[发明专利]一种智能指定区域定量铺粉装置及方法

说明书

本发明涉及增材制造技术领域,特别涉及一种智能指定区域定量铺粉装置及方法，该装置包括刮粉模块和落粉模块，刮刀装在刮刀架与刮刀压板之间，刮刀架与刮刀基板相连，刮刀基板与线性运动模块相连，落粉辊与法兰轴承内壁相连，挡板控制轴与普通深沟球轴承内壁相连，流量调节挡板一插在供粉仓前面的槽中，流量调节挡板一与供粉仓相连，该装置可以在指定的不同的矩形区域定量铺设不同量的粉末，解决传统选区激光熔化工艺中人工估计每层铺粉量不准确的问题，减少了粉末的污染和浪费，减少了粉末回收时工作量，减小筛粉过程对筛粉者健康的损害；采用该装置的SLM或SLS设备可以减小收粉缸的体积，使成形装置整体占地面积减小。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域,特别涉及一种智能指定区域定量铺粉装置及方法。

技术背景

采用SLM技术成型时，现在采用的工艺中，每层的铺粉量均靠操作设备的师傅估计，由于粉末在成为实体后的密度大于粉末的松装密度，所以在成形完第一层后，第二层不同的区域需要不同量的粉末，为了保证成形零件的精度，通常会选择多铺一些粉末。而且在成形过程中产生的大颗粒不可避免的会进入受粉仓，这样就会增加粉末回收时的工作量。

虽然现有的某些SLM设备具有粉末回收系统，但其价格太高，中小企业及高校等机构无力承担，而且早些年进入市场的SLM旧设备没有粉末回收系统，筛粉时间占据了采用SLM技术成形的很大一部分时间；用于SLM技术成形的金属粉末直径通常只有几十微米，可以通过皮肤渗入到人体的血液中，尤其是在筛粉时，金属粉末更容易进入筛粉者体内，对筛粉者的健康造成严重损伤。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种智能指定区域定量铺粉的装置及方法，可以通过算法计算每层可以在不同的区域铺不同量的粉末，可以大大减少粉末回收的工作量。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种智能指定区域定量铺粉装置，包括刮粉模块和落粉模块；

所述刮粉模块包括刮刀、刮刀压板、刮刀架、刮刀基板和线性运动模块；所述刮刀装在刮刀架与刮刀压板之间，刮刀架与刮刀压板通过螺钉连接；刮刀架与刮刀基板相连，刮刀基板与线性运动模块相连，并由电机驱动进行双向运动；

所述传动部分均设计有密封罩。

所述落粉模块包括供粉仓、落粉辊、流量调节挡板、挡板控制轴、弹簧、法兰轴承、套筒、普通深沟球轴承、同步带轮、同步带、挡板控制轴支座、高精度电机和控制器；所述供粉仓与刮刀基板通过螺钉相连；

所述落粉辊与法兰轴承内壁相连，法兰轴承装在供粉仓两侧的阶梯孔中，套筒通过基米固定在落粉辊的左端，同步带轮三通过基米固定在落粉辊的右端；同步带轮二通过基米固定在高精度电机二上，同步带轮二和同步带轮三通过同步带二传动；减震橡胶垫通过胶水粘在刮刀基板上，高精度电机二通过螺钉装在刮刀基板上，高精度电机一与刮刀基板间夹着减震橡胶垫。

所述挡板控制轴与普通深沟球轴承内壁相连，普通深沟球轴承装在挡板控制轴支座内部的孔中，同步带轮四通过基米固定在挡板控制轴上，同步带轮一通过基米固定在高精度电机一上，同步带轮四和同步带轮一通过同步带一相连；

所述流量调节挡板一插在供粉仓前面的槽中，下表面上的凸台与挡板控制轴上的凸台接触，流量调节挡板一通过弹簧与供粉仓相连；流量调节挡板二、三的连接方式与流量调节挡板一的连接方式一样。

所述挡板控制轴在一端刻有一小槽，挡板控制轴上的高度分别为0.6毫米、0.9毫米、1.3毫米、1.9毫米、2.7毫米，采用了控制变量法设计此轴上三组凸台；所述控制器控制挡板控制轴驱动电机的启动时间、运转时间及转动方向。