一种多激光增材制造系统和控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种多激光增材制造系统和控制方法，包括：吹风模块，吸风模块，移动模块，循环风机模块，控制模块和数据处理模块，所述移动模块与所述吹风模块和所述吸风模块连接；所述循环风机模块与所述用于产生正压和负压的气流，并与所述吹风模块和所述吸风模块连通；所述循环风机模块和所述控制模块均与所述数据处理模块电连接，所述数据处理模块用于数据的处理、扫描截面的数据分区和系统的整体控制。上述实施例的多激光增材制造系统中的吹出气体、吸风模块除了可以实现平移，还能实现升降，可以根据不同的零件和工艺，设置不同的吹风和吸风高度、流速等参数，达到最佳的烟尘处理效果。理效果。理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多激光增材制造系统和控制方法


[0001]本专利技术涉及增材制造领域，尤其涉及一种多激光增材制造系统和控制方法。

技术介绍

[0002]快速增材制造是由数字化模型直接驱动快速制造任意复杂形状三维物理实体的快速成型技术。快速增材制造的基本原理采用“分层制造、逐层叠加”的制造思想，区别于传统“减法”制造模式，是一种绿色智能化“加法”制造。
[0003]增材制造将虚拟设计和数字化制造集成于一体，根据在计算机上构造的三维模型为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料或医用生物材料，按照逐层堆积，制造出实体物品，能够在短时间内制造出产品，与采用传统的机械加工机床和模具制造相比，具有成本低、周期短、修改简单、尺寸稳定等诸多优点。
[0004]随着金属增材制造技术的快速发展，单个激光的增材制造方案无法满足大幅面大尺寸的零件成型。因此多个激光的增材制造是未来的发展重点，然而大幅面增材制造的风场设计和烟尘处理存在着许多难点。风速太大会吹起打印粉末，风速太小则无法及时吸走烟尘，同时在多激光打印时，平行于风场排布的激光打印产生的烟尘会互相干扰，这些都会导致零件打印质量下降。在实际打印过程中，由于零件的形状各不相同，摆放的位置也不固定，目前常见的方案在各个位置的烟尘吸收效果不同，导致零件整体的质量下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此本专利技术提供一种多激光增材制造系统，包括：
[0006]吹风模块，所述吹风模块用于吹出气体；
[0007]吸风模块，所述吸风模块用于吸入气体；
[0008]移动模块，所述移动模块与所述吹风模块和所述吸风模块连接，用于驱动所述吹风模块和所述吸风模块移动；
[0009]循环风机模块，所述循环风机模块与所述用于产生正压和负压的气流，并与所述吹风模块和所述吸风模块连通，使所述吹风模块和所述吸风模块分别产生吹风效果和吸风效果；以及
[0010]控制模块和数据处理模块，所述循环风机模块和所述控制模块均与所述数据处理模块电连接，所述数据处理模块用于数据的处理、扫描截面的数据分区和系统的整体控制；所述控制模块通过所述数据处理模块控制所述移动模块运行。
[0011]上述实施例的多激光增材制造系统中的吹风模块、吸风模块除了可以实现平移，还能实现升降，可以根据不同的零件和工艺，设置不同的吹风和吸风高度、流速等参数，达到最佳的烟尘处理效果；而且系统采用模块化的设计，可以根据不同的设备，配备不同数量的吹风模块和吸风模块，设置不同的吹风压力和吹风流量，兼容不同的设备，满足工业应用的需求。
[0012]可选地，所述吹风模块包括上层吹风模块和下层吹风模块，所述上层吹风模块位于所述下层吹风模块的上层，所述吸风模块与所述下层吹风模块位于同一层，并连接为一个整体；所述循环风机模块与所述上层吹风模块和下层吹风模块均连通。
[0013]可选地，所述上层吹风模块两侧设有多行第一吹气口，所述第一吹气口为圆形，各行第一吹气口的孔径不同，顶部的第一吹气口小于底部的第一吹气口。
[0014]可选地，所述下层吹风模块单侧设有多行第二吹气口，所述第二吹气口为圆形，各行第二吹气口的孔径不同，顶部的第二吹气口小于底部的第二吹气口。
[0015]可选地，所述吸风模块单侧设有用于控制开合程度的多个平行的导流板，所述导流板呈百叶窗结构。
[0016]可选地，所述移动模块包括平移装置和升降装置；
[0017]所述平移装置能够驱动所述上层吹风模块、下层吹风模块和吸风模块中的至少一者在水平方向移动；
[0018]所述升降装置能够驱动所述上层吹风模块、下层吹风模块、吸风模块和平移装置的升降。
[0019]可选地，多激光增材制造系统还包括过滤模块，所述过滤模块串联于所述循环风机模块和所述吸风模块之间，用于过滤烟尘中的杂质。
[0020]可选地，多激光增材制造系统还包括压力传感模块和流量传感模块；
[0021]所述压力传感模块和流量传感模块均设置于所述循环风机模块的出风口，所述压力传感模块用于检测循环风机模块产生的气流压力，所述流量传感模块用于检测循环风机模块产生的气流流量。
[0022]本专利技术实施例还提供一种多激光增材制造系统的控制方法，包括以下步骤：
[0023]S1.系统接收到零件当前扫描截面数据，通过升降装置将吹风模块、吸风模块抬升到高于铺粉刮刀的高度，铺粉刮刀进行铺粉；
[0024]S2.数据处理模块处理零件当前扫描截面的数据，将扫描截面按照长方形或者正方形进行分区，得到分区后的扫描数据；
[0025]S3.将分区后的扫描数据进行排列，按照棋盘格或者行列式进行顺序排列，分为第一轮扫描区域、第二轮扫描区域、第三轮扫描区域、第四轮扫描区域；根据不同扫描区域的大小、激光功率、打印材料，设置气流压力和气流流量，并控制吸风模块的导流板的开合程度；
[0026]S4.通过移动模块将吹风模块和吸风模块移动到对应位置，露出第一轮扫描区域，激光进行第一轮扫描区域的扫描；第一轮扫描区域扫描完成后，移动吹风模块和吸风模块露出第二轮扫描区域，激光进行第二轮扫描区域的扫描，以此类推，完成其余各轮的扫描，最终实现整个幅面的扫描。
[0027]可选地，在所述S3中，扫描截面的分区和扫描区域的大小设为不同的值或者相同的值；扫描区域的实际扫描顺序自由设定。
[0028]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过专利技术的实践了解到。
附图说明
[0029]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0030]图1为本专利技术实施例的多激光增材制造系统的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例的吹风模块和吸风模块的示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例的多激光增材制造系统的扫描截面的分区示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例的多激光增材制造系统的模块整体移动的示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例的多激光增材制造系统的二分区扫描顺序示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例的多激光增材制造系统的模块自由移动的示意图。
具体实施方式
[0036]下文将结合具体实施例对本专利技术的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本专利技术，而不应被解释为对本专利技术保护范围的限制。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均涵盖在本专利技术旨在保护的范围内。
[0037]参阅图1，本实施方式提供一种多激光增材制造系统，可用于多个激光的金属增材制造。参阅图1，在一个实施例中，多激光增材制造系统主要包括：吹风模块、吸风模块3、移动模块、循环风机模块6、控制模块10和数据处理模块11。
[0038]其中，吹风模块用于吹出气体，吸风模块3用于吸入气体，从而达到处理烟尘的目的。移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多激光增材制造系统，其特征在于，包括：吹风模块，所述吹风模块用于吹出气体；吸风模块(3)，所述吸风模块(3)用于吸入气体；移动模块，所述移动模块与所述吹风模块和所述吸风模块(3)连接，用于驱动所述吹风模块和所述吸风模块(3)移动；循环风机模块(6)，所述循环风机模块(6)与所述用于产生正压和负压的气流，并与所述吹风模块和所述吸风模块(3)连通，使所述吹风模块和所述吸风模块(3)分别产生吹风效果和吸风效果；以及控制模块(10)和数据处理模块(11)，所述循环风机模块(6)和所述控制模块(10)均与所述数据处理模块(11)电连接，所述数据处理模块(11)用于数据的处理、扫描截面的数据分区和系统的整体控制；所述控制模块(10)通过所述数据处理模块(11)控制所述移动模块运行。2.根据权利要求1所述的多激光增材制造系统，其特征在于，所述吹风模块包括上层吹风模块(1)和下层吹风模块(2)，所述上层吹风模块(1)位于所述下层吹风模块(2)的上层，所述吸风模块(3)与所述下层吹风模块(2)位于同一层，并连接为一个整体；所述循环风机模块(6)与所述上层吹风模块(1)和下层吹风模块(2)均连通。3.根据权利要求2所述的多激光增材制造系统，其特征在于，所述上层吹风模块(1)两侧设有多行第一吹气口(21)，所述第一吹气口(21)为圆形，各行第一吹气口(21)的孔径不同，顶部的第一吹气口(21)小于底部的第一吹气口(21)。4.根据权利要求2所述的多激光增材制造系统，其特征在于，所述下层吹风模块(2)单侧设有多行第二吹气口，所述第二吹气口为圆形，各行第二吹气口的孔径不同，顶部的第二吹气口小于底部的第二吹气口。5.根据权利要求2所述的多激光增材制造系统，其特征在于，所述吸风模块(3)单侧设有用于控制开合程度的多个平行的导流板(22)，所述导流板(22)呈百叶窗结构。6.根据权利要求2所述的多激光增材制造系统，其特征在于，所述移动模块包括平移装置(4)和升降装置(5)；所述平移装置(4)能够驱动所述上层吹风模块(1)、下层吹风模块(2)和吸风模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志，黄见洪，林文雄，陈金明，翁文，林紫雄，沈在平，黄李杰，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：