CN105773981B - 吊提驱动式3d打印机活塞系统 - Google Patents

吊提驱动式3d打印机活塞系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105773981B
CN105773981B CN201610315399.1A CN201610315399A CN105773981B CN 105773981 B CN105773981 B CN 105773981B CN 201610315399 A CN201610315399 A CN 201610315399A CN 105773981 B CN105773981 B CN 105773981B
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston
lead screw
driving device
hang
mention
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610315399.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105773981A (zh
Inventor
党金行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LINYI JINXING MACHINE TOOL Co.,Ltd.
Original Assignee
SHANDONG PROVINCIAL MECHANICAL DESIGN INST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG PROVINCIAL MECHANICAL DESIGN INST filed Critical SHANDONG PROVINCIAL MECHANICAL DESIGN INST
Priority to CN201610315399.1A priority Critical patent/CN105773981B/zh
Publication of CN105773981A publication Critical patent/CN105773981A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105773981B publication Critical patent/CN105773981B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/222—Driving means for motion along a direction orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/52—Hoppers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

吊提驱动式3D打印机活塞系统，属于增材制造领域；该系统颠覆了原有结构，将活塞驱动装置全部置于活塞上方；活塞至少有两个吊提点，吊提点由丝母、丝杠和驱动装置构成，丝母固装在活塞上，丝母与丝杠构成丝杠副，丝杠的上端通过轴承、螺母、联轴器和丝杠座与驱动装置相连，驱动装置通过丝杠座固装在顶板上，顶板固装在躯体上；驱动装置采用伺服控制，驱动装置通过丝杠副使各吊提点同步升降，各吊提点吊提活塞实现上下移动；活塞行程空间大、上限高度低，在打印过程中观察、操作和收取零件都非常方便，且结构简单。

Description

吊提驱动式3D打印机活塞系统
技术领域
本实用新型涉及增材制造领域，尤其是3D打印机活塞系统。
背景技术
采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机，图1为此类打印机示意图，通常其主要结构由供粉装置1、铺粉刮刀装置2、活塞系统（包括活塞、导向装置、驱动装置、丝杆副、丝杠座、轴承等等）、收粉腔6、烧结或固化装置7、以及控制系统、冷却系统和气循环系统等构成；其中活塞系统是最复杂的部分之一，目前的活塞形状有三种：方形活塞、圆形活塞和矩形活塞，活塞的驱动方式均为下驱动式，即导向装置、丝杆副、丝杠座、轴承、减速机和电机等等均置于活塞下方，这是因为活塞上方是成型腔，活塞的运动是铅垂上下运动，因此，这种机构便于操作和收取零件；但是，随着相关技术的不断发展，所能打印的零件越来越大，零件大了，成型腔、活塞以及活塞行程也随之加大；由于零件的大小决定着活塞行程，活塞行程的大小又决定着活塞系统的占用空间，现有打印机活塞系统在铅垂方向的占用空间必须大于活塞行程的2倍，比如，所打印零件的高度为800mm，活塞的行程就要大于800mm,活塞的上限高度一般就要在2000mm左右，在这么高的位置打印、观察、操作和收取零件，既不方便又不安全。
发明内容
为了解决现有3D打印机存在的上述问题，本实用新型提供一种吊提驱动式3D打印机活塞系统；该系统包括活塞、丝杠、丝母和驱动装置；活塞至少有两个吊提点；吊提点由丝母、丝杠和驱动装置构成，丝母固装在活塞上，丝母与丝杠构成丝杠副，丝杠的上端通过轴承、螺母、联轴器和丝杠座与驱动装置相连，驱动装置通过丝杠座固装在顶板上，顶板固装在躯体上；驱动装置采用伺服控制，驱动装置通过丝杠副使各吊提点同步升降，各吊提点吊提活塞实现上下移动，以满足3D打印机的功能要求。本系统颠覆了原有结构，将活塞驱动装置全部置于活塞上方，为活塞成型腾出了空间，使活塞的上限高度大幅度降低，在打印过程中观察、操作和收取零件都非常方便，且结构简单。
本实用新型采取的技术方案是：使活塞至少有两个吊提点；吊提点由丝母、丝杠和驱动装置构成，丝母固装在活塞上，丝母与丝杠构成丝杠副，丝杠的上端通过轴承、螺母、联轴器和丝杠座与驱动装置相连，驱动装置通过丝杠座固装在顶板上，顶板固装在躯体上；驱动装置采用伺服控制，驱动装置通过丝杠副使各吊提点同步升降，各吊提点吊提活塞实现上下移动，以满足3D打印机的功能要求。
本实用新型的有益效果是，将活塞驱动装置全部置于活塞上方，为活塞成型腾出了空间，使活塞的上限高度大幅度降低，在打印过程中观察、操作和收取零件都非常方便，且结构简单。
附图说明
图1是现有3D打印机主机三维示意图。
图2是本发明结构三维示意图。
图3是图2的Ⅱ-Ⅱ局部放大示意。
图4是本发明另一结构三维示意图。
图5是本发明另一驱动结构局部三维示意图。
图6是本发明3D打印机结构三维示意图。
图7是图6的活塞系统结构三维示意图。
图8是本发明3D打印机另一结构三维示意图。
图9是图8的活塞系统结构三维示意图。
图中：1.供粉装置，2.铺粉刮刀装置，3.活塞，4.丝杠，5.驱动装置，6.收粉腔，7.烧结或固化装置，8.丝母，9.轴承，10.螺母，11.丝杠座，12.同步带，13.同步轮，14.连接套，15.护套，16.导块，17.顶板，18.躯体，19.成型缸，20.工件，21.收粉孔，22.导块孔，23.活塞爪，24.联轴器。
具体实施方式
如图2～图9所示，是本发明实施例，吊提驱动式3D打印机活塞系统主要包括活塞（3）、丝杠（4）、丝母（8）和驱动装置（5）；活塞（3）至少两个吊提点；吊提点由丝母（8）、丝杠（4）和驱动装置（5）构成；丝母（8）固装在活塞（3）上，丝母（8）与丝杠（4）构成丝杠副，丝杠（4）的上端通过轴承（9）、螺母（10）、联轴器（24）和丝杠座（11）与驱动装置（5）相连，驱动装置（5）通过丝杠座（11）固装在顶板（17）上，顶板（17）固装在躯体（18）上；其特点是：将活塞（3）的至少2个部位向外延伸，形成活塞爪（23），在活塞爪（23）上固装连接套（14），连接套（14）上再固装丝母（8）；成型缸（19）的结构同活塞爪（23）的形状相吻合；驱动装置（5）采用伺服控制，驱动装置（5）通过丝杠副使各吊提点同步升降，各吊提点吊提活塞（3）实现上下移动，以满足3D打印机的功能要求。
如图2、图3所示，驱动装置（5）具有多点同步驱动功能、或多点联动驱动功能，驱动装置（5）通过多点同步驱动、或多点联动插补驱动，能够使各吊提点同步运行。
如图4所示，为了降低成本，可以不要求驱动装置（5）具有多点同步驱动功能、或多点联动驱动功能；各吊提点的丝杠（4）采用等螺距结构，丝杠（4）的上端配装同步轮（13），通过同步带（12）将各同步轮（13）与驱动装置（5）的同步带轮连接起来；驱动装置（5）通过同步带、同步轮和等螺距丝杠副，使各吊提点同步运行。
如图5、图6所示，为了保护丝杠副不受粉料污染，增设护套（15），护套（15）的上端固装在顶板（17）上，护套（15）的下端与连接套（14）密封配合。
如图6、图7所示，为了避免丝杠副与铺粉刮刀装置（2）干涉，可以扩大活塞（3）的面积；将活塞（3）上设有一个或多个导块孔（22），并设有对应的导块（16），导块（16）的上部与导块孔（22）配合，导块（16）的下端固定在成型缸（19）上；使活塞（3）分为几个区域，其核心区域作为成型腔使用，边缘区域作为收粉腔使用、或另作其它功能使用。
如图6、图8所示，为了保证粉料既不泄露，又便于回收，成型缸（19）为有底密封式结构，且缸底下凹，并留有收粉孔（21）。

Claims (6)

1.吊提驱动式3D打印机活塞系统，包括活塞（3）、丝杠（4）、丝母（8）和驱动装置（5）；活塞（3）至少有两个吊提点；吊提点由丝母（8）、丝杠（4）和驱动装置（5）构成；丝母（8）固装在活塞（3）上，丝母（8）与丝杠（4）构成丝杠副，丝杠（4）的上端通过轴承（9）、螺母（10）、联轴器（24）和丝杠座（11）与驱动装置（5）相连，驱动装置（5）通过丝杠座（11）固装在顶板（17）上，顶板（17）固装在躯体（18）上；其特征是：将活塞（3）的至少2个部位向外延伸，形成活塞爪（23），在活塞爪（23）上固装连接套（14），连接套（14）上再固装丝母（8）；成型缸（19）的结构同活塞爪（23）的形状相吻合；驱动装置（5）采用伺服控制，驱动装置（5）通过丝杠副使各吊提点同步升降，各吊提点吊提活塞（3）实现上下移动。
2.根据权利要求1所述的吊提驱动式3D打印机活塞系统，其特征是：驱动装置（5）具有多点同步驱动功能、或多点联动驱动功能，驱动装置（5）通过多点同步驱动、或多点联动插补驱动，能够使各吊提点同步运行。
3.根据权利要求1所述的吊提驱动式3D打印机活塞系统，其特征是：各吊提点的丝杠（4）采用等螺距结构，丝杠（4）的上端配装同步轮（13），通过同步带（12）将各同步轮（13）与驱动装置（5）的同步带轮连接起来；驱动装置（5）通过同步带、同步轮和等螺距丝杠副，使各吊提点同步运行。
4.根据权利要求1所述的吊提驱动式3D打印机活塞系统，其特征是：增设护套（15），护套（15）的上端固装在顶板（17）上，护套（15）的下端与连接套（14）密封配合。
5.根据权利要求1所述的吊提驱动式3D打印机活塞系统，其特征是：将活塞（3）上设有一个或多个导块孔（22），并设有对应的导块（16），导块（16）的上部与导块孔（22）配合，导块（16）的下端固定在成型缸（19）上；使活塞（3）分为几个区域，其核心区域作为成型腔使用，边缘区域作为收粉腔使用。
6.根据权利要求1所述的吊提驱动式3D打印机活塞系统，其特征是：成型缸（19）为有底密封式结构，且缸底下凹，并留有收粉孔（21）。
CN201610315399.1A 2016-05-15 2016-05-15 吊提驱动式3d打印机活塞系统 Active CN105773981B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610315399.1A CN105773981B (zh) 2016-05-15 2016-05-15 吊提驱动式3d打印机活塞系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610315399.1A CN105773981B (zh) 2016-05-15 2016-05-15 吊提驱动式3d打印机活塞系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105773981A CN105773981A (zh) 2016-07-20
CN105773981B true CN105773981B (zh) 2019-08-02

Family

ID=56378620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610315399.1A Active CN105773981B (zh) 2016-05-15 2016-05-15 吊提驱动式3d打印机活塞系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105773981B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106081996A (zh) * 2016-07-28 2016-11-09 佛山市恒灏科技有限公司 冲版机用升降台
CN106735206B (zh) * 2016-12-12 2018-07-03 西安交通大学 一种大尺寸激光选区烧结粉床升降机构
CN108688143A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 马晓楠 通过强制同步器进行热床水平控制的3d打印机
CN109822092B (zh) * 2018-12-12 2021-05-18 上海航天设备制造总厂有限公司 空间悬浮式成型基板控制的粉末增材制造设备及其方法
US20210107223A1 (en) * 2019-10-15 2021-04-15 Applied Materials, Inc. Additive manufacturing system with removable module having build plate on kinematic mounts
CN112026170B (zh) * 2020-07-31 2022-03-08 山东省机械设计研究院 一种3d打印机活塞系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1121647A (zh) * 1995-05-19 1996-05-01 厉靖 取膏注膏机
JP3806584B2 (ja) * 1999-07-13 2006-08-09 三洋電機株式会社 液晶モジュール
CN2618987Y (zh) * 2003-04-28 2004-06-02 山东万斯达钢结构建筑工程有限公司 双层立体车库
DE102009013237B4 (de) * 2009-03-14 2013-11-21 Sumitomo (Shi) Demag Plastics Machinery Gmbh Spritzgießmaschine mit einer Holmzugvorrichtung
CN203844236U (zh) * 2014-04-17 2014-09-24 湖南省睿度科技有限公司 一种3D打印机z轴平台升降系统
CN104354232B (zh) * 2014-11-07 2016-04-20 山东大学 一种用于框架锯荒料进给的提升方法与装置
CN204459049U (zh) * 2015-01-20 2015-07-08 深圳市大成精密设备有限公司 传感器同步驱动机构
CN104924615B (zh) * 2015-06-11 2017-02-01 广东奥基德信机电有限公司 一种sls粉末3d打印机的主缸活塞装置
CN105172149B (zh) * 2015-10-24 2019-08-06 山东省机械设计研究院 滑芯送粉式3d打印机供粉装置
CN105291441A (zh) * 2015-12-02 2016-02-03 党金行 动缸铺粉式3d打印机

Also Published As

Publication number Publication date
CN105773981A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105773981B (zh) 吊提驱动式3d打印机活塞系统
CN104438602B (zh) 一种可滑动下模座装置
CN205798358U (zh) 一种铸造用全自动造型机
CN203495787U (zh) 一种砂轮压制成型机
CN206242569U (zh) 一种液压力机半自动加料装置
CN203077670U (zh) 一种压力机外上下料机构
CN205704598U (zh) 一种陶瓷砖成型压机设备及其系统
CN203152462U (zh) 多功能糕点成型机
CN201524719U (zh) 一种厚波形板自动成型折弯机
CN204604918U (zh) 新型3d打印机
CN203976868U (zh) 环形薄板淬火成型自动机床
CN209577869U (zh) 一种油烟机的油杯成型装置
CN202606857U (zh) 用于粉末冶金成型的防溢装置
CN207724697U (zh) 一种双色前后移热压成型机
CN202374991U (zh) 一种安全、快速饼茶紧压机
CN203198048U (zh) 一种脱模同步挡边机构
CN206899812U (zh) 一种机械式同步的低能耗热压机
CN2822932Y (zh) 全自动石膏砌块成型机的榫槽刮刀装置
CN204674055U (zh) 一种压合机
CN204074938U (zh) 一种用于空调部件的冲压模具
CN204773758U (zh) 一种油压机
CN104226935A (zh) 一种高速半固态制浆机
CN203818604U (zh) 一种压缩模塑成型中使用的下压式液压机
CN203110374U (zh) 多机组液压立式成型机
CN216831881U (zh) 一种鼓刹片压膜处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190618

Address after: 250031 No. 129 Jilu Road, Jinan City, Shandong Province

Applicant after: Shandong Provincial Mechanical Design Inst.

Address before: 250031 No. 129 Jilu Road, Tianqiao District, Jinan City, Shandong Province

Applicant before: Dang Jinxing

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201229

Address after: 105 Huxi Road, Luozhuang District, Linyi City, Shandong Province

Patentee after: LINYI JINXING MACHINE TOOL Co.,Ltd.

Address before: 250031 No. 129 Jilu Road, Jinan City, Shandong Province

Patentee before: Shandong Machinery Design Inst.

TR01 Transfer of patent right