[發(fā)明專利]一種基于粉末床熔融增材制造技術(shù)的增減材復(fù)合制造及尺寸在線檢測裝置

在審

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• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109317672A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦世坤;許旭鵬;侯敏;錢遠宏;劉瑩瑩;李明亮;宋國華;吳冬冬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/24;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00;G01B21/00;G01B21/30;B28B1/00
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

1.一種基于粉末床熔融增材制造技術(shù)的增減材復(fù)合制造及尺寸在線檢測裝置；其特征在于，所述裝置包括控制中心、增材制造系統(tǒng)、碎屑及粉末收集系統(tǒng)、減材加工及接觸測量系統(tǒng)和輔助送粉系統(tǒng)；

所述控制中心，用于控制各個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作；

所述增材制造系統(tǒng)，用于通過增材制造方法打印零件；

所述碎屑及粉末收集系統(tǒng)，用于在減材加工前清理零件成形體附近粉末，以及在減材加工完成后收集所述成形體周圍產(chǎn)生的碎屑；

所述減材加工及接觸測量系統(tǒng)，用于對所述成形體進行減材加工，以及對所述成形體的尺寸精度和粗糙度進行測量；

所述輔助送粉系統(tǒng)，用于對所述成形體附近采用區(qū)域送粉，將減材加工及碎屑清理后在所述成形體附近形成的缺粉區(qū)域填平，達到同周圍區(qū)域相近，保證下一道鋪粉過程后，整層粉末高度一致，保證選區(qū)成形的正常進行。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述增材制造系統(tǒng)包括增材制造系統(tǒng)：包括供粉缸、刮刀、激光系統(tǒng)、收粉缸、過濾回收系統(tǒng)和成形缸；其中，所述供粉缸用于裝載成形需要的金屬粉末；所述成形缸用于零件的成形；所述收粉缸用于鋪粉過程多余粉末的收集；所述激光系統(tǒng)用于提供增材制造過程中的光源；所述刮刀用于將供粉缸中的金屬粉末平整鋪展在成形缸上用于零件成形；所述過濾回收系統(tǒng)，用于將收集的殘余金屬粉末和加工碎屑過濾回收。

3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述減材加工及接觸測量系統(tǒng)，根據(jù)測定的數(shù)據(jù)和真實零件尺寸輪廓數(shù)據(jù)進行對比分析，獲取所述零件的減材過程機加補償值，構(gòu)成所述零件減材過程的機加補償量數(shù)據(jù)庫。

4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助送粉系統(tǒng)包括輔助送粉控制器和輔助送粉裝置；所述送粉控制器控制所述輔助送粉裝置，對所述成形體附近進行區(qū)域送粉。

5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助送粉裝置包括輔助送粉控制開關(guān)、輔助送粉臺以及機械運動系統(tǒng)；其中，所述機械運動系統(tǒng)用于對所述輔助送粉臺進行定位，所述輔助送粉控制開關(guān)用于根據(jù)所述輔助送粉臺的運動位置進行實時送粉，補充所述成形件附近缺少的粉末。

6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述接觸測量系統(tǒng)包括三維工作臺、接觸測量裝置和反饋系統(tǒng)，所述三維工作臺用于接觸測量裝置和反饋系統(tǒng)的定位，所述接觸測量裝置用于沿零件輪廓進行尺寸精度測量和粗糙度測量，同時所述反饋系統(tǒng)將測定的結(jié)果反饋到所述控制中心，與理論尺寸及粗糙度進行匹配。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述接觸測量裝置在端部具有感應(yīng)測頭，通過觸碰所述零件輪廓表層快速獲取測量點，實現(xiàn)整個零件全區(qū)域的尺寸精度與粗糙度測量。

8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述粉末床熔融增材制造包括選區(qū)激光熔化和選區(qū)激光燒結(jié)成形。

9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述粉末的尺度為15-50μm。

10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述粉末包括金屬材料粉末、陶瓷材料粉末、聚合物粉末、覆膜砂粉末中的一種或幾種。