[发明专利]无模成形工艺及装置

权利要求书

1.一种无模成形装置，包括半成品零件(1)的约束装置(2)、前面机器人(3)、后面机器人(4)；其特征在于：还包括前面成形模具、后面成形模具；

所述前面成形模具和后面成形模具结构相同；

所述前面成形模具由主轴单元A(5)、移动单元A(6)组成；所述后面成形模具由主轴单元B(7)、移动单元B(8)组成；

所述主轴单元A(5)、主轴单元B(7)能够随机器人手臂做六个自由度的运动，移动单元A(6)、移动单元B(8)的基座对应固定在主轴单元A(5)、主轴单元B(7)的基座上，移动单元A(6)、移动单元B(8)的成形本体通过电机驱动；

所述主轴单元A(5)与主轴单元B(7)结构相同，所述主轴单元A(5)包括基座A(9)、连接杆A(10)、成形本体A(11)和滚珠A(12)；

所述移动单元A(6)与移动单元B(8)结构相同，所述移动单元A(6)包括基座B(13)、电机B(14)、成形本体B(15)、滚珠B(16)；

所述连接杆A(10)固定在基座A(9)上，用于与机器人手臂连接；所述成形本体A(11)固定在基座A(9)上；所述滚珠A(12)约束在成形本体A(11)端部，可以自由旋转；

移动单元A(6)的基座B(13)与主轴单元A(5)的基座A(9)通过螺钉、销钉固定在一起或者移动单元A(6)的基座B(13)和主轴单元的A(5)的基座A(9)采用同一个零件；

移动单元B(8)的基座与主轴单元B(7)的基座通过螺钉、销钉固定在一起或者移动单元B8的基座和主轴单元的B(7)的基座采用同一个零件；

移动单元A(6)的电机驱动成形本体B(15)，移动单元A(6)的成形本体B(15)带动滚珠B(16)按照预先编辑好的程序进行前后移动；

移动单元B(8)的电机驱动成形本体，移动单元B(8)的成形本体带动滚珠按照编辑好的程序进行前后移动。

2.一种用权利要求1所述的无模成形装置进行无模成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据零件的三维数据编制无模成形装置两侧机器人手臂及两个移动单元的运动程序；

步骤二：将半成品零件固定在约束装置(2)上，启动机器，主轴单元A(5)与主轴单元B(7)及移动单元A(6)与移动单元B(8)根据步骤一编好的程序开始工作。

3.根据权利要求2所述的一种无模成形工艺，其特征在于：

所述运动程序依据以下过程编制：

零件形状为逐层成形，成形本体A(11)、成形本体B(15)与滚珠A(12)、滚珠B(16)按尺寸由大到小的顺序选用；

首先是与前面机器人(3)相连的主轴单元A(5)充当凸模，与后面机器人(4)相连的主轴单元B(7)和移动单元B(8)拼成凹模，凸模按数控加工方式逐层移动，后面的主轴单元B(7)和移动单元B(8)轴线对称线始终与凸模轴线保持一致，后面主轴单元B(7)和移动单元B(8)始终保持与凸模轨迹曲面偏置零件板料厚度的理论型面相切；

每加工一层后，主轴单元B(7)充当凸模，主轴单元A(5)和移动单元A(6)拼成凹模，新形成的凸模和凹模配合对板料已成形的这一层再进行一遍反面整形；

进行第二层、第三层的成形，直到零件成形完毕，接下来更换主轴单元小号的成形本体与滚珠、移动单元小号的成形本体与滚珠，重复上面的过程，直到成形件达到零件的理论形状和尺寸。