CN111659885A - 熔化成型增材制造设备以及熔化成型增材制造设备控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种熔化成型增材制造设备以及熔化成型增材制造设备控制方法，该熔化成型增材制造设备包括多个成型区，可对多个所述成型区进行加热的成型单元，设于所述成型区一侧的导轨，以及设于所述导轨上的铺粉单元，以使所述铺粉单元可在多个所述成型区内铺粉，该方法，用于控制该设备。设有多个成型区，以及可在多个成型区内移动并完成铺粉作业的铺粉单元，不仅增大了成型区域的面积，同时，可以在不增加成型单元的数量的情况下，通过成型单元和铺粉单元在不同成型区内的交替作业，使得成型单元不间断的作业，最大限度的提高了成型效率，且无需增加较多成本。

Description

熔化成型增材制造设备以及熔化成型增材制造设备控制方法
技术领域
本发明属于增材制造设备领域，尤其涉及一种熔化成型增材制造设备以及熔化成型增材制造设备控制方法。
背景技术
增材制造技术融合了新材料、信息与制造等多学科技术，被誉为有望产生“第三次工业革命”的代表性技术，是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。金属增材制造技术作为整个增材制造体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。适用于复杂构件的近净成形，采用增材制造技术制造出的成形件具有优异的力学性能，适合多种材料的快速成形，且材料利用率高。
激光选区激光熔化成形技术(Selective Laser Melting，SLM)是增材制造的典型代表，它将传统的三维制造工艺转变为平面制造-累积叠加工艺，通过粉末逐层熔化实现三维复杂精密零部件的制造，由于粉末处于静止状态可设计制造辅助支撑结构，因此适合几乎任意复杂形状金属零部件的制造。
目前激光选区熔化成型增材制造设备，主要时间主要集中在，铺粉刮平时间和激光熔化/烧结时间，目前市面上的机器，的工序都是先刮平后进行激光熔化成型，因此时间上无法进行压缩，总效率太低。
发明内容
本发明针对上述的的技术问题，提出一种结构简单且效率高的熔化成型增材制造设备以及熔化成型增材制造设备控制方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种熔化成型增材制造设备，包括多个成型区，可对多个所述成型区进行加热的成型单元，设于所述成型区一侧的导轨，以及设于所述导轨上的铺粉单元，以使所述铺粉单元可在多个所述成型区内铺粉。
作为优选，所述导轨贯穿多个所述成型区设置。
作为优选，还包括设于多个所述成型区一侧的壳体，所述导轨为设于所述壳体上的凹槽。
作为优选，还包括设于所述成型区一端的回收缸。
作为优选，还包括设于所述成型区另一端设置的供粉单元。
一种熔化成型增材制造设备控制方法，用于控制如上任一项中所述的熔化成型增材制造设备，包括如下步骤：成型单元对其中一个成型区内进行成型处理时，铺粉单元在其他成型区内移动以进行铺粉作业。
作为优选，进一步包括如下步骤：成型区内的铺粉单元归位，成型单元对该成型区进行成型处理，铺粉单元移动至其他成型区进行铺粉作业。
作为优选，还包括如下步骤：成型单元完成其中一个成型区内的成型作业时，判断其他成型区内是否完成铺粉作业，如有成型区完成铺粉作业，则成型单元对完成铺粉作业的成型区进行成型作业。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明所述的熔化成型增材制造设备，设有多个成型区，以及可在多个成型区内移动并完成铺粉作业的铺粉单元，不仅增大了成型区域的面积，同时，可以在不增加成型单元的数量的情况下，通过成型单元和铺粉单元在不同成型区内的交替作业，使得成型单元不间断的作业，最大限度的提高了成型效率，且无需增加较多成本。
本发明所述的熔化成型增材制造设备控制方法，在成型单元在一个成型区内进行成型作业时，控制铺粉单元在其他的成型区内进行铺粉作业，从而在成型单元完成其中一个成型区的一次成型作业时，另一个成型区内铺粉完成，使得成型单元可以对铺粉完成的成型区进行成型作业，从而可以使的成型单元不间断的进行作业，最大限度的提高了成型效率，且无需增加较多成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明熔化成型增材制造设备的结构示意图一；
图2为本发明熔化成型增材制造设备的结构示意图二；
图3为本发明熔化成型增材制造设备控制方法的流程图。
以上各图中：1、成型区；2、成型单元；3、导轨；4、铺粉单元；5、回收缸；6、供粉单元；7、基台；8、成型室；9、壳体。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考图1-2，本发明提出一种熔化成型增材制造设备，一种熔化成型增材制造设备，包括多个成型区1，可对多个所述成型区1进行加热的成型单元2，设于所述成型区2一侧的导轨3，以及设于所述导轨3上的铺粉单元4，以使所述铺粉单元4可在多个所述成型区1内铺粉。
本发明所述的熔化成型增材制造设备，设有多个成型区1，以及可在多个成型区1内移动并完成铺粉作业的铺粉单元4，不仅增大了成型区域的面积，同时，可以在不增加成型单元2的数量的情况下，通过成型单元2和铺粉单元4在不同成型区内的交替作业，使得成型单元2不间断的作业，最大限度的提高了成型效率，且无需增加较多成本。
进一步的，所述导轨3贯穿多个所述成型区1，以使所述铺粉单元4可在多个所述成型区1内移动，在所述成型区1数量不是很多时，无需增加所述成型单元2的数量，此时可设置一个贯穿所有所述成型区1的导轨3，设置1个或多个所述铺粉单元4，仅设置1个所述铺粉单元4时，所述铺粉单元1可沿着所述导轨3移动，按顺序进入每个所述成型区1内进行铺粉作业，所述成型单元2跟随所述铺粉单元4进行成型作业，在所述铺粉单元4完成一个所述成型区1内的铺粉作业后，所述成型单元2对该成型区1进行成型作业，同时，所述铺粉单元4进入下一个所述成型区1内进行铺粉作业。
进一步的，还包括设于多个所述成型区1一侧的壳体9，所述导轨3为设于所述壳体上的凹槽，上述结构简单且稳定，且易于安装。
进一步的，还包括设于所述成型区1一端的回收缸5，从而可以将所述成型区1内的废料进行有效的回收，所述回收缸5优选为设于两个相邻的所述成型区1之间，无需设置多个，结构更加简单，在保证所述成型区1的面积的同时不会进一步增大设备体积。
进一步的，还包括设于所述成型区1另一端的供粉单元6，从而可以设置不同的材料进行加工，而且每个所述成型区1单独设置相应的供粉单元6，进一步保证了每个所述成型区1内的供粉和铺粉工作，从而保证所述成型单元2的工作效率。
进一步的，还包括基台7，盖设于所述基台7上的成型室8，以及设于所述成型区1一侧的壳体，导轨3为设于所述壳体上的凹槽，所述铺粉单元4设于所述凹槽内并沿所述凹槽移动，还包括与所述铺粉单元4连接的驱动件，可选为电机或电缸，可控制其移动即可，所述成型单元2可相对所述成型室8移动，也可固定，仅移动其内部角度，所述成型单元2为激光器，可设置多个激光器以提高效率，也可根据铺粉速度以及材料成型时间调节所述成型单元2的功率，或者控制器部分激光器运行，从而可以既不浪费时间，也不浪费能量。
参考图3，本发明提出一种熔化成型增材制造设备控制方法，包括如下步骤：
成型单元2对其中一个成型区1内的材料进行成型处理时，铺粉单元4在其他成型区1内移动以进行铺粉作业。
本发明所述的熔化成型增材制造设备控制方法，在成型单元2在一个成型区1内进行成型作业时，控制铺粉单元4在其他的成型区1内进行铺粉作业，从而在成型单元2完成其中一个成型区1的一次成型作业时，另一个成型区1内铺粉完成，使得成型单元2可以对铺粉完成的成型区1进行成型作业，从而可以使的成型单元2不间断的进行作业，最大限度的提高了成型效率，且无需增加较多成本。
进一步的，还包括如下步骤：成型区1内的铺粉单元4归位，成型单元2对该成型区1进行成型处理，铺粉单元4移动至其他成型区1进行铺粉作业，从而在所述成型单元2进行成型作业时，所述铺粉单元4同时进行铺粉，所述成型单元2与所述铺粉单元4交替作业，从而使得所述成型单元2不间断的作业，有效保证了工作效率。
进一步的，还包括如下步骤：成型单元2完成其中一个成型区1内的材料的成型作业时，判断其他成型区1内是否完成铺粉作业，如有成型区1完成铺粉作业，则成型单元2对完成铺粉作业的成型区1进行成型作业，从而完成成型单元2的不间断的工作，提高工作效率。
进一步参考图3，本发明所述的熔化成型增材制造设备控制方法，以成型区1为两个，成型单元2为一个，所述铺粉单元4为一个，其控制方法如下：供粉单元6对第一个成型区1供粉，所述铺粉单元4在第一个成型区1内进行铺粉作业，所述成型单元2对第一个成型区1进行成型作业，此时，另一个成型区1内的供粉单元6进行供粉作业，所述铺粉单元4在另一个成型区1内进行铺粉作业，当第一个成型区1内成型作业完成时，检测另一个成型区1内的铺粉作业是否完成，如完成，则成型单元2对另一个成型区1进行成型作业，此时，铺粉单元4在进入第一个成型区1内进行铺粉作业，如此交替，直至其中一个完成，则仅在未完成作业的成型区1内进行铺粉和成型作业，直至两个成型区1内的全部作业完成。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种熔化成型增材制造设备，其特征在于，包括多个成型区，可对多个所述成型区进行加热的成型单元，设于所述成型区一侧的导轨，以及设于所述导轨上的铺粉单元，以使所述铺粉单元可在多个所述成型区内铺粉。
2.根据权利要求1所述的熔化成型增材制造设备，其特征在于，所述导轨贯穿多个所述成型区设置。
3.根据权利要求2所述的熔化成型增材制造设备，其特征在于，还包括设于多个所述成型区一侧的壳体，所述导轨为设于所述壳体上的凹槽。
4.根据权利要求1所述的熔化成型增材制造设备，其特征在于，还包括设于所述成型区一端的回收缸。
5.根据权利要求4所述的熔化成型增材制造设备，其特征在于，还包括设于所述成型区另一端设置的供粉单元。
6.一种熔化成型增材制造设备控制方法，用于控制如权利要求1-5任一项中所述的熔化成型增材制造设备，其特征在于，包括如下步骤：成型单元对其中一个成型区内进行成型处理时，铺粉单元在其他成型区内移动以进行铺粉作业。
7.根据权利要求6所述的熔化成型增材制造设备控制方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：成型区内的铺粉单元归位，成型单元对该成型区进行成型处理，铺粉单元移动至其他成型区进行铺粉作业。
8.根据权利要求7所述的熔化成型增材制造设备控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：成型单元完成其中一个成型区内的成型作业时，判断其他成型区内是否完成铺粉作业，如有成型区完成铺粉作业，则成型单元对完成铺粉作业的成型区进行成型作业。
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