快速成型设备及其温度校准装置制造方法及图纸

技术编号:11051936 阅读:135 留言:0更新日期:2015-02-18 16:30
一种快速成型设备及其温度校准装置,其中温度校准装置在黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控制黑体辐射源停止运动,红外传感器探测黑体辐射源的辐射温度,控制单元接收红外传感器探测的温度数据并根据该数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动,当黑体辐射源运动到第二预设位置时,第二限位开关发出触发信号,控制单元接收到第二限位开关的触发信号时,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动。本发明专利技术的温度校准装置提高了红外传感器探测快速成型设备工作平面温度的校准精度。

【技术实现步骤摘要】
快速成型设备及其温度校准装置
本专利技术属于快速成型制造领域,具体涉及一种快速成型设备及其温度校准装置。
技术介绍
快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP)是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术,自二十世纪八十年代末发展至今,己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)是近年来发展最为迅速的快速成型技术之一,其以粉末材料为原料,采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造,不受零件形状复杂程度的限制,不需要任何的工装模具,应用范围广。选择性激光烧结工艺的基本过程是:送粉装置将一定量粉末送至工作台面,铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面,加热装置将粉末加热至设定的粉末烧结温度,振镜控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描,使粉末的温度升至熔化点,粉末熔化烧结并与下面已成型的部分实现粘接;当一层截面烧结完后,工作台下降一个层的厚度,铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末,进行新一层截面的扫描烧结,经若干层扫描叠加,直至完成整个原型制造。 由于SLS设备是一台热机器,烧结材料具备较高的热敏感度,温度变化与控制是影响SLS成型质量的关键因素之一。为了保证整个烧结过程的实时温度控制,通过红外传感器实时反馈回来的温度数据,及时调整加热装置的输出,保证新铺的粉层及时加热升温以及粉层加热到达后不会出现热过冲。但由于红外传感器存在零漂问题,也就是随着温度的升高,红外传感器的测量会出现漂移,由此导致测量温度出现误差,造成烧结工件的翘曲变形。 目前,虽然出现过利用黑体来校正红外传感器的技术,但黑体辐射源设置在选择性激光烧结设备的铺粉装置上,铺粉动作的运动使得红外传感器在运动中采集数据,这样会造成采集的数据存在误差;而且铺粉装置的运动也导致了工作腔体内气流产生,从而影响了校准精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,针对现有技术存在的问题,提供一种精度高,结构紧凑的快速成型设备及其温度校准装置。 为解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案:一种快速成型设备的温度校准装置,包括支撑机构、驱动机构、控制单元、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关,所述支撑机构设置在工作腔上,所述驱动机构、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关均设置在支撑机构上,所述驱动机构驱动黑体辐射源运动,当黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控制黑体辐射源停止运动,当黑体辐射源停止运动时,红外传感器探测黑体辐射源的辐射温度,控制单元接收红外传感器探测的温度数据并根据该数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动,当黑体辐射源运动到第二预设位置时,第二限位开关发出触发信号,控制单元接收到第二限位开关的触发信号时,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动。 优选地,所述温度校准装置还包括第一限位板和第二限位板,所述第一限位板用于限制黑体辐射源在第一预设位置继续运动,所述第二预设位置用于限制黑体辐射源在第二预设位置继续运动。 优选地,所述控制单元根据红外传感器采集的数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准具体包括:当黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控制黑体辐射源停止运动,当黑体辐射源停止运动时,红外传感器探测黑体辐射源的辐射温度;控制单元接收红外传感器探测的温度数据并记录,当记录的数据达到N个时,求N个数据的平均值,其中N > 2 ;将上述平均值与黑体辐射源自身测得的温度值进行比较,并根据比较得到的差值对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准。 优选地,所述温度校准装置还包括支撑座,所述支撑座具有一凹槽,所述黑体辐射源设置在凹槽内,所述驱动机构驱动支撑座运动,同时带动黑体辐射源一起运动。 优选地,所述第一预设位置设置在黑体辐射源完全遮挡红外传感器发射出红外光的位置,所述第二预设位置设置在黑体辐射源未遮挡红外传感器发射出红外光的位置。 优选地,所述黑体辐射源包括辐射体、加热器和热电阻,所述加热器的一面贴于辐射体,所述热电阻设置在辐射体内。 优选地,所述加热器的另一面贴有保温棉。 优选地,所述红外传感器发射出的红外光通过工作腔的窗口镜射入工作平面。 优选地,所述驱动机构包括电机和驱动轴,所述电机通过驱动轴驱动黑体辐射源和/支撑座运动。 本专利技术的快速成型设备的温度校准装置,包括支撑机构、驱动机构、控制单元、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关,所述支撑机构设置在工作腔上,所述驱动机构、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关均设置在支撑机构上,所述驱动机构驱动黑体辐射源运动,当黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控制黑体辐射源停止运动,当黑体辐射源停止运动时,红外传感器探测黑体辐射源的辐射温度,控制单元接收红外传感器探测的温度数据并根据该数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动,当黑体辐射源运动到第二预设位置时,第二限位开关发出触发信号,控制单元接收到第二限位开关的触发信号时,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动,避免了现有技术中设置在铺粉装置的黑体辐射源,在其对红外传感器进行校准的过程中,铺粉动作的运动造成红外传感器在运动中采集的数据存在误差的弊端,本专利技术的快速成型设备的温度校准装置设置在工作腔上,且红外传感器在黑体辐射源停止时进行数据采集,从而提高了红外传感器探测快速成型设备工作平面温度的校准精度;另一方面,本专利技术通过将红外传感器和黑体辐射源均设置在支撑机构上,不仅提高了校准精度,而且整个温度校准装置结构更紧凑。 本专利技术的快速成型设备,通过具备上述温度校准装置,不仅提高了红外传感器探测的快速成型设备工作平面温度的校准精度,而且整个设备结构更紧凑。 【附图说明】 图1是本专利技术快速成型设备的温度校准装置提供的一实施例的结构图;图2是图1温度校准装置的仰视图;图3是图2的D-D剖视图。 图例说明:1、支撑机构;2、电机;3、驱动轴;4、红外传感器;5、黑体辐射源;6、第一限位开关;7、第二限位开关;8、红外光;9、支撑座;10、第一限位板;11、第二限位板;51、辐射体;52、加热器;53、保温棉。 【具体实施方式】 为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本专利技术的技术方案,以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。 为了避免现有技术中设置在铺粉装置上的黑体辐射源,在其对红外传感器进行校准的过程中,铺粉动作的运动造成红外传感器在运动中采集的数据存在误差的技术问题,本专利技术提供了一种校准精度高的快速成型设备的温度校准装置,该装置包括支撑机构、驱动机构、控制单元、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种快速成型设备的温度校准装置,其特征在于,包括支撑机构、驱动机构、控制单元、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关,所述支撑机构设置在工作腔上,所述驱动机构、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关均设置在支撑机构上,所述驱动机构驱动黑体辐射源运动,当黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控制黑体辐射源停止运动,当黑体辐射源停止运动时,红外传感器探测黑体辐射源的辐射温度,控制单元接收红外传感器探测的温度数据并根据该数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动,当黑体辐射源运动到第二预设位置时,第二限位开关发出触发信号,控制单元接收到第二限位开关的触发信号时,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动。

【技术特征摘要】
1.一种快速成型设备的温度校准装置,其特征在于,包括支撑机构、驱动机构、控制单元、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关,所述支撑机构设置在工作腔上,所述驱动机构、红外传感器、黑体辐射源、第一限位开关和第二限位开关均设置在支撑机构上,所述驱动机构驱动黑体辐射源运动,当黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控制黑体辐射源停止运动,当黑体辐射源停止运动时,红外传感器探测黑体辐射源的辐射温度,控制单元接收红外传感器探测的温度数据并根据该数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动,当黑体辐射源运动到第二预设位置时,第二限位开关发出触发信号,控制单元接收到第二限位开关的触发信号时,控制驱动机构驱动黑体辐射源反向运动。2.根据权利要求1所述的温度校准装置,其特征在于,所述温度校准装置还包括第一限位板和第二限位板,所述第一限位板用于限制黑体辐射源在第一预设位置继续运动,所述第二预设位置用于限制黑体辐射源在第二预设位置继续运动。3.根据权利要求1或2所述的温度校准装置,其特征在于,所述控制单元根据红外传感器采集的黑体辐射源的温度数据对红外传感器探测的快速成型设备工作平面的温度进行校准具体包括: 当黑体辐射源运动到第一预设位置时,第一限位开关发出触发信号,控制单元接收到第一限位开关的触发信号时,通过驱动机构控...

【专利技术属性】
技术研发人员:许小曙刘鑫炎孟红伟司妞
申请(专利权)人:湖南华曙高科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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