一种激光增材制造装备制造技术

技术编号:40892439 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-08 18:35
本技术属于增材制造技术领域,提供一种激光增材制造装备,包括底座,底座上固定连接有支撑框架,支撑框架顶端的两相对边部分别设置有两组导轨,两组导轨平行设置,两组导轨之间滑动连接有横梁,横梁与导轨之间设置有纵向驱动组件,横梁上滑动套设有移动滑台,移动滑台与横梁之间设置有横向驱动组件,移动滑台的底部竖向固定连接有支撑杆,支撑杆上设置有高度调节部,高度调节部的底部设置有摆臂部,摆臂部上设置有激光作业系统,底座的顶部设置有回转夹固部,激光作业系统与回转夹固部对应设置。本技术可以自由变动激光头的加工角度且易于使激光头与被加工工件之间产生相对转动。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于增材制造,尤其涉及一种激光增材制造装备


技术介绍

1、激光增材制造技术有望实现金属构件的结构功能一体化加工,是先进制造行业的研究热点。通过软件与数控系统将专用的金属材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。

2、现有的龙门结构的激光增材设备,加工头多为固定的竖直向下的朝向,如公开号为cn111906310a的专利,公开了一种激光增材制造设备,通过横移机构、纵移机构以及升降机构控制激光增材机构进行位置变化,通过连接柄改变激光头的高度,增加z向加工的灵活性。上述技术方案虽然可以快速的进行增材制造,但是激光头的朝向只能呈竖直向下的状态,使得在对一些成型的结构复杂的工件的表面进行增材制造时,激光头无法与工件表面形成良好的加工角度,同时,激光头无法与工件之间无法形成相对转动的运动状态,使得在加工圆形零部件时,设备的运动轨迹复杂,加工精度控制难度大。因此,亟需一种可以自由变动激光头的加工角度且易于使激光头与被加工工件之间产生相对转动的激光增材制造装备。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种激光增材制造装备,以解决上述问题,达到可以自由变动激光头的加工角度且易于使激光头与被加工工件之间产生相对转动的目的。

2、为实现上述目的,本技术提供了如下方案:一种激光增材制造装备,包括底座,所述底座上固定连接有支撑框架,所述支撑框架顶端的两相对边部分别设置有两组导轨,两组所述导轨平行设置,两组所述导轨之间滑动连接有横梁,所述横梁与所述导轨之间设置有纵向驱动组件,所述横梁上滑动套设有移动滑台,所述移动滑台与所述横梁之间设置有横向驱动组件,所述移动滑台的底部竖向固定连接有支撑杆,所述支撑杆上设置有高度调节部,所述高度调节部的底部设置有摆臂部,所述摆臂部上设置有激光作业系统,所述底座的顶部设置有回转夹固部,所述激光作业系统与所述回转夹固部对应设置。

3、优选的,所述高度调节部包括竖向开设在所述支撑杆侧壁上的凹槽,所述凹槽内滑动连接有活动杆,所述凹槽内竖向转动连接有第二丝杆,所述第二丝杆与所述活动杆传动连接,所述支撑杆内固定连接有第五电机,所述第五电机的输出轴与所述第二丝杆的一端同轴线固定连接,所述摆臂部设置在所述活动杆的底部。

4、优选的,所述摆臂部包括转动连接在所述活动杆底部的转动盘,所述转动盘与所述活动杆之间设置有转动驱动组件,所述转动盘的底部铰接有连接臂的一端,所述转动盘的底部固定连接有第七电机,所述第七电机的输出轴与所述连接臂的铰接轴同轴线固定连接,所述连接臂的另一端铰接有固定板,所述激光作业系统固定连接在所述固定板远离所述连接臂的侧壁上,所述连接臂上固定连接有第二电机,所述第二电机的输出轴与所述固定板的铰接轴同轴线固定连接。

5、优选的,所述转动驱动组件包括固定连接在所述活动杆上的第六电机,所述第六电机的输出轴与所述转动盘的转轴同轴线设置且与转动盘的顶部固定连接。

6、优选的,所述回转夹固部包括转动连接在所述底座上的夹固座,所述夹固座上滑动连接有两组卡爪,两组所述卡爪平行设置,所述夹固座内转动连接有双向丝杆,两组所述卡爪分别与所述双向丝杆垂直设置且分别传动连接在所述双向丝杆的两端,所述底座内竖向固定连接有第一电机,所述第一电机的输出轴与所述夹固座的转轴同轴线设置且与所述夹固座的底部固定连接。

7、优选的,所述纵向驱动组件包括两组第一丝杆,两组所述第一丝杆分别转动连接在两组所述导轨内,所述第一丝杆与所述导轨平行设置,所述横梁的两端分别与两组所述第一丝杆传动连接,所述导轨的一端固定连接有第三电机,所述第三电机的输出轴与所述第一丝杆的一端同轴线固定连接。

8、优选的,所述横向驱动组件包括转动连接在所述移动滑台内壁顶部的承重轮,所述承重轮与所述横梁的顶部抵接,所述移动滑台的内壁底部转动连接有齿轮,所述横梁的底部沿所述横梁的延伸方向固定连接有齿条,所述齿轮与所述齿条相啮合,所述移动滑台内固定连接有第四电机,所述第四电机的输出轴与所述齿轮的转轴同轴线固定连接。

9、与现有技术相比,本技术具有如下优点和技术效果:导轨的主要作用是为横梁提供滑动的支撑结构并限制滑动的方向;移动滑台的主要作用是通过支撑杆、高度调节部和摆臂部,带动激光作业系统相对横梁进行横向移动;高度调节部的主要作用是通过摆臂部带动激光作业系统进行高度调节;摆臂部的主要作用是带动激光作业系统在竖直平面内进行角度调整,同时可以带动激光作业系统做回转运动,增加激光作业系统的工作灵活性;回转夹固部的主要作用是对需要进行增材加工的零部件进行固定,并可以带动零部件进行回转,进一步提高加工动作的灵活性。整体上,本技术可以自由变动激光头的加工角度且易于使激光头与被加工工件之间产生相对转动,从而有效提高了加工时的动作灵活性,可以满足多种结构的零部件表面增材作业需求,且加工精度高。

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【技术保护点】

1.一种激光增材制造装备,其特征在于:包括底座(1),所述底座(1)上固定连接有支撑框架(2),所述支撑框架(2)顶端的两相对边部分别设置有两组导轨(3),两组所述导轨(3)平行设置,两组所述导轨(3)之间滑动连接有横梁(4),所述横梁(4)与所述导轨(3)之间设置有纵向驱动组件,所述横梁(4)上滑动套设有移动滑台(5),所述移动滑台(5)与所述横梁(4)之间设置有横向驱动组件,所述移动滑台(5)的底部竖向固定连接有支撑杆(19),所述支撑杆(19)上设置有高度调节部,所述高度调节部的底部设置有摆臂部,所述摆臂部上设置有激光作业系统(7),所述底座(1)的顶部设置有回转夹固部,所述激光作业系统(7)与所述回转夹固部对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述高度调节部包括竖向开设在所述支撑杆(19)侧壁上的凹槽,所述凹槽内滑动连接有活动杆(21),所述凹槽内竖向转动连接有第二丝杆(22),所述第二丝杆(22)与所述活动杆(21)传动连接,所述支撑杆(19)内固定连接有第五电机(20),所述第五电机(20)的输出轴与所述第二丝杆(22)的一端同轴线固定连接,所述摆臂部设置在所述活动杆(21)的底部。

3.根据权利要求2所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述摆臂部包括转动连接在所述活动杆(21)底部的转动盘(24),所述转动盘(24)与所述活动杆(21)之间设置有转动驱动组件,所述转动盘(24)的底部铰接有连接臂(9)的一端,所述转动盘(24)的底部固定连接有第七电机(25),所述第七电机(25)的输出轴与所述连接臂(9)的铰接轴同轴线固定连接,所述连接臂(9)的另一端铰接有固定板(8),所述激光作业系统(7)固定连接在所述固定板(8)远离所述连接臂(9)的侧壁上,所述连接臂(9)上固定连接有第二电机(14),所述第二电机(14)的输出轴与所述固定板(8)的铰接轴同轴线固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述转动驱动组件包括固定连接在所述活动杆(21)上的第六电机(23),所述第六电机(23)的输出轴与所述转动盘(24)的转轴同轴线设置且与转动盘(24)的顶部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述回转夹固部包括转动连接在所述底座(1)上的夹固座(10),所述夹固座(10)上滑动连接有两组卡爪(11),两组所述卡爪(11)平行设置,所述夹固座(10)内转动连接有双向丝杆(12),两组所述卡爪(11)分别与所述双向丝杆(12)垂直设置且分别传动连接在所述双向丝杆(12)的两端,所述底座(1)内竖向固定连接有第一电机(13),所述第一电机(13)的输出轴与所述夹固座(10)的转轴同轴线设置且与所述夹固座(10)的底部固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述纵向驱动组件包括两组第一丝杆(6),两组所述第一丝杆(6)分别转动连接在两组所述导轨(3)内,所述第一丝杆(6)与所述导轨(3)平行设置,所述横梁(4)的两端分别与两组所述第一丝杆(6)传动连接,所述导轨(3)的一端固定连接有第三电机(15),所述第三电机(15)的输出轴与所述第一丝杆(6)的一端同轴线固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述横向驱动组件包括转动连接在所述移动滑台(5)内壁顶部的承重轮(16),所述承重轮(16)与所述横梁(4)的顶部抵接,所述移动滑台(5)的内壁底部转动连接有齿轮(17),所述横梁(4)的底部沿所述横梁(4)的延伸方向固定连接有齿条(26),所述齿轮(17)与所述齿条(26)相啮合,所述移动滑台(5)内固定连接有第四电机(18),所述第四电机(18)的输出轴与所述齿轮(17)的转轴同轴线固定连接。

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【技术特征摘要】

1.一种激光增材制造装备,其特征在于:包括底座(1),所述底座(1)上固定连接有支撑框架(2),所述支撑框架(2)顶端的两相对边部分别设置有两组导轨(3),两组所述导轨(3)平行设置,两组所述导轨(3)之间滑动连接有横梁(4),所述横梁(4)与所述导轨(3)之间设置有纵向驱动组件,所述横梁(4)上滑动套设有移动滑台(5),所述移动滑台(5)与所述横梁(4)之间设置有横向驱动组件,所述移动滑台(5)的底部竖向固定连接有支撑杆(19),所述支撑杆(19)上设置有高度调节部,所述高度调节部的底部设置有摆臂部,所述摆臂部上设置有激光作业系统(7),所述底座(1)的顶部设置有回转夹固部,所述激光作业系统(7)与所述回转夹固部对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述高度调节部包括竖向开设在所述支撑杆(19)侧壁上的凹槽,所述凹槽内滑动连接有活动杆(21),所述凹槽内竖向转动连接有第二丝杆(22),所述第二丝杆(22)与所述活动杆(21)传动连接,所述支撑杆(19)内固定连接有第五电机(20),所述第五电机(20)的输出轴与所述第二丝杆(22)的一端同轴线固定连接,所述摆臂部设置在所述活动杆(21)的底部。

3.根据权利要求2所述的一种激光增材制造装备,其特征在于:所述摆臂部包括转动连接在所述活动杆(21)底部的转动盘(24),所述转动盘(24)与所述活动杆(21)之间设置有转动驱动组件,所述转动盘(24)的底部铰接有连接臂(9)的一端,所述转动盘(24)的底部固定连接有第七电机(25),所述第七电机(25)的输出轴与所述连接臂(9)的铰接轴同轴线固定连接,所述连接臂(9)的另一端铰接有固定板(8),所述激光作业系统(7)固定连接在所述固定板(8)远离所述连接臂(9)的侧壁上,所述连接臂(9)上固定连接有第二电机(14),所述第二电机(14)的输出轴与所述固定板(8...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶智康兰鸣许明方刘冠鹏申洋张体明陈玉华吴烨斌崔梦凯张世一于朋龚资颖郭佳兴
申请(专利权)人:南昌航空大学
类型:新型
国别省市:

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