CN114993184B - 一种激光增材加工用材料尺寸检测装置 - Google Patents

一种激光增材加工用材料尺寸检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及材料检测技术领域，具体是一种激光增材加工用材料尺寸检测装置，包括：加工台和支撑架，所述支撑架与所述加工台固定连接；测量机构；控制机构，所述控制机构设于所述支撑架内侧；传动机构，所述传动机构设于所述控制机构与所述测量机构之间；其中，所述测量机构包括：转盘，所述转盘环绕于所述支撑架外侧，且内壁固定连接设置有与所述传动机构相连的第二齿轮；调节组件，所述调节组件设于所述支撑架与所述转盘之间；检测组件，所述检测组件设于所述加工台外侧；支撑组件，通过设置测量机构，不仅能够完成水平方向上的360°测量，还能进行高度的检测，大大提升了检测效率和检测结果的准确性。

Description

一种激光增材加工用材料尺寸检测装置
技术领域
本发明涉及材料检测技术领域，具体是一种激光增材加工用材料尺寸检测装置。
背景技术
增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术，相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有，这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。
增材制造材料完成后，需对其进行尺寸检测，目前主要通过人工检测，检测人员手拉卷尺进行测量，工作量大，检测效率低，因此，针对以上现状，迫切需要开发一种激光增材加工用材料尺寸检测装置，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光增材加工用材料尺寸检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种激光增材加工用材料尺寸检测装置，包括：加工台和支撑架，所述支撑架与所述加工台固定连接；测量机构，所述测量机构设于所述支撑架外侧，且与所述加工台相连，用于测量位于所述加工台上材料的尺寸；控制机构，所述控制机构设于所述支撑架内侧；传动机构，所述传动机构设于所述控制机构与所述测量机构之间，用于驱动所述测量机构旋转实现对位于所述加工台上材料的旋转测量；其中，所述测量机构包括：转盘，所述转盘环绕于所述支撑架外侧，且内壁固定连接设置有与所述传动机构相连的第二齿轮，用于配合所述传动机构绕支撑架进行旋转；调节组件，所述调节组件设于所述支撑架与所述转盘之间，与所述加工台固定连接，且与所述控制机构相连，用于支撑所述转盘；检测组件，所述检测组件设于所述加工台外侧，用于测量位于所述加工台上材料的尺寸；支撑组件，所述支撑组件与所述转盘转动连接，且一端与所述检测组件相连，另一端与所述调节组件相连，用于配合所述调节组件驱动所述检测组件旋转实现对材料的多方位测量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
装置运行时，检测组件从侧边对位于所述加工台上的材料进行尺寸测量，控制机构能通过驱动所述传动机构实现转盘的旋转，转盘通过支撑组件带动检测组件一起旋转，使得检测组件能对位于所述加工台上的材料进行360°的全方位测量，控制机构还能通过调节组件驱动所述支撑组件旋转，支撑组件带动检测组件进行纵向旋转，使得检测组件能完成对材料高度的检测，本申请相对于现有技术中通过人工检测，检测人员手拉卷尺进行测量，工作量大，检测效率低，通过设置测量机构，不仅能够完成水平方向上的360°测量，还能进行高度的检测，大大提升了检测效率和检测结果的准确性。
附图说明
图1为激光增材加工用材料尺寸检测装置的结构示意图。
图2为图1中A处的放大结构示意图。
图3为激光增材加工用材料尺寸检测装置中转盘的结构示意图。
图4为激光增材加工用材料尺寸检测装置中连接座的结构示意图。
图5为激光增材加工用材料尺寸检测装置中支撑架的内部结构示意图。
图中：1-加工台，2-支撑架，3-气泵，4-固定管，5-输气管，6-吹气管，7-传动箱，8-传动杆，9-扇叶，10-从动杆，11-传动件，12-第一齿轮，13-传动机构，14-控制机构，15-转盘，16-第二齿轮，17-调节组件，18-支撑块，19-转杆，20-第三齿轮，21-连接板，22-滑板，23-伸缩件，24-检测板，25-驱动件，26-驱动杆，27-滑块，28-测距仪，29-处理器，30-检测组件，31-支撑组件，32-测量机构，33-连接座，34-导气槽，35-连接盘，36-连接槽，37-导气管，38-活塞座，39-排气管，40-活塞，41-推杆，42-推板，43-连接绳，44-导向轮，45-活动板，46-弹性件，47-齿条，48-连接管，49-滑槽。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1，本发明的一个实施例中，一种激光增材加工用材料尺寸检测装置，包括：加工台1和支撑架2，所述支撑架2与所述加工台1固定连接；测量机构32，所述测量机构32设于所述支撑架2外侧，且与所述加工台1相连，用于测量位于所述加工台1上材料的尺寸；控制机构14，所述控制机构14设于所述支撑架2内侧；传动机构13，所述传动机构13设于所述控制机构14与所述测量机构32之间，用于驱动所述测量机构32旋转实现对位于所述加工台1上材料的旋转测量；其中，所述测量机构32包括：转盘15，所述转盘15环绕于所述支撑架2外侧，且内壁固定连接设置有与所述传动机构13相连的第二齿轮16，用于配合所述传动机构13绕支撑架2进行旋转；调节组件17，所述调节组件17设于所述支撑架2与所述转盘15之间，与所述加工台1固定连接，且与所述控制机构14相连，用于支撑所述转盘15；检测组件30，所述检测组件30设于所述加工台1外侧，用于测量位于所述加工台1上材料的尺寸；支撑组件31，所述支撑组件31与所述转盘15转动连接，且一端与所述检测组件30相连，另一端与所述调节组件17相连，用于配合所述调节组件17驱动所述检测组件30旋转实现对材料的多方位测量。
本实施例中，所述转盘15呈圆环状结构，所述转盘15内壁固定连接设置有一圈第二齿轮16，其中，所述转盘15靠近所述加工台1一侧壳壁上固定连接设置有触发器，所述加工台1壳壁上固定连接设置有与所述触发器相对应的感应器，通过设置触发器和感应器，方便人们对转盘15的旋转角度进行控制，装置运行时，检测组件30从侧边对位于所述加工台1上的材料进行尺寸测量，控制机构14能通过驱动所述传动机构13实现转盘15的旋转，转盘15通过支撑组件31带动检测组件30一起旋转，使得检测组件30能对位于所述加工台1上的材料进行360°的全方位测量，控制机构14还能通过调节组件17驱动所述支撑组件31旋转，支撑组件31带动检测组件30进行纵向旋转，使得检测组件30能完成对材料高度的检测，本申请相对于现有技术中通过人工检测，检测人员手拉卷尺进行测量，工作量大，检测效率低，通过设置测量机构32，不仅能够完成水平方向上的360°测量，还能进行高度的检测，大大提升了检测效率和检测结果的准确性。
本发明的一个实施例中，请参阅图1和图3，所述调节组件17包括：导气组件，所述导气组件设于所述转盘15与所述支撑架2之间，与所述加工台1固定连接，与所述转盘15转动连接，且与所述控制机构14相连，用于支撑转盘15并实现对空气的导流；活塞座38，所述活塞座38固定连接设置在所述转盘15内侧，且通过导气管37与所述导气组件相连；推板42，所述推板42设于所述活塞座38外侧，与所述转盘15内壁滑动连接，且通过活塞件与所述活塞座38相连；活动板45，所述活动板45滑动连接设于所述转盘15内侧，一侧通过连接绳43与所述推板42相连，另一侧通过齿条47与所述支撑组件31相连，用于配合所述推板42的移动驱动所述支撑组件31实现检测组件30的旋转；弹性件46，所述弹性件46固定连接设置在所述活动板45与所述转盘15内壁之间。
本实施例中，所述活塞座38与所述导气管37相连处箱壁上还固定连接设置有排气管39，所述导气管37和排气管39内侧均固定连接设置有电磁阀，其中，所述活塞件包括滑动连接设置在所述活塞座38内侧的活塞40，所述活塞40远离所述导气管37一侧固定连接设置有推杆41，所述推杆41与设置在所述活塞座38外侧的推板42固定连接，另外的，所述推板42和活动板45分别设于所述转盘15两端内侧，所述推板42与所述活动板45相对一侧通过连接绳43相连，所述连接绳43与转动连接设置在所述转盘15内侧的导向轮44抵接，所述活动板45远离所述连接绳43一侧前后两端均固定连接设置有齿条47，所述齿条47与所述支撑组件31内侧的第三齿轮20啮合连接，两侧所述连接绳43之间设置有与所述活动板45固定连接的弹性件46，所述弹性件46为弹簧，所述弹性件46另一端与所述转盘15内壁固定连接，弹性件46配合所述排气管39能实现检测组件30的复位，通过设置调节组件17，利用导气组件完成对转盘15支撑的同时，能配合所述控制机构14实现活塞件在活塞座38内侧的滑动，活塞件带动推板42移动，推板42通过连接绳43驱动所述活动板45移动，活动板45通过齿条47驱动所述支撑组件31旋转，进而实现检测组件30的旋转，使得检测组件30能完成对材料高度的检测。
本发明的一个实施例中，请参阅图2和图4，所述导气组件包括：连接座33，所述连接座33设于所述转盘15与所述支撑架2之间，与所述加工台1固定连接；导气槽34，所述导气槽34设于所述连接座33内侧，且与所述控制机构14相连；连接盘35，所述连接盘35与设置在所述连接座33外壁上的滑槽49滑动连接，与所述转盘15固定连接，且与所述导气管37固定连接；连接槽36，所述连接槽36设于所述连接盘35内侧，且与所述导气管37相通；连接管48，所述连接管48设于所述导气槽34与所述连接槽36之间，与所述连接座33固定连接，用于输送位于所述导气槽34内侧的空气进入连接槽36。
本实施例中，所述连接盘35靠近所述连接管48一侧壳壁呈开口式结构，所述连接盘35两侧板壁上均固定连接设置有密封圈，通过设置导气组件，控制机构14输出的空气进入导气槽34内侧后，会沿连接管48进入连接槽36内侧，由于密封圈的设置，连接盘35随着转盘15一起进行旋转的过程中，空气不会发生泄漏，而是沿着导气管37进入活塞座38内侧，最终完成对支撑组件31的驱动。
本发明的一个实施例中，所述支撑组件31包括：转杆19，所述转杆19转动连接设置在所述转盘15内侧，且外侧固定连接设置有与所述调节组件17相连的第三齿轮20；连接板21，所述连接板21设于所述转盘15外侧，通过支撑块18与所述转杆19相连；滑板22，所述滑板22与所述连接板21滑动连接，且一端与所述检测组件30固定连接，另一端通过伸缩件23与所述连接板21相连。
本实施例中，所述连接板21设于所述转盘15远离所述加工台1一侧，其中，所述伸缩件23为电动伸缩杆，所述伸缩件23固定连接设置在所述滑板22与所述连接板21之间，所述滑板22远离所述伸缩件23一端与所述检测组件30固定连接，另外的，所述第三齿轮20在所述支撑块18两侧对称设置，且所述第三齿轮20与所述转杆19固定连接，通过设置支撑组件31，不仅能配合所述转盘15完成对检测组件30的支撑，而且能配合所述调节组件17实现检测组件30的旋转，并利用伸缩件23的伸缩调节旋转后的检测组件30与加工台1之间的距离，使得装置能对不同高度的材料进行测量，提升了装置的适用性。
本发明的一个实施例中，所述检测组件30包括：检测板24，所述检测板24设于所述加工台1外侧，与所述滑板22固定连接；驱动件25，所述驱动件25固定连接设置在所述检测板24内侧，且输出端与设置在所述检测板24内侧的驱动杆26相连；滑块27，所述滑块27与所述检测板24滑动连接，且与所述驱动杆26螺纹连接；测距仪28，所述测距仪28设于所述检测板24与所述加工台1之间，与所述滑块27固定连接，且与设置在所述检测板24外侧的处理器29电性连接。
本实施例中，所述驱动件25为驱动电机，所述驱动件25固定连接设置在所述检测板24内侧，其中，所述测距仪28为激光测距仪，通过设置检测组件30，在进行宽度测量时，测距仪28与转盘15中心之间的距离是固定的，处理器29通过对测距仪28与材料之间距离进行换算，即可得到材料的尺寸，而随着检测板24发生旋转，测距仪28能测出与加工台1之间的距离，随后驱动件25驱动所述测距仪28移动，能完成对材料高度的测量。
本发明的一个实施例中，所述控制机构14包括：气泵3，所述气泵3固定连接设置在所述支撑架2内侧，且输入端与吸气管相连；固定管4，所述固定管4与所述气泵3输出端相连，且通过吹气管6与所述传动机构13相连，通过输气管5与所述调节组件17相连。
本实施例中，所述吹气管6和输气管5内侧均固定连接设置有电磁阀，其中，所述输气管5远离所述固定管4一端与所述连接座33固定连接，所述吹气管6另一端与设置在所述传动机构13内侧的传动箱7相连，通过设置控制机构14，能分别驱动所述传动机构13和调节组件17，进而使得所述检测组件30能完成对材料的全方位检测，在提升检测效率的同时，大大提升了检测结果的准确性和全面性。
本发明的一个实施例中，请参阅图1和图5，所述传动机构13包括：传动箱7，所述传动箱7固定连接设置在所述支撑架2内侧，且与所述控制机构14相连；传动杆8，所述传动杆8与所述传动箱7转动连接，且与设置在所述传动箱7内侧的扇叶9固定连接；从动杆10，所述从动杆10设于所述转盘15与所述支撑架2之间，与所述加工台1转动连接，且通过传动件11与所述传动杆8相连；第一齿轮12，所述第一齿轮12与所述从动杆10固定连接，且与所述第二齿轮16啮合连接，用于配合所述从动杆10驱动所述转盘15旋转。
本实施例中，所述传动件11包括固定连接设置在所述传动杆8和从动杆10外侧的带轮，所述带轮之间通过皮带相连，其中，所述传动箱7与所述吹气管6输出端固定连接，通过设置传动机构13，控制机构14输出的空气沿吹气管6进入传动箱7内侧，空气在传动箱7内侧流动的过程中与扇叶9配合能驱动所述传动杆8旋转，传动杆8通过传动件11驱动所述从动杆10旋转，从动杆10利用第一齿轮12与第二齿轮16配合实现转盘15的旋转，进而使得检测组件30能够在水平方向上完成对材料的360°测量。
该激光增材加工用材料尺寸检测装置，通过设置调节组件17，利用导气组件完成对转盘15支撑的同时，能配合所述控制机构14实现活塞件在活塞座38内侧的滑动，活塞件带动推板42移动，推板42通过连接绳43驱动所述活动板45移动，活动板45通过齿条47驱动所述支撑组件31旋转，进而实现检测组件30的旋转，使得检测组件30能完成对材料高度的检测，通过设置导气组件，控制机构14输出的空气进入导气槽34内侧后，会沿连接管48进入连接槽36内侧，由于密封圈的设置，连接盘35随着转盘15一起进行旋转的过程中，空气不会发生泄漏，而是沿着导气管37进入活塞座38内侧，最终完成对支撑组件31的驱动，通过设置控制机构14，能分别驱动所述传动机构13和调节组件17，进而使得所述检测组件30能完成对材料的全方位检测，在提升检测效率的同时，大大提升了检测结果的准确性和全面性，通过设置测量机构32，不仅能够完成水平方向上的360°测量，还能进行高度的检测，大大提升了检测效率和检测结果的准确性。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.一种激光增材加工用材料尺寸检测装置，其特征在于，包括：
加工台和支撑架，所述支撑架与所述加工台固定连接；
测量机构，所述测量机构设于所述支撑架外侧，且与所述加工台相连，用于测量位于所述加工台上材料的尺寸；
控制机构，所述控制机构设于所述支撑架内侧；
传动机构，所述传动机构设于所述控制机构与所述测量机构之间，用于驱动所述测量机构旋转实现对位于所述加工台上材料的旋转测量；
其中，所述测量机构包括：
转盘，所述转盘环绕于所述支撑架外侧，且内壁固定连接设置有与所述传动机构相连的第二齿轮，用于配合所述传动机构绕支撑架进行旋转；
调节组件，所述调节组件设于所述支撑架与所述转盘之间，与所述加工台固定连接，且与所述控制机构相连，用于支撑所述转盘；
检测组件，所述检测组件设于所述加工台外侧，用于测量位于所述加工台上材料的尺寸；
支撑组件，所述支撑组件与所述转盘转动连接，且一端与所述检测组件相连，另一端与所述调节组件相连，用于配合所述调节组件驱动所述检测组件旋转实现对材料的多方位测量；
所述调节组件包括：
导气组件，所述导气组件设于所述转盘与所述支撑架之间，与所述加工台固定连接，与所述转盘转动连接，且与所述控制机构相连，用于支撑转盘并实现对空气的导流；
活塞座，所述活塞座固定连接设置在所述转盘内侧，且通过导气管与所述导气组件相连；
推板，所述推板设于所述活塞座外侧，与所述转盘内壁滑动连接，且通过活塞件与所述活塞座相连；
活动板，所述活动板滑动连接设于所述转盘内侧，一侧通过连接绳与所述推板相连，另一侧通过齿条与所述支撑组件相连，用于配合所述推板的移动驱动所述支撑组件实现检测组件的旋转；
弹性件，所述弹性件固定连接设置在所述活动板与所述转盘内壁之间；
所述导气组件包括：
连接座，所述连接座设于所述转盘与所述支撑架之间，与所述加工台固定连接；
导气槽，所述导气槽设于所述连接座内侧，且与所述控制机构相连；
连接盘，所述连接盘与设置在所述连接座外壁上的滑槽滑动连接，与所述转盘固定连接，且与所述导气管固定连接；
连接槽，所述连接槽设于所述连接盘内侧，且与所述导气管相通；
连接管，所述连接管设于所述导气槽与所述连接槽之间，与所述连接座固定连接，用于输送位于所述导气槽内侧的空气进入连接槽；
所述支撑组件包括：
转杆，所述转杆转动连接设置在所述转盘内侧，且外侧固定连接设置有与所述调节组件相连的第三齿轮；
连接板，所述连接板设于所述转盘外侧，通过支撑块与所述转杆相连；
滑板，所述滑板与所述连接板滑动连接，且一端与所述检测组件固定连接，另一端通过伸缩件与所述连接板相连；
所述检测组件包括：
检测板，所述检测板设于所述加工台外侧，与所述滑板固定连接；
驱动件，所述驱动件固定连接设置在所述检测板内侧，且输出端与设置在所述检测板内侧的驱动杆相连；
滑块，所述滑块与所述检测板滑动连接，且与所述驱动杆螺纹连接；
测距仪，所述测距仪设于所述检测板与所述加工台之间，与所述滑块固定连接，且与设置在所述检测板外侧的处理器电性连接。
2.根据权利要求1所述的激光增材加工用材料尺寸检测装置，其特征在于，所述控制机构包括：
气泵，所述气泵固定连接设置在所述支撑架内侧，且输入端与吸气管相连；
固定管，所述固定管与所述气泵输出端相连，且通过吹气管与所述传动机构相连，通过输气管与所述调节组件相连。
3.根据权利要求1所述的激光增材加工用材料尺寸检测装置，其特征在于，所述传动机构包括：
传动箱，所述传动箱固定连接设置在所述支撑架内侧，且与所述控制机构相连；
传动杆，所述传动杆与所述传动箱转动连接，且与设置在所述传动箱内侧的扇叶固定连接；
从动杆，所述从动杆设于所述转盘与所述支撑架之间，与所述加工台转动连接，且通过传动件与所述传动杆相连；
第一齿轮，所述第一齿轮与所述从动杆固定连接，且与所述第二齿轮啮合连接，用于配合所述从动杆驱动所述转盘旋转。
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