[發(fā)明專利]多材料激光直寫共形系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410362772.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104260360A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 段宣明;曹良成;曹洪忠;范樹遷;劉基權;俆佼
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: B29C67/04
• 分類號: B29C67/04;B22F3/105;C04B35/64
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權代理有限公司 11275
• 代理人: 王貴君

1.一種多材料激光直寫共形系統(tǒng)，其特征在于：包括真空密封箱、多關節(jié)機械手臂、多材料激光直寫頭及對各組成部分進行控制的控制系統(tǒng)；所述機械手臂與激光直寫頭設置在密封箱內(nèi)；所述激光直寫頭包括直寫頭本體、激光器及材料筒，所述直寫頭本體上設有分別與激光器及材料筒相連通的材料通道和激光聚焦通道，所述材料筒至少為兩組，并列設置在直寫頭本體上。

2.根據(jù)權例要求1所述的多材料激光直寫共形系統(tǒng)，其特征在于：所述激光聚焦通道為包裹在材料通道外圍的環(huán)形通道，所述材料通道與所述激光聚焦通道同軸設置。

3.根據(jù)權例要求2所述的多材料激光直寫共形系統(tǒng)，其特征在于：所述直寫頭本體上還設有用于噴吹惰性氣體的氣體通道，所述氣體通道位于激光聚焦通道外側。

4.根據(jù)權例要求3所述的多材料激光直寫共形系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括控制材料筒出料的材料控制器、與氣體通道相連通的氣體控制器、控制機械手臂運動的機械手控制器。

5.根據(jù)權例要求1所述的多材料激光直寫共形系統(tǒng)，其特征在于：所述機械手臂前端設有用于抓緊工件的夾爪。

6.根據(jù)權例要求1所述的多材料激光直寫共形系統(tǒng)，其特征在于：所述材料通道底部設有出料頭。

7.一種利用權利要求1-6任一項所述的多材料激光直寫共形系統(tǒng)的直寫共形方法，其特征在于主要包括以下步驟：

(1)規(guī)劃機械手臂的工件共形路徑，并將待加工工件夾持在機械手臂的夾爪上；

(2)機械手臂帶動工件沿設定路徑移動，材料控制器選擇相應的材料筒，出料頭按材料控制器輸出的材料種類和時間送出材料并使其附著到工件表面上，同時，從激光聚焦通道射出的激光對附著料進行固化或燒結成型；

(3)完成一層附著料的固化或燒結成型后，機械手臂帶動工件向下移動，進行下一層面構建。

8.根據(jù)權例要求7所述的多材料激光直寫共形方法，其特征在于：所述材料筒內(nèi)的材料為樹脂、生物細胞、金屬、陶瓷微納顆粒及其復合材料中的一種或幾種。

9.根據(jù)權例要求8所述的多材料激光直寫共形方法，其特征在于：所述材料的粘度值為1cp-5p。