[发明专利]一种复杂表面形状工件的随形表面打印处理方法

权利要求书

1.一种复杂表面形状工件的随形表面打印处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据工件的复杂表面形状形成模拟复杂表面形状的三维打印图形，基于三维打印图形和打印工艺参数生成随形表面打印路径文件；

步骤二、将步骤一得到的随形表面打印路径文件输入至随形表面打印系统，由随形表面打印系统基于随形表面打印路径文件在工件表面形成随形表面打印层。

2.根据权利要求1所述的随形表面打印处理方法，其特征在于，其中步骤一具体包括：

（1）根据工件的复杂表面形状形成模拟复杂表面形状的三维打印图形；

（2）将得到的三维打印图形导入切片软件，并输入打印工艺参数，由切片软件根据三维打印图形和输入的打印工艺参数规划出与工件的复杂表面形状一致的随形表面打印路径，并生成随形表面打印路径文件。

3.根据权利要求2所述的随形表面打印处理方法，其特征在于，其中第（1）步中按照以下方法之一形成模拟复杂表面形状的三维打印图形：

（1）基于工件的复杂表面形状，通过测绘或者扫描设备在绘图软件上形成模拟工件打印面形貌的二维打印图形，再将实际所需的打印厚度作为高度值，将二维打印图形拉伸形成三维打印图形；

（2）采用三维扫描仪对复杂表面形状工件的表面进行扫描直接形成三维打印图形。

4.根据权利要求2所述的随形表面打印处理方法，其特征在于，其中第（2）步中的打印工艺参数至少包括实际所需打印厚度、单层打印厚度、打印角度、打印搭接率和打印线速度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的随形表面打印处理方法，其特征在于，其中步骤二中的随形表面打印系统包括工业机器人系统、联动变位机系统、激光打印系统、送粉系统、控制系统以及管线系统，工件固定于所述联动变位机系统上，所述激光打印系统包括激光器和打印头，所述激光器和打印头通过管线系统连接，所述送粉系统通过管线系统连接于打印头，所述打印头安装于所述工业机器人系统上，所述控制系统通过管线系统连接于所述工业机器人系统、联动变位机系统、激光打印系统和送粉系统，并统一对工业机器人系统、联动变位机系统、激光打印系统和送粉系统进行控制，来自送粉系统的激光熔覆粉料通过管线系统送至打印头，所述激光器提供的高能激光输出至打印头，随形表面打印路径文件输入至控制系统，所述打印头在控制系统的控制下按照设定的随形表面打印路径在固定于联动变位机系统的工件表面上形成随形打印层。

6.根据权利要求5所述的随形表面打印处理方法，其特征在于，其中所述工业机器人系统为六轴联动的工业机器人，所述联动变位机系统为两轴联动的变位机，所述打印头安装于工业机器人的第六轴上并与第六轴平行，所述激光器和打印头之间通过光纤连接，所述控制系统将工业机器人的控制器和伺服驱动器、变位机控制器、激光器与打印头控制器、送粉系统控制器、保护气开关与功率控制单元集成于一体。

7.根据权利要求6所述的随形表面打印处理方法，其特征在于，所述控制系统的软件开发以工业机器人的离线编程软件为基础，将工业机器人的控制器和伺服驱动器、变位机控制器、激光器与打印头控制器、送粉系统控制器、保护气开关与功率控制单元进行集成控制，并具备三维模型输出、参数设置、代码输出和智能路径规划功能，同时兼容随形表面打印路径文件。