CN210523820U - 一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置 - Google Patents
一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，包括机器人机构、离心抽风装置、粉末回吸嘴、粉末收集器、二级振动筛、振动源装置、一级振动筛、沉积基板、成型盒、激光送粉头，激光送粉头设置在机器人机构的机械臂上，机器人控制激光送粉头运动，在沉积基板上增材制造成型零件，离心抽风装置设置粉末收集器一侧，离心抽风装置含有粉末回收嘴，粉末回收嘴设置在粉末收集器内。本实用新型采用离心抽风+两级振动实现对机器人激光增材制造中粉末的多次回收，有效解决了机器人激光增材制造中的粉末利用率低问题，且保证了回收后的粉末可直接用于送粉系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及表面工程技术领域，具体涉及一种增材制造的粉末回收装置。
背景技术
激光增材制造是一种以激光为热源，以粉末为原料，在金属板上通过逐层堆积形成金属零件的先进制造技术，俗称3D打印。机器人激光增材制造则采用机器人作为运动执行机构，其激光头不再只限于竖直方向，而是具有更多的运动自由度，可以实现复杂曲面零件的增材制造。
由于激光增材制造采用同步送粉方式供给原料，其粉末利用率波动较大(40～90％)，大量的金属粉末不能进入熔池而浪费掉，其中未熔化的金属粉末是可以再次利用的，但是未进入熔池的部分粉末也会受到激光作用，使得粉末产生一定氧化，这些半熔化状态的粉末却无法再次利用，因为其已不能满足送粉装置对粉末颗粒度的要求。未熔化和半熔化的粉末混在一起，是造成粉末回收利用难点大的主要原因。因此，机器人激光增材制造中的粉末回收利用技术是本领域工程技术人员亟待解决的关键难题。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，该装置能实现机器人激光增材制造过程中金属粉末的回收利用，提高粉末利用率，降低增材制造成本。
本实用新型提供的技术方案是：
一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，包括机器人、离心抽风装置、粉末回吸嘴、粉末收集器、二级振动筛、振动源装置、一级振动筛、沉积基板、成型盒、激光送粉头，成型盒为一上下开口箱体，成型盒底部开口连接粉末收集器，粉末收集器顶端设置一级振动筛，一级振动筛上面设置布满小孔的隔板，隔板固定在成型盒内，隔板上面设置沉积基板，激光送粉头设置在机器人的机械臂上，机器人控制激光送粉头运动，在沉积基板上增材制造成型零件，离心抽风装置设置粉末收集器一侧，离心抽风装置含有粉末回吸嘴，粉末回吸嘴设置在粉末收集器内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的一级振动筛为粗方格结构，二级振动筛为细方格结构。
作为上述技术方案的进一步改进，所述一级振动筛和二级振动筛由振动源装置提供振动。
本实用新型的有益效果是：
该装置采用离心抽风+两级振动实现对机器人激光增材制造中粉末的多次回收，有效解决了机器人激光增材制造中的粉末利用率低问题，且保证了回收后的粉末可直接用于送粉系统。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是振动筛的俯视图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
如图1，一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，包括成型盒8、离心抽风装置2、一级振动筛7、二级振动筛5、粉末收集器4。本实施例中，机器人激光增材时，机器人1控制激光送粉头11运动，在沉积基板8上增材制造成型零件10。成型盒8为一个400*400*200mm的上下开口箱体，底部设计成夹层结构，成型盒9底部开口连接粉末收集器4，粉末收集器4顶端设置一级振动筛7，一级振动筛7上面设置布满小孔的隔板12，隔板12固定在成型盒9内，隔板12上面设置沉积基板8，激光送粉头11设置在机器人1的机械臂上，机器人1控制激光送粉头11运动，在沉积基板8上增材制造成型零件10，离心抽风装置2设置粉末收集器4一侧，离心抽风装置2含有粉末回吸嘴3，粉末回吸嘴 3设置在粉末收集器4内。沉积基板8放置于布满小孔的隔板12中央，成型时散落于沉积基板8四周的粉末会通过小孔落在箱体底部。其中离心抽风装置2 含有一个粉末回吸嘴3，用于机器人激光增材制造中飞溅粉末的直接回收，并将其送入激光送粉头11。
为了能够产生良好的吸集效果，离心抽风装置2必须有足够的功率(本系统采用的是200W增强型离心抽风装置)。为了防止金属粉末进入风机内部造成短路，离心抽风装置2还必须进行气路封闭的改造。为避免收集气流对成型过程产生不良影响，离心抽风装置2采用接触器电路进行控制，在工艺切换扫描路径的间歇期才启动进行粉末回收。
如图1所示，本实施例中，两级振动筛5和7由振动源装置6提供振动，振动筛的网状如图2所示，具有方格结构形式，一级振动筛7为粗方格结构，其方格大小根据激光增材制造中的半熔化颗粒尺寸设计，二级振动筛5为细方格结构，其方格大小根据粉末颗粒度尺寸设计，通过两级振动筛的作用，最后粉末集中于粉末收集器4中。
Claims (3)
1.一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，其特征在于，包括机器人(1)、离心抽风装置(2)、粉末回吸嘴(3)、粉末收集器(4)、二级振动筛(5)、振动源装置(6)、一级振动筛(7)、沉积基板(8)、成型盒(9)、激光送粉头(11)，成型盒(9)为一上下开口箱体，成型盒(9)底部开口连接粉末收集器(4)，粉末收集器(4)顶端设置一级振动筛(7)，一级振动筛(7)上面设置布满小孔的隔板(12)，隔板(12)固定在成型盒(9)内，隔板(12)上面设置沉积基板(8)，激光送粉头(11)设置在机器人(1)的机械臂上，机器人(1)控制激光送粉头(11)运动，在沉积基板(8)上增材制造成型零件(10)，离心抽风装置(2)设置粉末收集器(4)一侧，离心抽风装置(2)含有粉末回吸嘴(3)，粉末回吸嘴(3)设置在粉末收集器(4)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，其特征在于，所述的一级振动筛(7)为粗方格结构，二级振动筛(5)为细方格结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置，其特征在于，所述一级振动筛(7)和二级振动筛(5)由振动源装置(6)提供振动。
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| CN201920882542.4U CN210523820U (zh) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 一种用于机器人激光增材制造的粉末回收装置 |
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| CN210523820U true CN210523820U (zh) | 2020-05-15 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115156558A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-11 | 南京航空航天大学 | 一种激光熔化沉积过程粉末收集装置及方法 |
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2019
- 2019-06-12 CN CN201920882542.4U patent/CN210523820U/zh not_active Expired - Fee Related
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