一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构制造技术

一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，包括底座、零件装夹台、五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪；底座设在3D打印机机架底部，零件装夹台位于底座中心，通过零件装夹台对取下的零件进行装夹固定；五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪沿零件装夹台圆周向分布，五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂相对于零件装夹台中心正对设置，3D扫描仪位于五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂的对称中心线上；3D扫描仪用于获取零件的实际三维尺寸数据，通过比对零件实际三维尺寸与标准零件三维尺寸，获取零件毛刺分布数据和缺陷数据。

An auxiliary machining mechanism of parts based on six axis compound uninterrupted 3D printer

【技术实现步骤摘要】
一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构
本技术属于增材制造
，特别是涉及一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构。
技术介绍
增材制造是融合了计算机三维设计技术的材料加工成型技术，其以数字化模型文件为基础，通过软件与数控系统将特制的材料变成熔融状态并逐层堆积固化，以制造出符合设计的产品实体。增材制造与传统的减材制造不同，其是通过材料的累加层积，从无到有，相比于传统的切削、组装的加工方式，其具有无可比拟的优势，使无法实现的复杂结构制造变为可能。由于不涉及熔炼、锻造、机加等工序，3D打印技术大大简化了产品设计过程，产品研发周期缩短了30％～50％，并且减少了原材料使用量，降低了对自然资源和环境的压力，实现了零部件高度集成。目前，3D打印技术已经成功的应用在制造、医疗、私人定制等诸多领域，并已取得了非常显著的进步。但是，仍然存在一些因素在阻碍3D打印技术的大规模应用，这些因素主要包括打印前预热时间长、实际打印耗时长、打印后冷却时间长、打印速度慢、无法进行连续打印、打印支撑材料浪费严重。为此，申请号为201910238876.2的中国专利公开了一种六轴复合无间断3D打印机，该3D打印机能够有效缩短打印前预热时间，可有效降低实际打印耗时，可有效缩短打印后冷却时间，可有效提高打印速度，可进行连续打印和无支撑打印。但是，当打印好的零件需要从①号或②号工作平台上取下时，目前仍需人工手动完成，而且取下后的零件还需要进行人工去毛刺，同时如果取下的零件存在局部缺陷，只能将零件转移至其他加工设备进行后续处理，从而大幅度降低了零件的整体加工效率。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，与六轴复合无间断3D打印机配套使用，零件的取料过程、去毛刺过程、局部缺陷处理过程均可在打印机内部完成，实现了打印过程与后续处理过程的无缝对接，大幅度提高了零件的整体加工效率。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，包括底座、零件装夹台、五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪；所述底座设置在3D打印机的机架底部，所述零件装夹台安装在底座上表面中心处，通过零件装夹台对取下的零件进行装夹固定；所述五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪沿零件装夹台圆周向分布，且五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂相对于零件装夹台中心正对设置，所述3D扫描仪位于五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂的对称中心线上；所述3D扫描仪用于获取零件的实际三维尺寸数据，通过比对零件实际三维尺寸与标准零件三维尺寸，用以获取零件的毛刺分布数据和缺陷数据。所述零件装夹台包括电动回转基座、导轨座、正反丝杠、丝杠驱动电机、第一夹头及第二夹头；所述电动回转基座水平安装在底座上，所述导轨座水平固装在电动回转基座上表面，导轨座的几何中心与电动回转基座的回转中心相重合；所述正反丝杠安装在导轨座内，正反丝杠与导轨座相平行；所述丝杠驱动电机安装在导轨座端部，丝杠驱动电机的电机轴通过联轴器与正反丝杠端部相固连；所述第一夹头下端通过丝母座连接在正反丝杠的正旋螺纹端，所述第二夹头下端通过丝母座连接在正反丝杠的反旋螺纹端，第一夹头与第二夹头相对于电动回转基座的圆心镜像对称；在所述第一夹头和第二夹头的夹持面上分布有若干气动伸缩触头。所述五自由度零件增材修补机械臂和五自由度零件取料修整机械臂结构相同，均包括回转台、大臂、小臂及腕部；所述回转台水平安装在底座上，所述大臂一端通过第一关节构件与回转台相连，在回转台与第一关节构件之间安装有大臂回转驱动电机，在第一关节构件与大臂之间安装有大臂摆转驱动电机；所述大臂另一端通过第二关节构件与小臂一端相连，在大臂与第二关节构件之间安装有小臂摆转驱动电机，在第二关节构件与小臂之间安装有小臂回转驱动电机；所述腕部安装在小臂另一端，在腕部内置有腕部摆转驱动电机，腕部相对于小臂具有摆转自由度，腕部用于配置快换接头。在所述五自由度零件增材修补机械臂的腕部通过快换接头安装有3D打印喷嘴，通过3D打印喷嘴对零件上缺陷部位进行增材修补。在所述五自由度零件取料修整机械臂的腕部通过快换接头安装有机械手爪、吸盘、铣刀或钻头，通过机械手爪或吸盘对零件进行移动取料，通过铣刀或钻头对零件进行修整加工。本技术的有益效果：本技术的基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，与六轴复合无间断3D打印机配套使用，零件的取料过程、去毛刺过程、局部缺陷处理过程均可在打印机内部完成，实现了打印过程与后续处理过程的无缝对接，大幅度提高了零件的整体加工效率。附图说明图1为本技术的一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构的结构示意图；图2为本技术的零件装夹台的的结构示意图；图3为本技术的五自由度零件增材修补/取料修整机械臂的结构示意图；图中，1—底座，2—零件装夹台，3—五自由度零件增材修补机械臂，4—五自由度零件取料修整机械臂，5—3D扫描仪，6—电动回转基座，7—导轨座，8—正反丝杠，9—丝杠驱动电机，10—第一夹头，11—第二夹头，12—气动伸缩触头，13—回转台，14—大臂，15—小臂，16—腕部，17—第一关节构件，18—大臂回转驱动电机，19—大臂摆转驱动电机，20—第二关节构件，21—小臂摆转驱动电机，22—小臂回转驱动电机，23—3D打印喷嘴。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1～3所示，一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，包括底座1、零件装夹台2、五自由度零件增材修补机械臂3、五自由度零件取料修整机械臂4及3D扫描仪5；所述底座1设置在3D打印机的机架底部，所述零件装夹台2安装在底座1上表面中心处，通过零件装夹台2对取下的零件进行装夹固定；所述五自由度零件增材修补机械臂3、五自由度零件取料修整机械臂4及3D扫描仪5沿零件装夹台2圆周向分布，且五自由度零件增材修补机械臂3与五自由度零件取料修整机械臂4相对于零件装夹台2中心正对设置，所述3D扫描仪5位于五自由度零件增材修补机械臂3与五自由度零件取料修整机械臂4的对称中心线上；所述3D扫描仪5用于获取零件的实际三维尺寸数据，通过比对零件实际三维尺寸与标准零件三维尺寸，用以获取零件的毛刺分布数据和缺陷数据。所述零件装夹台2包括电动回转基座6、导轨座7、正反丝杠8、丝杠驱动电机9、第一夹头10及第二夹头11；所述电动回转基座6水平安装在底座1上，所述导轨座7水平固装在电动回转基座6上表面，导轨座7的几何中心与电动回转基座6的回转中心相重合；所述正反丝杠8安装在导轨座7内，正反丝杠8与导轨座7相平行；所述丝杠驱动电机9安装在导轨座7端部，丝杠驱动电机9的电机轴通过联轴器与正反丝杠8端部相固连；所述第一夹头10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，其特征在于：包括底座、零件装夹台、五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪；所述底座设置在3D打印机的机架底部，所述零件装夹台安装在底座上表面中心处，通过零件装夹台对取下的零件进行装夹固定；所述五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪沿零件装夹台圆周向分布，且五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂相对于零件装夹台中心正对设置，所述3D扫描仪位于五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂的对称中心线上；所述3D扫描仪用于获取零件的实际三维尺寸数据，通过比对零件实际三维尺寸与标准零件三维尺寸，用以获取零件的毛刺分布数据和缺陷数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，其特征在于：包括底座、零件装夹台、五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪；所述底座设置在3D打印机的机架底部，所述零件装夹台安装在底座上表面中心处，通过零件装夹台对取下的零件进行装夹固定；所述五自由度零件增材修补机械臂、五自由度零件取料修整机械臂及3D扫描仪沿零件装夹台圆周向分布，且五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂相对于零件装夹台中心正对设置，所述3D扫描仪位于五自由度零件增材修补机械臂与五自由度零件取料修整机械臂的对称中心线上；所述3D扫描仪用于获取零件的实际三维尺寸数据，通过比对零件实际三维尺寸与标准零件三维尺寸，用以获取零件的毛刺分布数据和缺陷数据。


2.根据权利要求1所述的一种基于六轴复合无间断3D打印机的零件辅助加工机构，其特征在于：所述零件装夹台包括电动回转基座、导轨座、正反丝杠、丝杠驱动电机、第一夹头及第二夹头；所述电动回转基座水平安装在底座上，所述导轨座水平固装在电动回转基座上表面，导轨座的几何中心与电动回转基座的回转中心相重合；所述正反丝杠安装在导轨座内，正反丝杠与导轨座相平行；所述丝杠驱动电机安装在导轨座端部，丝杠驱动电机的电机轴通过联轴器与正反丝杠端部相固连；所述第一夹头下端通过丝母座连接在正反丝杠的正旋螺纹端，所述第二夹头下端通过丝母座连接在正反丝杠的反旋螺纹端，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颂华，赵梓辰，马超，王永华，高龙飞，多志强，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21