一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法技术

本发明专利技术公开了一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，包括如下步骤：S1、将管屏安装在管屏激光熔覆设备的回转台工作台上，并锁紧固定；S2、设定熔覆参数，所述参数包括：偏移量以及熔覆区域的总长度和宽度；S3、轨迹探测器探测确定管屏工件熔覆起点位置；S4、轨迹探测器从熔覆起点位置沿管屏上钢管的母线方向朝熔覆终点进行探测，形成熔覆轨迹；S5、根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层；S6、轨迹探测器探测确定管屏工件下一个熔覆起点位置，重复S3

【技术实现步骤摘要】
一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法


[0001]本专利技术属于管屏激光熔覆领域，更具体地说，尤其涉及一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法。

技术介绍

[0002]激光熔覆作为一种先进的表面改性和再制造技术，通过在基材表面添加金属粉末与基体形成良好的冶金结合，可以用于制造复杂结构的零部件，又可以对失效的零部件进行修复，激光熔覆具有稀释率小，组织致密、涂层与基体结合好、无污染等特点，成为材料表面改性领域的研究热点，同时也开始应用于各领域。
[0003]目前，现有技术在对管屏熔覆时，需要人工花费大量的时间确定管屏中每条管子的熔覆轨迹，十分浪费时间资源，因此，我们提出了一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，本方法进行先探测后熔覆的方式，相较于现有技术的人工花费大量的时间确定管屏中每条管子的熔覆轨迹更为方便，定位更为准确。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，包括如下步骤：
[0006]S1、将管屏安装在管屏激光熔覆设备的回转台工作台上，并锁紧固定；
[0007]S2、设定熔覆参数，所述参数包括：偏移量以及熔覆区域的总长度和宽度；
[0008]S3、轨迹探测器探测确定管屏工件熔覆起点位置；
[0009]S4、轨迹探测器从熔覆起点位置沿管屏上钢管的母线方向朝熔覆终点进行探测，形成熔覆轨迹；
[0010]S5、根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层；
[0011]S6、轨迹探测器探测确定管屏工件下一个熔覆起点位置，重复S3
‑
S5至管屏熔覆完成。
[0012]步骤S4中所述熔覆轨迹，包括初始的熔覆起点、各探测点和熔覆终点连接的初始线轨迹，以及多组由初始的熔覆起点、各探测点和熔覆终点经过设定偏移量计算出的平行线轨迹，组数根据实际需要设定。
[0013]步骤S5中所述根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层：沿初始线轨迹熔覆后，继续沿平行轨迹熔覆，至沿全部平行轨迹熔覆完成，即完成一区熔覆。
[0014]所述管屏激光熔覆设备包括：
[0015]回转台工作台，用于安装固定管屏；
[0016]支撑架，支撑架上安装有Y方向机械手臂；
[0017]安装在Y方向机械手臂上的X方向机械手臂；
[0018]安装在X方向机械手臂一端的Z方向机械手臂；
[0019]安装在Z方向机械手臂下端的激光熔覆枪头以及轨迹探测器。
[0020]所述的轨迹探测器有上、下、左、右四个电位；具体工作过程为：
[0021]所述探测器上安装有探测器探头，探测时，探测器电位不归零，XYZ三个方向上的机械手臂根据探测器信号反馈进行移动，直至探测器电位归零，此时，管屏探测点和探测器的相对位置准确且一致。
[0022]轨迹探测器在工作过程中，还包括对管屏的变形量进行探测，具体为：
[0023]1)探测器不动，由于管屏的管道变形，探测器探头会跟随变化，使探针在探测器内部位置发生变化，不再居中，探测器上下左右四个电位的反应信号发生变化；
[0024]2)设备PLC识别电位变化，控制XYZ三个方向上的机械手臂移动，使探针重新居中，即探测器电位重新归零，此时记录探测器的空间坐标；
[0025]3)探测器移动位置重新探测，重复步骤1)和2)过程，得到一系列空间坐标点；
[0026]4)由于探测器电位归零时，探测器探头和探测器的相对位置固定，即探测器的坐标位置经过一个确定的对应关系转化为管屏上管子的坐标位置；
[0027]5)通过轨迹探测器能探测管屏中管子的变形和确定位置，为激光熔覆的自动化提供轨迹位置基础。
[0028]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提供的一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，与现有技术相比，本专利技术进行先探测后熔覆的方式，相较于现有技术的人工花费大量的时间确定管屏中每条管子的熔覆轨迹更为方便，定位更为准确。
附图说明
[0029]图1为本专利技术管屏激光熔覆设备的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法流程图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术提供了如图2的一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，具体包括如下步骤：
[0033]S1、将管屏安装在管屏激光熔覆设备的回转台工作台上，并锁紧固定；
[0034]S2、设定熔覆参数，所述参数包括：偏移量以及熔覆区域的总长度和宽度；
[0035]S3、轨迹探测器探测确定管屏工件熔覆起点位置；
[0036]S4、轨迹探测器从熔覆起点位置沿管屏上钢管的母线方向朝熔覆终点进行探测，形成熔覆轨迹；
[0037]其中，S4所述熔覆轨迹，包括初始的熔覆起点、各探测点和熔覆终点连接的初始线轨迹，以及多组由初始的熔覆起点、各探测点和熔覆终点经过设定偏移量计算出的平行线轨迹，组数根据实际需要设定；
[0038]S5、根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层；
[0039]其中，S5所述根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层：沿初始线轨迹熔覆后，继续沿平行轨迹熔覆，至沿全部平行轨迹熔覆完成，即完成一区熔覆；
[0040]S6、轨迹探测器探测确定管屏工件下一个熔覆起点位置，重复S3
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S5至管屏熔覆完成。
[0041]值得说明的是，熔覆加工时，每一组线需要至少探测两点，起点
‑
终点，每米加探一点，预见同一组线探测越多点或越多线段至整个直线探测，该道熔覆精度越来越高；同时探测多组线的轨迹后熔覆，越后熔覆的精度越低，进行S型熔覆。
[0042]具体的，所述管屏激光熔覆设备包括：
[0043]回转台工作台，用于安装固定管屏；
[0044]支撑架，支撑架上安装有Y方向机械手臂；
[0045]安装在Y方向机械手臂上的X方向机械手臂；
[0046]安装在X方向机械手臂一端的Z方向机械手臂；
[0047]安装在Z方向机械手臂下端的激光熔覆枪头以及轨迹探测器。
[0048]所述的轨迹探测器有上、下、左、右四个电位；具体工作过程为：
[0049]所述探测器上安装有探测器探头，探测时，探测器电位不归零，XYZ三个方向上的机械手臂根据探测器信号反馈进行移动，直至探测器电位归零，此时，管屏探测点和探测器的相对位置准确且一致。
[0050]轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将管屏安装在管屏激光熔覆设备的回转台工作台上，并锁紧固定；S2、设定熔覆参数，所述参数包括：偏移量以及熔覆区域的总长度和宽度；S3、轨迹探测器探测确定管屏工件熔覆起点位置；S4、轨迹探测器从熔覆起点位置沿管屏上钢管的母线方向朝熔覆终点进行探测，形成熔覆轨迹；S5、根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层；S6、轨迹探测器探测确定管屏工件下一个熔覆起点位置，重复S3
‑
S5至管屏熔覆完成。2.根据权利要求1所述的一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，其特征在于：S4所述熔覆轨迹，包括初始的熔覆起点、各探测点和熔覆终点连接的初始线轨迹，以及多组由初始的熔覆起点、各探测点和熔覆终点经过设定偏移量计算出的平行线轨迹，组数根据实际需要设定。3.根据权利要求1所述的一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，其特征在于：S5所述根据探测出的熔覆轨迹在管屏上制备激光熔覆层：沿初始线轨迹熔覆后，继续沿平行轨迹熔覆，至沿全部平行轨迹熔覆完成，即完成一区熔覆。4.根据权利要求1所述的一种用于管屏激光熔覆的自动化轨迹跟踪方法，其特征在于：所述管屏激光熔覆设备包括：回转台工作台，用于安装固定管屏；支撑架，支撑架上安装有Y方向机械手臂；安装在Y方向机...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪昌华，谭兴海，陈其汉，高明，陈永进，郝荣亮，
申请(专利权)人：芜湖舍达激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：