一种可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台的制作方法

.本实用新型涉及一种可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台，用于模拟舰船航行状态下激光先进加工制造研究，属于激光加工制造领域。

背景技术：

.随着激光加工技术的进步，激光作为一种先进制造工具，已经应用到包括激光熔覆、激光焊接、激光切割、激光打标、激光刻蚀等各个领域。激光熔覆技术经过数十年的发展，已从实验室进入到实际工业应用中，在航空航天、石油、船舶、工程机械、核电等行业中得到广泛应用。激光制造具备高精度、高柔性、绿色化、开放性等先天基因优势，在工业制造升级中扮演极其重要的角色。

.舰船作为海上防卫的主要军事力量，在日常执行任务及未来战争中，将会遇到各种各样的问题，比如零部件的损坏等，如果执行任务时携带大量备件，将会增加舰船负载，降低其机动性。随着激光加工技术的快速发展，未来将激光加工技术应用到舰船上将会解决很多问题。例如：利用激光熔覆、激光焊接技术修复舰船损坏的零部件，利用激光增材制造、激光3D打印技术制备零部件等。

.目前我国在这方面的研究比较缺乏，由于舰船航行状态比较复杂，不仅有自身的发动机等机械产生的振动，还会面临复杂的海浪的影响。而这些因素对激光加工制造技术将会产生什么样的影响，目前没有实验结果参考，这些因素也决定着激光加工制造技术应用到舰船上的可行性。

技术实现要素：

.本实用新型提供一种可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台，主要解决了模拟舰船振动环境下进行激光加工制造问题。

.本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种可模拟舰船振动环境的激光先进制造装置，一种可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台，其特征在于：包括上平台、控制系统、六轴机械手、变位机、激光器、送粉器、振动测量仪、减震平台、振动电机和六自由度平台。上平台为工作平台，上面安装控制系统、六轴机械手、变位机、激光器、送粉器和振动测量仪；振动测量仪安装在上平台，监测平台运行状态；减震平台位于上平台和六自由度平台之间；所述六自由度平台包括六个伺服电动缸、上台面和下底座，上台面连接上平台；振动电机安装在六自由度平台的上台面的下方。

.具体的；包括1-上平台、2-控制系统、3-六轴机械手、4-变位机、5-激光器、6-送粉器、7-振动测量仪、8-减震平台、9-振动电机和六自由度平台。上平台为工作平台，上面放置激光器及机械手等设备；振动测量仪安装在上平台，监测平台运行状态；减震平台位于上平台和六自由度平台之间；六自由度平台包括上台面、六个伺服电动缸和下底座；振动电机安装在六自由度平台的上台面上，主要模拟海浪对船体产生的低频率振动，以及模拟舰船主机、辅机、螺旋桨等产生的高频振动；伺服电动缸位于上台面和下台面之间，下底座固定在地面。控制系统包括舰船运行仿真系统、运动控制系统。运动控制系统包括控制柜、工控机，多轴运动控制卡，伺服驱动器、触摸屏等。

.上述的可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台，在六自由度平台的上台面上安装振动电机，主要模拟海浪对船体产生的低频率振动，以及模拟舰船主机、辅机、螺旋桨等产生的高频振动。振动电机可以调节振幅和频率，最大功率为：7.5KW，最大激振力为：80KN，激振点为：9个，振动加速度为：1～2g，振幅范围为：0.5～2mm；频率范围为：20～80HZ；从而达到可以模拟舰船振动的目的。

.上述的可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台，其具备振动测量功能，可以一次测量振动加速度、速度、位移、包络等参数，同步显示多通道的波形、频谱、相位等。实时测量工作平台的振动状态。

.上述的可模拟舰船振动环境的激光先进制造平台，可以实现海浪模拟、位姿模拟、正弦波模拟、单自由度模拟、多自由度复合运动等。平台运动参数为：1、前后运动幅度为：-100mm～100mm，速度范围为：0～100mm/s，加速度范围为：0～1m/s²；2、左右运动幅度为：-100mm～100mm，速度范围为：0～100mm/s，加速度范围为：0～1m/s²；3、升降运动幅度为：-100mm～100mm，速度范围为：0～100mm/s，加速度范围为：0～1m/s²；4、俯仰运动幅度为：-20°～20°，速度范围为：0～30°/s,加速度范围为：0～40°/s²；5、倾斜运动幅度为：-20°～20°，速度范围为：0～30°/s,加速度范围为：0～40°/s²；6、偏航运动幅度为：-20°～20°，速度范围为：0～30°/s,加速度范围为：0～40°/s²。

.模拟舰船振动环境下的激光先进制造平台尺寸为：长度为：2.8～3.2米，宽度为：2.8～3.2米，平台自身高度：1.4～1.6米；六自由度平台在非工作状态或关闭电源状态下应呈水平状态且具有较高的稳定性。

.模拟舰船振动环境下的激光先进制造平台上台面留有可固定其它装备的螺栓孔，可固定激光器、ABB六轴机器手及变位机、双筒送粉器、铺粉装置等，固定方式为螺栓固定。

.模拟舰船振动环境下的激光先进制造平台上的减震平台采用电永磁吸盘，电永磁吸盘是用电脉冲“开和关”磁力的新型磁力吸盘。台面最大吸力约18kg/cm²。

.本实用新型通过六自由度平台来模拟舰船振动环境，从而进行激光先进制造实验，模拟激光先进制造技术在舰船上的使用情况。

附图说明

.图1为本实用新型整体结构示意图；

.图2为本实用新型设备立体图；

.其中：1、上平台；2、控制系统；3、六轴机械手；4、变位机；5激光器、6、送粉器；7、振动测量仪；8、减震平台；9、振动电机；10、伺服电动缸；11、上台面；12、下地座。

具体实施方式

.以下结合附图对该新型进行详细说明。

.如图1所示：一种可模拟舰船振动环境的激光先进制造装置，包括1-上平台、2-控制系统、3-六轴机械手、4-变位机、5-激光器、6-送粉器、7-振动测量仪、8-减震平台、9-振动电机和六自由度平台。六自由度平台包括10-六个伺服电动缸、11-上台面、和12-下底座。上平台为工作平台，上面放置激光器及机械手等设备；振动测量仪安装在上平台，监测平台运行状态；减震平台位于上平台和六自由度平台之间；六自由度平台包括上台面、六个伺服电动缸和下台面；伺服电动缸位于上平台和下平台之间；振动电机安装在六自由度平台的上台面上，主要模拟海浪对船体产生的低频率振动，以及模拟舰船主机、辅机、螺旋桨等产生的高频振动；下平台固定在地面；控制系统包括舰船运行仿真系统、运动控制系统。运动控制系统包括控制柜、工控机，多轴运动控制卡，伺服驱动器、触摸屏等。本实用新型通过六自由度平台来模拟舰船振动环境，从而进行激光先进制造实验，模拟激光先进制造技术在舰船上的使用情况。