[发明专利]一种滑板底盘的电弧增材系统及工艺方法

权利要求书

1.一种滑板底盘的电弧增材系统，其特征在于，包括：

运动机构；

机器人，安装于所述运动机构上；所述机器人包括本体，所述本体的末端安装有增材焊枪；

柔性平台，其上表面安装有基板；所述基板被设置为固定待加工滑板底盘；

其中，所述增材焊枪自身角度相对地面保持不变，其空间位置根据焊接需求在运动机构的作用下发生改变；待加工滑板底盘基于焊接需求在柔性平台的作用下发生预定角度的转动，实现增材焊枪在焊接时相对于滑板底盘的焊接角度变化；

打印时，将待加工滑板底按照预定区域进行划分，按照所述预定区域进行单独打印。

2.根据权利要求1所述的一种滑板底盘的电弧增材系统，其特征在于，还包括：

送丝单元，其输出端连接于所述增材焊枪；

保护气输送单元，其输出端连接于所述增材焊枪；

增材电源，电性连接于所述送丝单元和所述保护器输送单元的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种滑板底盘的电弧增材系统，其特征在于，所述机器人还包括：

控制柜，电性连接于所述本体；所述控制柜与所述运动机构以及柔性平台之间存在通讯连接；

示教器，通过所述本体上的端口与机器人连接。

4.使用如权利要求1至3中任意一项所述滑板底盘的电弧增材系统的电弧增材方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、基于待加工滑板底盘的整体构造进行结构划分，得到划分后的至少四个子结构，所述四个子结构分别为：左顶部、右顶部，底盘主体和端盖；

步骤二、将滑板底盘三维模型导入电弧增材离线编程软件中，基于上述四个子结构的结构特征，对滑板底盘三维模型进行对应的区域划分；并将所述滑板底盘三维模型划分之后得到的区域映射到基板上，分别标记为一区、二区、三区和四区；

步骤三、构建关于滑板底盘三维模型的动态增材路径及姿态程序，电弧增材离线编程软件在执行命令时，根据所述子结构的结构特征，选用最佳的增材路径及姿态程序，设定对应的打印参数；

步骤四、所述运动机构根据基板上标记的一区、二区、三区和四区，调整所述机器人的空间位置；所述本体根据最佳的增材路径及姿态程序，调节所述增材焊枪至相应位置，开始打印；

步骤五、所述送丝单元将金属丝送至所述增材焊枪的枪口位置，所述保护气输送单元输送惰性气体至增材焊枪的起弧位置；通过所述示教器控制增材焊枪的起弧，随着打印的持续进行，所述控制柜通过调控运动机构和所述本体改变增材焊枪的空间位置，结合所述柔性平台改变增材焊枪相对于待打印子结构的角度，使得制造过程按照最佳的增材路径和姿态程序增材打印；

步骤六、按照标记的区域依次执行打印命令，待所有子结构打印完毕之后，将其从所述基板上切除，根据滑板底盘结构的划分完成子结构之间的拼接工作并处理拼接和切除的区域。

5.根据权利要求4所述的一种滑板底盘的电弧增材方法，其特征在于，所述姿态程序包括：滑板底盘三维模型的姿态和软件内基板上的支撑件模型的姿态；所述增材路径包括：滑板底盘三维模型的增材路径和软件内基板上的支撑件模型的增材路径。

6.根据权利要求5所述的一种滑板底盘的电弧增材方法，其特征在于，所述电弧增材离线编程软件中设置有关于相邻打印层之间停留时间的输出命令。

7.根据权利要求6所述的一种滑板底盘的电弧增材方法，其特征在于，所述打印命令和所述层间停留时间命令交替执行，每完成一层打印开始执行层间停留时间命令，所述停留的时间为至少30s。

8.根据权利要求5所述的一种滑板底盘的电弧增材方法，其特征在于，所述增材路径的构建流程如下：定义d为动态增材路径，打印的原始点位为（x₀,y₀,z₀），打印的最终点位为（x_n,y_n,z_n），；

则整体打印的最佳动态增材路径为D={d_min}。

9.根据权利要求5所述的一种滑板底盘的电弧增材方法，其特征在于，所述姿态程序的构建流程如下：定义Q表示打印完毕之后滑板底盘整体的用料量，W为打印完毕之后支撑件模型用料量；

则整体的用料量为：

得到最佳姿态时整体的总用料量为Z={Q+W_min}

则整体打印所需的最短时间为

其中t表示支撑件打印时有效的用料时间，t₁为最佳姿态时整体的总用料量最少情况下总的添加层停留时间，v为打印速度，H为打印的层高，w为单次打印的宽度。