[发明专利]一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统

权利要求书

1.一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于：包括控制系统(1)、机械加工系统(2)、激光加工系统(3)、可移动式工作平台(4)及电弧加工系统(5)，所述控制系统(1)包括控制器(11)、连接线(12)、控制柜(13)及龙门架(14)，所述机械加工系统(2)、激光加工系统(3)、可移动式工作平台(4)及电弧加工系统(5)均由控制系统(1)中的控制器(11)统一操控。

2.如权利要求1所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述机械加工系统(2)包括电动升降柱(21)、机械加工控制装置(22)、水冷头(23)、刀具(24)、主轴(25)及机械加工控制装置安装板(26)及待用刀具安装轴(27)，机械加工系统(2)通过机械加工装置安装板(26)固定于龙门架(14)上，机械加工控制装置(22)通过电动升降柱(21)实现升降移动，水冷头(23)、刀具(24)及主轴(25)均安装于机械加工控制装置(22)上。

3.如权利要求1所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述激光加工系统(3)包括激光加工控制装置(31)、激光焊接头(32)、激光加工机械臂(33)、激光熔覆头(34)、激光束(35)、激光切割头(36)、激光加工控制装置安装板(37)、光纤(38)及激光器(39)，激光加工系统(3)通过激光加工控制装置安装板(37)固定于龙门架(14)上，控制器(11)通过操控激光加工机械臂(33)实现激光焊接头(32)、激光熔覆头(34)、激光切割头(36)的自动切换，激光焊接头(32)、激光熔覆头(34)及激光切割头(36)用于发射激光束(35)。

4.如权利要求1所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述可移动式工作平台(4)包括可升降式平台(41)、工作台底座(42)、可移动式平台(43)及待加工工件(44)，待加工工件(44)放置于可移动式工作平台(4)上，控制器(11)通过操控可升降式平台(41)与可移动式平台(43)实现待加工工件(44)的定位。

5.如权利要求1所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述的电弧加工系统(5)包括TIG热源(51)、TIG送丝机(52)、焊丝(53)、TIG焊枪(54)、导丝嘴(55)、MIG焊枪(56)、可伸缩式机械臂(57)、MIG送丝机(58)及MIG热源(59)，TIG焊枪(54)与MIG焊枪(56)通过可伸缩式机械臂(57)共同安装于激光加工控制装置(31)，控制器(11)通过操控可伸缩式机械臂(57)实现TIG焊枪(54)、MIG焊枪(56)工作状态与非工作状态的自动切换。

6.如权利要求2所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述机械加工控制装置(22)上有8个环形阵列分布的待用刀具安装轴(27)，控制器(11)通过操控机械加工控制装置(22)，实现不同刀具(24)的自动切换。

7.如权利要求4所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述激光加工控制装置(31)上安装了五个热源输出装置，分别为激光焊接头(32)、激光熔覆头(34)、激光切割头(36)、TIG焊枪(54)、MIG焊枪(56)，呈左右对称的五边形分布，其中，激光焊接头(32)、激光熔覆头(34)与激光切割头(36)呈直角三角形分布，由控制器(11)操控，可沿直径方向移动至激光加工控制装置(31)的中心工作区域，并安装于激光加工机械臂(33)上。

8.如权利要求4与6所述的一种基于机械加工与激光制造耦合的增减材一体化多功能系统，其特征在于，所述激光加工机械臂(33)与可伸缩式机械臂(57)均为二轴式机械臂，可调节激光焊接头(32)、激光熔覆头(34)、激光切割头(36)、TIG焊枪(54)、MIG焊枪(56)的热源输出角度。