一种MIG快速成形的系统技术方案

本申请提供一种MIG焊接快速成形的系统，主控制器根据目标成形零件的三维图形进行分层切片及数据处理，生成焊接成形的路径代码，以及生成控制MIG焊机的工作模式控制信号；三轴运动机构根据主控制器的生成的焊接成形路径夹持焊枪，MIG焊接装置根据控制信号在基板上沿着焊接成形路径，逐层堆积形成实体零件。本申请提供的系统，利用基板温度控制装置，控制基板以及成形零件的成形温度，从而提高成形零件的精度和力学性能。

【技术实现步骤摘要】
—种MIG快速成形的系统
本专利技术属于材料加工领域和金属快速成形领域。
技术介绍
快速成形是基于离散/堆积成形原理，将根据目的成形零件的三维模型，沿某一坐标方向按一定的厚度进行分层切片处理，对每一分层切片进行路径规划得到扫描轨迹后，计算机按照扫描轨迹控制成型设备，焊接电弧将金属焊丝熔化，按预定的成形路径堆积成形一层切片，层层堆积最终形成三维实体零件。与传统机加工相比，应用快速成形技术无需工装准备、不受零件复杂程度的限制，故可大大缩短生产周期/实现高效、低耗、智能化生产。薄壁结构是一种常见的特征形式，当采用铸造、锻压等方式制造时，需要先制造相应的模具，而采用切削方式又需要去除大量的金属。快速成型技术为薄壁结构的制造提供了更大的灵活性。 金属材料的快速成型技术往往是采用金属材料熔化沉积而实现快速成型，通常采用激光、电子束等高能束热源对金属材料加热熔化实现快速成型，其设备复杂，价格昂贵，且成型工艺复杂，成型件的组织致密度不高。鉴于此种情况，一种低成本、高质量的金属材料直接快速成型工艺的研究成为了国内外的一个研究热点。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有问题，提供一种MIG快速成形系统，以实现低成本、高效率的目的。 一种MIG快速成形的系统，其特征在于，包括:主控制器、三轴运动机构、MIG焊接装置、基板温度控制装置；所诉主控制器，用于根据成形零件的三维图纸进行切片及数据处理，生成焊接成形的路径代码，以及生成控制MIG焊机的工作模式控制信号；所诉MIG焊接装置，用于依据所述控制信号启动与所述控制信号对应的工作模式，并输出与所述工作模式对应的工作电压和工作电流，并控制送丝机和焊枪等按照预设的工作方式进行工作；所诉三轴运动机构，用于依据主控所述主控制器生成的焊接成型路径代码，在基板的表面所述成形路径堆积成形，并逐渐堆积形成目标零件；所述基板温度控制装置，用于在成形过程中对已堆积成形的零件部分的温度进行控制，防止零件已成型部分过冷或过热，从而实现焊接工艺的稳定测温装置，用于对所述的成型零件的温度进行测量；调温装置，用于将所述测温仪测得的温度与预设温度进行比较，并依据比较结果对所述基板温度进行调节。 所述的MIG焊接装置包括: 焊枪，用于依据所述MIG电源的工作电压、工作电流等，使所述焊丝与所述基板产生电弧，并使焊丝熔化，逐层堆积至所述基板上MIG焊机，用于为所述焊枪提供成形零件时所需的电压、电流、频率等参数，并控制送丝机和焊枪等按照预设的工作方式进行工作；送丝机，用于依据所述预设的送丝速度对所述焊枪传输焊丝；水冷装置，用于对所述焊枪进行冷却降温。 所述的三轴运动机构包括:运动控制器，用于依据主控制器的焊接成形路径代码完成焊枪位移的路径轨迹。 【具体实施方式】为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。 参见图1，示出了本专利技术提供的一种MIG快速成形的系统实施例1的结构示意图，包括主控制器101、三轴运动机构102、MIG焊接装置103、基板温度控制装置104 ；其中所诉主控制器101，用于根据成形零件的三维图纸进行切片及数据处理，生成焊接成形的路径代码，以及生成控制MIG焊机的工作模式控制信号； 主控制器101中包含有计算机辅助设计(Computer Aided Design CAD)软件(如PRO/E、UG等)、分层切片软件和生成焊接路径的软件；主控制器101首先使用CAD软件对目标实体零件进行建模，然后使用分层切片软件讲实体零件的三维立体模型进行分层切片处理，最后将每一个切片的二维平面，利用MIG焊道进行填充，最终生成三轴运动装置103所能执行的路径代码。与路径代码相对应的，还用控制MIG焊接装置的102工作模式的控制信号。 所述MIG焊接装置102用于依据所述控制信号启动有所述控制信号对应的工作模式，并输出与所述工作模式对应的工作电压、工作电流和工作频率等参数。由于各种目的成形零件的材质、厚度等条件不同，因此成形的工艺参数也不相同，因此当对于某一种目标成形零件进行焊接快速成形时，需要MIG焊机启动某一种相应的工作模式下的工作参数，该工作参数能够使焊枪1023产生合适的电弧能量，使成形零件获得最佳的成形质量。 参见图2，MIG焊机1021根据主控制器101产生的控制信号所对应的工作参数，其中工作电压直接输送至焊枪1022，工作电流和工作频率是MIG焊机通过控制送丝机1023的送丝速度实现的其中，所述的基板温度控制装置104，用于在成形过程中对已堆积成形的零件部分的温度进行控制，防止零件已成型部分过冷或过热，从而实现焊接工艺的稳定。基板温度控制装置104对基板的的温度进行测量，并将测量的的温度值与预设的温度进行分析得到反馈信号，并依据反馈信号调节基板的温度。 参见图3，示出本专利技术的一种MIG快速成形系统实施例中的基板温度控制装置104的示意图，所述基板温度控制装置104包括:测温装置1041和调温装置1042，；其中，所述测温装置1041用于对基板温度进行测量；焊接快速成形的过程中是将焊丝作为电极与基板之间产生电弧，使焊丝熔化并不断送入熔池中堆积的过程，随着电弧热量的不断输入，堆积的层厚不断增加，热量不断积累，从而导致基板温度不断升高。对于某些成形材料基板温度过低，导致成形零件的内应力过大，造成成形零件的变形后开裂；基板温度过高，导致焊接成形时熔池过大，使成型零件的表面精度变差，甚至导致在焊接成形时成形件的边缘的熔池流淌，致使快速成形失败。因此需要对基板的温度进行控制。 【附图说明】 为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍:图1是本专利技术提供的一种MIG焊接快速成形的系统实施例1的结构示意图；图2是本专利技术提供的一种MIG焊接快速成形的系统实施例1中MIG焊接系统的结构示意图；图3是本专利技术提供的一种MIG焊接快速成形的系统实施例1中的基板温度控制装置结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIG焊接快速成形的系统，其特征在于，包括：主控制器、三轴运动机构、MIG焊接装置、基板温度控制装置；所诉主控制器，用于根据成形零件的三维图纸进行切片及数据处理，生成焊接成形的路径代码，以及生成控制MIG焊机的工作模式控制信号；所诉MIG焊接装置，用2于依据所述控制信号启动与所述控制信号对应的工作模式，并输出与所述工作模式对应的工作电压和工作电流，并控制送丝机和焊枪等按照预设的工作方式进行工作；所诉三轴运动机构，用于依据主控所述主控制器生成的焊接成型路径代码，在基板的表面所述成形路径堆积成形，并逐渐堆积形成目标零件；所述基板温度控制装置，用于在成形过程中对已堆积成形的零件部分的温度进行控制，防止零件已成型部分过冷或过热，从而实现焊接工艺的稳定。

【技术特征摘要】
1.一种MIG焊接快速成形的系统，其特征在于，包括:主控制器、三轴运动机构、MIG焊接装置、基板温度控制装置； 所诉主控制器，用于根据成形零件的三维图纸进行切片及数据处理，生成焊接成形的路径代码，以及生成控制MIG焊机的工作模式控制信号； 所诉MIG焊接装置，用2于依据所述控制信号启动与所述控制信号对应的工作模式，并输出与所述工作模式对应的工作电压和工作电流，并控制送丝机和焊枪等按照预设的工作方式进行工作； 所诉三轴运动机构，用于依据主控所述主控制器生成的焊接成型路径代码，在基板的表面所述成形路径堆积成形，并逐渐堆积形成目标零件； 所述基板温度控制装置，用于在成形过程中对已堆积成形的零件部分的温度进行控制，防止零件已成型部分过冷或过热，从而实现焊接工艺的稳定。2.根据权利要求1所述的系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，
申请(专利权)人：青岛尤尼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37