CN115122252A - 一种增材制造装夹装置及方法 - Google Patents

一种增材制造装夹装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115122252A
CN115122252A CN202210682988.9A CN202210682988A CN115122252A CN 115122252 A CN115122252 A CN 115122252A CN 202210682988 A CN202210682988 A CN 202210682988A CN 115122252 A CN115122252 A CN 115122252A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
supporting
additive manufacturing
supporting column
workbench
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210682988.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王磊磊
史博文
占小红
师慧姿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN202210682988.9A priority Critical patent/CN115122252A/zh
Publication of CN115122252A publication Critical patent/CN115122252A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明属于增材制造技术领域，公开了一种增材制造装夹装置及方法，支撑装置放置在中空的工作台下方，装置工作时，压力传感器与工件接触，及时监测支撑柱与工件之间的阻力值，并将数据反馈在控制柜上；控制柜根据反馈数值，通过导气管分别连接空气压缩机和支撑装置，控制输送进橡胶内胆的气流量，进而控制支撑柱高度。该装置适用于双面增材制造的工件，中空结构工作台与支撑装置相互配合，解决加工反面工件时出现的变形与装夹不稳定问题。

Description

一种增材制造装夹装置及方法
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造装夹装置及方法。
背景技术
增材制造技术已广泛应用在加工制造领域，该技术不需要模具就可以使工件在基板上直接成形，根据设计的数模将工件一层一层制造出来。尤其在航空航天领域对增材制造工件需求量大，工件成形结构复杂。许多增材结构件由于应用场景特殊性导致成形结构复杂，其中包括需要在基板上下部分，分别加工正面工件与反面工件，行业中缺少加工反面工件时的工装夹具。通常会将正面工件朝下放置在工作台上并直接装夹，该加工过程中正面工件只有边缘部位与工作台接触，其余部位悬空放置无支撑。致使工件导热不均匀、装夹力较小，增加工件受热变形的概率。所以亟需一种增材制造装夹装置及方法来解决加工反面工件时的装夹问题，本文将传统的工作台做成中空结构，并在下方设计支撑装置，方便工件的放置与装夹。防止加工反面工件时出现的变形与装夹不稳定问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增材制造装夹装置及方法，以解决航空航天领域中加工特殊增材结构件时的装夹问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种增材制造装夹装置，包括工作台和支撑装置，所述工作台上表面为矩形中空结构，所述支撑装置放置在所述工作台正下方，被限位器固定位置，所述支撑装置的最外部为外壳，上部安装支撑柱和压力传感器，内部为橡胶内胆，最下部为底座；
作为优选，装置工作时，所述压力传感器率先与工件接触，及时监测多个所述支撑柱与工件之间的阻力值，并将数据反馈在控制柜上；
所述控制柜根据反馈数值，通过多条导气管分别连接空气压缩机和多个所述支撑装置，控制输送进所述橡胶内胆的气流量，进而控制所述支撑柱高度。
作为优选，具体包括如下步骤：
步骤一，加工正面工件时，全部所述支撑柱升起，顶部与所述工作台上表面平齐，并用夹具将基板装夹，完成增材制造；
步骤二，加工反面工件时，将所述支撑柱全部降到底，翻转基板使所述正面工件朝下，并用所述夹具将所述基板装夹；
步骤三，向所述橡胶内胆中充气，抬升所述支撑柱，当所述压力传感器第一次接触到所述正面工件时减缓充气速度，所述支撑柱会缓慢上升；
步骤四，接着当所述压力传感器反馈的阻力值趋于水平线时，停止向所述橡胶内胆充气，此时所述支撑柱停止抬升，高度固定，并支撑在所述正面工件的不同位置；
步骤五，在所述基板上进行增材制造，加工反面工件。
本发明的有益效果为：
本发明的目的在于提供一增材制造装夹装置及方法。该装置适用于双面增材制造的工件，中空结构工作台与支撑装置相互配合，解决加工反面工件时出现的变形与装夹不稳定问题。
附图说明
图1是本发明的具体实施例提供的增材制造装夹装置示意图；
图2是本发明的具体实施例提供的增材制造装夹过程的局部位置示意图；
图3是本发明的具体实施例提供的增材制造装夹装置的支撑装置的结构示意图；
图4是本发明的具体实施例提供的增材制造装夹方法的操作流程图；
图5是本发明的具体实施例提供的压力传感器反馈的阻力值随高度变化的曲线图；
图中：
100、基板；101、正面工件；102、反面工件；
1、工作台；11、限位器；12，夹具；
2、支撑装置；21、压力传感器；22、支撑柱；23、外壳；24、橡胶内胆；25、导气管；26、底座；
3、控制柜；
4、空气压缩机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本发明提供一种增材制造装夹装置，如图1所示，包括工作台1、支撑装置2、控制柜3和空气压缩机4。工作台1上表面为矩形中空结构，方便正面工件101倒置放入。并在工作台1四周设计孔洞，方便夹具12固定基板100。在工作台1下方设计多个支撑装置2，同时支撑装置2的位置被限位器11所固定，防止在工作过程中位置发生偏移。控制柜3一方面通过导气管25与空气压缩机4连接，另一方面通过多条导气管25与多个支撑装置2相连接。
具体地，如图2所示，控制柜3控制支撑装置2内的进气量，调节支撑柱22高度，使支撑住22的高度跟随工件不同位置的形状顺势发生变化，方便装夹。
具体地，如图3所示，支撑装置3的最外部为外壳23，用于保护支撑装置3。上部安装支撑柱22和压力传感器21，内部为橡胶内胆24。最下部为底座26，用于安装外壳23与导气管25。
控制柜3通过控制输送进橡胶内胆24的进气量，进而控制支撑柱22高度。
具体地，如图4所示，具体的操作步骤包括，在加工正面工件101时，全部的支撑柱22先升起，抬升到顶部与工作台1上表面平齐，并用夹具12将基板100装夹固定，完成正面工件101的增材制造；在加工反面工件102时，将支撑柱22全部降到最底部，此时翻转基板100使正面工件101朝下，并将正面工件101正好放入工作台的中空结构中，基板100搭接在工作台1上表面，最后用夹具12将基板100装夹固定；向橡胶内胆24中充气，抬升支撑柱22，当压力传感器21第一次接触到正面工件101时减缓充气速度，此时支撑柱22会缓慢上升；压力传感器21反馈的阻力值曲线在控制柜3屏幕上显示，当阻力值趋于水平线时，控制柜3暂停向橡胶内胆24内充气，此时支撑柱22停止抬升，高度固定，并支撑在正面工件101的不同位置；在基板100上进行增材制造，加工反面工件102。
具体地，如图5所示，每一个支撑装置3都会有对应的曲线图像，并分别在控制柜3的显示器上显示出来，随着支撑柱22位置上升，从图像中可以看出一开始阻力值并没有变化，主要因为此时支撑柱22未与工件接触，所以此时压力传感器21反馈值为零，随着支撑柱22的升高在1点与工件第一次接触，所以开始产生阻力值。随着支撑柱22与工件接触越来越紧密，此时阻力值越来越大，阻力值的增加趋势也越来越缓慢，当到达点2时，阻力值开始趋于水平线，充气过程逐渐停止。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种增材制造装夹装置，其特征在于，包括工作台(1)和支撑装置(2)，所述工作台(1)上表面为矩形中空结构，所述支撑装置(2)放置在所述工作台(1)正下方，被限位器(11)固定位置，所述支撑装置(2)的最外部为外壳(23)上部安装支撑柱(22)和压力传感器(21)，内部为橡胶内胆(24)，最下部为底座(26)；
装置工作时，所述压力传感器(21)率先与工件接触，及时监测多个所述支撑柱(22)与工件之间的阻力值，并将数据分别反馈在控制柜(3)屏幕上；
所述控制柜(3)根据反馈数值，通过多条导气管(25)分别连接空气压缩机(4)和多个所述支撑装置(2)，控制输送进所述橡胶内胆(24)内的气流量，进而控制所述支撑柱(22)高度。
2.根据权利要求1所述的一种增材制造装夹方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一，加工正面工件(101)时，全部所述支撑柱(22)升起，顶部与所述工作台(1)上表面平齐，并用夹具(12)将基板(100)装夹，完成增材制造；
步骤二，加工反面工件(102)时，将全部所述支撑柱(22)降到底，翻转所述基板(100)使所述正面工件(101)朝下，并用所述夹具(12)将所述基板(100)装夹；
步骤三，向所述橡胶内胆(24)中充气，抬升所述支撑柱(22)，当所述压力传感器(21)第一次接触到所述正面工件(101)时减缓充气速度，所述支撑柱(22)会缓慢上升；
步骤四，接着当所述压力传感器(21)反馈的阻力值趋于水平线时，停止向所述橡胶内胆(24)内充气，此时所述支撑柱(22)停止抬升，高度固定，并支撑在所述正面工件(101)的不同位置；
步骤五，在所述基板(100)上进行增材制造，加工反面工件(102)。
CN202210682988.9A 2022-06-16 2022-06-16 一种增材制造装夹装置及方法 Pending CN115122252A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210682988.9A CN115122252A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种增材制造装夹装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210682988.9A CN115122252A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种增材制造装夹装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115122252A true CN115122252A (zh) 2022-09-30

Family

ID=83378754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210682988.9A Pending CN115122252A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 一种增材制造装夹装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115122252A (zh)

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027671A2 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Cct (Hinckley) Limited Welding a metal product
CN102837144A (zh) * 2012-05-22 2012-12-26 机科发展科技股份有限公司 曲面柔性支撑方法
CN103822086A (zh) * 2013-12-02 2014-05-28 宁波力品格工业机械有限公司 全自动充气机
CN204450285U (zh) * 2014-12-25 2015-07-08 深圳市联得自动化装备股份有限公司 曲面通用定位治具
CN210001520U (zh) * 2019-01-24 2020-01-31 齐齐哈尔市大川科技有限责任公司 气压千斤顶
CN110900481A (zh) * 2019-11-06 2020-03-24 浙江大学 一种柔性阵列式飞机蒙皮吸附工装
US20200108487A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Ridge Tool Company Clamping systems for pipes
CN110977549A (zh) * 2019-11-25 2020-04-10 哈尔滨工业大学 用于薄壁曲面零件的自动化柔性定位支撑夹紧装置
CN111390792A (zh) * 2020-05-13 2020-07-10 珠海市润星泰电器有限公司 一种组合夹具
CN111390605A (zh) * 2020-03-30 2020-07-10 佛山市普拉迪数控科技有限公司 一种用于加工电池托盘的全自动工装夹具
CN111545907A (zh) * 2020-05-13 2020-08-18 南京航空航天大学 一种用于t型壁板结构双激光束双侧同步焊接的柔性多点吸附装置及方法
CN213080068U (zh) * 2020-07-23 2021-04-30 山东创瑞激光科技有限公司 3d打印用定位装置
CN113202225A (zh) * 2021-05-24 2021-08-03 苏州金螳螂建筑装饰股份有限公司 一种超高空间多角度弧面吊顶的装配式安装设计结构
CN113580779A (zh) * 2021-06-25 2021-11-02 桐乡市河山工艺玻璃器皿厂 一种玻璃瓶表面3d打印工艺
CN113910125A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 渤海造船厂集团有限公司 一种气囊式双曲率薄板零件保形装置及方法
CN113997227A (zh) * 2021-10-09 2022-02-01 中船澄西船舶修造有限公司 多功能t型材用装配工装
CN114193358A (zh) * 2021-12-15 2022-03-18 北京工业大学 一种多点柔性浮动支撑设备及变形主动控制方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027671A2 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Cct (Hinckley) Limited Welding a metal product
CN102837144A (zh) * 2012-05-22 2012-12-26 机科发展科技股份有限公司 曲面柔性支撑方法
CN103822086A (zh) * 2013-12-02 2014-05-28 宁波力品格工业机械有限公司 全自动充气机
CN204450285U (zh) * 2014-12-25 2015-07-08 深圳市联得自动化装备股份有限公司 曲面通用定位治具
US20200108487A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Ridge Tool Company Clamping systems for pipes
CN210001520U (zh) * 2019-01-24 2020-01-31 齐齐哈尔市大川科技有限责任公司 气压千斤顶
CN110900481A (zh) * 2019-11-06 2020-03-24 浙江大学 一种柔性阵列式飞机蒙皮吸附工装
CN110977549A (zh) * 2019-11-25 2020-04-10 哈尔滨工业大学 用于薄壁曲面零件的自动化柔性定位支撑夹紧装置
CN111390605A (zh) * 2020-03-30 2020-07-10 佛山市普拉迪数控科技有限公司 一种用于加工电池托盘的全自动工装夹具
CN111390792A (zh) * 2020-05-13 2020-07-10 珠海市润星泰电器有限公司 一种组合夹具
CN111545907A (zh) * 2020-05-13 2020-08-18 南京航空航天大学 一种用于t型壁板结构双激光束双侧同步焊接的柔性多点吸附装置及方法
CN213080068U (zh) * 2020-07-23 2021-04-30 山东创瑞激光科技有限公司 3d打印用定位装置
CN113202225A (zh) * 2021-05-24 2021-08-03 苏州金螳螂建筑装饰股份有限公司 一种超高空间多角度弧面吊顶的装配式安装设计结构
CN113580779A (zh) * 2021-06-25 2021-11-02 桐乡市河山工艺玻璃器皿厂 一种玻璃瓶表面3d打印工艺
CN113910125A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 渤海造船厂集团有限公司 一种气囊式双曲率薄板零件保形装置及方法
CN113997227A (zh) * 2021-10-09 2022-02-01 中船澄西船舶修造有限公司 多功能t型材用装配工装
CN114193358A (zh) * 2021-12-15 2022-03-18 北京工业大学 一种多点柔性浮动支撑设备及变形主动控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨金凤 等: "机床夹具及应用", vol. 1, 北京理工大学出版社, pages: 205 - 208 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3332913B1 (en) Supporting and absorbing assembly, supporting device and operating method of supporting device
WO2003101717A1 (fr) Presse a vide de type chauffante
CN101794077A (zh) 工作台及其自动安装垫片的方法
CN115122252A (zh) 一种增材制造装夹装置及方法
CN204178122U (zh) 适合影像转移曝光机的菲林与工件密着装置
CN203254197U (zh) 一种钻孔机固定工装
KR20120124807A (ko) 터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치
JP5065969B2 (ja) 部品実装装置
CN104216236A (zh) 适合影像转移曝光机的菲林与工件密着方法
CN112420591B (zh) 加热板及控制晶圆表面温度的方法
CN218053066U (zh) 多功能钻孔设备
CN218215251U (zh) 一种载台机构
CN111199679B (zh) 一种显示屏的全贴合方法及设备
JP3498155B2 (ja) ワーク保持方法および保持装置
CN109333990B (zh) 一种贴合治具、贴合方法及裸眼3d手机套
US20130160288A1 (en) Apparatus and method for manufacturing double-sided mounting substrate
CN205973099U (zh) 一种厨柜板材的机械手上料装置
CN211495039U (zh) 一种用于固定板材的载具
CN207329763U (zh) 一种玻璃板用换位装置
CN212539134U (zh) 一种空调安装板的测平装置
CN213646745U (zh) 空调面板加工用夹具
CN214134367U (zh) 用于真空回流焊机的抽真空装置
CN210231928U (zh) 一种自动升降式高压鼓风机吸附平台
CN209806182U (zh) 一种防止pcb板粘菲林的装置
CN113547828A (zh) 一种触摸板圆柱滚轮压合机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination