[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

说明书

本发明实施例公开了一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法及装置，用于解决加热火枪和加工弯板之间的垂直度难以保持的技术问题。本发明实施例方法包括：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。

技术领域

本发明涉及船体复杂外板自动加工领域，尤其涉及一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法及装置。

背景技术

船体复杂外板，又称水火弯板，它利用金属受热发生形变的特性，对金属面板进行高温加热，使之发生形变之后，加水冷却形成整体的弯曲的加工工艺流程。

在目前的水火弯板加工成型工艺中，普遍使用人工操作的方式，自动化程度比较低，而且这种方法费时费力，需要具有2-3年加工经验的工人才能很好把握加热形变程度。

在使用水火弯板自动化加工时，加热火枪常常会因为加工弯板受热形变过大，曲率较为弯曲，使得加热火枪有可能会与加工弯板发生碰撞，为保护加热装置和保证弯板受热均匀，需要确保加热火枪和加工弯板之间的垂直。因此，加热火枪和加工弯板之间的垂直度难以保持是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法及装置，用于解决加热火枪和加工弯板之间的垂直度难以保持的技术问题。

本发明实施例提供一种船体复杂外板加工火枪头垂直度保持方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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的法向量进行加和，并取均值，求出加工点实际的目标法向量；

优选地，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；