[發明專利]高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法

在審

• 申請號: 201711464288.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108098113A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 王克鴻;謝建;彭勇;康承飛;周琦;王曉宇;朱韓剛
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/09
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將三維實體零件模型圖經切片分層處理后的分層數據導入控制系統中，所述控制系統根據分層數據計算出每一層電弧在工作面內將要行走的路徑；

S2：控制系統按照指定速度控制焊槍的運動，使焊槍產生的高頻脈沖電弧按照分層數據指定的路徑和速度運動，同時焊槍采用指定的高頻脈沖電流融化焊絲，在指定位置堆積，控制系統控制送絲機構按照指定的速度輸送焊絲進入熔融區域；

S3：控制系統控制焊槍將焊槍的位置豎直提升，然后按照步驟S2進行下一層的熔融堆積，直至零件堆積完成；

S4：在完成S3步驟后，完成工件的沉積堆疊后，停止焊槍的移動，同時進行熄弧和停止送絲機構的送絲；

S5：在完成S4步驟后，停止輸送保護氣，把焊槍移動到的安全位置后，完成高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造。

2.如權利要求1所述的高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，所述脈沖電流頻率為5K-16KHz。

3.如權利要求1所述的高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，所述的分層數據為：以工作臺的中心點為坐標原點，以焊絲熔敷的厚度為模型切片的厚度標準，得出焊槍移動的Z坐標；以焊絲熔敷的寬度作為依據計算出焊槍移動的X、Y坐標。

4.如權利要求1所述的高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，所述的保護氣為氬氣。

5.如權利要求1所述的高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，高頻脈沖電弧為壓縮電弧，可提高增材成型過程中的熔敷效率和精度，提高成型質量。

6.如權利要求1所述的高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，高頻脈沖電源可以根據工件結構和尺寸的要求，在控制面板上調節頻率和脈寬，控制電弧的熱分布和對工件的熱輸入，進而精準控制增材過程：針對大型工件，需要增大熔寬，增強效率，具體操作為：一、定脈寬調頻率，即脈沖電壓寬度不變，增高開關頻率，使輸出電壓在增大；二、定頻率調脈寬，保持脈沖頻率不變，增大脈寬比，使輸出電流增大；三、混合調節，調頻率和調脈寬相結合；針對小型工件，則進行相反操作，達到精準控制增材的目的。

7.如權利要求1所述的高頻脈沖控制式電弧機器人增材制造方法，其特征在于，所述的增材制造方法用于薄壁筒體且壁厚≤3mm的增材成型。