[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

本發明適用于制造領域，提供了一種增減材智能制造系統和采用該系統的制造方法。其中，增減材智能制造系統包括：支撐組件，包括工作臺，所述工作臺設有容納所述打印基板的凹槽；減材組件，包括數控加工中心，用于對所述三維結構件進行銑削工作；增材組件，用于逐層打印所述三維結構件，所述增材組件包括十字直線滑軌、熔覆頭和送粉裝置；檢測組件，包括激光輪廓測量儀；控制組件，內設PLC控制系統。本發明在增材制造工藝的基礎上增加減材組件，實現一次增減材加工成型，提高增材制造的零部件的表面精度。另外設置質量控制模塊和程序，在產品制造過程進行質量的監控，有利于降低不良品損耗，降低生產成本。

技術領域

本發明屬于制造領域，尤其涉及一種增減材智能制造系統和采用該系統的制造方法。

背景技術

增材制造技術作為一種快速增材制造技術，已經被廣泛應用于零部件成形制造。增材制造技術具有快速高效、靈活、無需模具及夾具等特點，尤其適合金屬零部件的快速成型制造。但是采用增材制造技術制造的零部件尺寸精度低，表面粗糙度大，難以直接滿足裝配使用要求。把增材制造的零部件移到數控加工中心上進行銑削等精密機加工會因為重復裝夾定位等因素造成零部件尺寸誤差。而且每次拆卸裝夾造成制造周期過長，不利于零部件的批量化制造。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了增減材智能制造系統和增減材智能制造方法，其旨在解決增材制造的尺寸精度低、表面粗糙度大的問題。

本發明是這樣實現的：

一種增減材智能制造系統，用于制造三維結構件，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。