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用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块制造技术

技术编号:41403215 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:28
本发明专利技术涉及电弧增材设备技术领域,尤其涉及一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,包括固定模块用于安装并固定焊枪,固定模块上开设有弧形调节通槽;夹持模块用于夹持送丝嘴和调节送丝位姿,夹持模块安装在固定模块的弧形调节通槽处;气罩模块用于输入保护气体,气罩模块与固定模块连接。本发明专利技术采用可拆卸式模块化设计,通过增减夹持模块实现四丝、三丝、双丝和单丝四种模式的协调送丝,满足多自由度的多丝间夹角可调和多向增材,适用于多种电弧增材制造平台,可方便灵活的调节送丝位姿,随轴同动式气罩有利于高效保护熔覆过程,提高焊接效率和提高焊接质量,本发明专利技术解决了现有技术不能多丝、多向、丝间夹角灵活可调且熔覆过程保护性差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多丝电弧增材设备,尤其涉及一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块


技术介绍

1、增材制造(additive manufacturing,am)俗称3d打印,融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,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,而电弧增材就是采用电弧将金属丝熔化滴落逐层堆积加工成工件。氩弧增材制造是以氩气为保护气体、以坞棒为电极、以电弧为热源、以金属丝材为填充料的金属增材制造方法,因其可成形大型结构件、制造成本低、材料利用率高等优势,逐渐成为最具前景的金属增材制造技术之一。

2、随着电弧增材制造技术的不断发展,单一金属丝材的电弧增材制造技术已不能应对现代工业对金属复合材料以及功能梯度材料的应用需求,多丝复合的电弧增材制造技术逐渐成为主流研究方向。送丝角度、多丝间夹角、丝材与熔覆层间距、保护气体都是影响熔覆质量的重要工艺参数,为了满足电弧增材制造对多丝工艺的需求,新的送丝夹具不断涌现,如专利(雷卫宁, 薛冰, 陈世鑫, 等. 一种基于氩弧焊小车上用送丝嘴夹具及其熔覆工艺[p]. 申请号:201910618933.x)中设计了一种双丝送丝夹具,这种夹具能够同时送两种金属丝材,其结构设计便于调整送丝角度和送丝位置,但这种夹具固定了双丝间夹角为180°,不能满足目前对多丝间夹角灵活可调和多自由度的要求。

3、在现有技术中,送丝夹具主要集中在单丝和双丝,无法实时增减送丝夹具,且双丝间夹角调整不便或固定不可调,不能满足多丝电弧增材工艺对多送丝多自由度和送丝位姿灵活可调的要求,此外,保护气罩通常固定设置在增材成形的后方,由于焊枪与后置保护气罩之间始终存在间隙,使得在实际生产中会存在熔覆过程中处于电弧正下方的熔池保护性较差的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,解决现有技术存在的无法实时增减送丝夹具、多丝间夹角调整不便或固定不可调,以及不能满足多丝电弧增材工艺对熔池保护性要求高和多送丝多自由度、多向增材、送丝位姿灵活可调的要求的问题。

2、本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题:

3、一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,包括:

4、固定模块,用于安装并固定焊枪,所述固定模块上开设有弧形调节通槽;

5、夹持模块,用于夹持送丝嘴和调节送丝位姿,所述夹持模块安装在固定模块的弧形调节通槽处,并能够沿固定模块周向滑动;

6、气罩模块,用于输入保护气体,所述气罩模块与固定模块连接。

7、进一步,所述夹持模块包括连接板、调节板和丝嘴固定组件,所述连接板和调节板滑动连接,所述调节板和丝嘴固定组件滑动连接。

8、进一步,所述连接板上开设有横向调节槽,所述调节板上开设有纵向调节槽,所述调节板的一端穿设在横向调节槽中,所述纵向调节槽中穿设有第一限位螺栓,所述第一限位螺栓也穿设在横向调节槽中。

9、进一步,所述调节板的另一端开设有弧形调节孔,所述丝嘴固定组件上开设有第一螺纹孔和用于夹持送丝嘴的第一安装孔,所述第一螺纹孔中螺纹连接有第二限位螺栓,所述丝嘴固定组件上固定有滑动块,所述滑动块的一端穿设在弧形调节孔并通过第二限位螺栓进行限位固定。

10、进一步,所述连接板的一端开设有第二螺纹孔,所述第二螺纹孔中螺纹连接有第三限位螺栓,所述连接板的一端穿设在弧形调节通槽中并通过第三限位螺栓进行限位固定。

11、进一步,所述固定模块的中间位置开设有夹持焊枪的第二安装孔,所述固定模块上还开设有第三螺纹孔,所述第三螺纹孔中螺纹连接有第四限位螺栓。

12、进一步,所述弧形调节通槽包括呈轴对称设置的第一弧形调节通槽和第二弧形调节通槽。

13、进一步,所述气罩模块包括壳体、多孔板和接气管口,所述接气管口安装在壳体上并与壳体内部连通,所述壳体的一端与固定模块连接,另一端与多孔板连接。

14、进一步,所述固定模块上固定有第一安装板,所述壳体上固定有第二安装板,所述第一安装板和第二安装板连接,所述第一安装板上开设有第四螺纹孔,所述第二安装板上对应于第四螺纹孔的位置开设有第五螺纹孔。

15、本专利技术的一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,采用可拆卸式模块化设计,将夹持模块安装在弧形调节通槽中,既可以实现实时增减夹持模块达到增减送丝的目的,又可以通过在弧形调节通槽中移动夹持模块达到调整双丝或多丝丝间夹角的目的,操作简单方便,能够满足多丝电弧增材工艺对多送丝多自由度和送丝位姿灵活可调的要求;本专利技术的一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块可通过增减夹持模块实现四丝、三丝、双丝和单丝四种模式的协调送丝,满足多丝间夹角可调和多向增材,并可以准确可靠、方便灵活的调节送丝位姿,解决了现有技术不能多丝、多向、丝间夹角灵活可调的问题;本专利技术的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块中的随轴同动式气罩模块有利于高效保护熔覆过程,有利于提高焊接效率和提高焊接质量;本专利技术的一种用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,可通过预设置多丝间夹角使焊枪与丝嘴在增材制造过程中始终保持前送丝的状态从而实现多向增材,解决了三轴平台无法转动焊枪的问题,以及避免了由于机器人转动焊枪导致震动从而影响精度的问题,适用于多种电弧增材制造平台。

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【技术保护点】

1.用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述夹持模块包括连接板、调节板和丝嘴固定组件,所述连接板和调节板滑动连接,所述调节板和丝嘴固定组件滑动连接。

3.根据权利要求2所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述连接板上开设有横向调节槽,所述调节板上开设有纵向调节槽,所述调节板的一端穿设在横向调节槽中,所述纵向调节槽中穿设有第一限位螺栓,所述第一限位螺栓也穿设在横向调节槽中。

4.根据权利要求3所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述调节板的另一端开设有弧形调节孔,所述丝嘴固定组件上开设有第一螺纹孔和用于夹持送丝嘴的第一安装孔,所述第一螺纹孔中螺纹连接有第二限位螺栓,所述丝嘴固定组件上固定有滑动块,所述滑动块的一端穿设在弧形调节孔并通过第二限位螺栓进行限位固定。

5.根据权利要求2所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述连接板的一端开设有第二螺纹孔,所述第二螺纹孔中螺纹连接有第三限位螺栓,所述连接板的一端穿设在弧形调节通槽中并通过第三限位螺栓进行限位固定。

6.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述固定模块的中间位置开设有夹持焊枪的第二安装孔,所述固定模块上还开设有第三螺纹孔,所述第三螺纹孔中螺纹连接有第四限位螺栓。

7.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述弧形调节通槽包括呈轴对称设置的第一弧形调节通槽和第二弧形调节通槽。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述气罩模块包括壳体、多孔板和接气管口,所述接气管口安装在壳体上并与壳体内部连通,所述壳体的一端与固定模块连接,另一端与多孔板连接。

9.根据权利要求8所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述固定模块上固定有第一安装板,所述壳体上固定有第二安装板,所述第一安装板和第二安装板连接,所述第一安装板上开设有第四螺纹孔,所述第二安装板上对应于第四螺纹孔的位置开设有第五螺纹孔。

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【技术特征摘要】

1.用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述夹持模块包括连接板、调节板和丝嘴固定组件,所述连接板和调节板滑动连接,所述调节板和丝嘴固定组件滑动连接。

3.根据权利要求2所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述连接板上开设有横向调节槽,所述调节板上开设有纵向调节槽,所述调节板的一端穿设在横向调节槽中,所述纵向调节槽中穿设有第一限位螺栓,所述第一限位螺栓也穿设在横向调节槽中。

4.根据权利要求3所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述调节板的另一端开设有弧形调节孔,所述丝嘴固定组件上开设有第一螺纹孔和用于夹持送丝嘴的第一安装孔,所述第一螺纹孔中螺纹连接有第二限位螺栓,所述丝嘴固定组件上固定有滑动块,所述滑动块的一端穿设在弧形调节孔并通过第二限位螺栓进行限位固定。

5.根据权利要求2所述的用于电弧增材制造的多自由度多路旁轴送丝夹具气罩模块,其特征在于,所述连接板的一端开设有第二螺纹孔,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾志庞博文柯文超陈龙周乃迅彭倍
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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