本發明涉及船舶制造技術領域，更具體地說，涉及一種加熱火槍頭的校正方法，還涉及一種加熱火槍頭的校正裝置。

背景技術：

水火彎板，是一種彎制復雜曲度板和船體內部大型構件的主要工藝方法，廣泛應用于船舶制造領域。影響水火彎板成型的兩個主要影響因素是溫度和焰道的規劃，焰道的規劃決定了船體復雜外板的成型類型，而溫度決定了船體復雜外板的成型效果。

根據加工經驗，當火槍頭與船體復雜外板的加熱點所在的切面保持垂直時，熱量最容易滲透進船體復雜外板，能夠在最短的時間內使船體復雜外板發生塑形形變，提高加工效率。

目前，水火彎板的成型大多采用掃描儀獲取板的輪廓信息，再計算某一個加工點所在切平面的法向量，最后再將這個法向量轉化為每一個軸的運動值，然后根據預先計算好的值，調節好火槍頭的姿態，使其垂直放置在該工作點的位置，進行工作。

然而，船體復雜外板在加工過程中會受熱發生形變，火槍頭預先設定好的加工姿態將無法保持與船體復雜外板加熱點所在的切面垂直，而火槍頭加工過程中的角度變化會令熱量的滲入變差，降低了加工的效率。

綜上所述，如何有效地解決火槍頭在加工過程中，難以保持與加工平面的垂直，導致加工效率降低等的技術問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種加熱火槍頭的校正方法，該加熱火槍頭的校正方法可以有效地解決火槍頭在加工過程中，難以保持與加工平面的垂直，導致加工效率降低等的技術問題，本發明的第二個目的是提供一種加熱火槍頭的校正裝置。

為了達到上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：

一種加熱火槍頭的校正方法，包括：

選火槍頭中軸兩側對稱的位置作為橫向檢測點，以相同的預設角度θ分別測量橫向檢測點到焊接板面的距離；

判斷檢測到的距離是否相等，如果是，則保持火槍頭角度不變，結束；如果否，則結合該距離的差值，計算火槍頭的偏移角度；

按照所述偏移角度，實時轉動火槍頭，以校正火槍頭的焊接角度。

優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，所述步驟二中計算所述偏移角度包括：

獲取該距離的差值E_X，獲取兩個所述橫向檢測點以所述預設角度投影在所述焊接板面上的投影點距離D_X，獲取檢測到距離較小的橫向檢測點對應的投影點關于所述火槍頭的中軸的對稱點距離該投影點之間的中軸投影距離

L_X；

計算所述偏移角α_X的大小：

優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，獲取檢測到距離較小的橫向檢測點對應的投影點關于所述火槍頭的中軸的對稱點距離該投影點之間的中軸投影距離L_X，包括：

獲取距離較小的橫向檢測點對應的橫向檢測點距離所述焊接板面的距離H_X1，

計算中軸投影距離：

L_X＝2R-2H_X1cosθ，

其中R為所述橫向檢測點距離所述火槍頭中軸的距離，θ為所述預設角度。

優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，獲取兩個所述橫向檢測點以所述預設角度投影在所述焊接板面上的投影點距離D_X，包括：

計算投影點距離D_X：

優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，所述預設角度θ的設置范圍為：

n為預設倍數值，L為橫線檢測點在平行火槍頭中軸的方向上距離火槍頭尖端的距離。

優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，還包括：

選火槍頭中軸兩側對稱的位置作為縱向檢測點，所述縱向檢測點之間的連線垂直所述橫向檢測點之間的連線，以相同的預設角度θ分別測量縱向檢測點到焊接板面的距離；

判斷檢測到的距離是否相等，如果是，則保持火槍頭角度不變，結束；如果否，則結合該距離的差值，計算火槍頭在縱向的偏移角度；

按照所述偏移角度，在縱向內實時轉動火槍頭，以校正火槍頭的焊接角度。

本發明提供的加熱火槍頭的校正方法，包括：

選火槍頭中軸兩側對稱的位置作為橫向檢測點，以相同的預設角度θ分別測量橫向檢測點到焊接板面的距離；判斷檢測到的距離是否相等，如果是，則保持火槍頭角度不變，結束；如果否，則結合該距離的差值，計算火槍頭的偏移角度；按照所述偏移角度，實時轉動火槍頭，以校正火槍頭的焊接角度。采用本發明提供的這種火槍頭校正方法，通過距離的檢測能夠在加工過程中準確的、實時的檢測出火槍頭與加工面之間的不垂直情況，并通過計算的方式得到火槍頭距離與焊接板面垂直所需偏移的角度，并通過準確控制實時控制火槍頭動作扭轉偏移角度；這種方法設計能夠在連續工作中，通過實時的檢測及校正動作，一直保持火槍頭垂直于焊接板面，令待加工的外板以理想角度受熱，在盡可能短的時間內發生需要的塑性形變，大大提高了工作效率。綜上所述，本發明提供的加熱火槍頭的校正方法有效地解決了火槍頭在加工過程中，難以保持與加工平面的垂直，導致加工效率降低等的技術問題。

為了達到上述第二個目的，本發明還提供了一種加熱火槍頭的校正裝置，包括：

激光傳感器，分別以預設的距離R對稱設置于火槍頭中軸兩側，所述激光傳感器均以相同的預設角度θ對準所述火槍頭尖端下方位置；

處理器，與所述激光傳感器電氣連接，用于判斷各個所述激光傳感器得到的距離值是否相等，計算火槍頭需要的偏移角度；

校正傳動結構，與所述處理器電氣連接，由所述處理器控制動作調整所述火槍頭的角度。

該加熱火槍頭的校正裝置能夠用于實現上述任一種加熱火槍頭的校正方法。由于上述的加熱火槍頭的校正方法具有上述技術效果，能夠實現該加熱火槍頭的校正方法的加熱火槍頭的校正裝置也應具有相應的技術效果。

優選的，上述加熱火槍頭的校正裝置中，還包括：

傳感器安裝架，所述傳感器安裝架呈圓環狀、安裝固定于所述火槍頭尾端，所述傳感器支架的中軸與所述火槍頭的中軸重合，所述激光傳感器安裝連接于所述傳感器支架的圓環狀邊緣。

優選的，上述加熱火槍頭的校正裝置中，所述激光傳感器包括兩組在傳感器支架的圓環上、設置位置連線相互垂直的橫向傳感器及縱向傳感器。

優選的，上述加熱火槍頭的校正裝置中，所述校正傳動結構包括：

用于在不同平面內轉動所述火槍頭的橫向旋轉機構及縱向旋轉機構；所述橫向傳感器的連線與所述橫向旋轉機構的旋轉平面平行，所述縱向傳感器的連線與所述縱向旋轉機構的旋轉平面平行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正原理示意圖；

圖3為本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正裝置的結構示意圖。

附圖中標記如下：

激光傳感器1、傳感器安裝架2、火槍頭3、焊接板面4、。

具體實施方式

本發明實施例公開了一種加熱火槍頭的校正方法，以解決火槍頭在加工過程中，難以保持與加工平面的垂直，導致加工效率降低等的技術問題。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1和圖2，圖1為本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正方法的流程示意圖；圖2為本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正原理示意圖。

本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正方法，包括：

S01：選火槍頭中軸兩側對稱的位置作為橫向檢測點，以相同的預設角度θ分別測量橫向檢測點到焊接板面的距離。其中，兩個橫向檢測點距離火槍頭中軸距離相等，并且二者之間的連線垂直于火槍頭的中軸；此外，以相同的預設角度θ分別測量橫向檢測點到焊接板面的距離，指的是橫向檢測點與其在焊接板面上的延伸點之間的連線與中軸之間的夾角為θ。

S02：判斷檢測到的距離是否相等；S03：如果是，則保持火槍頭角度不變，結束；S04：如果否，則結合該距離的差值，計算火槍頭的偏移角度。如果兩橫向檢測點檢測到的距離相等，則說明火槍頭在橫向平面內與焊接平面目前為垂直狀態；其中結合距離的差值指的是，還需要參考橫向檢測點與中軸之間的位置數據等，之后通過計算得到火槍頭偏移角度，該偏移角度即為火槍頭相對垂直于焊接板面的位置錯開的角度。

S05：按照所述偏移角度，實時轉動火槍頭，以校正火槍頭的焊接角度。通過電氣控制等技術實現控制火槍頭的定向定量旋轉，令其完成角度等于計算出的偏移角度的旋轉，恢復火槍頭與焊接板面的垂直。其中本實施例提供的技術方案為連續不斷進行的，即在整個水火彎板成型的過程中，實施實時連續的檢測火槍頭的垂直度，并進行相應的校正，以保持垂直度。

采用本發明提供的這種火槍頭校正方法，通過距離的檢測能夠在加工過程中準確的、實時的檢測出火槍頭與加工面之間的不垂直情況，并通過計算的方式得到火槍頭距離與焊接板面垂直所需偏移的角度，并通過準確控制實時控制火槍頭動作扭轉偏移角度；這種方法設計能夠在連續工作中，通過實時的檢測及校正動作，一直保持火槍頭垂直于焊接板面，令待加工的外板以理想角度受熱，在盡可能短的時間內發生需要的塑性形變，大大提高了工作效率。綜上所述，本發明提供的加熱火槍頭的校正方法有效地解決了火槍頭在加工過程中，難以保持與加工平面的垂直，導致加工效率降低等的技術問題。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，所述步驟二中計算所述偏移角度包括：

獲取該距離的差值E_X，獲取兩個所述橫向檢測點以所述預設角度投影在所述焊接板面上的投影點距離D_X，獲取檢測到距離較小的橫向檢測點對應的投影點關于所述火槍頭的中軸的對稱點距離該投影點之間的中軸投影距離L_X；

計算所述偏移角α_X的大小：

本實施例提供的技術方案，檢測到的兩個檢測點距投影點的距離分別為H_X1、H_X2，此處設定H_X1為距離較大的，則E_X＝H_X1-H_X2，通過計算得到兩橫向檢測點檢測到距離焊接板面的距離差值；并獲得橫向檢測點以角度θ投影于焊接板面的兩個投影點之間的距離。采用這種計算方式獲得偏移角的大小，通過三角函數的推導得到，技術方案實現簡單準確，容易通過計算機芯片等實現操作，便于進行生產的自動化進行。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，獲取檢測到距離較小的橫向檢測點對應的投影點關于所述火槍頭的中軸的對稱點距離該投影點之間的中軸投影距離L_X，包括：

獲取距離較小的橫向檢測點對應的橫向檢測點距離所述焊接板面的距離H_X1，

計算中軸投影距離：

L_X＝2R-2H_X1cosθ，

其中R為所述橫向檢測點距離所述火槍頭中軸的距離，θ為所述預設角度。本實施例提供的技術方案主要用到了橫向檢測點距離中軸的距離，以及預設角度，這兩個數值都可作為預先設置好的固定值來看，通過這種計算范式，能夠減少計算量，令方法實現更加容易。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，獲取兩個所述橫向檢測點以所述預設角度投影在所述焊接板面上的投影點距離D_X，包括：

計算投影點距離D_X：

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，所述預設角度θ的設置范圍為：

n為預設倍數值，L為橫線檢測點在平行火槍頭中軸的方向上距離火槍頭尖端的距離。

本實施例中提供的技術方案，進一步限定了預設角度的大小范圍，當θ趨近于時，橫向檢測點以預設角度延長與火槍頭中軸的交匯點就越靠近火槍頭的尖端，于是計算火槍頭尖端的偏角也就更加準確；但是當二者過于接近幾乎相等時，又會令檢測難以實行，所以在此處設置預設角度的最大值，其與相關，由此同時保證了校正垂直計算的精確性，以及方案的可行性。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正方法中，還包括：

選火槍頭中軸兩側對稱的位置作為縱向檢測點，所述縱向檢測點之間的連線垂直所述橫向檢測點之間的連線，以相同的預設角度θ分別測量縱向檢測點到焊接板面的距離；

判斷檢測到的距離是否相等，如果是，則保持火槍頭角度不變，結束；如果否，則結合該距離的差值，計算火槍頭在縱向的偏移角度；

按照所述偏移角度，在縱向內實時轉動火槍頭，以校正火槍頭的焊接角度。

本實施例提供的技術方案中，參考上述各實施例的技術方案，區別在于新增的縱向檢測點的設置方向與橫向檢測點垂直，保證了在立體空間內，火槍頭可以通過橫向及縱向平面內的轉動全方位的調整其工作角度，保證了垂直對齊的實施全面性，令火槍頭無論從哪個角度內都能垂直于焊接板面。

其中，對火槍頭進行縱向垂直校正與上述實施例中的橫向校正方法基本一致，為了計算簡便，減少計算中使用數據量，優選的方案是：將縱向檢測點距離火槍頭中軸的距離與橫向檢測點與中軸的距離設置成相等的，并且縱向檢測點距離火槍頭尖端的距離也與橫向檢測點距離尖端的距離相等，檢測角度與橫向檢測點相同，統一選擇θ。

可由縱向檢測點得到兩個距離焊接板面的距離，計距離差為E_Y

獲取距離較小的縱向檢測點對應的縱向檢測點距離所述焊接板面的距離H_Y1，

計算中軸投影距離：

L_Y＝2R-2H_Y1cosθ；

獲取兩個縱向檢測點以預設角度投影在焊接板面上的投影點距離D_Y，包括：

計算投影點距離D_Y：

計算火槍頭的縱向偏移角度：

其中對火槍頭的縱向校正的計算判定及根據計算結果進行轉動校正的過程可與橫向校正的各個對應步驟同步進行，也可先進行橫向或縱向其中一個方向的垂直校正，再進行另一個方向的垂直校正。

請參閱圖2及圖3，圖3為本發明實施例提供的加熱火槍頭的校正裝置的結構示意圖。

基于上述實施例中提供的加熱火槍頭的校正方法，本發明還提供了一種加熱火槍頭的校正裝置，包括：

激光傳感器1，分別以預設的距離R對稱設置于火槍頭3中軸兩側，所述激光傳感器1均以相同的預設角度θ對準所述火槍頭3尖端下方位置；

處理器，與所述激光傳感器1電氣連接，用于判斷各個所述激光傳感器1得到的距離值是否相等，計算火槍頭3需要的偏移角度；偏移角度為火槍頭3中軸與焊接板面4垂直線之間的角度。

校正傳動結構，與所述處理器電氣連接，由所述處理器控制動作調整所述火槍頭3的角度。以便令火槍頭3的中軸達到與焊接板面4垂直。

由于該加熱火槍頭的校正裝置能夠實現上述實施例中任意一種加熱火槍頭的校正方法，所以該加熱火槍頭的校正裝置的有益效果請參考上述實施例。

具體的，激光傳感器用于進行直線的測距，用于執行上述實施例中橫向及縱向檢測點進行預設角度測距的步驟，通過處理器完成各個步驟中的計算，獲得中間結果及最終的火槍頭轉動角度；由處理器連接的校正傳動結構用于具體執行火槍頭的定角度轉動以便消除偏移角。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正裝置中，還包括：

傳感器安裝架2，所述傳感器安裝架2呈圓環狀、安裝固定于所述火槍頭3尾端，所述傳感器支架的中軸與所述火槍頭3的中軸重合，所述激光傳感器1安裝連接于所述傳感器支架的圓環狀邊緣。

本實施例提供的技術方案通過圓環狀的傳感器安裝架實現傳感器的安裝固定，以便保證傳感器位置穩定，及對稱設置的傳感器能夠較為準確的保證關于火槍頭中軸對稱。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正裝置中，所述激光傳感器1包括兩組在傳感器支架的圓環上、設置位置連線相互垂直的橫向傳感器及縱向傳感器。

本實施例提供的技術方案中設置一組橫向傳感器及一組縱向傳感器，以便在整個空間內對火槍頭進行垂直校準，其效果參考上述實施例中同時設置橫向檢測點及縱向檢測點對火槍頭進行校準方案的技術效果。

為進一步優化上述技術方案，在上述實施例的基礎上優選的，上述加熱火槍頭的校正裝置中，所述校正傳動結構包括：

用于在不同平面內轉動所述火槍頭3的橫向旋轉機構及縱向旋轉機構；所述橫向傳感器的連線與所述橫向旋轉機構的旋轉平面平行，所述縱向傳感器的連線與所述縱向旋轉機構的旋轉平面平行。

本實施例提供的技術方案限定了校正傳動裝置的設置方向，不僅是相互平行的兩組不同的旋轉機構，并且兩組旋轉機構的旋轉平面與檢測平面重合，這種設置簡化了處理器需進行的計算，通過直接檢測到的基本數據即可計算得到在兩個相互垂直平面內的偏移角，從而簡單有效的實現轉動校準的操作。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。