复杂部件的智能修复方法和便携式智能激光熔覆修复方舱

专利2025-06-19  22


本公开涉及设备零部件修复,尤其涉及一种复杂部件的智能修复方法和便携式智能激光熔覆修复方舱。


背景技术:

1、激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术,其具有对基体影响变形小、基体和熔覆层结合效果好、组织致密微观缺陷少、实用范围广、熔覆材料可选择多、所用耗材少等特点,广泛应用于飞机叶片、舰船轮浆和装甲车辆部件的修复。对应于武器装备部件或大型机械设备部件的磨损、裂纹、腐蚀、凹坑、缺陷等故障和损伤模式,也非常适合用激光熔覆技术进行修复,从而恢复零件的原始设计尺寸和使用性能,实现对轻度损伤零件和重度损伤零件的再制造,提高装备或设备的修复保障能力。但是在应用传统的激光熔覆技术修复复杂部件的过程中,存在着一些问题和技术瓶颈,以武器装备中的火炮装备为例:

2、一是火炮装备上的复杂部件较多,比如火炮自动机零件、底盘系统齿轮件、反后坐装置的液压元器件等,呈现出复杂曲面件多、异形件多的特点,在应用激光熔覆时,存在修理尺寸和破损区域不好测量,激光熔覆枪头难以随着部件表面路径进行加工等实际难题。

3、二是在修理前的部件尺寸测量中,大多采用人工测量方法,确定激光熔覆的长度和厚度,对于火炮复杂部件来说,存在测量精度差、耗费时间长、浪费合金粉末、加工效率低等问题,从而给激光熔覆加工带来了操作难度和资源浪费。

4、三是传统的激光熔覆工艺,对于轴类、管类和板材等规则件相对容易加工,而对于火炮装备中的复杂曲面件和异形件,由于受到激光枪头的姿态和角度限制、路径规划限制、控制程序的简易等的影响,在实际加工修复中,修复精度和效果较差,甚至难以完成修复任务。

5、因此,如何解决复杂部件激光熔覆的现实需求和存在的技术瓶颈是本领域内技术人员急需解决的问题。


技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种复杂部件的智能修复方法和便携式智能激光熔覆修复方舱,用以解决现有技术中复杂部件激光熔覆的现实需求和存在的技术瓶颈。

2、本公开的实施例采用如下技术方案:一种复杂部件的智能修复方法,包括:基于逆向工程构建待修复部件的逆向修复模型;确定所述逆向修复模型与所述待修复部件的原始设计模型之间的尺寸偏差;确定所述待修复部件的待修复区域模型;根据所述待修复区域模型,规划激光熔覆机器人的熔覆路径,并通过仿真形成可执行文件;通过激光熔覆机器人执行所述可执行文件,实现对所述待修复部件的待修复区域的激光熔覆修复。

3、本公开实施例还提供了一种复杂部件的智能修复装置,包括:模型构建模块,用于基于逆向工程构建待修复部件的逆向修复模型;偏差确定模块,用于确定所述逆向修复模型与所述待修复部件的原始设计模型之间的尺寸偏差;修复区域确定模块,用于确定所述待修复部件的待修复区域模型;仿真模块,用于根据所述待修复区域模型,规划激光熔覆机器人的熔覆路径,并通过仿真形成可执行文件;修复模块,用于通过激光熔覆机器人执行所述可执行文件,实现对所述待修复部件的待修复区域的激光熔覆修复。

4、本公开实施例还提供了一种存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的复杂部件的智能修复方法的步骤。

5、本公开实施例还提供了一种电子设备,至少包括存储器、处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述的复杂部件的智能修复方法的步骤。

6、本公开实施例还提供了一种便携式智能激光熔覆修复方舱,至少包括:非接触式扫描设备;激光熔覆机器人;如上述的电子设备;以及,用于承载上述设备的专用运输车。

7、本公开实施例的有益效果在于:通过逆向工程实现对复杂部件的逆向建模和测量,基于与原始设计数据之间的分析比较,确定修复区域尺寸,为激光熔覆加工的路径规划提供数据基础;通过工业机器人机械臂路径规划和控制技术,实现机械臂激光熔覆枪头的路径规划控制,为精确化和个性化修复奠定技术基础;通过逆向测绘技术、工业机械臂控制技术和激光熔覆工艺的高度融合结合,实现对复杂部件的修理前智能尺寸检测和自主智能激光熔覆修复,有效提升了复杂部件的修复效率,缩短修复周期,达到了节约修理时间、降低资源和人力成本、提高精度和修复质量的综合效果,进而为提升武器装备或机械设备的维修保障能力、充分发挥武器装备的作战效能提供助推作用。



技术特征:

1.一种复杂部件的智能修复方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的智能修复方法,其特征在于,所述基于逆向工程构建待修复部件的逆向修复模型,包括:

3.根据权利要求1所述的智能修复方法,其特征在于,所述确定所述逆向修复模型与所述待修复部件的原始设计模型之间的尺寸偏差,包括:

4.根据权利要求1所述的智能修复方法,其特征在于,所述确定所述待修复部件的待修复区域模型,包括:

5.根据权利要求1所述的智能修复方法,其特征在于,所述根据所述待修复区域,规划激光熔覆机器人的熔覆路径,并通过仿真形成可执行文件,包括:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的智能修复方法,其特征在于,通过激光熔覆机器人执行所述可执行文件,实现对所述待修复部件的待修复区域的激光熔覆修复之后,还包括:

7.一种复杂部件的智能修复装置,其特征在于,包括:

8.一种存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的复杂部件的智能修复方法的步骤。

9.一种电子设备,至少包括存储器、处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的复杂部件的智能修复方法的步骤。

10.一种便携式智能激光熔覆修复方舱,其特征在于,至少包括:


技术总结
本公开提供了一种复杂部件的智能修复方法和便携式智能激光熔覆修复方舱,方法包括:基于逆向工程构建待修复部件的逆向修复模型;确定逆向修复模型与待修复部件的原始设计模型之间的尺寸偏差;确定待修复部件的待修复区域模型;根据待修复区域模型,规划激光熔覆机器人的熔覆路径,并通过仿真形成可执行文件;通过激光熔覆机器人执行可执行文件,实现对待修复部件的待修复区域的激光熔覆修复。本公开通过逆向测绘技术、工业机械臂控制技术和激光熔覆工艺的融合,实现对复杂部件的修理前智能尺寸检测和自主智能激光熔覆修复,有效提升复杂部件的修复效率,缩短修复周期,达到了节约修理时间、降低资源和人力成本、提高精度和修复质量的综合效果。

技术研发人员:崔凯波,齐子元,熊超,赵玉龙,孙海涛,殷军辉,武亚坤,刘亮,张飒
受保护的技术使用者:中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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