本發明專利技術提供了一種制造三維物體的移動式除煙裝置，包括集塵單元，用于收集和過濾制造三維物體過程產生并通過氣流帶入的煙塵；吸氣單元，包括載體、設置在載體上的吸嘴，集塵單元通過管道一端與吸嘴相連，氣流從吸嘴進入集塵單元過濾后，從管道另一端流出；運動單元，與載體連接，通過運動單元的移動實現吸嘴在制造三維物體的加工幅面的移動；以及控制單元，用于控制運動單元的移動以及吸氣單元的氣流量。本發明專利技術的用于制造三維物體的移動式除煙裝置，能夠跟隨能量束對粉末材料的掃描移動而移動，除煙區的大小可根據需要進行調節，除煙效率高，能夠覆蓋的除煙工作幅面更廣，解決了氣流不易將煙塵從大的加工幅面吹離的問題，而且該裝置結構簡單，操作靈活。
【技術實現步驟摘要】
用于制造三維物體的設備及其移動式除煙裝置
本專利技術屬于增材制造
，具體涉及一種用于制造三維物體的設備及其除煙裝置。
技術介紹
常見的金屬增材制造方法包括利用能量束（如激光或者電子束）在粉末材料的鋪送層上有選擇性的進行掃描，并通過逐層的掃描固化累加而最終獲得金屬三維物體。在此過程中，能量束的掃描位置為待制造的三維物體在該層相對應的橫截面部位，該部位所對應的粉末材料在與能量束作用后實現固化，隨后在完成的掃描層上繼續鋪送一層新的粉末，繼續根據三維物體在新的粉末層相對應的橫截面部位掃描。粉末材料與能量束作用的過程中容易產生煙塵，煙塵包括凝結成團的顆粒、未固化的顆粒等等，煙塵不僅污染制造環境，影響三維制造裝備的光學系統，而且影響后續粉末的固化質量，造成固化過程中的不均勻，損害三維物體的制造質量。現有技術中通常會在三維制造設備的制造腔體內引入氣流，將煙塵吹走，但存在將待固化的材料吹走的現象。另外，對于具有更大幅面的制造區域，氣流難以將煙塵吹離制造幅面。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述技術問題，本專利技術提供了一種用于制造三維物體的設備及其移動式除煙裝置，能有效去除粉末材料與能量束作用時產生的煙塵，而且適合于各種大小加工幅面的制造三維物體的工作平臺。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種制造三維物體的移動式除煙裝置，包括集塵單元，用于收集和過濾制造三維物體過程產生并通過氣流帶入的煙塵；吸氣單元，包括載體、設置在載體上的吸嘴，集塵單元通過管道一端與吸嘴相連，氣流從吸嘴進入集塵單元過濾后，從管道另一端流出；運動單元，與載體連接，通過運動單元的移動實現吸嘴在制造三維物體的加工幅面的移動；以及控制單元，用于控制運動單元的移動以及吸氣單元的氣流量。作為本專利技術的進一步優選方案，所述運動單元包括驅動在X方向運動的X軸電機、X軸導軌、X軸滑塊、X軸同步帶輪、X軸同步帶，和驅動在Y方向運動的Y軸電機、Y軸導軌、Y軸滑塊、Y軸同步帶輪、Y軸同步帶，X軸電機帶動X軸同步帶和X軸同步帶輪轉動，X軸滑塊通過與X軸同步帶固定，使得X軸滑塊沿X軸導軌在X軸方向移動，Y軸電機帶動Y軸同步帶和Y軸同步帶輪轉動，Y軸滑塊通過與Y軸同步帶固定，使得Y軸滑塊沿Y軸導軌在Y軸方向移動，其中，Y軸導軌、Y軸同步帶輪、Y軸同步帶和Y軸滑塊設置在X軸滑塊上，通過X軸滑塊在X軸導軌上的移動和Y軸滑塊在Y軸導軌上的移動，實現運動單元在加工幅面的平面移動。作為本專利技術的進一步優選方案，所述運動單元還包括驅動在Z方向運動的Z軸電機、Z軸導軌、Z軸絲杠、Z軸滑塊和固定塊，其中固定塊與Y軸滑塊連接，Z軸導軌和Z軸絲杠設置在固定塊上，Z軸電機驅動Z軸絲杠運動從而使Z軸滑塊沿Z軸導軌運動，實現運動單元在加工幅面的上下移動。作為本專利技術的進一步優選方案，所述吸嘴為倒置的漏斗形狀。作為本專利技術的進一步優選方案，所述載體是一種懸臂結構。本專利技術還提供了一種用于制造三維物體的設備，包括上述任一項所述的制造三維物體的移動式除煙裝置。本專利技術的有益效果為：本專利技術的用于制造三維物體的移動式除煙裝置，能夠跟隨能量束對粉末材料的掃描移動而移動，除煙區的大小可根據需要進行調節，除煙效率高，能夠覆蓋的除煙工作幅面更廣，解決了氣流不易將煙塵從大的加工幅面吹離的問題，而且該裝置結構簡單，操作靈活。附圖說明圖1為根據本專利技術提供的具有除煙裝置的制造三維物體的設備示意圖；圖2為圖1除煙裝置中在XY軸方向的結構示意圖；圖3為圖1除煙裝置中在Z軸方向的結構示意圖；圖4為圖1-3所示結構在分區掃描時的除煙示意圖；圖5為圖1-3所示結構在大幅面分區掃描的除煙示意圖。圖中部件標記如下：1、激光器；2、振鏡；3、控制器；4、空壓機；5、集塵器；6、鋪粉裝置；7、運動單元；8、激光束；9、吸嘴；10、氣源；11、氣孔；12、加工幅面；13、管道；7-1、X軸同步帶輪；7-2、Y軸電機；7-3、Y軸導軌；7-4、X軸同步帶；7-5、X軸電機；7-6、X軸導軌；7-7、Y軸同步帶；7-8、Y軸滑塊；7-9、X軸滑塊；7-10、Y軸同步帶輪；7-11、Z軸電機；7-12、Z軸絲杠；7-13、固定塊；7-14、Z軸導軌；7-15、Z軸滑塊；7-16、載體。具體實施方式為了讓本領域的技術人員更好地理解并實現本專利技術的技術方案，以下將結合說明書附圖和具體實施例做進一步詳細說明。圖1為根據本專利技術提供的具有除煙裝置的制造三維物體的設備示意圖，圖2為圖1除煙裝置中在XY軸方向的結構示意圖，圖3為圖1除煙裝置中在Z軸方向的結構示意圖。如圖所示，本實施例中示出的是一種選區激光熔化設備，其中除煙裝置包括吸氣單元、集塵器5、運動單元7和控制器3，其中集塵器5用于收集和過濾制造三維物體過程產生并通過氣流帶入的煙塵；其中吸氣單元包括載體7-16、設置在載體上的吸嘴9，集塵器5通過管道13一端與吸嘴9相連，氣流從吸嘴9進入集塵器5過濾后，從管道13另一端流出；其中運動單元7與載體7-16連接，通過運動單元7的移動實現吸嘴在制造三維物體的加工幅面12的移動；控制器3用于控制運動單元7的移動以及吸氣單元的氣流量。設備工作時，為了避免粉末在激光掃描時被氧化，通常選區激光熔化設備內引入保護氣體，保護氣體由氣源10產生，通過氣孔11進入在設備腔體內形成保護氛圍。鋪粉裝置6先將一層粉末材料涂覆鋪送在加工幅面12上，激光器1發射激光束8通過振鏡2的偏轉后，導入加工幅面12對三維物體在該幅面的橫截面相對應的粉末區域實施掃描固化。除煙裝置通過控制器3控制運動7跟隨激光束8的掃描運動至煙塵區域后，控制器3控制與吸嘴9通過管道13相連的空壓機4開啟，在吸嘴9處形成負壓，使得煙塵從吸嘴9處吸入，經過管道13一端進入集塵器5內進行過濾處理，處理后的潔凈氣體經管道13另一端可再次從氣孔11輸入工作腔體，實現氣體的循環使用。本實施例中，運動單元7采用以下結構，如圖2所示，包括設置在加工幅面12兩端的X軸導軌7-6、X軸同步帶輪7-1、X軸同步帶7-4以及X軸電機7-5，在X方向驅動時，在控制器3的控制下，X軸電機7-5帶動X軸同步帶7-4和X軸同步帶輪7-1轉動，X軸滑塊7-9與X軸同步帶7-4固定，因此X軸滑塊7-9沿著X軸導軌7-6移動，從而實現X軸滑塊7-9在X軸方向上的運動；同理，在Y方向驅動時，在控制器3的控制下，Y軸電機7-2帶動Y軸同步帶7-7和Y軸同步帶輪7-10轉動，Y軸滑塊7-8與Y軸同步帶7-7固定，因此Y軸滑塊7-8沿著Y軸導軌7-3移動，從而實現Y軸滑塊7-8在Y軸方向上的運動。其中，Y軸導軌7-3、Y軸同步帶7-7、Y軸滑塊7-8和Y軸同步帶輪7-10設置在X軸滑塊7-9上，通過X軸滑塊7-9在X軸導軌7-6上的移動和Y軸滑塊7-8在Y軸導軌7-3上的移動，實現運動單元7在加工幅面12的平面移動。在一種更為優選的方案中，還可以設置運動單元7在Z方向移動，如圖3所示，運動單元7還可以設置Z方向的Z軸電機7-11、Z軸絲杠7-12、Z軸導軌7-14、Z軸滑塊7-15和固定塊7-13，其中固定塊7-13與Y軸滑塊7-8連接，Z軸導軌7-14和Z軸絲桿7-12設置在固定塊7-13上，Z軸電機7-11驅動Z軸絲杠7-12運動從而使Z軸滑塊7-15沿Z軸導軌7-14本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用于制造三維物體的移動式除煙裝置，其特征在于，包括集塵單元，用于收集和過濾制造三維物體過程產生并通過氣流帶入的煙塵；吸氣單元，包括載體、設置在載體上的吸嘴，集塵單元通過管道一端與吸嘴相連，氣流從吸嘴進入集塵單元過濾后，從管道另一端流出；運動單元，與載體連接，通過運動單元的移動實現吸嘴在制造三維物體的加工幅面的移動；以及控制單元，用于控制運動單元的移動以及吸氣單元的氣流量。
【技術特征摘要】
1.用于制造三維物體的移動式除煙裝置，其特征在于，包括集塵單元，用于收集和過濾制造三維物體過程產生并通過氣流帶入的煙塵；吸氣單元，包括載體、設置在載體上的吸嘴，集塵單元通過管道一端與吸嘴相連，氣流從吸嘴進入集塵單元過濾后，從管道另一端流出；運動單元，與載體連接，通過運動單元的移動實現吸嘴在制造三維物體的加工幅面的移動；以及控制單元，用于控制運動單元的移動以及吸氣單元的氣流量。2.根據權利要求1所述的移動式除煙裝置，其特征在于，所述運動單元包括驅動在X方向運動的X軸電機、X軸導軌、X軸滑塊、X軸同步帶輪、X軸同步帶，和驅動在Y方向運動的Y軸電機、Y軸導軌、Y軸滑塊、Y軸同步帶輪、Y軸同步帶，X軸電機帶動X軸同步帶和X軸同步帶輪轉動，X軸滑塊通過與X軸同步帶固定，使得X軸滑塊沿X軸導軌在X軸方向移動，Y軸電機帶動Y軸同步帶和Y軸同步帶輪轉動，Y軸滑塊...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳虎清，王鵬飛，曾思齊，梁冬生，孟紅偉，
申請(專利權)人：湖南華曙高科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43
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