[发明专利]一种多丝多等离子弧和CMT双机器人协同增材的方法

权利要求书

1.一种多丝多等离子弧和CMT双机器人协同增材的方法，其特征在于，增材装置包括运动执行系统和增材系统，所述运动执行系统包括二个机械臂、可变位增材平台及控制柜；

所述增材系统包括一个CMT电弧增材枪和一个多丝多等离子弧增材枪，及其对应的增材电源、送丝机、水冷机和保护气瓶，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：耗材选择、设备安装，选用合适的丝材、基板种类及规格，确定等离子弧增材枪数量，并将多丝多等离子弧增材系统和CMT增材系统集成或安装至对应机械臂；

步骤S102：增材模型优化、路径规划，分别生成第一机械臂和第二机械臂的路径程序；

步骤S103：工艺调试匹配，将多丝多等离子弧和CMT电弧增材的最优增材工艺参数分别适配到对应的机械臂程序中；

步骤S104：进行增材，根据规划好的增材路径，先用CMT电弧增材枪增材出构件的内外轮廓，然后再使用多丝多等离子弧增材枪对轮廓内部进行填充增材，增材一层结束后对表面进行清理打磨，待其温度冷却至设定层间温度区间时，以同样的方式进行下一层的增材，直至模型全部增材完毕；

其中，步骤S101的步骤包括：

S1011：根据模型特征及生产效率要求，选用合适的丝材、基板种类及规格，并确定等离子弧增材枪的数量；

S1012：将多丝多等离子增材枪及其对应的送丝机、保护气瓶、水冷机、增材电源安装或集成至第一机械臂；

S1013：CMT电弧增材枪及对应的送丝机、保护气瓶、增材电源和水冷机安装或集成至第二机械臂。

2.如权利要求1所述的一种多丝多等离子弧和CMT双机器人协同增材的方法，其特征在于，步骤S102的步骤包括：

S1021：对增材模型进行优化设计，优化设计包括添加支撑、预留加工余量、畸形结构的圆滑过渡设计；

S1022：根据最优的增材成形层高数据，确定切片厚度，并对增材模型进行分层切片处理；

S1023：提取模型内外侧轮廓特征路径，根据轮廓厚度要求和增材道宽数据确定轮廓增材的圈数，并生成第二机械臂的路径程序；

S1024：根据增材模型的结构特征和最佳增材成形参数，对内部待填充区域内规划道道平行的增材路径，确定等离子弧增材枪的间距，并结合多丝多等离子弧增材枪的结构特征，简化机械臂扫描路径，最终确定内部填充区域对应第一机械臂的路径程序，将路径程序传至第一机械臂。

3.如权利要求2所述的一种多丝多等离子弧和CMT双机器人协同增材的方法，其特征在于，在步骤S1024中，规划增材路径过程中，多丝多等离子弧增材枪扫描路径上不需增材的部分，实时调整各等离子弧增材枪的收起弧时序及增材时长来控制增材位置。

4.如权利要求2所述的一种多丝多等离子弧和CMT双机器人协同增材的方法，其特征在于，在步骤S103中，等离子弧增材工艺参数主要包括等离子弧增材电流、送丝速度、多丝多等离子弧增材枪扫描速度、等离子气流量、保护气流量，CMT增材工艺参数主要包括CMT增材电流、电压、送丝速度、CMT增材枪扫描速度、保护气流量、层间冷却时间及温度。