[發明專利]面向激光增材制造的柔性夾持裝置和動態夾持方法

有效

• 申請號: 202011048501.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112207289B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 卞宏友;崔寶磊;劉偉軍;李強;張凱
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B22F10/47;B22F10/28;B22F10/31;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：

所述面向激光增材制造的柔性夾持裝置的工作臺（3）上設置有多個柔性夾持裝置（4），柔性夾持裝置（4）由高度調整機構和氣動夾緊機構組成，高度調整機構一端固定在工作臺（3）上，高度調整機構的另一端與氣動夾緊機構連接，工作臺（3）上放置工件（5）；

高度調整機構的連接板（6）固定在工作臺（3）上，連接板（6）內設置有驅動裝置，驅動裝置與支撐板（17）連接，支撐板（17）上固定設置有氣動夾緊機構；

氣動夾緊機構的氣缸（11）固定設置在支撐板（17）上，氣缸（11）的活塞桿（9）上設置的柔性驅動組件連接有夾持頭（10）；

所述柔性夾持裝置（4）還包括金屬防塵罩（16），金屬防塵罩（16）固定設置在支撐板（17）上，金屬防塵罩（16）伸出活塞桿（9）的開口的上下兩端處均設置有激光測距傳感器（23），兩激光測距傳感器（23）之間的距離（b）大于夾持頭（10）的長（L）：

所述動態夾持方法的步驟為：

1）根據增材制造工件的結構和尺寸設置夾持裝置的位置和數量；

2）激光增材制造工件（5），將工件（5）置于工作臺（3）的基板（1）上，激光增材制造控制系統（14）通過控制高度動態調整機構，調整夾持頭（10）的高度；通過控制氣動夾緊機構調整夾持頭（10）夾緊力的大小；通過控制氣動夾緊機構調整夾持頭（10）的角度；

3）隨著工件（5）的增高，高度調整機構帶動氣動夾緊機構隨工件（5）也增高，并且根據激光測距傳感器（23）的測距來調整活塞桿（9）的位移；根據兩激光測距傳感器（23）獲得的角度調整氣動夾緊機構調整夾持頭（10）的角度；

4）直至制備完成，設備復位。

2.根據權利要求1所述的面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：多個柔性夾持裝置（4）對稱設置在工件（5）的四周。

3.根據權利要求1所述的面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：柔性驅動組件包括蝸桿（19）、蝸輪（20）和第二伺服電機（22），蝸輪（20）固定在夾持頭（10）上，蝸輪（20）與蝸桿（19）相嚙合，蝸桿（19）與第二伺服電機（22）連接，第二伺服電機（22）固定在活塞桿（9）上。

4.根據權利要求1所述的面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：支撐板（17）與連接板（6）上固定設置的軌道立桿（18）滑動連接。

5.根據權利要求1所述的面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：夾持頭（10）與工件（5）接觸的面設置有多排凹槽（12）。

6.根據權利要求1所述的面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：步驟2）中角度計算公式為：

其中α為工件側面傾角，a₁為上端傳感器所測量距離，a₂為下端傳感器所測量距離，b為兩傳感器間距。

7.根據權利要求1所述的面向激光增材制造的柔性夾持裝置的動態夾持方法，其特征在于：夾持頭（10）的高度位于工件（5）沉積高度值以下10-30mm處。