[发明专利]阀门密封面损伤区域模型的快速重建与修复路径规划方法

权利要求书

1.一种阀门密封面损伤区域模型的快速重建与修复路径规划方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：阀门密封面损伤区域经过均匀厚度的车削加工并清理干净后，拆掉车削加工刀头，利用车削加工刀头原有的车削刀盘和刀杆，将装有激光测距仪的旋转探头替换车削加工刀头安装到车削刀盘上，以激光测距仪和车削刀盘为相对中心分别建立修复加工坐标系P_TOOL和阀门管道坐标系P_BASE；

步骤2：控制刀杆，将装有激光测距仪的旋转探头沿阀门内腔径向运动到密封面损伤区域，通过径向的移动，标定出密封面损伤区域径向边界；通过对比损伤区域径向边界测量距离数据、待修复损伤区域和激光测距仪的距离数据，得到待修复损伤区域的深度信息H；

步骤3：从任意一个待修复损伤区域的径向边界开始，通过控制刀杆旋转，带动固定在车削刀盘上的旋转探头和激光测距仪做轴向360°旋转，同时扫描记录激光测距仪返回的距离数据，沿轴向数据间隔3-10点/度；

步骤4：完成步骤3中某一个位置360°旋转测量后，控制刀杆沿径向向待修复损伤区域移动一个测量间隔△S，重复步骤3的过程，依次完成每一个待修复损伤区域径向截面的测量；

步骤5：移动到另一个待修复损伤区域的径向边界，通过刀杆控制旋转探头的轴向扫描，同步记录激光测距仪返回的距离数据，沿轴向数据间隔3-10点/度，完成最后一次数据测量；

步骤6：根据步骤1中建立的以激光测距仪和车削刀盘为相对中心的修复加工坐标系P_TOOL和阀门管道坐标系P_BASE，通过坐标变换标定出两个坐标系中原点的相对偏差，对步骤3、4、5中在修复加工坐标系中测量的数据和相对偏差修正后，计算出待修复损伤区域表面在阀门管道坐标系P_BASE中的数据，结合待修复损伤区域的深度信息H、每次径向移动距离△S和在不同径向截面的测量数据，在阀门管道坐标系P_BASE中计算出待修复损伤区域的空间包络模型，也就是待修复损伤区域的三维模型；

步骤7：对步骤6中反求出的待修复损伤区域的三维模型，根据修复工艺的要求，包括修复方式、修复方向、修复移动距离△S和每层修复的厚度△H，沿径向或者轴向进行分层剖分处理，并结合车削的加工数据，调整修复工具的连接尺寸，以阀门管道坐标系P_BASE为基准对每一层的轮廓形状内部按照修复工艺要求，逐道遍历搭接，转换成修复的路径。

2.根据权利要求1所述的阀门密封面损伤区域模型的快速重建与修复路径规划方法，其特征在于：所述旋转探头能够和车削加工刀头、修复加工工具互换，或者是按照车削加工刀头配装尺寸定制接头，实现和车削加工刀头的快速互换以及坐标原点的转换。

3.根据权利要求1所述的阀门密封面损伤区域模型的快速重建与修复路径规划方法，其特征在于：所述旋转探头上装有摄像头，方便观察激光测距仪测量过程中的位置。

4.根据权利要求1所述的阀门密封面损伤区域模型的快速重建与修复路径规划方法，其特征在于：所述旋转探头沿阀门内腔的径向移动和轴向旋转，定位精度优于0.03mm/m。

5.根据权利要求1所述的阀门密封面损伤区域模型的快速重建与修复路径规划方法，其特征在于：所述激光测距仪安装在旋转探头上，通过输出激光的反射记录并输出损伤加工后的表面和旋转探头之间的距离数据，精度优于0.01mm。