工作件加工设备以及工作件加工方法
【专利摘要】一种工作件加工设备及工作件加工方法，工作件加工设备包括工作平台、喷射装置、供料单元、主机及扫描装置。工作平台用于承载工作件。喷射装置包括激光光源。供料单元用于提供建构材料且建构材料包括金属粉末以及黏着体。当供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的一加工位置，同时喷射装置使激光光源提供一激光至加工位置，以成形建构材料并与工作件结合。扫描装置扫描工作件的外观，以建立工作件模型资料。将主机储存的对应工作件的原始件模型资料与工作件模型资料进行比较，以产生加工资料，使主机依据加工资料来控制喷射装置。
【专利说明】
工作件加工设备以及工作件加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种工作件加工设备，且特别涉及一种用于进行工作件加工的工作件加工设备与方法。
【背景技术】
[0002]随着电脑辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)技术的成熟，结合电脑数值控制(Computer Numerical Control，CNC)机械加工与三维计算机辅助设计(ComputerAided Design，CAD)等技术，积层制造技术将零件生产导入更高精密度与快速成型的领域。在现有的积层制造技术中，激光金属积层制造技术是以金属为积层制造基础的核心，并采用聚焦激光能量熔合细微的金属粉末，以形成精密的零件。从零件的机械特性、长时间的稳定性、生产性等各方面来看，激光金属积层制造技术适合应用于客制化小型量产制造，也是现今多种积层制造技术中最为蓬勃发展的一种。
[0003]然而，现有的积层制造技术仍旧缺乏对零件的缺陷或损毁进行加工的机制。更具体而言，以电子产品为例，当零件存在缺陷或发生损坏时，一般的处理方式是直接拆卸并更换此零件。然而，若此零件的造价较高，将提高维修成本，并造成材料的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种工作件加工设备，用于通过积层制造技术对工作件进行加工，例如修补缺陷，以重复零件使用，节省材料耗用，并可提供具高自由度的维修效能。
[0005]本发明的一种工作件加工设备包括工作平台、供料单元、喷射装置、主机以及扫描装置。工作平台用于承载工作件。供料单元用于提供建构材料，且建构材料包括金属粉末以及黏着体。喷射装置设置于工作平台上方，且喷射装置包括激光光源。供料单元连接喷射装置。当供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置，以成形建构材料并与工作件结合。主机耦接工作平台与喷射装置，并用以控制喷射装置相对于工作平台移动，且主机包括资料库，用以储存对应工作件的原始件模型资料。扫描装置耦接主机，用以扫描工作件的外观，以建立工作件模型资料。主机用于接收工作件模型资料，并且比较原始件模型资料与工作件模型资料，以取得比较结果，并依据比较结果产生加工资料。主机用于依据加工资料控制喷射装置，使喷射装置移动至工作件上的加工位置。
[0006]在本发明的一实施例中，上述扫描装置包括摄像元件，用以撷取工作件的影像，以产生工作件模型资料。
[0007]在本发明的一实施例中，上述比较结果包括三维计算机辅助设计(ComputerAided Design,CAD)图档。
[0008]在本发明的一实施例中，上述供料单元包括配置于喷射装置内且连接喷射装置的开口端的供料管道。供料单元通过供料管道以朝向喷射装置的开口端提供建构材料。激光光源配置于喷射装置内，并且朝向喷射装置的开口端发射激光。
[0009]在本发明的一实施例中，上述喷射装置还具有气体管道，其连接喷射装置的开口端，用以提供惰性气体或是氮气至加工位置。
[0010]在本发明的一实施例中，上述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。
[0011]在本发明的一实施例中，上述工作件加工设备还包括阻隔件，围绕喷射装置与加工位置，以形成惰性气体环境或是氮气环境。
[0012]在本发明的一实施例中，上述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至加工位置。
[0013]本发明提供一种工作件加工方法，用于通过积层制造技术对工作件进行加工，以重复零件使用，节省材料耗用，并可提供具高自由度的维修效能。
[0014]本发明的工作件加工方法，适用于工作件加工设备。工作件加工设备包括工作平台、供料单元、喷射装置、主机以及扫描装置。供料单元提供建构材料。喷射装置设置于工作平台上方。喷射装置包括激光光源。供料单元连接喷射装置。主机耦接工作平台与喷射装置，并用以控制喷射装置能够相对于工作平台移动。主机包括资料库，用以储存对应工作件的原始件模型资料。扫描装置耦接主机。工作件加工方法包括:承载工作件于工作平台；通过扫描装置扫描工作件的外观，以建立工作件模型资料;主机接收工作件模型资料，并比较原始件模型资料与工作件模型资料，以取得比较结果，并依据比较结果产生加工资料；以及，主机依据加工资料以控制喷射装置，使喷射装置移动至对应加工资料的工作件上的加工位置。供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置，以成形建构材料并与工作件结合，其中建构材料包括金属粉末以及黏着体。
[0015]在本发明的一实施例中，上述比较原始件模型资料与工作件模型资料的方法包括通过主机对原始件模型资料与工作件模型资料进行减法运算，以建立三维计算机辅助设计图档。
[0016]在本发明的一实施例中，上述依据比较结果产生加工资料的方法包括:将三维计算机辅助设计图档转换为适用于电脑辅助制造(Computer Aided Manufacturing ,CAM)的点矩阵档；依据点矩阵档来规划加工路径；以及，将加工路径转换为数值控制资料，以依据数值控制资料来控制喷射装置相对于工作件的移动。
[0017]在本发明的一实施例中，上述供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作件上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置的方法包括:供料单元包括配置于喷射装置内且连接喷射装置的开口端的供料管道，其中供料单元通过供料管道并朝向喷射装置的开口端提供建构材料，且激光光源配置于喷射装置内，并且朝向喷射装置的开口端发射激光。
[0018]在本发明的一实施例中，上述工作件加工方法还包括提供惰性气体或是氮气至加工位置。
[0019]在本发明的一实施例中，上述工作件加工方法还包括使加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。
[0020]在本发明的一实施例中，上述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以同时或依序提供不同的建构材料至加工位置。
[0021]本发明另提供一种工作件加工设备，用于通过积层制造技术在工作平台上直接形成完整的工作件，不须间接形成于上述工作件上，可提供高精密度与高自由度的生产效能。
[0022]本发明的工作件加工设备，包括工作平台、供料单元以及喷射装置。供料单元用于提供建构材料，且建构材料包括金属粉末以及黏着体。喷射装置设置于工作平台上方。喷射装置激光光源。供料单元连接喷射装置。当供料单元通过喷射装置喷覆建构材料至工作平台上的加工位置，同时喷射装置使激光光源提供激光至加工位置，以成形建构材料。
[0023]在本发明的一实施例中，上述工作件加工设备还包括主机，耦接工作平台与喷射装置，并用以控制喷射装置相对于工作平台移动。主机包括资料库，用以储存零件模型资料，且主机用于依据零件模型资料来控制喷射装置，使喷射装置移动至工作平台上的加工位置。
[0024]在本发明的一实施例中，供料单元包括配置于喷射装置内且连接喷射装置的开口端的供料管道。供料单元通过供料管道并朝向喷射装置的开口端提供建构材料。激光光源配置于喷射装置内，并且朝向喷射装置的开口端发射激光。
[0025]在本发明的一实施例中，上述喷射装置还具有气体管道，其连接喷射装置的开口端，用以提供惰性气体或是氮气至加工位置。
[0026]在本发明的一实施例中，上述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。
[0027]在本发明的一实施例中，上述工作件加工设备更包括阻隔件，围绕喷射装置与加工位置，以形成惰性气体环境或是氮气环境。
[0028]在本发明的一实施例中，上述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至加工位置。
[0029]综上所述，本发明提出的工作件加工设备与方法可通过积层制造技术来对工作件进行加工，例如修补缺陷，以重复零件使用，节省材料耗用，并可提供具高自由度的维修效能。此外，本发明亦可选择直接在工作平台上以单一建构材料或是混合不同的建构材料来形成局部强化或整体的工作件，以实现高精密度与高自由度的生产效能。
[0030]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0031]图1是依照本发明的一实施例的工作件加工设备；
[0032]图2A是喷射装置在工作件的加工位置上所进行的烧结反应的局部示意图；
[0033]图2B是依据本发明另一实施例的喷射装置与工作件的示意图；
[0034]图3是应用本实施例的工作件加工设备所进行的工作件加工方法的流程图；
[0035]图4是将对应于缺陷的三维计算机辅助设计图档转换为加工资料的流程；
[0036]图5是应用本实施例的工作件加工设备完成工作件加工后的示意图；
[0037]图6是依照本发明另一实施例的工作件加工设备；
[0038]图7A?7C是依照本发明不同实施例的工作件加工设备；
[0039]图8A是依据本发明一实施例的喷射装置与工作平台的局部示意图；
[0040]图SB是依据本发明另一实施例的喷射装置与工作平台的局部示意图。
【具体实施方式】
[0041]图1是依照本发明的一实施例的工作件加工设备100，其包括工作平台110、喷射装置120、供料单元130、主机140以及扫描装置160等。在本实施例中，例如是应用电脑数值控制(CNC)机械加工技术来实现工作平台110、喷射装置120以及主机140之间的半自动或自动化操作。更具体而言，主机140例如是电脑主机或电脑数值控制(CNC)机械加工系统，其耦接工作平台110与喷射装置120，以传输控制讯号至工作平台110与喷射装置120，控制喷射装置120相对于工作平台110在X-Y-Z三维轴向上移动。
[0042]工作平台110用于承载工作件210，其例如是结构上具有缺陷212或局部损坏的零件。喷射装置120设置于工作平台110上方，且喷射装置120包括激光光源122。
[0043]本实施例的工作件加工设备100例如是利用金属积层制造技术搭配激光烧结技术来对工作件210进行加工。供料单元130连接喷射装置120，并且用于提供建构材料150。本实施例的建构材料150例如是包含有金属粉末与黏着体的混合物。在此，使用的金属粉末例如是铝、钛或其他适用的材料。本实施例可以选择与工作件210相同的金属材料，或是强度更高，或是可满足其他使用需求的材料。黏着体例如是树脂或其他适用的高分子聚合物等。此夕卜，供料单元130用于通过喷射装置120喷覆建构材料150至工作件210上的加工位置212(即前述的缺陷212)，同时，激光光源122可提供激光L至加工位置212，以成形建构材料150并与工作件210结合。实际上，本实施例可采用适用于金属积层制造技术的各种积层材料与激光烧结技术的反应光源，于此不逐一赘述。
[0044]图2A是喷射装置120在工作件210的加工位置212上所进行的烧结反应的局部示意图。如图2A所示，供料单元130包括配置于喷射装置120内且连接喷射装置120的开口端120a的供料管道132。激光光源122配置于喷射装置120内，并且朝向喷射装置120的开口端120a发射激光L。在喷射装置120沿着烧结方向D相对于工作平台110移动的过程中，供料单元130通过供料管道132以朝向喷射装置120的开口端120a提供建构材料150，同时喷射装置120使激光光源122朝向喷射装置120的开口端120a发射激光L。聚焦于加工位置212的激光L会将建构材料150加热至高温熔融状态。此时，建构材料150内含的黏着体会因高温挥发，而留下熔融状态的金属粉末所形成的熔化池270。其后，随着喷射装置120的来回移动，在移动路径后方的熔融状态的金属粉末会逐渐冷却、固化，而依序形成对应相叠的至少一金属层222?228。
[0045]另外，在图2A所示的喷射装置120内可另外设置气体管道126，其连接喷射装置120的开口端120a，用以提供惰性气体(或是氮气)190至加工位置212，使得加工位置212位于惰性气体环境(或是氮气环境)192中。此处的惰性气体(Inert Gas)例如是氩气(Ar)、氦气(He)或其他适用的惰性气体，亦或是氮气，以避免加工位置212的建构材料150因热产生氧化或加工过程中材料喷溅等问题。
[0046]当然，在本发明的其他实施例中，也可以选择不在喷射装置120中设置气体管道126，而改以独立的气体喷头(未绘示)来提供惰性气体，或是将工作件加工设备100设置于具有惰性气体的环境中，来提供类似的惰性气体环境。
[0047]图2B是依据本发明另一实施例的喷射装置120与工作件210的示意图。本实施例与图2A的实施例类似，主要差异为:在喷射装置120外围设置阻隔件195，使其围绕喷射装置120与加工位置210。阻隔件195内可以提供惰性气体或是氮气，以形成惰性气体环境(或是氮气环境)192。相关元件可参考图2A的实施例的说明，于此不再赘述。
[0048]基于前述的反应机制，本实施例的工作件加工设备100可实现对工作件210的加工。图3是应用本实施例的工作件加工设备100所进行的工作件加工方法的流程图。请同时参考图1与3，主机140包括一资料库142，用以储存对应工作件210的原始件模型资料180。在此，原始件模型资料180所指为完整无损的零件模型资料。此外，扫描装置160可选择性地配置于工作平台110上。
[0049]首先，承载工作件210于工作平台110(步骤S310)。当工作件210被放置于工作平台110上之后，扫描装置160用以扫描工作件210的一外观，以建立工作件模型资料280(步骤S320)，并将工作件模型资料280传送至主机140。在本实施例中，工作件模型资料280所指为包含缺陷(对应于缺陷212)的零件模型资料。本实施例的扫描装置160例如是具有电荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)的摄像元件、3D扫描仪或影像辨识元件，其同样可整合于电脑数值控制(CNC)机械加工系统，而通过例如三维模型扫描的方式来撷取工作件的影像，以建立工作件模型资料280。
[0050]接着，如步骤S330所示，主机140接收工作件模型资料280，并比较原始件模型资料180与工作件模型资料280，以取得比较结果，并依据比较结果产生加工资料。在此步骤中，例如是通过主机140对原始件模型资料180与工作件模型资料280进行减法运算，以建立对应于缺陷的三维计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)图档290。
[0051]接着，更可进行如图4所示的步骤来将对应于缺陷的三维计算机辅助设计图档290转换为加工资料。首先，如步骤S332所示，将三维计算机辅助设计图档290转换为适用于电脑辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)的点矩阵档。接着，如步骤S334所示，依据点矩阵档来规划加工路径。之后，再如步骤S336所示，将加工路径转换为数值控制资料，以依据数值控制资料来控制喷射装置120相对于工作件210的移动。
[0052]在将对应于缺陷的三维计算机辅助设计图档290转换为加工资料之后，可如图3的步骤S340所示，主机140依据加工资料(即步骤S326所获得的数值控制资料)来控制喷射装置120，使喷射装置120移动至对应加工资料的工作件210上的加工位置212。供料单元130通过喷射装置120喷覆建构材料150至工作件210上的加工位置212，同时喷射装置120使激光光源122提供激光L至加工位置212，以成形建构材料150并与工作件210结合，其中建构材料150如前述包括金属粉末以及黏着体。
[0053]最终，如图5所示，喷射装置120应用前述的积层制造技术在工作件210的缺陷212内形成填满缺陷212的加工结构214，使工作件210回复到完整无缺陷的状态(即回复到完整无缺陷的工作件210的工作件模型资料与原始件模型资料180是完全相同)，而使得回复到完整无缺陷的工作件210可以再次被使用。
[0054]在前述实施例中，建构材料150并不限于仅包含单一种类的金属粉末。换言之，建构材料150可能包含两种以上的金属粉末。此外，本发明也可以选择以不同的管道来提供不同种类的建构材料150，来满足可能的制作需求。
[0055]具体而言，图6是依照本发明另一实施例的工作件加工设备600。如图6所示，工作件加工设备600与前述实施例的工作件加工设备100的差异包括:供料单元包括配置于喷射装置620内且连接喷射装置620的开口端620a的第一供料单元632以及同样配置于喷射装置620内且连接喷射装置620的开口端620a的第二供料单元634，第一供料单元632以及第二供料单元634通过第一供料管道632a与第二供料管道634a分别喷覆第一建构材料652与第二建构材料654至加工位置612(即工作件610的缺陷612)，同时喷射装置620使激光光源622朝向开口端620a发射激光L，以固化位于加工位置612的第一建构材料652及/或第二建构材料654，其中激光光源622配置于喷射装置620内。在本实施例中，主机640可以控制喷射装置620进而决定使第一供料单元632以及第二供料单元634同时或依序提供第一建构材料652与第二建构材料654至加工位置612。换言之，本实施例可以依据需求在加工位置612上形成由单一建构材料构成的结构，或是两种以上的建构材料所构成的结构。
[0056]另一方面，本发明所提出的工作件加工设备并不限于对工作件上的缺陷进行加工。举例而言，本发明所提出的工作件加工设备也可直接在工作平台上进行积层制造，以直接形成所需的工作件或结构件。
[0057]图7A是依照本发明又一实施例的工作件加工设备700。本实施例的工作件加工设备700与前述实施例的工作件加工设备600的主要差异在于省略了进行缺陷加工所需的扫描装置。主机770耦接工作平台710与喷射装置720，并用以控制喷射装置720相对于工作平台710移动。主机770包括资料库772，用以储存对应工作件760的零件模型资料780，且主机770用于依据零件模型资料780来控制喷射装置720在加工位置742上进行积层制造。在此，主机770、工作平台710与喷射装置720之间的作动可参考图3、4所示的电脑数值控制方法，于此不再赘述。
[0058]又如图7A所示，本实施例的喷射装置720例如是设置于工作平台710上方，其包括激光光源722配置于喷射装置720内，并且朝向喷射装置720的开口端720a发射激光L。第一供料单元732以及第二供料单元734分别连接喷射装置720的开口端720a的第一供料管道732a以及第二供料管道734a，以通过第一供料管道732a以及第二供料管道734a朝向喷射装置720的开口端720a提供不同的第一建构材料752以及第二建构材料754，同时喷射装置720使激光光源722提供激光L至工作平台710上的加工位置742，烧结第一建构材料752及/或第二建构材料754。所述第一建构材料752或第二建构材料754可为包含有金属粉末与黏着体的混合物。在此，使用的金属粉末例如是铝、钛或其他适用的材料。黏着体例如是树脂或其他适用的高分子聚合物等。
[0059]在本实施例中，主机770可以控制喷射装置720进而决定使第一供料单元732以及第二供料单元734同时或依序提供第一建构材料752与第二建构材料754至加工位置742。如图7A所示即为先在工作平台710上提供第一建构材料752，同时喷射装置720使激光光源722提供激光L至工作平台710上的加工位置742，以形成第一结构体762之后，再于第一结构体762上提供第二建构材料754，同时喷射装置720使激光光源722提供激光L至第一结构体762上的加工位置，而于第一结构体762上形成第二结构体764，最终形成所需的工作件760。通过此方式，可以在工作件760的不同部位形成不同强度的结构体。
[0060]图7B是依照本发明又一实施例的工作件加工设备700的另一种制作方式。本实施例与前述实施例的差异在于:本实施例的主机770控制喷射装置720进而决定使第一供料单元732以及第二供料单元734通过第一供料管道732a以及第二供料管道734a同时提供第一建构材料752与第二建构材料754至工作平台710上的加工位置742。因此，所形成的工作件760即混合了第一建构材料752与第二建构材料754。
[0061]然于其他实施例中，第一建构材料752以及第二建构材料754亦可为相同混合物，用以形成所需的工作件760。更具体而言，图7C是依照本发明又一实施例的工作件加工设备700。本实施例与前述实施例的差异在于:本实施例的第一供料单元732以及第二供料单元734通过第一供料管道732a以及第二供料管道734a提供相同的建构材料750至加工位置742。因此，所形成的工作件760是由单一建构材料750所形成。当然，本实施例也可以选择由单一个供料单元来提供相同的建构材料750至第一供料管道732a以及第二供料管道734a。
[0062]另外，图8A是依据本发明一实施例的喷射装置720与工作平台710的局部示意图。相关元件可参考图7A的实施例的说明，于此不再赘述。本实施例如图8A所示在喷射装置720内设置气体管道728，其连接喷射装置720的开口端720a，用以提供惰性气体(或是氮气(N2))790至加工位置742，使得加工位置742位于惰性气体环境792中。此处的惰性气体(Inert Gas)例如是氩气(Ar)、氦气(He)或其他适用的惰性气体，亦或是氮气(N2)，以避免加工位置742的第一建构材料752或第二建构材料754因热产生氧化或加工过程中材料喷溅等问题。当然，本实施例也可以选择不在喷射装置720中设置气体管道728，而改以独立的气体喷头(未绘示)来提供惰性气体或是氮气，或是将工作件加工设备700设置于具有惰性气体或是氮气的腔室中，来提供类似的惰性气体环境或是氮气环境。
[0063]图8B是依据本发明另一实施例的喷射装置720与工作平台710的局部示意图。本实施例与图8A的实施例类似，主要差异为:在喷射装置720外围设置阻隔件795，使其围绕喷射装置720与工作件760。阻隔件795内可以提供惰性气体(或是氮气)，以形成惰性气体环境(或是氮气环境)792。相关元件可参考图7A的实施例的说明，于此不再赘述。
[0064]综上所述，本发明提出的工作件加工设备与方法可通过积层制造技术来对工作件进行加工，例如修补缺陷，以重复零件使用，节省材料耗用，并可提供具高自由度的维修效能。此外，本发明亦可选择直接在工作平台上以单一建构材料或是混合不同的建构材料来形成局部强化或整体的工作件，以实现高精密度与高自由度的生产效能。
[0065]虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
【主权项】
1.一种工作件加工设备，其特征在于，包括: 工作平台，用于承载工作件； 供料单元，用于提供建构材料，所述建构材料包括金属粉末以及黏着体； 喷射装置，设置于所述工作平台上方，所述喷射装置包括激光光源，所述供料单元连接所述喷射装置，当所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作件上的加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置，以成形所述建构材料并与所述工作件结合； 主机，耦接所述工作平台与所述喷射装置，并用以控制所述喷射装置能够相对于所述工作平台移动，且所述主机包括资料库，用以储存对应所述工作件的原始件模型资料;以及 扫描装置，耦接所述主机，所述扫描装置用以扫描所述工作件的外观，以建立工作件模型资料，其中所述主机用于接收所述工作件模型资料，并且比较所述原始件模型资料与所述工作件模型资料，以取得比较结果，并依据所述比较结果产生加工资料，且所述主机用于依据所述加工资料控制所述喷射装置，使所述喷射装置移动至所述工作件上的所述加工位置。2.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述扫描装置包括摄像元件，用以撷取所述工作件的影像，以产生所述工作件模型资料。3.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述比较结果包括三维计算机辅助设计图档。4.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述供料单元包括配置于所述喷射装置内且连接所述喷射装置的开口端的供料管道，所述供料单元通过所述供料管道以朝向所述喷射装置的所述开口端提供所述建构材料，所述激光光源配置于所述喷射装置内，并且朝向所述喷射装置的所述开口端发射所述激光。5.根据权利要求4所述的工作件加工设备，其特征在于，所述喷射装置还具有气体管道，所述气体管道连接所述喷射装置的所述开口端，用以提供惰性气体或是氮气至所述加工位置。6.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。7.根据权利要求6所述的工作件加工设备，其特征在于，所述工作件加工设备还包括阻隔件，所述阻隔件围绕所述喷射装置与所述加工位置，以形成所述惰性气体环境或是所述氮气环境。8.根据权利要求1所述的工作件加工设备，其特征在于，所述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至所述加工位置。9.一种工作件加工方法，适用于工作件加工设备，所述工作件加工设备包括工作平台、供料单元、喷射装置、主机以及扫描装置，所述供料单元提供建构材料，所述喷射装置设置于所述工作平台上方，所述喷射装置包括激光光源，所述供料单元连接所述喷射装置，所述主机耦接所述工作平台与所述喷射装置，并用以控制所述喷射装置能够相对于所述工作平台移动，且所述主机包括资料库，用以储存对应工作件的原始件模型资料，以及所述扫描装置耦接所述主机，其特征在于，所述工作件加工方法包括: 承载所述工作件于所述工作平台； 通过所述扫描装置扫描所述工作件的外观，以建立工作件模型资料； 所述主机接收所述工作件模型资料，并比较所述原始件模型资料与所述工作件模型资料，以取得比较结果，并依据所述比较结果产生加工资料;以及 所述主机依据所述加工资料以控制所述喷射装置，使所述喷射装置移动至对应所述加工资料的所述工作件上的所述加工位置，所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作件上的所述加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置，以成形所述建构材料并与所述工作件结合，其中所述建构材料包括金属粉末以及黏着体。10.根据权利要求9所述的工作件加工方法，其特征在于，比较所述原始件模型资料与所述工作件模型资料的方法包括通过所述主机对所述原始件模型资料与所述工作件模型资料进行减法运算，以建立三维计算机辅助设计图档。11.根据权利要求10所述的工作件加工方法，其特征在于，依据所述比较结果产生所述加工资料的方法包括: 将所述三维计算机辅助设计图档转换为适用于电脑辅助制造的点矩阵档； 依据所述点矩阵档来规划加工路径；以及 将所述加工路径转换为数值控制资料，以依据所述数值控制资料来控制所述喷射装置相对于所述工作件的移动。12.根据权利要求9所述的工作件加工方法，其特征在于，所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作件上的所述加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置的方法包括: 所述供料单元包括配置于所述喷射装置内且连接所述喷射装置的开口端的供料管道，所述供料单元通过所述供料管道并朝向所述喷射装置的所述开口端提供所述建构材料，所述激光光源配置于所述喷射装置内，并且朝向所述喷射装置的所述开口端发射所述激光。13.根据权利要求9所述的工作件加工方法，其特征在于，所述工作件加工方法还包括提供惰性气体或是氮气至所述加工位置。14.根据权利要求9所述的工作件加工方法，其特征在于，所述工作件加工方法还包括使所述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。15.根据权利要求9所述的工作件加工方法，其特征在于，所述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以同时或依序提供不同的建构材料至所述加工位置。16.一种工作件加工设备，其特征在于，包括: 工作平台； 供料单元，用于提供建构材料，所述建构材料包括金属粉末以及黏着体；以及 喷射装置，设置于所述工作平台上方，所述喷射装置包括激光光源，所述供料单元连接所述喷射装置，当所述供料单元通过所述喷射装置喷覆所述建构材料至所述工作平台上的加工位置，同时所述喷射装置使所述激光光源提供激光至所述加工位置，以成形所述建构材料。17.根据权利要求16所述的工作件加工设备，其特征在于，所述工作件加工设备还包括主机，所述主机耦接所述工作平台与所述喷射装置，并用以控制所述喷射装置能够相对于所述工作平台移动，其中所述主机包括资料库，用以储存零件模型资料，且所述主机用于依据所述零件模型资料以控制所述喷射装置，使所述喷射装置移动至所述工作平台上的所述加工位置。18.根据权利要求16所述的工作件加工设备，其特征在于，所述供料单元包括配置于所述喷射装置内且连接所述喷射装置的开口端的供料管道，所述供料单元通过所述供料管道并朝向所述喷射装置的所述开口端提供所述建构材料，所述激光光源配置于所述喷射装置内，并且朝向所述喷射装置的所述开口端发射所述激光。19.根据权利要求18所述的工作件加工设备，其特征在于，所述喷射装置还具有气体管道，所述气体管道连接所述喷射装置的所述开口端，用以提供惰性气体或是氮气至所述加工位置。20.根据权利要求16所述的工作件加工设备，其特征在于，所述加工位置位于惰性气体环境或是氮气环境中。21.根据权利要求20所述的工作件加工设备，其特征在于，所述工作件加工设备还包括阻隔件，所述阻隔件围绕所述喷射装置与所述加工位置，以形成所述惰性气体环境或是所述氮气环境。22.根据权利要求16所述的工作件加工设备，其特征在于，所述供料单元包括第一供料单元以及第二供料单元，用以分别提供不同的建构材料至所述加工位置。
【文档编号】B22F3/105GK106041070SQ201610195113
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月31日 公开号201610195113.0, CN 106041070 A, CN 106041070A, CN 201610195113, CN-A-106041070, CN106041070 A, CN106041070A, CN201610195113, CN201610195113.0
【发明人】郭俊良, 苏致豪, 侯建旭, 路国明
【申请人】和硕联合科技股份有限公司