[发明专利]一种双机器人协同电弧增材方法及装置

权利要求书

1.一种双机器人协同电弧增材方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对样件进行工艺分区，构件各表面至内部8～15mm范围内所组成的几何区域为等离子增材区，其余部分为MIG增材区；然后按照高度对增材样件进行步骤分区，每个步骤分区高度在50～100mm之间，从下向上分别编号为1区、2区、…、N区；

步骤二：将增材样件三维模型导入机器人电弧增材离线编程软件中，分别根据MIG和等离子增材工艺参数确定样件步骤分区数据，然后按照步骤分区顺序在离线编程软件中分别生成双丝MIG增材机器人和等离子增材机器人的增材路径与姿态程序；

步骤三：将基板打磨清理并安装在变位机上；

步骤四：对步骤分区第N区进行增材、初始时N＝1，使用双丝MIG增材机器人对第N区MIG增材区进行电弧增材；

步骤五：待第N区MIG增材区增材结束后，关闭双丝MIG增材机器人，启动变位机以及等离子增材机器人，对已增材构件进行角度变换，使等离子增材机器人能对已增材构件侧表面进行增材，改善增材构件的尺寸表面精度以及性能；

步骤六：第N区增材完成后，采用钢刷或角磨机清理N区上层表面，然后令N＝N+1；

步骤七：重复步骤四、五、六，直至增材构件全部完成；

步骤八：卸下基板和增材构件，采用切割法将增材构件与基板分离，当等离子增材材料与MIG增材材料不同时，同时将分离后的增材构件固定在变位机上，切割面朝上，启动等离子增材机器人进行增材，增材结束后关闭所有设备，卸载增材构件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，MIG增材区增材的材料为结构钢或高氮钢。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，等离子增材区增材的材料为结构钢、高氮钢或镍基合金。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，双丝MIG增材机器人增材参数：前段丝材送丝速度为5～14m/min，增材电流为155～265A，增材电压为20.3～27.4V，增材速度为5～10mm/s；后端丝材送丝速度为4～12m/min，增材电流为144～244A，增材电压为19.6～24.9V，增材速度为5～10mm/s；

采用保护气为纯Ar气或Ar+CO₂混合气体，气流量大小为25L/min；

在已编程好的程序中增添层间停留时间命令，设定层间停留时间为10分钟；

焊枪姿态为焊枪垂直于基板、两焊丝的连线与焊枪行进方向呈15～45°。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，等离子增材机器人送丝增材参数：送丝速度为1～4m/min，增材电流为100～160A，增材速度为20～40cm/min，保护气流量为20～25L/min，离子气流量为1.0～2.0L/min；保护气以及离子气均使用纯氩气。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，等离子增材机器人送粉增材参数：送粉速度为50～250g/min，喷涂距离70～120mm，增材电流为160～260A，增材电压为30～64V，增材速度为1.5～3mm/s，保护气流量为18～25L/min，离子气流量为1.0～2.0L/min；保护气以及离子气均使用纯氩气。