[发明专利]一种等离子弧增材制造装置和等离子弧增材制造方法

说明书

本发明公开一种等离子弧增材制造装置和等离子弧增材制造方法，涉及增材制造技术领域，以解决等离子弧增材过程中焊枪起弧需手动定高的问题。等离子弧增材制造装置包括：焊枪、支撑组件、测距仪和控制模块；支撑组件设置于焊枪上；测距仪设置于支撑组件的靠近焊枪的出射端的一端，用于测量测距仪与待焊基材表面之间的第一距离；控制模块与测距仪连接，控制模块用于计算焊枪的出射端与待焊基材表面的距离，控制焊枪移动至预设起弧高度。等离子弧增材制造方法应用于上述技术方案所提的等离子弧增材制造装置。本发明提供的等离子弧增材制造装置和等离子弧增材制造方法用于实现自动定高起弧，提高等离子弧增材成型效率。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种等离子弧增材制造装置和等离子弧增材制造方法。

背景技术

等离子弧增材制造由等离子弧作为热源，扫描经由零件分层得到的成型路径，在金属基板上形成一个移动的熔池，将外部填充的金属丝材熔化而成的金属熔滴不断地送入熔池中，通过在成型路径上逐层累积金属材料来实现零件的成型。在等离子弧焊枪起弧前，需要人工操作设备移动焊枪至适合的起弧高度后再开启自动打印，增材过程中包含多次起弧，人工定高效率低，还存在撞枪的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子弧增材制造装置和等离子弧增材制造方法，用于解决等离子弧增材过程中焊枪起弧需手动定高的问题，实现自动定高起弧。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种等离子弧增材制造装置，包括：

焊枪；

支撑组件，所述支撑组件设置于所述焊枪上；

测距仪，设置于所述支撑组件的靠近所述焊枪的出射端的一端，所述测距仪的测距方向与所述焊枪的出射方向一致，用于测量所述测距仪与待焊基材表面之间的第一距离；

控制模块，所述控制模块与所述测距仪连接，所述控制模块预设有所述测距仪与所述焊枪的出射端之间的第一预设距离以及所述焊枪的出射端与所述待焊基材表面之间的第二预设距离，所述控制模块用于根据所述第一距离和所述第一预设距离计算得到所述焊枪的出射端与所述待焊基材表面的第二距离，并发出控制信号以控制所述焊枪移动，以调节所述第二距离与所述第二预设距离相等。

与现有技术相比，本发明提供的等离子弧增材制造装置中，通过设置于支撑组件上的测距仪测量焊枪的实际高度，控制模块计算并控制焊枪移动至起弧高度，焊枪开始焊接。通过本装置达到自动定高起弧，提高等离子弧增材成型效率。

可选地，在上述的等离子弧增材制造装置中，还包括激光定位器，设置于所述支撑组件且位于所述测距仪旁，所述激光定位器向所述待焊基材表面发射激光，在所述待焊基材表面形成的激光点位于所述焊枪的中心轴线上，且所述激光点与所述焊枪的出射端之间的距离为所述第二预设距离。如此设置，设置于支撑组件上的激光定位器发射激光光柱，在待焊基材表面形成激光点，激光点位于焊枪的正下方，焊枪通过激光点即可进行精确地定位、校准，减少焊接路径的偏差。

可选地，在上述的等离子弧增材制造装置中，所述激光定位器的激光发射方向和所述焊枪的中心轴线位于同一平面。如此设置，便于所述控制模块接收并计算与所述焊枪位于同一平面的所述激光定位器传送的数据。

可选地，在上述的等离子弧增材制造装置中，所述支撑组件包括托架，所述托架设置于所述焊枪上，所述测距仪设置于所述托架。如此设置，便于固定所述测距仪的位置。

可选地，在上述的等离子弧增材制造装置中，所述支撑组件还包括外壳，所述外壳与所述托架固定连接，所述测距仪容置于所述外壳内。所述外壳用于容纳所述测距仪，并保护所述测距仪不受外界因素干扰。

可选地，在上述的等离子弧增材制造装置中，所述测距仪为激光测距仪。