[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒冷卻氣膜孔的加工定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110331257.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN113137627B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈天卿;蔣其麟;馮朝鵬;曹凱強(qiáng);陳龍;徐紅星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 星控激光科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): F23R3/28
• 分類號(hào): F23R3/28
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒冷卻氣膜孔的加工定位方法，其特征在于采用激光預(yù)打點(diǎn)技術(shù)，在增強(qiáng)顯影劑薄層上預(yù)先打出表征氣膜孔的“黑色氧化點(diǎn)”，通過對(duì)“黑色氧化點(diǎn)”點(diǎn)云處理得到其中心點(diǎn)的坐標(biāo)，將該點(diǎn)坐標(biāo)同理論模型中對(duì)應(yīng)的氣膜孔設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行擬合，利用空間姿態(tài)變換算法進(jìn)行校正，完成空間誤差校正后將預(yù)打點(diǎn)氣膜孔的坐標(biāo)輸入工控機(jī)，實(shí)時(shí)追蹤氣膜孔預(yù)打點(diǎn)的中心位置，火焰筒冷卻氣膜孔的加工定位具體包括下述步驟：

1）火焰筒夾裝

將待加工的火焰筒由夾具固定到加工系統(tǒng)中，夾裝誤差通過后序方法予以補(bǔ)償；

2）理論坐標(biāo)獲取

通過計(jì)算機(jī)對(duì)火焰筒模型的分析，獲取所有待加工氣膜孔的軸向與中心坐標(biāo)位置，并通過軟件生成代碼；

3）噴涂顯影劑

在火焰筒表面噴涂水溶性的顯影劑，所述顯影劑的燒蝕閾值低于熱障涂層，且可極大增強(qiáng)獲取三維數(shù)據(jù)時(shí)的對(duì)比度；

4 ） 預(yù)標(biāo)記打點(diǎn)

在顯影劑薄層上對(duì)所有的氣膜孔進(jìn)行激光預(yù)標(biāo)記打點(diǎn)；

5）誤差補(bǔ)償

通過三維激光掃描儀對(duì)火焰筒進(jìn)行三維掃描，得到預(yù)標(biāo)記打點(diǎn)后的火焰筒上所有氣膜孔的位置，將其導(dǎo)入軟件中與理論位置坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，得到的誤差經(jīng)補(bǔ)償后重復(fù)上述1~4步驟的激光標(biāo)記過程，直到所有標(biāo)記點(diǎn)的誤差均在設(shè)定的范圍之內(nèi)；

6）視覺追蹤

將補(bǔ)償后的氣膜孔加工坐標(biāo)作為機(jī)器視覺追蹤系統(tǒng)的初始坐標(biāo)一一導(dǎo)入工控機(jī)，并把每一個(gè)待加工的氣膜孔按順序移至機(jī)器視覺追蹤系統(tǒng)的視場(chǎng)中心附近，利用視頻采集設(shè)備進(jìn)行單幀圖像的提取，對(duì)捕獲的標(biāo)記點(diǎn)圖像進(jìn)行降噪、邊緣檢測(cè)和形狀特征匹配；

7）自動(dòng)對(duì)焦

根據(jù)火焰筒表面標(biāo)記點(diǎn)光斑輪廓面積變化趨勢(shì)，微調(diào)加工頭進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦；

8）氣膜孔的加工定位

對(duì)標(biāo)記點(diǎn)圖像的中心點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算與誤差分析，并將標(biāo)記點(diǎn)的中心微調(diào)到加工頭的焦點(diǎn)位置，啟動(dòng)加工程序依次進(jìn)行氣膜孔的加工定位，直到火焰筒上所有氣膜孔的加工定位全部完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒冷卻氣膜孔的加工定位方法，其特征在于所述機(jī)器視覺追蹤系統(tǒng)采用電荷耦合元件，系統(tǒng)具體包括：工控機(jī)、圖像采集設(shè)備、多軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)控制器。