激光熔敷机器人工作站

激光熔敷机器人工作站

针对工业生产领域中，大型装备工件局部破损的修复再生，开发了三维数字化激光熔敷机器人工作站，可满足高精度、高灵活、可移动的修复任务需求，用来完成大型工件破损部位的在线修复。

三维数字化激光熔敷机器人工作站包括工控机、机器人及其控制器、激光三维扫描仪及视频采集卡、激光枪及其控制器、金属粉送粉器及其控制器等几个主要组成部分。将机器人控制技术、三维模型重构技术和激光熔敷技术有机结合。

如图1所示，系统总体方案。利用激光扫描仪对物体进行扫描，得到目标物体的三维模型；利用三维模型生成机器人的修复运动轨迹；利用机器人携带激光器完成修复工作；修复之前利用系统软件进行运动仿真，修复过程中借助于人机界面对激光器和送粉器的通断和强弱进行调节；同时，系统软件监控运行状态，对出现的意外情况进行报警。   

目标市场

（1）冶金行业的设备修复

由于钢铁冶金设备中的大型轧辊、轴类零件以及齿轮等都是高附加值的零件，激光加工的费用均在原值的25%以下，而且激光加工的周期短，可以大大节约维修的时间，从而保证了及时生产，并且性能如同新件。

（2）电力行业的设备修复

电力行业广泛使用汽轮机，汽轮机叶轮是维修比较频繁的设备。利用先进技术对这些易损部件进行修复，其强度可达到原强度的９０％以上，修复费用则不到重置价格的１／５，更重要的是缩短了维修时间，解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。

（3）汽车模具表面处理

汽车模具镀膜和淬火模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。

（4）大型齿轮表面处理

轮船齿轮箱、大型减速机、风力发电增速箱等设备需要使用大型高精度特种齿轮。大型齿轮表面的镀膜或淬火处理的通用设备----热处理渗碳炉加工成本高昂，而采用本项目所述机器人工作站可以有效地节省成本，提高生产效率。

系列产品

（1）机器人激光修复工作站

本工作站中，机器人控制技术、激光加工技术与模型三维重建技术完整地结合在一起。随着客户需求的变化，也可以只将机器人控制技术与激光加工技术结合在一起，形成机器人控制的激光加工产品；或者单独把机器人控制技术与模型三维重建技术结合在一起，形成机器人控制的三维模型重建产品，满足客户的多种需求。

（2）三维激光修复机床

本工作站中，可以采用电弧枪来代替激光枪，或者采用三维运动平台代替六维机器人，从而形成功能比较低端的产品，适用于精度要求不太高或不需在线修复的场合，构成高端、低端结合的系列产品。