[發明專利]一種燃氣輪機部件曲面噴涂軌跡算法

有效

• 申請號: 201810529774.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108748145B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 黃澤恩
• 申請（專利權）人: 華瑞（江蘇）燃機服務有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種燃氣輪機部件曲面噴涂軌跡算法，使用6軸關節機器人對部件曲面進行噴涂，其特征在于：所述曲面噴涂軌跡算法包括以下步驟：

步驟1、初始分區：取任意曲面上垂直的豎向截線，在該豎向截線上截取n個點，再每一個點上畫取一條橫向截線，將每個橫向截線分割成m個點，并形成多個區域；

步驟2、采集分區：將機器人噴槍的噴射點垂直于部件表面，并保持最優距離，采集步驟1中形成分割點的空間坐標信息、姿態旋轉四元數信息及所有點的軸配置信息，分別錄入不同結構體中并將通過數據轉換算法進行校準；

步驟3、區域分割軌跡點：通過算法對步驟1中的區域進行分割，保證分割份數為偶數個，得到機器人的噴涂軌跡點；所述區域分割軌跡點具體流程如下：算法通過最優噴涂間距對每個區域進行分割，保證分割后區域份數為偶數個，得到機器人所有的噴涂軌跡點，機器人按該軌跡點進行行走噴涂，n:豎向初始分區點，m:橫向初始分區點，l{n}:所有相鄰線段的距離；LAve:所有相鄰線段距離的平均值；StartStep:起始測試間距取3mm；NAve：計算的分割份數；s{n}:每根相鄰線段經過Nave分割后的間距；

Pmx{n}:存放(Pm1…Pmn)的x軸坐標數據，

P(m+1)x{n}:存放(P(m+1)1…P(m+1)n)的x軸坐標數據，

Pmy{n}:存放(Pm1…P1mn)的y軸坐標數據，

P(m+1)y{n}:存放(P(m+1)1…P(m+1)n)的y軸坐標數據，

Pmz{n}:存放(Pm1…Pmn)的y軸坐標數據，

P(m+1)z{n}:存放(P(m+1)1…P(m+1)n)的y軸坐標數據，

所述算法步驟如下：

1)、計算所有相鄰線段的距離存放于l{n}數組中；

2)、計算所有相鄰線段距離的平均值LAve；

3)、執行分割份數計算循環，使用起始測試間距計算分割的份數，并且取整數，若為奇數則分割份數自動減1；

NAve＝Lave/StartStep；

4)、計算每根相鄰線段經過NAve分割后的間距s{n}；

s{n}＝l{n}/Nave；

5)、判斷所有的s{n}是否有超過最佳間距5mm的情況，超過則將StartStep-0.1后重新從步驟3開始執行循環，直至所有線段的間距都在最優范圍內；

步驟4、計算機器人最佳行走軌跡點：對軌跡點坐標和姿態旋轉信息的空間插補算法，得出機器人最佳行走軌跡；

步驟5、噴涂：執行噴涂工作；

步驟6、噴涂優化：每噴涂偶數變時，噴涂層與噴涂層之間進行軌跡偏移。

2.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機部件曲面噴涂軌跡算法，其特征在于：所述步驟1的具體流程如下：初始分區：取任意曲面上垂直的豎向截線，在該截線上取n個點進行編號，該截線被點分割成n-1條線段，保證每條豎向線段接近于平面，再以n個點為起始點延伸n條橫向截線，將每根橫向截線分別選取m個點，分割成m條線段，保證每條橫向線段接近于平面，將曲面公共標記了n*m個點(P11-Pmn)，共形成m*(n-1)個近似平面區域。

3.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機部件曲面噴涂軌跡算法，其特征在于：所述步驟2的具體流程如下：采集：通過機器人示教器將A中的點錄入系統中，根據點調整機器人的姿態，使機器人上噴槍的噴射點垂直于部件表面，并與部件保持最優距離，將形成的n*(m-1)個點的空間坐標信息(X、Y、Z)和姿態旋轉四元數信息(q1、q2、q3)及所有點的軸配置信息分別儲存在機器人系統中的robtarget結構體中，通過算法校準后，將校準后的數據存儲到一個名為BN_Teach的robtarget結構體中，并將數據存儲存三種不同種類的位置信息中，即一個TBC_position結構體數組用來儲存所有點的坐標信息，一個TBC_orient結構體數組用來儲存所有點的姿態信息，一個TBC_conf結構體數組用來儲存所有點的軸配置信息；

BN_Teach是校準的所有點的信息，通過數據轉換算法：循環m*n次分別將BN_Teach中的信息調用出來，使得數據轉換后的數組中的數據排列是P11、P12…P1n、P21、P22…P2n、Pm1…Pmn；所述數據轉換算法如下：循環m*n次分別將BN_Teach中的信息調用出來。