CN109420819A - 一种基于mig/mag焊接工艺的机器人增材制造方法 - Google Patents

一种基于mig/mag焊接工艺的机器人增材制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,包括以下步骤:(1)建立金属零件的CAD模型;(2)进行焊接工艺试验,建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系;(3)对焊缝体和焊缝特征参数进行建模;(4)根据金属零件的形状确定堆积方向,根据建立的焊缝模型确定堆焊的分层高度,对三维模型软件进行二次开发,实现对模型的切片功能;(5)提取切片步骤得到的截面轮廓,根据建立的焊缝模型确定堆焊的行距,设计合适的路径规划算法,生成数控程序;(6)将数控程序导入机器人仿真软件测试后,导出机器人驱动程序进行金属零件的生产。本发明具有成型精度和质量高、工序集成等优点,并且制造成本低、市场响应速度快。

Description

一种基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法
技术领域
本发明属于金属成形和制造技术领域,具体涉及一种基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法。
背景技术
增材制造技术是20世纪80年代后期发展起来的一种高新制造技术,主要用于非金属材料的成型制造,近年来,随着RP技术的逐渐成熟,该技术逐渐向快速成形技术(Rapidforming,RF)进行过渡,以达到实现功能金属零件直接成形的目的。目前,RF技术已经引起了国内外的高度重视,且各国政府也不断加大对这项技术研究的力度和支持,并在交通、医疗、军事、教育等许多行业中都得到了广泛应用。
根据这项技术的不同特点,研究者对它的命名也不同,如“快速成形技术”、“3D打印”、“添加层制造”、“实体自由制造”等。根据不同连接方式分类,主要有粘结、烧结、光固化和熔化堆积(焊接)这4大类,目前,研制成功的快速成形技术有光固化成型技术、分层实体制造技术、熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术、激光熔覆成形等技术。
其中,前3种技术一般只用于非金属材料,随着技术的不断发展,也可用于金属的制造,但是仍然存在着组织致密性、尺寸精确度、表面粗糙度、力学性能等方面的问题,需要后续一些处理来达到某些要求。经研究发现,基于焊接的增材制造技术在一定程度上能够直接达到这些要求,大大减少了后续处理的工作量,在用于直接制造实际生产中的机械零件中,体现出很大的优势。基于焊接的增材制造技术不同于目前成熟的增材制造技术,所涉及的因素较为复杂,需要考虑焊接工艺等问题,现有的增材制造技术难以焊接出高精度、高质量的金属产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成型精度和质量高、工序集成的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,方便操作人员在实际生产前对生产方案进行修改,以达到快速生产高质量金属产品的目的。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,包括以下步骤:
步骤1:建立待制造金属零件的CAD模型,或者通过激光扫描仪获得待制造金属零件的CAD模型;
步骤2:通过焊接工艺试验研究焊接工艺参数对焊缝几何特征的影响,建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系;
步骤3:用B-rep法对焊缝体进行建模,进一步得到焊缝几何特征的数学模型,结合焊缝熔敷率,确定切片算法和路径规划算法;
步骤4:根据待制造金属零件的形状确定堆积方向,根据所建立焊缝几何特征的数学模型确定堆焊的分层高度,对三维模型软件进行二次开发,确定切片算法用于对CAD模型进行切片,得到截面的轮廓;
步骤5:提取步骤4得到的截面轮廓,根据所建立焊缝几何特征的数学模型确定堆焊的行距,根据金属热应力确定层间等待时间,进而确定路径规划算法,生成数控程序;
步骤6:将数控程序导入机器人仿真软件模拟堆积过程,仿真通过后生成对应机器人的驱动程序,导入焊接机器人进行实际焊接。
进一步地,步骤2所述建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系,具体步骤为:
(2.1)焊缝几何特征参数有:焊缝宽度b,焊缝熔深h,焊缝余高e,焊缝形状系数ψ,ψ=b/h,焊缝熔敷率φ;
(2.2)影响焊缝几何特征的焊接工艺参数是焊接电压、电弧电流和焊接速度,通过焊接试验建立焊接电压、电弧电流和焊接速度与焊缝几何特征之间的数学关系。
进一步地,步骤3所述用B-rep法对焊缝体进行建模,具体步骤为:
(3.1)用三次Bezier曲线对焊缝轮廓进行拟合,三次Bezier曲线形式的表达式和矩阵表达式分别为:
其中,p0,p1,p2,p3分别为Bezier曲线的控制点坐标,t为离散时间间隔;
(3.2)焊缝横截面的几何特征参数用2条三次Bezier曲线来建模,表示焊缝的两条曲线的参数表达式为:
其中,p0,p1,p2,p3为曲线的控制点坐标,p0,p5,p4,p3为曲线的控制点坐标,t1、t2分别为曲线的离散时间间隔;
(3.3)根据焊接工艺试验确定步骤(3.2)中参数t1、t2的离散间隔为1/10,计算的坐标值,将这十一个点依次相连,即得到三次Bezier曲线的离散近似线段。
进一步地,步骤3所述焊缝几何特征的数学模型,通过以下步骤确定:
(4.1)将Bezier曲线在XOY平面上进行离散化处理近似为多边形,采用顶点循环链表来描述此多边形;
(4.2)在XOY平面,焊缝几何参数即宽度b、熔深h、余高e、形状系数ψ、焊缝横截面积S与控制点坐标的数学关系表示为:
b=|x3-x0|=2|x0|
其中,(xi,yi)表示Bezier曲线的控制点pi的坐标,i=0,1,2,3,4,5。
进一步地,步骤3所述焊缝熔敷率,通过以下方法确定:
计算金属母材熔化面积Fm,具体如下:
(5.1)A、B分别为Bezier曲线和多边形的顶点循环链表,An、Bn为链表的第n个点坐标,以A1和B1为起点,按逆时针方向依次遍历两个多边形的各个边,找到相交的边求出交点的具体坐标,并将它们插入链表中;在计算出交点坐标后,将其插入到两个平面的顶点循环链表中;C1(D1),C2(D2)是所求出的交点,分别将C1、C2插入到循环链表A中,将D1、D2插入到循环链表B中;
(5.2)以A1起点,循环遍历链表,如遇到交点C或者D则将对应下标的C点和D点相互交换其指针对象;在遍历到C1点时,则执行以下语句:Q=C1.next;C1.next=D1.next;D1.next=Q,最后回到A1点结束;更新后的A为多道焊的顶点循环链表,B为单道焊的顶点循环链表;
(5.3)单道焊时Fm为顶点循环链表B的面积,多道焊时Fm为顶点循环链表A的面积,计算公式如下:
其中,(xi,yi)表示i的坐标,i=0,1,2,3,4,5,n为链表顶点的个数;
根据金属熔化面积Fm和填充金属面积Ft,确定焊缝熔敷率φ:
φ=Ft/(Ft+Fm)。
进一步地,步骤4所述三维模型软件为Solidworks软件或UG软件。
进一步地,步骤4所述切片算法基于交叉曲线,具体如下:
三维模型软件为Solidworks软件时,采用SolidWorks API提供的曲面-曲面求交函数对模型曲面与分层平面求交,具体步骤为:
1)CAD模型绘制或读入CAD模型;
2)变化坐标系统,使Z轴方向与分层方向重合;
3)求出模型包围盒,获得零件6个坐标极值:Xmin,Xmax,Ymin,Ymax,Zmin,Zmax
4)根据用户输入的分层厚度Thick确定分层数,K=(Zmax-Zmin)/Thick;
5)遍历模型,获得面片数t和每个面片的极值Zfacemax和Zfacemin
6)i=1;
7)构造分层平面Z=Zmin+Thick;
8)j=0;
9)提取第j个面片极值Zfacemax和Zfacemin,如果Zfacemax<Z≤Zfacemin,转10),否则转11);
10)分层平面Z与面片j曲面求交,提取交线;
11)j=j+1,如果j≤t,转9),否则转12);
12)i=i+1,如果i≤K,转13),否则转14);
13)构造分层平面Z=Z+Thick,转8);
14)对提取的交线排序,首尾相连形成轮廓曲线,离散轮廓曲线;
15)扫描填充线的计算;
16)按格式输出轮廓线及扫描线;
17)结束;
三维模型软件为UG软件时,采用软件自带的平面铣模块,得到自上而下的切片路径,反转方向后实现切片功能。
进一步地,步骤5所述路径规划算法针对MIG/MAG焊接工艺,采用等距偏置和直线式混合的算法,具体如下:
1)输入多边形轮廓的离散点坐标,输入偏置次数N和偏距,偏置次数计算器i=0;
2)根据所设定的参数进行轮廓偏置;
3)根据偏置后得到的顶点,判断偏置是否有效,所得轮廓全部在前一个多边形内部即为有效,若有效则转4),否则转7);
4)根据偏置后的轮廓判定偏置后的多边形是否自相交,若无自相交则转5),否则保留与原多边形同方向的封闭环,去掉与原多边形方向相反的封闭环;
5)得到偏置后的多边形;
6)i=i+1;
7)若i≤N,转2),否则对最后偏置得到的多边形进行直线式填充;
8)由以上步骤得到复合式填充路径;
9)结束。
本发明与现有技术相比,其显著优点为:(1)制造成本低,市场响应速度快,生产周期短,降低了人工加工费用和时间;(2)产品成分较均匀,纯度较高,几乎无各向异性;(3)通过动画仿真实现制造过程的可视化,验证其正确性,方便操作人员在实际生产前对生产方案进行修改,不需人为操纵生产设备,减少安全事故;(4)生产过程高度集成,节省了人力资源,降低了人工操作失误的可能性,提高了生产效率,达到快速生产高质量金属产品的目的。
附图说明
图1是本发明提供的金属增材制造方法的实现过程示意图。
图2是对接接头的焊缝横截面的几何形状特征示意图。
图3是焊接电压对焊缝形状影响的示意图。
图4是电弧电流对焊缝形状影响的示意图。
图5是焊接速度对焊缝形状影响的示意图。
图6是本发明提供的基于三次Bezier曲线的电弧焊焊缝的建模示意图。
图7是本发明提供的平面多边形的顶点循环链表示意图。
图8是本发明提供的Fm的计算流程图。
图9是本发明提供的路径规划算法基本流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
金属零件的增材制造方法还不够成熟,现有的切片算法和路径规划算法不适用于多变的焊接工艺。为了提高金属零件的焊接成型质量,需要针对特定的焊接工艺设计专门的3D打印程序。
结合图1,本发明基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,包括:
步骤1:建立待制造金属零件的CAD模型,或者通过激光扫描仪获得待制造金属零件的CAD模型;
步骤2:通过焊接工艺试验研究焊接工艺参数对焊缝几何特征的影响,建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系;所述建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系,具体步骤为:
(2.1)如图2所示,以对接接头的电弧焊焊缝为例,其焊缝几何特征参数有:焊缝宽度b,焊缝熔深h,焊缝余高e,焊缝形状系数ψ(ψ=b/h),焊缝熔敷率φ(φ=Ft/(Ft+Fm));
(2.2)影响焊缝几何特征的焊接工艺参数是焊接电压、电弧电流和焊接速度,通过焊接试验建立焊接电压、电弧电流和焊接速度与焊缝几何特征之间的数学关系。焊接电压、电弧电流和焊接速度对焊缝形状的影响分别如图3、图4、图5。
步骤3:用B-rep法对焊缝体进行建模,进一步得到焊缝几何特征的数学模型,结合焊缝熔敷率,确定切片算法和路径规划算法;所述用B-rep法对焊缝体进行建模,基于三次Bezier曲线,具体步骤为:
(3.1)用三次Bezier曲线对焊缝轮廓进行拟合,三次Bezier曲线形式的表达式和矩阵表达式分别为:
其中,p0,p1,p2,p3分别为Bezier曲线的控制点坐标,t为离散时间间隔;
(3.2)图2所示的电弧焊焊缝横截面形状特征,焊缝横截面的几何特征参数可以用2条三次Bezier曲线来建模,如图6所示。表示焊缝的两条曲线的参数表达式为:
其中,p0,p1,p2,p3为曲线的控制点坐标,p0,p5,p4,p3为曲线的控制点坐标,t1、t2分别为曲线的离散时间间隔;
(3.3)根据焊接工艺试验确定步骤(3.2)中参数t1、t2的离散间隔为1/10,计算的坐标值,将这十一个点依次相连,即得到三次Bezier曲线的离散近似线段。
(3.4)将上述Bezier曲线在XOY平面上进行离散化处理,可以近似为多边形,采用顶点循环链表来描述此多边形,其具体的数据结构如图7所示;
(3.5)在XOY平面,焊缝几何参数(宽度b,熔深h,余高e,形状系数ψ,焊缝横截面积S)与控制点坐标的数学关系表示为:
b=|x3-x0|=2|x0|
其中,(xi,yi)表示Bezier曲线的控制点pi的坐标,i=0,1,2,3,4,5。
(3.6)计算金属熔化面积Fm即可求出熔敷率,Fm的计算流程如图8。
计算金属母材熔化面积Fm,具体如下:
(5.1)A、B分别为Bezier曲线和多边形的顶点循环链表,An、Bn为链表的第n个点坐标,以A1和B1为起点,按逆时针方向依次遍历两个多边形的各个边,找到相交的边求出交点的具体坐标,并将它们插入链表中;在计算出交点坐标后,将其插入到两个平面的顶点循环链表中;C1(D1),C2(D2)是所求出的交点,分别将C1、C2插入到循环链表A中,将D1、D2插入到循环链表B中;
(5.2)以A1起点,循环遍历链表,如遇到交点C或者D则将对应下标的C点和D点相互交换其指针对象;在遍历到C1点时,则执行以下语句:Q=C1.next;C1.next=D1.next;D1.next=Q,最后回到A1点结束;更新后的A为多道焊的顶点循环链表,B为单道焊的顶点循环链表;
(5.3)单道焊时Fm为顶点循环链表B的面积,多道焊时Fm为顶点循环链表A的面积,计算公式如下:
其中,(xi,yi)表示i的坐标,i=0,1,2,3,4,5,n为链表顶点的个数;
根据金属熔化面积Fm和填充金属面积Ft,确定焊缝熔敷率φ:
φ=Ft/(Ft+Fm)
步骤4:根据待制造金属零件的形状确定堆积方向,根据所建立焊缝几何特征的数学模型确定堆焊的分层高度,对三维模型软件进行二次开发,确定切片算法用于对CAD模型进行切片,得到截面的轮廓;所述切片算法基于交叉曲线,与STL切片方式相比,提高了切片精度和产品成型质量;
所述三维模型软件为Solidworks软件或UG软件。所述切片算法基于交叉曲线,具体如下:
三维模型软件为Solidworks软件时,采用SolidWorks API提供的曲面-曲面求交函数对模型曲面与分层平面求交,具体步骤为:
1)CAD模型绘制或读入CAD模型;
2)变化坐标系统,使Z轴方向与分层方向重合;
3)求出模型包围盒,获得零件6个坐标极值:Xmin,Xmax,Ymin,Ymax,Zmin,Zmax
4)根据用户输入的分层厚度Thick确定分层数,K=(Zmax-Zmin)/Thick;
5)遍历模型,获得面片数t和每个面片的极值Zfacemax和Zfacemin
6)i=1;
7)构造分层平面Z=Zmin+Thick;
8)j=0;
9)提取第j个面片极值Zfacemax和Zfacemin,如果Zfacemax<Z≤Zfacemin,转10),否则转11);
10)分层平面Z与面片j曲面求交,提取交线;
11)j=j+1,如果j≤t,转9),否则转12);
12)i=i+1,如果i≤K,转13),否则转14);
13)构造分层平面Z=Z+Thick,转8);
14)对提取的交线排序,首尾相连形成轮廓曲线,离散轮廓曲线;
15)扫描填充线的计算;
16)按格式输出轮廓线及扫描线;
17)结束;
三维模型软件为UG软件时,采用软件自带的平面铣模块,得到自上而下的切片路径,反转方向后实现切片功能。
步骤5:提取步骤4得到的截面轮廓,根据所建立焊缝几何特征的数学模型确定堆焊的行距,根据金属热应力确定层间等待时间,进而确定路径规划算法,生成数控程序;所述路径规划算法针对MIG/MAG焊接工艺,采用等距偏置和直线式混合的算法,算法基本流程如图9:
1)输入多边形轮廓的离散点坐标,输入偏置次数N和偏距,偏置次数计算器i=0;
2)根据所设定的参数进行轮廓偏置;
3)根据偏置后得到的顶点,判断偏置是否有效,所得轮廓全部在前一个多边形内部即为有效,若有效则转4),否则转7);
4)根据偏置后的轮廓判定偏置后的多边形是否自相交,若无自相交则转5),否则保留与原多边形同方向的封闭环,去掉与原多边形方向相反的封闭环;
5)得到偏置后的多边形;
6)i=i+1;
7)若i≤N,转2),否则对最后偏置得到的多边形进行直线式填充;
8)由以上步骤得到复合式填充路径;
9)结束。
步骤6:将数控程序导入机器人仿真软件模拟堆积过程,仿真通过后生成对应机器人的驱动程序,导入焊接机器人进行实际焊接。所述机器人的驱动程序为src和dat格式。
以上内容是结合具体的优选方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其架构形式能够灵活多变,可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:建立待制造金属零件的CAD模型,或者通过激光扫描仪获得待制造金属零件的CAD模型;
步骤2:通过焊接工艺试验研究焊接工艺参数对焊缝几何特征的影响,建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系;
步骤3:用B-rep法对焊缝体进行建模,进一步得到焊缝几何特征的数学模型,结合焊缝熔敷率,确定切片算法和路径规划算法;
步骤4:根据待制造金属零件的形状确定堆积方向,根据所建立焊缝几何特征的数学模型确定堆焊的分层高度,对三维模型软件进行二次开发,确定切片算法用于对CAD模型进行切片,得到截面的轮廓;
步骤5:提取步骤4得到的截面轮廓,根据所建立焊缝几何特征的数学模型确定堆焊的行距,根据金属热应力确定层间等待时间,进而确定路径规划算法,生成数控程序;
步骤6:将数控程序导入机器人仿真软件模拟堆积过程,仿真通过后生成对应机器人的驱动程序,导入焊接机器人进行实际焊接。
2.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤2所述建立焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系,具体步骤为:
(2.1)焊缝几何特征参数有:焊缝宽度b,焊缝熔深h,焊缝余高e,焊缝形状系数ψ,ψ=b/h,焊缝熔敷率φ;
(2.2)影响焊缝几何特征的焊接工艺参数是焊接电压、电弧电流和焊接速度,通过焊接试验建立焊接电压、电弧电流和焊接速度与焊缝几何特征之间的数学关系。
3.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤3所述用B-rep法对焊缝体进行建模,具体步骤为:
(3.1)用三次Bezier曲线对焊缝轮廓进行拟合,三次Bezier曲线形式的表达式和矩阵表达式分别为:
其中,p0,p1,p2,p3分别为Bezier曲线的控制点坐标,t为离散时间间隔;
(3.2)焊缝横截面的几何特征参数用2条三次Bezier曲线来建模,表示焊缝的两条曲线的参数表达式为:
其中,p0,p1,p2,p3为曲线的控制点坐标,p0,p5,p4,p3为曲线的控制点坐标,t1、t2分别为曲线的离散时间间隔;
(3.3)根据焊接工艺试验确定步骤(3.2)中参数t1、t2的离散间隔为1/10,计算的坐标值,将这十一个点依次相连,即得到三次Bezier曲线的离散近似线段。
4.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤3所述焊缝几何特征的数学模型,通过以下步骤确定:
(4.1)将Bezier曲线在XOY平面上进行离散化处理近似为多边形,采用顶点循环链表来描述此多边形;
(4.2)在XOY平面,焊缝几何参数即宽度b、熔深h、余高e、形状系数ψ、焊缝横截面积S与控制点坐标的数学关系表示为:
b=|x3-x0|=2|x0|
其中,(xi,yi)表示Bezier曲线的控制点pi的坐标,i=0,1,2,3,4,5。
5.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤3所述焊缝熔敷率,通过以下方法确定:
计算金属母材熔化面积Fm,具体如下:
(5.1)A、B分别为Bezier曲线和多边形的顶点循环链表,An、Bn为链表的第n个点坐标,以A1和B1为起点,按逆时针方向依次遍历两个多边形的各个边,找到相交的边求出交点的具体坐标,并将它们插入链表中;在计算出交点坐标后,将其插入到两个平面的顶点循环链表中;C1(D1),C2(D2)是所求出的交点,分别将C1、C2插入到循环链表A中,将D1、D2插入到循环链表B中;
(5.2)以A1起点,循环遍历链表,如遇到交点C或者D则将对应下标的C点和D点相互交换其指针对象;在遍历到C1点时,则执行以下语句:Q=C1.next;C1.next=D1.next;D1.next=Q,最后回到A1点结束;更新后的A为多道焊的顶点循环链表,B为单道焊的顶点循环链表;
(5.3)单道焊时Fm为顶点循环链表B的面积,多道焊时Fm为顶点循环链表A的面积,计算公式如下:
其中,(xi,yi)表示pi的坐标,i=0,1,2,3,4,5,n为链表顶点的个数;
根据金属熔化面积Fm和填充金属面积Ft,确定焊缝熔敷率φ:
φ=Ft/(Ft+Fm)。
6.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤4所述三维模型软件为Solidworks软件或UG软件。
7.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤4所述切片算法基于交叉曲线,具体如下:
三维模型软件为Solidworks软件时,采用SolidWorks API提供的曲面-曲面求交函数对模型曲面与分层平面求交,具体步骤为:
1)CAD模型绘制或读入CAD模型;
2)变化坐标系统,使Z轴方向与分层方向重合;
3)求出模型包围盒,获得零件6个坐标极值:Xmin,Xmax,Ymin,Ymax,Zmin,Zmax
4)根据用户输入的分层厚度Thick确定分层数,K=(Zmax-Zmin)/Thick;
5)遍历模型,获得面片数t和每个面片的极值Zfacemax和Zfacemin
6)i=1;
7)构造分层平面Z=Zmin+Thick;
8)j=0;
9)提取第j个面片极值Zfacemax和Zfacemin,如果Zfacemax<Z≤Zfacemin,转10),否则转11);
10)分层平面Z与面片j曲面求交,提取交线;
11)j=j+1,如果j≤t,转9),否则转12);
12)i=i+1,如果i≤K,转13),否则转14);
13)构造分层平面Z=Z+Thick,转8);
14)对提取的交线排序,首尾相连形成轮廓曲线,离散轮廓曲线;
15)扫描填充线的计算;
16)按格式输出轮廓线及扫描线;
17)结束;
三维模型软件为UG软件时,采用软件自带的平面铣模块,得到自上而下的切片路径,反转方向后实现切片功能。
8.根据权利要求1所述的基于MIG/MAG焊接工艺的机器人增材制造方法,其特征在于:步骤5所述路径规划算法针对MIG/MAG焊接工艺,采用等距偏置和直线式混合的算法,具体如下:
1)输入多边形轮廓的离散点坐标,输入偏置次数N和偏距,偏置次数计算器i=0;
2)根据所设定的参数进行轮廓偏置;
3)根据偏置后得到的顶点,判断偏置是否有效,所得轮廓全部在前一个多边形内部即为有效,若有效则转4),否则转7);
4)根据偏置后的轮廓判定偏置后的多边形是否自相交,若无自相交则转5),否则保留与原多边形同方向的封闭环,去掉与原多边形方向相反的封闭环;
5)得到偏置后的多边形;
6)i=i+1;
7)若i≤N,转2),否则对最后偏置得到的多边形进行直线式填充;
8)由以上步骤得到复合式填充路径;
9)结束。
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