[发明专利]一种废旧刮板输送机链轮的3D打印再制造方法

说明书

本发明公开一种废旧刮板输送机链轮的3D打印再制造方法，包括：对废旧刮板输送机链轮进行打磨处理，对打磨处理后的废旧刮板输送机链轮进行轮廓扫描，构建测量模型；将测量模型与预设新链轮模型进行比对，获得废旧刮板输送机链轮待修复部分模型；对得到的废旧刮板输送机链轮待修复部分模型进行分层切片计算，基于计算结果规划用于激光熔覆修复的机械手移动路径，并基于机械手移动路径匹配激光熔覆数据；机械手带动激光熔覆头基于所得到的移动路径动作，激光熔覆头依照激光熔覆数据工作，完成对废旧刮板输送机链轮待修复部分的修复，该方法修复精度高，修复形状与缺损形状相似，不易导致复体脱落剥离，一次成型，整个过程由计算机控制，可靠性强。

技术领域

本发明属于3D打印再制造技术领域，具体地说涉及一种废旧刮板输送机链 轮的3D打印再制造方法。

背景技术

3D打印综合机械工程、计算机数控技术、激光熔覆技术及材料 科学技术于一体,是以“离散+堆积”为特点的快速成形技术，其思想起 源于19世纪末美国一项分层构造地貌地形图的专利,并在20世纪80年 代得以发展与推广。自上世纪90年代初传入我国起，一直深受国内广 大科研工作者的高度重视。从3D打印设备到打印材料研发，以及3D 打印与传统成形相结合的复合成形技术，国内都有深入的研究。相比 于传统制造方法，3D打印具有制造周期短、成形不受零件复杂程度 限制，以及节材、节能等优势。如今，3D打印技术已经在工业、生 物医疗、考古等行业中得到广泛应用。

链轮是刮板输送机主要的传动部件，长期处于恶劣工况下工作，承受交变 载荷的冲击，使得链轮磨损严重直至报废，其中，大多是链窝磨损，其他部位 基本完好。据统计，刮板输送机链轮的平均使用寿命为6-8个月，1部刮板机一般 有4个链轮。链窝表面因磨损严重而导致整个刮板输送机停工，将严重影响整个 井下煤炭开采工作的正常进行，给煤企造成巨大的经济损失。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种废旧刮板输送 机链轮的3D打印再制造方法，该方法修复精准，可控性强，成型效果好，能一 次成型，不需后续加工。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种废旧刮板输送机链轮的3D打印再制造方法，包括：

对废旧刮板输送机链轮进行打磨处理，直至露出金属光泽；

对打磨处理后的废旧刮板输送机链轮进行轮廓扫描，获取废旧刮板输送机 链轮轮廓数据，基于所获取数据构建测量模型；

将测量模型与预设新链轮模型进行比对，根据比对结果获得废旧刮板输送 机链轮待修复部分模型；

对得到的废旧刮板输送机链轮待修复部分模型进行分层切片计算，基于计 算结果规划用于激光熔覆修复的机械手移动路径，并基于机械手移动路径匹配 激光熔覆数据；

机械手带动激光熔覆头基于所得到的移动路径动作，激光熔覆头依照激光 熔覆数据工作，完成对废旧刮板输送机链轮待修复部分的修复。

优选的，所述测量模型为拓扑结构的三角形网格模型。

优选的，对打磨处理后的废旧刮板输送机链轮进行轮廓扫描，获取废旧刮 板输送机链轮轮廓数据，基于所获取数据构建测量模型，具体为：

由机械手夹持激光扫描仪对废旧刮板输送机链轮进行轮廓扫描，获取废旧 刮板输送机链轮轮廓数据；

将废旧刮板输送机链轮轮廓数据与机械手运动数据进行耦合，形成废旧刮 板输送机链轮整体点云数据，对冗余数据点进行删除，对稀疏数据点进行插补， 构建拓扑结构的三角形网格模型。

优选的，将测量模型与预设新链轮模型进行比对，根据比对结果获得废旧 刮板输送机链轮待修复部分模型，具体为：