【摘 要】
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再制造是发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会的重要措施之一。目前国内的钻头修复受制于技术限制,通常使用人工对其进行修复,但修复效率低下造成大量的资源浪费。本文以PDC钻头自动测量激光熔覆机器人双机协同研究为对象,对高价值钻头自动测量激光熔覆再制造生产线专用机器人研发项目的核心技术之一进行研究。根据项目的需求,设计了控制系统平台及其应用程序、再制造生产线控制软件、激光熔覆机器人与三维扫描机器
【基金项目】
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2017年广西创新驱动专项项目（科技重大专项）:高价值钻头自动测量激光熔覆再制造生产线专用机器人研发；
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再制造是发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会的重要措施之一。目前国内的钻头修复受制于技术限制,通常使用人工对其进行修复,但修复效率低下造成大量的资源浪费。本文以PDC钻头自动测量激光熔覆机器人双机协同研究为对象,对高价值钻头自动测量激光熔覆再制造生产线专用机器人研发项目的核心技术之一进行研究。根据项目的需求,设计了控制系统平台及其应用程序、再制造生产线控制软件、激光熔覆机器人与三维扫描机器人的快速校准的算法和用于配合控制及校准的工业机器人端运行的程序。论文主要完成了如下内容:（1）设计控制系统平台软硬件:控制系统平台是整个再制造生产线的控制中枢,完成激光熔覆机器人与激光发生器、送粉器、再制造平台等设备的协同控制,控制三维扫描机器人进行扫描任务的控制,以实现再制造生产线的自动化运行,其硬件采用IMX6ULL作为处理器,通过TCP/IP协议、RS-232、RS-485以及I\O电平来控制整个系统。平台操作系统使用Linux,应用软件通过QT开发平台开发。（2）设计再制造生产线控制软件:软件主要完成双机器人校准数据的计算、接收破损模型的数据并对其进行切片分层生产激光熔覆路径、对控制系统平台发送开始和停止命令以及路径文件信息。（3）设计激光熔覆机器人与三维扫描机器人快速校准算法和校准流程:通过激光熔覆机器人对三个校准顶锥的接触测出三个基于激光熔覆机器人的坐标和三维扫描机器人对三个校准顶锥进行扫面得出三个顶锥基于三维扫描机器人的坐标,经过坐标转换得出转换关系矩阵,以实现激光熔覆机器人与三维扫描机器人的坐标转换从而实现协同作业。（4）完成生产线功能测试:在实验中验证快速校准算法的可行性以及校准精度,并分析影响精度的因素和解决方案,对控制系统平台功能进行测试,试验熔覆参数得出最佳参数,以满足项目设计要求。通过对再制造生产线的整体测试,设计的控制系统平台及控制软件可以控制在制造生产线完成PDC钻头的自动测量及自动修复作业,修复效果满足项目设计要求。
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