[发明专利]航天运载器的发动机推力室焊接控制装置和方法

说明书

本发明提供一种航天运载器的发动机推力室焊接控制装置，包括图像识别模块，在临近激光发生装置的第一机械手臂上设置视觉传感器，图像识别模块被配置为通过视觉传感器获取发动机推力室激光发生装置垂直下方的第一路径图像；距离监测模块，在临近激光发生装置的第一机械手臂上设置位移传感器，距离监测模块被配置为通过位移传感器监测激光发生装置与发动机推力室焊接处的第一垂直距离；控制模块，根据图像识别模块的第一路径图像进行路径选择，并根据距离监测模块的第一垂直距离计算激光发生装置发出的激光能量值，控制激光发生装置发射能量值激光。该控制装置能够实现自动化控制发动机推力室的焊接过程，焊接的推力室精密可靠。

技术领域

本发明涉及航天运载器发动机推力室制造技术领域，具体涉及一种航天运载器的发动机推力室焊接控制装置和方法。

背景技术

推力室是航天运载器的发动机中负责将燃气膨胀加速喷出，获得反推力的部件。现有技术中，发动机的推力室是将铣槽内壁和外壁装配到一起后，通过自动化的焊接机器人，以高功率密度的光纤激光器的激光光束将发动机推力室焊接到一起。

但是自动化焊接机器人不能智能的识别焊接路径以及激光能量的调节，导致激光焊接后推力室焊接变形大、内外壁贴合度低以及缺陷返修等问题。

鉴于此，亟需提供一种航天运载器的发动机推力室焊接控制装置和方法从而实现自动化控制发动机推力室的焊接过程，提高生产效率同时使得焊接的推力室更精密可靠。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提出一种航天运载器的发动机推力室焊接控制装置和方法，可以提高焊接质量、提高生产效率以及焊接的灵活性，实现自动化控制发动机推力室的焊接过程。

本发明提供了一种航天运载器的发动机推力室焊接控制装置，包括：图像识别模块，在临近激光发生装置的第一机械手臂上设置视觉传感器，所述图像识别模块被配置为通过视觉传感器获取发动机推力室激光发生装置垂直下方的第一路径图像；距离监测模块，在临近所述激光发生装置的第一机械手臂上设置位移传感器，所述距离监测模块被配置为通过位移传感器监测所述激光发生装置与发动机推力室焊接处的第一垂直距离；控制模块，根据所述图像识别模块的第一路径图像进行路径选择，并根据所述距离监测模块的第一垂直距离计算激光发生装置发出的激光能量值，控制激光发生装置发射所述能量值激光。

根据本发明的一个实施例，航天运载器的发动机推力室焊接控制装置还包括：调节模块，当发动机推力室的第一路径焊接完成后，所述调节模块控制用于固定发动机推力室的芯轴旋转，进行第二路径的焊接。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：第一检查模块，根据获取的第一路径图像焊接处与第一预设路径焊接处进行比较，如有偏差则需要计算第一路径图像焊接处与第一预设路径焊接处在圆周方向上的第二距离，所述控制模块控制第一机械手臂移动所述第二距离使其恢复至第一预设路径焊接处。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：第二检查模块，所述图像识别模块监测焊接处的焊接接头宽度，若焊接接头宽度小于预设宽度控制模块则控制激光发生装置继续发出相应能量的激光，直至焊接接头宽度达到预设宽度。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：第三检查模块，所述距离监测模块监测距离焊接处的第一垂直距离小于预设距离时，所述控制模块控制激光发生装置继续发出激光进行焊接，直至第一垂直距离达到预设距离。

另一方面，本发明还提供了一种航天运载器的发动机推力室焊接控制方法，包括：在临近激光发生装置的第一机械手臂上设置视觉传感器，通过视觉传感器获取发动机推力室激光发生装置垂直下方的第一路径图像；在临近所述激光发生装置的第一机械手臂上设置位移传感器，通过位移传感器监测所述激光发生装置与发动机推力室焊接处的第一垂直距离；根据所述视觉传感器的第一路径图像进行路径选择，并根据所述第一垂直距离计算激光发生装置发出的激光能量值，控制激光发生装置发射所述能量值的激光。