一种成形设备的取粉量检测装置的制作方法

文档序号:15186590发布日期:2018-08-17 19:03阅读:168来源:国知局

本实用新型涉及金属粉末制备技术领域,更具体的涉及一种成形设备的取粉量检测装置。



背景技术:

快速成型(RP)技术是二十世纪九十年代发展起来的一项先进制造技术。以粉末为原料,通过选区沉积/烧结/熔化工艺进行零件的快速成形技术是目前快速制造领域研究的热点,其中典型的技术包含有:选区激光烧结(英文为,Selective Laser Sintering,SLS),选区激光熔化(英文为,Selective LaserMelting,SLM),电子束熔化(英文为,ElectronBeam melting,EBM),三维打印成形(英文为,Three DimensionalPrinting,3DP)。这些技术的工艺流程类似:首先在加工平面上铺好一层原料粉末,然后加工源根据零件截面形状对粉末进行分区作业,成形出零件的截面轮廓。如SLS/SLM技术采用激光对粉末进行烧结/熔化,黏附成形;EBM技术采用电子束对粉末原料进行完全熔化,快速成形;3DP技术采用精密喷头,将粘结剂按既定轮廓形状喷射到粉末层,使部分粉末粘接成形。在一层粉末成形完毕,铺粉装置在成形工作面再铺上一层粉末,加工源对该层粉末再次进行选区作业,并完成新生成层片与原有部分之间的连接,如此循环逐层堆积制造,最后再经后处理得到任意形状的实体零件。

选区烧结技术是通过分层扫描的方式完成零件的加工过程,在加工过程中,每加工完一层,升降工作台下降一定的距离,送粉器送出一定量的粉末再由铺粉机构将其铺平,然后对该层粉末进行烧结处理。烧结-工作台下降-送粉-铺粉这一过程不断重复,最终完成加工。取粉量监测机构是快速成型设备中重要的组成部分,直接影响加工过程中铺粉过程的好坏从而影响制件的质量甚至加工过程能否继续进行。

对于快速成型设备,取粉量监测机构决定了铺粉层的厚度和粉末层密度的大小,这直接影响烧结件的密度,从而影响烧结件的物理性能、收缩和翘曲变形以及棱角清晰度。因此烧结的关键工序之一就是如何能够铺覆出均匀的、无缺陷的且具有较高密度的粉末层,这是能够顺利进行烧结的前提条件之一。

针对现有情况,希望能够铺覆均匀、无缺陷的且具有较高密度的粉末层的前提,是保证每层铺粉前取粉器取到的粉量均匀。由于每层的铺粉厚度为0.05mm,故保证取粉量均匀是有一定难度的,若每层的取粉量过少,取粉器在铺粉的过程中,取出的粉末就很难铺满一层,很有可能出现局部区域没有铺上粉末的情况;但是取粉量过大,则对粉末是一种浪费,降低了粉末的利用率,很有可能出现后期零件还没有做完就没用粉的情况。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种成形设备的取粉量检测装置,通过该检测装置可以解决现有技术中存在不能确保每层铺粉前取粉器取到均匀粉量的问题。

本实用新型实施例提供了一种成形设备的取粉量检测装置,包括:铺粉平台,出粉口,取粉器,漏粉口,导粉管,接触挡片和接近开关;

所述出粉口和所述取粉器设置在所述铺粉平台上,所述取粉器与控制主机电联接,通过所述控制主机的驱动进行补偿取粉;

所述漏粉口设置在所述铺粉平台上,所述导粉管的一端与所述漏粉口相通,另一端与所述接触挡片相接触;

所述接触挡片的一端固定在所述导粉管上,且所述接触挡片通过重力作用挡在所述导粉管的出口上;在所述接触挡片与所述导粉管相反的一侧还设置有所述接近开关。

优选地,还包括安装块,接近开关安装板;

所述接近开关固定在所述接近开关安装板上,所述接近开关安装板固定在所述安装块的第一侧面上;所述接触挡片通过接触挡片安装端固定在所述安装块的的第一侧面上;

所述安装块的第一侧面固定在所述导粉管上。

优选地,还包括接近开关安装罩,所述接近开关,所述接触挡片,所述导粉管,所述接近开关安装板,所述安装块全部都集成在所述接近开关安装罩内。

优选地,所述接近开关与所述接近开关安装板之间是通过螺纹,螺母连接;所述螺纹,螺母用于调节所述接近开关与所述接近开关安装之间的距离。

优选地,还包括调节支架;

所述导粉管通过所述调节支架固定支持,所述调节支架用于调节所述导粉管的位置和角度。

本实用新型实施例提供了一种成形设备的取粉量检测装置,包括:铺粉平台,出粉口,取粉器,漏粉口,导粉管,接触挡片和接近开关;所述出粉口和所述取粉器设置在所述铺粉平台上,所述取粉器与控制主机电联接,通过所述控制主机的驱动进行补偿取粉;所述漏粉口设置在所述铺粉平台上,所述导粉管的一端与所述漏粉口相通,另一端与所述接触挡片相接触;所述接触挡片的一端固定在所述导粉管上,且所述接触挡片通过重力作用挡在所述导粉管的出口上;在所述接触挡片与所述导粉管相反的一侧还设置有所述接近开关。本实用新型实施例提供的检测装置,采用了接近开关,相比现有的光电传感器,可在高温环境下使用,提高组件工作的可靠性,节约成本;进一步地,接近开关,通过机械碰触采集信号,通过计时器计算时间,测量方式更加准确;且该检测装置具有结构灵活可调,安装方便,保证了成形过程中每次取粉均匀的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种成形设备的取粉量检测装置结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的一种成形设备的取粉量检测装置局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种成形设备的取粉量检测装置结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的一种成形设备的取粉量检测装置局部放大示意图。如图1和图2所示,本实用新型实时提供的一种成形设备的取粉量检测装置主要包括:铺粉平台1,出粉口2,取粉器3,漏粉口4,导粉管5,接触挡片6和接近开关7。

具体地,如图1所示,出粉口2和取粉器3安装在铺粉平台1上,且取粉器3与控制主机电联接,控制主机驱动取粉器3用来实现取粉器3对取粉量的补偿。

需要说明的是,在本实用新型实施例中,控制主机上连有储存器和显示器,控制主机为计算机或PLC控制器。

进一步地,漏粉口4设置在铺粉平台1上。在实际应用中,为了避免因为漏粉口4位置设置不合理而导致影响检测装置精度的问题,优选地,漏粉口4应该设置在取粉器3的取粉位置附近,且该漏粉口4的位置应该恰好位于取粉器3的中间位置。在本实用新型实施例中,对漏粉口4的具体位置不做限定。

进一步地,漏粉口4的出粉端与导粉管5相通,即导粉管5的进口端与漏粉口4的出粉端相通,而导粉管5的另一端需要与检测感应器连接或者接触。在本实用新型实施例中,导粉管5通过调节支架8抵接于铺粉平台1的下方,而该调节支架8设置在铺粉平台1的下方,通过调节支架8,可以调节导粉管5的位置以及与铺粉平台1支架的夹角。

需要说明的是,在本实用新型实施例中,由于检测感应器选择了接近开关7,而考虑到接近开关7的工作原理,即在导粉管5的另一端设置有接触挡片6,即接触挡片6与导粉管5的另一端相接触,而接触挡片6与接近开关7相邻设置。

如图2所示,本实用新型实施例提供的检测装置还包括有安装块9,接近开关安装板10。具体地,接近开关7固定在接近开关安装板10上,接近开关安装板10固定在安装块9的第一侧面上;进一步地,接触挡片6通过接触挡片6安装端固定在安装块9的的第一侧面上,即接近开关安装板10和接触挡片6安装端均固定在安装块9的同一个侧面上。进一步地,安装块9的第一侧面固定在导粉管5上。

需要说明的是,在实际应用中,接触挡片6在自由状态下因为自身重力的原因,恰好与导粉管5的出粉口2相接触,即在自由状态下接触挡片6能够起到挡住导粉管5出粉口2的作用,而当导粉口内有粉末流出时,接触挡片6会在粉末的冲力下与导粉管5的出粉口2分开,即导粉管5内会流出粉末。

进一步地,由于接触挡片6的另一端设置有接近开关7,当粉末流过导粉管5时,粉末顶开接触挡片6,此时接触挡片6与接近开关7接触,接近开关7会有开关量信号输送,控制主机内的计时器开始对该信号进行计时;当粉末流完,接触挡片6通过重力作用回位,接近开关7的信号停止。

在本实用新型实施例中,因为粉末的流动性是一定的,所以粉末越多流经导粉管5末端的时间就越长,控制主机就是根据粉末的流经时间,即接近开关7输出开关量信号的时间来判断取粉量的多少。

在本实用新型实施例中,还包括一个开关安装罩,相应地,接近开关7,接触挡片6,导粉管5的出粉口2,接近开关安装板10,安装块9全部都集成在接近开关7安装罩内。

需要说明的是,在本实用新型实施例中,若要能够对取粉量进行检测,则必须确认接触挡片6和接近开关7的安装位置。具体地,接触挡片6的安装可通过调节支架8调节,安装方式是通过接近开关7安装罩里面的挂钩挂在导粉管5的出口,在自由状态时通过重力作用挡在导粉管5的出口,在有粉末流出时,粉末将接触挡片6推开一定的角度然后流出,但是一定要保证导粉管5中有粉末流下时接触挡片6对粉末没有阻碍,出粉流畅。接近开关7通过螺纹连接的安装位置一定要适当,尤其是接近开关7的感应头与接触挡片6间的距离,保证粉末将接触挡片6推开时,接近开关7会产生响应信号;当粉末流完时,接触挡片6在重力的作用下回收,此时信号终止。

在具体实施中,控制主机会设定一个可靠的粉末流经导粉管5的时间,比如2秒,以此为标准,若此次铺粉时系统收到接近开关7的开关量输出信号时间小于2秒,则系统判断为此次取粉量不足,系统会给出指令在下次取粉时增加取粉量;若此次铺粉时系统收到接近开关7的开关量输出信号时间大于2秒,则判断为取粉过量,系统在下次取粉时会减少取粉量。

为了能够更清楚的介绍本实用新型实施例提供的一种成形设备的取粉量检测装置,以下介绍该检测装置的工作原理:

取粉器3通过控制电机驱动,实现取粉器3的左右运动。在取粉器3运行的路径中间有一个漏粉口4,该漏粉口4的直径为4mm,在取粉器3取完粉,沿着铺粉平台1铺粉的过程中会有少量的粉末通过此漏粉口4漏出,这里通过漏出粉量的多少来判断取粉量的多少,漏出的粉量越多,本次取粉量就越大;漏出的粉量越小,本次取粉量就越小。通过漏粉口4的粉末由导粉管5引出,导粉管5由调节支架8固定支撑,调节支架8是用来调节导粉管5的位置和角度;导粉管5通过安装块9与传感器安装罩连接在一起,导粉管5的末端安装有一个接触挡片6,接触挡片6在自由状态下挡住导粉管5末端的出粉口2,再有粉末流过时,接触挡片6打开;在接触挡片6的旁边安装一个接近开关7,并通过接近开关安装板10固定在传感器安装罩上;当粉末流过导粉管5时,粉末顶开接触挡片6,此时接触挡片6与接近开关7接触,接近开关7会有开关量信号输送,控制主机中的计时器开始对该信号进行计时;当粉末流完,接触挡片6通过重力作用回位,接近开关7的信号停止。

综上所述,本实用新型实施例提供了一种成形设备的取粉量检测装置,包括:铺粉平台,出粉口,取粉器,漏粉口,导粉管,接触挡片和接近开关;所述出粉口和所述取粉器设置在所述铺粉平台上,所述取粉器与控制主机电联接,通过所述控制主机的驱动进行补偿取粉;所述漏粉口设置在所述铺粉平台上,所述导粉管的一端与所述漏粉口相通,另一端与所述接触挡片相接触;所述接触挡片的一端固定在所述导粉管上,且所述接触挡片通过重力作用挡在所述导粉管的出口上;在所述接触挡片与所述导粉管相反的一侧还设置有所述接近开关。本实用新型实施例提供的检测装置,采用了接近开关,相比现有的光电传感器,可在高温环境下使用,提高组件工作的可靠性,节约成本;进一步地,接近开关,通过机械碰触采集信号,通过计时器计算时间,测量方式更加准确;且该检测装置具有结构灵活可调,安装方便,保证了成形过程中每次取粉均匀的特点。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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