用于送粉式增材制造设备的送粉装置的制作方法

1.本实用新型涉及送粉式增材制造技术领域，具体而言涉及一种用于送粉式增材制造设备的送粉装置。


背景技术：

2.相对于铺粉式增材制造技术通常用来打印尺寸较小的零部件，送粉式增材制造技术可用来加工大尺寸、大质量的零件，打印的过程可达数百小时以上，其打印过程中采用送粉器进行送粉，将金属粉末按照打印工艺的设定输送到预定的路径中，由于使用的金属粉末的颗粒的形状、大小、表面状态、密度、孔隙率等各不相同，所以粉末流动性也是有好有差。在遇到粉末流动性差时，送粉器会很难送出粉末或者送出的粉末与预期的量不符合，出现堵粉、卡粉的情况，会导致最终成型件的质量发生较大的偏差。
3.传统的方式中，现场的工艺人员需要一致观察成型件的质量或者送粉器的余量，使用橡皮锤去对送粉器进行敲打，让粉桶产生震动，改变粉末的振实密度，从而让粉末能够顺畅地掉落在送粉盘上，通过送粉管进行送粉。然而，这一工作是非常耗费时间和人力的，而且在工艺较为成熟的情况下，现场的工作人员在长时间的打印工作中，很容易疏忽于对送粉器的剩余粉量进行观察，导致打印路线被激光重熔，会影响样件的成型。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种用于送粉式增材制造设备的送粉装置，在打印过程中可有效实时监控送粉情况，判断是否卡粉堵粉，不需要操作人员盯着熔池来观察是否有粉末送出或一直需要观察送粉盘上是否带出粉末来观察送粉情况，避免现有技术中采用人工监视带来的人员疲劳导致的响应滞后的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型的第一方面提出一种用于送粉式增材制造设备的送粉装置，包括：
6.送粉器，其下方设置有与送粉盘，送粉器与所述送粉盘之间经由粉管连通，使得送粉器内的金属粉末被输送至所述送粉盘；
7.测位仪，设置在所述送粉器的顶盖的中央位置，用于检测送粉器内存储的金属粉末的剩余粉量高度；
8.控制器，与所述测位仪电连接，用于根据测位仪反馈的剩余粉量高度确定粉末减少量是否与打印工艺预设的送出量相同，并且响应于二者不同，则发送第一电信号；
9.蜂鸣器，与所述控制器电连接，用于响应于第一电信号发出第一报警信号；
10.其中，所述测位仪为超声波测位仪。
11.其中，所述控制器控制所述测位仪以预设的周期检测送粉器内存储的金属粉末的剩余粉量高度。
12.作为本实用新型的另一方面，所述送粉装置还包括振动器，设置在所述送粉器的顶盖的下沿位置；所述控制器根据第一电信号控制振动器动作以改变粉末的振实密度和/
或流动。
13.由此，可基于剩余粉量是否与送出量的判断来确定是否卡粉堵粉，从而控制振动器的动作，改善粉末的密实程度和流动性，缓解堵粉卡粉的问题。
14.其中，所述振动器基于控制器预设的不同频率而动作。
15.其中，所述送粉装置还包括一与控制器连接的控制面板，用于提供操作人员操作控制所述测位仪和/或振动器的动作。
16.其中，所述送粉装置还包括一与控制器连接的显示器，用于显示金属粉末的剩余粉量高度。
17.其中，所述控制器根据金属粉末的剩余粉量高度低于预设的阈值发送第二电信号，控制蜂鸣器发出第二报警信号。
18.其中，所述第一报警信号与第二报警信号为不同的报警音。
19.由以上本实用新型的技术方案，与现有技术相比，其显著的有益效果在于：
20.本实用新型通过送粉盖中设置的测位仪通过非接触式、无损检测的方式去判断送粉器内的剩余粉量是否与送出量是否相同，从而去判断是否卡粉、堵粉，而不需要人工盯着熔池去看是否有粉末送出或盯着送粉盘上是否带出粉末，可以避免现有技术中采用人工监视带来的人员疲劳导致的响应滞后的问题；同时本实用新型通过送粉盖中的测位仪反馈的数值去判断是否缺粉，在缺粉时蜂鸣器会产生报警，提醒操作人员进行补充。
21.在一些实施例中，可通过显示屏实时显示剩余粉末的百分比，更加方便工艺人员的后续操作。
22.应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
23.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
24.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
25.图1是本实用新型实施例的用于送粉式增材制造设备的送粉装置的示意图。
26.图2是本实用新型实施例的用于送粉式增材制造设备的送粉装置的电气原理图。
27.图3是本实用新型实施例的控制面板的示意图。
具体实施方式
28.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
29.在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种
来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
30.结合图1、2所示的示例的用于送粉式增材制造设备的送粉装置，包括测位仪1、振动器2、送粉器3、送粉盘4、控制器5以及蜂鸣器6。
31.送粉器3可采用现有的单桶、双桶、三桶、四桶或者其他的送粉器，其送粉桶内分别存储有金属粉末，可被通过诸如载气、重力的方式进行送粉操作。
32.结合图1所示，送粉器3的下方设置有与送粉盘4，送粉器3与送粉盘4之间经由粉管连通，使得送粉器3内的金属粉末被输送至送粉盘4。
33.如图1，测位仪1设置在送粉器3的顶盖的中央位置，用于检测送粉器3内部所存储的金属粉末的剩余粉量高度。例如，测位仪1采用超声波测位仪，可以非接触式、无损的方式进行检测，更加精确的测出剩余粉量高度。
34.控制器5，与测位仪1电连接，用于根据测位仪1反馈的剩余粉量高度确定粉末减少量是否与打印工艺预设的送出量相同，并且响应于二者不同，则发送第一电信号。
35.控制器5可采用基于arm的嵌入式系统、单片机、微处理器或者其他可实现数据处理和逻辑控制的控制器实现。在本实用新型的实施例中，控制器5采用单片机设计，接收测位仪1反馈的剩余粉量高度，通过简单计算得到粉末的减少量，例如基于送粉桶的截面尺寸以及剩余粉量高度的减少，计算出粉末的减少量，在本实用新型的实施例中，将计算公式固化在单片机内，通过简单的运算即可实现。
36.在可选的实施例中，打印工艺预设的送出量可基于打印工艺而预先获得，可预先载入或者输入至单片机的存储器内。
37.蜂鸣器6，与控制器5电连接，根据第一电信号发出第一报警信号，例如当粉末减少量与预设的粉末送出量不同时，发出连续的滴滴报警音，提醒操作人员进行操作。
38.在可选的实施例中，控制器5控制测位仪1以预设的周期检测送粉器内存储的金属粉末的剩余粉量高度，例如可根据打印序列，逐层检测剩余粉量高度，从而判定每一层打印层的送风量与粉末减少量是否一致。
39.作为本实用新型的另一方面，送粉装置还包括振动器2，设置在送粉器3的顶盖的下沿位置，由此，控制器5根据第一电信号控制振动器2动作以改变粉末的振实密度和/或流动。
40.由此，可基于剩余粉量是否与送出量的判断来确定是否卡粉堵粉，从而控制振动器的动作，改善粉末的密实程度和流动性，缓解堵粉卡粉的问题。
41.其中，振动器2可以根据控制器预设的不同频率而动作。
42.结合图1所示，为了便于操作，送粉装置还设置有与控制器5连接的控制面板10，用于提供操作人员操作控制所述测位仪和/或振动器的动作，如图3所示的示例，即可提供用于表征给操作人员的界面，还可提供输入界面。
43.在优选的实施例中，送粉装置还包括一与控制器连接的显示器12，例如用于显示金属粉末的剩余粉量高度。
44.其中，控制器5可根据金属粉末的剩余粉量高度低于预设的阈值发送第二电信号，控制蜂鸣器6发出第二报警信号，例如蜂鸣器长鸣，从而判断送粉器缺粉，提醒操作人员进
行粉末补充。
45.应当理解，在一个送粉装置的系统设计中，第一报警信号与第二报警信号引导为为不同的报警音，以提示操作人员。
46.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。