[實用新型]數字化五軸激光增材制造成形機

有效

• 申請號: 201520338610.2
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN205074534U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 單忠德;孫福臻;劉豐;張敏;曲文峰;姜波
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B28B1/00;B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及激光增材制造領域，特別涉及一種數字化五軸激光增材制造成形機。

背景技術

激光增材制造技術，是以高能量激光束為熱源，以塑料、陶瓷、金屬等粉末為添加材料，直接由CAD數字模型快速轉化為實體零件，是增材制造技術的重要組成部分，在解決工業生產中難加工材料、復雜結構、快速制造等問題方面有極大的優勢。

激光增材制造技術制造的金屬零件具有高強度、高尺寸精度、水密性及輕量化特點，在航空航天、國防、醫療、汽車、電子等領域得到了廣泛的應用，體現了直接制造金屬零件的優越性。金屬零件的激光增材制造技術已不僅是對鑄、鍛、焊等傳統技術的補充，其加工過程的高精度和加工材料廣泛性的制造特點使之優于傳統技術。

國內現有的激光增材制造設備，普遍具有成形尺寸小、效率低、成本高等缺點，且無法完成高復雜性與多工作面的成形工作；開發高精度、數字化的激光增材制造成形機，實現工件的低成本、短周期、高復雜性、多工作面的激光增材制造成形工作，成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供一種數字化五軸激光增材制造成形機，可實現工件的高復雜性、多作業面的激光增材制造成形工作。

一種數字化五軸激光增材制造成形機，其特征在于，包括：主體直線定位系統、激光回轉定位系統、冷水機組、送粉器、激光器、外罩體、電控柜，還包括移載式平臺系統。

進一步地，移載式平臺系統包括加工平臺、驅動裝置、焊接底座、護罩，加工平臺焊接于矩形管上，通過滑塊與焊接底座上的導軌滑動配合，實現加工工件的便捷更換。

進一步地，激光回轉定位系統包括第一直連電機、激光回轉定位底座、激光回轉定位直角座、第二直連電機、激光作業模塊安裝板、激光作業模塊。

進一步地，激光回轉定位底座安裝于主體直線定位系統中的Z軸運動系統上，第一直連電機與激光回轉定位直角座安裝于激光回轉定位底座上，且激光回轉定位直角座在第一直連電機的驅動下可繞Z軸方向旋轉。

進一步地，激光作業模塊安裝板與第二直連電機安裝于激光回轉定位直角座上，且激光作業模塊安裝板在第二直連電機的驅動下可在規定角度范圍內旋轉。

進一步地，激光作業模塊固定于激光作業模塊安裝板上。

與現有技術相比，本發明具有以下幾個方面的優勢：

(1)該數字化五軸激光增材制造成形機采用移載式平臺系統，使得放件、取件更為便捷，減小了工人的工作量；

(2)該數字化五軸激光增材制造成形機采用五軸聯動，可實現多工作面、高復雜性工件的激光增材制造成形工作；

(3)該數字化五軸激光增材制造成形機運動行程大，從而加大了有效工作幅面，可以實現大尺寸工件的激光增材制造成形工作；

(4)該數字化五軸激光增材制造成形機成形精度高，指令反饋時間短，更適合精密工件的激光增材制造成形工作；

(5)該數字化五軸激光增材制造成形機可通過更改各軸尺寸與加工平臺尺寸，實現系列化生產；

(6)該數字化五軸激光增材制造成形機采用完全專用開放式數控系統，固化了激光柔性制造工藝參數，并可隨機選擇路徑起點，提高了加工效率。

附圖說明

圖1與圖2為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機的整體結構；

圖3為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中主體直線定位系統的結構；

圖4為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中左X軸運動系統的結構；

圖5為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中Y軸運動系統的結構；

圖6為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中Z軸運動系統的結構；

圖7為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中激光回轉定位系統的結構；

圖8為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中移載式平臺系統的結構；

圖9為本發明的數字化五軸激光增材制造成形機中外罩體的結構。

1——主體直線定位系統，2——激光回轉定位系統，3——移載式平臺系統，4——冷水機組，5——送粉器，6——激光器，7——外罩體，8——電控柜；

11——機架總體裝配體，12——左X軸運動系統，13——右X軸運動系統，14——Y軸運動系統，15——Z軸運動系統；

121——左X梁，122——左X軸滑臺罩，123——左X軸滑臺，124——左X軸驅動裝置，125——左X軸導軌，126——左X軸緩沖器；