[发明专利]航天复杂曲面焊接边动态随动激光清除方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种航天复杂异形曲面焊接边动态随动激光清除方法、系统及介质，包括：激光位姿调控步骤：令传感器对待处理区域进行检测，获得位姿调控数据；激光清除步骤：根据获得的位姿调控数据，控制激光作用于待处理区域，完成激光清除。本发明采用非接触式自适应调整激光束，解决了复杂异形结构焊接边自由变形与结构突变等动态跟随难点，确保激光光束在变曲率曲面法向、切向等多维度方向保持稳定作业姿态和距离，实现大型航天复杂异形曲面焊接边涂层及污物的稳定、高效、精准激光清除。

技术领域

本发明涉及航空航天运载器、空间飞行器结构件激光制造技术领域，具体地，涉及航天复杂曲面焊接边动态随动激光清除方法、系统及介质。

背景技术

航天运载器、空间飞行器、航空飞行器常用复杂异形曲面结构焊接结构以满足气动外形和液体贮存的需要，是运载火箭、大飞机、空间站等关键特殊结构，具有轻量化程度高、外形气动性好等特点。然而产品研制过程中，复杂异形曲面的加工制造在所难免，特别是复杂异形曲面往往需要拼焊以实现整体气动外形结构研制。复杂异形曲面的焊接制造工艺，或者需要在复杂异形曲面表面局部区域进行表面处理，喷涂处理等相应工艺。因此，需要对复杂异形曲面焊接边进行油污、油漆、锈迹、氧化膜等表面覆盖物局部清除，以满足焊接等后续制造工艺。

目前，采用打磨、刮削、刮擦、磨面等机械工艺方法进行复杂异形曲面焊接边的局部清除。劳动强度大，生产效率低，难以实现自动化，清除质量难以保证，表面残留多，难以处理复杂结构等工艺与操作难题。

采用航天复杂曲面焊接边动态跟随激光清除方法进行生产，可以动态跟随自由状态的复杂异形曲面焊接边，对各型复杂异形曲面的适应性强，清除过程平稳且效率高，激光清除位置与区域精准可控，自动化生产效率高，解决航天复杂异形曲面结构机械打磨清除效率低及结构适应差等问题。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天复杂曲面焊接边动态随动激光清除方法、系统及介质。

根据本发明提供的一种航天复杂异形曲面焊接边动态随动激光清除方法，包括：

采用多传感器信息融合技术进行动态随动激光清除或采用动态随动机械机构进行动态随动激光清除。

所述采用多传感器信息融合技术进行动态随动激光清除，包括：

激光位姿调控步骤：令传感器对待处理区域进行检测，获得位姿调控数据；

激光清除步骤：根据获得的位姿调控数据，控制激光作用于待处理区域，完成激光清除；

所述采用动态随动机械机构进行动态随动激光清除，包括：

随动机构控制步骤：通过动态随动组合执行机构，控制激光作用于待处理区域，完成激光清除。

优选地，所述激光位姿调控步骤：

信息获取步骤：令传感器对待处理区域进行检测，返回传感器检测信息；

调控数据获取步骤：根据返回的传感器检测信息，采用多传感器信息融合技术，对传感器检测信息进行处理，获得位姿调控数据。

优选地，所述传感器包括以下任一种或任多种：

激光传感器、视觉传感器、超声波传感器；

所述传感器检测信息包括以下任一种或任多种：

激光传感器的检测信息、视觉传感器的检测信息、超声波传感器的检测信息；

所述位姿调控数据包括以下任一种或任多种：

激光光束的位姿角度数据、激光光束的作用距离数据。