技术特征：
1.一种粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于，包括：直线运动模块(1)、滑动连接块(3)、导向杆(4)、智能落粉机构组件(5)以及中央控制器；所述滑动连接块(3)安装在直线运动模块(1)上并允许沿直线运动模块(1)延伸方向移动；所述导向杆(4)安装在滑动连接块(3)上并通过所述滑动连接块(3)相对直线运动模块(1)移动，所述导向杆(4)延伸方向垂直于直线运动模块(1)延伸方向；所述智能落粉机构组件(5)安装在导向杆(4)上并允许沿所述导向杆(4)延伸方向移动，所述智能落粉机构组件(5)允许通过所述滑动连接块(3)相对所述直线运动模块(1)移动；所述智能落粉机构组件(5)安装出粉喷头组件(511)，所述出粉喷头组件(511)允许沿直线运动模块(1)和导向杆(4)延伸方向移动并覆盖成型区域(2)；所述智能落粉机构组件(5)和所述直线运动模块(1)连接所述中央控制器。2.根据权利要求1所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于，所述智能落粉机构组件(5)还包括：粉箱、落粉机构箱体(507)、第二下粉管(508)、振动箱(509)、滑动盖板(510)、第一电磁阀(512)、出粉槽(513)以及并联下粉槽运动机构(515)；所述落粉机构箱体(507)顶部外侧安装多个粉箱，所述落粉机构箱体(507)顶部内侧安装多个并联下粉槽运动机构(515)，所述粉箱与所述并联下粉槽运动机构(515)一一对应，对应所述粉箱与所述并联下粉槽运动机构(515)之间设置通孔；所述落粉机构箱体(507)内部安装所述振动箱(509)，所述振动箱(509)通过第二下粉管(508)连接所述并联下粉槽运动机构(515)；所述振动箱(509)底部设置出粉槽(513)，所述出粉槽(513)和振动箱(509)之间安装滑动盖板(510)；所述落粉机构箱体(507)底部外侧设置出粉喷头组件(511)，所述出粉喷头组件(511)连通出粉槽(513)，所述出粉喷头组件(511)和出粉槽(513)之间安装第一电磁阀(512)。3.根据权利要求2所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于，所述粉箱包括：推杆(501)、顶盖(502)、活塞板(503)、粉箱壁板(504)以及抽拉板(506)；所述粉箱壁板(504)安装在落粉机构箱体(507)上，所述粉箱壁板(504)和所述落粉机构箱体(507)之间安装抽拉板(506)，所述粉箱壁板(504)背向所述落粉机构箱体(507)一端安装顶盖(502)；所述粉箱壁板(504)朝向所述抽拉板(506)一侧开口设置为下口；所述粉箱壁板(504)内安装活塞板(503)，所述活塞板(503)背向抽拉板(506)一侧安装推杆(501)；所述活塞板(503)和所述抽拉板(506)之间放置粉末(505)。4.根据权利要求3所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于，所述并联下粉槽运动机构(515)包括：第二电磁阀(5151)、第三电磁阀(5152)、第二下粉槽(5153)、第二密封顶板(5154)、第一密封顶板(5155)、水平运动装置(5156)以及第一下粉槽(5157)；所述水平运动装置(5156)、第一密封顶板(5155)以及第二密封顶板(5154)安装在落粉机构箱体(507)顶部内侧；所述水平运动装置(5156)连接并带动所述第一密封顶板(5155)和第二密封顶板
(5154)移动，所述粉箱通过所述水平运动装置(5156)带动所述第一密封顶板(5155)和第二密封顶板(5154)移动实现第一密封顶板(5155)或第二密封顶板(5154)与所述粉箱对接；所述第一密封顶板(5155)背向所述落粉机构箱体(507)顶部内壁一侧安装第一下粉槽(5157)，所述第二密封顶板(5154)背向所述落粉机构箱体(507)顶部内壁一侧安装第二下粉槽(5153)；所述第一下粉槽(5157)背向第一密封顶板(5155)一侧安装所述第二电磁阀(5151)，所述第二下粉槽(5153)背向第二密封顶板(5154)一侧安装所述第三电磁阀(5152)；所述第一密封顶板(5155)和第二密封顶板(5154)上设置开口。5.根据权利要求4所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于：所述第一下粉槽(5157)通过第一下粉管(519)连接粉末循环模块(517)；所述落粉机构箱体(507)侧壁设置下粉管连接块(514)，所述第一下粉管(519)通过所述下粉管连接块(514)穿过落粉机构箱体(507)；所述粉末循环模块(517)连接粉箱，所述粉末循环模块(517)和粉箱之间安装第四电磁阀(518)；所述粉末循环模块(517)内安装抽气装置、过滤装置和排气装置。6.根据权利要求5所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于，所述出粉喷头组件(511)包括：前端出粉细口(5111)、振动器(5112)以及前端出粉槽(5113)；所述前端出粉槽(5113)连通出粉槽(513)，所述前端出粉槽(5113)背向出粉槽(513)一端向外延伸出前端出粉细口(5111)；所述前端出粉细口(5111)设置为矩形出口；所述前端出粉槽(5113)和所述前端出粉细口(5111)连接处侧面环绕安装振动器(5112)。7.根据权利要求6所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于：所述落粉机构箱体(507)外侧安装多个粉量监测反馈模块(516)；每个所述粉箱侧边安装一个所述粉量监测反馈模块(516)。8.根据权利要求4所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于：所述粉箱连接所述落粉机构箱体(507)处、所述第一密封顶板(5155)的开口周侧以及所述第二密封顶板(5154)的开口周侧设置o型密封圈。9.根据权利要求7所述粉末组分可控铺粉集成装置，其特征在于：所述活塞板(503)允许绕所述粉箱横截面轴线转动；所述成型区域(2)排布多个正方形区域。10.一种权利要求9所述粉末组分可控铺粉集成装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，所述中央控制器控制关闭多个所述粉箱的抽拉板(506)，然后控制所有粉箱内的活塞板(503)旋转，将不同种类的粉末(505)分别放入到多个所述粉箱中，此时所述粉箱内的粉末(505)表面都是不平整的；所述中央控制器控制所述水平运动装置(5156)移动，将多个所述第一下粉槽(5157)分别对准粉箱的下口处，同时使所述第二电磁阀(5151)均保持关闭状态，然后中央控制器部分打开所有抽拉板(506)至所述粉箱内气体在活塞板(503)下移时可以排除，同时将所有所
述活塞板(503)重新旋转到水平位置并控制所有推杆(501)往下移动，在所述推杆(501)移动过程中伴随有粉末(505)从粉箱流出并分别进入所述第一下粉槽(5157)中，直至粉末(505)上表面与所述活塞板(503)之间没有空隙，然后关闭所有抽拉板(506)；步骤s2，所述中央控制器打开所有第二电磁阀(5151)，同时关闭所有第四电磁阀(518)，所有所述粉末循环模块(517)的抽气装置开启，将第一下粉槽(5157)中的粉末(505)抽入到所述粉末循环模块(517)的过滤装置中，然后关闭所有第二电磁阀(5151)，抬升所述活塞板(503)并再次旋转，同时打开所有第四电磁阀(518)，所述粉末循环模块(517)的排气装置开启，粉末(505)分别进入到粉箱中，然后将所有活塞板(503)重新旋转到水平位置，随后推动活塞板(503)直至活塞板(503)下表面与粉末(505)上表面贴合，中央控制器控制所有水平运动装置(5156)运动至所有第二下粉槽(5153)分别对准粉箱的下口；步骤s3，将所有第三电磁阀(5152)保持关闭状态，打开所述抽拉板(506)，此时所述粉量监测反馈模块(516)开始工作，实时记录各粉箱内粉末(505)的高度；步骤s4，根据所述成型区域(2)的每个正方形区域所需要的粉末(505)质量以及预先设定的组分配比，计算出每个正方形区域所需要的各粉箱内粉末(505)的质量，然后根据各粉末(505)的密度计算出对应的粉末(505)下降高度，当每个粉箱内粉末(505)上表面的高度分别下降了计算出的各自下降高度后，关闭相应粉箱的抽拉板(506)；步骤s5，所述中央控制器打开所有第三电磁阀(5152)，同时将所述滑动盖板(510)关闭，位于所有第二下粉槽(5153)里面的粉末(505)滑落到所述振动箱(509)中，然后开启所述振动箱(509)，所有粉末(505)均匀混合；步骤s6，使所述第一电磁阀(512)处于关闭状态，打开滑动盖板(510)，混合后的粉末(505)到达所述出粉槽(513)的下，然后关闭所述滑动盖板(510)，中央控制器打开出所述振动器(5112)；打开所述第一电磁阀(512)，整个所述智能落粉机构组件(5)开始按照设定轨迹移动，在移动过程中，混合后的粉末(505)不断从所述前端出粉细口(5111)落下，当完成一个区域的移动后，该区域的混合粉末层准备完成；所述智能落粉机构组件(5)在本区域的移动过程中，同时重复步骤s4至步骤s6进行下一个区域内的混合粉末的质量和组分的配比，当前区域完成铺粉时，下一个区域的混合粉末已在所述振动箱(509)内准备完成；步骤s7，所述智能落粉机构组件(5)继续运动，完成运动轨迹上下一个区域的铺粉操作，直至整个成型区域(2)的铺粉工作都已完成，这样成型区域(2)完整的一层粉末准备完成，然后中所述央控制器控制光路系统开始工作；步骤s8，重复步骤s3至步骤s7，直至整个工件成型完成。
技术总结
本发明提供了一种粉末组分可控铺粉集成装置及工作方法，包括：直线运动模块、滑动连接块、导向杆、智能落粉机构组件以及中央控制器；滑动连接块安装在直线运动模块上并允许沿直线运动模块延伸方向移动；导向杆安装在滑动连接块上并通过滑动连接块相对直线运动模块移动，导向杆延伸方向垂直于直线运动模块延伸方向；智能落粉机构组件安装在导向杆上并允许沿导向杆延伸方向移动，智能落粉机构组件允许通过滑动连接块相对直线运动模块移动；本发明解决现有的增材制造过程铺粉工艺只能形成一层同一种材料的粉床的问题，实现了粉床每个区域材料组分可控的功能，为诸如梯度材料等相关工艺研究奠定了基础。艺研究奠定了基础。艺研究奠定了基础。
技术研发人员：王飞 许伟春 孙靖 祝智强 陈裕梁 朱小刚 张骏 袁定新 田永松 季长程 赵凯 张春杰 杨洋
受保护的技术使用者：上海航天设备制造总厂有限公司
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2022/7/9