[实用新型]一种智能化激光选区熔化成型设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光成型技术领域，具体地涉及一种智能化激光选区熔化成型设备。

背景技术

增材制造技术(又称“3D打印”)，是近年来迅速发展起来的高端数字化快速制造技术，即把数据和原料放进3D打印机中，通过计算机程序控制将产品一层一层的打印出来，最终形成成品。激光选区熔化成型技术(Selective Laser Melting，SLM)是增材制造的典型代表，其通过专用软件对零件三维数模进行切片分层，获得各截面的轮廓数据后，利用高能量激光束根据轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末，然后逐层铺粉、逐层熔化、凝固堆积的方式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，因此几乎适合任意复杂形状金属零部件的制造，该工艺具有成型精度高，综合力学性能好，可直接满足实际工程应用。与传统的减材制造方法相比，SLM技术可以直接成型具有复杂特征和薄壁类的金属零部件，具有减少材料浪费、复杂零件加工不增加成本、无需开模、缩短产品周期等优点，因而越来越多的SLM产品应用于航空航天、汽车、模具、生物医疗与文化创意等行业。

然而，目前市面上的激光选区熔化设备在加工零部件的过程当中，存在前预处理和后处理，人工参与过多，费时费力和自动化程度不高的问题。在加工前，基板的安装定位，加工完成后基板的拆卸都需要人工去完成。设备在加工过程中也无法实现给送粉缸或者储粉区自动加粉，每次送粉缸或者储粉区的金属粉末用完后，设备需要暂停工作或者打开设备舱门人工添加金属粉末，然后再继续加工。整个零部件加工完成后，成型缸多余金属粉末的回收以及成型零部件表面多余金属粉末的清理，都需要人工来完成。因此，现有激光选区熔化设备在整个加工环节过程中，人工干预环节太多，这样不仅加工效率低，而且操作复杂、繁琐，不利于自动化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能化激光选区熔化成型设备，以解决上述现有技术存在的问题，缩短了铺粉和加粉的时间，摒弃了在整个加工过程中人工干预的环节，实现了智能化加工；自动化程度高，极大的提高了工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种智能化激光选区熔化成型设备，包括密闭腔体，所述密闭腔体通过隔离板分割为上、下两部分，所述密闭腔体下部内设置有成型腔和供铺粉系统，上部内设置有光学系统；所述成型腔上设置有加热装置，所述加热装置上端连接有盖板，下端连接有第一伺服电机；所述光学系统包括依次水平设置在密闭腔体上部的激光器、激光动态聚焦装置、高速扫描振镜和安装在所述高速扫描振镜下端的场镜，所述场镜开口处的隔离板上设置有窗口玻璃，所述窗口玻璃位于所述成型腔正上方。

可选的，所述密闭腔体下部通过垂直升降密闭门分割为第一腔和第二腔；所述第一腔内设置有第一工业机器人，所述第二腔内设置有第二工业机器人和第三工业机器人；所述第二工业机器人上连接有第一夹具，所述第三工业机器人末端连接有第二夹具；所述第一工业机器人、第二工业机器人和第三工业机器人分别与一工业控制器连接。

可选的，所述第一腔内设置有LED照明灯，所述第二腔内设置有第二工业相机和第三工业相机，所述第一工业相机、第二工业相机和第三工业相机均与一显示器以及所述工业控制器连接。

可选的，所述光学系统还包括冰水机以及与所述激光器连接，且位于所述激光器和所述激光动态聚焦装置之间的激光头；所述冰水机与所述激光器连接。

可选的，还包括粉末回收系统，所述粉末回收系统包括位于第一腔的第一吸粉头和位于第二腔的第二吸粉头，所述第一吸粉头连接有防爆吸尘器，所述第二吸粉头连接有吸粉装置，所述吸粉装置上设置有粉末周转瓶；所述防爆吸尘器与所述吸粉装置分别与所述工业控制器连接。

可选的，还包括气体净化循环装置和安装在所述第一吸粉头上的吹气枪，所述吹气枪连接有洁净空气发生装置，所述气体净化循环装置连接有气体供应源；所述第一腔内还设置有第一过滤口和第二过滤口，所述第一过滤口和所述第二过滤口位于所述密闭腔体的内壁上。

可选的，所述第二腔内安装有分别与所述工业控制器连接的氧传感器和湿度传感器。

可选的，还包括与所述成型腔开口位于同一水平线的直线模组，所述直线模组上安装有固定连接板，所述固定连接板上安装有固定夹具，所述固定夹具夹持有基板。

可选的，所述工业控制器上连接有备用键盘和鼠标。