[發明專利]3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置及方法

有效

• 申請號: 201910449891.1
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110153728B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王善林;耿志杰;胡錦揚;陳玉華;黃永德;柯黎明;張體明
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B23P23/06
• 分類號: B23P23/06;B22F3/105;C22F1/00;C22F1/18;B22F3/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張德才

1.一種3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：包括底座、夾具模塊、夾緊裝置、夾緊驅動裝置、溫控箱、移動夾具、加工裝置和控制器；所述底座用于固定設置于地面，所述夾具模塊在豎直方向上穿過所述底座并與所述底座滑動連接，所述夾具模塊上端受壓后能夠自由下滑，所述夾具模塊的下端設置在所述溫控箱內，所述溫控箱的上端與所述底座固定連接，所述溫控箱用于對工件進行熱處理，所述夾緊裝置與所述底座滑動連接，且所述夾緊裝置位于所述夾具模塊的兩側，所述夾緊驅動裝置與所述夾緊裝置連接，用于驅動所述夾緊裝置夾緊或放開所述夾具模塊，所述移動夾具的固定端固定設置在所述底座上，所述移動夾具的夾取端用于夾取工件，并將工件移動到所述夾具模塊上的指定位置，所述加工裝置的固定端固定設置在所述底座上，所述加工裝置的加工端用于對所述指定位置上的工件進行3D打印、焊接或沖擊，所述夾緊驅動裝置、所述溫控箱、所述移動夾具和所述加工裝置均與所述控制器電連接。

2.根據權利要求1所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述夾具模塊包括并列設置的若干個支撐單元，且任意相鄰的所述支撐單元之間以及所述支撐單元與所述底座之間均滑動連接。

3.根據權利要求2所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述支撐單元為六棱柱支撐單元。

4.根據權利要求2所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述支撐單元為彈性支撐單元。

5.根據權利要求1所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述夾緊裝置包括夾緊塊和推桿，所述夾緊塊水平滑動連接于所述底座的兩側，所述推桿的一端與所述夾緊塊固定連接，所述夾緊塊用于與所述夾具模塊接觸，所述推桿的另一端與所述夾緊驅動裝置的輸出端固定連接。

6.根據權利要求5所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述底座上與所述夾緊裝置對應的兩個側壁上開設有貫通槽，兩側的所述夾緊塊分別從兩側的所述貫通槽穿過以夾緊所述夾具模塊。

7.根據權利要求5所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述夾緊塊的數量為兩個，兩個所述夾緊塊分別與所述底座的兩側滑動連接；所述推桿的數量為4個，每個所述夾緊塊的兩側分別設置有一個所述推桿。

8.根據權利要求1所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述移動夾具包括底盤、大臂驅動裝置、大臂、小臂驅動裝置、小臂和吸盤，所述底盤固定設置在所述底座上，所述大臂驅動裝置固定設置在底盤內，所述大臂驅動裝置的輸出端與所述大臂的一端固定連接，所述大臂的另一端固定設置有所述小臂驅動裝置，所述小臂驅動裝置的輸出端與所述小臂的一端固定連接，所述小臂的另一端與所述吸盤固定連接，所述吸盤用于吸附工件，所述大臂驅動裝置和所述小臂驅動裝置均與所述控制器電連接。

9.根據權利要求1所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置，其特征在于：所述加工裝置包括第一電機、第一機械臂、第二電機、第二機械臂、第三電機、圓盤、3D打印激光頭、焊接激光頭和沖擊激光頭；所述第一電機固定設置在所述底座上，所述第一電機的輸出端與所述第一機械臂的一端連接，所述第二電機固定設置在所述第一機械臂的另一端，所述第二電機的輸出端與所述第二機械臂的一端固定連接，所述第三電機固定設置在所述第二機械臂的另一端，所述第三電機的輸出端與所述圓盤連接，所述3D打印激光頭、所述焊接激光頭和所述沖擊激光頭均固定設置在所述圓盤上。

10.一種基于權利要求1～8任一項所述的3D打印-焊接-冷熱處理復合加工裝置的復合加工方法，其特征在于：包括以下步驟，

(1)在所述控制器中輸入所述工件的加工工藝參數；

(2)在所述控制器中輸入所述溫控箱的溫度和保溫時間；

(3)所述控制器控制所述移動夾具，將所述工件移動到所述夾具模塊的指定位置處；

(4)所述溫控箱通過所述夾具模塊對所述工件進行熱處理，同時所述加工裝置對所述工件進行加工。