[发明专利]一种涂层在线滚压装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种涂层在线滚压装置及其控制方法，属于热喷涂技术领域。将热喷涂工艺与滚压工艺复合，对所制备的高温涂层进行在线滚压，同时，双滚压刀对称布置在喷枪两侧，且运动轨迹与喷枪同步，避免了滚压刀与喷枪的干涉，在线滚压装置包括：夹具、滚珠丝杆模组、双滚压单元、喷枪和机器人机械臂。它能避免二次装夹，实现了单道涂层在喷枪单行程内的两次滚压，提升生产效率与滚压质量。

技术领域

本发明属于热喷涂技术领域，具体涉及一种涂层在线滚压装置及其控制方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

热喷涂是一种增材制造技术，热源直接作用于喷涂粉末，具有对基体的热影响小、热应力损伤小、熔滴沉积速度快、制备效率高等优点，可用于制备表面功能涂层或实现尺寸恢复，尤其适用于板材表面喷涂。但相比于激光熔覆，热喷涂因热输入小，存在结合强度低、孔隙率高等问题，经过滚压处理，可以提升涂层结合强度、降低孔隙率。

发明人发现，板材类表面涂层热喷涂与滚压工艺相互独立，工艺间长时间间隔导致涂层冷却，流动性降低、滚压效果降低，零部件的二次装夹导致生产效率低。同时，滚压与喷涂装置的路径同步控制与干涉问题有待解决。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种涂层在线滚压装置及其控制方法，复合热喷涂工艺和滚压工艺，对板材表面所制备的高温涂层进行在线滚压，能避免二次装夹，滚压质量高、生产效率高，同时，双滚压刀对称布置在喷枪两侧，且运动轨迹与喷枪同步，避免了滚压刀与喷枪的干涉，实现了单道涂层在喷枪单行程内的两次滚压，进一步提升滚压效率与滚压质量。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种涂层在线滚压装置，包括：夹具、滚珠丝杆模组、双滚压单元、喷枪和机器人机械臂；所述夹具的上部与机器人机械臂相连，所述夹具的中部设置有喷枪，所述夹具的下部设置有滚珠丝杆模组；所述滚珠丝杆模组包括：一个纵向滚珠丝杆模块和两个横向滚珠丝杆模块，两个横向滚珠丝杆模块分别与纵向滚珠丝杆模块连接；所述双滚压单元包括：两个滚压刀，所述两个横向移动模块分别与两个滚压刀相连。

现有的在线滚压装置一般采用单滚压头，喷枪固定在滚压装置上，为保证喷枪在前滚压装置在后，当喷涂往复路径时，喷枪需要频繁换向，喷涂稳定性受影响。本发明采用双滚压头设计，滚压头和喷枪都固定在夹具上，且滚压头对称布置在喷枪两侧，喷枪无需换向。

同时，现有的在线滚压装置常通过滚珠丝杆模块与连杆机构共同控制喷枪与喷涂表面距离、喷枪与滚压头之间距离。本发明中喷枪与喷涂表面距离由机械臂控制，喷枪与滚压头之间距离由一纵两横的滚珠丝杆模组中的两个横向模块控制，滚压头与板材的间距由一纵两横的滚珠丝杆模组中的纵向模块控制，一纵两横的滚珠丝杆模组结构简单、控制精准，且结构对称，使喷涂机器人受力更为均匀；工作时，由于双滚压单元和喷枪、机器人机械臂相对静止，提升了滚压工艺的稳定性，涂层滚压效率与滚压质量高。

本发明的第二个方面，提供了一种上述的涂层在线滚压装置的控制方法，包括：

调整机器人机械臂，使喷枪与板材表面距离至预定值；

调整滚珠丝杆模组横向移动模块至预定值，使滚压刀对称分布在喷枪两侧；

调整滚珠丝杆模组纵向移动模块，使滚压刀与板材表面接触；

打开机器人轨迹控制程序，进入示教模式，进行编程并进行轨迹预演，确认无误后，保存程序并进入连续运行模式；

启动双滚压单元；

启动热喷涂设备；