一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法和铣磨系统技术方案

本发明专利技术涉及发电机支架制造技术领域，尤其涉及一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法，包括获取转子支架的转子支架第一平面模型

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法和铣磨系统


[0001]本专利技术涉及发电机支架制造
，尤其涉及一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法和铣磨系统
。

技术介绍

[0002]目前水轮发电机组用转子支架关键工序为转子与支架之间装配连接，目前是人工焊接并将焊缝部位打磨成圆角
。
焊缝部位残留有
10mm
焊疤特征，目前主要为手工打磨修整，将焊疤修整为过渡圆弧
。
整体作业强度大
、
效率低
、
产品一致性差，现场粉尘严重，不利于人员的职业健康，不满足绿色生产的要求
。
因此，需要研制一种转子支架焊缝机器人铣磨方法以及铣磨系统，以实现自动打磨作业，保证打磨效率，打磨精度，改善打磨环境，推动绿色生产发展
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法和铣磨系统，以解决
技术介绍
中提及的技术问题
。
[0004]本专利技术的一个技术方案如下：一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法，包括：
[0005]S10
：获取转子支架的转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型；
[0006]S20
：根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及预设的焊缝半径，获取目标焊缝模型；
[0007]S30
：根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型
、
目标焊缝模型和实际焊缝模型，获取焊缝铣磨量
、
焊缝铣磨方向以及焊缝铣磨路径；
[0008]S40
：根据焊缝铣磨量以及焊缝铣磨路径，对转子支架焊缝进行铣削及打磨
。
[0009]进一步地，所述步骤
S10
包括：
[0010]对转子支架焊缝进行测量，获取转子支架焊缝的点云数据；
[0011]对所述点云数据进行滤波降噪处理，获取精简点云数据；
[0012]根据精简点云数据，获取转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型
。
[0013]进一步地，根据精简点云数据，获取转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型，包括：
[0014]采用随机采样一致性算法以及递归方法获取所述精简点云数据的所有拟合平面，根据拟合平面内的点云数据以及平面拟合偏差，对所有拟合平面进行过滤，获取转子支架第一平面模型和转子支架第二平面模型
。
[0015]进一步地，对所述点云数据进行滤波降噪处理，获取精简点云数据，包括：
[0016]通过体素滤波算法对点云数据降采样，通过统计学离群滤波算法将分布超过预设
方差阈值的点云数据剥离，获取精简点云数据
。
[0017]进一步地，所述步骤
S20
包括：
[0018]根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及预设的焊缝半径，确定相切于转子支架第一平面模型以及转子支架第二平面模型的相切圆，转子支架第一平面模型以及转子支架第二平面模型之间的相切圆的圆弧为目标焊缝模型
。
[0019]进一步地，所述步骤
S30
包括：
[0020]获取转子支架第一平面模型与转子支架第二平面模型的平面交线；
[0021]根据所述平面交线和目标焊缝模型的点云数据的包围盒，获取加工起始点；
[0022]获取转子支架第一平面模型与转子支架第二平面模型的角平分面，所述角平分面的垂直特征线为焊缝铣磨方向；
[0023]根据目标焊缝模型和实际焊缝模型，通过点云
ICP
匹配算法，获取焊缝铣磨量和实际焊疤分布；
[0024]根据实际焊疤分布和加工起始点，确定焊缝铣磨路径
。
[0025]进一步地，所述步骤
S40
包括：
[0026]当焊缝铣磨量小于预设值时，对焊缝的焊疤进行打磨；
[0027]当焊缝铣磨量大于预设值时，先对焊缝的焊疤进行铣削，再进行打磨
。
[0028]本专利技术的另一个技术方案如下：一种转子支架焊缝铣磨系统，用于实现上述任一所述的转子支架焊缝铣磨方法，包括：
[0029]控制模块
、
工业机器人和变位机构，所述控制模块与所述工业机器人通信连接，转子支架安装在所述变位机构上，所述工业机器人正对转子支架；
[0030]所述控制模块能够获取转子支架的转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型；
[0031]能够根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及预设的焊缝半径，获取目标焊缝模型；
[0032]能够根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型
、
目标焊缝模型和实际焊缝模型，获取焊缝铣磨量
、
焊缝铣磨方向以及焊缝铣磨路径；
[0033]能够根据焊缝铣磨量以及焊缝铣磨路径，控制工业机器人对转子支架焊缝进行铣削及打磨
。
[0034]进一步地，所述述变位机构包括电机和轮毂，所述轮毂与所述电机驱动轴连接，转子支架放置在所述轮毂上，所述电机用于驱动所述轮毂旋转，使得所述转子支架旋转变位
。
[0035]进一步地，在安装所述工业机器人时，对工业机器人进行手眼标定
。
[0036]本专利技术的有益效果：本专利技术通过建立目标焊缝模型，获取实际焊缝模型，通过比目标焊缝模型和实际焊缝模型，控制工业机器人对焊缝进行铣磨，本专利技术能够能稳固提升产品质量，缩短制造周期
50
％
。
本专利技术方法可以实现转子支架测量及铣削加工的标准化
、
自动化作业，从而降低水轮机转子支架制造成本，提升企业竞争力
。
附图说明
[0037]图1是本专利技术基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法的流程图
。
[0038]图2是本专利技术基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨系统的结构示意图
。
[0039]图3是本专利技术中转子支架模型示意图
。
具体实施方式
[0040]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围
。
[0041]在本专利技术的实施例中，图1是根据本专利技术基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法，其特征在于，包括：
S10
：获取转子支架的转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型；
S20
：根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及预设的焊缝半径，获取目标焊缝模型；
S30
：根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型
、
目标焊缝模型和实际焊缝模型，获取焊缝铣磨量
、
焊缝铣磨方向以及焊缝铣磨路径；
S40
：根据焊缝铣磨量以及焊缝铣磨路径，对转子支架焊缝进行铣削及打磨
。2.
如权利要求1所述的转子支架焊缝铣磨方法，其特征在于，所述步骤
S10
包括：对转子支架焊缝进行测量，获取转子支架焊缝的点云数据；对所述点云数据进行滤波降噪处理，获取精简点云数据；根据精简点云数据，获取转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型
。3.
如权利要求2所述的基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法，其特征在于，根据精简点云数据，获取转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及实际焊缝模型，包括：采用随机采样一致性算法以及递归方法获取所述精简点云数据的所有拟合平面，根据拟合平面内的点云数据以及平面拟合偏差，对所有拟合平面进行过滤，获取转子支架第一平面模型和转子支架第二平面模型
。4.
如权利要求2所述的基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法，其特征在于，对所述点云数据进行滤波降噪处理，获取精简点云数据，包括：通过体素滤波算法对点云数据降采样，通过统计学离群滤波算法将分布超过预设方差阈值的点云数据剥离，获取精简点云数据
。5.
如权利要求1所述的基于工业机器人的转子支架焊缝铣磨方法，其特征在于，所述步骤
S20
包括：根据转子支架第一平面模型
、
转子支架第二平面模型以及预设的焊缝半径，确定相切于转子支架第一平面模型以及转子支架第二平面模型的相切圆，转子支架第一平面模型以及转子支...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈徐兵，彭芳瑜，宋国栋，李鑫，郑妍，
申请(专利权)人：华中科技大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：