，采用三维扫描技术和三维建模技术来构建需要修复的导卫三维模型，并基于导卫标准件与需要修复的导卫进行三维融合，从而得到修复三维模型，通过将修复三维模型划分为多个正方体区块，且多个所述正方体区块将所述修复三维模型全覆盖，以及设计不同的区块在修复时激光熔覆装置的功率控制、熔覆材料的使用量、激光熔覆装置的功率控制来设定保护气以及送粉气的阀门开度，从而实现精确的修复。从而实现精确的修复。从而实现精确的修复。

【技术实现步骤摘要】
导卫激光熔覆修复方法


[0001]本专利技术涉及激光熔覆
，具体的是一种导卫激光熔覆修复方法。

技术介绍

[0002]导卫就是指在型钢轧制过程中，安装在轧辊孔型前后帮助轧件按既定的方向和状态准确地、稳定地进入和导出轧辊孔型的装置。导卫在长期使用过程中会出现磨损，导致导卫定位不准确，目前针对导卫磨损基本上都是进行更换，大量被更换下来的导卫只能当作废品被处理。
[0003]现有的技术手段中，有一些部品或工件可以通过激光熔覆来进行修复，激光熔覆采用高能量激光作为热源，金属合金粉末作为焊材，通过激光与合金粉末(或丝材)同步作用于金属表面快速熔化形成熔池，再快速凝固形成致密、均匀并且厚度可控的冶金结合层，从而可以将部品或工件修复。
[0004]比如公开号为：“CN103320787A”的专利文献公开了一种失效棒材滚动导卫再制造修复方法，包括：选取涂层材料；根据激光熔覆功率大小、光斑大小、扫描速度和搭接量，选择激光熔覆工艺参数；采用所选用的涂层材料，按照所确定的激光熔覆工艺参数，采用激光熔覆再制造技术对棒材滚动式导卫的修复面进行修复。
[0005]再如公开号为：“CN106077650A”的专利文献公开了一种激光熔覆复合硬质合金粉末成型导卫板的方法。包括配料：步骤一，配料：30％
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35％的Cr12MoV粉末、18％
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23％1Cr18Mn8Ni5N粉末和15％
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20％1Cr18Ni9Ti粉末，余量为Fe粉末、铝粉、镁粉和硼铁粉末，其中，各化学成分重量比为：B 1.5
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2.5％，Al 0.2
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0.35％，Mg 0.35
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0.5％；步骤二，湿磨；步骤三，筛分和干燥；步骤四，3D打印机成型。本专利技术采用的金属3D打印机工艺进行制备导卫板，通过将Cr12MoV粉末、1Cr18Mn8Ni5N粉末和1Cr18Ni9Ti粉末，余量为Fe粉末、铝粉、镁粉和硼铁粉末，进行3D打印零件成型的基材，具有一次成型，结构强度，韧性以及微观晶体的成型的相对密度达到99％，有效的提高零件的使用寿命，具有成型速度快，提高型材成型时的精度。
[0006]由于导卫是一个标准件，如果其滑槽内不均匀或者不平整，就会导致导卫失准，上述两个公开的技术手段，虽然采用了激光熔覆的方法来修复或者对导卫进行二次加工，但是其不能进行精确的控制加工。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种导卫激光熔覆修复方法。
[0008]本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种导卫激光熔覆修复方法，包括如下步骤：将导卫放置在导卫放置装置上，在导卫每一修复面上至少设置一个标记点位，设定导卫放置装置的转动控制，以所述标记点位为参照获取导卫三维轮廓以及导卫三维轮廓坐标集，基于导卫三维轮廓、导卫三维轮廓坐标集构建导卫模型；
调用导卫标准件模型，将导卫标准件模型与导卫模型以中心点为融合轴线进行融合，并将融合部分与未融合部分刻画分离，以未融合部分作为修复三维模型；将所述修复三维模型划分为多个正方体区块，记录每一正方体区块的编号；且多个所述正方体区块将所述修复三维模型全覆盖，记录每一正方体区块相对于中心点的坐标数据集，并基于坐标数据集来设定每一正方体区块的初始位置和结束位置；其中，至少一个正方体区块的所述初始位置为标记点位；并将该正方体区块作为每一个修复面的初始正方体区块；将多个所述正方体区块基于初始正方体区块、坐标数据集、初始位置和结束位置进行编码，以此来设定在进行修复时激光熔覆装置的动作顺序和运动轨迹，以及来设定导卫放置装置的转动控制；依据设定的激光熔覆装置的动作顺序来形成多个连续的控制激光熔覆装置按照设定轨迹进行运动的控制命令，以及基于坐标数据集的编码来设定导卫放置装置在每一个控制命令下的转动控制指令，将所述控制命令和转动控制指令存储在控制器的存储部；计算修复三维模型在每一正方体区块内对应的体积，基于所述体积来对应的计算每一区块对应的熔覆材料的使用量以及激光熔覆装置的功率控制；并基于熔覆材料的使用量、激光熔覆装置的功率控制来设定保护气以及送粉气的阀门开度；将每一正方体区块对应的熔覆材料的使用量、基于熔覆材料的使用量来设定保护气以及送粉气的阀门开度对应的存储在控制器的存储部，并与对应的控制指令进行对应；将导卫放置在导卫放置装置上，先利用激光定位装置来获取初始区块的初始位置，然后控制器依次对应调用存储部设定好的控制命令、转动控制指令、熔覆材料的使用量、激光熔覆装置的功率控制每一正方体区块对应的熔覆材料的使用量、基于熔覆材料的使用量来设定保护气以及送粉气的阀门开度来按照每一正方体区块对导卫进行依次修复。
[0009]进一步地，获取导卫三维轮廓坐标集的方法如下：1）以所述标记点位为初始位置作为参照，用扫描仪获取导卫的三维图像；2）将导卫的三维图像划分为若干个区块，记录每一区块位置；3）提取每一所述区块进行二值化处理，设定二值化处理后每一区块的一个初始边界点，设定初始边界点的第一参照坐标，遍历像素；4）以初始边界点为参照点并沿着扫描仪的扫描方向找下一个像素，以初始边界点的第一参照坐标为参照标定下一个像素的第二参照坐标；循环，直到再次找到初始边界点，结束；得到每一区块的轮廓以及对应的参照坐标集；5）将区块按照区块位置进行合并，得到导卫三维轮廓，并以第一区块得到参照坐标集来对应的换算修改其他区块的参照坐标集，得到导卫三维轮廓坐标集。
[0010]进一步地，以所述标记点位作为其中一个区块的初始边界点，并将该区块作为初始区块。
[0011]进一步地，每一所述正方体区块将所述修复三维模型边缘全覆盖。
[0012]进一步地，每一所述正方体区块在进行修复时按照初始位置和结束位置来设定对应的激光熔覆装置的运动路线，并基于正方体区块的编号来设定对应的动作顺序，将动作顺序按照编号关联，关联后对应将多个运动路线也进行关联形成运动轨迹。
[0013]进一步地，计算修复三维模型在每一正方体区块内对应的体积的方法如下：
A）设定坐标数据集的统计单元；B）记录修复三维模型相对于中心点的修复坐标数据集，并基于统计单元来计算修复坐标数据集的统计单元的第一数量；C）记录每一正方体区块相对于中心点的坐标数据集；并基于统计单元来计算坐标数据集的统计单元的第二数量；D）依据第一数量与第二数量之间的比率得到计算修复三维模型在每一正方体区块内对应的体积。
[0014]本申请采用三维扫描技术和三维建模技术来构建需要修复的导卫三维模型，并基于导卫标准件与需要修复的导卫进行三维融合，从而得到修复三维模型，通过将修复三维模型划分为多个正方体区块，且多个所述正方体区块将所述修复三维模型全覆盖，记录每一正方体区块相对于中心点的坐标数据集，并基于坐标数据集来设定每一正方体区块的初始位置和结束位置，从而构建出在进行修复时激光熔覆装置的动作顺序和运动轨迹，以及来设定导卫放置装置的转动控制；依据设定的激光熔覆装置的动作顺序来形成多个连续的控制激光熔覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.导卫激光熔覆修复方法，其特征在于，包括如下步骤：将导卫放置在导卫放置装置上，在导卫每一修复面上至少设置一个标记点位，设定导卫放置装置的转动控制，以所述标记点位为参照获取导卫三维轮廓以及导卫三维轮廓坐标集，基于导卫三维轮廓、导卫三维轮廓坐标集构建导卫模型；调用导卫标准件模型，将导卫标准件模型与导卫模型以中心点为融合轴线进行融合，并将融合部分与未融合部分刻画分离，以未融合部分作为修复三维模型；将所述修复三维模型划分为多个正方体区块，记录每一正方体区块的编号；且多个所述正方体区块将所述修复三维模型全覆盖，记录每一正方体区块相对于中心点的坐标数据集，并基于坐标数据集来设定每一正方体区块的初始位置和结束位置；其中，至少一个正方体区块的所述初始位置为标记点位；并将该正方体区块作为每一个修复面的初始正方体区块；将多个所述正方体区块基于初始正方体区块、坐标数据集、初始位置和结束位置进行编码，以此来设定在进行修复时激光熔覆装置的动作顺序和运动轨迹，以及来设定导卫放置装置的转动控制；依据设定的激光熔覆装置的动作顺序来形成多个连续的控制激光熔覆装置按照设定轨迹进行运动的控制命令，以及基于坐标数据集的编码来设定导卫放置装置在每一个控制命令下的转动控制指令，将所述控制命令和转动控制指令存储在控制器的存储部；计算修复三维模型在每一正方体区块内对应的体积，基于所述体积来对应的计算每一区块对应的熔覆材料的使用量以及激光熔覆装置的功率控制；并基于熔覆材料的使用量、激光熔覆装置的功率控制来设定保护气以及送粉气的阀门开度；将每一正方体区块对应的熔覆材料的使用量、基于熔覆材料的使用量来设定保护气以及送粉气的阀门开度对应的存储在控制器的存储部，并与对应的控制指令进行对应；将导卫放置在导卫放置装置上，先利用激光定位装置来获取初始区块的初始位置，然后控制器依次对应调用存储部设定好的控制命令、转动控制指令、熔覆材料的使用量、激光熔覆装置的功率控制每一正方体区块对应的熔覆材料的使用量、基于熔覆材料的使用量来设...

【专利技术属性】
技术研发人员：段纯，吕文辉，贺毅，王路瑶，刘洋，
申请(专利权)人：西安国盛激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：