[发明专利]移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备及方法

权利要求书

1.一种移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，所述设备以移动式方舱为载体，包括用于实现金属零件增减材复合修复完整工艺流程的多个功能模块；所述功能模块包括：

用于对待修复零件进行无损检测及寿命评估，实现待修复零件的可修复性评价的无损检测与寿命评估模块；

用于在可修复性评价的基础上，完成对待修复零件损伤区域三维扫描、数据建模、增材修复路径规划以及减材数控加工代码生成的扫描反求与路径规划模块；

用于为增材修复工艺的实施提供多种能量源的载能束增材修复模块；

用于实施待修复零件损伤区域增材修复成形的运动执行模块；

用于提供多种能场辅助的辅助能场模块；

用于对零件修复后的尺寸、精度和表面质量进行恢复的数控加工减材模块；

用于集中控制无损检测与寿命评估模块、扫描反求与路径规划模块、载能束增材修复模块、运动执行模块、辅助能场模块和数控加工减材模块的中央控制模块，实现设备及修复过程中人机交互、数据库支持、材料选择、工艺匹配、运动控制和监测反馈的一体化协同控制。

2.根据权利要求1所述的移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，所述运动执行模块为轮式平台、履带式平台、麦克纳姆轮平台或攀爬式平台。

3.根据权利要求1所述的移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，所述载能束增材修复模块包括激光、电弧、等离子三种载能束子系统；所述辅助能场模块包括电磁、超声伴随处理子系统。

4.根据权利要求1所述的移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，扫描反求与路径规划模块包括三维扫描硬件设备和路径规划软件系统；通过三维扫描设备获取待修复零件的三维模型数据，与数据库中完整零件的三维数据模型相比对，获得待修复的缺损三维数据模型；采用路径规划软件对缺损三维数据模型进行数据精减、分层切片、轮廓提取，并根据载能束类别规划增材修复路径、生成减材数控加工代码。

5.根据权利要求4所述的移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，所述三维扫描设备为手持式/机器人自动式蓝光面结构光三维测量设备或多条纹激光三维测量设备或拍照三维测量设备。

6.根据权利要求1所述的移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，所述中央控制模块中的数据库包含完整零件的三维数据模型、损伤零件材料成分配比、损伤零件性能参数、增材修复工艺参数、运动执行控制参数、减材加工参数，并通过人机交互的显示控制系统实现损伤模型的加载、修复材料参数设置、载能束类别选取、增材修复工艺参数设置、运动执行方案选择、减材加工参数设置功能。

7.根据权利要求1所述的移动式模块化多能束能场增减材复合修复设备，其特征在于，所述主机系统为PLC主控单元及与之连接的温度、距离传感器，通过传感器实时监测现场环境参数、机器设备运行状态以及各种工艺参数，并反馈给数据处理模块进行数据的分析计算，将超阈值数据集中上传到PLC主控单元，在PLC主控单元中进行数据综合评判，并发布指令到各功能模块完成闭环控制。