[發明專利]機器人姿態控制的電弧沉積激光鍛打增材制造方法和裝備

有效

• 申請號: 201710316235.5
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107234239B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 張永康;楊青天;張崢;楊豐槐
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種機器人姿態控制的復雜結構零件電弧沉積激光沖擊鍛打增材制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)多關節機器人根據加工指令調整其所攜帶的加工基板的姿態，使待加工分層的底面始終處于水平位置；

(2)電弧熔積金屬絲材，并沿成形軌跡移動，同時脈沖激光跟隨電弧對熔積區進行沖擊鍛打，直至整個待加工分層熔積成形完成；

(3)調整電弧焊槍、脈沖激光光路、多關節機器人的工作位置，開始下一個分層的熔積成形，如此循環，直至整個復雜結構零件成形。

2.如權利要求1所述的機器人姿態控制的復雜結構零件電弧沉積激光沖擊鍛打增材制造方法，其特征在于，首先對零件的三維CAD模型進行分層切片處理，根據零件不同部位，將其按水平和豎直方向分層，水平與豎直方向的交接處，以斜向分層過渡。

3.如權利要求2所述的機器人姿態控制的復雜結構零件電弧沉積激光沖擊鍛打增材制造方法，其特征在于，所述脈沖激光為可調短脈沖激光，其脈沖能量為10-50J，脈沖寬度為10-30ns，脈沖激光入射角度與分層面法線夾角在0°-60°調整，方位沒有限制。

4.如權利要求3所述的機器人姿態控制的復雜結構零件電弧沉積激光沖擊鍛打增材制造方法，其特征在于，所述的電弧熔積與所述的激光沖擊鍛打為同時加工，所述的激光沖擊鍛打跟隨所述的電弧熔積工作。

5.一種使用如權利要求4所述機器人姿態控制的復雜結構零件電弧沉積激光沖擊鍛打增材制造方法的裝備，其特征在于，包括計算機，激光器控制器，數控系統，機器人控制器，電弧焊槍，激光器，激光光路系統，多關節機器人，其特征在于，所述多關節機器人附帶有夾緊裝置，能夠對已熔積成形部分進行夾緊固定，當機器人調整加工基板空間位置時，已熔積成形部分在加工基板上的位置不會變動，同時維持加工層的底面始終保持水平。