红外粉床加热温度控制系统技术方案

本申请提供一种红外粉床加热温度控制系统，包括粉床、移动装置、红外加热器、红外温度传感器和控制装置，粉床用于承载待加工材料；移动装置设于所述粉床的一端，并可相对所述粉床移动；红外加热器传动连接于所述移动装置，所述红外加热器朝向所述粉床承载所述待加工材料的一端设置，用于向所述粉床发射红外光；红外温度传感器传动连接于所述移动装置，所述红外温度传感器朝向所述粉床承载所述待加工材料的一端设置，用于接收所述粉床的红外辐射；控制装置与所述移动装置和所述红外温度传感器信号连接，用于接收所述红外温度传感器检测到的所述粉床的温度信号，并根据所述温度信号控制所述移动装置的移动状态。号控制所述移动装置的移动状态。号控制所述移动装置的移动状态。

【技术实现步骤摘要】
红外粉床加热温度控制系统


[0001]本申请涉及增材制造
，尤其涉及一种红外粉床加热温度控制系统。

技术介绍

[0002]在3D打印(增材制造)过程中，热源大多通过多重介质进行热传递后对粉床进行加热。但是，不同介质的导热性能不一致，导致热传递过程中能量损失过多，增加了加工成本。此外，热源相对于粉床的位置大多保持不变，无法根据粉床不同位置的温度对热源的位置进行调整，同样导致加热后的粉床的温度场不均匀。
[0003]如何解决上述问题，即提供一种减少加工成本、提高加热后的粉床的温度场均匀性的红外粉床加热温度控制系统是本领域技术人员需要考虑的。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种红外粉床加热温度控制系统，包括：
[0005]粉床，用于承载待加工材料；
[0006]移动装置，设于所述粉床的一端，并可相对所述粉床移动；
[0007]红外加热器，传动连接于所述移动装置，所述红外加热器朝向所述粉床承载所述待加工材料的一端设置，用于向所述粉床发射红外光；
[0008]红外温度传感器，传动连接于所述移动装置，所述红外温度传感器朝向所述粉床承载所述待加工材料的一端设置，用于接收所述粉床的红外辐射；
[0009]控制装置，与所述移动装置和所述红外温度传感器信号连接，用于接收所述红外温度传感器检测到的所述粉床的温度信号，并根据所述温度信号控制所述移动装置的移动状态。
[0010]进一步地，所述移动装置包括纵向直线移动单元、横向直线移动单元和升降单元，所述纵向直线移动单元传动连接所述横向直线移动单元，用于驱动所述横向直线移动单元沿所述粉床的宽度方向移动，所述横向直线移动单元传动连接所述升降单元，用于驱动所述升降单元沿所述粉床的长度方向移动。
[0011]进一步地，所述红外加热器传动连接于所述升降单元，用于相对所述粉床升降，所述红外温度传感器安装于所述红外加热器的一侧，用于随所述红外加热器同步运动。
[0012]进一步地，所述控制装置包括调节控制器，所述调节控制器预设第一温度阈值，所述调节控制器与所述红外温度传感器信号连接，用于接收所述粉床的第一温度参数，并将所述第一温度参数与所述第一温度阈值比对。
[0013]进一步地，所述调节控制器分别与所述纵向直线移动单元、横向直线移动单元和升降单元信号连接，用于根据所述第一温度参数与所述第一温度阈值的比对结果控制所述纵向直线移动单元和横向直线移动单元的移动速度、及所述升降单元的升降高度。
[0014]进一步地，所述控制装置包括调节控制器、PWM控制器和电能控制器，所述调节控制器预设第二温度阈值，所述调节控制器与所述红外温度传感器信号连接，用于接收所述
粉床的第二温度参数，并将所述第二温度参数与所述第二温度阈值比对。
[0015]进一步地，所述调节控制器与所述PWM控制器和电能控制器信号连接，用于根据所述第二温度参数与所述第二温度阈值的比对结果向所述PWM控制器或所述电能控制器发出工作信号，所述PWM控制器和所述电能控制器均与所述红外加热器电连接，用于在所述PWM控制器或所述电能控制器接收所述工作信号而启动时，启动后的所述PWM控制器或所述电能控制器调节向所述红外加热器输送的能量。
[0016]进一步地，所述控制装置还包括能量切换器，所述能量切换器与所述PWM控制器和电能控制器电连接，并与所述红外加热器电连接，用于将所述PWM控制器或所述电能控制器输出的能量转换后向所述红外加热器输送。
[0017]进一步地，所述红外粉床加热温度控制系统还包括电源装置，所述电源装置分别与所述PWM控制器和所述电能控制器电连接。
[0018]进一步地，所述调节控制器与所述能量切换器信号连接，用于向所述能量切换器发出波段信号，以使所述能量切换器控制所述红外加热器发出的红外波段。
[0019]相较于现有技术，本申请的红外粉床加热温度控制系统采用红外加热器直接照射在粉床上对粉床进行加热，能量传递率高，能够减少加工成本，且这种红外加热器直射加热粉床的方式，能够在较短的时间内将粉床加热至预设温度，节省粉床的预热时间。同时，红外粉床加热温度控制系统采用移动装置驱动红外加热器和红外温度传感器同步移动，红外温度传感器在移动过程中实时监测当前位置处的粉床温度，控制装置根据当前位置的粉床温度动态调整红外加热器的移动速度及相对粉床的高度，以使粉床的各个位置处的温度大致保持一致。
附图说明
[0020]图1为本申请的红外粉床加热温度控制系统在一实施例中的立体示意图。
[0021]图2为本申请的红外粉床加热温度控制系统在一实施例中的移动装置的结构示意图。
[0022]图3为本申请的红外粉床加热温度控制系统在一实施例中的控制装置的结构示意图。
[0023]主要元件符号说明：
[0024]红外粉床加热温度控制系统100
[0025]长度方向X
[0026]宽度方向Y
[0027]竖直方向Z
[0028]粉床10
[0029]移动装置20
[0030]纵向直线移动单元21
[0031]第一驱动件211
[0032]第一丝杠212
[0033]第一导轨213
[0034]第一滑台214
[0035]横向直线移动单元22
[0036]第二驱动件221
[0037]第二丝杠222
[0038]第二导轨223
[0039]第二滑台224
[0040]升降单元23
[0041]红外加热器30
[0042]红外温度传感器40
[0043]控制装置50
[0044]调节控制器51
[0045]第一AI端口511
[0046]移动端口512
[0047]脉冲端口513
[0048]第一AO端口514
[0049]DO端口515
[0050]PWM控制器52
[0051]DI端口521
[0052]SSR输入端口522
[0053]SSR输出端口523
[0054]电能控制器53
[0055]第二AI端口531
[0056]第二AO端口532
[0057]电源输入端口533
[0058]能量切换器54
[0059]电源装置60
[0060]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
[0061]以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。
[0062]本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外粉床加热温度控制系统，其特征在于，包括：粉床，用于承载待加工材料；移动装置，设于所述粉床的一端，并可相对所述粉床移动；红外加热器，传动连接于所述移动装置，所述红外加热器朝向所述粉床承载所述待加工材料的一端设置，用于向所述粉床发射红外光；红外温度传感器，传动连接于所述移动装置，所述红外温度传感器朝向所述粉床承载所述待加工材料的一端设置，用于接收所述粉床的红外辐射；控制装置，分别与所述移动装置和所述红外温度传感器信号连接，用于接收所述红外温度传感器检测到的所述粉床的温度信号，并根据所述温度信号控制所述移动装置的移动状态。2.如权利要求1所述的红外粉床加热温度控制系统，其特征在于，所述移动装置包括纵向直线移动单元、横向直线移动单元和升降单元，所述纵向直线移动单元传动连接所述横向直线移动单元，用于驱动所述横向直线移动单元沿所述粉床的宽度方向移动，所述横向直线移动单元传动连接所述升降单元，用于驱动所述升降单元沿所述粉床的长度方向移动。3.如权利要求2所述的红外粉床加热温度控制系统，其特征在于，所述红外加热器传动连接于所述升降单元，用于相对所述粉床升降，所述红外温度传感器安装于所述红外加热器的一侧，用于随所述红外加热器同步运动。4.如权利要求3所述的红外粉床加热温度控制系统，其特征在于，所述控制装置包括调节控制器，所述调节控制器预设第一温度阈值，所述调节控制器与所述红外温度传感器信号连接，用于接收所述粉床的第一温度参数，并将所述第一温度参数与所述第一温度阈值比对。5.如权利要求4所述的红外粉床加热温度控制系统，其特征在于，所述调节控制器分别与所述纵向直线移动单元、横向直线移动单元和升降单元信号连接，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，余胤鎏，高文华，梁嘉杰，徐卡里，吴贺卫，
申请(专利权)人：广东汉邦激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：