[发明专利]一种熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材制造的方法及装置

权利要求书

1.一种熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材制造的装置，其特征在于，包括：工业机器人，熔化极焊接电源，增材制造装置，复合送丝机构，热丝加热装置构成；工业机器人与熔化极焊接电源连接实现对控制电源信号控制，且两者与复合送丝机构相连实现对送丝机构的送丝控制；复合送丝机构与热丝加热装置共同与增材制造装置及工业机器人相连，实现丝材的送丝与行走；

所述的增材制造装置具体包括：熔化极焊枪(4)固定在工业机器人上(3)，熔化极焊接电源(2)与机器人控制柜(1)和熔化极送丝控制模块(5)连接；基板(12)固定于工作台(11)上；

所述的复合送丝机构具体包括：熔化极送丝机构(6)与熔化极送丝控制模块(5)连接，填丝机构(7)与送丝支架(9)连接，填丝机构(7)与单填丝送丝控制模块(8)连接，单填丝送丝控制模块(8)与机器人控制柜(1)连接；

所述的热丝加热装置具体包括：热丝加热电源(10)正极与送丝支架(9)相连接，热丝加热电源(10)负极与工作台(11)相连接，加热控制模块(13)与机器人控制柜(1)及热丝加热电源(10)相连。

2.根据权利要求1所述的熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材制造的装置，其特征在于，填丝机构(7)通过单填丝送丝控制模块(8)由机器人控制柜(1)直接控制。

3.根据权利要求1所述的熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材制造的装置，其特征在于，所述的送丝支架(9)与熔化极焊枪固定在一起，热丝通过加热控制模块(13)控制加热电流的大小调整加热温度。

4.一种基于权利要求1-3任一项熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材装置的制造方法，其特征在于，包括具体步骤如下：

1)安装增材制造装置；

2)调节焊枪、填丝丝材与工件表面间距；

3)堆敷前，设置基本参数，根据构件几何参数规划堆焊路径，设置程序；

4)在基板上选取起弧点，机器人(3)携带熔化极焊枪(4)至起弧点，控制熔化极焊枪(4)距离工件(12)高度，通过熔化极送丝控制模块(5)设定熔化极送丝机构(6)送丝速度，通过单填丝送丝控制模块(8)设定填丝机构(7)送丝速度，通过热丝加热控制模块(13)设定热丝加热电源(10)加热电流；

5)机器人控制柜(1)发送信号至熔化极焊接电源(2)进行起弧，引燃电弧后，机器人控制柜(1)发送信号给单填丝送丝控制模块(8)及热丝加热控制模块(13)，随后填丝机构(7)中送出的丝材通过热丝加热装置加热后，进入熔化极电弧区，与熔化极丝材同步熔化，形成同一熔池，随后按照预设机器人行走轨迹堆敷样件第一层；该层堆敷结束时，机器人控制柜(1)发送信号给熔化极焊接电源(2)、单填丝送丝控制模块(8)和热丝加热控制模块(13)，填丝机构(7)和熔化极送丝机构(6)同时停止送丝，熔化极焊接电源(2)和加热电源(10)停止供电，电弧熄灭，并准备下一道的堆敷；

6)层间等待后，开始堆敷下一层；

7)重复步骤5)-6)，直至达到预设尺寸要求后停止堆敷。

5.根据权利要求4所述的熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材装置的制造方法，其特征在于，填丝焊枪末端距工作表面高度为6.0-12.0mm，填丝丝材在焊枪轴线位置距焊枪末端高度为3.0-9.0mm。

6.根据权利要求4所述的熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材装置的制造方法，其特征在于，填丝丝材与焊枪轴线夹角为30°-45°。

7.根据权利要求4所述的熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材装置的制造方法，其特征在于，所述的熔化极熔敷电流可为40A-400A堆敷速度为10cm/min-70cm/min和保护气流量可为10L/min-30L/min。