[发明专利]增材、等材复合金属3D激光成形装置及其方法

权利要求书

1.一种增材、等材复合金属3D激光成形装置，包括底座(1)和主机横梁(2)，所述主机横梁(2)与底座(1)之间通过设置在两侧的立柱(3)固定连接，其特征在于：它还包括设置在底座(1)上可相对其旋转的云台基座(4)，所述云台基座(4)上设置有可相对其横向移动用于放置工件(7)的工作台(5)，所述工作台(5)的上方设置有可相对主机横梁(2)上下和横向移动的增材加工机构(6)，所述云台基座(4)的一侧设置有等材加工机构(8)；

所述主机横梁(2)上设置有第一传动丝杆(2.1)，所述第一传动丝杆(2.1)的一端设置有用于驱动其旋转的第一传动电机(2.2)；所述增材加工机构(6)包括增材移动架(6.1)、电动伸缩杆装置(6.2)、喷粉激光装置(6.3)；

所述增材移动架(6.1)设置在第一传动丝杆(2.1)上与其螺纹连接，所述增材移动架(6.1)的底部与电动伸缩杆装置(6.2)的固定端固定连接，所述电动伸缩杆装置(6.2)的伸缩端与喷粉激光装置(6.3)的顶部固定连接；

所述增材加工机构(6)还包括激光头(6.4)、激光发射器(6.5)、载气装置(6.6)、以及送粉装置(6.7)；

所述激光头(6.4)设置在喷粉激光装置(6.3)的底部，所述载气装置(6.6)通过送气管(9)与激光头(6.4)的一侧连通，所述送粉装置(6.7)通过送粉管(10)与激光头(6.4)的另一侧连通；

所述激光头(6.4)的底部设置有凸镜(6.8)，所述喷粉激光装置(6.3)的内腔设置有反光镜(6.9)，所述激光发射器(6.5)发射的激光直射入反光镜(6.9)经过反射后可进入激光头(6.4)由凸镜(6.8)聚焦后形成作用于工件(7)的聚焦光束(11)，所述聚焦光束(11)的传播方向与送气管(9)的出气方向、送粉管(10)的出粉方向为同一方向；

所述增材加工机构(6)还包括用于对工件加工进行监测的光学传感器(6.10)，所述光学传感器(6.10)通过支架(6.11)与喷粉激光装置(6.3)固定连接；

所述等材加工机构(8)包括机器人(8.1)、机器人底座(8.2)、塑形加工头(8.3)；所述机器人(8.1)包括第一机械臂(8.11)、第二机械臂(8.12)以及第三机械臂(8.13)，所述第一机械臂(8.11)的一端与机器人底座(8.2)固定连接，所述第一机械臂(8.11)的另一端通过第一舵机(12.1)与第二机械臂(8.12)的一端铰接，所述第二机械臂(8.12)的另一端通过第二舵机(12.2)与第三机械臂(8.13)的一端铰接，所述第三机械臂(8.13)的另一端与塑形加工头(8.3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的增材、等材复合金属3D激光成形装置，其特征在于：所述云台基座(4)的上端面设置有第二传动丝杆(4.1)，所述第二传动丝杆(4.1)的一端设置有用于驱动其旋转的第二传动电机(4.2)，所述工作台(5)的底部设置有与第二传动丝杆(4.1)螺纹连接的滑块(13)。

3.根据权利要求1所述的增材、等材复合金属3D激光成形装置，其特征在于：它还包括控制系统(14)，所述光学传感器(6.10)的数据信号输出端与控制系统(14)的数据信号输入端连接，所述控制系统(14)的控制信号输出端分别与云台基座(4)、增材加工机构(6)、等材加工机构(8)的控制信号输入端连接。