[發明專利]增減材智能制造系統和采用該系統的制造方法

在審

• 申請號: 201810936557.4
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN110052835A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 劉朝陽;融亦鳴;朱強
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B22F3/105
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

1.一種增減材智能制造系統，用于制造三維結構件，其特征在于，包括：

支撐組件，所述支撐組件用于承載；

增材組件，所述增材組件在與所述支撐組件配合時能夠在支撐組件上從下到上逐層打印出成型結構層以在所述支撐組件形成所述三維結構件；

減材組件，所述減材組件在與所述支撐組件配合時能夠對所述成型結構層或所述三維結構件至少進行局部去材作業；

控制組件，所述控制組件用于切換增材作業狀態和減材作業狀態，其中，所述支撐組件與所述增材組件配合而未與所述減材組件配合為所述增材作業狀態，而所述支撐組件與所述減材組件配合而未與所述增材組件配合為所述減材作業狀態。

2.如權利要求1所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述增減材智能制造系統還包括：

檢測組件，所述檢測組件用于在所述增材組件完成一層所述成型材料層后檢測所述成型材料層，并輸出所述成型材料層是否達到成型形狀的檢測信息，其中，所述檢測信息包括所述成型材料層達到成型形狀的合格信息，以及所述成型材料層未達到成型形狀的不合格信息；

所述控制組件還用于接收所述檢測信息，并在接收到所述合格信息時控制所述增材組件進行下一層所述成型材料層的打印，而在接收到所述不合格信息時則先控制所述減材組件去除所述成型材料層再重新打印所述成型材料層。

3.如權利要求2所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述檢測組件包括用于檢測所述成型材料層并輸出所述檢測信息的激光輪廓測量儀和將所述激光輪廓測量儀固定連接在所述熔覆頭的支撐板。

4.如權利要求2所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述增材組件包括送粉機、混粉器和熔覆頭，所述控制組件根據每層所述成型結構層分析計算出所需要不同材質打印材料的用量，并控制所述送粉機根據各材質打印材料的用量向所述混粉器輸出不同材質的打印材料，所述混粉器在所述控制組件控制下將所述不同材質打印材料混合均勻輸送至所述熔覆頭，所述熔覆頭在控制組件的控制下將混合后的打印材料打印出一層所述成型結構層。

5.如權利要求3所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述送粉機不少于2個，各所述送粉機均包括不少于2個用于裝載打印材料的送粉盤和調節所述送粉盤轉速和時間以控制輸出打印材料數量的轉速器。

6.如權利要求1至5任一所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述增減材智能制造系統還包括移動組件，所述移動組件包括將所述支撐組件橫向移動的橫向滑道和將其向縱向移動的縱向軌道；所述移動組件在所述控制組件的控制下將所述支撐組件移動至增材組件作業區域進入增材作業狀態，將所述支撐組件移動至所述減材組件作業區域進入減材作業狀態。

7.如權利要求6所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述增減材智能制造系統還包括物料臺和機械手，所述物料臺用于放置所述支撐組件，所述機械手在所述控制組件的控制下將所述支撐組件在所述物料臺和所述轉移組件之間轉移。

8.如權利要求7所述的增減材智能制造系統，其特征在于，所述物料臺包括多個用于存放所述支撐組件的儲物格子，所述控制組件對所述儲物格子按照行列進行編碼，所述機械手根據所述編碼從對應的所述儲物格子中移入或移出所述支撐組件。

9.一種采用權利要求2所述的增減材智能制造系統的制造方法，其特征在于，步驟如下：

增材作業：所述增材組件在所述支撐組件上從下到上逐層打印出成型結構層以在所述支撐組件形成所述三維結構件；

檢測作業：所述檢測組件對所述成型結構層進行檢測和并輸出檢測信息，所述控制組件接收到所述合格信息時控制所述增材組件進行下一層所述成型材料層的增材作業，接收到所述不合格信息時，控制所述減材組件進入減材作業；

減材作業：減材組件將所述成型結構層銑削掉一層，而后，由所述控制組件控制切換進入增材作業。