一种金属固固复合增材制坯处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体而言，涉及一种金属固固复合增材制坯处理系统及处理方法。

背景技术

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。

这些尺寸和重量较大的关键零部件整体成型时极易产生偏析、缩孔和缩松等缺陷，目前可以采用分段制造，增材制坯的方式制得关键金属部件的坯料，其结构性能显著提高。但是，由于坯料的尺寸和重量较大(例如单个坯料1-100吨)，对生产造成了极大的阻碍，存在生产效率低，处理效果有待提升等问题。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决如何提高金属增材制坯处理中对坯料的处理效率和/或处理效果的技术问题。

为至少在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，本发明一方面提供一种金属固固复合增材制坯处理系统，包括运料小车、打磨装置、清洗装置、组坯装置和第一导轨，所述第一导轨依次经过所述打磨装置、所述清洗装置和所述组坯装置，所述运料小车适于承载坯料并在所述第一导轨上运动以输送所述坯料，所述打磨装置和所述清洗装置适于分别对放置在所述运料小车上的所述坯料进行打磨和清洗，所述组坯装置包括用于所述坯料堆垛的堆垛装置。

可选地，所述运料小车包括相对设置的两个夹持结构，两个所述夹持结构适于配合作用以夹持所述坯料或者释放所述坯料。

可选地，所述运料小车包括相对设置的两个移动车体，两个所述移动车体均适于在所述第一导轨上运动，两个所述移动车体上分别设置有一个所述夹持结构，当两个所述移动车体相向运动时，两个所述夹持结构配合作用以夹持所述坯料，当两个所述移动车体反向运动时，两个所述夹持结构释放所述坯料。

可选地，两个所述夹持结构形成连通结构，所述运料小车适于沿前后方向运动以输送所述坯料，当所述坯料放置于所述运料小车上时，所述坯料上用于与另外所述坯料接触以实现增材的两个端面结构位于第一方向上，所述坯料沿所述第一方向穿设于所述连通结构，所述第一方向与前后方向相垂直。

可选地，所述第一方向与上下方向一致，所述堆垛装置为升降式堆垛装置。

可选地，所述升降式堆垛装置包括位于所述第一导轨下方的托盘小车和用于放置所述托盘小车的载板，所述组坯装置还包括第二导轨，当所述载板与第二导轨齐平时，所述托盘小车适于由所述第二导轨进入或脱离所述载板。

可选地，所述组坯装置还包括第三安装架、安装于所述第三安装架上的至少两个对中机构，和/或，安装于所述第三安装架上的至少两个锁紧机构；

所有所述对中机构均设置于所述托盘小车的上方且位于所述托盘小车的左右两侧，所述对中机构适于实现位于最上方的所述坯料在所述托盘小车上的位置定位；

所有所述锁紧机构均设置于所述托盘小车的上方且位于所述托盘小车的左右两侧，至少两个所述锁紧机构配合作用以实现所有所述坯料中与位于最上方的所述坯料相邻的所述坯料的位置锁定。

可选地，所述组坯装置包括四个所述对中机构，其中两个对中机构位于所述托盘小车的左侧，另外两个对中机构位于所述托盘小车的右侧，每个对中机构均适于沿与左右方向相倾斜且与前后方向相倾斜的方向推动所述坯料，以实现位于最上方的所述坯料在所述托盘小车上的位置定位。

可选地，所述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沿所述第一方向相对设置，且两个所述打磨机构分别对两个所述端面结构进行打磨；两个所述第一移动机构均安装于所述第一安装架上，每个所述第一移动机构适于带动一个所述打磨机构运动；

和/或，所述清洗装置包括第二安装架、两个第二移动机构和两个清洗机构；两个所述清洗机构沿所述第一方向相对设置，两个所述清洗机构适于分别对两个所述端面结构进行清洗；两个所述第二移动机构均安装于第二安装架上，每个所述第二移动机构适于带动一个清洗机构运动。

相对于现有技术，本发明所述金属固固复合增材制坯处理系统，通过设置第一导轨实现运料小车的可靠支撑，通过运料小车实现对坯料的装载和运输，运料小车运输坯料的可靠性和可控性高，在打磨装置和清洗装置分别对坯料进行打磨和清洗时，坯料不易受力移动，有助于提高打磨和清洗效率，加快增材制坯处理进程，并且采用运料小车运输坯料直至堆垛装置，还能够在一定程度避免因采用悬吊和辊轴等运输方式可能导致的安全性问题。

本发明的第二方面提供一种金属固固复合增材制坯处理方法，应用于如上所述的金属固固复合增材制坯处理系统，包括如下步骤：

当运料小车运动至上料位置时，运料小车装载坯料；

当装载有所述坯料的所述运料小车运动至打磨位置时，打磨装置对所述坯料进行打磨作业；

当载有打磨完成后的所述坯料的所述运料小车运动至清洗位置时，清洗装置对所述坯料进行清洗作业；

当载有清洗后的所述坯料的所述运料小车运动至卸料位置时，所述运料小车卸料，组坯装置的堆垛装置对所述坯料进行堆垛

由此，提供了一种快速高效的金属固固复合增材制坯处理方法，能够实现大尺寸重量的关键零部件的增材制坯制造，能够提高增材制坯的处理效率和一定程度提高处理效果，此处不再详细说明。

附图说明

图1为本发明的实施例中金属固固复合增材制坯处理系统的结构示意图；

图2为本发明的实施例中运料小车运输坯料的结构示意图；

图3为本发明的另一实施例中运料小车的结构示意图；

图4为本发明的图3中A处的局部放大图；

图5为本发明的实施例中车架的结构示意图；

图6为本发明的实施例中支撑板的结构示意图；

图7为本发明的实施例中打磨装置的结构示意图；

图8为本发明的实施例中打磨机构的结构示意图；

图9为本发明的实施例中吸尘罩本体和挡尘结构连接的结构示意图；

图10为本发明的实施例中清洗装置的结构示意图；

图11为本发明的实施例中第一喷头组的结构示意图；

图12为本发明的另一实施例中第二喷头组、第三喷头组、第四喷头组和第一检测头组依次分布的结构示意图；

图13为本发明的实施例中组坯装置的结构示意图；

图14为本发明的实施例中组坯装置的另一结构示意图；

图15为本发明的实施例中组坯装置堆垛的结构示意图；

图16为本发明的实施例中升降装置安装于地坑结构内的结构示意图。

附图标记说明：

1-运料小车，11-移动车体，111-支撑板，112-车架，1121-第一定位槽结构，113-夹持结构，1131-卡口结构，114-第一通孔结构，12-第一连接结构，121-限位柱，122-第一磁性吸附件，123-复位弹簧，124-第二磁性吸附件，13-第一驱动装置，14-第一连接部，141-限位孔结构，15-第二连接部，151-阶梯孔结构，2-打磨装置，21-第一安装架，211-第一立柱组，212-第二立柱组，22-第一移动机构，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-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，25-第一检测装置，251-第一位置传感器，252-第一摄像头，3-清洗装置，31-第二安装架，311-第三立柱组，312-第四立柱组，32-第二移动机构，33-清洗机构，331-清洗头，3311-清洗喷头，3312-干燥喷头，3313-检测头，3314-第一清洗喷头，3315-第二清洗喷头，332-第一喷头组，333-第二喷头组，334-第三喷头组，335-第四喷头组，336-第一检测头组，337-空心轴，338-第二安装座，35-第二检测装置，351-第二位置传感器，352-第二摄像头，36-清洗液回收装置，41-对中机构，4111-推板结构，4112-直线运动机构，42-锁紧机构，43-第三安装架，44-第三检测装置，441-第三位置传感器，442-第三摄像头，45-第四检测装置，451-第四位置传感器，5-堆垛装置，51-托盘小车，52-载板，521-载板本体，522-凹槽结构，53-升降装置，6-第一导轨，7-坯料，71-凸出结构，72-端面结构，8-第二导轨，9-地坑结构，91-地面，93-隔离门结构。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

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发明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。

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。

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发明和简化描述，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发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种金属固固复合增材制坯处理系统，包括运料小车1、打磨装置2、清洗装置3、组坯装置和第一导轨6，第一导轨6依次经过打磨装置2、清洗装置3和组坯装置，运料小车1适于承载坯料7并在第一导轨6上运动以输送坯料7，打磨装置2和清洗装置3适于分别对放置在运料小车1上的坯料7进行打磨和清洗，组坯装置包括用于坯料7堆垛的堆垛装置5。

需要说明的是，第一导轨6可以是由多个分别设置在打磨装置2、清洗装置3和组坯装置上的子导轨拼接而成，也可以是一个导轨分别与打磨装置2、清洗装置3和组坯装置连接形成。另外，运料小车1能够在第一导轨6上运动，本说明书中将以第一导轨6沿前后方向延伸设置(也就是说运料小车1沿前后方向运动)为例说明本发明的内容，但是，其不局限于此，例如，在不影响运料小车1运动的前提下，第一导轨6可以设置为弯曲结构，以降低金属固固复合增材制坯处理系统沿第一导轨6长度方向(即前后方向)的空间需求，并且，运料小车1和第一导轨6之间可以设置导轨滑块等导向结构，以增强结构稳定性。

示例性地，当坯料7放置于运料小车1上时，坯料7上用于与另外坯料7接触以实现增材的两个端面结构72位于第一方向上，第一方向与前后方向垂直，打磨装置2至少用于对端面结构72的打磨，清洗装置3至少用于实现对端面结构72的清洗。另外，坯料7的结构形状可以根据实际需要选定，坯料7不必须指定为原材料，其也可以是经过加工的半成品，此处不再详细说明。坯料7堆垛至堆垛装置5上的方式可以是转运机构转运等方式，后续还会进行说明。

这样设置的好处在于，通过设置第一导轨6实现运料小车1的可靠支撑，通过运料小车1实现对坯料7的装载和运输，运料小车1运输坯料7的可靠性和可控性高，在打磨装置2和清洗装置3分别对坯料7进行打磨和清洗时，坯料7不易发生窜动(例如相对于辊轴的方式坯料7的运输更加稳定)，有助于提高打磨效率、打磨精度和清洗效率，加快增材制坯处理进程，并且采用运料小车1运输坯料7直至堆垛装置5，还能够在一定程度避免因采用悬吊和辊轴等运输方式可能导致的安全性问题。

如图2所示，在本发明的实施例中，运料小车1包括相对设置的两个夹持结构113，两个夹持结构113适于配合作用以夹持坯料7或者释放坯料7。

示例性地，运料小车1包括车底架(图中未示出)和设置于车底架上的两个夹持结构113，两个夹持结构113沿前后方向(即Y轴方向)或者第二方向相对设置，第二方向与前后方向垂直且与第一方向垂直(即第二方向与X轴方向一致)。

示例性地，两个夹持结构113与车底架沿前后方向滑动连接，当两个夹持结构113沿前后方向相向移动时，两个夹持结构113能够相对于车底架运动(图中未示出)从而实现坯料7的夹持；当两个夹持结构113反向移动时，两个夹持结构113能够相对于车底架运动(图中未示出)，坯料7从两个夹持结构113之间的间隙落下，实现卸料，运料小车1装载坯料7时可以是人工操作放置、机械手放置、前工位来料等方式，其释放坯料7可以是机械手搬运，直接放置、下工位取料等方式，其不作为限制。另外，两个夹持结构113根据坯料7的具体结构设定，且两个夹持结构113不必完全相同，夹持结构113可以是本身能够活动调节大小的夹爪、夹钳等。

这样设置的好处在于，通过两个夹持结构113实现坯料7的夹持限位，避免坯料7在至少一个方向上的位移，在一定程度上避免在运输过程中坯料7的窜动，运料小车1运输坯料7的稳定性和可靠性高，从而坯料7的打磨和清洗效果也更好。

如图1和图2所示，在本实施例中，两个夹持结构113形成连通结构，运料小车1适于沿前后方向运动以输送坯料7，当坯料7放置于运料小车1上时，坯料7上用于与另外坯料7接触以实现增材的两个端面结构72位于第一方向上，坯料7沿第一方向穿设于连通结构，第一方向与前后方向相垂直。

示例性地，如图2和图6所示，夹持结构113包括卡口结构1131，卡口结构1131的设置形式可能需要根据移动车体11运输的物料的不同进行改变，当坯料7为圆形饼状结构时，卡口结构1131为半圆形卡口结构，两个该半圆形卡口结构形成圆形连通结构，该圆形连通结构的中轴线与上下方向一致(即与Z轴方向一致)，坯料7沿上下方向(即Z轴方向)穿设于连通结构中。此时，在一些实施方式中，坯料7的周向侧壁设置有凸出结构71，凸出结构71用于与卡口结构1131的边缘接触，避免坯料7从该圆形连通结构处掉落，后续不再详细说明，此时，在打磨装置2之前可以包括一个成型装置，成型装置可以包括模段装置、加工装置等(图中未示出)，此处不再详细说明。

此时，示例性地说明坯料7的装载过程：前工位、机械手或者其他运料结构将坯料7运送至上料位置(可以理解为打磨装置2之前)，此时，两个移动车体11均位于坯料7的下方，且两个夹持结构113之间的空间略大于坯料7的直径，坯料7的位置下降且其下端插入两个夹持结构113之间形成的连通结构内，然后两个移动车体11相向移动直至实现对坯料7的夹持，此时，坯料7上的凸出结构71位于卡口结构1131的上方并与卡口结构1131的边缘接触。坯料7的卸料过程与此类似，此处不再详细说明。

这样设置的好处在于，有助于坯料7运输的稳定性，便于坯料7可靠承载，坯料7的上端和下端将会外露，便于从下方对坯料7进行支撑，尤其是当堆垛装置5为升降式堆垛装置时卸料更加简单，安全性和可靠性高，并且，还便于对坯料7的上下两端进行打磨和清洗等作业，结构简单，实用性强。

如图3所示，区别于第一方向与上下方向一致，坯料7沿上下穿设于连通结构的设置方式，在另一些实施方式中，第一方向与左右方向一致，坯料7(圆形饼状结构)的轴线方向与左右方向(即X轴方向)一致，此时，两个卡口结构1131沿前后方向(即Y轴方向)相对设置，从而限制坯料7的运动(例如滚动)，当需要卸料时，两个移动车体11反向移动，两个卡口结构1131逐渐解除对坯料7的限位，同样能够方便对坯料7的端面结构72的打磨和清洗，此处不再详细说明。

如图2所示，在本实施例中，运料小车1包括相对设置的两个移动车体11，两个移动车体11均适于在第一导轨6上运动，两个移动车体11上分别设置有一个夹持结构113，当两个移动车体11相向运动时，两个夹持结构113配合作用以夹持坯料7，当两个移动车体11反向运动时，两个夹持结构113释放坯料7。

也就是说，将运料小车1设置为可以相对移动的两个移动车体11，通过两个移动车体11的相向移动拼合为该运料小车1，以承载坯料7；通过两个移动车体11的反向移动打开两个移动车体11之间的间隙，释放坯料7，完成坯料7的卸料。

这样设置的好处在于，能够通过两个移动车体11的相对运动实现两个夹持结构113对坯料7的夹持或释放，能够在一定程度上降低对坯料7的结构要求，从而能够适应更多规格的坯料7(例如大小不同的坯料7)，并且移动车体11在第一导轨6上运动，相对于其它的设置方式(例如夹持结构113沿第二方向也就是左右方向相对设置)，能够降低移动车体11在运动平面内与第一导轨6长度方向相垂直方向的尺寸(也就是能够降低移动车体11在第二方向也就是左右方向的尺寸)，占用空间较小，实用性强。

如图2、图5和图6所示，在本发明的实施例中，移动车体11包括支撑板111和车架112，夹持结构113设置于支撑板111上，支撑板111与车架112可拆卸连接。

如图5和图6所示，示例性地，车架112为C形框架结构，支撑板111安装于C形框架结构上，例如，通过螺纹连接、卡接、销钉连接等连接方式连接。车架112上设置有第一定位槽结构1121，第一定位槽结构1121适于放置支撑板111，第一定位槽结构1121的侧壁可以与支撑板111卡接，能够实现第一定位槽结构1121与支撑板111的可靠定位。可以通过更换支撑板111适配不同规格的坯料7，运料小车1能够用于运输多种坯料7。

如图2所示，在本发明的实施例中，移动车体11上设置有第一通孔结构114，第一通孔结构114用于排液和/或排屑。第一通孔结构114设置于车架112上(图中未示出)。如图2和图6所示，示例性地，第一通孔结构114设置于支撑板111上，此时，支撑板111可以与车架112一体连接或可拆卸连结构，第一通孔结构114的数量不作为限制，例如，支撑板111上设置一个或多个第一通孔结构114(例如阵列分布)。另外，此时，支撑板111的上边沿也可以低于车架112的上边沿，在一定程度上便于收集支撑板111上方因打磨产生的碎屑和因清洗掉落的液体，结构简单，实用性强。

当坯料7的尺寸改变时，支撑板111的形状规格也可以随之改变。示例性地，当坯料7为圆柱状结构时，卡口结构1131可以设置为弧面结构、V形面结构等，例如设置为与坯料7外轮廓相贴合的弧面结构；当坯料7为棱柱结构时，卡口结构1131与坯料7相接触的一侧可以设置为V形面或者与坯料7外轮廓相适配的结构，例如，当坯料7为长方体时，卡口结构1131可以是矩形槽结构，此处不再详细说明。

如图2所示，在本发明的实施例中，运料小车1还包括第一连接结构12，第一连接结构12用于当两个移动车体11夹持坯料7时保持两个移动车体11的相对位置锁定。第一连接结构12可以采用螺纹连接结构或电控锁紧结构等连接方式。

如图3和图4所示，示例性地，两个移动车体11上分别设置有第一连接部14和第二连接部15，第一连接部14位于第二连接部15上方，电控锁紧结构设置于第一连接部14和第二连接部15上。

电控锁紧结构还包括限位柱121和复位弹簧123，第一连接部14上设置有沿上下方向延伸的限位孔结构141，第二连接部15上设置有阶梯孔结构151，限位柱121设置为阶梯结构，限位柱121至少部分容置于阶梯孔结构151内，第一磁性吸附件122位于阶梯孔结构151内，限位柱121的上端穿过第一磁性吸附件122插入限位孔结构141，第二磁性吸附件124位于阶梯孔结构151远离第一磁性吸附件122的一端，复位弹簧123套设于限位柱121上，其两端分别与限位柱121周向上的台阶和第二磁性吸附件124抵接。第一磁性吸附件122为永磁铁，第二磁性吸附件124为电磁铁，当第二磁性吸附件124通电时，第二磁性吸附件124与第一磁性吸附件122的电磁吸引力使得限位柱121的上端脱离限位孔结构141，两个移动车体11之间的位置锁定解除，两个移动车体11可以反向运动释放坯料7；当第二磁性吸附件124断电时，第二磁性吸附件124与第一磁性吸附件122的电磁吸引力消失，在复位弹簧123的作用下，限位柱121的上端插入限位孔结构141，实现两个移动车体11的相对位置锁定。

该电控锁紧结构也可以是电磁铁，另外，控制器与第一连接结构12通信连接，例如电连接，控制器控制第一连接结构12的动作。

这样设置的好处在于，能够实现两个移动车体11的相对位置的可靠锁定，在一定程度上避免两个移动车体11因负载过大等原因而分离，运料小车1运输坯料7的可控性和可靠性高，并且，第一连接部14位于第二连接部15上方，当两个移动车体11的位置保持锁定时，第二连接部15能够在一定程度上从下方对第一连接部14形成支撑，结构稳定性高。

区别于上述电控锁紧结构的设置方式，在一些实施方式中，第一连接结构12为伸缩调节结构(图中未示出)，如电动推杆、气缸、齿轮齿条等直线伸缩结构，伸缩调节结构沿伸缩方向的两端分别与两个移动车体11连接，伸缩调节结构伸缩运动带动两个移动车体11相对运动，以夹持或释放坯料7。具体地，伸缩调节结构的伸缩方向与两个移动车体11相对运动的方向一致。此时，可以仅在两个移动车体11中的一个上设置驱动结构，此处不再详细说明。

如图2所示，运料小车1还包括第一驱动装置13，每个移动车体11分别对应设置有至少一个第一驱动装置13，第一驱动装置13适于驱动移动车体11沿预设路径运动。如图3所示，示例性地，第一驱动装置13采用轮式移动，其包括多个移动轮，第一驱动装置13至少驱动其中一个移动轮，如图5所示，在一些实施方式中，每个车架112上设置有至少两个第一驱动装置13，两个第一驱动装置13分别设置于C形框架结构的两对边上，两个第一驱动装置13同步驱动设置于C形框架结构的两对边上的移动轮，此处不再详细说明。

这样设置的好处在于，便于两个移动车体11的相对位置调整，并且，当两个移动车体11相向运动以承载坯料7时，通过至少两个第一驱动装置13的配合作用还能够在一定程度上实现两个移动车体11的相对位置锁定(例如驱动两个移动车体11的第一驱动装置13均保持锁定)，能够在一定程度上实现自动装载和卸料，可控性和可靠性。

如图1和图7和图10所示，在本发明的实施例中，打磨装置2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沿第一方向相对设置，且两个打磨机构23分别对两个端面结构72进行打磨；两个第一移动机构22均安装于第一安装架21上，每个第一移动机构22适于带动一个打磨机构23运动。

也就是说，当载有坯料7的运料小车1经过打磨装置2时，坯料7沿前后方向(即Y轴方向)进入或脱离两个打磨机构23之间的间隙，两个打磨机构23分别对坯料7的两个端面结构72进行打磨。

如图7所示，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2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。

这样设置的好处在于，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。

如图1和图7所示，在本实施例中，每个第一移动机构22适于带动一个打磨机构23沿第二方向和第一方向运动，第二方向与前后方向垂直且与第一方向垂直。

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。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。

这样设置的好处在于，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的两个端面结构72的打磨，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，打磨的稳定性和效率高，实用性强，并且，打磨机构23还能够在一定程度上对坯料7的侧面上与端面结构72相邻的部分进行打磨，便于后续的焊接过程。

如图7所示，在本发明的实施例中，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设置于第一移动机构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。具体地，第一安装座231与第二滑块一体连接或可拆卸连接，第一移动机构22带动第一安装座231运动。如图8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，另外，磨盘2331可以是钢丝圆盘、砂轮圆盘等材质。由此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。

如图8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。

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，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。

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。

如图9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。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。

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。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。

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。

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还还能够在一定程度上对坯料7的侧面上与端面结构72相邻的部分进行打磨，活动平整连续的表面，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。

如图7所示，在本发明的实施例中，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。

具体地，第一检测装置25设置于第一移动机构22上或者第一安装架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。

另外，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。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7是否到达打磨位置，通过第一摄像头252能够实时监控打磨情况，便于及时发现异常和处理异常。

如图10至图12所示，清洗装置3包括第二安装架31、两个第二移动机构32和两个清洗机构33；两个清洗机构33沿第一方向相对设置，两个清洗机构33适于分别对两个端面结构72进行清洗；两个第二移动机构32均安装于第二安装架31上，每个第二移动机构32适于带动一个清洗机构33运动。与打磨装置2的结构相类似，第二安装架31包括沿左右方向(即附图中的X轴方向)相对设置的第三立柱组311和第四立柱组312，此处不再详细说明。

这样设置的好处在于，两个清洗机构33分别从两端对坯料7进行清洗，无需进行翻面再清洗，可以根据实际清洗需要调整清洗机构33的位置，能够针对不同规格或材料的坯料7选择不同的清洗位置，效果好，效率高。

具体地，第二移动机构32适于带动清洗机构33沿第二方向和第一方向运动。类似于第一移动机构22，第二移动机构32包括第三滑动连接机构、第三驱动机构、第四滑动连接机构和第四驱动机构，第三滑动连接机构包括设置于第三立柱组311和第四立柱组312上的第三滑轨和与第三滑轨滑动连接的第三滑块，第三驱动机构与第三滑块驱动连接，第四滑动连接机构包括第四滑块和第四滑轨，第四滑轨与第三滑块固定连接，第四滑块和第三滑轨滑动连接形成直线滑台机构，清洗机构33安装于第四滑块上。此处不再具体说明。

这样设置的好处在于，无需对清洗机构33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，从而两个清洗机构33实现对坯料7的清洗，清洗装置3的清洗效果和清洗效率高，实用性强。

如图11和图12所示，清洗机构33包括清洗头331，清洗头331上设置有清洗喷头3311，清洗喷头3311包括第一清洗喷头3314和第二清洗喷头3315，第一清洗喷头3314适于喷射回收清洗液，第二清洗喷头3315适于喷射新清洗液。

示例性，如图10所示，第一清洗喷头3314与输送回收利用的清洗液的管路连通，第二清洗喷头3315与输送新清洗液的管路连通。这里，清洗液可以是无水乙醇、丙酮等有机溶剂，和/或水等溶液，去除坯料表面的油污等脏污，清洗液回收装置36设置于两个清洗机构33的下方，清洗液回收装置36适于承接并回收清洗液，泵适于驱动清洗液回收装置36中的清洗液流入第一清洗喷头3314，泵的出液口与第一清洗喷头3314相连通，泵和第一清洗喷头3314之间还可以设置其他加压装置，增强第一清洗喷头3314喷射回收清洗液的压力。

这样设置的好处在于，能够首先通过第一清洗喷头3314采用回收利用的清洗液对坯料7进行清洗，然后再通过第二清洗喷头3315采用新清洗液对坯料7进行清洗，在一定程度上降低了新清洗液的使用量，降低了成本，结构简单，实用性强。

如图11所示，在本实施例中，清洗头331上还设置有干燥喷头3312和检测头3313，干燥喷头3312适于喷射干燥风，检测头3313适于对坯料7进行检测，检测头3313包括清洁度检测仪、超声探伤机和表面渗透探伤机中的至少一种。示例地，干燥喷头3312与鼓风机(图中未示出)连接，二者之间可以设置干燥过滤装置和加热装置，干燥喷头3312喷射的干燥风的温度可以在15-60℃，例如30-40℃，能够快速将坯料7表面的液体干燥，并且，避免坯料7的表面产生氧化层。清洁度检测仪能够检测坯料7表面的清洁度，示例性地，当清洁度检测仪检测到的清洁度小于等于150或者小于等于120或者小于等于100为合格，可以进行下一步操作，否则需要再次处理。便于快速通过检测头3313检测坯料7是否合格，避免了另设检测工站，结构简单，实用性强。

如图11所示，在一些实施例中，至少一个清洗喷头3311、至少一个干燥喷头3312和至少一个检测头3313形成第一喷头组332，多个第一喷头组332沿第二方向等距分布。

如图11所示，示例性地，每个第一喷头组332包括沿第二方向(即图中的X轴方向)依次分布的一个干燥喷头3312、一个第一清洗喷头3314、一个第二清洗喷头3315和一个检测头3313。这样，多个第一喷头组332沿第二方向等距分布，使得清洗头331能够沿第二方向覆盖较大的范围，并且，喷头之间、以及喷头和检测头之间的结构较为紧凑，同时，每个相同种类的喷头或检测头所覆盖的范围基本一致，有助于提高清洗干燥效果和获得可靠地检测数据。

如图12所示，在另外一些实施方式中，多个第一清洗喷头3314沿第二方向等距分布形成第二喷头组333，多个第二清洗喷头3315沿第二方向等距分布形成第三喷头组334，多个干燥喷头3312沿第二方向等距分布形成第四喷头组335，多个检测头3313沿第二方向等距分布形成第一检测头组336，第二喷头组333、第三喷头组334、第四喷头组335和第一检测头组336沿前后方向依次分布。

这样设置的好处在于，各喷头和检测头单独成组，互不干扰，并且便于对各喷头和检测头的装配和控制，结构简单，实用性强，同时，当坯料7和清洗头331沿前后方向相对移动时，第二喷头组333喷射回收清洗液进行一次清洗、第三喷头组334喷射新清洗液进行二次清洗、第四喷头组335喷射干燥风进行干燥、第一检测头组336再对干燥后的区域进行检测。

如图11所示，在本实施例中，清洗机构33还包括第二安装座338和空心轴337，第二安装座338设置于第二移动机构32上，空心轴337的一端与第二安装座338连接，空心轴337的另一端与清洗头331连接，空心轴337内设置多个管路，多个管路包括与清洗喷头3311连接的清洗液管路、与干燥喷头3312连通的干燥风管路，并且，检测头3313的线路也从空心轴337内通过。具体地，第二安装座338与第四滑块一体连接或可拆卸连接，第二移动机构32带动第二安装座338运动。

如图11所示，在本实施例中，清洗装置3还包括第二检测装置35，第二检测装置35包括第二位置传感器351和/或第二摄像头352，第二位置传感器351适于检测坯料7的位置(清洗位置)，第二摄像头352适于拍摄坯料7的影像。相似地，控制器分别与第二移动机构32、清洗机构33、第二检测装置35通信连接。

这样设置的好处在于，通过第二位置传感器351能够检测坯料是否到达清洗位置，通过第二摄像头352能够实时监控清洗情况。

如图1、图13、图14和图15所示，在本发明的实施例中，当第一方向与上下方向一致时，升降式堆垛装置包括位于第一导轨6下方的托盘小车51和用于放置托盘小车51的载板52，组坯装置还包括第二导轨8，当载板52与第二导轨8齐平时，托盘小车51适于由第二导轨8进入或脱离载板52。

需要说明的是，第二导轨8适于与组坯装置的后续工站连接，示例性地，托盘小车51将组装好的坯料沿第二导轨8转运至真空焊接室进行后续焊接，此时，托盘小车51由第二导轨8脱离载板52。示例性地，空载托盘小车51经过第二导轨8从真空焊接室转运进入载板52。

升降式堆垛装置还包括升降装置53，升降装置53与载板52相连接，升降装置53适于实现载板52的升降。升降装置53可以采用电动或者液压等方式实现升降，其可以是多级升降装置，此处不再详细说明。

这样设置的好处在于，坯料7通过运料小车1运输至升降式堆垛装置5的升降装置53的上方，升降装置53带动托盘小车51运动并从下方对坯料7进行支撑，实现单个坯料7的堆垛，每实现一个坯料7的堆垛，升降装置53运动带动托盘小车51下移一次，每个坯料7由第一导轨6运输至相同位置即可，堆垛完成后，升降装置53运动使得载板52与第二导轨8齐平，载有坯料7的托盘小车51由第二导轨8脱离载板52进入后一工站，堆垛效率高，且无需采用吊装工具，安全性高，实用性强。

如图1和图14所示，第一导轨6和第二导轨8均沿前后方向延伸设置，第二导轨8位于第一导轨6的下方。示例性地，两个第一导轨6关于升降式堆垛装置沿左右方向的中心对称设置，两个第二导轨8关于升降式堆垛装置沿左右方向的中心对称设置。第二导轨8位于第一导轨6的斜下方，较佳地，两个第二导轨8之间的距离小于两个第一导轨6之间的距离，便于第二导轨8的安装。需要说明的是，两个第二导轨8可能是整体式结构(例如整体为板状结构，板状结构上用于托盘小车51的行走)，也可以是分体式结构，第二导轨8应理解为对托盘小车51起承载作用的部分。

这样设置的好处在于，第一导轨6和第二导轨8的方向一致，便于第三安装架43的设置，无需另外设置避位托盘小车51及其上坯料7的结构，并且第二导轨8位于第一导轨6下方，能够在一定程度上降低载有坯料7的托盘小车51的高度，提高坯料7运输的安全性，另外，还在一定程度上避免了第二导轨8和第一导轨6相互干扰的情形，可靠性高，实用性强。

如图15和图16所示，载板52包括载板本体521和凹槽结构522，凹槽结构522设置于载板本体521的上端面，沿第二导轨8的长度方向，凹槽结构522靠近第二导轨8的一端的侧壁设置为开口结构，托盘小车51至少部分容置于凹槽结构522内，开口结构适于托盘小车51进入或脱离凹槽结构522。具体地，凹槽结构522可以设置为阶梯凹槽结构，其中位于下端的凹槽可以用于实现托盘小车51运输的导向，位于上方的凹槽可以在一定程度上限制托盘小车51在载板52的上位置窜动，载板52和托盘小车51之间还可以设置锁紧结构例如电控锁紧结构以实现相对位置的锁定和解锁，此处不再详细说明。

如图1和图13所示，组坯装置还包括至少两个对中机构41，所有对中机构41均设置于托盘小车51的上方，对中机构41适于实现坯料7在托盘小车51上的位置定位。在堆垛时通过对中机构41能够实现坯料7在托盘小车51上的位置定位，多个坯料7堆垛的对中性好。

如图1、图13和图14所示，具体地，包括四个对中机构41，其中两个对中机构41设置于托盘小车51的左侧，另外两个对中机构41设置于托盘小车51的右侧，每个对中机构41均适于沿与左右方向相倾斜且与前后方向相倾斜的方向推动坯料7，以实现坯料7在托盘小车51上的位置定位。

如图14所示，具体地，每个对中机构41推动坯料7运动的力具有左右方向(即附图中的X轴方向)和前后方向(即附图中的Y轴方向)两个方向的分力。在一定程度上避免了在坯料7的前后左右四个方向上分别设置坯料7可能造成的对坯料7的运输的阻碍。

如图1所示，在本实施例中，对中机构41包括用于与坯料7接触的推板结构4111和与推板结构4111连接并用于推动推板结构4111运动的直线运动机构4112。直线运动机构4112可以是滚珠丝杠直线运动机构、齿轮齿条直线运动机构、同步带直线运动机构、电动推杆、气缸和液压缸中的任意一种，直线运动机构4112的推动行程可调或者说可控。

如图14所示，其中一个位于坯料7的左侧的对中机构41和一个位于坯料7的右侧的对中机构41均沿第一直线方向L1推动坯料7，第一直线方向L1相对于左右方向(即附图中的X轴方向)倾斜设置且相对于前后方向倾斜设置。当该两个对中机构41分别沿第一直线方向L1向坯料7施加相同的推动力时，坯料7在左右方向上的位移一致，且在前后方向的位移一致，便于实现坯料7的位置控制。

相似地，另一个位于坯料7的左侧的对中机构41和另一个位于坯料7的右侧的对中机构41均沿第二直线方向L2推动坯料7，第二直线方向L2相对于左右方向倾斜设置且相对于前后方向倾斜设置，此处不再详细说明。

如图14所示，在本实施例中，第一直线方向L1与左右方向的夹角和第二直线方向L2与左右方向的夹角相等。例如且第一直线方向L1与第二直线方向L2呈九十度夹角设置。

这样设置的好处在于，每个对中机构41推动坯料7运动时，对中机构41动作一段距离对应坯料7在左右方向和前后方向上的位移相一致，每个对中机构41推动坯料7运动的模式相一致，便于简化每个对中机构41对坯料7的位置调整过程，便于对每个对中机构41的控制。

如图14所示，在本发明的实施例中，还包括第四检测装置45和控制器，第四检测装置45设置于对中机构41上，第四检测装置45包括第四位置传感器451，第四位置传感器451(例如红外传感器)适于检测坯料7与对中机构41之间的距离，控制器分别与对中机构41和第四检测装置45通信连接。

这样设置的好处在于，当对中机构41动作时，能够实时检测坯料7与对中机构41之间的距离，从而根据检测数据调整对四个对中机构41的动作控制，快速实现坯料7的对中，并在一定程度上避免其中部分对中机构41的行程过大导致坯料7偏离目标位置。

如图15所示，在上述实施例中，组坯装置还包括锁紧机构42，至少两个锁紧机构42设置于坯料7的左右两侧，所有锁紧机构42均设置于托盘小车51的上方，至少两个锁紧机构42配合作用以实现所有坯料7中与位于最上方的坯料7相邻的坯料7的位置锁定。

示例性地，如图15所示，当组坯装置包括对中机构41时，对中机构41和锁紧机构42均安装在第三安装架43上，对中机构41位于锁紧机构42的上方，当第一个坯料7放置于升降式堆垛装置5上时，通过升降装置53使得该第一个坯料7在上下方向的位置与对中机构41的位置相对应，通过四个对中机构41实现该第一个坯料7在托盘小车51上的位置对中，通过升降装置使得第一个坯料7在上下方向的位置移动至便于承载第一导轨6运输过来的第二坯料7，此时第一个坯料7在上下方向的位置与对锁紧机构42的位置相对应，通过锁紧机构42锁定第一个坯料7的位置，然后通过对中机构41能够实现第二个坯料7在第一个坯料7上的位置对中(例如，对中机构41在第二个坯料7与第一个坯料7的接触处分别与第二个坯料7与第一个坯料7抵压)，后续其它坯料7的对中情况与此类似，从而实现多个坯料7的对中，此处不再详细说明。示例性地，锁紧机构42的结构与对中机构41的结构相同，数量也相同，在一些实施方式中，锁紧机构42锁定其中一个坯料7时与坯料7接触的位置，和对中机构41与该坯料7接触定位该坯料7时的位置相同。这样，控制器控制锁紧机构42和对中机构41的方式相一致，并且，对中机构41的控制参数能够用于控制锁紧机构42，使用简单，实用性强。

如图2所示，在本发明的实施例中，组坯装置还包括第三检测装置44，对中机构41和第三检测装置44均安装于第三安装架43上，第三检测装置44包括第三位置传感器441和/或第三摄像头442，第三位置传感器441适于检测坯料7的位置，第三摄像头442适于拍摄坯料7的影像，控制器分别与对中机构41和第三检测装置44通信连接。

在本发明的实施例中，还包括外罩(图中未示出)，打磨装置2、清洗装置3、组坯装置分别通过一个外罩隔离，外罩上开设有用于坯料7通过的隔离门结构93。这样，避免了各处理工站内外环境的干扰，结构简单，安全性高。

如图16所示，在本发明的实施例中，还包括地坑结构9，第二导轨8与地面91平齐或高于地面91，堆垛装置5安装于地坑结构9内。

也就是说，地坑结构9位于地下，在使用时，载有坯料7的托盘小车51从地面或者高于地面的位置运输。

示例性地，地坑结构9整体长为3-10米(长度方向与Y轴方向一致)，例如5-8米，6米；宽为3-10米(宽度方向与X轴方向一致)，例如5-8米，6米；高为6-15米(高度方向与Z轴方向一致)，例如8-14米，10米，12米。升降装置53可承载重量大于等于100吨，例如大于等于140吨，大于等于180吨，大于等于200吨，以满足不同规格产品生产需要。

此时，外罩在地面91上部形成一个箱体，该箱体的长为3-8米(长度方向与Y轴方向一致)，例如4-6米，5米；宽为3-8米(宽度方向与X轴方向一致)，例如4-6米，5米；高为6-15米(高度方向与Z轴方向一致)，例如8-14米，10米。

这样设置的好处在于，地坑结构9能够在一定程度上降低整个组坯装置在地表的高度，其安全性和实用性高，并且，第二导轨8与地面91平齐或高于地面91，便于载有坯料7的托盘小车51的运动，其可靠性和稳定高，实用性强。

本发明的另一实施例提供一种金属固固复合增材制坯处理方法，应用于如上所述的金属固固复合增材制坯处理系统，该方法具体包括：

当运料小车1运动至上料位置时，运料小车1装载坯料7；

当装载有坯料7的运料小车1运动至打磨位置时，打磨装置2对坯料7进行打磨作业；

当载有打磨完成后的坯料7的运料小车1运动至清洗位置时，清洗装置3对坯料7进行清洗作业；

当载有清洗后的坯料7的运料小车1运动至卸料位置时，运料小车1卸料，组坯装置的堆垛装置5对坯料7进行堆垛。

具体地，控制器获取控制系统的检测数据(例如各检测装置的数据和运料小车的位置信息等)，并根据检测数据对各装置进行控制，此处不再详细说明。

这样设置的好处在于，能够实现大尺寸重量的关键零部件的增材制坯制造，能够提高增材制坯的处理效率和一定程度提高处理效果，此处不再详细说明。

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发明的保护范围。