[发明专利]一种大尺寸金属工件的电弧增材制造方法

摘要

本发明公开了一种大尺寸金属工件的电弧增材制造方法，本发明方法在增材过程中实时计算出旋转外轴(旋转台)的旋转角度，将每个点所需的旋转外轴的旋转角度写成机器人代码程序，将旋转台旋转角度作为增材程序的输入，用于更新增材程序；本发明方法结合可旋转外轴，解决了传统电弧增材制造方法无法制造大尺寸工件的缺点，解决电弧增材制造在工业应用中的难题，通过空间坐标系转换的方法可以提高计算效率。

主权项

1.一种大尺寸金属工件的电弧增材制造方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1，已知机器人基座坐标系B，旋转外轴坐标系E，外轴旋转矩阵为Rot(θ)，工件坐标系O；步骤2，在电弧增材的切片软件中对零件数模进行分析，使用切片算法生成每个点P₁～P_n的基础路径；步骤3，假设旋转外轴旋转角度范围为W([0°‑360°])，设置机器人最佳工作区域W₁∈W；步骤4，构建新的工件坐标系O’，新的工件坐标系O’位置为旋转外轴坐标系E的位置，新的工件坐标系O’的X轴和Z轴方向与机器人基座坐标系B的X轴和Z轴相同；步骤5，计算点P₁在新的工件坐标系O’的位姿；步骤6，计算旋转外轴当前角度γ下点P₁’的位姿；步骤7，计算P₁‘’与工件坐标系O’X轴的夹角α；步骤8，将α转换到[0°‑360°]，计算符合条件的角度W₂＝W₁‑α；步骤9，取W₂中绝对值小的角度，假设为β，P₁所需旋转外轴的角度为γ+β；步骤10，重复步骤5～9，计算出P₂所需旋转外轴的角度；步骤11，重复步骤5～9，直至计算出路径中所有点所需旋转外轴的角度，将路径中每个点所需旋转台的旋转角度作为增材程序的输入，用于更新增材程序。