用于增材制造的氧探头快速拆装组件的制作方法

本实用新型涉及3D打印机配件领域，特别涉及一种用于增材制造的氧探头快速拆装组件。

背景技术：

选择性激光熔化SLM（Selective Laser Melting）技术是金属增材制造的一种方法。SLM技术采用的加工材料为粒径大约为15 μm-50 μm的金属粉末。在加工过程中，激光器发出激光，经光学系统处理后照射到加工平面上，在控制系统控制下，激光按照导入至系统中的STL文件所计算的轮廓曲线，对金属粉末铺成的粉床进行扫描，使金属粉末融化形成成品。

在激光扫描粉床的过程中，激光照射下的金属粉末很容易在高温条件下与空气中的氧气发生氧化反应，因此需要在密闭的成型室中通入高纯度的氮气、氩气等惰性气体对激光扫描过程进行惰性气体保护，防止金属粉末高温氧化。现有增材制造设备的成型室多为上下两个舱室构成，下部为保护舱，上部为工作舱。在粉末床开始工作前，有必要先对上下两个舱室的内部同时排除氧气。工作舱为零件成型的舱室，一般为了检测工作舱的内部氧气含量，工作舱上需要安装氧探头。现用氧探头广泛使用直插式氧化锆氧探头，检验时，需要将管状的氧化锆直接插入惰性气体氛围中，因此，工作舱上用的氧探头一般安装于工作舱的顶部内侧，以使管状的氧化锆直接浸没在惰性气体氛围中。

但是直插式氧探头故障率高、使用寿命过短，需要经常更换，而由于其安装位置在工作舱内顶部，因此，更换氧探头需要打开工作舱的舱门，并在工作舱内进行氧探头更换。这个过程不仅由于空间的限制导致检修不便，更为重要的是：打开舱门会将大量氧气通过舱门放入工作舱，再次启动设备前必须重新排氧，会在一定程度上造成惰性气体的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于增材制造的高低氧含量探头快速变更安装组件，其通过在工作舱外顶部增加可以延伸至工作舱内部的安装组件，并将氧探头设置于安装组件上，以使氧探头的更换无需打开工作舱的舱门，直接通过安装组件的拆装即可完成，以减少更换氧探头过程中引入工作舱内部的氧气。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于增材制造的氧探头快速拆装组件，包括安装底座，安装底座包括向工作舱腔内延伸的座体，座体一端设有用于卡接在工作舱上的凸缘，座体内设有用于插接氧探头的槽孔，槽孔外漏的一侧通过密封盖组件密封。

通过采用上述技术方案，本方案中通过将氧探头从安装底座的安装口插入安装，并从检测出口伸出。此时只需在仓体上开设用于安装安装底座的槽，即可将氧探头连通安装底座从舱体外部安装插入仓体内。在更换氧探头时，可直接通过凸缘与舱体的卡接关系将整个拆装组件连同氧探头拆下，然后进行更换即可。无需打开舱门，操作更加方便。

优选的，凸缘上设有至少三个弧形安装口，弧形安装口处于以安装底座的对称中心为圆心的同一圆弧上。

通过采用上述技术方案，弧形安装口可与舱体上的螺栓相配合使用，先将弧形安装口对准螺栓，然后转动凸缘使得螺栓卡入弧形安装口内，然后拧紧螺栓完成固定。

优选的，密封盖组件包括盖体连接部，盖体连接部与安装底座之间设有硅胶密封垫，且盖体连接部通过依次穿过其本体和硅胶密封垫的封盖螺钉固定于安装底座上。

通过采用上述技术方案，硅胶密封垫增加了盖体连接部与安装底座之间的密封性。

优选的，盖体连接部上设有透孔，盖体连接部对应透孔两端的端面上对称设有两个嵌槽，嵌槽内配合嵌有内密封板和外密封板，外密封板通过压板螺钉固定于盖体连接部上。

通过采用上述技术方案，双层密封板密封性能更好，并且更换氧探头还可以通过拆取密封板，露出安装孔来进行。

优选的，内密封板与外密封板之间构成胶腔，内密封板与外密封板上均设有用于通过连接线路的过线孔。

通过采用上述技术方案，胶腔用于注胶密封，增加了盖体连接部的密封性能。并且连接线路通过过线孔穿出，内部注胶，使得过线孔与连接线路之间的密封性能更好。胶体还起到保护连接线路的作用。

优选的，内密封板与外密封板均由两块半圆板拼接而成，且在接缝处构成用于通过数据线的过线孔，内密封板与外密封板的接缝相互垂直。

通过采用上述技术方案，相互错开90°的过线孔防止内密封板与外密封板接缝处正对，从而加强了盖体连接部的密封性。

优选的，槽孔为两个分别为用于安装高敏氧探头的安装孔一和用于安装低敏氧探头的安装孔二，且高敏氧探头通过压头螺钉二固定在安装孔一内，低敏氧探头通过压头螺钉一固定在安装孔二内。

通过采用上述技术方案，双探头组合，一个高敏一个低敏，形成高低搭配的组合。这样不仅测量范围变大，而且同时可以测量高低浓度的氧气含量，提高了灵敏型。

优选的，氧探头露出座体的部分套设有环形保护套，环形保护套通过连接螺栓固定在座体上。

通过采用上述技术方案，由于工作过程中，舱体腔室内气流运动激烈，并且可携带金属杂质告诉流动，冲击在氧探头上，容易使氧探头损坏。本方案的环形保护套可保护两个氧探头不被撞击或者损坏。

优选的，环形保护套对应探测触头的一端设有导流风嘴，导流风嘴与环形保护套卡接固定，导流风嘴上开有连通工作舱腔体的进气风道。

通过采用上述技术方案，两氧探头下，分别装有导流风嘴，通过导流通道有利于稳定采集数据，使气流平稳的接触氧探头感应部位，有利于提高数据的准确性。

优选的，环形保护套外套设有平齐压环。

通过采用上述技术方案，使得两个氧探头测试同一高度处的氧气含量，从而得到更加精准的数据。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过伸入工作舱腔体内的底座和环形保护套，保护氧探头不易受到冲击而损坏；

2、通过凸缘与舱体外壁转动卡接固定，使得安装底座的拆卸方便、快捷；

3、通过胶腔内的胶体、夹在安装底座与盖体连接部之间的硅胶垫进行双重密封，使得3D打印机的舱体密封性更好，惰性气体不易泄漏。

附图说明

图1是本实用新型用于增材制造的氧探头快速拆装组件的结构示意图；

图2是本实用新型用于增材制造的氧探头快速拆装组件的正面剖视；

图3是本实用新型用于增材制造的氧探头快速拆装组件密封半月板俯视图；

图4是本实用新型用于增材制造的氧探头快速拆装组件的俯视图。

图中1、密封盖组件；10、注胶腔；11、盖体连接部,12、嵌槽；2、安装底座；20、凸缘；21、安装孔一；22、安装孔二；23、弧形安装口；24、座体；3、硅胶密封垫；4、低敏氧探头；40、压头螺钉一；5、高敏氧探头；50、压头螺钉二；51、环形保护套；6、导流风嘴；60、进气风道；7、封盖螺钉；8、平齐压环；80、连接螺栓；9、外密封板；90、内密封板；91、压板螺钉；92a、92b、过线孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

一种用于增材制造的氧探头快速拆装组件，如图1中所示，包括有固定至工作舱顶部的安装底座2以及与之固定并密封安装底座2的上部的密封盖组件1，两者之间夹设有一硅胶垫3，以防止空气从两者的接合处进入安装底座2并最后进入工作舱。安装底座2内安装有低敏氧探头4和高敏氧探头5，两个氧探头下方分别设一个导流风嘴6，用于将工作舱内的气体导入两个氧探头内的管状氧化锆内，以防止工作舱的内的气体流动对氧探头产生气流冲击。

具体来说，如图2和图3中所示，安装底座2包括一凸缘20以及自凸缘20向工作舱腔内延伸的座体24，实际使用时，座体24全部伸入工作舱内腔，而凸缘20的底面抵设在工作舱的外顶壁上。

凸缘20的截面呈矩形，在其四个角上设置有四个弧形安装口23，且四个弧形安装口23的弧形槽处于以安装底座2的对称中心为圆心的同一圆弧上，安装时，工作舱的顶壁上对应于四个弧形安装口23处设置四根螺栓，略松开螺栓，以使螺栓头的底面与工作舱顶面之间距离大于凸缘20的厚度，此时沿图3中所示方向转动凸缘20，可以将弧形安装口23与螺栓卡接，此后，拧紧四根螺栓，使其螺栓头的下表面抵住凸缘23的上表面，即可完成安装底座2与工作舱上表面的固定。

安装底座2内设置有两个槽孔：安装孔一21和安装孔二22，分别用于安装高敏氧探头5和低敏氧探头4，两个氧探头的大部分结构位于座体24内部，露出的部分设置有环形保护套51。以高敏氧探头5外的环形保护套51为例，其通过连接螺栓80与安装孔一21的孔壁部分固定，以使其连接至座体23上。环形保护套51的下方安装导流风嘴6，且导流风嘴6的上端与环形保护套51的下端卡接固定。

两个氧探头的电线部分向密封盖组件1设置位置引出，以电性连接至外部显示设备上，将检测结果输出并显示。

如图2和图4中所示，密封盖组件1通过环形阵列布置的多根封盖螺钉7与底座2连接固定，拆开封盖螺钉7，可以将密封盖组件1完全取下，将安装孔一21和安装孔二22完全暴露出来，以通过两个孔槽进行氧探头的检修和更换。

为了实现密封，密封盖组件1包括有盖体连接部11，封盖螺钉7即设置于这个位置，盖板连接部11的中央设置一个透孔，在盖体连接部11的上下两端面各设置一个嵌槽12，两个嵌槽12内安装图4中所示的外密封板9和内密封板90，两者均由两块半月形的板体组成，将两组密封板盖合后，透孔被外密封板9和内密封板90，并在两组密封板之间形成注胶腔室10。

每块密封板沿直径方向均设置两个半圆形透孔，一对密封盖板拼合后形成一对沿直径分布的过线孔92a和92b，为了防止两组过线孔92a和92b对齐影响密封性能，外密封板9和内密封板90上的过线孔92a和过线孔92b错开90度，按照图4中所示方位排布。

如图3中所示，两个氧探头的顶部嵌入安装孔一21和安装孔二22内，上面通过压头螺钉一40和压头螺钉二50压住，防止气流冲击使其向密封盖组件1的方向抬起。

安装时，首先将两个氧探头固定至两个安装孔内，然后通过两个压头螺钉压紧，再将整个安装底座2连带氧探头和下端固定的导流气嘴6和平齐压环8整体安装至工作舱顶部，通四个弧形安装口23和与之卡接并旋紧的螺栓固定。之后将内密封板90固定至盖体连接部11上，通过封盖螺钉7将盖体连接部11固定至安装底座2上，并将两个氧探头的电线从过线孔92a和92b内拉出至外部，向注胶腔室10内部注胶，以将过线孔92a和92b内引出的导线与孔壁间的间隙密封，然后盖合外密封板9。

拆卸时，拆开封盖螺钉7，即可整体取下密封盖组件1，清除注胶腔室10内凝固的胶体，从而将安装孔一21和安装孔二22暴露，松开压头螺钉一40和压头螺钉二50，就可以拆下两个氧探头进行检修或者更换。