CN202245336U

CN202245336U - 一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器

Info

Publication number: CN202245336U
Application number: CN2011203381473U
Authority: CN
Inventors: 陈光霞; 覃群; 余五新; 李尧; 冯俊
Original assignee: Jianghan University
Current assignee: Jianghan University
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，属于送粉器领域。该送粉器包括：进气管、送粉管、第一供料仓、第一伺服电机和与第一伺服电机连接的第一输送装置，进气管与送粉管连通，第一供料仓与第一输送装置连通，该送粉器还包括：第二供料仓、第二伺服电机和与第二伺服电机连接的第二输送装置、混合仓、用于根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息控制所述第一伺服电机和第二伺服电机的数控装置，数控装置分别与第一伺服电机和第二伺服电机电连接，混合仓与送粉管连通。本实用新型采用数控装置，同步控制两种粉末材料的送粉量，从而控制两种粉末材料的混合比例，实现了两种材料粉末混合比例连续、实时地调节。

Description

一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器

技术领域

本实用新型涉及一种送粉器，尤其涉及一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器。

背景技术

功能梯度零件或材料是为了适应新材料在高端技术领域的需要而开发的一种新型复合零件或材料，能够在极限环境(超高温、大温度落差等)下不断反复正常工作。功能梯度材料的两侧选用两种性能不同的材料，而中间部分通过连续地改变这两种材料的组成和结构，使其内部异种材料界面消失，从而得到功能相应于组成和结构的变化而缓变的非均质零件或材料。功能梯度零件或材料的组成和结构要求在其制造过程中，需要采用送粉器输送至少两种粉末，同时要求送粉量精确可调，两种粉末的混合比例连续可调。

现有技术中提供了一种制造功能梯度零件或材料的送粉器，采用同步送粉带结构送粉，并通过步进电机控制送粉带的转速从而控制送粉量。送粉过程中，粉末由储粉桶中落到送粉带上，送粉带将落入其上的粉末送入出粉通道，粉末随着送粉气体从出粉口送出。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的送粉器虽然实现了送粉量精确可调，但是只能输送单一粉末，在使用激光快速成型方法制造功能梯度零件或材料时，现有的送粉器需要频繁地更换粉末种类，操作麻烦，不能实时快速地改变两种粉末的混合比例。

实用新型内容

为了克服现有送粉器操作麻烦且不能实时快速地改变两种粉末的混合比例的问题，本实用新型实施例提供了一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，该送粉器包括：进气管、送粉管、第一供料仓、第一伺服电机和与所述第一伺服电机连接的第一输送装置，所述进气管与所述送粉管连通，所述第一供料仓与所述第一输送装置连通，该送粉器还包括：第二供料仓、第二伺服电机、与所述第二伺服电机连接的第二输送装置、混合仓、以及用于根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息控制所述第一伺服电机和第二伺服电机的数控装置，所述数控装置分别与所述第一伺服电机和第二伺服电机电连接，所述第二供料仓与所述第二输送装置连通，所述混合仓的输入口与所述第一输送装置和所述第二输送装置的输出口连通，所述混合仓的输出口与所述送粉管连通。

优选地，所述进气管通过阀门与所述送粉管连通。

进一步地，所述第一输送装置和第二输送装置为螺杆输送装置。

更进一步地，所述螺杆输送装置包括联轴器、套筒和设于所述套筒内的螺杆，所述螺杆的外径与所述套筒内径相匹配，所述螺杆通过所述联轴器与所述第一伺服电机或第二伺服电机的输出轴连接，所述第一供料仓与第一套筒连通，所述第二供料仓与第二套筒连通，所述第一套筒或第二套筒的输出口与所述混合仓输入口连通。

可选地，所述第一输送装置和第二输送装置的送粉总量的范围为1g/min-200g/min。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：通过数控装置实现了根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息，同时控制第一伺服电机和第二伺服电机的转速，从而同步调节第一输送装置和第二输送装置的送粉量，进而实时控制功能梯度零件或材料激光快速成型加工中的粉末材料的混合比例，且两种粉末材料的混合比例可连续、精确、实时地调节，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2提供的一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器的结构示意图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1第一伺服电机；2第一联轴器；3第一输送装置；4第一套筒；5第一供料仓；6数控装置；7混合仓；8第二输送装置；9第二供料仓；10第一螺杆；11第二联轴器；12第二伺服电机；13阀门；14送粉管；15进气管；16第二套筒；17第一输送装置；18第二输送装置；19第二螺杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，该送粉器包括：进气管15、送粉管14、第一供料仓5、第一伺服电机1、与第一伺服电机1连接的第一输送装置3、第二供料仓9、第二伺服电机12、与第二伺服电机12连接的第二输送装置8、混合仓7、用于根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息控制第一伺服电机1和第二伺服电机12的数控装置6。第一供料仓5与第一输送装置3连通，第二供料仓9与第二输送装置8连通，数控装置6分别与第一伺服电机1和第二伺服电机12电连接，混合仓7的输入口与第一输送装置3和所述第二输送装置8的输出口连通，混合仓7的输出口与送粉管14连通，进气管15与送粉管14连通。前述材料信息包括第一输送装置3和第二输送装置8输送的粉末的混合比例。

可选地，第一输送装置3和第二输送装置8可以为螺杆输送装置、传送带输送装置、或电磁振动输送装置等。

进一步地，进气管15通过阀门13与送粉管14连通。

下面结合图1说明本实施例的送粉器的工作过程。

在制造功能梯度零件或材料的送粉器工作前，先将两种材料的粉末分别储存在第一供料仓5和第二供料仓9内，粉末利用自重进入第一输送装置3和第二输送装置8内。使第一输送装置3和第二输送装置8中的粉末处于即将进入混合仓7的状态，此为送粉的初始状态。

在送粉过程中，数控装置6根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息获得两种粉末材料的混合比例，并根据获得的混合比例实时控制第一伺服电机1和第二伺服电机12的转速，从而带动第一输送装置3和第二输送装置8将粉末推入混合仓7中充分混合后，进入送粉管14，打开阀门13，气体通过进气管15进入送粉管14，将混合粉末送入激光快速成型送粉头汇集后利用激光进行加工。当一种粉末材料的送粉量为0时，即第一伺服电机1或第二伺服电机12不转时，即可实现单一均匀材料的送粉。在混合比例一定的情况下，可以通过同时提高或降低第一伺服电机1和第二伺服电机12的转速来控制送粉总量。

需要说明的是，在本实施例中，粉末进入混合仓后是由于重力落入送粉管14，但并不限于该方式，也可以采用机械部件将混合仓中的粉末送入送粉管14中等。

本实用新型实施例根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息，通过数控装置6同时控制第一伺服电机1和第二伺服电机12的转速，从而同步调节第一输送装置3和第二输送装置8的送粉量，进而实时控制功能梯度零件或材料激光快速成型加工中的粉末材料的混合比例，两种粉末材料的混合比例可连续、精确、实时地调节。

实施例2

本实施例以螺杆输送装置为例说明本实用新型实施例。在本实施例中，第一输送装置和第二输送装置具体为螺杆输送装置，其他部件结构均与实施例1相同，在此省略详细描述。进一步地，螺杆输送装置包括联轴器、套筒和设于所述套筒内的螺杆，螺杆的外径与套筒内径相匹配。

具体地，如图2所示，第一输送装置17包括第一联轴器2、第一套筒4和第一螺杆10，第一伺服电机1通过第一联轴器2与第一螺杆10相连，第一供料仓5与第一套筒4连通，第一套筒4的输出口与混合仓7的输入口连通。第二输送装置18包括第二联轴器11、第二套筒16和第二螺杆19，第二伺服电机12通过第二联轴器11与第二螺杆19相连，第二供料仓9与第二套筒16连通，第二套筒16的输出口与混合仓7的输入口连通。

在用于制造功能梯度零件或材料的送粉器工作前，先将两种材料的粉末分别储存在第一供料仓5和第二供料仓9内，第一供料仓5内的粉末利用自重进入第一套筒4和第一螺杆10的间隙内，控制第一伺服电机1慢速旋转，当粉末开始进入混合仓7时停止旋转。第二输送装置18做同样的处理。

在送粉过程中，数控装置6根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息获得两种粉末材料的混合比例，并根据获得的混合比例实时控制第一伺服电机1和第二伺服电机12的转速，第一伺服电机1和第二伺服电机12通过第一联轴器2和第二联轴器11带动第一输送装置17和第二输送装置18转动，从而将粉末推入混合仓7中充分混合后，进入送粉管14，打开阀门13，气体通过进气管15进入送粉管14，将混合粉末送入激光快速成型送粉头汇集后利用激光进行加工。当一种粉末材料的送粉量为0时，即第一伺服电机1或第二伺服电机12不转时，即可实现单一均匀材料的送粉。在混合比例一定的情况下，可以通过同时提高或降低第一伺服电机1和第二伺服电机12的转速来控制第一输送装置17和第二输送装置18的送粉总量。

可选地，第一输送装置17和第二输送装置18的送粉总量的范围为1g/min-200g/min。

本实用新型根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息，通过数控装置6同时控制第一伺服电机1和第二伺服电机12的转速，从而同步调节第一输送装置17和第二输送装置18的送粉量，进而实时控制功能梯度零件或材料激光快速成型加工中的粉末材料的混合比例，两种粉末材料的混合比例可连续、精确、实时地调节。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，包括：进气管、送粉管、第一供料仓、第一伺服电机和与所述第一伺服电机连接的第一输送装置，所述进气管与所述送粉管连通，所述第一供料仓与所述第一输送装置连通，其特征在于，所述送粉器还包括：

第二供料仓、第二伺服电机、与所述第二伺服电机连接的第二输送装置、混合仓、以及用于根据激光快速成型扫描路径规划中的当前扫描线的材料信息控制所述第一伺服电机和第二伺服电机的数控装置，所述数控装置分别与所述第一伺服电机和第二伺服电机电连接，所述第二供料仓与所述第二输送装置连通，所述混合仓的输入口与所述第一输送装置和所述第二输送装置的输出口连通，所述混合仓的输出口与所述送粉管连通。

2.如权利要求1所述的用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，其特征在于，所述进气管通过阀门与所述送粉管连通。

3.如权利要求1所述的用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，其特征在于，所述第一输送装置和第二输送装置为螺杆输送装置。

4.如权利要求3所述的用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，其特征在于，所述螺杆输送装置包括联轴器、套筒和设于所述套筒内的螺杆，所述螺杆的外径与所述套筒内径相匹配，所述螺杆通过所述联轴器与所述第一伺服电机或第二伺服电机的输出轴连接，所述第一供料仓与第一套筒连通，所述第二供料仓与第二套筒连通，所述第一套筒或第二套筒的输出口与所述混合仓输入口连通。

5.如权利要求1所述的用于制造功能梯度零件或材料的送粉器，其特征在于，所述第一输送装置和第二输送装置的送粉总量范围为1g/min～200g/min。