CN117399650A - 一种建筑结构金属节点增材制造设备及方法 - Google Patents

一种建筑结构金属节点增材制造设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及增材制造技术领域，且公开了一种建筑结构金属节点增材制造设备及方法，解决了需要工作人员对未烧结的金属粉末进行清理，然后再取下成型零件，实际操作较为不便的问题，其包括增材制造箱，所述增材制造箱上设有箱门，所述增材制造箱内固定连接有上料箱，上料箱为顶端和底端均开口的空腔结构，上料箱上设有铺粉组件，上料箱的一侧固定连接有烧结箱，增材制造箱内设有位于烧结箱上方的激光烧结机构，烧结箱为顶端和底端均开口的空腔结构，烧结箱内设有成型座和调整座，调整座位于成型座的下方，调整座和成型座通过锁定卡接单元连接；方便对未烧结的金属粉末进行清理，进而便于取下成型零件，提高了便利性。

Description

一种建筑结构金属节点增材制造设备及方法
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，具体为一种建筑结构金属节点增材制造设备及方法。
背景技术
随着建筑结构的不断发展更新，建筑的形式也变得逐渐多样化，因此对建筑结构金属节点的要求也随之变高，基于增材制造技术的建筑结构金属节点制造方法采用同一材料连续成形，而增材制造俗称3D打印，金属节点3D打印设备一般采用激光有选择地分层烧结金属粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件，其中，当烧结的每一层材料互相黏连在一起得到成型零件后，需要工作人员对未烧结的金属粉末进行清理，然后再取下成型零件，实际操作较为不便，存在一定的局限性。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种建筑结构金属节点增材制造设备及方法，有效的解决了上述背景技术中需要工作人员对未烧结的金属粉末进行清理，然后再取下成型零件，实际操作较为不便的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑结构金属节点增材制造设备，包括增材制造箱，所述增材制造箱上设有箱门，所述增材制造箱内固定连接有上料箱，上料箱为顶端和底端均开口的空腔结构，上料箱上设有铺粉组件，上料箱的一侧固定连接有烧结箱，增材制造箱内设有位于烧结箱上方的激光烧结机构，烧结箱为顶端和底端均开口的空腔结构，烧结箱内设有成型座和调整座，调整座位于成型座的下方，调整座和成型座通过锁定卡接单元连接，调整座的下方设有升降座，升降座的下方设有底座，底座和升降座通过第一液压伸缩杆连接，调整座和升降座通过下移翻转结构连接，底座上固定连接有两个固定架，固定架上固定连接有第一转轴，第一转轴和增材制造箱的内壁通过轴承连接，增材制造箱上设有位于底座下方的粉末收集件，固定架的一侧设有第一齿轮，第一齿轮和增材制造箱的内壁通过第一止动支架连接，第一止动支架上固定连接有与固定架相配合的第二止动支架，固定架上设有与第一齿轮相配合的阻尼摩擦围绕组件。
优选的，所述阻尼摩擦围绕组件包括设置于固定架上的第二转轴，第二转轴贯穿固定架，第二转轴和固定架的连接处设有轴承，第二转轴上固定连接有第二齿轮和第一阻尼盘，第二齿轮和第一齿轮相啮合，固定架上贯穿有第三转轴，第三转轴和固定架的连接处设有轴承，第三转轴上固定连接有第二阻尼盘和第三齿轮，第二阻尼盘和第一阻尼盘相接触，第三齿轮的一侧设有第一齿板，第一齿板和第三齿轮相啮合，第一齿板上固定连接有第一活动板，第一活动板和底座通过复位单元连接，第一活动板的上方设有按压架，且按压架和升降座固定连接。
优选的，所述复位单元包括固定安装于第一活动板底部的第一棱柱，第一棱柱的外部套设有第一压缩弹簧和第一支撑架，第一棱柱的底端固定连接有限位块，限位块和第一支撑架相接触，第一支撑架的底端和底座固定连接，第一压缩弹簧的两端分别与第一活动板和第一支撑架固定连接。
优选的，所述下移翻转结构包括两个固定安装于调整座底部的固定板，固定板上贯穿有固定连接的支撑轴，支撑轴的外部套设有连接板，支撑轴和连接板的连接处设有轴承，连接板和升降座固定连接，支撑轴上固定连接有第四齿轮，第四齿轮的一侧设有第二齿板，第二齿板和升降座通过拉伸止动单元连接，第二齿板的下方设有止动柱，止动柱的底端和底座固定连接。
优选的，所述拉伸止动单元包括固定安装于第二齿板上的第二活动板，第二活动板的底部固定连接有第二棱柱，第二棱柱的外部套设有第二支撑架和拉伸弹簧，第二支撑架和升降座固定连接，拉伸弹簧的两端分别与第二活动板和第二支撑架固定连接，第二棱柱的底部设有止动板，止动板和第二支撑架通过连接柱连接。
优选的，所述锁定卡接单元包括两个插板，调整座的两侧分别开设有滑槽，成型座的底部开设有凹槽，凹槽的两侧内壁分别开设有插槽，调整座位于凹槽内，两个插板分别位于两个滑槽内，插板的一端和滑槽的内壁通过若干第二压缩弹簧连接，插板的另一端位于相对应的插槽内，滑槽的内壁上开设有矩形孔，插板上固定连接有拨板，且拨板贯穿矩形孔。
优选的，所述粉末收集件包括设置于增材制造箱内的粉末收集箱，粉末收集箱的底部固定连接有若干滚轮，且滚轮的底部和增材制造箱的底部内壁相接触，粉末收集箱位于底座的下方。
优选的，所述铺粉组件包括设置于上料箱内的推板，推板的下方设有若干支撑部，支撑部和增材制造箱的内壁固定连接，支撑部和推板通过第二液压伸缩杆连接，上料箱的顶部设有刮板，刮板和增材制造箱通过水平移动器连接。
优选的，所述水平移动器包括固定安装于增材制造箱上的电机，增材制造箱内设有导向柱和丝杆，导向柱和丝杆均贯穿刮板，丝杆和刮板的连接方式为螺纹连接，丝杆的一端和增材制造箱的内壁通过轴承连接，丝杆的另一端和电机的输出端连接，导向柱的两端分别与增材制造箱的两侧内壁固定连接。
本发明还提供了一种建筑结构金属节点增材制造方法，采用上述的建筑结构金属节点增材制造设备，包括以下步骤：
步骤一：通过激光烧结机构对当层粉末进行烧结，加工完成之后，通过第一液压伸缩杆驱动升降座和调整座相对底座下移，以使成型座下降一层，铺粉组件进行铺粉刮平，然后再次通过激光烧结机构对当层粉末进行烧结，重复这一过程，直至烧结的每一层材料互相黏连在一起得到成型零件。
步骤二：当得到成型零件时，通过第一液压伸缩杆驱动升降座和调整座持续下移，调整座和成型座相对上料箱下移，最终烧结在成型座上的成型零件和位于成型座顶部未烧结的粉末从上料箱内移出。
步骤三：当调整座和成型座下降至预设高度时，通过下移翻转结构驱动调整座相对升降座旋转，改变调整座和成型座的倾斜角度，同时通过阻尼摩擦围绕组件驱动固定架围绕第一齿轮旋转，改变底座和升降座的倾斜角度。
步骤四：最终成型座和调整座相对升降座旋转九十度，升降座和底座相对增材制造箱旋转九十度，最终使得成型座相对增材制造箱旋转一百八十度，以使烧结在成型座上的成型零件位于成型座的下方，同时原先位于成型座顶部未烧结的粉末从成型座上掉落至粉末收集件上，完成对成型零件周围粉末的清理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：当得到成型零件时，通过第一液压伸缩杆驱动升降座和调整座持续下移，调整座和成型座相对上料箱下移，最终烧结在成型座上的成型零件和位于成型座顶部未烧结的粉末从上料箱内移出，当调整座和成型座下降至预设高度时，通过下移翻转结构驱动调整座相对升降座旋转，改变调整座和成型座的倾斜角度，同时通过阻尼摩擦围绕组件驱动固定架围绕第一齿轮旋转，改变底座和升降座的倾斜角度，最终成型座和调整座相对升降座旋转九十度，升降座和底座相对增材制造箱旋转九十度，最终使得成型座相对增材制造箱旋转一百八十度，以使烧结在成型座上的成型零件位于成型座的下方，同时原先位于成型座顶部未烧结的粉末从成型座上掉落至粉末收集件上，完成对成型零件周围粉末的清理，方便对未烧结的金属粉末进行清理，进而便于取下成型零件，提高了便利性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：图1为本发明整体的结构示意图。
图2为本发明增材制造箱内部的结构示意图。
图3为本发明上料箱和推板拆分的结构示意图。
图4为本发明底座的结构示意图。
图5为本发明调整座剖切后的底部结构示意图。
图6为本发明升降座的结构示意图。
图7为本发明固定架的结构示意图。
图8为本发明第一止动支架的结构示意图。
图中：1、增材制造箱；2、箱门；3、上料箱；4、烧结箱；5、激光烧结机构；6、成型座；7、调整座；8、升降座；9、底座；10、第一液压伸缩杆；11、固定架；12、第一转轴；13、第一齿轮；14、第一止动支架；15、第二止动支架；16、第二转轴；17、第二齿轮；18、第一阻尼盘；19、第三转轴；20、第二阻尼盘；21、第三齿轮；22、第一齿板；23、第一活动板；24、按压架；25、第一棱柱；26、第一压缩弹簧；27、限位块；28、第一支撑架；29、固定板；30、支撑轴；31、第四齿轮；32、连接板；33、第二齿板；34、第二支撑架；35、第二棱柱；36、第二活动板；37、拉伸弹簧；38、止动板；39、连接柱；40、插板；41、滑槽；42、凹槽；43、插槽；44、矩形孔；45、拨板；46、第二压缩弹簧；47、滚轮；48、推板；49、支撑部；50、第二液压伸缩杆；51、刮板；52、导向柱；53、丝杆；54、电机；55、粉末收集箱；56、止动柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，由图1至图8给出，本发明包括增材制造箱1，增材制造箱1上设有箱门2，增材制造箱1内固定连接有上料箱3，上料箱3为顶端和底端均开口的空腔结构，上料箱3上设有铺粉组件，上料箱3的一侧固定连接有烧结箱4，增材制造箱1内设有位于烧结箱4上方的激光烧结机构5，烧结箱4为顶端和底端均开口的空腔结构，烧结箱4内设有成型座6和调整座7，调整座7位于成型座6的下方，调整座7和成型座6通过锁定卡接单元连接，调整座7的下方设有升降座8，升降座8的下方设有底座9，底座9和升降座8通过第一液压伸缩杆10连接，调整座7和升降座8通过下移翻转结构连接，底座9上固定连接有两个固定架11，固定架11上固定连接有第一转轴12，第一转轴12和增材制造箱1的内壁通过轴承连接，增材制造箱1上设有位于底座9下方的粉末收集件，固定架11的一侧设有第一齿轮13，第一齿轮13和增材制造箱1的内壁通过第一止动支架14连接，第一止动支架14上固定连接有与固定架11相配合的第二止动支架15，固定架11上设有与第一齿轮13相配合的阻尼摩擦围绕组件，当得到成型零件时，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8和调整座7持续下移，调整座7和成型座6相对上料箱3下移，最终烧结在成型座6上的成型零件和位于成型座6顶部未烧结的粉末从上料箱3内移出，当调整座7和成型座6下降至预设高度时，通过下移翻转结构驱动调整座7相对升降座8旋转，改变调整座7和成型座6的倾斜角度，同时通过阻尼摩擦围绕组件驱动固定架11围绕第一齿轮13旋转，改变底座9和升降座8的倾斜角度，最终成型座6和调整座7相对升降座8旋转九十度，升降座8和底座9相对增材制造箱1旋转九十度，最终使得成型座6相对增材制造箱1旋转一百八十度，以使烧结在成型座6上的成型零件位于成型座6的下方，同时原先位于成型座6顶部未烧结的粉末从成型座6上掉落至粉末收集件上，完成对成型零件周围粉末的清理，方便对未烧结的金属粉末进行清理，进而便于取下成型零件，提高了便利性。
实施例二，在实施例一的基础上，由图4、图7和图8给出，阻尼摩擦围绕组件包括设置于固定架11上的第二转轴16，第二转轴16贯穿固定架11，第二转轴16和固定架11的连接处设有轴承，第二转轴16上固定连接有第二齿轮17和第一阻尼盘18，第二齿轮17和第一齿轮13相啮合，固定架11上贯穿有第三转轴19，第三转轴19和固定架11的连接处设有轴承，第三转轴19上固定连接有第二阻尼盘20和第三齿轮21，第二阻尼盘20和第一阻尼盘18相接触，第三齿轮21的一侧设有第一齿板22，第一齿板22和第三齿轮21相啮合，第一齿板22上固定连接有第一活动板23，第一活动板23和底座9通过复位单元连接，第一活动板23的上方设有按压架24，且按压架24和升降座8固定连接，复位单元包括固定安装于第一活动板23底部的第一棱柱25，第一棱柱25的外部套设有第一压缩弹簧26和第一支撑架28，第一棱柱25的底端固定连接有限位块27，限位块27和第一支撑架28相接触，第一支撑架28的底端和底座9固定连接，第一压缩弹簧26的两端分别与第一活动板23和第一支撑架28固定连接。
当第一液压伸缩杆10驱动升降座8下降至预设高度时，升降座8上的按压架24和第一活动板23相接触，随着升降座8的持续移动，按压架24按压第一活动板23，以使第一棱柱25相对第一支撑架28滑动，第一压缩弹簧26处于压缩状态，第一活动板23驱动第一齿板22移动，第一齿板22驱动第三齿轮21、第三转轴19和第二阻尼盘20旋转，第二阻尼盘20通过摩擦力驱动第一阻尼盘18和第二转轴16同步旋转，第二转轴16驱动第二齿轮17旋转，以使第二齿轮17围绕第一齿轮13滚动，固定架11驱动第一转轴12相对增材制造箱1转动，即可使得升降座8和底座9的倾斜角度发生改变，当成型座6和调整座7相对升降座8旋转九十度，升降座8和底座9相对增材制造箱1旋转九十度，最终使得成型座6相对增材制造箱1旋转一百八十度时，固定架11与第二止动支架15相接触，固定架11和第二止动支架15接触产生的冲击力作用在固定架11和底座9上，以使成型零件上的粉末抖落下来，随着第一液压伸缩杆10驱动升降座8持续移动，第一齿板22持续驱动第三齿轮21和第二阻尼盘20旋转，第二阻尼盘20无法通过摩擦力驱动第一阻尼盘18和第二齿轮17再次旋转，避免升降座8相对底座9持续移动时，固定架11按压第二止动支架15的力度增加，同时确保底座9和固定架11旋转至预设位置后停止，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8朝向远离底座9的方向移动时，按压架24朝向远离第一活动板23的方向移动，第一压缩弹簧26驱动第一活动板23和第一齿板22反向移动，以使第二齿轮17围绕第一齿轮13反向滚动，最终第二齿轮17复位至初始位置，固定架11和第一止动支架14的一侧相接触，第一止动支架14限位固定架11的位置，确保固定架11复位初始位置后停止，随着升降座8的持续移动，第一压缩弹簧26持续驱动第一活动板23和第一齿板22移动，第二阻尼盘20无法驱动第一阻尼盘18和第二齿轮17再次旋转，当限位块27和第一支撑架28相接触时，第一活动板23和第一齿板22停止移动，以使底座9和升降座8复位至初始位置。
实施例三，在实施例一的基础上，由图4、图5和图6给出，下移翻转结构包括两个固定安装于调整座7底部的固定板29，固定板29上贯穿有固定连接的支撑轴30，支撑轴30的外部套设有连接板32，支撑轴30和连接板32的连接处设有轴承，连接板32和升降座8固定连接，支撑轴30上固定连接有第四齿轮31，第四齿轮31的一侧设有第二齿板33，第二齿板33和升降座8通过拉伸止动单元连接，第二齿板33的下方设有止动柱56，止动柱56的底端和底座9固定连接，拉伸止动单元包括固定安装于第二齿板33上的第二活动板36，第二活动板36的底部固定连接有第二棱柱35，第二棱柱35的外部套设有第二支撑架34和拉伸弹簧37，第二支撑架34和升降座8固定连接，拉伸弹簧37的两端分别与第二活动板36和第二支撑架34固定连接，第二棱柱35的底部设有止动板38，止动板38和第二支撑架34通过连接柱39连接。
拉伸弹簧37初始状态处于拉伸状态，拉伸弹簧37对第二活动板36和第二棱柱35施加向下的力，第二棱柱35的底部和止动板38紧贴，确保调整座7和成型座6保持水平状态，当第一液压伸缩杆10驱动升降座8相对底座9下降至预设高度时，第二齿板33和止动柱56相接触，随着升降座8的持续移动，第二齿板33和第二活动板36停止跟随升降座8移动，升降座8驱动第二支撑架34和止动板38相对第二棱柱35下移，拉伸弹簧37的长度增加，第四齿轮31在第二齿板33上滚动，第二齿板33驱动支撑轴30和固定板29相对升降座8旋转，以使调整座7和成型座6相对升降座8旋转，最终调整座7和成型座6相对升降座8旋转九十度，即可完成成型零件的旋转。
实施例四，在实施例一的基础上，由图1、图2、图3和图5给出，锁定卡接单元包括两个插板40，调整座7的两侧分别开设有滑槽41，成型座6的底部开设有凹槽42，凹槽42的两侧内壁分别开设有插槽43，调整座7位于凹槽42内，两个插板40分别位于两个滑槽41内，插板40的一端和滑槽41的内壁通过若干第二压缩弹簧46连接，插板40的另一端位于相对应的插槽43内，滑槽41的内壁上开设有矩形孔44，插板40上固定连接有拨板45，且拨板45贯穿矩形孔44，粉末收集件包括设置于增材制造箱1内的粉末收集箱55，粉末收集箱55的底部固定连接有若干滚轮47，且滚轮47的底部和增材制造箱1的底部内壁相接触，粉末收集箱55位于底座9的下方，铺粉组件包括设置于上料箱3内的推板48，推板48的下方设有若干支撑部49，支撑部49和增材制造箱1的内壁固定连接，支撑部49和推板48通过第二液压伸缩杆50连接，上料箱3的顶部设有刮板51，刮板51和增材制造箱1通过水平移动器连接，水平移动器包括固定安装于增材制造箱1上的电机54，增材制造箱1内设有导向柱52和丝杆53，导向柱52和丝杆53均贯穿刮板51，丝杆53和刮板51的连接方式为螺纹连接，丝杆53的一端和增材制造箱1的内壁通过轴承连接，丝杆53的另一端和电机54的输出端连接，导向柱52的两端分别与增材制造箱1的两侧内壁固定连接。
工作人员驱动拨板45移动，以使插板40的一端脱离插槽43，第二压缩弹簧46处于压缩状态，即可解除调整座7和成型座6之间的固定关系，工作人员驱动成型座6移动，以使调整座7脱离凹槽42，即可完成成型座6的拆除，即可取下成型零件，通过粉末收集箱55可以对增材制造箱1内的金属粉末进行收集，通过滚轮47的设计，便于驱动粉末收集箱55移动，工作人员再上料箱3内加入金属粉末，需要进行铺粉时，通过第二液压伸缩杆50驱动推板48上移，推板48推动上料箱3内的金属粉末上移，最终使得一定量的金属粉末从上料箱3内移出，通过电机54驱动丝杆53旋转，以使刮板51将从上料箱3内移出的粉末刮至烧结箱4内，且通过刮板51将高度高于烧结箱4顶部水平位置的粉末从成型座6的上方刮除，多余的粉末从烧结箱4远离上料箱3的一侧滑落至粉末收集箱55内，当刮板51移动至预设位置后，再通过电机54驱动丝杆53反向旋转，以使刮板51复位至初始位置。
本实施例的一种建筑结构金属节点增材制造方法，采用上述的建筑结构金属节点增材制造设备，包括以下步骤：
步骤一：通过激光烧结机构5对当层粉末进行烧结，加工完成之后，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8和调整座7相对底座9下移，以使成型座6下降一层，铺粉组件进行铺粉刮平，然后再次通过激光烧结机构5对当层粉末进行烧结，重复这一过程，直至烧结的每一层材料互相黏连在一起得到成型零件。
步骤二：当得到成型零件时，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8和调整座7持续下移，调整座7和成型座6相对上料箱3下移，最终烧结在成型座6上的成型零件和位于成型座6顶部未烧结的粉末从上料箱3内移出。
步骤三：当调整座7和成型座6下降至预设高度时，通过下移翻转结构驱动调整座7相对升降座8旋转，改变调整座7和成型座6的倾斜角度，同时通过阻尼摩擦围绕组件驱动固定架11围绕第一齿轮13旋转，改变底座9和升降座8的倾斜角度。
步骤四：最终成型座6和调整座7相对升降座8旋转九十度，升降座8和底座9相对增材制造箱1旋转九十度，最终使得成型座6相对增材制造箱1旋转一百八十度，以使烧结在成型座6上的成型零件位于成型座6的下方，同时原先位于成型座6顶部未烧结的粉末从成型座6上掉落至粉末收集件上，完成对成型零件周围粉末的清理。
本发明制造设备工作时，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8和调整座7相对底座9下移，成型座6相对烧结箱4下移，当成型座6下降至预设位置后，通过铺粉组件将一定量的粉末铺在成型座6的顶部，且通过铺粉组件将高度高于烧结箱4顶部水平位置的粉末从成型座6的上方刮除，多余的粉末从烧结箱4远离上料箱3的一侧滑落，通过粉末收集件对粉末进行收集，当粉末刮平后，通过激光烧结机构5对当层粉末进行烧结，加工完成之后，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8和调整座7相对底座9下移，以使成型座6下降一层，铺粉组件再一次铺粉刮平，重复这一过程，直至烧结的每一层材料互相黏连在一起得到成型零件，当得到成型零件时，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8和调整座7持续下移，调整座7和成型座6相对上料箱3下移，最终烧结在成型座6上的成型零件和位于成型座6顶部未烧结的粉末从上料箱3内移出，当调整座7和成型座6下降至预设高度时，通过下移翻转结构驱动调整座7相对升降座8旋转，改变调整座7和成型座6的倾斜角度，同时通过阻尼摩擦围绕组件驱动固定架11围绕第一齿轮13旋转，改变底座9和升降座8的倾斜角度，最终成型座6和调整座7相对升降座8旋转九十度，升降座8和底座9相对增材制造箱1旋转九十度，最终使得成型座6相对增材制造箱1旋转一百八十度，以使烧结在成型座6上的成型零件位于成型座6的下方，同时原先位于成型座6顶部未烧结的粉末从成型座6上掉落至粉末收集件上，完成对成型零件周围粉末的清理，工作人员打开箱门2，通过锁定卡接单元解除成型座6和调整座7之间的固定关系，工作人员取下成型座6，即可将烧结完成的成型零件取出，方便对未烧结的金属粉末进行清理，进而便于取下成型零件，提高了便利性。
当第一液压伸缩杆10驱动升降座8下降至预设高度时，升降座8上的按压架24和第一活动板23相接触，随着升降座8的持续移动，按压架24按压第一活动板23，以使第一棱柱25相对第一支撑架28滑动，第一压缩弹簧26处于压缩状态，第一活动板23驱动第一齿板22移动，第一齿板22驱动第三齿轮21、第三转轴19和第二阻尼盘20旋转，第二阻尼盘20通过摩擦力驱动第一阻尼盘18和第二转轴16同步旋转，第二转轴16驱动第二齿轮17旋转，以使第二齿轮17围绕第一齿轮13滚动，固定架11驱动第一转轴12相对增材制造箱1转动，即可使得升降座8和底座9的倾斜角度发生改变，当成型座6和调整座7相对升降座8旋转九十度，升降座8和底座9相对增材制造箱1旋转九十度，最终使得成型座6相对增材制造箱1旋转一百八十度时，固定架11与第二止动支架15相接触，固定架11和第二止动支架15接触产生的冲击力作用在固定架11和底座9上，以使成型零件上的粉末抖落下来，随着第一液压伸缩杆10驱动升降座8持续移动，第一齿板22持续驱动第三齿轮21和第二阻尼盘20旋转，第二阻尼盘20无法通过摩擦力驱动第一阻尼盘18和第二齿轮17再次旋转，避免升降座8相对底座9持续移动时，固定架11按压第二止动支架15的力度增加，同时确保底座9和固定架11旋转至预设位置后停止，通过第一液压伸缩杆10驱动升降座8朝向远离底座9的方向移动时，按压架24朝向远离第一活动板23的方向移动，第一压缩弹簧26驱动第一活动板23和第一齿板22反向移动，以使第二齿轮17围绕第一齿轮13反向滚动，最终第二齿轮17复位至初始位置，固定架11和第一止动支架14的一侧相接触，第一止动支架14限位固定架11的位置，确保固定架11复位初始位置后停止，随着升降座8的持续移动，第一压缩弹簧26持续驱动第一活动板23和第一齿板22移动，第二阻尼盘20无法驱动第一阻尼盘18和第二齿轮17再次旋转，当限位块27和第一支撑架28相接触时，第一活动板23和第一齿板22停止移动，以使底座9和升降座8复位至初始位置。
拉伸弹簧37初始状态处于拉伸状态，拉伸弹簧37对第二活动板36和第二棱柱35施加向下的力，第二棱柱35的底部和止动板38紧贴，确保调整座7和成型座6保持水平状态，当第一液压伸缩杆10驱动升降座8相对底座9下降至预设高度时，第二齿板33和止动柱56相接触，随着升降座8的持续移动，第二齿板33和第二活动板36停止跟随升降座8移动，升降座8驱动第二支撑架34和止动板38相对第二棱柱35下移，拉伸弹簧37的长度增加，第四齿轮31在第二齿板33上滚动，第二齿板33驱动支撑轴30和固定板29相对升降座8旋转，以使调整座7和成型座6相对升降座8旋转，最终调整座7和成型座6相对升降座8旋转九十度，即可完成成型零件的旋转。
工作人员驱动拨板45移动，以使插板40的一端脱离插槽43，第二压缩弹簧46处于压缩状态，即可解除调整座7和成型座6之间的固定关系，工作人员驱动成型座6移动，以使调整座7脱离凹槽42，即可完成成型座6的拆除，即可取下成型零件，通过粉末收集箱55可以对增材制造箱1内的金属粉末进行收集，通过滚轮47的设计，便于驱动粉末收集箱55移动，工作人员再上料箱3内加入金属粉末，需要进行铺粉时，通过第二液压伸缩杆50驱动推板48上移，推板48推动上料箱3内的金属粉末上移，最终使得一定量的金属粉末从上料箱3内移出，通过电机54驱动丝杆53旋转，以使刮板51将从上料箱3内移出的粉末刮至烧结箱4内，且通过刮板51将高度高于烧结箱4顶部水平位置的粉末从成型座6的上方刮除，多余的粉末从烧结箱4远离上料箱3的一侧滑落至粉末收集箱55内，当刮板51移动至预设位置后，再通过电机54驱动丝杆53反向旋转，以使刮板51复位至初始位置。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：包括增材制造箱（1），所述增材制造箱（1）上设有箱门（2），所述增材制造箱（1）内固定连接有上料箱（3），上料箱（3）为顶端和底端均开口的空腔结构，上料箱（3）上设有铺粉组件，上料箱（3）的一侧固定连接有烧结箱（4），增材制造箱（1）内设有位于烧结箱（4）上方的激光烧结机构（5），烧结箱（4）为顶端和底端均开口的空腔结构，烧结箱（4）内设有成型座（6）和调整座（7），调整座（7）位于成型座（6）的下方，调整座（7）和成型座（6）通过锁定卡接单元连接，调整座（7）的下方设有升降座（8），升降座（8）的下方设有底座（9），底座（9）和升降座（8）通过第一液压伸缩杆（10）连接，调整座（7）和升降座（8）通过下移翻转结构连接，底座（9）上固定连接有两个固定架（11），固定架（11）上固定连接有第一转轴（12），第一转轴（12）和增材制造箱（1）的内壁通过轴承连接，增材制造箱（1）上设有位于底座（9）下方的粉末收集件，固定架（11）的一侧设有第一齿轮（13），第一齿轮（13）和增材制造箱（1）的内壁通过第一止动支架（14）连接，第一止动支架（14）上固定连接有与固定架（11）相配合的第二止动支架（15），固定架（11）上设有与第一齿轮（13）相配合的阻尼摩擦围绕组件。
2.根据权利要求1所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述阻尼摩擦围绕组件包括设置于固定架（11）上的第二转轴（16），第二转轴（16）贯穿固定架（11），第二转轴（16）和固定架（11）的连接处设有轴承，第二转轴（16）上固定连接有第二齿轮（17）和第一阻尼盘（18），第二齿轮（17）和第一齿轮（13）相啮合，固定架（11）上贯穿有第三转轴（19），第三转轴（19）和固定架（11）的连接处设有轴承，第三转轴（19）上固定连接有第二阻尼盘（20）和第三齿轮（21），第二阻尼盘（20）和第一阻尼盘（18）相接触，第三齿轮（21）的一侧设有第一齿板（22），第一齿板（22）和第三齿轮（21）相啮合，第一齿板（22）上固定连接有第一活动板（23），第一活动板（23）和底座（9）通过复位单元连接，第一活动板（23）的上方设有按压架（24），且按压架（24）和升降座（8）固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述复位单元包括固定安装于第一活动板（23）底部的第一棱柱（25），第一棱柱（25）的外部套设有第一压缩弹簧（26）和第一支撑架（28），第一棱柱（25）的底端固定连接有限位块（27），限位块（27）和第一支撑架（28）相接触，第一支撑架（28）的底端和底座（9）固定连接，第一压缩弹簧（26）的两端分别与第一活动板（23）和第一支撑架（28）固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述下移翻转结构包括两个固定安装于调整座（7）底部的固定板（29），固定板（29）上贯穿有固定连接的支撑轴（30），支撑轴（30）的外部套设有连接板（32），支撑轴（30）和连接板（32）的连接处设有轴承，连接板（32）和升降座（8）固定连接，支撑轴（30）上固定连接有第四齿轮（31），第四齿轮（31）的一侧设有第二齿板（33），第二齿板（33）和升降座（8）通过拉伸止动单元连接，第二齿板（33）的下方设有止动柱（56），止动柱（56）的底端和底座（9）固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述拉伸止动单元包括固定安装于第二齿板（33）上的第二活动板（36），第二活动板（36）的底部固定连接有第二棱柱（35），第二棱柱（35）的外部套设有第二支撑架（34）和拉伸弹簧（37），第二支撑架（34）和升降座（8）固定连接，拉伸弹簧（37）的两端分别与第二活动板（36）和第二支撑架（34）固定连接，第二棱柱（35）的底部设有止动板（38），止动板（38）和第二支撑架（34）通过连接柱（39）连接。
6.根据权利要求1所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述锁定卡接单元包括两个插板（40），调整座（7）的两侧分别开设有滑槽（41），成型座（6）的底部开设有凹槽（42），凹槽（42）的两侧内壁分别开设有插槽（43），调整座（7）位于凹槽（42）内，两个插板（40）分别位于两个滑槽（41）内，插板（40）的一端和滑槽（41）的内壁通过若干第二压缩弹簧（46）连接，插板（40）的另一端位于相对应的插槽（43）内，滑槽（41）的内壁上开设有矩形孔（44），插板（40）上固定连接有拨板（45），且拨板（45）贯穿矩形孔（44）。
7.根据权利要求1所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述粉末收集件包括设置于增材制造箱（1）内的粉末收集箱（55），粉末收集箱（55）的底部固定连接有若干滚轮（47），且滚轮（47）的底部和增材制造箱（1）的底部内壁相接触，粉末收集箱（55）位于底座（9）的下方。
8.根据权利要求1所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述铺粉组件包括设置于上料箱（3）内的推板（48），推板（48）的下方设有若干支撑部（49），支撑部（49）和增材制造箱（1）的内壁固定连接，支撑部（49）和推板（48）通过第二液压伸缩杆（50）连接，上料箱（3）的顶部设有刮板（51），刮板（51）和增材制造箱（1）通过水平移动器连接。
9.根据权利要求8所述的一种建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：所述水平移动器包括固定安装于增材制造箱（1）上的电机（54），增材制造箱（1）内设有导向柱（52）和丝杆（53），导向柱（52）和丝杆（53）均贯穿刮板（51），丝杆（53）和刮板（51）的连接方式为螺纹连接，丝杆（53）的一端和增材制造箱（1）的内壁通过轴承连接，丝杆（53）的另一端和电机（54）的输出端连接，导向柱（52）的两端分别与增材制造箱（1）的两侧内壁固定连接。
10.一种建筑结构金属节点增材制造方法，采用如权利要求1所述的建筑结构金属节点增材制造设备，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：通过激光烧结机构（5）对当层粉末进行烧结，加工完成之后，通过第一液压伸缩杆（10）驱动升降座（8）和调整座（7）相对底座（9）下移，以使成型座（6）下降一层，铺粉组件进行铺粉刮平，然后再次通过激光烧结机构（5）对当层粉末进行烧结，重复这一过程，直至烧结的每一层材料互相黏连在一起得到成型零件；
步骤二：当得到成型零件时，通过第一液压伸缩杆（10）驱动升降座（8）和调整座（7）持续下移，调整座（7）和成型座（6）相对上料箱（3）下移，最终烧结在成型座（6）上的成型零件和位于成型座（6）顶部未烧结的粉末从上料箱（3）内移出；
步骤三：当调整座（7）和成型座（6）下降至预设高度时，通过下移翻转结构驱动调整座（7）相对升降座（8）旋转，改变调整座（7）和成型座（6）的倾斜角度，同时通过阻尼摩擦围绕组件驱动固定架（11）围绕第一齿轮（13）旋转，改变底座（9）和升降座（8）的倾斜角度；
步骤四：最终成型座（6）和调整座（7）相对升降座（8）旋转九十度，升降座（8）和底座（9）相对增材制造箱（1）旋转九十度，最终使得成型座（6）相对增材制造箱（1）旋转一百八十度，以使烧结在成型座（6）上的成型零件位于成型座（6）的下方，同时原先位于成型座（6）顶部未烧结的粉末从成型座（6）上掉落至粉末收集件上，完成对成型零件周围粉末的清理。
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