一种基于3D打印的激光熔覆装置的制作方法

本发明涉及激光加工的，具体涉及一种基于3d打印的激光熔覆装置。

背景技术：

1、金属3d打印是一种使用金属粉末直接打印金属零件的3d打印技术，又称为金属粉末烧结(slm)。常用的金属打印材料包括不锈钢、铝合金、模具钢、钛合金等。

2、目前，在激光打印螺旋桨时，先将中心管装夹到三爪卡盘上，再通过机械臂带动激光熔覆头在中心管的外壁上同步打印出多片桨叶，但随着桨叶的质量不断增加，三爪卡盘无法对中心管进行有效的支撑，激光打印出的螺旋桨的精度也就无法得到保障，不利于后续的精加工工序的执行。

3、此外，激光打印过程中的烟尘也并未得到有效的收集，使得生产环境的空气污浊，不利于工人的身心健康。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于3d打印的激光熔覆装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

2、一种基于3d打印的激光熔覆装置，包括激光熔覆头、装夹机构、支撑机构及清理机构，其中：

3、所述激光熔覆头安装于机械臂或xyz线性模组上；

4、所述装夹机构设置于激光熔覆头的下方并包括三爪卡盘与电机，通过三爪卡盘对螺旋桨进行装夹，并通过电机带动三爪卡盘及其上的螺旋桨进行旋转；

5、所述支撑机构设置于螺旋桨的下方并包括支撑轮与压缩弹簧，通过压缩弹簧产生的弹力并配合支撑轮对激光加工中的螺旋桨进行支撑；

6、所述清理机构设置于螺旋桨的上方并包括吸烟管与吸气管，通过吸气管产生的吸力并配合吸烟管将激光加工中产生的有害烟尘进行收集。

7、优选的，所述装夹机构还包括底板与背板，所述背板垂直连接于底板的上侧，并在背板的中心转动连接有旋转轴，所述三爪卡盘同轴连接于旋转轴的前端，并在旋转轴的后端键连接有带轮一，所述电机通过电机座居中安装于背板的背面，并在其输出端键连接有带轮二，所述带轮二与带轮一之间连接有皮带一。

8、优选的，所述支撑机构还包括曲轴，所述曲轴设有一对并前后中心对称分布，所述曲轴转动连接于底板上并在其下端键连接有带轮三，所述曲轴的上部螺纹连接有升降板，并在升降板上滑动连接有一对连接杆，这对连接杆的顶端共同连接有连接板，所述连接板上转动连接有一对支撑轴，并在支撑轴的内端安装上支撑轮，所述压缩弹簧套装于升降板和连接板之间。

9、优选的，所述清理机构还包括花键轴及电动推杆，所述花键轴设有一对并前后中心对称分布，所述花键轴转动连接于底板上并在其下端固定连接有摆杆，所述摆杆与曲轴之间相连接，所述电动推杆设有一对且左右对称分布，所述电动推杆竖直设置并在其上下两端分别连接有铰接座一和铰接座二，所述铰接座二安装于底板的上侧，所述铰接座一的顶面水平连接有升降条，并且升降条与花键轴之间滑动配合，所述花键轴在升降条的上方滑动连接有花键管，并在花键管的侧面悬伸连接有偏转条，所述吸烟管设有一对并对应连接于两边的偏转条上，所述吸烟管的内外两侧分别设有吸烟槽和吸烟孔，并将吸气管连接于吸烟孔处。

10、优选的，所述背板的背面居中安装有固定管，并在固定管的中间安装有轴承座，所述轴承座上转动连接有传动轴，并在传动轴的上下两端分别连接有摩擦轮和带轮三，所述旋转轴的后端同轴连接有旋转盘，并且旋转盘的边缘与摩擦轮的侧面之间摩擦接触，所述带轮三和带轮四之间共同连接有皮带二。

11、优选的，所有连接杆的底端共同连接有防转架。

12、优选的，所述防转架的上侧居中连接有收集盒。

13、优选的，所述底板在电动推杆的旁侧竖直安装有固定条，所述升降条上竖直连接有导柱，所述导柱通过导套与固定条滑动连接。

14、优选的，所述花键轴在升降条和花键管之间设有推力轴承。

15、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

16、1、在激光加工螺旋桨时，通过间歇旋转的曲轴带动升降板逐渐向上移动，支撑轮受到中心管的阻挡而无法同步上升，使得压缩弹簧逐渐被压缩而产生足够的弹力，并利用这逐渐增大的弹力配合支撑轮对激光加工中质量逐渐增加的螺旋桨进行支撑，使得激光打印出的螺旋桨的精度得到保障，有利于后续的精加工工序的执行

17、2、在激光加工螺旋桨时，通过往复摆动的花键轴经曲柄连杆机构的传动后带动吸烟管远离或靠近中心管上的桨叶，并在靠近桨叶时，通过吸气管产生的吸力并配合吸烟管将激光加工中产生的有害烟尘进行收集，使得生产环境的空气不污浊，有利于工人的身心健康。

技术特征：

1.一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：包括激光熔覆头(10)、装夹机构(20)、支撑机构(30)及清理机构(40)，其中：

2.根据权利要求1所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述装夹机构(20)还包括底板(201)与背板(202)，所述背板(202)垂直连接于底板(201)的上侧，并在背板(202)的中心转动连接有旋转轴(203)，所述三爪卡盘(204)同轴连接于旋转轴(203)的前端，并在旋转轴(203)的后端键连接有带轮一(205)，所述电机(206)通过电机座(207)居中安装于背板(202)的背面，并在其输出端键连接有带轮二(208)，所述带轮二(208)与带轮一(205)之间连接有皮带一(209)。

3.根据权利要求2所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述支撑机构(30)还包括曲轴(301)，所述曲轴(301)设有一对并前后中心对称分布，所述曲轴(301)转动连接于底板(201)上并在其下端键连接有带轮三(302)，所述曲轴(301)的上部螺纹连接有升降板(303)，并在升降板(303)上滑动连接有一对连接杆(304)，这对连接杆(304)的顶端共同连接有连接板(305)，所述连接板(305)上转动连接有一对支撑轴(307)，并在支撑轴(307)的内端安装上支撑轮(307)，所述压缩弹簧(308)套装于升降板(303)和连接板(305)之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述清理机构(40)还包括花键轴(401)及电动推杆(403)，所述花键轴(401)设有一对并前后中心对称分布，所述花键轴(401)转动连接于底板(201)上并在其下端固定连接有摆杆(402)，所述摆杆(402)与曲轴(301)之间相连接，所述电动推杆(403)设有一对且左右对称分布，所述电动推杆(403)竖直设置并在其上下两端分别连接有铰接座一(404)和铰接座二(405)，所述铰接座二(405)安装于底板(201)的上侧，所述铰接座一(404)的顶面水平连接有升降条(409)，并且升降条(409)与花键轴(401)之间滑动配合，所述花键轴(401)在升降条(409)的上方滑动连接有花键管(410)，并在花键管(410)的侧面悬伸连接有偏转条(411)，所述吸烟管(412)设有一对并对应连接于两边的偏转条(411)上，所述吸烟管(412)的内外两侧分别设有吸烟槽(412a)和吸烟孔(412b)，并将吸气管(413)连接于吸烟孔(412b)处。

5.根据权利要求4所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述背板(202)的背面居中安装有固定管(210)，并在固定管(210)的中间安装有轴承座(211)，所述轴承座(211)上转动连接有传动轴(212)，并在传动轴(212)的上下两端分别连接有摩擦轮(213)和带轮三(215)，所述旋转轴(203)的后端同轴连接有旋转盘(214)，并且旋转盘(214)的边缘与摩擦轮(213)的侧面之间摩擦接触，所述带轮三(215)和带轮四(302)之间共同连接有皮带二(216)。

6.根据权利要求2所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所有连接杆(304)的底端共同连接有防转架(309)。

7.根据权利要求6所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述防转架(309)的上侧居中连接有收集盒(310)。

8.根据权利要求4所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述底板(201)在电动推杆(403)的旁侧竖直安装有固定条(406)，所述升降条(409)上竖直连接有导柱(407)，所述导柱(407)通过导套(408)与固定条(406)滑动连接。

9.根据权利要求4所述的一种基于3d打印的激光熔覆装置，其特征在于：所述花键轴(401)在升降条(409)和花键管(410)之间设有推力轴承(414)。

技术总结本发明公开了一种基于3D打印的激光熔覆装置，涉及激光加工的技术领域，包括激光熔覆头、装夹机构、支撑机构及清理机构，其中：所述激光熔覆头安装于机械臂或XYZ线性模组上；所述装夹机构设置于激光熔覆头的下方并包括三爪卡盘与电机，通过三爪卡盘对螺旋桨进行装夹，并通过电机带动三爪卡盘及其上的螺旋桨进行旋转；所述支撑机构设置于螺旋桨的下方并包括支撑轮与压缩弹簧，通过压缩弹簧产生的弹力并配合支撑轮对激光加工中的螺旋桨进行支撑；所述清理机构设置于螺旋桨的上方并包括吸烟管与吸气管，通过吸气管产生的吸力并配合吸烟管将激光加工中产生的有害烟尘进行收集。本发明中的激光熔覆装置具有方案合理、结构紧凑、使用方便的特点。技术研发人员：张丹,宋和谦,鲍颖,高瀚君,苗新刚受保护的技术使用者：安徽恒利增材制造科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27