一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法

1.本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法。


背景技术：

2.碳纤维增强聚合物基复合材料以其优异的强度，重量轻和抗疲劳性能高等特点逐步在成为航空航天工业结构的主要材料之一。模具成本是复合材料制造的主要成本之一，包括材料和工艺成本。复材模具在使用中经长期热循环和负载循环作用，其尺寸精度易发生退化而导致产品精度不达标。由于模具精度不可逆，因此精度退化极大增加了复合材料生产成本。电弧增材修复技术的出现使模具精度可逆的低成本实现变得可能，然而由于针对复材模具增材修复的相关装备体系并不完善，该技术目前并没有被广泛应用。
3.当前针对复材模具增材修复通常使用普通焊接或增材制造设备，在应用于复材模具这类复杂空间异形下凹曲面结构时，表现出相当的局限性，使得针对复材模具的增材修复面临诸多技术难题且修复后的模具性能难保证。为了解决上述问题，需要研究一套专用于复材模具电弧增材修复的系统装备。
4.因此，如何提供一种能够便于对复杂空间异形下凹曲面结构进行修复的复材模具增材修复自动化焊炬装置及修复方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法，用以解决当前复材模具增材修复缺乏专用设备以至于修复过程困难、修复质量难保证的问题。
6.本发明首先提供的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，包括：焊炬以及电弧电压在线控制模块，所述焊炬包括电动钨极与送丝嘴同步升降装置；其中，
7.所述电动钨极与送丝嘴同步升降装置包括电机，传动机构、钨极夹持体、钨极、同步机构和送丝嘴；所述电机通过传动机构传动连接钨极夹持体，所述传动机构控制钨极夹持体沿靠近/远离所述复材模具增材修复表面方向移动；所述钨极夹持体底端夹持所述钨极；所述同步机构与钨极夹持体固定连接，且与所述钨极夹持体同步移动；所述同步机构底端设置所述送丝嘴；
8.所述电弧电压在线控制模块包括电弧电压测量装置和控制器；所述电弧电压测量装置用于实时测量钨极的电弧电压，并发送至控制器；所述控制器以保持电弧电压不变为目标函数，根据所述电弧电压的实时变化量生成补偿指令，所述补偿指令传输至所述电机，用于反馈控制所述钨极夹持体的移动量。
9.优选的，所述钨极夹持体为丝杠结构，所述丝杠结构外表面具有外螺纹，所述传动机构套设在所述丝杠结构外部，并与所述外螺纹相啮合。
10.优选的，所述传动机构包括两轴之间交角为90度，且相互啮合的主动锥齿轮和被动锥齿轮；所述主动锥齿轮设置在所述电机的输出端；所述被动锥齿轮设置有嵌套孔，嵌套
孔具有内螺纹；所述钨极夹持体穿过所述嵌套孔，且所述内螺纹与所述外螺纹相啮合。
11.优选的，所述电动钨极与送丝嘴同步升降装置还包括安装架，所述安装架用于固定安装所述传动机构，所述安装架上还设有升降轨道，所述升降轨道与所述传动机构相对位置关系固定；所述升降轨道穿过所述同步机构，并与所述同步机构滑动连接。
12.优选的，所述电动钨极与送丝嘴同步升降装置还包括保护面增大装置；所述保护面增大装置套设在所述钨极夹持体夹持所述钨极后形成结构的外围，所述钨极末端露出所述保护面增大装置；所述保护面增大装置用于向所述钨极末端设定空间范围内输出保护气。
13.优选的，所述保护面增大装置内部具有相互隔绝的内层腔和外层腔；所述内层腔和外层腔底端均为开放结构；其中，
14.所述内层腔为环状腔，位于所述钨极夹持体外围；所述内层腔内沿环状腔体结构设有环状的内层腔内管路；内层腔内部设有内层腔体筛网，内层腔体筛网边缘与所述内层腔内壁相连接；所述内层腔体筛网位于所述内层腔内管路底部；
15.所述外层腔为环状腔，位于所述内层腔外围；所述外层腔内沿环状腔体结构设有环状的外层腔内管路；外层腔内部设有外层腔体筛网，外层腔体筛网边缘与所述外层腔内壁相连接；所述外层腔体筛网位于所述外层腔内管路底部；
16.所述内层腔内管路与所述外层腔内管路通过腔外管路与保护气的进气口相连通；所述内层腔内管路与所述外层腔内管路上均设有排气孔。
17.优选的，所述保护面增大装置具有外部壳体，所述外部壳体外部分布有水冷管路。
18.优选的，所述水冷管路为螺旋管路，环绕设置在所述外部壳体外侧壁表面。
19.优选的，所述焊炬还包括枪体结构，所述枪体结构套设在所述钨极夹持体外表面，且位于所述保护面增大装置顶部。所述枪体结构在枪嘴处输出均匀保护气，用于生成电弧；内部设有冷却管路，用于冷却钨极夹持体；并且对钨极夹持体起到支撑作用。
20.优选的，还包括平移机构，用于带动所述焊炬沿所述复材模具增材修复表面水平移动。
21.本发明还提供了一种根据所述的复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置的修复方法，包括如下步骤：
22.s1：确定修复路径初始位置，使焊炬位于初始位置上方指定距离；
23.s2：焊炬按照修复路径沿所述复材模具增材修复表面水平运动，并实时对电弧电压进行监测；
24.s3：以保持电弧电压不变为目标函数，利用电机参数与电弧电压变化量的对应关系，计算获得电机实时的补偿指令，用于反馈控制所述钨极夹持体在水平运动过程中沿靠近/远离所述复材模具增材修复表面方向的移动量；
25.s4：重复执行s2-s3，直至到达修复路径结束位置。
26.优选的，还包括如下步骤：
27.基于电弧电压与弧长之间的对应关系，通过电弧电压的监测结果获取弧长的变化量，转化为以保持弧长不变为目标函数，利用电机参数与弧长变化量的对应关系，计算获得电机实时的补偿指令，对弧长进行补偿。
28.本发明相较现有技术具有以下有益效果：
29.本发明针对复材模具复杂空间异形下凹曲面结构的高质量增材修复，设计了专用的自动化电弧增材修复焊炬及其修复方法。首先，由于焊接弧长的自动保持功能，在进行增材修复路径规划时，可不再考虑路径在竖直方向的补偿，因此，只需要设计水平平面内的路径而不是三维空间路径，极大减弱了路径规划难度；其次，焊炬结构允许钨极伸出枪嘴更长的距离，保护面增大装置在钨极伸出较大长度时也能为其提供较好保护，这使得焊炬可达性更高，相对于传统类同轴送丝的tig自动焊枪，具有更适应复材模具复杂空间异形下凹曲面结构的优点。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明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要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1是本发明实施例提供的复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置示意图；
32.图2是本发明实施例提供的焊炬结构示意图；
33.图3是本发明实施例提供的电动钨极与送丝嘴同步升降装置2结构局部剖视图；
34.图4是本发明实施例提供的电动钨极与送丝嘴同步升降装置2结构立体图；
35.图5是本发明实施例提供的保护面增大装置立体图；
36.图6是本发明实施例提供的保护面增大装置内层腔内管路与外层腔内管路立体图；
37.图7是本发明实施例提供的保护面增大装置侧视剖面图；
38.图8是本发明实施例提供的保护面增大装置俯视剖面图；
39.图9是本发明实施例提供的筛网结构示意图；
40.图10是本发明实施例提供的内层腔和外层腔结构示意图；
41.图11是本发明实施例提供的保护气在腔外管路中的流向示意图；
42.图12是本发明实施例提供的保护气在保护面增大装置内部的流向示意图；
43.图13是本发明实施例提供的焊炬修复路径示意图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
46.如图1-2所示，本发明第一方面提供了一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，包括：焊炬以及电弧电压在线控制模块4，焊炬包括电动钨极与送丝嘴同步升降装置2；其中，
47.电动钨极与送丝嘴同步升降装置2包括电机21，传动机构22、钨极夹持体23、钨极27、同步机构25和送丝嘴26；电机21通过传动机构22传动连接钨极夹持体23，传动机构22控
制钨极夹持体23沿靠近/远离复材模具增材修复表面方向移动；钨极夹持体23底端夹持钨极27；同步机构25与钨极夹持体23固定连接，且与钨极夹持体23同步移动；同步机构25底端设置送丝嘴26；
48.电弧电压在线控制模块4包括电弧电压测量装置和控制器；电弧电压测量装置用于实时测量钨极27的电弧电压，并发送至控制器；控制器以保持电弧电压不变为目标函数，根据电弧电压的实时变化量生成补偿指令，补偿指令传输至电机21，用于反馈控制钨极夹持体23的移动量。
49.本发明实施例电动钨极与送丝嘴同步升降装置2工作原理如下：
50.由电机21带动传动机构22，钨极夹持体23与传动机构22传动连接，将电机21转动转化为钨极夹持体23上下平移运动，钨极夹持体23与同步机构25固定，同步机构25又与送丝嘴26固定，钨极夹持体23在平移运动时，通过同步机构25带动送丝嘴26同步运动相同距离。
51.本发明实施例电弧电压在线控制模块4的工作原理如下：
52.电弧电压测量装置的测量部一端接焊炬的钨极夹持体23，钨极夹持体23为导电材料，与钨极电接触，一端接增材电源正极。电弧电压测量装置将所测得的电弧电压作为输入传输给控制器，由控制器根据当前电压值以及补偿规则，生成电机21转动指令，电机21根据指令带动钨极27与送丝嘴26同步运动，对电弧弧长进行补偿。
53.在一个实施例中，如图3-4所示，钨极夹持体23与传动机构22可以采用丝杠传动结构，钨极夹持体23为丝杠结构，丝杠结构外表面具有外螺纹，传动机构22套设在丝杠结构外部，并与外螺纹相啮合。
54.本实施例中，传动机构22包括两轴之间交角为90度，且相互啮合的主动锥齿轮和被动锥齿轮，主动锥齿轮和被动锥齿轮为绝缘材料；主动锥齿轮设置在电机21的输出端；被动锥齿轮设置有嵌套孔，嵌套孔具有内螺纹；钨极夹持体23穿过嵌套孔，且内螺纹与外螺纹相啮合。
55.本实施例在电机21的带动下，使钨极夹持体23产生竖直方向的往复移动量，用于使钨极27尖端与待修复表面始终保持在预设距离范围内。
56.在一个实施例中，钨极夹持体23与传动机构22还可以采用蜗轮蜗杆传动结构，只需要满足将电机21的水平转动转化为钨极夹持体23的竖直转动的传动结构均可应用于本实施例中。
57.在一个实施例中，电机21采用步进电机。
58.在一个实施例中，焊炬还包括枪体结构1，枪体结构1套设在钨极夹持体23外表面，且位于保护面增大装置3顶部。枪体结构1与普通自动焊tig焊枪结构原理一致。
59.焊炬输出保护气(惰性气体)的结构包括枪体结构1和保护面增大装置3。
60.枪体结构1输出保护气(惰性气体)的原理如下：
61.枪体结构1上具有保护气入口，在枪嘴处输出均匀惰性气体，输出的惰性气体一部分被电离形成电弧作为热源，一部分作为保护气氛。
62.当钨极伸出过长的时候枪嘴部分的保护能力无法满足对保护气的需求，因此增设了保护面增大装置3。此时，枪嘴部分的惰性气体用于形成电弧，而保护面增大装置3仅需要提供保护气氛围，从而满足对保护气所需气流量的要求。
63.在一个实施例中，同步机构25可以为同步支架，固定连接于钨极夹持体23顶部，并具有向下的延伸部，延伸部位于钨极夹持体23一侧，且延伸部底端具有送丝嘴26固定部，送丝嘴26固定部与延伸部底端的连接点角度可调节，使送丝嘴26与钨极27尖端之间的距离满足实际应用需要。
64.在一个实施例中，电动钨极与送丝嘴同步升降装置2还包括安装架，安装架用于固定安装传动机构22，安装架上还设有升降轨道24，升降轨道24与传动机构22相对位置关系固定；升降轨道24穿过同步机构25，并与同步机构25滑动连接。
65.升降轨道24为同步机构25提供导向作用，保证同步支架仅发生上下平移运动。
66.在一个实施例中，参见图5-图10，电动钨极与送丝嘴同步升降装置2还包括保护面增大装置3；保护面增大装置3套设在钨极夹持体23夹持钨极27后形成结构的外围，钨极27末端露出保护面增大装置3；保护面增大装置3用于向钨极27末端设定空间范围内输出保护气。
67.本实施例中，保护面增大装置3内部具有相互隔绝的内层腔371和外层腔372；内层腔371和外层腔372底端均为开放结构；其中，
68.内层腔371为环状腔，位于钨极夹持体23外围；内层腔371内沿环状腔体结构设有环状的内层腔内管路351；内层腔371内部设有内层腔体筛网341，内层腔体筛网341边缘与内层腔371内壁相连接；内层腔体筛网341位于内层腔内管路351底部；
69.外层腔372为环状腔，位于内层腔371外围；外层腔372内沿环状腔体结构设有环状的外层腔内管路352；外层腔372内部设有外层腔体筛网342，外层腔体筛网342边缘与外层腔372内壁相连接；外层腔体筛网342位于外层腔内管路352底部；
70.内层腔内管路351与外层腔内管路352通过腔外管路36与保护气的进气口相连通；内层腔内管路351与外层腔内管路352上均设有排气孔。
71.本实施例中，还包括腔外管路36，进气口通过腔外管路36连通至内层腔内管路351和外层腔内管路352，向两组腔内管路输送保护气。
72.本实施例中，保护面增大装置3内部设有内部夹层33，内部夹层33将外部壳体31所形成的腔体隔离为内外两层独立腔体，即内层腔371和外层腔372。
73.内部夹层33为环状锥形夹层，环状锥形夹层的内侧为内层腔371，外侧为外层腔372；内部夹层33的底边形成的圆环内径小于顶边形成的圆环内径，呈收口状。越靠近钨极的地方需要越多的保护气，该内部夹层33结构为内层腔371输出保护气的气流进行加速，满足对靠近钨极的空间范围内保护气气流量和气流密度的要求。
74.参见图11-图12，其中，图12为图11沿a-a方向的剖视图。保护气在保护面增大装置3中的流动路径为：
75.保护气依次经由进气口、腔外管路36分别进入内层腔内管路351与外层腔内管路352，再由腔内管路上的排气孔进入腔体，腔体内充满保护气后保护气经由筛网、内层腔371和外层腔372底端的开放结构均匀排出至钨极27末端所在外部空间。
76.基于保护面增大装置3的保护气分布排出方式，由于保护气的保护面增大了，使得即便在钨极27为了适应修复表面的凹面情况而伸出过长时，因此仍能得到保护气的良好保护。
77.在一个实施例中，保护面增大装置3的外部壳体31外部分布有水冷管路32。
78.本实施例中，水冷管路32为螺旋管路，环绕设置在外部壳体31外侧壁表面。
79.在一个实施例中，还包括平移机构，用于带动焊炬沿复材模具增材修复表面水平移动。
80.在具体执行时，平移机构可以采用机器人或数控机床，用于实现x、y两个方向的平移运动，电动钨极与送丝嘴同步升降装置2实现z方向的移动。
81.本发明实施例第二方面提供了一种根据第一方面的修复方法，包括如下步骤：
82.s1：确定修复路径初始位置，使焊炬位于初始位置上方指定距离；
83.s2：焊炬按照修复路径沿复材模具增材修复表面水平运动，并实时对电弧电压进行监测；
84.s3：以保持电弧电压不变为目标函数，利用电机21参数与电弧电压变化量的对应关系，计算获得电机21实时的补偿指令，用于反馈控制钨极夹持体23在水平运动过程中沿靠近/远离复材模具增材修复表面方向的移动量；
85.s4：重复执行s2-s3，直至到达修复路径结束位置。
86.本实施例中，还包括如下步骤：
87.基于电弧电压与弧长之间的对应关系，通过电弧电压的监测结果获取弧长的变化量，转化为以保持弧长不变为目标函数，利用电机21参数与弧长变化量的对应关系，计算获得电机21实时的补偿指令，对弧长进行补偿。
88.具体执行过程如下：
89.step1：将处于初始状态的焊炬竖直摆放于复材模具修复路径初始位置上方一定距离处；
90.step2：调整钨极27深处长度，保证钨极27尖与模具修复路径初始位置竖直距离3-6mm。
91.step3：焊炬在外部运动执行机构(机器人、数控机床等)的带动下按照修复路径水平运动，运动时电弧电压在线控制模块4实时对电弧电压进行监测；
92.step4：电弧电压测量装置将实时测量的电弧电压值传递给控制器，由于待修复面为空间异形曲面，钨极27尖端与工件之间的距离(即弧长)随焊炬的移动发生变化，由于电弧电压与弧长成正比，通过电弧电压监测结果可获取弧长的变化，通过保证电弧电压保持不变可维持电弧弧长不变。
93.step5：当弧长变化时，控制器根据当前电压生成补偿指令，生成方式如下：
94.设初始弧压为v0，当前弧压为v
t
，弧压与弧长之间的对应关系为k(v)(不同焊枪结构以及不同焊接电源的这一关系不同，需根据不同设备进行实验测量，所以这里就以k来代替)，电机21所需转动周数为n，齿轮组减速比为η，丝杠导程为μ。以上参数存在以下对应关系：
[0095][0096]
则生成补偿指令，即电机21所需转动周数为：
[0097][0098]
step6：补偿指令传输给电机21，电机21正/反向转动带动传动机构22，将电机21转
动转化为钨极夹持体23向上/下平移运动，钨极夹持体23与同步机构25固定，同步机构25又与送丝嘴26固定，钨极夹持体23在平移运动时，通过同步机构25带动送丝嘴26同步向下运动相同距离，对弧长进行补偿，使弧长回复初始长度。
[0099]
step7：重复step5-step6直至修复结束。
[0100]
焊炬沿修复表面的水平运动路径，以及钨极27竖直方向移动量如图13所示，本发明保证焊炬能够在实时水平运动过程中，对当前水平运动路径上的不同深度的凹面修复区域进行钨极27伸出长度的自动化适应性调整，以满足对复杂修复表面的修复技术指标的一致性要求。
[0101]
以上对本发明所提供的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
[0102]
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征：
1.一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，包括：焊炬以及电弧电压在线控制模块，所述焊炬包括电动钨极与送丝嘴同步升降装置；其中，所述电动钨极与送丝嘴同步升降装置包括电机，传动机构、钨极夹持体、钨极、同步机构和送丝嘴；所述电机通过传动机构传动连接钨极夹持体，所述传动机构控制钨极夹持体沿靠近/远离所述复材模具电弧增材修复表面方向移动；所述钨极夹持体底端夹持所述钨极；所述同步机构与钨极夹持体固定连接，且与所述钨极夹持体同步移动；所述同步机构底端设置所述送丝嘴；所述电弧电压在线控制模块包括电弧电压测量装置和控制器；所述电弧电压测量装置用于实时测量钨极的电弧电压，并发送至控制器；所述控制器以保持电弧电压不变为目标函数，根据所述电弧电压的实时变化量生成补偿指令，所述补偿指令传输至所述电机，用于反馈控制所述钨极夹持体的移动量。2.根据权利要求1所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，所述钨极夹持体为丝杠结构，所述丝杠结构外表面具有外螺纹，所述传动机构套设在所述丝杠结构外部，并与所述外螺纹相啮合。3.根据权利要求2所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，所述传动机构包括两轴之间交角为90度，且相互啮合的主动锥齿轮和被动锥齿轮；所述主动锥齿轮设置在所述电机的输出端；所述被动锥齿轮设置有嵌套孔，嵌套孔具有内螺纹；所述钨极夹持体穿过所述嵌套孔，且所述内螺纹与所述外螺纹相啮合。4.根据权利要求1所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，所述电动钨极与送丝嘴同步升降装置还包括安装架，所述安装架用于固定安装所述传动机构，所述安装架上还设有升降轨道，所述升降轨道与所述传动机构相对位置关系固定；所述升降轨道穿过所述同步机构，并与所述同步机构滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，所述电动钨极与送丝嘴同步升降装置还包括保护面增大装置；所述保护面增大装置套设在所述钨极夹持体夹持所述钨极后形成结构的外围，所述钨极末端露出所述保护面增大装置；所述保护面增大装置用于向所述钨极末端设定空间范围内输出保护气。6.根据权利要求5所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，所述保护面增大装置内部具有相互隔绝的内层腔和外层腔；所述内层腔和外层腔底端均为开放结构；其中，所述内层腔为环状腔，位于所述钨极夹持体外围；所述内层腔内沿环状腔体结构设有环状的内层腔内管路；内层腔内部设有内层腔体筛网，内层腔体筛网边缘与所述内层腔内壁相连接；所述内层腔体筛网位于所述内层腔内管路底部；所述外层腔为环状腔，位于所述内层腔外围；所述外层腔内沿环状腔体结构设有环状的外层腔内管路；外层腔内部设有外层腔体筛网，外层腔体筛网边缘与所述外层腔内壁相连接；所述外层腔体筛网位于所述外层腔内管路底部；所述内层腔内管路与所述外层腔内管路通过腔外管路与保护气的进气口相连通；所述内层腔内管路与所述外层腔内管路上均设有排气孔。7.根据权利要求5所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，所述保护面增大装置具有外部壳体，所述外部壳体外部分布有水冷管路。
8.根据权利要求1所述的一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置，其特征在于，还包括平移机构，用于带动所述焊炬沿所述复材模具增材修复表面水平移动。9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：确定修复路径初始位置，使焊炬位于初始位置上方指定距离；s2：焊炬按照修复路径沿所述复材模具电弧增材修复表面水平运动，并实时对电弧电压进行监测；s3：以保持电弧电压不变为目标函数，利用电机参数与电弧电压变化量的对应关系，计算获得电机实时的补偿指令，用于反馈控制所述钨极夹持体在水平运动过程中沿靠近/远离所述复材模具电弧增材修复表面方向的移动量；s4：重复执行s2-s3，直至到达修复路径结束位置。10.根据权利要求9所述的修复方法，其特征在于，还包括如下步骤：基于电弧电压与弧长之间的对应关系，通过电弧电压的监测结果获取弧长的变化量，转化为以保持弧长不变为目标函数，利用电机参数与弧长变化量的对应关系，计算获得电机实时的补偿指令，对弧长进行补偿。

技术总结
本发明公开了一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法，电动钨极与送丝嘴同步升降装置的电机通过传动机构传动连接钨极夹持体，传动机构控制钨极夹持体沿靠近/远离复材模具电弧增材修复表面方向移动；钨极夹持体底端夹持钨极；同步机构与钨极夹持体同步移动；同步机构底端设置送丝嘴；电弧电压测量装置用于实时测量钨极的电弧电压，并发送至控制器；控制器以保持电弧电压不变为目标函数，根据电弧电压的实时变化量生成补偿指令，补偿指令传输至电机，用于反馈控制钨极夹持体的移动量。本发明在保证修复质量的同时，简化了修复过程，具有更适应复材模具复杂空间异形下凹曲面结构的优点。曲面结构的优点。曲面结构的优点。


技术研发人员：从保强 曾才有 姜自昊 杨清福 蔡鑫祎 齐铂金
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/13