一种激光熔化设备粉末循环使用装置及方法与流程

1.本发明涉及激光熔化设备领域，更具体地说，本发明涉及一种激光熔化设备粉末循环使用装置及方法。


背景技术：

2.金属粉末的激光快速成型技术是制造复杂零件的一种有效方式，其中区激光熔化是最具发展潜力的技术之一，激光熔化技术结合了cad三维建模、计算机模块管理、激光等领域的相关技术，采用cad建立三维实体模型、对三维实体模型进行切片处理、将分层切片轮廓数据导入计算机、通过激光对选择区域逐层熔化凝固、层层堆积最终成型出实体零件。
3.目前，在激光熔化成型结束后，金属粉末会有部分残留在设备成型腔体和送料平台上，这样不仅不便于进行清理，还会造成一定的浪费，而且空气中存在大量金属粉末，人体吸入会对身体造成一定伤害，并且危险性较高，故基于上述问题，为此我们设计这样一种激光熔化设备粉末循环使用装置及方法，来解决上述问题。
4.在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种激光熔化设备粉末循环使用装置及方法，本发明所要解决的技术问题是：目前，在激光熔化成型结束后，金属粉末会有部分残留在设备成型腔体和送料平台上，这样不仅不便于进行清理，还会造成一定的浪费，而且空气中存在大量金属粉末，人体吸入会对身体造成一定伤害，并且危险性较高。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光熔化设备粉末循环使用装置及方法，包括设在储存组件上的吸入机构、控制单元与过滤组件，所述储存组件包括储存仓、移动车架、两个储存罐、电动阀门一、电动阀门二与机门；
7.所述吸入机构包括液压缸、吸入组件与安装组件，所述吸入组件包括吸入泵、波纹吸入管、波纹导入管与导入罩；
8.所述安装组件包括固定柱、安装架、固定耳与两个限位座，所述固定柱内部设有用于调节吸入机构高度的升降驱动组件；
9.所述波纹吸入管、波纹导入管分别固定设在吸入泵的输入端、输出端，所述储存仓的上端面一侧设有入料口，同时连接框固定嵌在入料口处，所述连接框的顶端、底端的四角处均开设有安装孔，所述导入罩通过紧固螺栓固定安装在连接框的顶端，同时波纹导入管与导入罩固定连接；
10.所述过滤组件包括过滤网一、过滤网二、振动器、连接框、过滤斗与波纹三通管；
11.所述过滤斗的顶端四角均通过紧固螺栓固定安装在连接框的底端，所述连接框、过滤斗的端口四角处均固定安装有装配耳，同时装配耳上设有装配孔，所述过滤网一、过滤网二分别固定安装在连接框、过滤斗的端口内，所述振动器通过紧固螺栓固定设在过滤斗
的外侧面，所述波纹三通管的一端与过滤斗的出料口固定连接，另外两端分别与电动阀门一、电动阀门二固定连接。
12.在一个优选地实施方式中，所述移动车架固定设在储存仓的外壁面底端，所述储存仓的一侧设有检修口，同时在位于检修口一侧的四角处开设有定位螺纹孔。
13.在一个优选地实施方式中，所述机门的四角处均设有固定螺杆，同时机门通过固定螺杆固定安装在储存仓的侧面。
14.在一个优选地实施方式中，所述储存仓的内部依次固定安装有两组固定座，两个所述储存罐分别通过紧固螺栓固定安装在固定座中，同时电动阀门一、电动阀门二分别固定设在两个储存罐的接入头上。
15.在一个优选地实施方式中，所述固定柱竖向通过固定螺栓固定安装在储存仓上，同时安装架横向固定安装在固定柱上，所述安装架的端口内侧依次上下固定安装有两个限位杆，两个所述限位座上下固定安装在吸入泵上，同时两个限位座活动套在限位杆上，所述固定耳固定安装在吸入泵上且位于两个限位座之间，所述液压缸的伸缩杆端处通过紧固螺栓与固定耳固定连接。
16.在一个优选地实施方式中，所述升降驱动组件包括升降柱、滚珠丝杆、蜗杆、蜗轮、电动机及两个辅助撑柱，所述固定柱的中部设有滑槽，同时滚珠丝杆通过轴承转动安装在滑槽的内部底端，所述升降柱的中部设有螺纹槽，同时螺纹套在滚珠丝杆上，所述蜗杆、蜗轮分别通过轴承转动安装在基座的内部顶端，同时蜗杆、蜗轮相互啮合连接，所述蜗轮的顶端转轴与滚珠丝杆的顶端对接，所述电动机设在基座的顶端外部，同时电动机的主轴与蜗杆对接。
17.在一个优选地实施方式中，所述基座的两侧均设有柱状槽，同时两个辅助撑柱分别设在柱状槽中，所述辅助撑柱从上至下依次设有若干个定位孔，所述基座的外壁面两侧均设有定位螺杆，同时辅助撑柱通过定位螺杆与基座固定连接，所述辅助撑柱、升降柱的顶端固定安装有装配板，同时装配板通过紧固螺栓固定安装在机体的底端面。
18.在一个优选地实施方式中，所述控制单元包括plc控制模块、定时芯片、信号执行模块、电源模块、压力传感器、预警模块、喇叭与闪烁警示灯，所述压力传感器设有两个，同时分别两个储存罐的底端内壁、外壁之间，所述定时芯片、信号执行模块、压力传感器、预警模块均与plc控制模块信号连接，所述plc控制模块与电源模块电连接，所述预警模块与喇叭、闪烁警示灯信号连接，所述液压缸、定时芯片与信号执行模块信号连接，所述定时芯片内置有参数设定模块，所述电动阀门一、电动阀门二、压力传感器均与信号执行模块信号连接。
19.一种激光熔化设备粉末循环使用装置使用方法，包括如下步骤：
20.步骤一：进行储存组件，即机门、储存仓、移动车架、两个储存罐、电动阀门一、电动阀门二、固定座的组装，再进行过滤组件、过滤网一、过滤网二、振动器、连接框、过滤斗、波纹三通管的组装，并安装在储存仓内，如图四、五、六、七所示；
21.步骤二：进行吸入机构，即导入罩、波纹导入管、安装架、限位杆、波纹吸入管、吸入泵、液压缸、固定柱、固定耳、限位座，如图二、三所示，再安装在储存仓上，如图一所示，最后将控制单元如图八、九组装并整体调试好；
22.步骤三：利用吸入泵吸入残留的粉末，直至从波纹导入管、导入罩导入连接框内，
再依次经过过滤网一、过滤网二，到达储存罐内，完成对粉末的收取，那么当使用时，接入至储存罐中抽出循环使用即可。
23.本发明的技术效果和优点：
24.1、本发明通过设置吸入机构，操作人员将整个利用设置的移动车架移动至各个车间，这时根据需要启动电动机，利用电动机带动蜗杆、蜗轮转动，使得蜗轮带动滚珠丝杆转动，那么在滚珠丝杆的作用下，将电动机的旋转运动转化为升降柱的上下直线运动，使得能够驱动升降柱连同吸入机构高度调节，这样可便捷将波纹吸入管根据需要对准设备的成型腔体和送料平台上，便捷进行抽取金属粉末，那么根据设定的程序，plc控制模块控制启动吸入泵、液压缸，那么利用液压缸在设定的时间内伸长或收缩，这样往返式带动吸入泵来回在安装架内移动，实现将成型腔体和送料平台上残留的粉末吸入回收，此过程中，由于吸入泵利用两个限位座在两个限位杆上滑动，这样提高了运动的稳定性；
25.2、本发明通过启动振动器，利用振动器内部偏心振子在电动机带动下高速转动而产生高频微幅，这样粉末从波纹导入管、导入罩导入连接框内的过滤网一上，再依次经过过滤网一、过滤网二，而粉末中夹杂的其他杂质残留在过滤网一、过滤网二上，实现分离，从而提高回收时的粉末质量，防止回收再使用的粉末中含有杂质给激光熔化设备造成损坏或影响，保证设备的正常运行；然后经过筛选后的粉末，从过滤斗的出料口、波纹三通管、电动阀门一流入编号为一号的储存罐内，完成对粉末的收取。
26.综上，采用上述设计后，便于对粉末进行清理、回收、筛选，实现对粉末的再次利用，降低了材料的浪费，具有操作回收简便、人工劳动强度低、效率高的特点。
附图说明
27.图1为本发明整体结构示意图。
28.图2为本发明吸入机构结构示意图。
29.图3为本发明图1中局部放大连接结构示意图。
30.图4为本发明储存仓、机门、连接框连接结构示意图。
31.图5为本发明储存仓、过滤组件结构示意图。
32.图6为本发明储存仓、储存罐、固定座连接结构示意图。
33.图7为本发明剖面连接结构示意图。
34.图8为本发明升降驱动组件剖面连接结构示意图
35.图9为本发明系统原理框图。
36.附图标记为：
37.1、储存组件；11、机门；12、储存仓；13、移动车架；14、储存罐；15、电动阀门一；16、电动阀门二；17、检修口；18、定位螺纹孔；19、固定螺杆；110、固定座；
38.2、吸入机构；21、导入罩；22、波纹导入管；23、安装架；24、限位杆；25、波纹吸入管；26、吸入泵；27、紧固螺栓；28、液压缸；29、固定柱；291、滑槽；292、柱槽；210、固定耳；211、限位座；
39.3、控制单元；31、plc控制模块；32、定时芯片；321、参数设定模块；33、信号执行模块；34、电源模块；35、压力传感器；36、预警模块；37、喇叭；38、闪烁警示灯；
40.4、过滤组件；41、过滤网一；42、过滤网二；43、振动器；44、连接框；441、安装孔；45、
过滤斗；46、波纹三通管；47、装配耳；
41.5、升降驱动组件；51、升降柱；52、滚珠丝杆；53、蜗杆；54、蜗轮；55、电动机；56、辅助撑柱；561、定位孔；57、定位螺杆；58、装配板。
具体实施方式
42.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
43.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
44.实施例1
45.结合附图1-9所示，实施方式具体为：
46.本发明提供了一种激光熔化设备粉末循环使用装置及方法，包括设在储存组件1上的吸入机构2、控制单元3与过滤组件4，储存组件1包括储存仓12、移动车架13、两个储存罐14、电动阀门一15、电动阀门二16与机门11；
47.吸入机构2包括液压缸28、吸入组件与安装组件，吸入组件包括吸入泵26、波纹吸入管25、波纹导入管22与导入罩21；
48.安装组件包括固定柱29、安装架23、固定耳210与两个限位座211，固定柱29内部设有用于调节吸入机构2高度的升降驱动组件5，波纹吸入管25、波纹导入管22分别固定设在吸入泵26的输入端、输出端，储存仓12的上端面一侧设有入料口，同时连接框44固定嵌在入料口处，连接框44的顶端、底端的四角处均开设有安装孔441，导入罩21通过紧固螺栓27固定安装在连接框44的顶端，同时波纹导入管22与导入罩21固定连接；
49.过滤组件4包括过滤网一41、过滤网二42、振动器43、连接框44、过滤斗45与波纹三通管46，过滤斗45的顶端四角均通过紧固螺栓27固定安装在连接框44的底端，连接框44、过滤斗45的端口四角处均固定安装有装配耳47，同时装配耳47上设有装配孔，过滤网一41、过滤网二42分别固定安装在连接框44、过滤斗45的端口内，振动器43通过紧固螺栓27固定设在过滤斗45的外侧面，波纹三通管46的一端与过滤斗45的出料口固定连接，另外两端分别与电动阀门一15、电动阀门二16固定连接，实施时：操作人员将整个利用设置的移动车架13移动至各个车间，再将波纹吸入管25根据需要对准设备的成型腔体和送料平台上，这时根据设定的程序，plc控制模块31控制启动吸入泵26、液压缸28，那么利用液压缸28在设定的时间内伸长或收缩，这样往返式带动吸入泵26来回在安装架23内移动，实现将成型腔体和送料平台上残留的粉末吸入回收，此过程中，由于吸入泵26利用两个限位座211在两个限位杆24上滑动，这样提高了运动的稳定性。
50.实施时：启动振动器43，利用振动器43内部偏心振子在电动机带动下高速转动而
产生高频微幅，这样粉末从波纹导入管22、导入罩21导入连接框44内的过滤网一41上，再依次经过过滤网一41、过滤网二42，而粉末中夹杂的其他杂质残留在过滤网一41、过滤网二42上，实现分离，从而提高回收时的粉末质量，防止回收再使用的粉末中含有杂质给激光熔化设备造成损坏或影响，保证设备的正常运行；然后经过筛选后的粉末，从过滤斗45的出料口、波纹三通管46、电动阀门一15流入编号为一号的储存罐14内，完成对粉末的收取。
51.移动车架13固定设在储存仓12的外壁面底端，储存仓12的一侧设有检修口17，同时在位于检修口17一侧的四角处开设有定位螺纹孔18；机门11的四角处均设有固定螺杆19，同时机门11通过固定螺杆19固定安装在储存仓12的侧面；储存仓12的内部依次固定安装有两组固定座110，两个储存罐14分别通过紧固螺栓27固定安装在固定座110中，同时电动阀门一15、电动阀门二16分别固定设在两个储存罐14的接入头上；固定柱29竖向通过固定螺栓固定安装在储存仓12上，同时安装架23横向固定安装在固定柱29上，安装架23的端口内侧依次上下固定安装有两个限位杆24，两个限位座211上下固定安装在吸入泵26上，同时两个限位座211活动套在限位杆24上，固定耳210固定安装在吸入泵26上且位于两个限位座211之间，液压缸28的伸缩杆端处通过紧固螺栓27与固定耳210固定连接。
52.实施例2
53.升降驱动组件5包括升降柱51、滚珠丝杆52、蜗杆53、蜗轮54、电动机55及两个辅助撑柱56，固定柱29的中部设有滑槽291，同时滚珠丝杆52通过轴承转动安装在滑槽291的内部底端，升降柱51的中部设有螺纹槽，同时螺纹套在滚珠丝杆52上，蜗杆53、蜗轮54分别通过轴承转动安装在固定柱29的内部顶端，同时蜗杆53、蜗轮54相互啮合连接，蜗轮54的顶端转轴与滚珠丝杆52的顶端对接，电动机55设在固定柱29的顶端外部，同时电动机55的主轴与蜗杆53对接；固定柱29的两侧均设有柱状槽292，同时两个辅助撑柱56分别设在柱状槽292中，辅助撑柱56从上至下依次设有若干个定位孔561，固定柱29的外壁面两侧均设有定位螺杆57，同时辅助撑柱56通过定位螺杆57与固定柱29固定连接，辅助撑柱56、升降柱51的顶端固定安装有装配板58，同时装配板58通过紧固螺栓固定安装在机体3的底端面，实施时：操作人员将整个利用设置的移动车架13移动至各个车间，这时根据需要启动电动机55，利用电动机55带动蜗杆53、蜗轮54转动，使得蜗轮54带动滚珠丝杆52转动，那么在滚珠丝杆52的作用下，将电动机55的旋转运动转化为升降柱51的上下直线运动，使得能够驱动升降柱51连同吸入机构2高度调节，这样可便捷将波纹吸入管25根据需要对准设备的成型腔体和送料平台上，从而可便捷进行吸入金属粉末此过程中，利用设置的辅助撑柱56起到很好的辅助支撑作用。
54.实施例3
55.控制单元包括3plc控制模块31、定时芯片32、信号执行模块33、电源模块34、压力传感器35、预警模块36、喇叭37与闪烁警示灯38，压力传感器35设有两个，同时分别两个储存罐14的底端内壁、外壁之间，定时芯片32、信号执行模块33、压力传感器35、预警模块36均与plc控制模块31信号连接，plc控制模块31与电源模块34电连接，预警模块36与喇叭37、闪烁警示灯38信号连接，液压缸28、定时芯片32与信号执行模块33信号连接，定时芯片32内置有参数设定模块321，电动阀门一15、电动阀门二16、压力传感器35均与信号执行模块33信号连接；
56.实施时：当一号的储存罐14储存足量时，压力传感器35受到感应，传递信号给信号
给plc控制模块31，则plc控制模块31传递信号给信号执行模块33，并控制关闭电动阀门一15，控制开启电动阀门二16，继续导入粉末，与此同时，plc控制模块31将提示信号经信号执行模块33传输给预警模块36，此时预警模块36将提示信号在闪烁警示灯38中闪烁预示，并在喇叭37中进行播报，那么操作人员将导管接入至储存罐14中抽出使用即可。
57.工作原理
58.一种激光熔化设备粉末循环使用装置使用方法，包括如下步骤：
59.组装时：首先进行储存组件1，即机门11、储存仓12、移动车架13、两个储存罐14(编号为1号、二号)、电动阀门一15、电动阀门二16、固定座110的组装，再进行过滤组件4、过滤网一41、过滤网二42、振动器43、连接框44、过滤斗45、波纹三通管46的组装，并安装在储存仓12内，如图四、五、六、七所示，此时将过滤网二42的网孔直径小于过滤网一41；
60.再进行吸入机构2，即导入罩21、波纹导入管22、安装架23、限位杆24、波纹吸入管25、吸入泵26、液压缸28、固定柱29、固定耳210、限位座211，如图二、三所示，再安装在储存仓12上，如图一所示，最后将控制单元3如图八、九组装，并利用参数设定模块321设定时间间隔，并整体设定调试好；
61.实施时：操作人员将整个利用设置的移动车架13移动至各个车间，这时根据需要启动电动机55，利用电动机55带动蜗杆53、蜗轮54转动，使得蜗轮54带动滚珠丝杆52转动，那么在滚珠丝杆52的作用下，将电动机55的旋转运动转化为升降柱51的上下直线运动，使得能够驱动升降柱51连同吸入机构2高度调节，这样可便捷将波纹吸入管25根据需要对准设备的成型腔体和送料平台上，那么根据设定的程序，plc控制模块31控制启动吸入泵26、液压缸28，那么利用液压缸28在设定的时间内伸长或收缩，这样往返式带动吸入泵26来回在安装架23内移动，实现将成型腔体和送料平台上残留的粉末吸入回收，此过程中，由于吸入泵26利用两个限位座211在两个限位杆24上滑动，这样提高了运动的稳定性；
62.然后启动振动器43，利用振动器43内部偏心振子在电动机带动下高速转动而产生高频微幅，这样粉末从波纹导入管22、导入罩21导入连接框44内的过滤网一41上，再依次经过过滤网一41、过滤网二42，而粉末中夹杂的其他杂质残留在过滤网一41、过滤网二42上，实现分离，从而提高回收时的粉末质量，防止回收再使用的粉末中含有杂质给激光熔化设备造成损坏或影响，保证设备的正常运行；然后经过筛选后的粉末，从过滤斗45的出料口、波纹三通管46、电动阀门一15流入编号为一号的储存罐14内，完成对粉末的收取；
63.实施中：当一号的储存罐14储存足量时，压力传感器35受到感应，传递信号给信号给plc控制模块31，则plc控制模块31传递信号给信号执行模块33，并控制关闭电动阀门一15，控制开启电动阀门二16，继续导入粉末，与此同时，plc控制模块31将提示信号经信号执行模块33传输给预警模块36，此时预警模块36将提示信号在闪烁警示灯38中闪烁预示，并在喇叭37中进行播报，那么操作人员将导管接入至储存罐14中抽出使用即可。
64.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
65.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
66.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。