金属熔化增材制造设备的开门控制系统技术方案

本发明专利技术的金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其具有：用于进行打印工作的成形腔的成形腔门；设置在所述成形腔门上的机械锁；与所述成形腔门相连的安全门开关；与所述安全门开关相连的安全控制器模块；与所述安全控制器模块相连的安全输入输出模块；手套箱门；设置于所述手套箱门上的安全传感器，该安全传感器与所述安全控制器模块相连；以及分别与所述安全控制器模块和所述安全输入输出模块相连的继电器。根据本发明专利技术的金属熔化增材制造设备的开门控制系统，能够有效地避免在打印、抽真空过程中发生成形腔门、手套箱门的开门误操作，确保打印质量和安全性。

【技术实现步骤摘要】
金属熔化增材制造设备的开门控制系统
本专利技术涉及金属熔化增材制造领域，尤其涉及一种金属熔化增材制造设备的开门控制系统。
技术介绍
金属增材制造技术是一种利用高能束能量（如激光、电子束等）将金属粉末或丝材逐层熔化堆积成形高性能金属零件的制造技术，其是增材制造体系中最前沿、最具发展和应用潜力的技术之一，也是先进制造技术的重要发展方向。金属熔化增材制造设备通常包含成形腔系统、光路系统、铺粉系统、手套箱系统、软件系统等。常见的金属熔化增材制造设备中，成形腔系统的成形腔门和手套箱系统的手套箱门都只包含机械锁，在打印过程中容易发生开门的误操作，这样会破坏打印室的打印环境，造成打印停止，从而导致打印质量下降，打印工件的良品率降低，另一方面，由于激光的能量高，对人身有一定伤害，因而安全性也较低。专利技术要解决的问题：为解决在金属熔化增材制造设备中，成形腔系统的成形腔门和手套箱系统的手套箱门都只包含机械锁，在打印过程中容易发生开门的误操作，导致打印质量下降、打印工件的良品率降低、安全性较低等问题，本专利技术技术人员做了深入的研究和开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够避免在打印、抽真空过程中发生开门误操作的金属熔化增材制造设备的开门控制系统。本专利技术的技术方案的金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其具有：用于进行打印工作的成形腔的成形腔门；设置在所述成形腔门上的机械锁；与所述成形腔门相连的安全门开关；与所述安全门开关相连的安全控制器模块；与所述安全控制器模块相连的安全输入输出模块；手套箱门；设置于所述手套箱门上的安全传感器，该安全传感器与所述安全控制器模块相连；以及分别与所述安全控制器模块和所述安全输入输出模块相连的继电器。可选的，在上述金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，还具有与所述安全输入输出模块相连的上位机模块。可选的，在上述金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，所述上位机模块包括工控机和安装在所述工控机中的控制软件。可选的，在上述金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，所述上位机模块在所述成形腔门或者所述手套箱门打开时进行报警。可选的，在上述金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，所述安全门开关的安全门钥匙设置在所述成形腔门上。可选的，在上述金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，所述继电器的线圈与所述安全控制器模块相连接，所述继电器的常开触点与所述安全输入输出模块相连接。可选的，在上述金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，所述安全门开关为欧姆龙的D4SL-N2NFA-D。专利技术效果：根据以上说明，本专利技术提出一种金属熔化增材制造设备的开门控制系统，能够有效地避免在打印、抽真空过程中发生成形腔门、手套箱门的开门误操作，防止打印室的打印环境受破坏，确保设备的稳定性和打印质量，提高打印工件的良品率，另一方面，也避免高能束能量（如激光、电子束等）对人体造成伤害，提高打印的安全性。附图说明图1是本专利技术涉及的金属熔化增材制造设备的开门控制系统的实施方式的示意图。具体实施方式下面，结合附图1，对本专利技术涉及的金属熔化增材制造设备的开门控制系统的实施方式进行详细地说明。图1是本专利技术涉及的金属熔化增材制造设备的开门控制系统的实施方式的示意图。如图1所示，本实施方式的金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其具有：用于进行打印工作的成形腔的成形腔门110；设置在成形腔门110上的机械锁112；与成形腔门110相连接的安全门开关120；与安全门开关120相连接的安全控制器模块130；与安全控制器模块130相连接的安全输入输出模块140；手套箱门210；设置于手套箱门210上的安全传感器220，该安全传感器220与安全控制器模块130相连接；以及分别与安全控制器模块130和安全输入输出模块140相连接的继电器240。可选的，本实施方式的金属熔化增材制造设备的开门控制系统中，还具有与安全输入输出模块140相连的上位机模块310。此外，在本实施方式中，继电器240的线圈与安全控制器模块130相连接，继电器240的常开触点与安全输入输出模块140相连接。另外，在本实施方式中，安全输入输出模块210为通用I/O模块，机械锁112为手动操作型，用于所述成形腔的机械锁住和打开。而且，在本实施方式中，安全门开关120为欧姆龙的D4SL-N2NFA-D，这只是举例一个优选的市售产品型号，并不构成对本专利技术的限制，在其他实施方式中也可以采用其他品牌型号的安全门开关。本实施方式的金属熔化增材制造设备（以下简称为“设备”）的开门控制系统是一种PC+PLC控制执行系统。下面，首先对成形腔门110的开门控制进行说明。当要打开成形腔门110时，首先检测是否满足成形腔门开门条件，例如，检测设备是否正在进行打印操作、成形腔内的压力温度是否达到预设要求、设备是否正在抽真空等。具体地说，例如，当检测到设备没有在进行打印时，可以打开成形腔门110；当检测到成形腔的内外压力相等、即成形腔内的压力与大气压相等，可以打开成形腔门110；当检测到成形腔内的压力为正压、即成形腔内的压力大于大气压时，可以打开成形腔门110；当检测到成形腔内的温度低于某个温度值（例如60度）时，可以打开成形腔门110；当检测到设备没有在抽真空时，可以打开成形腔门110等等。上述是否满足成形腔门开门条件的检测利用现有的通常的检测模块即可实现，由于本领域技术人员已熟知此类检测模块，因而此处不做赘述。在本实施方式中，安全门开关120的安全门钥匙114设置在成形腔门110上，当满足成形腔门开门条件时，安全门开关120打开，设备进行报警和紧急停止。具体地说，当满足成形腔门开门条件时，安全控制器模块130指令成形腔门110可以打开，安全门开关120打开、即设置在成形腔门110上的安全门钥匙114滑开。此外，成形腔门110可以打开的指令通过安全输入输出模块140输出到上位机模块310，上位机模块310指令进行报警从而提示操作人员成形腔门110可以打开。在收到成形腔门110可以打开的报警时，操作人员需要先解除报警然后操作机械锁112将成形腔门110打开，优选地，可以设置成操作人员双手同时操作，一只手解除报警一只手打开成形腔门110。另外，在本实施方式中，当满足成形腔门开门条件时设备进行紧急停止，是指这种情况下安全控制器模块130指令继电器240动作从而使设备紧急停止，例如利用继电器240的动作，使控制成形腔内气体进出的电磁阀关闭从而停止设备的抽真空；或者利用继电器240的动作，使电机轴停止从而使设备停机、停止打印工作。在本实施方式中，满足成形腔门开门条件时的报警的方式例如可以是报警灯闪烁灯光报警、显示屏画面提示报警、声音报警等方式。这种报警利用现有的通常的报警模块即可实现，属于公知常识，本领域技术人员已熟知这一类的报警模块，因而此处不做赘述。另外，在本实施方式中，上位机模块310例如可以构成为包括工控机和安装在所述工控机中的控制软件，上位机模块310通过该控制软件指令报警。当不满足成形腔门开门条件时，安全门开关120不动作，设备报警并提示“不能执行开门动作”。具体地说，当不满足成形腔门开门条件时，安全控制器模块130指令成形腔门110不可以打开，于是安全门开关120不打开。另外，成形腔门110不可以打开的指令通过安全输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其特征在于，具有：用于进行打印工作的成形腔的成形腔门；设置在所述成形腔门上的机械锁；与所述成形腔门相连的安全门开关；与所述安全门开关相连的安全控制器模块；与所述安全控制器模块相连的安全输入输出模块；手套箱门；设置于所述手套箱门上的安全传感器，该安全传感器与所述安全控制器模块相连；以及分别与所述安全控制器模块和所述安全输入输出模块相连的继电器。

【技术特征摘要】
1.一种金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其特征在于，具有：用于进行打印工作的成形腔的成形腔门；设置在所述成形腔门上的机械锁；与所述成形腔门相连的安全门开关；与所述安全门开关相连的安全控制器模块；与所述安全控制器模块相连的安全输入输出模块；手套箱门；设置于所述手套箱门上的安全传感器，该安全传感器与所述安全控制器模块相连；以及分别与所述安全控制器模块和所述安全输入输出模块相连的继电器。2.根据权利要求1所述的金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其特征在于，还具有与所述安全输入输出模块相连的上位机模块。3.根据权利要求2所述的金属熔化增材制造设备的开门控制系统，其特征在于，所述上位机模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：时云，王联凤，侍倩，李鹏，邱廉芳，杨洋，郭立杰，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂，
类型：发明
国别省市：上海,31