多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台及喷涂方法技术

一种多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台及喷涂方法，该平台包括喷涂隔音间、等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、两机械手、工件输送装置和喷枪，所述机械手包括底座、手臂和控制器，所述手臂安装在所述底座上并与所述控制器连接，所述喷枪通过快速拆卸夹持装置与其中一台所述机械手的手臂连接，另一台所述机械手的手臂上安装有抓取装置，两台所述机械手具有联动功能，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置与所述喷枪连接，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、工件输送装置和所述抓取装置分别与所述控制器连接，以对喷涂送粉、喷涂急停、自动抓取和工件输送实现集成控制。本发明专利技术还公开了该平台的喷涂方法。

Flexible machining platform and spraying method for multi - body turbine guided blade thermal barrier coating

A flexible manufacturing platform for multi turborotor thermal barrier coating and spraying method, the platform includes spraying, plasma spraying booth / supersonic flame spraying device, two mechanical hand, workpiece conveying device and a spray gun, the manipulator comprises a base, arm and controller, the arm mounted on the base and the controller is connected to the spray gun through the quick detachable clamping device and one of the manipulator arm is connected to another, the manipulator arm is installed on the grabbing device, two sets of the manipulator with linkage function, the plasma / HVOF spraying device is connected with the the plasma spraying gun / supersonic flame spraying device, workpiece conveying device and the grasping device are respectively connected with the controller, to spray powder spraying, emergency stop, Integrated control is realized by automatic grabbing and workpiece delivery. The invention also discloses the spraying method of the platform.

【技术实现步骤摘要】
多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台及喷涂方法
本专利技术涉及特种加工
，特别是一种多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台及喷涂方法。
技术介绍
热障涂层(ThermalBarrierCoating，TBC)被广泛应用于燃气涡轮发动机热端部件表面，其具有良好的隔热、抗高温氧化和腐蚀性能，会显著提高热端部件服役温度和服役寿命，是现代燃气涡轮发动机(燃气轮机、航空发动机等)不可或缺的涡轮叶片制造的关键技术之一。热喷涂热障涂层技术自上世纪80年代起批量应用于涡轮叶片表面，至今为止多数燃气涡轮发动机的高压涡轮导向叶片、低压涡轮导向叶片仍然采用热喷涂技术制备热障涂层，其中最常用的技术是使用超音速火焰喷涂(Highvelocityoxyfuelspraying,HVOF)和大气等离子喷涂(Atmosphericplasmaspraying,APS)分别在叶片表面制备MCrAlY金属粘结层和8YSZ(6～8％Y2O3部分稳定ZrO2)陶瓷功能层。高、低压涡轮导向叶片基本以双联体或多联体形式进行喷涂，多数多联导向叶片由于叶身尺寸较小、型面复杂(叶身曲率变化大)、部分导向叶片在叶身上存在几百个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，包括：喷涂隔音间、等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、两台机械手、工件输送装置和喷枪，每台所述机械手包括机械手底座、机械手臂和机械手控制器，所述机械手臂安装在所述机械手底座上并与所述机械手控制器连接，所述喷枪通过快速拆卸夹持装置与其中一台所述机械手的机械手臂连接，另一台所述机械手的机械手臂上安装有抓取装置，两台所述机械手具有联动功能，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置与所述喷枪连接，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、工件输送装置和所述抓取装置分别与所述机械手控制器连接，以对喷涂送粉、喷涂急停、自动抓取和工件输送实现集成控制。

【技术特征摘要】
1.一种多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，包括：喷涂隔音间、等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、两台机械手、工件输送装置和喷枪，每台所述机械手包括机械手底座、机械手臂和机械手控制器，所述机械手臂安装在所述机械手底座上并与所述机械手控制器连接，所述喷枪通过快速拆卸夹持装置与其中一台所述机械手的机械手臂连接，另一台所述机械手的机械手臂上安装有抓取装置，两台所述机械手具有联动功能，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置与所述喷枪连接，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、工件输送装置和所述抓取装置分别与所述机械手控制器连接，以对喷涂送粉、喷涂急停、自动抓取和工件输送实现集成控制。2.根据权利要求1所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，还设置有离线编程模拟模块，所述等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置、工件输送装置和所述抓取装置均采用PLC控制器控制。3.根据权利要求1或2所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，还包括除尘装置，所述除尘装置安装在所述喷涂隔音间的墙面上。4.根据权利要求1或2所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，所述机械手臂具有六个自由度，所述机械手臂的载重量大于或等于16Kg，所述机械手臂的重复定位精度大于或等于±0.1mm，所述机械手底座具有六个自由度调节和水平方向移动调节功能，所述机械手底座的重复定位精度为±0.1mm。5.根据权利要求1或2所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，所述工件输送装置设置有六个工位，所述工件输送装置的叶片工装上设置有定位块，所述定位块的定位精度为±0.2mm，所述工件输送装置设置有自动开启的防尘罩。6.根据权利要求1或2所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，所述喷涂隔音间包括分离设置的操作间和加工间，所述工件输送装置、等离子喷涂/超音速火焰喷涂装置和所述机械手控制器设置在所述操作间内，所述机械手底座和机械手臂设置在所述加工间内，待加工多联体叶片在所述操作间内装卡和取出，所述机械手臂在所述加工间内以自动抓取方式满足连续喷涂。7.根据权利要求1或2所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台，其特征在于，所述喷枪的前端端面和待加工多联体叶片上任意一点在空间位置上的重复定位精度为±1mm，姿态重复定位精度为±1°。8.一种多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台的喷涂方法，其特征在于，包括如下步骤：S100、结合柔性加工平台三维模型，输入待加工多联体导向叶片和其保护工装三维模型；S200、根据多连体导向叶片编程规则和喷涂轨迹优化确认原则，确定不同喷涂区域、喷枪和工件相对起始角度、喷涂角度、喷涂距离、起始/结束点、步进、喷枪不同轨迹处摆动速率、工件旋转方向和喷枪行走方向的约束规则；S300、根据所述约束规则设置喷涂轨迹和喷涂程序；S400、利用所述多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台和所述喷涂程序在待加工多联体导向叶片上制备涂层。9.如权利要求8所述的多联体涡轮导向叶片热障涂层柔性加工平台的喷涂方法，其特征在于，在步骤S300之后还包括如下步骤：S350、实件校验，根据喷涂温度控制、区域厚度控制和过渡连续控制，校验所述喷涂程序，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：何箐，王秋童，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，北京金轮坤天特种机械有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11