增材制造后处理去支撑设备制造技术

技术编号:42294082 阅读:25 留言:0更新日期:2024-08-09 16:22
本技术属于增材制造领域,涉及一种增材制造后处理去支撑设备,包括移动平台、工控主机、电控柜、机械手以及末端去支撑执行器;待去除支撑的零件置于移动平台上并在移动平台上自如运动;机械手置于待去除支撑的零件的运动轨迹上;末端去支撑执行器置于机械手端部并与机械手同步运动;末端去支撑执行器作用于待去除支撑的零件上;工控主机分别与移动平台、电控柜、机械手以及末端去支撑执行器电性连接。本技术提供了一种可有效减少人工作业强度同时提升工作效率的增材制造后处理去支撑设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于增材制造领域,涉及一种辅助型加工设备,尤其涉及一种增材制造后处理去支撑设备


技术介绍

1、3d打印的金属零件都不同程度的增加了大量工艺支撑,零件成型后需要去除,但大多数钛合金、高温合金等产品支撑强度高,分布广泛,去除困难,目前主要通过人工、线切割、机加工铣削等方式去除。往往具有以下缺点:

2、1)人工采用簪子、凿子和/或锤子去除支撑柔性的方式最为常见,覆盖面最广,但劳动强度大,无法去除高强度支撑,易损伤零件,导致零件变形。故高强度支撑只能依赖线切割或者机加工艺去除。

3、2)线切割只能去除少量外部规则支撑,切割效率低下,附着在零件表面的不规则支撑无法去除,去支撑能力很有限。

4、3)机加设备铣削去支撑,对零件装夹要求很高,零件基准必须与机床坐标系正交,普通三轴设备自由度低,无法加工各角度下不规则位置的支撑;同时,五轴或加工中心等设备也需要多次翻转装夹,操作难度大(尤其是大型零件),这些设备不仅成本增高,同时精加工设备用于去支撑属于性能浪费。


技术实现思路

1、为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题,本技术提供了一种可有效减少人工作业强度同时提升工作效率的增材制造后处理去支撑设备。

2、为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案:

3、一种增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备包括移动平台、工控主机、电控柜、机械手以及末端去支撑执行器;待去除支撑的零件置于移动平台上并在移动平台上自如运动;所述机械手置于待去除支撑的零件的运动轨迹上;所述末端去支撑执行器置于机械手端部并与机械手同步运动;所述末端去支撑执行器作用于待去除支撑的零件上;所述工控主机分别与移动平台、电控柜、机械手以及末端去支撑执行器电性连接。

4、上述移动平台包括滑轨、转台、第一电机以及第二电机;所述滑轨是回转轨道;所述转台置于滑轨上;所述工控主机通过第一电机与转台相连并驱动转台沿滑轨的轨向自如移动;所述工控主机通过第二电机与转台相连并驱动转台绕转台的轴向转动;待去除支撑的零件置于转台上表面并随转台同步运动。

5、上述转台的上表面设置有用于装夹待去除支撑的零件的螺纹孔以及镂空的长圆槽。

6、上述增材制造后处理去支撑设备还包括冷却喷射管以及与冷却喷射管相贯通的切削液供给罐;所述冷却喷射管设置在机械手上,所述冷却喷射管的喷射口朝向待去除支撑的零件上。

7、上述增材制造后处理去支撑设备还包括切削液冷却循环装置,所述切削液冷却循环装置包括加工平台、切削液收集槽以及加压装置;所述加工平台置于移动平台底部;所述加工平台在竖直方向的投影面积大于移动平台在竖直方向的投影面积;所述切削液收集槽设置在加工平台外边缘处;所述加工平台上设置有导流槽;所述加工平台通过导流槽与切削液收集槽相贯通;所述切削液收集槽通过加压装置与切削液供给罐相贯通。

8、上述增材制造后处理去支撑设备还包括遮挡装置;所述遮挡装置罩在移动平台以及机械手外部;所述工控主机以及电控柜均置于遮挡装置外部。

9、上述遮挡装置包括围栏、滑轨遮挡垂帘以及挡板;所述围栏整体呈筐状结构;所述挡板嵌入在围栏上;所述围栏以及挡板整体形成箱体结构;所述箱体结构的顶部设置有u型滑轨;所述滑轨遮挡垂帘的顶部悬挂在u型滑轨上并沿u型滑轨的轨向移动。

10、上述挡板是亚克力板;所述增材制造后处理去支撑设备还包括设置在工控主机上并与工控主机相连的显示屏。

11、上述机械手是多自由度机械手;所述末端去支撑执行器是旋转割切、磨削模块或往复运动切割、磨削模块或激光切割模块或水切割模块。

12、上述机械手是六轴机器人;所述末端去支撑执行器包括电主轴以及设置在电主轴上的机加铣刀。

13、本技术的优点是:

14、本技术提供了一种增材制造后处理去支撑设备,包括移动平台、工控主机、电控柜、机械手以及末端去支撑执行器;待去除支撑的零件置于移动平台上并在移动平台上自如运动;机械手置于待去除支撑的零件的运动轨迹上;末端去支撑执行器置于机械手端部并与机械手同步运动;末端去支撑执行器作用于待去除支撑的零件上;工控主机分别与移动平台、电控柜、机械手以及末端去支撑执行器电性连接。本技术所提供的增材制造后处理去支撑设备的自动化程度高,相比于人工大大减少人工作业强度,提升工作效率;相比于线切割等机加工方式,本技术所提供的增材制造后处理去支撑设备的自由度高,加工柔性大大提升,可去除比较复杂的不规则支撑;同时,零件装夹要求低,机加去支撑要求零件基准与机床坐标系完全垂直装夹,而机器人去支撑零件可任意角度摆放,漏出加工位置即可;装夹方便,定制化设计的上下件结构,在移动平台上直接装夹零件,操作空间大,可借助其他辅助工具,可多人操作,远比机加设备内部装夹上件方便省力。同等自由度、同等加工柔性能力下,机器人去支撑设备远比加工中心便宜,工时费用低,加工效率高。

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【技术保护点】

1.一种增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备包括移动平台、工控主机(13)、电控柜(8)、机械手(1)以及末端去支撑执行器(2);待去除支撑的零件置于移动平台上并在移动平台上自如运动;所述机械手(1)置于待去除支撑的零件的运动轨迹上;所述末端去支撑执行器(2)置于机械手(1)端部并与机械手(1)同步运动;所述末端去支撑执行器(2)作用于待去除支撑的零件上;所述工控主机(13)分别与移动平台、电控柜(8)、机械手(1)以及末端去支撑执行器(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述移动平台包括滑轨(5)、转台(6)、第一电机以及第二电机;所述滑轨(5)是回转轨道;所述转台(6)置于滑轨(5)上;所述工控主机(13)通过第一电机与转台(6)相连并驱动转台(6)沿滑轨(5)的轨向自如移动;所述工控主机(13)通过第二电机与转台(6)相连并驱动转台(6)绕转台(6)的轴向转动;待去除支撑的零件置于转台(6)上表面并随转台(6)同步运动。

3.根据权利要求2所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述转台(6)的上表面设置有用于装夹待去除支撑的零件的螺纹孔以及镂空的长圆槽。

4.根据权利要求3所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备还包括冷却喷射管(4)以及与冷却喷射管(4)相贯通的切削液供给罐;所述冷却喷射管(4)设置在机械手(1)上,所述冷却喷射管(4)的喷射口朝向待去除支撑的零件上。

5.根据权利要求4所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备还包括切削液冷却循环装置,所述切削液冷却循环装置包括加工平台(3)、切削液收集槽(7)以及加压装置(9);所述加工平台(3)置于移动平台底部;所述加工平台(3)在竖直方向的投影面积大于移动平台在竖直方向的投影面积;所述切削液收集槽(7)设置在加工平台(3)外边缘处;所述加工平台(3)上设置有导流槽;所述加工平台(3)通过导流槽与切削液收集槽(7)相贯通;所述切削液收集槽(7)通过加压装置(9)与切削液供给罐相贯通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备还包括遮挡装置;所述遮挡装置罩在移动平台以及机械手(1)外部;所述工控主机(13)以及电控柜(8)均置于遮挡装置外部。

7.根据权利要求6所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述遮挡装置包括围栏(11)、滑轨遮挡垂帘(10)以及挡板;所述围栏(11)整体呈筐状结构;所述挡板嵌入在围栏(11)上;所述围栏(11)以及挡板整体形成箱体结构;所述箱体结构的顶部设置有U型滑轨;所述滑轨遮挡垂帘(10)的顶部悬挂在U型滑轨上并沿U型滑轨的轨向移动。

8.根据权利要求7所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述挡板是亚克力板;所述增材制造后处理去支撑设备还包括设置在工控主机(13)上并与工控主机(13)相连的显示屏(12)。

9.根据权利要求8所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述机械手(1)是多自由度机械手;所述末端去支撑执行器(2)是旋转割切、磨削模块或往复运动切割、磨削模块或激光切割模块或水切割模块。

10.根据权利要求9所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述机械手(1)是六轴机器人;所述末端去支撑执行器(2)包括电主轴以及设置在电主轴上的机加铣刀。

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【技术特征摘要】

1.一种增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备包括移动平台、工控主机(13)、电控柜(8)、机械手(1)以及末端去支撑执行器(2);待去除支撑的零件置于移动平台上并在移动平台上自如运动;所述机械手(1)置于待去除支撑的零件的运动轨迹上;所述末端去支撑执行器(2)置于机械手(1)端部并与机械手(1)同步运动;所述末端去支撑执行器(2)作用于待去除支撑的零件上;所述工控主机(13)分别与移动平台、电控柜(8)、机械手(1)以及末端去支撑执行器(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述移动平台包括滑轨(5)、转台(6)、第一电机以及第二电机;所述滑轨(5)是回转轨道;所述转台(6)置于滑轨(5)上;所述工控主机(13)通过第一电机与转台(6)相连并驱动转台(6)沿滑轨(5)的轨向自如移动;所述工控主机(13)通过第二电机与转台(6)相连并驱动转台(6)绕转台(6)的轴向转动;待去除支撑的零件置于转台(6)上表面并随转台(6)同步运动。

3.根据权利要求2所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述转台(6)的上表面设置有用于装夹待去除支撑的零件的螺纹孔以及镂空的长圆槽。

4.根据权利要求3所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备还包括冷却喷射管(4)以及与冷却喷射管(4)相贯通的切削液供给罐;所述冷却喷射管(4)设置在机械手(1)上,所述冷却喷射管(4)的喷射口朝向待去除支撑的零件上。

5.根据权利要求4所述的增材制造后处理去支撑设备,其特征在于:所述增材制造后处理去支撑设备还包括切削液冷却循环装置,所述切削液冷却循环装置包括加工平台(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:党仁辉赵晓明田佳
申请(专利权)人:西安铂力特增材技术股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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