[发明专利]一种增减材复合制造装备及方法

摘要

一种增减材复合制造装备及方法，属于先进制造技术领域。该装备包含工业机器人、砂箱模块、增材模块、减材模块和控制系统。所述工业机器人末端设有工具快换装置，用于实现增材模块和减材模块的运动与切换；所述砂箱模块用于控制加工面的升降、粉体材料的添加与铺平；所述增材模块用于产生和发射激光，并控制反射轨迹和聚焦；所述减材模块利用加工主轴和刀具加工零件表面；所述控制系统用于实现I/O控制、运动控制、功率控制和轨迹控制。本发明实现了激光增材制造与数控加工技术的结合，解决了现有选择性激光烧结技术的精度和表面光洁度不理想等问题。

主权项

1.一种增减材复合制造装备，其特征在于，所述的增减材复合制造装备包括工业机器人(1)、砂箱模块、增材模块、减材模块和控制系统(2)；所述工业机器人(1)拥有六个关节，用于牵引激光扫描装置(7)至砂箱模块上方的增材位置，也用于牵引所述减材模块按减材加工轨迹运动；所述的工业机器人(1)末端设有工具快换装置(3)，用于实现激光扫描装置(7)和减材模块的快速切换；所述砂箱模块包括升降装置(4)和供粉装置(5)；所述升降装置(4)用于控制加工面的上升与下降；所述供粉装置(5)用于在加工面上添加粉体材料并铺平；在每次增材制造开始前，升降装置(4)下降设定增材层厚，供粉装置(5)完成粉体材料的添加和铺平；所述增材模块包括激光器(6)和激光扫描装置(7)，激光扫描装置(7)被工业机器人(1)牵引至砂箱模块上方的增材位置后，激光器(6)开始产生和发射设定功率的激光，通过激光扫描装置(7)控制激光的反射和聚焦，实现零件的增材制造；所述减材模块包括加工主轴(8)和刀具(9)，在减材模块被工业机器人(1)牵引运动的同时，加工主轴(8)夹持刀具(9)旋转，刀具(9)接触零件表面，实现减材制造；所述控制系统(2)包括机器人控制器、砂箱控制器和激光控制器；所述机器人控制器根据计算机生成的加工数据实现对工具快换装置(3)、减材模块的I/O控制，并实现对工业机器人(1)的运动控制；所述砂箱控制器根据所述加工数据实现对砂箱模块的运动控制和I/O控制；所述激光控制器根据所述加工数据实现对增材模块的I/O控制、功率控制和轨迹控制。