基于焊接机器人的快速成形技术是利用机器人进行熔焊堆积实现金属零件直接成形的技术,其基本原理是利用成形软件对所需成形的零件模型进行切片、路径规划,生成用于机器人作业的数控代码,控制机器人完成熔焊堆积成形。它具有成形速度快、成形零件尺寸范围大、能直接成形组织致密的金属零件等特点。本课题主要完成以下几个方面的工作: 1. 深入探索和分析了用于焊接快速成形的CO₂ 气体保护焊的焊接规范,确立了用于焊接成形的焊接规范的选取原则。2. 建立了MotoMan UP20-A00 型焊接机器人运动学方程,为快速成形软件的编制提供了基本依据。3. 依据焊接快速成形的特点对切片和路径规划算法进行了研究,得出了根据不同类型零件使用不同路径规划算法的结论。据此,使用Visual C++基于UniGraphics二次开发的方式实现了切片、路径规划算法,完成了面向焊接机器人快速成形软件的编写,实现UG 实体模型的切片、路径规划以及机器人数控代码的生成。4. 利用MotoMan 机器人远程控制接口软件包MotoCom32 编写了用于机器人快速成形的远程成形控制软件。5. 采用CO2 气体保护焊成功实现了基于焊接机器人的典型零件的快速成形,并对其影响因素进行了详细分析。6. 对成形试件进行了微观组织分析和硬度测量,研究了焊接成形对材料性能影响。