[实用新型]一种3D打印中等离子双送丝控制装置

说明书

本实用新型公开了一种3D打印中等离子双送丝控制装置，包括送丝机，等离子枪，安装在等离子枪两侧的送丝枪，等离子枪连着等离子电源；旋转电机的正负限位传感器以及零位传感器通过导线和计算机连接，用于确定旋转电机的运动范围。本实用新型还公开了的一种3D打印中等离子双送丝控制装置的控制方法。本实用新型的一种3D打印中等离子双送丝控制装置，双路送丝的同时可自动调节送丝角度；可以在3D打印过程中自动修正送丝路径，有效提高了设备的工作效率。

技术领域

本实用新型属于快速等离子熔融沉积技术领域，涉及一种3D打印中等离子双送丝控制装置。

背景技术

快速等离子熔融沉积技术(Rapid Plasma Deposition，RPD)是利用等离子弧作为能量源，在基材上形成稳定熔池，同时将送入熔池的金属丝材熔化，进而沉积凝固成形。等离子弧和电子束、激光同属为高能束，但等离子弧相较于电子束和激光的成本低，且比自由态电弧的能量密度高、刚直性好，因而近年来被各研究机构和企业用于金属构件的低成本快速制造。但由于等离子弧熔融沉积技术的热输入量大，熔池尺寸大，单层的沉积高度也相对其他技术较高，这就导致其成形构件的精度低，表面质量差，易产生缺陷。其次，在进行零件的等离子熔融沉积成形前，需要进行切片分层处理，且切片层厚和路径已设为定值，而在沉积成形过程中，因为送丝枪将丝送入熔池的角度是固定不变的，在不同方向的沉积宽度和沉积高度与理论设计有一定的偏差，且随处则沉积过程的进行，该偏差不断累积放大，最终导致沉积过程无法进行，甚至造成零件的报废。因此，需要对金属零件的快速熔融沉积过程中送丝角度进行实时调整，根据路径的变化进行补偿，并与理论设计进行对比，从而形成闭环反馈，保证沉积过程的顺利进行。

目前，针对等离子弧熔融沉积成形过程中的送丝角度控制，国内外普遍采用手动控制模式，由技术人员对成形状态进行判断和分析，手动调整送丝角度保证成形质量。但是，由于受等离子强烈弧光的影响，熔池状态很难通过工业相机观察清楚，及时增加滤镜对弧光波长进行过滤，由于成形零件尺寸大，形状复杂，也难以清晰的观察到每一个成形部位。其次，技术人员只能通过观察已成形的表面质量来进行手动补偿，对已发生的偏差进行修正，无法达到精确控制的目的，且对人员的操作要求苛刻。

实用新型内容

本实用新型目的是提供的是一种3D打印中等离子双送丝控制装置，送丝的同时可以自动调节送丝角度，解决了现有技术中存在的因为送丝角度不可变，造成不同方向送丝沉积宽度和高度不一致的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种3D打印中等离子双送丝控制装置，包括设置在伺服电机左右两侧的送丝机b和送丝机a，伺服电机的输出轴连接丝杠，丝杠连接旋转电机，旋转电机下方设置有固定板和等离子枪、等离子枪位于旋转电机中心位置、固定板位于等离子枪后方；

在固定板的两端、等离子枪的两侧对称设置有一对竖直导轨，在两个竖直导轨上分别设置有滑块b和滑块a，滑块b上安装着转角电机b、转角电机b上安装着送丝枪b；滑块a上安装着转角电机a、转角电机a上安装着送丝枪a；

送丝机b为送丝枪b送丝，送丝机a为送丝枪a送丝；等离子枪连着等离子电源；

旋转电机上还设置有用于控制旋转电机旋转角度的限位装置，限位装置通过导线和计算机连接，旋转电机的侧壁上还标记有初始标定位置，旋转电机所在位置就是初始标定位置的对应位置；

伺服电机、送丝机b和送丝机a均设置在三坐标数控机床上。

本实用新型的特点还在于，

限位装置包括正限位传感器、零位传感器和负限位传感器，正限位传感器、零位传感器和负限位传感器均设置在旋转电机顶部固定盖边缘位置，正限位传感器、负限位传感器和零位传感器通过导线和计算机连接。

正限位传感器、零位传感器和负限位传感器均通过设置在旋转电机顶部固定盖上的支架固定。