[發(fā)明專利]激光成形制造集成平臺設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310428590.3
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104439240B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏永年;陳振東;張定軍;荊紅;黃曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;C23C24/10
• 代理公司: 昆山四方專利事務(wù)所32212
• 代理人: 盛建德

1.一種激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征為：包括總控制系統(tǒng)（1）、成形子控制系統(tǒng)（2）、修復(fù)子控制系統(tǒng)（12）、激光子控制系統(tǒng)（3）、成形子平臺、修復(fù)子平臺、送粉器和激光器總成，所述成形子平臺上設(shè)有激光熔覆沉積設(shè)備（18）、選擇性激光熔化成形設(shè)備（7）和選擇性激光燒結(jié)設(shè)備（8）中的至少兩種，修復(fù)子平臺上設(shè)有激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）和用于定位工件的工件定位裝置，其中激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）與工件定位裝置上的工件能夠相對運動實現(xiàn)將熔滴噴射于工件設(shè)定位置表面，送粉器（21）為激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）和成形子平臺上激光熔覆沉積設(shè)備供粉，激光器總成內(nèi)設(shè)有激光器（5）和至少三路光纖，各路光纖將激光器（5）產(chǎn)生的激光束分別供應(yīng)給修復(fù)子平臺上的激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）和成形子平臺內(nèi)各設(shè)備，各路光纖上均設(shè)有光閘（4），總控制系統(tǒng)（1）分別控制激光子控制系統(tǒng)（3）、成形子控制系統(tǒng)（2）和修復(fù)子控制系統(tǒng)（12）工作，其中成形子控制系統(tǒng)（2）控制成形子平臺上選擇性激光熔化成形設(shè)備、選擇性激光燒結(jié)設(shè)備和激光熔覆沉積設(shè)備（18）工作，修復(fù)子控制系統(tǒng)（12）控制修復(fù)子平臺上激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）和工件定位裝置工作，激光子控制系統(tǒng)（3）控制激光器總成各路光纖上激光的功率和各路光纖上光閘（4）的開合。

2.如權(quán)利要求1所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：所述激光器總成內(nèi)還設(shè)有冷水機（6），冷水機（6）給激光器（5）提供冷卻用水。

3.如權(quán)利要求1所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：成形子平臺上設(shè)有選擇性激光熔化成形設(shè)備（7）、選擇性激光燒結(jié)和激光熔覆沉積成形設(shè)備。

4.如權(quán)利要求3所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：還設(shè)有密封的惰性氣氛加工室（9）、凈化氣體儲存罐（10）和凈化氣體子控制系統(tǒng)（11），所述選擇性激光熔化成形設(shè)備（7）和激光熔覆沉積成形設(shè)備位于惰性氣氛加工室（9）內(nèi)，凈化氣體子控制系統(tǒng)（11）控制凈化氣體儲存罐（10）內(nèi)凈化氣體供應(yīng)到惰性氣氛加工室（9）內(nèi)，總控制系統(tǒng)（1）控制凈化氣體子控制系統(tǒng)啟停。

5.如權(quán)利要求1所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：工件定位裝置包括用于定位盤類零件的定位盤（15）以及用于定位桿軸件的卡盤（16）、床頭箱（17）、支撐輥和尾座，所述卡盤（16）能夠轉(zhuǎn)動定位于床頭箱（17）一側(cè)，尾座與卡盤（16）同軸對應(yīng)設(shè)置，至少一對用于支撐工件的支撐輥能夠同向轉(zhuǎn)動定位于卡盤（16）和尾座之間，還設(shè)有一機床子控制系統(tǒng)（12），該機床子控制系統(tǒng)（12）控制床頭箱帶動卡盤旋轉(zhuǎn)，總控制系統(tǒng)（1）控制機床子控制系統(tǒng)啟停，激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）固定于噴頭定位裝置上，噴頭定位裝置能夠分別與定位盤（15）和卡盤（16）發(fā)生相對運動并將熔滴噴射于定位盤（15）和卡盤（16）上的工件設(shè)定位置表面。

6.如權(quán)利要求5所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：噴頭定位裝置包括一工業(yè)機器人（19），所述激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）固定于工業(yè)機器人手臂端部，還設(shè)有一工業(yè)機器人子控制系統(tǒng)（13），工業(yè)機器人子控制系統(tǒng)（13）控制工業(yè)機器人（19）運動，總控制系統(tǒng)（1）控制工業(yè)機器人子控制系統(tǒng)（13）啟停。

7.如權(quán)利要求1所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：所述激光熔覆沉積成形熔覆噴頭（20）為同軸送粉熔覆噴頭和偏軸送粉熔覆噴頭中的一種。

8.如權(quán)利要求1所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：激光熔覆沉積成形設(shè)備為具有加速金屬粉流動功能和無加速金屬粉流動功能的一種。

9.如權(quán)利要求1所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：激光熔覆沉積成形設(shè)備為具有聚焦集束磁透鏡和無聚焦集束磁透鏡中的一種。

10.如權(quán)利要求5所述的激光成形制造集成平臺設(shè)備，其特征是：所述總控制系統(tǒng)（1）通過激光控制系統(tǒng)控制激光器（5）產(chǎn)生波長為1060nm激光束，光纖上采用1分4光閘（4）使激光束通過4路光纖，分時進入或分功率同時進入選擇性激光熔化成形設(shè)備（7）、選擇性激光燒結(jié)設(shè)備（8）和激光熔覆沉積成形設(shè)備，所述激光器（5）為15um-500nm的CO2激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、YAG激光器、碟式激光器中的一種，激光器（5）功率為500W～1.6萬W。