[發明專利]航天復雜曲面焊接邊動態隨動激光清除方法、系統及介質

在審

• 申請號: 201910012663.8
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109623156A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 倪加明;管雅娟;徐愛杰;簡翰鳴;楊斯達;王春明
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/70
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種航天復雜異形曲面焊接邊動態隨動激光清除方法、系統及介質，包括：激光位姿調控步驟：令傳感器對待處理區域進行檢測，獲得位姿調控數據；激光清除步驟：根據獲得的位姿調控數據，控制激光作用于待處理區域，完成激光清除。本發明采用非接觸式自適應調整激光束，解決了復雜異形結構焊接邊自由變形與結構突變等動態跟隨難點，確保激光光束在變曲率曲面法向、切向等多維度方向保持穩定作業姿態和距離，實現大型航天復雜異形曲面焊接邊涂層及污物的穩定、高效、精準激光清除。

技術領域

本發明涉及航空航天運載器、空間飛行器結構件激光制造技術領域，具體地，涉及航天復雜曲面焊接邊動態隨動激光清除方法、系統及介質。

背景技術

航天運載器、空間飛行器、航空飛行器常用復雜異形曲面結構焊接結構以滿足氣動外形和液體貯存的需要，是運載火箭、大飛機、空間站等關鍵特殊結構，具有輕量化程度高、外形氣動性好等特點。然而產品研制過程中，復雜異形曲面的加工制造在所難免，特別是復雜異形曲面往往需要拼焊以實現整體氣動外形結構研制。復雜異形曲面的焊接制造工藝，或者需要在復雜異形曲面表面局部區域進行表面處理，噴涂處理等相應工藝。因此，需要對復雜異形曲面焊接邊進行油污、油漆、銹跡、氧化膜等表面覆蓋物局部清除，以滿足焊接等后續制造工藝。

目前，采用打磨、刮削、刮擦、磨面等機械工藝方法進行復雜異形曲面焊接邊的局部清除。勞動強度大，生產效率低，難以實現自動化，清除質量難以保證，表面殘留多，難以處理復雜結構等工藝與操作難題。

采用航天復雜曲面焊接邊動態跟隨激光清除方法進行生產，可以動態跟隨自由狀態的復雜異形曲面焊接邊，對各型復雜異形曲面的適應性強，清除過程平穩且效率高，激光清除位置與區域精準可控，自動化生產效率高，解決航天復雜異形曲面結構機械打磨清除效率低及結構適應差等問題。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種航天復雜曲面焊接邊動態隨動激光清除方法、系統及介質。

根據本發明提供的一種航天復雜異形曲面焊接邊動態隨動激光清除方法，包括：

采用多傳感器信息融合技術進行動態隨動激光清除或采用動態隨動機械機構進行動態隨動激光清除。

所述采用多傳感器信息融合技術進行動態隨動激光清除，包括：

激光位姿調控步驟：令傳感器對待處理區域進行檢測，獲得位姿調控數據；

激光清除步驟：根據獲得的位姿調控數據，控制激光作用于待處理區域，完成激光清除；

所述采用動態隨動機械機構進行動態隨動激光清除，包括：

隨動機構控制步驟：通過動態隨動組合執行機構，控制激光作用于待處理區域，完成激光清除。

優選地，所述激光位姿調控步驟：

信息獲取步驟：令傳感器對待處理區域進行檢測，返回傳感器檢測信息；

調控數據獲取步驟：根據返回的傳感器檢測信息，采用多傳感器信息融合技術，對傳感器檢測信息進行處理，獲得位姿調控數據。

優選地，所述傳感器包括以下任一種或任多種：

激光傳感器、視覺傳感器、超聲波傳感器；

所述傳感器檢測信息包括以下任一種或任多種：

激光傳感器的檢測信息、視覺傳感器的檢測信息、超聲波傳感器的檢測信息；

所述位姿調控數據包括以下任一種或任多種：

激光光束的位姿角度數據、激光光束的作用距離數據。