摘要：为解决FANUC机器人工作状态及工作环境中多源异构设备的数据采集问题,文章设计并实现了面向FANUC机器人的多源异构设备数据采集系统。系统硬件基于ESP8266、BME680及NI-SUB9006等异构设备进行多源数据采集,软件基于Python的Django框架进行开发,并实现数据聚合可视化展示。系统验证使用JMeter进行高负载的瞬时和持续并发压力测试,分析测试结果可知系统具备良好的可用性和可靠性,满足复杂场景下的多源异构设备数据采集需求,为机器人数据采集系统实现多源异构设备的集成提供参考。

摘要：目的扩展增材制造在斜面复杂零部件修复领域的应用,弥补倾斜熔覆过程中粉末流动行为研究的空缺。方法采用RSM进行模拟方案设计与数据处理,通过拟合输入参数与输出之间的数学模型,探究送粉电压、气流量、基体倾斜角度对倾斜基体上粉末浓度和粉斑直径的影响规律。结合数值模拟和试验研究对光粉耦合机理进行分析,探究光粉平衡关系对涂层形貌的影响机理。结果粉末颗粒速度随气流量的增加而增大;倾斜基体上最大粉末浓度随气流量的增大而降低,随送粉电压的增大而增高;倾斜基体上的粉斑直径随基体倾斜角度和气流量的增大而增大。以倾斜基体上的粉末浓度最大、倾斜基体上的粉斑直径最小为优化目标,0°、10°、20°、30°倾斜基体上最大粉末浓度模拟值与预测值的误差分别为4.34%、3.61%、5.82%、13.15%,基体上粉斑直径模拟值与预测值的误差分别为2.95%、3.22%、3.57%、4.10%,说明该模型对倾斜基体上最大粉末浓度及粉斑直径的预测精度较高。结论气流量对粉末颗粒速度影响显著,送粉电压、气流量对基体上最大粉末浓度的影响显著,倾斜角度、倾斜角度与气流量的交互项对倾斜基体上的粉斑直径影响显著。研究结果为激光熔覆在斜面零件修复领域应用中基体的布置和工艺参数选取提供了理论指导。

摘要：采用响应面法中心复合设计建立激光功率、扫描速度、气流量、WC粉末配比与熔覆层宽度、高度、横截面积之间的数学模型,通过方差分析和模型验证,验证了数学模型的准确性。熔覆层的宽度与激光功率成正比,与扫描速度、气流量、粉末配比成反比;熔覆层的高度和横截面积与激光功率成正比,与扫描速度、粉末配比成反比。最后以熔覆层宽度和横截面积最大,高度最小为目标优化工艺参数,通过试验验证获得熔覆层宽度、高度和横截面积预测值和实际值误差分别为9.439%、5.153%、4.835%,平均误差率低于6.5%,进一步验证了所建立模型的准确性。研究结果为WC激光熔覆原位合成成形质量的预测、控制及工艺参数优化提供理论参考依据。

摘要：针对曲面基体激光熔覆多道搭接成形质量及粉末有效利用率问题,采用响应面中心复合设计方法,构建工艺参数与响应输出之间的数学模型,分析工艺参数与多道搭接激光熔覆层平整度、稀释率和粉末利用率之间的影响关系,以获得多道搭接激光熔覆的最佳工艺参数。结果表明:平整度随着激光功率和气流量的增加而减小,随着扫描速度和搭接率的增加而增大;稀释率随着激光功率的增加而增大,随着扫描速度的增加先减小后增大,随着搭接率的增加而减小;粉末利用率随着激光功率的增加而增大,随着扫描速度和搭接率的增加而减小。以平整度大于0.75、稀释率为10%、粉末利用率最大为目标,并基于数学模型对工艺参数进行优化与预测,得到最佳工艺参数为激光功率为1.800 kW、扫描速度为7.000 mm/s、气流量为10.000 NL/min、搭接率为22.744%。以最佳工艺参数制备的熔覆层的平整度、稀释率和粉末利用率与模型预测结果的误差分别为4.645%、3.332%和6.140%,证明了模型多目标优化的准确性。

摘要：目的针对激光熔覆Ni60A成形效率问题,研究工艺参数对单道熔覆效率和高宽比的影响规律,实现熔覆层工艺参数的预测与优化。方法基于正交试验设计方法,采用信噪比对试验结果进行转换,并通过灰色关联分析多目标优化方法进行工艺参数优化。结果最优工艺参数:激光功率为1900 W,扫描速度为8 mm/s,气流量为16 L/min,离焦量为9 mm。与正交试验最优结果相比,熔覆效率从24.195 mm;/s提高到24.278 mm;/s,高宽比从0.712降至0.654。结论激光功率和离焦量对熔覆效率的影响最为显著,扫描速度和离焦量对高宽比的影响最为显著,验证试验结果与预测结果的误差仅为5.109%。利用灰色关联分析可实现激光熔覆多目标优化,为激光熔覆Ni60A成形效率工艺参数的预测和控制提供了理论依据。

摘要：采用响应面法的中心复合设计建立了激光功率、扫描速度、气流量和碳钨粉末配比对熔覆层硬度和面积影响的数学模型,并通过方差分析和试验验证检测了数学模型的准确性。结果表明:熔覆层的硬度与激光功率和碳钨粉末配比成正比,与扫描速度成反比;熔覆层面积与激光功率成正比,与扫描速度成反比,碳元素盈余量对熔覆面积的影响不显著。以熔覆层的硬度和面积最大为优化目标进行验证试验,并基于数学模型对工艺参数进行优化与预测,得到最佳工艺参数为激光功率1700 W、扫描速度5 mm·s^(-1)、气流量13 L/min、碳钨粉末配比1.05∶1。采用最佳工艺参数所得的熔覆层硬度和熔覆面积的预测值和实际值的误差分别为0.56%、1.45%,验证了所建立模型的准确性。

摘要：目的揭示激光熔覆过程中TiC粉末粒径及工艺参数对复合材料熔覆形貌的影响规律,实现熔覆层成形控制。方法采用响应面法中心复合设计模块分析扫描速度、激光功率、粉末粒径对复合材料熔覆形貌的影响,建立工艺参数及TiC粉末粒径与复合材料熔覆层面积、熔覆层高度、熔覆层宽度之间的数学模型,通过方差分析和模型检验验证模型的准确性。结果激光功率对复合材料熔覆形貌的影响不显著,粉末粒径对熔覆面积影响最为显著,熔覆层面积随着扫描速度的减小和粉末粒径的增大而增大;粉末粒径对熔覆层高度影响最为显著,熔高随着粉末粒径的增大而增大,随着扫描速度的降低而减小;扫描速度对熔覆层宽度的影响最为显著,熔宽随着扫描速度的增大而下降,随着粉末粒径的增大而增大。结论以熔覆面积最大及熔宽熔高最大为优化目标,对比预测值与实际值,熔覆层面积、熔覆层高度、熔覆层宽度的误差率分别为6.81%,3.9%,7.7%。该研究成果为提高复合材料熔覆形貌的预测与控制提供了理论依据。

摘要：通过制备不同粒径的Nb和B4C颗粒,在45钢表面原位合成NbC,旨在研究不同粒径与工艺参数对复合涂层组织演变和显微硬度的影响。采用响应面法中心复合设计模块分析粉末粒径、激光功率、扫描速度和气流量对复合材料熔覆层性能的影响关系,建立工艺参数与熔覆层硬度之间的数学模型,通过方差分析和模型检验,验证了模型的准确性。研究发现,改变粉末粒径不会改变熔覆层的相组成,但熔覆层的硬度随着激光功率和粉末粒径的增加而增大,随着扫描速度与气流量的增加而减小。以熔覆层硬度最大为目标进行优化,预测值与实际值的误差率为1.4%。该研究成果为熔覆层性能的预测与控制提供理论依据。

摘要：为了揭示激光熔覆中输入参数的相互作用对粉末流汇聚性的影响规律,提高熔覆过程中的粉末利用效率,采用响应面法进行模拟方案设计,通过拟合输入参数与粉末流特征参数之间的函数关系建立回归方程,揭示输入参数及其相互作用对基体上平均粉末浓度与粉斑直径的影响规律。研究结果表明,气流量、送粉电压、喷嘴工作高度、气流量与喷嘴工作高度的交互项、送粉电压与喷嘴工作高度的交互项、喷嘴工作高度的二次项对基体上平均粉末浓度影响显著。气流量、喷嘴工作高度对基体上的粉斑直径影响显著。基体上平均粉末浓度随气流量增加而减小,随送粉电压增加而增大,随喷嘴工作高度增加而减小;基体上粉斑直径随喷嘴工作高度和气流量增加而增大。以基体上平均粉末浓度最大,粉斑直径最小为优化目标,基体上平均粉末浓度与粉斑直径的模拟值与预测值进行比较,误差分别为6.6%和1.74%。该研究可以为激光熔覆技术在工业应用中参数选取提供理论指导。

摘要：目的揭示激光熔覆工艺参数对多道搭接成形质量与效率的耦合作用规律,提高多道搭接熔覆层表面与内部组织质量及成形效率。方法采用响应面中心复合设计建立激光功率、扫描速度、气流量和搭接率与多道搭接表面平整度、熔覆效率及气孔面积之间的数学模型,通过方差分析及检验指标,验证了所建立数学模型的正确性。结果激光功率和气流量对表面平整度的值影响并不显著。表面平整度的值与扫描速度、搭接率成反比;搭接率对熔覆效率的影响较为显著,搭接率的增大使熔覆效率减小;四个工艺参数对于气孔面积都有不同程度的影响,适当增大搭接率和减小扫描速度可以减小熔覆层气孔面积。以表面平整度最好、熔覆效率最高和气孔面积最小为目标优化工艺参数,通过试验获得表面平整度、熔覆效率、气孔面积预测值与实际值的误差分别为1.36%、6.12%、7.89%,进一步验证了该模型的准确性。结论该研究成果为多道熔覆涂层质量、熔覆效率的控制与预测以及工艺参数的优化提供了理论依据。