[发明专利]一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法及装置

权利要求书

1.一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，包括：

从获取的加工外板的点云数据中提取加工点坐标；

以所述加工点坐标为中心扫描出与所述加工点固定距离的所述加工外板上的至少3个锚点；

根据所述锚点计算所述加工外板在所述加工点坐标上的目标法向量；

根据所述目标法向量计算出RX方向的空间方位角和RZ方向的空间方位角；

根据所述RX方向的空间方位角控制加热火枪在RX方向转动，根据所述RZ方向的空间方位角控制所述加热火枪在RZ方向转动；

所述RZ方向是在XY平面上以原点为中心顺时针或逆时针转动的方向，所述RX方向是在YZ或者XZ平面以原点为中心顺时针或逆时针转动的方向。

2.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，所述从获取的加工外板的点云数据中提取加工点坐标具体包括：

使用3D激光扫描仪获取加工外板点云数据；

根据所述点云数据规划出加工焰道；

从所述加工焰道中获取加工点坐标。

3.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，所述以所述加工点坐标为中心扫描出与所述加工点固定距离的所述加工外板上的至少3个锚点具体包括：

以所述加工点坐标为中心，以预选取的一个半径R为扫描半径，以垂直于水平面向上为正方向建立正半球体；

计算所述正半球体与所述加工外板的交集并从所述交集中选取至少3个锚点。

4.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，所述根据所述锚点计算所述加工外板在所述加工点坐标上的目标法向量具体包括：

以所述加工点坐标为起点，以所述至少3个锚点的坐标为终点，计算至少3个向量；

以每相邻两向量组成一个平面，计算相对应的多个平面法向量；

将计算得出的每一个平面法向量进行加和，并取均值，求出加工点实际的目标法向量。

5.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，所述根据所述目标法向量计算出RX方向的空间方位角和RZ方向的空间方位角具体包括：

将所述目标法向量向xy平面投影，得到投影向量；

计算所述投影向量与坐标轴Y轴之间的夹角β作为RZ方向的空间方位角，计算所述投影向量与所述目标法向量之间的夹角θ作为RX方向的空间方位角。

6.根据权利要求4所述的一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，所述至少3个锚点具体为8个锚点。

7.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，其特征在于，所述根据所述RX方向的空间方位角控制加热火枪在RX方向转动，根据所述RZ方向的空间方位角控制所述加热火枪在RZ方向转动具体包括：

通过船体复杂外板加工火枪头垂直度保持装置上的RX轴电机根据所述RX方向的空间方位角控制所述加热火枪转动；

通过船体复杂外板加工火枪头垂直度保持装置上的RZ轴电机根据所述RZ方向的空间方位角控制所述加热火枪转动。