[發明專利]一種增材制造氣體保護密封裝置及密封方法

在審

• 申請號: 202110228086.3
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113028058A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張志輝;劉瑞佳;于征磊;李湘吉;劉思遠;彭君;任露泉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;B23K37/00;B33Y30/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

一種增材制造氣體保護密封裝置及密封方法，包括密封罩和臺架等，工作臺首端固連有一級密封定板，一級密封定板外側設置有供絲杠軸向穿過的錐形密封螺紋膠頭，一級密封定板通過具有限位功能的緩沖部件連接有一級密封動板，絲杠依次貫穿工作臺、一級密封定板、錐形密封螺紋膠頭和一級密封動板后轉動連接在臺架末端的支座上，當具有限位功能的緩沖部件被壓縮時，錐形密封螺紋膠頭擠壓至錐形孔內將絲杠密封，本發明既可針對加工單元與傳動單元進行局部密封，使機床具備活潑金屬加工能力，又不打破密封裝置內部和外部傳動機構的連續性，避免了加工工件的二次裝卡和重新定位，可以在整個工件加工過程中實現加工方式與工序的任意切換。

技術領域

本發明涉及傳動裝置密封技術領域，特別涉及一種增材制造氣體保護密封裝置及密封方法。

背景技術

在實際的生產或科學實驗中，當增材制造或焊接活性金屬時，需要增材制造或焊接部位及其周圍空間進行可靠的密封操作，以利用惰性氣體環境氛圍進行保護。傳統上對于自動化連續作業的機床，一般采取整體的密封方式，即將機床的傳動系統和加工系統進行整體密封，但該密封方式每次充入氣體量較大，且制作該類機床時鈑金的需求量大，尤其是在對原有不需要氣體氛圍參與加工的機床改造為有氣體環境參與加工的機床的情況下，目前的解決方法基本將其原有鈑金拆除或者在鈑金外圍做密封艙室，不利于節約成本，更不利于機床的遷移，造成極大浪費。而在復雜零件或者復雜型腔需要“增材-焊接”、“增材-減材”或人-機等交替進行加工的情況下，現有設備需重新裝夾和重新定位，進而影響加工精度，也不具有自動化智能化的連貫性，使該零件無法實現自動化生產和智能化排產，極其限制加工能力與加工效率，無法滿足現代化生產標準。本發明提出一種增材制造中可以不間斷傳動系統實現氣體保護的密封裝置及其密封方法，既可針對加工單元與傳動單元進行局部密封，使機床具備活潑金屬加工能力，又不打破密封裝置內部和外部傳動機構的連續性，避免了加工工件的二次裝卡和重新定位，可以在整個工件加工過程中實現加工方式與工序的任意切換，從而進行數字化、自動化甚至智能化制造。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種增材制造氣體保護密封裝置及密封方法，用于解決背景技術中存在的問題。

一種增材制造氣體保護密封裝置，包括密封罩、臺架、密封門、工作臺、一級密封定板、一級密封動板和錐形密封螺紋膠頭，所述的臺架設置在基板上端，兩個滑軌分別平行設置在臺架上端；

所述的工作臺首端固連有一級密封定板，所述的一級密封定板外側設置有供絲杠軸向穿過的錐形密封螺紋膠頭，所述的一級密封定板通過具有限位功能的緩沖部件連接有一級密封動板，所述的一級密封動板外側設置有第一密封膠條，所述的工作臺、一級密封定板和一級密封動板均設置有與滑軌相匹配的第一滑槽，所述的工作臺、一級密封定板和一級密封動板均通過第一滑槽滑動連接在滑軌上，所述臺架一端設置有電機，所述電機的轉動由外部數控系統控制，所述電機的轉動軸上連接有絲杠，所述的絲杠依次貫穿工作臺、一級密封定板、錐形密封螺紋膠頭和一級密封動板后轉動連接在臺架末端的支座上，所述的工作通過滾珠絲杠螺母滑動連接在絲杠上，所述一級密封動板供絲杠穿過的通孔為錐形孔，當具有限位功能的緩沖部件被壓縮時，錐形密封螺紋膠頭擠壓至錐形孔內將絲杠密封；

所述的臺架上端設置有由外部數控系統控制的可移動激光熔覆頭或者可移動焊鉗，所述的臺架一端設置有密封罩，密封罩的開口側滑動連接有密封門，所述的密封罩上設置有進氣口和出氣口，所述的一級密封定板外側下端設置有密封膠體，當具有限位功能的緩沖部件被壓縮時，即一級密封動板擠壓在密封門上時，密封膠體受到擠壓會將位于兩個滑軌之間的一級密封動板與工作臺之間的間隙封堵。

一種增材制造氣體保護密封方法，包括如下步驟：

步驟一：將工作臺運動到位置鉗工操作原點；

步驟二：將等待增材或焊接的毛坯或工裝準確安裝在工作臺上并保證毛坯或工裝運動過程中與密封罩、可移動激光熔覆頭或者可移動焊鉗不發生干涉；

步驟三：將工作臺移動到位置密封準備點，為密封門密封做準備；