用于喷涂系统的校准的方法及喷涂系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于喷涂系统的校准的方法及喷涂系统和计算机可读存储介质，该方法包括：步骤S1，基于喷涂系统的初始基准坐标系，定义理论工件坐标系，其中理论工件坐标系的坐标轴的方向与初始基准坐标系的坐标轴的方向一致；步骤S2，使用理论工件坐标系，针对固定点位进行喷涂，以形成具有第一中心的斑点；步骤S3，确定第一中心关于理论工件坐标系的原点的第一偏差值；以及步骤S4，如果第一偏差值大于阈值，则使用第一偏差值来补偿理论工件坐标系，以获得校准工件坐标系。以获得校准工件坐标系。以获得校准工件坐标系。

【技术实现步骤摘要】
用于喷涂系统的校准的方法及喷涂系统


[0001]本专利技术涉及一种用于喷涂系统的校准的方法及喷涂系统。

技术介绍

[0002]燃机涡轮叶片经常需要采用单送粉的等离子喷涂工艺来获得较高的涂层粗糙度或提高喷涂精度，不仅适用于粗糙的金属涂层还适用于多孔陶瓷涂层。然而，针对单送粉喷涂体系，存在喷枪的喷嘴中心投影与喷涂焰流(斑点)中心存在不一致的情况。目前常规涂层工艺对于前述的不一致情况通常采用规划更多的涂层路径去规避，在实际制作过程中，针对不同的工件，操作员需要在喷涂系统上进行多次手动操作和反复输入，以根据当前工件的几何形状来调整喷涂系统的喷嘴相对于该工件的定位，随后操作喷嘴沿着工件上的多个喷涂路径移动和喷涂，从而完成针对当前工件的喷涂任务，但这种方案会造成更多的涂层喷涂时间和粉末材料的消耗。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提出一种用于采用单送粉等离子喷涂工艺的喷涂系统的校准的方法及采用该方法的喷涂系统。由此，本专利技术提供了一种快速的斑点校准方法，使得喷涂的实际斑点中心与喷枪喷嘴的理论投影中心一致，从而无需在程序规划和编程方面做复杂的处理，便可实现涂层的精确喷涂，降低了涂层喷涂的时间和粉末材料的消耗，提高了喷涂和生产的效率。
[0004]根据本专利技术的优选实施例，在一方面提供了一种用于喷涂系统的校准的方法，该喷涂系统采用单送粉等离子喷涂工艺，该方法包括：步骤S1，基于喷涂系统的初始基准坐标系，定义理论工件坐标系，其中理论工件坐标系的坐标轴的方向与初始基准坐标系的坐标轴的方向一致；步骤S2，使用理论工件坐标系，针对固定点位进行喷涂，以形成具有第一中心的斑点；步骤S3，确定第一中心关于理论工件坐标系的原点的第一偏差值；以及步骤S4，如果第一偏差值大于阈值，则使用第一偏差值来补偿理论工件坐标系，以获得校准工件坐标系。由此根据本专利技术提供的校准方法能够获得较高的涂层粗糙度或提高喷涂精度，适用于粗糙的金属涂层还适用于多孔陶瓷涂层。同时，由本专利技术提供的方法能够无需在程序规划和编程方面做复杂的处理便可实现涂层的精确喷涂，而且还能够灵活地适用于多种不同种类的工件和多种工件制造加工的应用场景。该方法能够避免或显著减少操作员根据其对工件的现场观察结果来多次调整喷嘴相对于工件的定位，以及在喷涂系统上针对不同的工件的几何形状所需要进行的多次手动输入和喷嘴的多次手动移动，从而实现了在没有或极少人工介入的情况下，喷涂系统针对不同的工件几何形状以自动化的方式来调整系统内部的工件坐标系，从根本上避免或减少了喷涂系统的操作员针对不同种类的工件或不同的工件几何形状所需要进行的多次手动操作。
[0005]根据本专利技术的示例性实施例，方法还包括：步骤S5，使用校准工件坐标系，针对固定点位进行喷涂，以形成具有第二中心的斑点；步骤S6，确定第二中心关于理论工件坐标系
的原点的第二偏差值；步骤S7，如果第二偏差值大于阈值，则使用第二偏差值来补偿理论工件坐标系，以获得校准工件坐标系，并返回步骤S5；以及步骤S8，如果第二偏差值小于或等于阈值，则将校准工件坐标系用于实际产品的喷涂。由本专利技术提供的校准方法使得喷涂的实际斑点中心与理论的投影中心一致或处于可接受范围内，避免了在实际喷涂中规划更多的喷涂路径，造成喷涂耗时和材料耗费。
[0006]根据本专利技术的示例性实施例，在斑点的区域中存在由喷涂材料形成的凸起，第一中心和第二中心被分别定义为凸起的最高点。这使得经过校准后的喷涂的精度得到显著提高，使得喷涂的实际斑点中心与理论的投影中心一致或处于预定可接受范围内。
[0007]根据本专利技术的示例性实施例，在测试平板上针对固定点位进行喷涂。在进行实际喷涂之前，可在测试平台上来校准喷涂系统的斑点，从而避免在实际喷涂中规划更多的喷涂路径，造成喷涂耗时和材料的耗费。
[0008]根据本专利技术的示例性实施例，在喷涂之前，将喷涂系统的喷嘴中心投影在固定点位上。经过校准后的喷涂系统能够使得喷涂的实际斑点中心与理论的投影中心一致或处于预定可接受范围内。
[0009]根据本专利技术的示例性实施例，使用图像传感器来确定第一偏差值、第二偏差值和最高点。这提高了喷涂系统的自动化斑点校准的精度和效率，实现了在实际产品喷涂之前的快速校准过程。
[0010]根据本专利技术的示例性实施例，以目视的方式使用标尺来确定第一偏差值、第二偏差值和最高点。这降低了对喷涂系统的斑点校准的成本，提高了校准过程的灵活性，适用于更多的不兼容的测试或校准环境。
[0011]根据本专利技术的示例性实施例，喷涂系统用于喷涂燃气涡轮机叶片。根据本专利技术的方法适用于粗糙的金属涂层还适用于多孔陶瓷涂层。
[0012]根据本专利技术的优选实施例，在另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，在计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中当由处理器执行计算机程序时，实施以上所描述的方法。
[0013]根据本专利技术的优选实施例，在另一方面还提供了一种喷涂系统，该喷涂系统采用单送粉等离子喷涂工艺，其中该喷涂系统包括处理器和以上所描述的计算机可读存储介质，其中在喷涂系统对实际产品进行喷涂之前，由处理器执行计算机程序，从而喷涂系统使用校准工件坐标系对实际产品进行喷涂。
附图说明
[0014]下面将通过参照附图详细描述本专利技术的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其它特征和优点，附图中：
[0015]图1为根据本专利技术的实施例的用于喷涂系统的校准的方法的流程示意图；
[0016]图2为根据本专利技术的实施例的用于喷涂系统的校准的方法使用的工件坐标系的示意图；
[0017]图3为根据本专利技术的实施例的用于喷涂系统的校准的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下实施例对本专利技术进一步详细说明。
[0019]图1为根据本专利技术的实施例的用于喷涂系统的校准的方法的流程示意图。图2为根据本专利技术的实施例的用于喷涂系统的校准的方法使用的工件坐标系的示意图。在本专利技术的实施例中，用于喷涂系统的校准的方法被用于采用单送粉等离子喷涂工艺的喷涂系统，例如，该喷涂系统被用于喷涂燃气涡轮机叶片。根据图1所示的流程图的方法包括以下步骤。
[0020]在步骤S1中，基于喷涂系统的初始基准坐标系，定义理论工件坐标系。在该步骤中，首先定义一个初始工作坐标系或基准坐标系F0(例如，根据喷涂系统自定义或重新定义)。在定义了该喷涂系统的初始基准坐标系后，喷涂系统的喷涂机器人的所有编程点位及方向均基于该基准坐标系。基于基准坐标系F0，新定义或复制另一个坐标系或基准坐标系，作为理论工件坐标系FA，该理论工件坐标系FA的坐标轴的方向与初始基准坐标系F0的坐标轴的方向一致，其适用于实际产品的理论轨迹编程，即等离子喷涂(APS)理论轨迹点校准(APS喷枪喷涂中心投影是否对准工件的规定位置(即，喷枪理论中心)，但该理论工件坐标系不用于实际的工件喷涂。在一个实施例中，基于初始基准坐标系FO来创建带方向的编程坐标系或理论工件坐标系FA＝F(x0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于喷涂系统的校准的方法，所述喷涂系统采用单送粉等离子喷涂工艺，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，基于所述喷涂系统的初始基准坐标系，定义理论工件坐标系，其中所述理论工件坐标系的坐标轴的方向与所述初始基准坐标系的坐标轴的方向一致；步骤S2，使用所述理论工件坐标系，针对固定点位进行喷涂，以形成具有第一中心的斑点；步骤S3，确定所述第一中心关于所述理论工件坐标系的原点的第一偏差值；以及步骤S4，如果所述第一偏差值大于阈值，则使用所述第一偏差值来补偿所述理论工件坐标系，以获得校准工件坐标系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：步骤S5，使用所述校准工件坐标系，针对固定点位进行喷涂，以形成具有第二中心的斑点；步骤S6，确定所述第二中心关于所述理论工件坐标系的原点的第二偏差值；步骤S7，如果所述第二偏差值大于所述阈值，则使用所述第二偏差值来补偿所述理论工件坐标系，以获得校准工件坐标系，并返回所述步骤S5；以及步骤S8，如果所述第二偏差值小于或等于所述阈值，则将所述校准工件坐标系用于实际产品的喷涂。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述斑点的区域中存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王烜烽，
申请(专利权)人：西门子能源燃气轮机部件江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：