复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法技术

复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法，采用了一种激光清洗装置，激光清洗装置包括激光清洗加工头，激光清洗加工头上还安装有深度相机；通过深度相机对待清洗工件局部区域成像探测；利用测相位偏移的方法解析出局部区域的正弦相位信号，得到待清洗工件表面局部区域的具有深度信息的三维信息；结合深度相机解析得到的待清洗工件表面局部区域特征的三维信息中基于主曲率方向切向量df(X)的信息反向追踪得到法向量N的信息；调节激光清洗加工头保持与法向量N方向平行和倾斜一定角度。解决了现有激光清洗过程中因各种非规则复杂曲面的清洗角度偏差影响清洗后的质量一致性和工作部件表面质量和表面光洁度的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法


[0001]本专利技术涉及复杂曲面激光加工
，尤其涉及一种复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法。

技术介绍

[0002]水电机组中水轮机推力瓦、导叶、转轮叶片等大型非规则复杂曲面形态工作部件属于机组中重要做功部件，其表面质量决定了工作部件的可靠性和服役寿命，当其表面长期附着污染物不清理的话，在长时间高强度工作过程中可能会造成附着污染物对部件本体造成侵蚀、蚀损以及刮擦损伤等破坏性影响降低表面质量，严重的话可能会导致水电机组损坏停机，造成安全事故；而水轮机推力瓦、导叶、转轮叶片等工作部件具备不同的非规则复杂曲面形态，在激光清洗过程中因各种非规则复杂曲面的清洗角度偏差难以保证最佳激光清洗角度，以致较难以保证工作部件清洗后的质量一致性，进而影响工作部件表面质量和表面光洁度。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供一种复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法，实现待清洗工件表面是任意非规则复杂曲面形态时，都本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法，采用了一种激光清洗装置，所述激光清洗装置包括激光清洗加工头（4），其特征在于：所述激光清洗加工头（4）上还安装有深度相机（8）；复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法包括以下步骤：S10. 通过深度相机（8）在不同时间窗口采集深度相机主动投射出的光束经过待清洗工件（5）表面反射，并被深度相机接收这个过程来回的飞行时间，实现待清洗工件（5）局部区域成像探测；S11. 利用测相位偏移的方法解析出局部区域的正弦相位信号，得到待清洗工件（5）表面局部区域的具有深度信息的三维信息；S12. 根据曲面上任一点的主曲率方向切向量df(X)与法向量N相互垂直的关系，结合深度相机解析得到的待清洗工件（5）表面局部区域特征的三维信息中基于主曲率方向切向量df(X)的信息反向追踪得到法向量N的信息； S13. 调节激光清洗加工头（4）保持与法向量N的方向平行或倾斜一定角度，激光清洗加工头（4）辐照的聚焦光点（6）位于待清洗工件（5）的表面。2.根据权利要求1所述的复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法，其特征在于：所述激光清洗装置还包括激光器（1），所述激光器（1）通过传输光纤（2）与激光清洗加工头（4）连接，运动机构负载所述激光清洗加工头（4），并能驱动激光清洗加工头（4）进行三维运动。3.根据权利要求2所述的复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法，其特征在于：对待清洗工件（5）进行激光清洗作业的步骤包括：S20. 通过深度相机（8）以同轴耦合指示光点为局部测量区域的中心点进行校准；S21. 对激光器（1）、激光清洗加工头（4）进行参数设置并模拟运行，深度相机（8）进行测量校准；S22. 激光清洗加工头（4）进行激光清洗作业，作业过程中，运动机构驱动激光清洗加工头（4）保持与法向量N方向平行或倾斜一定角度。4.根据权利要求3所述的复杂曲面法曲率追踪寻矢自适应控制激光束入射角的方法，其特征在于：在S20中，将激光器（1）、激光清洗加工头（4）以及深度相机（8）通电，打开激光器（1）的指示红光，指示红光经过传输光纤（2）和激光清洗加工头（4）辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿在明，曹崇梓，杨杰，黄奎，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：