1.一種機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,包括成型平臺(1)、設置在成型平臺(1)平面下方的成型缸(3)和粉料缸(4)以及成型平臺(1)上方的鋪粉刷(9)的運動機構;其特征在于:
所述成型平臺(1)平面下方還設置有第一粉末回收缸(2)、第二粉末回收缸(5)、第一鋪粉刷回正槽(11)、第二鋪粉刷回正槽(11-1);
所述第一粉末回收缸(2)、第一鋪粉刷回正槽(11)、成型缸(3)、粉料缸(4)、第二鋪粉刷回正槽(11-1)、第二粉末回收缸(5)沿成型平臺(1)的長度方向依次排列;
所述成型平臺(1)上方的兩側邊緣,分別對稱設置有為鋪粉刷(9)提供導向及支撐定位作用的導軌(10);導軌(10)的終點位于第一鋪粉刷回正槽(11)和第二鋪粉刷回正槽(11-1)的兩側;
當鋪粉刷(9)由運動機構帶動其運動時,鋪粉刷(9)可沿著該導軌(10)的軌跡在第一粉末回收缸(2)、第一鋪粉刷回正槽(11)、成型缸(3)、粉料缸(4)、第二鋪粉刷回正槽(11-1)和第二粉末回收缸(5)上方往復運動。
2.根據權利要求1所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,其特征在于:所述運動機構包括依次連接的驅動臂(6)、固定臂(7)和轉動臂(8);所述轉動臂(8)與固定臂(7)通過轉軸(13)轉動連接;所述鋪粉刷(9)安裝在轉動臂(8)的下端;
所述轉動臂(8)的兩側分別對稱設置有可調節式限位柱(15),轉動臂(8)通過該可調節式限位柱(15)支撐在導軌(10)上;當運動機構帶動轉動臂(8)往復運動時,可調節式限位柱(15)可沿著導軌的軌跡往復滑動,進而使轉動臂(8)攜帶鋪粉刷(9)沿著該導軌(10)的軌跡在第一粉末回收缸(2)、第一鋪粉刷回正槽(11)、成型缸(3)、粉料缸(4)、第二鋪粉刷回正槽(11-1)和第二粉末回收缸(5)上方往復運動,以完成鋪粉動作。
3.根據權利要求2所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,其特征在于:所述轉軸(13)的兩端套設有為轉動臂(8)提供雙向扭矩的扭簧(16),其作用是讓轉動臂(8)在初始狀態下保持垂直;當轉動臂(8)傾斜時,能為其提供一個往垂直方向轉動的力矩。
4.根據權利要求2所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,其特征在于:所述轉動臂(8)的兩側開設有滑槽(14),該可調節式限位柱(15)被限制在該滑槽(14)內;
當可調節式限位柱(15)處于導軌(10)上時,通過改變該可調節式限位柱(15)在滑槽(14)內的位置,以調節轉動臂(8)相對于水平面的偏轉角度,進而改變鋪粉刷(9)與成型平臺(1)平面之間的夾角。
5.根據權利要求2所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,其特征在于:所述驅動臂(6)與固定臂(7)之間采用榫卯式結構嵌合,并通過螺釘(12)加固。
6.根據權利要求2所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,其特征在于:所述導軌(10)的末端區域為逐漸向下傾斜,圓滑過度。
7.根據權利要求2所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置,其特征在于:所述第一鋪粉刷回正槽(11)與第一粉末回收缸(2)的入口側齊平;所述第二鋪粉刷回正槽(11-1)與第二粉末回收缸(5)的入口側齊平。
8.一種激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉方法,其特征在于采用權利要求1至7中任一項所述機械式激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉裝置實現,其包括如下步驟:
運動機構帶動轉動臂(8)往復運動時,可調節式限位柱(15)貼合在導軌(10)上,并沿著導軌(10)的軌跡往復滑動,進而使轉動臂(8)攜帶鋪粉刷(9)沿著該導軌(10)的軌跡在第一粉末回收缸(2)、第一鋪粉刷回正槽(11)、成型缸(3)、粉料缸(4)、第二鋪粉刷回正槽(11-1)和第二粉末回收缸(5)上方往復運動,以完成鋪粉過程。
9.根據權利要求8所述激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉方法,其特征在于:所述鋪粉過程包括如下步驟:
鋪粉過程開始前,初始狀態下轉動臂(8)及其可調節式限位柱(15)遠離導軌(10),扭簧(16)未發生扭轉變形,此時轉動臂(8)呈自然下垂狀態;
鋪粉過程開始后,當轉動臂(8)的可調節式限位柱(15)運行至接觸導軌(10)時,轉動臂(8)開始傾斜,扭簧(16)產生的扭轉力與轉動臂(8)偏轉方向相反使得轉動臂(8)能夠平穩地以傾斜的方式沿導軌(10)的軌跡往傾斜方向滑動,進而帶動傾斜的鋪粉刷(9)將粉末平鋪和壓實在零件的成型面上;
當鋪粉刷(9)完成鋪粉行程并到達導軌(10)末端的第一鋪粉刷回正槽(11)或第二鋪粉刷回正槽(11-1)位置時,由于轉動臂(8)及其可調節式限位柱(15)完全脫離導軌(10),此時在扭簧(16)產生的扭轉力作用下,轉動臂(8)由傾斜逐漸恢復至自然下垂狀態,在第一鋪粉刷回正槽(11)或第二鋪粉刷回正槽(11-1)對轉動臂(8)回正的同時,鋪粉刷(9)將剩余粉末刮至第一粉末回收缸(2)或第二粉末回收缸(5)內儲存。
10.根據權利要求9所述激光選區熔化自動換向傾斜式鋪粉方法,其特征在于:所述鋪粉刷(9)采用彈性鋼片式鋪粉刷或者硅膠條式鋪粉刷。