[发明专利]一种电弧熔丝增材制造装置

说明书

本发明提供一种电弧熔丝增材制造装置，包括：路径执行机构、变位机机构、平台机构和焊接机构，所述平台机构包括柔性平台、悬臂和装夹组件；所述柔性平台为具有一定厚度的八边形平台，所述悬臂为截面为U型的方箱，所述柔性平台和悬臂表面均分布有若干定位孔，所述悬臂通过锁紧件可拆卸地安装于柔性平台的四周。采用上述装置进行生产具有无需模具，直接成型的特点，能够同时满足大尺寸和复杂结构筋条的回转体类零件的成型。该装置成型质量好、效率高、构件力学性能好、制造成本低，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于非标设备及工艺装备研制领域，具体涉及一种用于带筋条回转体类零件的电弧熔丝增材制造装置。

背景技术

增材制造，与传统的减材制造不同，增材制造是一种逐层累积的制造方法。电弧熔丝增材制造技术，是一种制造功能结构一体化大型金属零件的数字化制造技术。通过送丝方式，采用电弧作为热源，实现金属丝材直接堆积的新型增材制造技术。该技术具有沉积效率高、成本低等特点，能实现高性能高温合金、钛合金、铝合金和高强钢等大型复杂结构件的快速制造。以电弧增材制造技术成型的零件具有力学性能好、生产成本低、成型效率高等优点，受到广泛关注。

带筋条回转体类零件是航天领域主承力结构之一，由于带筋条回转体类零件产品一般尺寸大，其产品直径通常在米级以上，产品的回转体内、外壁上筋条结构复杂，因此采用传统的锻造方法或铸造方法会面临着材料利用率低和产品合格率低等问题。

但由于带筋条回转体类零件一般尺寸大、筋条结构复杂，目前现有技术中的电弧熔丝增材制造装置无法同时满足回转体类零件大尺寸和复杂结构筋条的成型，因此如何提供一种电弧熔丝增材制造装置，以实现带筋条回转体类零件的高效率、低成本快速成型是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

为了至少解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案是提供一种电弧熔丝增材制造装置，采用本发明提供的电弧熔丝增材制造装置进行带筋条回转体类零件的生产除了具有无需模具，直接成型的特点外，还能够同时满足大尺寸和复杂结构筋条的回转体类零件的成型，进而能够解决回转体内、外筋条质量低、复杂筋条成型效率低、力学性能差，制造成本高、使用寿命短的问题。

为了至少实现上述目的之一，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种电弧熔丝增材制造装置，用于带筋条回转体类零件的成型，所述电弧熔丝增材制造装置包括：路径执行机构、变位机机构、平台机构和焊接机构，所述平台机构包括柔性平台、悬臂和装夹组件；所述柔性平台为具有一定厚度的八边形平台，所述悬臂为截面为U型的方箱，所述柔性平台和悬臂表面均分布有若干定位孔，所述悬臂通过锁紧件可拆卸地安装于柔性平台的四周。

进一步地，所述路径执行机构包括机器人组件、升降组件、滑移组件；所述焊接机构包括末端执行器；所述末端执行器安装在所述机器人组件的末端，所述机器人组件固定在升降组件的顶端，并随升降组件滑动连接在滑移组件上。

进一步地，所述变位机机构包括双轴伺服变位机和支撑组件；所述双轴伺服变位机设置在所述支撑组件上，并驱动所述柔性平台旋转和翻转；所述双轴伺服变位机包括伺服电机和减速机。

进一步地，所述焊接机构还包括MIG/MAG焊接电源、送丝机构、水冷机构，所述末端执行器为焊枪。

进一步地，所述双轴伺服变位机致动所述柔性平台旋转，在成型回转体时所述柔性平台的旋转轴线保持水平状态；在成型内、外壁筋条时所述柔性平台向一侧翻转90°。

进一步地，所述机器人组件为六轴工业机器人，所述滑移组件为丝杠滑轨，所述升降组件设置在所述丝杠滑轨上。

进一步地，所述丝杠滑轨为两组，采用相对位置摆放、中心线位置重合布置，并且滑轨中心线通过柔性平台旋转中心轴。