[发明专利]激光成形制造集成平台设备

权利要求书

1.一种激光成形制造集成平台设备，其特征为：包括总控制系统（1）、成形子控制系统（2）、修复子控制系统（12）、激光子控制系统（3）、成形子平台、修复子平台、送粉器和激光器总成，所述成形子平台上设有激光熔覆沉积设备（18）、选择性激光熔化成形设备（7）和选择性激光烧结设备（8）中的至少两种，修复子平台上设有激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）和用于定位工件的工件定位装置，其中激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）与工件定位装置上的工件能够相对运动实现将熔滴喷射于工件设定位置表面，送粉器（21）为激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）和成形子平台上激光熔覆沉积设备供粉，激光器总成内设有激光器（5）和至少三路光纤，各路光纤将激光器（5）产生的激光束分别供应给修复子平台上的激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）和成形子平台内各设备，各路光纤上均设有光闸（4），总控制系统（1）分别控制激光子控制系统（3）、成形子控制系统（2）和修复子控制系统（12）工作，其中成形子控制系统（2）控制成形子平台上选择性激光熔化成形设备、选择性激光烧结设备和激光熔覆沉积设备（18）工作，修复子控制系统（12）控制修复子平台上激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）和工件定位装置工作，激光子控制系统（3）控制激光器总成各路光纤上激光的功率和各路光纤上光闸（4）的开合。

2.如权利要求1所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：所述激光器总成内还设有冷水机（6），冷水机（6）给激光器（5）提供冷却用水。

3.如权利要求1所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：成形子平台上设有选择性激光熔化成形设备（7）、选择性激光烧结和激光熔覆沉积成形设备。

4.如权利要求3所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：还设有密封的惰性气氛加工室（9）、净化气体储存罐（10）和净化气体子控制系统（11），所述选择性激光熔化成形设备（7）和激光熔覆沉积成形设备位于惰性气氛加工室（9）内，净化气体子控制系统（11）控制净化气体储存罐（10）内净化气体供应到惰性气氛加工室（9）内，总控制系统（1）控制净化气体子控制系统启停。

5.如权利要求1所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：工件定位装置包括用于定位盘类零件的定位盘（15）以及用于定位杆轴件的卡盘（16）、床头箱（17）、支撑辊和尾座，所述卡盘（16）能够转动定位于床头箱（17）一侧，尾座与卡盘（16）同轴对应设置，至少一对用于支撑工件的支撑辊能够同向转动定位于卡盘（16）和尾座之间，还设有一机床子控制系统（12），该机床子控制系统（12）控制床头箱带动卡盘旋转，总控制系统（1）控制机床子控制系统启停，激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）固定于喷头定位装置上，喷头定位装置能够分别与定位盘（15）和卡盘（16）发生相对运动并将熔滴喷射于定位盘（15）和卡盘（16）上的工件设定位置表面。

6.如权利要求5所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：喷头定位装置包括一工业机器人（19），所述激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）固定于工业机器人手臂端部，还设有一工业机器人子控制系统（13），工业机器人子控制系统（13）控制工业机器人（19）运动，总控制系统（1）控制工业机器人子控制系统（13）启停。

7.如权利要求1所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：所述激光熔覆沉积成形熔覆喷头（20）为同轴送粉熔覆喷头和偏轴送粉熔覆喷头中的一种。

8.如权利要求1所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：激光熔覆沉积成形设备为具有加速金属粉流动功能和无加速金属粉流动功能的一种。

9.如权利要求1所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：激光熔覆沉积成形设备为具有聚焦集束磁透镜和无聚焦集束磁透镜中的一种。

10.如权利要求5所述的激光成形制造集成平台设备，其特征是：所述总控制系统（1）通过激光控制系统控制激光器（5）产生波长为1060nm激光束，光纤上采用1分4光闸（4）使激光束通过4路光纤，分时进入或分功率同时进入选择性激光熔化成形设备（7）、选择性激光烧结设备（8）和激光熔覆沉积成形设备，所述激光器（5）为15um-500nm的CO2激光器、半导体激光器、光纤激光器、YAG激光器、碟式激光器中的一种，激光器（5）功率为500W～1.6万W。