一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法制造方法及图纸

一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器。所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤。所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换。本发明专利技术能够智能感知滤芯的饱和状况，并且能够在滤芯饱和时将循环回路自动切换至另一滤芯，保证零件成型过程不发生中断。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法
本专利技术涉及激光选区熔化增材制造领域，具体涉及一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法。
技术介绍
激光选区熔化技术(SelectiveLaserMelting，SLM)是目前增材制造技术发展的主要方向，SLM技术集计算机辅助设计技术、数控技术、增材制造技术于一体，基于快速成型的思想，利用高能激光束直接熔化金属粉末来逐层成型制件。SLM技术可以成型小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构的金属零件，具备广阔的应用前景。在SLM成型过程中，金属粉末在高能激光束的作用下会产生大量的飞溅物，飞溅物中主要包括被激起的未熔化金属粉末以及金属氧化物颗粒。飞溅物的存在对SLM成型过程主要有两点不利影响：一是飞溅物落在粉床上会造成零件内部缺陷，影响成型零件的性能；二是飞溅物附着在光路系统保护镜上，会造成激光输入能量的衰减，影响后续成型过程，因此必须将烟尘及时净化，才能维持激光束能量的恒定和工作舱体的整洁，进而保证成型过程的稳定性。在SLM设备中，成型区域一般通过抽气口、送气口与循环风机和烟尘过滤器连接，在零件的成型过程中，循环风机将含有烟尘的气体从抽气口抽出，通过烟尘过滤器过滤后，再将清洁的气体从送气口重新送入成型区域。在传统的SLM设备中，滤芯一般只有一个，如果中途需要更换，则必须将零件成型过程暂停，并且在设备的使用过程中滤芯的饱和状况无法实时监测，需要工艺人员根据经验来对滤芯进行及时更换。基于上述背景，研制一种智能烟尘过滤系统是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有烟尘过滤系统的不足，提供一种用于激光选区熔化设备的智能烟尘过滤装置及其控制方法，能够智能感知滤芯的饱和状况，并且采用双滤芯并联的配置，当一个滤芯饱和时，系统自动将气路切换至另一个滤芯，在保证零件成型过程不中断的情况下实现滤芯的更换。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器，其中，所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤。所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换。所述第一过滤器和所述第二过滤器通过所述真空卡箍与管道实现连接。所述差压传感器能够实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况。所述进气阀和所述出气阀均为两位三通阀，进气阀用于向滤芯中充入氩气，出气阀用于排放滤芯中的气体。所述中央控制器用来对第一电磁阀、第二电磁阀、进气阀、出气阀、差压传感器进行相应控制。按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种激光选区熔化设备烟尘过滤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)开启激光选区熔化设备，启动中央控制器。(b)中央控制器实时采集差压传感器读数，对第一过滤器滤芯饱和状况进行判断。如果滤芯饱和，则中央控制器发出报警信息提示工艺人员，同时控制第一电磁阀和第二电磁阀，将循环回路切换至第二过滤器。随后工艺人员打开真空卡箍，卸下第一过滤器并更换其中的滤芯。更换完成后，再将过滤器重新安装，真空卡箍卡紧。(c)中央控制器控制进气阀和出气阀打开，然后充入氩气，利用氩气排除更换滤芯时引入的空气。(d)由第二过滤器切换至第一过滤器的流程类似，这里不再赘述。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得以下有益的效果：(1)本专利技术通过差压传感器能够对滤芯的饱和状况进行实时监测，避免滤芯更换过早导致浪费或者滤芯更换过晚导致零件成型质量下降。(2)本专利技术采用两个过滤器并联的形式，当一个过滤器中滤芯饱和时，循环回路自动切换到另一个过滤器，然后工艺人员对饱和的滤芯进行更换，保证了零件成型过程的连续性。(3)本专利技术在滤芯更换完成后，通过控制进气阀和出气阀，利用氩气排除过滤器中引入的空气，保证零件成型过程中真空箱内的氧含量不会突然升高，防止零件成型失败。附图说明图1是本专利技术实施例的用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案以及优点更加清晰，下面将结合附图以及实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当说明，此处所描述的具体实施例仅仅是用来对本专利技术进行解释，并不用来限定本专利技术。下面所描述的本专利技术实施方式中涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突即可相互组合。参照图1，一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱1、成型缸2、送气口3、抽气口4、循环风机5、第一电磁阀6、第二电磁阀7、第一过滤器8、第二过滤器9、差压传感器10、真空卡箍11、进气阀12、出气阀12、中央控制器，其中，循环风机5通过抽气口4、第一电磁阀6、第一过滤器8或第二过滤器9、第二电磁阀7抽气，然后通过送气口3将气体送入所述真空箱1，气体中的烟尘由第一过滤器8或者第二过滤器9来进行过滤。第一电磁阀6和第二电磁阀7均为两位三通阀，能够在第一过滤器8和所述第二过滤器9之间进行切换。第一过滤器8和第二过滤器9通过真空卡箍11与管道实现连接。差压传感器10能够实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况。进气阀12和出气阀13均为两位三通阀，进气阀12用于向滤芯中充入氩气，出气阀13用于排放滤芯中的气体。所述中央控制器用来对第一电磁阀6、第二电磁阀7、进气阀12、出气阀13、差压传感器10进行相应控制。参照图1，一种激光选区熔化设备烟尘过滤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)开启激光选区熔化设备，启动中央控制器。(b)中央控制器实时采集差压传感器10读数，对第一过滤器8滤芯饱和状况进行判断。如果滤芯饱和，则中央控制器发出报警信息提示工艺人员，同时控制第一电磁阀6和第二电磁阀7，将循环回路切换至第二过滤器9。随后工艺人员打开真空卡箍11，卸下第一过滤器8并更换其中的滤芯。更换完成后，再将过滤器重新安装，真空卡箍11卡紧。(c)中央控制器控制进气阀12和出气阀13打开，然后充入氩气，利用氩气排除更换滤芯时引入的空气。(d)由第二过滤器9切换至第一过滤器8的流程类似。综上所述，本专利技术与现有技术相比能够智能感知滤芯的饱和状况，并且能够在保证零件成型过程不中断的情况下实现滤芯的更换。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，其特征在于，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器，其中，所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤；所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换；所述第一过滤器和所述第二过滤器通过所述真空卡箍与管道实现连接；所述差压传感器能实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况；所述进气阀和所述出气阀均为两位三通阀，进气阀用于向滤芯中充入氩气，出气阀用于排放滤芯中的气体；所述中央控制器用来对第一电磁阀、第二电磁阀、进气阀、出气阀、差压传感器进行相应控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，其特征在于，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器，其中，所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤；所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换；所述第一过滤器和所述第二过滤器通过所述真空卡箍与管道实现连接；所述差压传感器能实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况；所述进气阀和所述出气阀均为两位三通阀，进气阀用于向滤芯中充入氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳玉文，李鹏，王飞，丘廉芳，孙靖，杨洋，郭立杰，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31