一种打磨装置及金属增材制坯处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及增材制造技术领域，具体而言，涉及一种打磨装置及金属增材制坯处理系统。


背景技术：

2.航空航天、兵器装备、船舶等现代工业高端装备正朝着大型化、数字化、极端恶劣条件下寿命与可靠性增长的目标快速发展，致使其镍基合金、不锈钢、钛合金等关键金属部件尺寸愈来愈大、结构日益复杂、性能要求不断提高，对制造技术也提出了更高的要求，目前可以采用分段铸造(或者锻造等方式)得到坯料，将多个坯料经过各种处理后叠合并通过焊接等各种手段连接为一体，实现金属增材制坯制造，能够在一定程度上避免坯料出现夹杂物、偏析等缺陷。
3.在金属增材制造中，一般通过打磨装置打磨坯料的接触面获得较为平整的接触面，但是，现有的打磨装置仍然存在不足之处，例如，其打磨效率和打磨效果有待提升。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在一定程度上解决相关技术如何改进打磨装置的不足之处，进一步提高打磨效率和打磨效果的技术问题。
5.为至少在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，本实用新型一方面提供一种打磨装置，包括第一安装架、两个第一移动机构和两个打磨机构；所述打磨机构包括盘状磨头，两个所述打磨机构的所述盘状磨头相对设置，两个所述打磨机构适于分别对位于两个所述打磨机构之间的坯料进行打磨；两个所述打磨机构分别安装于两个所述第一移动机构上，所述第一移动机构与所述第一安装架相连接，所述第一移动机构适于带动所述打磨机构运动。
6.可选地，还包括支撑结构，所述支撑结构与所述第一安装架相连接，所述支撑结构适于形成对所述坯料的支撑。
7.可选地，所述支撑结构包括第一导轨，所述第一导轨适于形成对用于运输所述坯料的运料小车的支撑，或者，所述支撑结构为传送结构，所述传送结构适于传送所述坯料。
8.可选地，两个所述打磨机构沿上下方向分布，所述坯料沿第一方向进入或脱离两个所述打磨机构之间的间隙，所述第一方向与上下方向垂直；所述第一移动机构适于带动所述打磨机构沿第二方向和所述上下方向运动，所述第二方向与所述上下方向垂直且与所述第一方向垂直。
9.可选地，所述打磨机构还包括第一安装座、第一主轴和第一驱动件，所述第一安装座设置于所述移动机构上，所述第一主轴与所述第一安装座转动连接，所述第一驱动件与所述第一主轴驱动连接，所述盘状磨头与所述第一主轴远离所述第一安装座的一端可拆卸连接。
10.可选地，还包括中空吸尘罩，所述中空吸尘罩环绕所述盘状磨头的周向设置，所述
中空吸尘罩与所述盘状磨头、所述第一主轴和所述第一安装座中的任意一个连接。
11.可选地，所述中空吸尘罩包括吸尘罩本体和与所述吸尘罩本体连接的挡尘结构，所述挡尘结构间隔所述盘状磨头上远离所述第一主轴的端面第一预设距离设置，所述吸尘罩本体间隔所述盘状磨头上远离所述第一主轴的端面第二预设距离设置，所述第二预设距离大于所述第一预设距离，所述挡尘结构上设置有用于进风的进风口结构。
12.可选地，所述挡尘结构适于相对于所述吸尘罩本体沿所述第一主轴的轴线方向运动，且所述挡尘结构相对于所述吸尘罩本体的位置适于保持锁定。
13.可选地，还包括第一检测装置，所述第一检测装置包括第一位置传感器和/或第一摄像头，所述第一位置传感器适于检测所述坯料的位置，所述第一摄像头适于拍摄所述坯料的影像。
14.相对于相关技术中的打磨装置，本实用新型所述打磨装置，两个所述打磨机构分别从两端对坯料进行打磨，通过第一移动机构带动打磨机构运动，打磨机构能够实现相对于坯料的位置调整，便于对坯料进行局部打磨，可以根据实际打磨需要调整打磨机构的位置，打磨效果好，打磨效率高，实用性强。
15.本实用新型另一方面提供一种金属增材制坯处理系统，包括如上所述的打磨装置。所述金属增材制坯处理系统具有所述打磨装置所具有的有益效果，此处不再详细说明。
附图说明
16.图1为本实用新型的实施例中打磨装置的结构示意图；
17.图2为本实用新型的实施例中打磨机构的结构示意图；
18.图3为本实用新型的实施例中吸尘罩本体和挡尘结构连接的结构示意图；
19.图4为本实用新型的实施例中打磨装置应用于金属增材制坯处理系统的结构示意图；
20.图5为本实用新型的实施例中打磨装置应用于金属增材制坯处理系统的另一结构示意图。
21.附图标记说明：
[0022]1‑
运料小车，21
‑
第一安装架，211
‑
第一立柱组，212
‑
第二立柱组，22
‑ꢀ
移动机构，23
‑
打磨机构，231
‑
第一安装座，232
‑
第一主轴，233
‑
盘状磨头，2331
‑
磨盘，2332
‑
第二主轴，2333
‑
连接端头，234
‑
第一驱动件，235
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中空吸尘罩，2351
‑
吸尘罩本体，2352
‑
挡尘结构，2353
‑
第一驱动组件，2354
‑
进风口结构，24
‑
支撑结构，25
‑
第一检测装置，251
‑
第一位置传感器，252
‑
第一摄像头，6
‑
第一导轨，7
‑
坯料，71
‑
凸出结构，72
‑
侧面打磨区
具体实施方式
[0023]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0024]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
[0026]
术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。这样，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0027]
附图中z轴表示竖向，也就是上下位置，并且z轴的正向(也就是z 轴的箭头指向)表示上，z轴的负向(也就是与z轴的正向相反的方向) 表示下；附图中x轴表示水平方向，并指定为左右位置，并且x轴的正向 (也就是x轴的箭头指向)表示右侧，x轴的负向(也就是与x轴的正向相反的方向)表示左侧；附图中y轴表示前后位置，并且y轴的正向(也就是y轴的箭头指向)表示前侧，y轴的负向(也就是与y轴的正向相反的方向)表示后侧；同时需要说明的是，z轴、y轴及x轴的表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]
如图1所示，本实用新型实施例提供一种打磨装置，包括第一安装架 21、两个第一移动机构22和两个打磨机构23；打磨机构23包括盘状磨头 233，两个打磨机构23的盘状磨头233相对设置，两个打磨机构23适于分别对位于两个打磨机构23之间的坯料7进行打磨；两个打磨机构23分别安装于两个第一移动机构22上，第一移动机构22与第一安装架21相连接，第一移动机构22适于带动打磨机构23运动。
[0029]
本说明书中，将以坯料7沿第一方向(即前后方向)进入或脱离两个打磨机构23之间的间隙，两个打磨机构23沿上下方向(即附图中的z轴方向)分布为例说明本实用新型的内容，但是，其不局限于此，例如，两个打磨机构23也可以沿左右方向(即附图中的x轴方向)分布。
[0030]
第一安装架21安装于地面或者其它结构上，用于形成对整个打磨装置的支撑结构，示例性地，第一安装架21包括沿左右方向(即附图中的x轴方向)相对设置的第一立柱组211和第二立柱组212，第一立柱组211和第二立柱组212分别包括至少一根立柱，第一立柱组211和第二立柱组212 的上端可以通过连接柱等连接结构连接，第一立柱组211和第二立柱组212 的下端也可以通过连接柱等连接结构连接，使得第一安装架21整体结构稳定。第一移动机构22可以与第一立柱组211和第二立柱组212中的一个或两个连接，实现可靠安装，后续还会进行说明。
[0031]
这样设置的好处在于，两个打磨机构23分别从两端对坯料7进行打磨，通过第一移动机构22带动打磨机构23运动，打磨机构23能够实现相对于坯料7的位置调整，便于对坯料7进行局部打磨，可以根据实际打磨需要调整打磨机构23的位置，打磨效果好，打磨效率高，实用性强。
[0032]
如图1所示，在本实用新型的实施例中，还包括支撑结构24，支撑结构24与第一安装架21相连接，支撑结构24适于形成对坯料7的支撑。
[0033]
示例性地，支撑结构24设置有两个，两个支撑结构24分别与第一立柱组211和第二
立柱组212连接，当支撑结构24形成对坯料7的支撑时，沿上下方向，坯料7位于两个打磨机构23之间。
[0034]
这样设置的好处在于，支撑结构24的设置，避免了采用复杂的结构(例如机械手)实现对坯料7的支撑。这里，应当理解的是，当两个打磨机构 23分别位于坯料7的上下两端时，支撑结构24不应对坯料7的上下两端造成阻碍，后续将会进行说明。
[0035]
如图1和图5所示，在本实施例中，支撑结构24包括第一导轨6，第一导轨6适于形成对用于运输坯料7的运料小车1的支撑。示例性地，两个第一导轨6分别与第一立柱组211和第二立柱组212可拆卸连接或一体连接，坯料7通过运料小车1实现坯料7进入或脱离两个打磨机构23之间的间隙，此时，第一导轨6沿前后方向的两端可以分别与前工位和后工位的导轨连接，实现坯料7的运输，此处不再详细说明。
[0036]
区别于支撑结构24包括第一导轨6的设置方式，在一些实施方式中，支撑结构24为传送结构(图中未示出)，传送结构适于传送坯料7(此时，可以根据需要设置用于承载坯料7的夹具)。传送结构可以是通过辊轴传送或传送带传动。
[0037]
需要说明的是，支撑结构24不应对两个打磨机构23对坯料7两端的打磨造成阻碍。示例性地，当两个打磨机构23沿上下方向(即附图中的z 轴方向)分布时，传送结构包括两组辊轴和用于安装辊轴的辊轴安装座，两个辊轴安装座分别与第一立柱组211和第二立柱组212可拆卸连接或一体连接，沿左右方向(即附图中的x轴方向)，两组辊轴之间设置有间隙，便于坯料7的运输，坯料7的上下两端从两组辊轴之间的间隙外露，便于从上下两端对坯料7进行加工。当两个打磨机构23沿左右方向(即附图中的x轴方向)分布时，只要一组辊轴即可实现坯料7的运输，此处不再详细说明。如图4所示，此时，在一些实施方式中，坯料7沿上下方向中部的周向上设置凸出结构71，当坯料7放置于支撑结构24(例如运料小车1) 上时，凸出结构71与支撑结构24接触，避免坯料7从支撑结构24掉落。
[0038]
这样设置的好处在于，能够通过运料小车或传送结构实现坯料7的运输，在一定程度上可以实现前后工位上坯料7的运输，避免了采用复杂的结构(例如机械手)实现对坯料7的运输，其结构简单，实用性强。
[0039]
如图1、图4和图5所示，在上述实施例中，两个打磨机构23沿上下方向分布，坯料7沿第一方向进入或脱离两个打磨机构23之间的间隙，第一方向与上下方向垂直；第一移动机构22适于带动打磨机构23沿第二方向和上下方向运动，第二方向与上下方向垂直且与第一方向垂直。示例性地，第一方向为前后方向，第二方向为左右方向。
[0040]
示例性地，第一移动机构22包括第一滑动连接机构和第一驱动机构，第一滑动连接机构包括设置于第一立柱组211和第二立柱组212上的第一滑轨和与第一滑轨滑动连接的第一滑块，第一驱动机构与第一滑块驱动连接，适于驱动第一滑块沿上下方向运动，第一驱动机构可以是可控伸缩结构如电动推杆，也可以是齿轮齿条结构或者丝杠滑块结构。
[0041]
第一移动机构22还包括第二滑动连接机构和第二驱动机构，示例性地，第二滑动连接机构包括第二滑块和第二滑轨，第二滑块和第一滑轨滑动连接形成直线滑台机构，且第二滑块的滑动方向与第二方向(即左右方向) 一致，第一滑轨长度方向的两端分别与两个第一滑块相连接，打磨机构23 安装于第二滑块上。
[0042]
这样设置的好处在于，在第一移动机构22的带动下，打磨机构23至少能够实现在垂直于坯料7移动方向的两个方向上的运动，便于快速找到打磨位置，便于局部打磨和修
整，打磨机构23的工作范围大，适用性强；并且，当坯料7采用自动化运输时，无需对打磨机构23设置三个方向的移动驱动就能够实现相对于坯料7在三个相互垂直的方向的运动，从而两个打磨机构23实现对坯料7上下两端的打磨，打磨的稳定性和效率高，实用性强。
[0043]
如图1所示，在本实用新型的实施例中，打磨机构23还包括第一安装座231、第一主轴232和第一驱动件234，第一安装座231设置于移动机构 22上，第一主轴232与第一安装座231转动连接，第一驱动件234与第一主轴232驱动连接，盘状磨头233与第一主轴232远离第一安装座231的一端可拆卸连接。
[0044]
具体地，第一安装座231与第二滑块一体连接或可拆卸连接，移动机构22带动第一安装座231运动。
[0045]
盘状磨头233与第一主轴232可拆卸连接的方式不作为限制，如图2 所示，示例性地，盘状磨头233包括磨盘2331、第二主轴2332和连接端头 2333，连接端头2333与第一主轴232可拆卸连接，例如可以采用螺纹连接、卡接、键连接等连接方式实现连接，连接端头2333与第一主轴232之间还可以设置定位结构实现可靠定位，另外，磨盘2331可以是钢丝圆盘、砂轮圆盘等材质，此处不再详细说明。
[0046]
这样设置的好处在于，可以根据实际打磨需要(例如根据坯料7的材料和精度需求)更换盘状磨头233，从而针对不同的打磨需要快速高效的实现坯料7的打磨，结构简单，实用性强。
[0047]
如图2所示，在本实施例中，还包括中空吸尘罩235和吸尘驱动装置，中空吸尘罩235环绕盘状磨头233的周向设置，中空吸尘罩235与盘状磨头233连接。
[0048]
示例性地，中空吸尘罩235与连接端头2333连接，且连接端头2333 上设置有与中空吸尘罩235相连通的通孔(图中未示出)，该通孔与吸尘驱动装置相连通。例如，第一主轴232为空心轴，空心轴的一端与该通孔连通，空心轴的另一端与吸尘驱动装置相连通，此时，该通孔可以是环形孔，不影响空心轴的转动；或者，该通孔通过连接管与吸尘驱动装置相连通。
[0049]
区别于上述中空吸尘罩235与盘状磨头233连接的设置方式，中空吸尘罩235也可以与第一主轴232或第一安装座231连接，此处不再详细说明。
[0050]
这样设置的好处在于，通过中空吸尘罩235将盘状磨头233打磨后的粉尘吸除，避免大量粉尘沉积在磨削位置，在便于局部打磨的同时，避免对整个坯料7造成粉尘污染，减少二次污染与环境污染，降低了后续的清洁工作难度和强度，提高了生产效率，在一定程度上能够降低了二次返工打磨的工作量，并且，当中空吸尘罩235与盘状磨头233连接时，能够快速整体更换盘状磨头233和中空吸尘罩235，便于针对不同材质的坯料7更换盘状磨头233和中空吸尘罩235，便于打磨装置的维修维护，结构简单，实用性强。
[0051]
如图3所示，在本实施例中，中空吸尘罩235包括吸尘罩本体2351和与吸尘罩本体2351连接的挡尘结构2352，挡尘结构2352间隔盘状磨头233 上远离第一主轴232的端面第一预设距离设置，吸尘罩本体2351间隔盘状磨头233上远离第一主轴232的端面第二预设距离设置，第二预设距离大于第一预设距离，挡尘结构2352上设置有用于进风的进风口结构2354。也就是说，磨盘2331的下端面低于挡尘结构2352的下端面，挡尘结构2352 的下端面，低于吸尘罩本体2351的下端。
[0052]
示例性地，挡尘结构2352包括刷子(图中未示出)，该刷子具有刷毛，多根刷毛致密
阵列分布，刷子的所有刷毛环绕磨盘2331的周向设置，刷毛之间设置有进风通道，进风通道在第一主轴232横截面上的投影相对于刷子的半径方向倾斜设置形成进风口结构2354，进风通道整体呈螺旋形。刷毛具有一定的柔韧度，避免擦伤磨削面。
[0053]
如图3所示，示例性地，挡尘结构2352与吸尘罩本体2351固定连接，挡尘结构2352包括进风口结构2354，进风口结构2354包括进风口本体和挡尘板，挡尘板倾斜设置于挡尘结构2352的内侧，避免磨削产生的碎屑从进风口结构2354跑出中空吸尘罩235。
[0054]
这样设置的好处在于，挡尘结构2352的设置，能够在一定程度上降低中空吸尘罩235与坯料7的待磨削面之间的距离，在一定程度上能够避免盘状磨头233磨削产生的碎屑从中空吸尘罩235与坯料7之间的间隙跑出中空吸尘罩235，避免了二次污染的产生，并且，其进风口相对较小，风力强，吸尘效果好，实用性强。
[0055]
在本实施例中，如图3所示，挡尘结构2352适于相对于吸尘罩本体2351 沿第一主轴232的轴线方向运动，且挡尘结构2352相对于吸尘罩本体2351 的位置适于保持锁定。
[0056]
示例性地，挡尘结构2352通过紧固件保持相对于吸尘罩本体2351的位置锁定，例如，挡尘结构2352上设置螺纹通孔，紧固件的小端穿过螺纹通孔与吸尘罩本体2351螺纹连接；吸尘罩本体2351还可以通过磁性吸附的方式保持锁定。
[0057]
如图3所示，示例性地，中空吸尘罩235还包第一驱动组件2353，第一驱动组件2353与挡尘结构2352驱动连接，适于驱动挡尘结构2352沿第一主轴232的轴线方向运动。例如，第一驱动组件2353为电动推杆结构或者齿轮齿条结构，此时挡尘结构2352与吸尘罩本体2351可以沿第一主轴232的轴线方向滑动连接，此处不再详细说明。
[0058]
这样设置的好处在于，能够根据实际的需要调整第一预设距离的值，从而取得较好地吸尘效果，并且，当第一预设距离足够大时，盘状磨头233 还能够用于打磨与坯料7的端面相邻的侧面打磨区72，焊接时相邻坯料7 的接触面及其接触面的边缘均能够得到打磨，避免氧化膜或者其它杂质对焊接的影响，其结构简单，实用性强。
[0059]
如图1所示，在本实用新型的实施例中，还包括第一检测装置25，第一检测装置25包括第一位置传感器251和/或第一摄像头252，第一位置传感器251适于检测坯料7的位置，第一摄像头252适于拍摄坯料7的影像。
[0060]
示例性地，第一位置传感器251设置于第一移动机构22上，第一摄像头252设置于第一移动机构22上，但是，其不局限于此，例如，第一位置传感器251和第一摄像头252也可以设置于第一安装架21，其还可以包括相应的安装支架，第一位置传感器251和第一摄像头252可以采用红外模式，无需开灯也能使用，此处不再详细说明。
[0061]
需要说明的是，还包括控制器，控制器分别与第一移动机构22、打磨机构23、第一检测装置25通信连接。
[0062]
这样设置的好处在于，通过第一位置传感器251能够检测坯料是否到位，通过第一摄像头252能够实时监控打磨情况，便于及时发现和处理异常事情。
[0063]
在本实用新型的实施例中，还包括外罩，外罩与第一安装架21相连接，外罩罩设于第一安装架21、两个第一移动机构22和两个打磨机构23外，外罩上开设有用于坯料7通过的隔离门结构。
[0064]
这样设置的好处在于，整个打磨装置被隔离为一个单独的空间，避免了对外部环境可能造成的污染，结构简单，安全性高。
[0065]
本实用新型的另一实施例提供一种金属增材制坯处理系统，包括如上的打磨装置。金属增材制坯处理系统可以是金属固固复合增材制坯处理系统，也可以是固液复合增材制坯处理系统，金属增材制坯处理系统具有打磨装置所具有的有益效果，此处不再详细说明。
[0066]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变动与修改，这些变动与修改均将落入本实用新型的保护范围。