本发明属于蜡模模组修复，涉及一种蜡模表面修复装置及修复方法。
背景技术：
1、熔模铸造蜡模是一种用于制造精密铸件的先进工艺，在航空航天、汽车、能源等领域得到广泛应用。这一工艺不仅可以实现铸件的高精度和良好的表面质量，同时还能减少后续加工工序，提高生产效率和降低成本。熔模铸造蜡模的应用为制造业带来了新的可能性，为生产高质量、复杂形状零件提供了一种可靠且经济高效的解决方案。在制造业追求高精度和高性能的今天，熔模铸造蜡模技术正逐渐成为制造精密铸件的首选工艺之一。
2、熔模铸造生产中的制模是重要的工序，是获得优质铸件的首要条件。然而，由于忽视该工序，使不合格的蜡模流入制壳工序，甚至浇注工序；从而形成了无法修复的废品。即使不流入下道工序，也浪费了人工和生产时间；因此，解决蜡模表面缺陷是熔模铸造工作者的主要工作之一。由于蜡模制备时的注射压力小、注射的速度低以及压型的温度低等原因，极易在蜡模表面产生飞边与流纹等表面缺陷，从而会对蜡模尺寸等参数产生影响。
3、目前，传统的蜡模表面缺陷修复大多由人工使用加热后的修型刀进行烫除，效率低下的同时修复质量也受到工人经验的制约，并且大多数的修型刀加热方法均为使用燃烧的酒精灯对修型刀加热，酒精灯在使用过程中也存在着可能打翻导致加工场地失火等风险，存在着一定的安全隐患。
技术实现思路
1、本发明为解决上述技术问题，提供一种蜡模表面自动修复装置及修复方法，利用机械臂带动夹持有刮刀的刀具夹持机构移动，并按照规划好的刮刀运动路径进行蜡模表面的修复工作。
2、本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：
3、一种蜡模表面自动修复装置，包括刮刀、机械臂、刀具夹持机构和图像采集模块；刀具夹持机构安装于机械臂的末端并随机械臂移动；刮刀安装于刀具夹持机构，以对蜡模表面进行修复；图像采集模块安装于刀具夹持机构，以获取待修型蜡模表面的三维点云信息。
4、优选地，还包括压力传感器和测温模块；压力传感器安装于传动组件和两个夹爪之间，以测量刮刀与蜡模表面的接触压力，测温模块安装于刀具夹持机构，以监测刮刀表面的实时温度。
5、优选地，所述的刮刀为带有加热功能的刀具。
6、优选地，还包括用于加热并存储备选刮刀的刀具恒温箱，刮刀为多个且并排间隔插装于刀具恒温箱内。
7、优选地，所述的刀具夹持机构包括驱动电机、传动组件和两个夹爪，传动组件的动力输入端与驱动电机的动力输出端连接，传动组件的动力输出端与两个夹爪的动力输入端连接并驱动两个夹爪张开或闭合，以实现刮刀的释放或夹持。
8、优选地，所述的图像采集模块包括工业相机和投影仪，工业相机和投影仪分别安装于刀具夹持机构的两侧，以获取待修型蜡模表面的三维点云信息。
9、一种蜡模表面的自动修复方法，具体修复过程如下：
10、s1、利用图像采集模块获取待修复蜡模的三维点云信息；
11、s2、基于获取的三维点云信息与标准蜡模三维点云信息规划刮刀的运动路径；
12、s3、刮刀随机械臂移动，并按规划的运动路径刮磨待修复蜡模表面；
13、s4、测温模块实时测量刮刀表面的温度t，压力传感器实时测量刮刀与蜡模表面的接触压力n；基于温度t与设定的温度阈值t0的比较以及接触压力n与设定的压力阈值n0的比较，以确定是否调温；
14、s5、刮刀按规划的运动路径工作结束后，图像采集模块再次获取已修复蜡模的三维点云信息，并与标准蜡模三维点云信息对比，直至满足公差要求后停止修复。
15、一种蜡模表面的自动修复方法，具体修复过程如下：
16、s1、利用图像采集模块获取待修复蜡模的三维点云信息；
17、s2、基于获取的三维点云信息与标准蜡模三维点云信息规划刮刀的运动路径；
18、s3、刮刀随机械臂移动，并按规划的运动路径刮磨待修复蜡模表面；
19、s4、测温模块实时测量刮刀表面的温度t，压力传感器实时测量刮刀与蜡模表面的接触压力n；基于温度t与设定的温度阈值t0的比较以及接触压力n与设定的压力阈值n0的比较，以确定是否换刀；
20、s5、刮刀按规划的运动路径工作结束后，图像采集模块再次获取已修复蜡模的三维点云信息，并与标准蜡模三维点云信息对比，直至满足公差要求后停止修复。
21、优选地，所述的s4中，温度阈值t0与压力阈值n0的获取方法如下：
22、s41、预先测试多组无法保证工作质量的刮刀表面温度，以及由于刮刀降温导致刮刀与蜡模表面接触压力增大后的压力数据；
23、s42、基于遗传算法的多目标优化函数分别对得到的多组刮刀表面温度和压力数据进行多目标优化，并分别得到温度阈值t0与压力阈值n0。
24、优选地，所述的s4中，基于预先设定的温度阈值t0和压力阈值n0，确定换刀条件：
25、若t≤t0且n<n0，则判定刮刀表面温度不适合继续工作，机械臂带动刀具夹持机构移动并换刀；
26、若t>t0且n≥n0，则判定刮刀表面温度不适合继续工作，机械臂带动刀具夹持机构移动并换刀；
27、若t≤t0且n≥n0，则判定刮刀表面温度不适合继续工作，机械臂带动刀具夹持机构移动并换刀；
28、如果t>t0且n<n0，则判定刮刀表面温度适合继续工作，装置继续执行蜡模缺陷修复工作。
29、本发明与现有技术相比产生的有益效果是：
30、1、基于图像采集模块获取的待加工蜡模表面的三维点云信息，与标准蜡模三维点云信息对比，获取待加工蜡模的超差，从而精准定位需要修复的位置并规划修复路径，利用机械臂带动刮刀按照规划的运动路径移动，以实现蜡模的刮模动作；相较于传统的人工刮削工艺，对蜡模缺陷进行了高效精确的烫除修复，提高修复质量和效率。
31、2、蜡模的刮模效果与效率受刮刀的温度与刮模的力度影响，采用测温模块和压力传感器来分别测量刮刀表面的温度与刮刀与蜡模表面的接触压力，并实时与预先设定的温度阈值和压力阈值进行对比，通过更换处于最优温度的刮刀来保证刮模的效率与质量。
32、3、刮刀可以采用自加热的方式实现温度的调节，也可以采用刀具恒温箱来储备多个备选刀具，以保证备选刀具处于最优温度，通过换刀的方式保证处于刮模动作的刮刀处于最优工作温度。
1.一种蜡模表面自动修复装置，包括刮刀(3)，其特征在于：还包括机械臂(1)、刀具夹持机构(2)和图像采集模块；刀具夹持机构(2)安装于机械臂(1)的末端并随机械臂(1)移动；刮刀(3)安装于刀具夹持机构(2)，以对蜡模表面修复；图像采集模块安装于刀具夹持机构(2)，以获取待修型蜡模表面的三维点云信息。
2.根据权利要求1所述的一种蜡模表面自动修复装置，其特征在于：还包括压力传感器(4)和测温模块；压力传感器(4)安装于刀具夹持机构(2)和刮刀(3)之间，以测量刮刀(3)与蜡模表面的接触压力，测温模块安装于刀具夹持机构(2)，以监测刮刀(3)表面的实时温度。
3.根据权利要求2所述的一种蜡模表面自动修复装置，其特征在于：所述的刮刀(3)为带有加热功能的刀具。
4.根据权利要求2所述的一种蜡模表面自动修复装置，其特征在于：还包括用于加热并存储备选刮刀(3)的刀具恒温箱(8)，刮刀(3)为多个且并排间隔插装于刀具恒温箱(8)内。
5.根据权利要求1所述的一种蜡模表面自动修复装置，其特征在于：所述的刀具夹持机构(2)包括驱动电机(2-1)、传动组件和两个夹爪(2-2)，传动组件的动力输入端与驱动电机(2-1)的动力输出端连接，传动组件的动力输出端与两个夹爪(2-2)的动力输入端连接并驱动两个夹爪(2-2)张开或闭合，以实现刮刀(3)的释放或夹持。
6.根据权利要求1所述的一种蜡模表面自动修复装置，其特征在于：所述的图像采集模块包括工业相机(6)和投影仪(7)，工业相机(6)和投影仪(7)分别安装于刀具夹持机构(2)的两侧，以获取待修型蜡模表面的三维点云信息。
7.一种蜡模表面的自动修复方法，其特征在于：基于权利要求2所述的一种蜡模表面自动修复装置来实现，具体修复过程如下：
8.一种蜡模表面的自动修复方法，其特征在于：基于权利要求3所述的一种蜡模表面自动修复装置来实现，具体修复过程如下：
9.根据权利要求8所述的一种蜡模表面的自动修复方法，其特征在于：所述的s4中，温度阈值t0与压力阈值n0的获取方法如下：
10.根据权利要求8所述的一种蜡模表面的自动修复方法，其特征在于：所述的s4中，基于预先设定的温度阈值t0和压力阈值n0，确定换刀条件：
