工作件加工设备以及工作件加工方法技术

一种工作件加工设备及工作件加工方法，工作件加工设备包括工作平台、喷射装置、供料单元、主机及扫描装置。工作平台用于承载工作件。喷射装置包括激光光源。供料单元用于提供建构材料且建构材料包括金属粉末以及黏着体。当供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的一加工位置，同时喷射装置使激光光源提供一激光至加工位置，以成形建构材料并与工作件结合。扫描装置扫描工作件的外观，以建立工作件模型资料。将主机储存的对应工作件的原始件模型资料与工作件模型资料进行比较，以产生加工资料，使主机依据加工资料来控制喷射装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工作件加工设备，且特别涉及一种用于进行工作件加工的工作件加工设备与方法。
技术介绍
随着电脑辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)技术的成熟，结合电脑数值控制(Computer Numerical Control,CNC)机械加工与三维计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)等技术，积层制造技术将零件生产导入更高精密度与快速成型的领域。在现有的积层制造技术中，激光金属积层制造技术是以金属为积层制造基础的核心，并采用聚焦激光能量熔合细微的金属粉末，以形成精密的零件。从零件的机械特性、长时间的稳定性、生产性等各方面来看，激光金属积层制造技术适合应用于客制化小型量产制造，也是现今多种积层制造技术中最为蓬勃发展的一种。然而，现有的积层制造技术仍旧缺乏对零件的缺陷或损毁进行加工的机制。更具体而言，以电子产品为例，当零件存在缺陷或发生损坏时，一般的处理方式是直接拆卸并更换此零件。然而，若此零件的造价较高，将提高维修成本，并造成材料的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供一种工作件加工设备，用于通过积层制造技术对工作件进行加工，例如修补缺陷，以重复零件使用，节省材料耗用，并可提供具高自由度的维修效能。本专利技术的一种工作件加工设备包括工作平台、供料单元、喷射装置、主机以及扫描装置。工作平台用于承载工作件。供料单元用于提供建构材料，且建构材料包括金属粉末以及黏着体。喷射装置设置于工作平台上方，且喷射装置包括激光光源。供料单元连接喷射装置。当供料单元通过喷射装置喷
覆建构材料至工作件上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置，以成形建构材料并与工作件结合。主机耦接工作平台与喷射装置，并用以控制喷射装置相对于工作平台移动，且主机包括资料库，用以储存对应工作件的原始件模型资料。扫描装置耦接主机，用以扫描工作件的外观，以建立工作件模型资料。主机用于接收工作件模型资料，并且比较原始件模型资料与工作件模型资料，以取得比较结果，并依据比较结果产生加工资料。主机用于依据加工资料控制喷射装置，使喷射装置移动至工作件上的加工位置。在本专利技术的一实施例中，上述扫描装置包括摄像元件，用以撷取工作件的影像，以产生工作件模型资料。在本专利技术的一实施例中，上述比较结果包括三维计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)图档。在本专利技术的一实施例中，上述供料单元包括配置于喷射装置内且连接喷射装置的开口端的供料管道。供料单元通过供料管道以朝向喷射装置的开口端提供建构材料。激光光源配置于喷射装置内，并且朝向喷射装置的开口端发射激光。在本专利技术的一实施例中，上述喷射装置还具有气体管道，其连接喷射装置的开口端，用以提供惰性气体或是氮气至加工位置。在本专利技术的一实施例中，上述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。在本专利技术的一实施例中，上述工作件加工设备还包括阻隔件，围绕喷射装置与加工位置，以形成惰性气体环境或是氮气环境。在本专利技术的一实施例中，上述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至加工位置。本专利技术提供一种工作件加工方法，用于通过积层制造技术对工作件进行加工，以重复零件使用，节省材料耗用，并可提供具高自由度的维修效能。本专利技术的工作件加工方法，适用于工作件加工设备。工作件加工设备包括工作平台、供料单元、喷射装置、主机以及扫描装置。供料单元提供建构材料。喷射装置设置于工作平台上方。喷射装置包括激光光源。供料单元连接喷射装置。主机耦接工作平台与喷射装置，并用以控制喷射装置能够相对
于工作平台移动。主机包括资料库，用以储存对应工作件的原始件模型资料。扫描装置耦接主机。工作件加工方法包括：承载工作件于工作平台；通过扫描装置扫描工作件的外观，以建立工作件模型资料；主机接收工作件模型资料，并比较原始件模型资料与工作件模型资料，以取得比较结果，并依据比较结果产生加工资料；以及，主机依据加工资料以控制喷射装置，使喷射装置移动至对应加工资料的工作件上的加工位置。供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置，以成形建构材料并与工作件结合，其中建构材料包括金属粉末以及黏着体。在本专利技术的一实施例中，上述比较原始件模型资料与工作件模型资料的方法包括通过主机对原始件模型资料与工作件模型资料进行减法运算，以建立三维计算机辅助设计图档。在本专利技术的一实施例中，上述依据比较结果产生加工资料的方法包括：将三维计算机辅助设计图档转换为适用于电脑辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)的点矩阵档；依据点矩阵档来规划加工路径；以及，将加工路径转换为数值控制资料，以依据数值控制资料来控制喷射装置相对于工作件的移动。在本专利技术的一实施例中，上述供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置的方法包括：供料单元包括配置于喷射装置内且连接喷射装置的开口端的供料管道，其中供料单元通过供料管道并朝向喷射装置的开口端提供建构材料，且激光光源配置于喷射装置内，并且朝向喷射装置的开口端发射激光。在本专利技术的一实施例中，上述工作件加工方法还包括提供惰性气体或是氮气至加工位置。在本专利技术的一实施例中，上述工作件加工方法还包括使加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。在本专利技术的一实施例中，上述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以同时或依序提供不同的建构材料至加工位置。本专利技术另提供一种工作件加工设备，用于通过积层制造技术在工作平台上直接形成完整的工作件，不须间接形成于上述工作件上，可提供高精密度
与高自由度的生产效能。本专利技术的工作件加工设备，包括工作平台、供料单元以及喷射装置。供料单元用于提供建构材料，且建构材料包括金属粉末以及黏着体。喷射装置设置于工作平台上方。喷射装置激光光源。供料单元连接喷射装置。当供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作平台上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置，以成形建构材料。在本专利技术的一实施例中，上述工作件加工设备还包括主机，耦接工作平台与喷射装置，并用以控制喷射装置相对于工作平台移动。主机包括资料库，用以储存零件模型资料，且主机用于依据零件模型资料来控制喷射装置，使喷射装置移动至工作平台上的加工位置。在本专利技术的一实施例中，供料单元包括配置于喷射装置内且连接喷射装置的开口端的供料管道。供料单元通过供料管道并朝向喷射装置的开口端提供建构材料。激光光源配置于喷射装置内，并且朝向喷射装置的开口端发射激光。在本专利技术的一实施例中，上述喷射装置还具有气体管道，其连接喷射装置的开口端，用以提供惰性气体或是氮气至加工位置。在本专利技术的一实施例中，上述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。在本专利技术的一实施例中，上述工作件加工设备更包括阻隔件，围绕喷射装置与加工位置，以形成惰性气体环境或是氮气环境。在本专利技术的一实施例中，上述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至加工位置。综上所述，本专利技术提出的工作件加工设备与方法可通过积层制造技术来对工作件进行加工，例如修补缺陷，以重复零本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作件加工设备，其特征在于，包括：工作平台，用于承载工作件；供料单元，用于提供建构材料，所述建构材料包括金属粉末以及黏着体；喷射装置，设置于所述工作平台上方，所述喷射装置包括激光光源，所述供料单元连接所述喷射装置，当所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作件上的加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置，以成形所述建构材料并与所述工作件结合；主机，耦接所述工作平台与所述喷射装置，并用以控制所述喷射装置能够相对于所述工作平台移动，且所述主机包括资料库，用以储存对应所述工作件的原始件模型资料；以及扫描装置，耦接所述主机，所述扫描装置用以扫描所述工作件的外观，以建立工作件模型资料，其中所述主机用于接收所述工作件模型资料，并且比较所述原始件模型资料与所述工作件模型资料，以取得比较结果，并依据所述比较结果产生加工资料，且所述主机用于依据所述加工资料控制所述喷射装置，使所述喷射装置移动至所述工作件上的所述加工位置。

【技术特征摘要】
2015.04.01 TW 1041107001.一种工作件加工设备，其特征在于，包括：工作平台，用于承载工作件；供料单元，用于提供建构材料，所述建构材料包括金属粉末以及黏着体；喷射装置，设置于所述工作平台上方，所述喷射装置包括激光光源，所述供料单元连接所述喷射装置，当所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作件上的加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置，以成形所述建构材料并与所述工作件结合；主机，耦接所述工作平台与所述喷射装置，并用以控制所述喷射装置能够相对于所述工作平台移动，且所述主机包括资料库，用以储存对应所述工作件的原始件模型资料；以及扫描装置，耦接所述主机，所述扫描装置用以扫描所述工作件的外观，以建立工作件模型资料，其中所述主机用于接收所述工作件模型资料，并且比较所述原始件模型资料与所述工作件模型资料，以取得比较结果，并依据所述比较结果产生加工资料，且所述主机用于依据所述加工资料控制所述喷射装置，使所述喷射装置移动至所述工作件上的所述加工位置。2.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述扫描装置包括摄像元件，用以撷取所述工作件的影像，以产生所述工作件模型资料。3.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述比较结果包括三维计算机辅助设计图档。4.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述供料单元包括配置于所述喷射装置内且连接所述喷射装置的开口端的供料管道，所述供料单元通过所述供料管道以朝向所述喷射装置的所述开口端提供所述建构材料，所述激光光源配置于所述喷射装置内，并且朝向所述喷射装置的所述开口端发射所述激光。5.根据权利要求4所述的工作件加工设备，其特征在于，所述喷射装置还具有气体管道，所述气体管道连接所述喷射装置的所述开口端，用以提供惰性气体或是氮气至所述加工位置。6.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述加工位置
\t位于惰性气体环境或是氮气环境中。7.根据权利要求6所述的工作件加工设备，其特征在于，所述工作件加工设备还包括阻隔件，所述阻隔件围绕所述喷射装置与所述加工位置，以形成所述惰性气体环境或是所述氮气环境。8.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至所述加工位置。9.一种工作件加工方法，适用于工作件加工设备，所述工作件加工设备包括工作平台、供料单元、喷射装置、主机以及扫描装置，所述供料单元提供建构材料，所述喷射装置设置于所述工作平台上方，所述喷射装置包括激光光源，所述供料单元连接所述喷射装置，所述主机耦接所述工作平台与所述喷射装置，并用以控制所述喷射装置能够相对于所述工作平台移动，且所述主机包括资料库，用以储存对应工作件的原始件模型资料，以及所述扫描装置耦接所述主机，其特征在于，所述工作件加工方法包括：承载所述工作件于所述工作平台；通过所述扫描装置扫描所述工作件的外观，以建立工作件模型资料；所述主机接收所述工作件模型资料，并比较所述原始件模型资料与所述工作件模型资料，以取得比较结果，并依据所述比较结果产生加工资料；以及所述主机依据所述加工资料以控制所述喷射装置，使所述喷射装置移动至对应所述加工资料的所述工作件上的所述加工位置，所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作件上的所述加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置，以成形所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊良，苏致豪，侯建旭，路国明，
申请(专利权)人：和硕联合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71