用于铺粉打印的零件曲翘检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及激光增材制造技术领域，具体而言涉及用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，包括：密封箱，所述密封箱内设有成型缸；轨道系统，连接到所述密封箱的内壁；刮刀，连接到所述轨道系统，并能被所述轨道系统驱动，用于向所述成型缸表面刮粉；红外线传感器，被配置为向检测区域内射出检测光路。本实用新型专利技术设置红外线传感器，在每一层铺粉烧结后，刮刀刮粉之前，红外线传感器对粉末表面进行扫描检测，若出现高于刮刀底面的障碍物，则说明零件发生曲翘，且会与刮刀碰撞，则不允许刮刀继续刮粉，可使用机加工将凸起部分去除，起到保护刮刀保护零件的作用。件的作用。件的作用。

【技术实现步骤摘要】
用于铺粉打印的零件曲翘检测装置


[0001]本技术涉及激光增材制造
，具体而言涉及用于铺粉打印的零件曲翘检测装置。

技术介绍

[0002]铺粉式3D打印系统以激光为热源，配置三维分层和路径规划软件，可对三维模型进行切片分层，并生成扫描路径，系统将按照扫描路径，控制激光束选区熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。
[0003]目前SLM设备在打印过程中时常因为工件变形翘曲导致与刮刀相碰撞，一旦碰撞必然会影响后续打印和打印质量，严重会造成刮刀损坏，工件受撞击产生位移、裂纹等情况，甚至影响设备精度，因此，如何在打印过程中避免撞刀是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术提出一种用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，包括：
[0005]密封箱，所述密封箱内设有成型缸；
[0006]轨道系统，连接到所述密封箱的内壁；
[0007]刮刀，连接到所述轨道系统，并能被所述轨道系统驱动，用于向所述成型缸表面刮粉；
[0008]红外线传感器，被配置为向检测区域内射出检测光路；
[0009]控制器，根据红外线传感器的测量结果判断所述检测区域内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制刮刀停止运动；
[0010]其中，所述检测区域位于所述刮刀的下端面与成型缸的上端面之间。
[0011]优选的，所述轨道系统包括连接到密封箱的第一驱动轨道，所述红外线传感器和所述刮刀均连接到所述第一驱动轨道，并能被所述第一驱动轨道驱动，沿第一驱动轨道长度方向移动。
[0012]优选的，所述红外线传感器设置在所述刮刀前进方向的一侧。
[0013]优选的，所述红外线传感器的检测光路平行于所述刮刀的长度方向。
[0014]优选的，所述红外线传感器包括第一红外线传感器和第二红外线传感器，所述第一红外线传感器和第二红外线传感器分别固定到所述刮刀的两侧。
[0015]优选的，所述轨道系统包括连接到密封箱的第一驱动轨道和第二驱动轨道，第一驱动轨道和第二驱动轨道相互垂直，所述刮刀连接到所述第一驱动轨道，并能被所述第一驱动轨道驱动，沿第一驱动轨道长度方向移动，所述红外线传感器连接到第二驱动轨道，并能被所述第二驱动轨道驱动，沿第二驱动轨道长度方向移动。
[0016]优选的，所述红外线传感器的检测光路垂直于所述刮刀的长度方向。
[0017]优选的，所述红外线传感器的检测光路平行与所述成型缸的上端面。
[0018]优选的，所述红外线传感器的检测光路为线状光路或面状光路。
[0019]优选的，所述红外线传感器被配置为激光光路系统对成型缸基板上的目标区域烧结后，所述红外线传感器向所述检测区域射出检测光路。
[0020]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0021]本技术设置红外线传感器，在每一层铺粉烧结后，刮刀刮粉之前，红外线传感器对粉末表面进行扫描检测，若出现高于刮刀底面的障碍物，则说明零件发生曲翘，且会与刮刀碰撞，则不允许刮刀继续刮粉，可使用机加工将凸起部分去除，起到保护刮刀保护零件的作用。
附图说明
[0022]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技术的各个方面的实施例，其中：
[0023]图1是本技术实施例所示的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置的俯视图；
[0024]图2是本技术实施例所示的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置的侧视图；
[0025]图3是本技术另一实施例所示的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置的俯视图；
[0026]图4是本技术另一实施例所示的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置的侧视图。
具体实施方式
[0027]为了更了解本技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0028]结合图1所示，本技术提出一种用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，包括密封箱10、轨道系统、刮刀30、红外线传感器40和控制器，密封箱10为铺粉打印构造密封环境，可以理解的，密封箱10连接惰性气体循环系统以及气体净化系统，保持密封箱10内的温度和气体洁净度处于合适的范围内。
[0029]密封箱10内设有成型缸20，成型缸20的中央位置设有成型缸基板211，成型缸基板211可以被电动缸驱动升降，轨道系统连接到密封箱10的内壁；刮刀30连接到轨道系统，并能被轨道系统驱动，用于向成型缸20表面刮粉。
[0030]结合图1
‑
2所示，在成型缸基板211上、成型缸20的内壁间形成容纳增材粉末的凹坑21，激光光路系统50对处于基板211上的粉末按照预定路径烧结，烧结后，成型缸基板211下降一个高度层，由刮刀30向成型缸基板211刮一层新的粉末，再由激光光路系统50进行烧结，逐层累积直至形成预定结构，在此过程中，烧结形成的零件结构可能因热应力发生曲翘，导致刮刀30通过时发生撞刀，因此，有必要在一次烧结后，刮刀30未铺粉之前，对基板211上方的平面进行扫描，判断是否有高出刮刀30底面的凸起。
[0031]进一步的，红外线传感器40被配置为向检测区域内射出检测光路41；控制器根据红外线传感器40的输出信号判断检测区域内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制刮刀30停止运动。
[0032]其中，检测区域位于刮刀30的下端面与成型缸20的上端面之间。
[0033]如此，使用红外线传感器40的检测光路41对刮刀30下端面的区域进行检测，当烧
结结构51上具有凸起52时，则检测光路41在通过检测区域时被阻挡，红外线传感器40产生电信号，控制器驱动刮刀30停止刮粉动作，保护刮刀30不会与凸起52碰撞。
[0034]在可选的实施例中，红外线传感器40是对射光电传感器，包括一个红外发射器和红外接收器，当烧结结构51上具有凸起52时，红外发射器所发射的光路被阻挡，红外接收器接收不到光信号，此时，红外线传感器40产生电信号。
[0035]在可选的实施例中，红外线传感器40是测距传感器，在测距传感器的相对一侧设有阻挡板，因此，测距传感器所测量的距离是固定值，而当烧结结构51上具有凸起52时，测距传感器所检测的数值发生变化，测距传感器产生电信号，此时，表征烧结结构51上具有凸起52，控制器驱动刮刀30停止刮粉动作，保护刮刀30不会与凸起52碰撞。
[0036]在可选的实施例中，结合图1所示，轨道系统包括连接到密封箱10的第一驱动轨道11，红外线传感器40和刮刀30均连接到第一驱动轨道11，并能被第一驱动轨道11驱动，沿第一驱动轨道11长度方向移动。
[0037]具体的，第一驱动轨道11是线性驱动装置，例如丝杆结构，或其他实现线性驱动的机构。
[0038]优选的，红外线传感器40设置在刮刀30前进方向的一侧。如此，在刮刀30通过之前，红本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，其特征在于，包括：密封箱(10)，所述密封箱(10)内设有成型缸(20)；轨道系统，连接到所述密封箱(10)的内壁；刮刀(30)，连接到所述轨道系统，并能被所述轨道系统驱动，用于向所述成型缸(20)表面刮粉；红外线传感器(40)，被配置为向检测区域内射出检测光路(41)；控制器，根据红外线传感器(40)的测量结果判断所述检测区域内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制刮刀(30)停止运动；其中，所述检测区域位于所述刮刀(30)的下端面与成型缸(20)的上端面之间。2.根据权利要求1所述的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，其特征在于，所述轨道系统包括连接到密封箱(10)的第一驱动轨道(11)，所述红外线传感器(40)和所述刮刀(30)均连接到所述第一驱动轨道(11)，并能被所述第一驱动轨道(11)驱动，沿第一驱动轨道(11)长度方向移动。3.根据权利要求2所述的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，其特征在于，所述红外线传感器(40)设置在所述刮刀(30)前进方向的一侧。4.根据权利要求2或3所述的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，其特征在于，所述红外线传感器(40)的检测光路(41)平行于所述刮刀(30)的长度方向。5.根据权利要求1所述的用于铺粉打印的零件曲翘检测装置，其特征在于，所述红外线传感器(40)包括第一红外线传感器和第二红外线传感器，所述第一红外线传感器和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平平，石拓，许世越，唱丽丽，
申请(专利权)人：苏州中科煜宸激光智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：