[发明专利]高效率高精度一体化多丝材电弧增材修复系统及修复方法

说明书

本发明涉及一种多丝材电弧增材修复技术，具体为一种高效率高精度一体化多丝材电弧增材修复系统及修复方法，采用单热源多丝材一体化成形技术方案，通过多丝材熔融的独立控制，实现不同部位不同精度和效率的要求，包括焊接控制器、单热源发生装置、机器人工作平台、多丝材送丝机构，所述机器人工作平台配备有焊枪和保护气，还包括3D扫描装置，所述单热源发生装置为机器人工作平台供热，焊接控制器与机器人工作平台信号连接，多丝材送丝机构为机器人工作平台送丝，所述机器人工作平台上还安装有3D扫描装置。

技术领域

本发明涉及一种多丝材电弧增材修复技术，具体为一种高效率高精度一体化多丝材电弧增材修复系统及修复方法。

背景技术

针对现场快速响应的修复，其效率制约因素主要来自增材和减材的协调。增材修复效率高，势必会带来精度的下降，减材时间增加；而增材修复效率低精度高的话，减材时间短，但增材修复过长。

市面上已有的焊接控制器功能十分强大，能够实现对送丝机构的控制，包括在多台送丝机构中选择所需直径丝材的送丝机，控制电流电压大小，送丝速度等工艺参数，热源发生装置的开启和关闭。

工业机器人能够提取计算机输入的内存信息，从内存中逐点取出其位置和姿态坐标值，按一定的时间节拍(又称采样周期)对它进行圆弧或直线插补运算，算出各插补点的位置和姿态坐标值，这就是路径规划生成。完成路径的速度则可表示为增材修复时焊接速度的大小。

使用钨极气体保护焊的优点：

1、氩气能有效地隔绝周围空气，它本身又不溶于金属，不和金属反应；钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用。因此，可成功地焊接易氧化，氮化、化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。

2、钨极电弧稳定即使在很小的焊接电流(10A)下仍可稳定燃烧，特别适用于薄板，超薄板材料焊接。

3、热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。

但发展高效率高精度一体化的增材修复技术，使得加工表面高精度增材成形，而非加工体或者面高效成形，可大幅提高整体修复效率是一个一直有待解决的技术难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高效率高精度一体化多丝材电弧增材修复系统及修复方法，采用单热源多丝材一体化成形技术方案，通过多丝材熔融的独立控制，实现不同部位不同精度和效率的要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种高效率高精度一体化多丝材电弧增材修复系统，包括焊接控制器、单热源发生装置、机器人工作平台、多丝材送丝机构，所述机器人工作平台配备有焊枪和保护气，还包括3D扫描装置，所述单热源发生装置为机器人工作平台供热，焊接控制器与机器人工作平台信号连接，多丝材送丝机构为机器人工作平台送丝，所述机器人工作平台上还安装有3D扫描装置。

作为优选，所述焊枪采用TIG焊枪。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种如权利要求1所述的多丝材电弧增材修复方法，包括如下步骤：步骤一：利用3D扫描装置对破损件缺口位置进行扫描，利用三维软件构建增材修复模型；

步骤二：利用构建好的修复模型，将其分为两个部分，分为高精度部分和高效率部分，根据其垂直焊接的工作特性，该修复模型垂直放置，且下方部分为高效率部分，往上依次为高精度部分，到待加工平面结束；

步骤三：通过扫描，确认所需增材修复模型的总高度为a值，以待加工面为参考平面，往下b值长度则为高精度部分，剩余的(a-b)值长度则为高效率增材修复部分；

步骤四：计算机确定好高精度和高效率两个部分后，通过不同的要求选择不同的工艺参数模式：