[发明专利]基于电弧熔积的便携式在线修复再制造设备及方法

说明书

本发明公开了基于电弧熔积的便携式在线修复再制造设备及方法，它包括用于对整个设备进行支撑的车体部分，所述车体部分的顶部通过快速拆装方式安装有底座，所述底座的顶部固定安装有多自由度的机械臂；所述车体部分的顶部并位于底座的侧面安装有操作台。该设备结构简单，拆装方便，运输高效，能适应各种野外环境的结构件修复。

技术领域

本发明涉及结构件在线修复与再制造领域，具体涉及一种基于电弧熔积的便携式在线修复再制造设备及方法。

背景技术

工程设备在长期使用中会产生磨损，尤其是自然环境下的野外设备，经受风吹日晒，表面容易出现裂纹、凹陷抑或是其他形式的屈服失效，这就需要对相关结构件进行维修和更换。但由于野外设备工作环境远离城市和主干道路，设备的更换工作很繁琐，需要大量的时间成本和运输成本，故当原有零件发生小范围故障时，在不更换零件的基础上进行再制造修复能有效解决上述问题，大大节约人力成本，延长其使用寿命，从而节约能源资源、降低生产成本，具有较强的实用性。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了基于电弧熔积的便携式在线修复再制造设备，该设备结构简单，拆装方便，运输高效，能适应各种野外环境的结构件修复。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：基于电弧熔积的便携式在线修复再制造设备，它包括用于对整个设备进行支撑的车体部分，所述车体部分的顶部通过快速拆装方式安装有底座，所述底座的顶部固定安装有多自由度的机械臂；所述车体部分的顶部并位于底座的侧面安装有操作台。

所述车体部分包括柜体和底部转轮，所述柜体上安装有对称分布的两个大柜门和两对小柜门，所述柜体设有对称分布的两个工具柜，所述柜体的内部设置有整机电源，所述柜体的其中一个侧面设置有散热盖板，所述柜体的底部四角固定有用于对整个设备移动的万向轮。

所述操作台包括二轴转盘和计算机，所述二轴转盘的底部与转盘一级电机和转盘二级电机相配合并驱动其转动，所述转盘一级电机和转盘二级电机与电源相连并提供电能；所述计算机设置在底座的侧边位置。

所述机械臂包括旋转底盘，所述旋转底盘上固定有头部关节，所述头部关节上安装有一级机械臂，所述一级机械臂的末端安装有二级机械臂，所述一级机械臂和二级机械臂连接处有三级电机，所述二级机械臂末端安装可更换机械手装置；所述二级机械臂的顶端安装有送丝机，所述送丝机后端电线通过底座上的小孔连接到车身内部电焊机和电源进行控制和供能；所述二级机械臂上安装有四级电机。

所述可更换机械手装置包括机械小臂和焊枪机械臂手腕，所述焊枪机械臂手腕上安装有反求装置，所述反求装置底端安装有反求摄像装置，所述焊枪机械臂手腕前端安装有转换头。

所述转换头的各个接头分别安装有焊枪头、旋转铣刀头和旋转刷头，所述旋转铣刀头配备有不同尺寸的可更换刀头。

所述反求摄像装置能够通过扫描获取大型结构件的表面图形信息数据，通过在线反求计算得出大型结构件有缺省部位的三维模型，并通过与原没有缺省部位的模型作对比，从而对大型结构件上的缺省部位进行识别和建模，在计算机中操作，相关程序会对缺省部位模型分层并做出焊接机械手上末端焊枪头的融覆路径规划，进而生成相应的机械手运行指令，通过机械手上末端焊枪头增材融覆成型来修复缺陷，从而自动执行修复工作。

所述旋转底盘上有支撑结构，各级机械臂配合时留出空隙，当设备处于保养和停止状态时可以折叠设备，机械臂设备的伸展和收缩便捷，适用于便携式野外设备的在线修复作业。

基于电弧熔积的便携式在线修复再制造设备进行在线修复的方法，包括以下步骤：

步骤一：通过计算机的相关软件，控制旋转底盘、一级机械臂、二级机械臂带动可更换机械手装置移动，进而使反求摄像装置处于待修复的位置；