[發明專利]基于電弧熔積的便攜式在線修復再制造設備及方法

在審

• 申請號: 202011381128.9
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112676764A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 周祥曼;傅子川;羅彬;費世港;王華;田啟華;付君健
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23P23/00;B25J11/00;B25J9/12;B25J15/00;B22F7/08;B33Y10/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明公開了基于電弧熔積的便攜式在線修復再制造設備及方法，它包括用于對整個設備進行支撐的車體部分，所述車體部分的頂部通過快速拆裝方式安裝有底座，所述底座的頂部固定安裝有多自由度的機械臂；所述車體部分的頂部并位于底座的側面安裝有操作臺。該設備結構簡單，拆裝方便，運輸高效，能適應各種野外環境的結構件修復。

技術領域

本發明涉及結構件在線修復與再制造領域，具體涉及一種基于電弧熔積的便攜式在線修復再制造設備及方法。

背景技術

工程設備在長期使用中會產生磨損，尤其是自然環境下的野外設備，經受風吹日曬，表面容易出現裂紋、凹陷抑或是其他形式的屈服失效，這就需要對相關結構件進行維修和更換。但由于野外設備工作環境遠離城市和主干道路，設備的更換工作很繁瑣，需要大量的時間成本和運輸成本，故當原有零件發生小范圍故障時，在不更換零件的基礎上進行再制造修復能有效解決上述問題，大大節約人力成本，延長其使用壽命，從而節約能源資源、降低生產成本，具有較強的實用性。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供了基于電弧熔積的便攜式在線修復再制造設備，該設備結構簡單，拆裝方便，運輸高效，能適應各種野外環境的結構件修復。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：基于電弧熔積的便攜式在線修復再制造設備，它包括用于對整個設備進行支撐的車體部分，所述車體部分的頂部通過快速拆裝方式安裝有底座，所述底座的頂部固定安裝有多自由度的機械臂；所述車體部分的頂部并位于底座的側面安裝有操作臺。

所述車體部分包括柜體和底部轉輪，所述柜體上安裝有對稱分布的兩個大柜門和兩對小柜門，所述柜體設有對稱分布的兩個工具柜，所述柜體的內部設置有整機電源，所述柜體的其中一個側面設置有散熱蓋板，所述柜體的底部四角固定有用于對整個設備移動的萬向輪。

所述操作臺包括二軸轉盤和計算機，所述二軸轉盤的底部與轉盤一級電機和轉盤二級電機相配合并驅動其轉動，所述轉盤一級電機和轉盤二級電機與電源相連并提供電能；所述計算機設置在底座的側邊位置。

所述機械臂包括旋轉底盤，所述旋轉底盤上固定有頭部關節，所述頭部關節上安裝有一級機械臂，所述一級機械臂的末端安裝有二級機械臂，所述一級機械臂和二級機械臂連接處有三級電機，所述二級機械臂末端安裝可更換機械手裝置；所述二級機械臂的頂端安裝有送絲機，所述送絲機后端電線通過底座上的小孔連接到車身內部電焊機和電源進行控制和供能；所述二級機械臂上安裝有四級電機。

所述可更換機械手裝置包括機械小臂和焊槍機械臂手腕，所述焊槍機械臂手腕上安裝有反求裝置，所述反求裝置底端安裝有反求攝像裝置，所述焊槍機械臂手腕前端安裝有轉換頭。

所述轉換頭的各個接頭分別安裝有焊槍頭、旋轉銑刀頭和旋轉刷頭，所述旋轉銑刀頭配備有不同尺寸的可更換刀頭。

所述反求攝像裝置能夠通過掃描獲取大型結構件的表面圖形信息數據，通過在線反求計算得出大型結構件有缺省部位的三維模型，并通過與原沒有缺省部位的模型作對比，從而對大型結構件上的缺省部位進行識別和建模，在計算機中操作，相關程序會對缺省部位模型分層并做出焊接機械手上末端焊槍頭的融覆路徑規劃，進而生成相應的機械手運行指令，通過機械手上末端焊槍頭增材融覆成型來修復缺陷，從而自動執行修復工作。

所述旋轉底盤上有支撐結構，各級機械臂配合時留出空隙，當設備處于保養和停止狀態時可以折疊設備，機械臂設備的伸展和收縮便捷，適用于便攜式野外設備的在線修復作業。

基于電弧熔積的便攜式在線修復再制造設備進行在線修復的方法，包括以下步驟：

步驟一：通過計算機的相關軟件，控制旋轉底盤、一級機械臂、二級機械臂帶動可更換機械手裝置移動，進而使反求攝像裝置處于待修復的位置；