[发明专利]一种利用多自由度机器人的3D打印焊接方法

摘要

本发明公开了一种利用多自由度机器人的3D打印焊接方法，包括计算机和车间焊接机器人，所述计算机控制车间焊接机器人的焊接手臂，借鉴3D打印新型技术，在计算机中建立焊接件3D模型，随后在模型中指定需要焊接的焊缝，计算机会提取出焊缝轨迹坐标，编译成执行级机器人语言命令，随后输出给车间的焊接机器人，在模拟无误后，实现3D打印焊接。本发明避免了现代自动焊接机器人中因焊缝追踪、图形处理等问题导致焊接质量不佳的状况，焊接稳定，操作方便，不需要大量的传感器，成本低廉。

主权项

一种利用多自由度机器人的3D打印焊接方法，其特征在于：该焊接方法使用的设备包括计算机以及受其控制的车间焊接机器人，并采用以下步骤进行：第一步：打开计算机，按比例建立或导入焊接件的3D模型，将所需焊接件模型放置在计算机模拟工作台上，与实物焊接件在车间辅助工作台上的位置摆放一致；第二步：确定焊缝位置；找到在焊接件上所需焊接的部位，将鼠标指针放置在焊缝的一端，长按并拖动鼠标，画出焊缝的轨迹，结束后松开鼠标；这时可以选择按照人工手动指定的焊缝轨迹焊接，亦可让计算机进行图像捕捉；指定焊缝结束后，焊缝将以醒目颜色显示出来，等待用户确认；第三步：用户确定焊缝之后，计算机将自动计算出焊缝的轨迹坐标，将焊缝的位置储存起来，并编译成执行级机器人语言，为3D打印焊接做准备；第四步：在计算机上模拟车间焊接过程，确认无误后将焊缝轨迹命令输出给车间焊接机器人；第五步：计算机直接控制车间焊接机器人的焊接手臂，焊接手臂可以在X、Y、Z轴上移动，每个轴向可进行360°旋转，焊接手臂顶端连接有氩弧焊接机的焊枪，从而进行多维度、无死角焊接；按照计算机模拟工作台焊接件的摆放位置，准确无误的将车间焊接件摆放在车间辅助工作台上，并固定稳妥；车间辅助工作台上标有X、Y轴坐标刻度，车间辅助工作台平面Z=0；第六步：在车间模拟焊接过程，让机器人模拟焊接过程，按接收到的计算机命令沿焊缝轨迹运动，焊接机不工作，检查是否有细微误差或错误；第七步：确认无误后，给焊接件通电，机器手臂和焊枪同时工作，机器人按焊缝轨迹运动并带动焊枪焊接，焊接机自动填补焊接丝，边焊接边水冷，进行3D打印焊接生产。