CN105921882A - 一种可升降推拉式激光选区熔化slm设备成型缸 - Google Patents

一种可升降推拉式激光选区熔化slm设备成型缸 Download PDF

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Abstract

一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，包括成型缸主体，成型缸主体上端设有T型凸台，通过T型凸台实现成型缸主体与激光选区熔化SLM设备成型室的导向对接，成型缸主体下端水平拉出方向设置有锥形导向块，成型缸主体后部外延部分设有锥形导向定位槽，成型缸主体下端左右两侧各设置有一个移动滚柱块，移动滚柱块上设有滚柱架，成型缸主体左右两侧设置有支撑板，支撑板上连接有升降机构，本发明能够实现水平方向成型缸的移动与定位功能，竖直方向成型缸的升降与自锁功能，进而实现加工前后成型缸与成型室分离，操作的便捷性，提高SLM的加工效率，同时也减少了传统工艺过程中的对成型室的污染。

Description

一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸
技术领域
本发明属于增材制造激光选区融化(SLM)技术领域，具体涉及一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸。
背景技术
激光选区融化(SLM)是增材制造技术领域的研究热点之一，众所周知，激光选区熔化的制造效率除了与零件尺寸及加工速度有关外，还与其它辅助程序有关，零件尺寸越大，加工周期越长；激光加工速度越快，加工周期越短。
目前，在激光选区熔化加工中，激光的扫描速度最高已经可以达到了2000mm/s以上，大大的提高了加工效率，然而受到SLM设备整体尺寸的影响，成型室的体积、成型缸的位置均是固定的。受此限制，对SLM加工过程中主要造成两个影响：第一，受工作位置及空间限制，在成型室内进行加工的准备及清理工作效率较低，且极易对成型室造成污染；加工完成后零件拆卸及粉末收集效率较低，影响后处理的效率，同时狭小的空间对人身安全造成潜在隐患；第二，在进行不同材料的加工时，固定式成型缸粉末清理难度大，影响了整体制作效率。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，能够实现水平方向成型缸的移动与定位功能，竖直方向成型缸的升降与自锁功能，进而实现加工前后成型缸与成型室分离，操作的便捷性，提高了SLM的加工效率，同时也减少了传统工艺过程中的对成型室的污染。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，包括成型缸主体1，成型缸主体1上端设有T型凸台2，通过T型凸台2实现成型缸主体1与激光选区熔化SLM设备成型室的导向对接，成型缸主体1下端水平拉出方向设置有锥形导向块12，成型缸主体1后部外延部分设有锥形导向定位槽3，成型缸主体1下端左右两侧各设置有一个移动滚柱块13，移动滚柱块13上设有滚柱架21，成型缸主体1左右两侧设置有支撑板4，支撑板4上连接有升降机构。
升降机构包括施力杆6，施力杆6的中部和固定于支撑板4上的长铰链轴7一端连接，施力杆6的一端和下降拉杆8的上端连接，下降拉杆8的下端和下降踏板9的一端连接；施力杆6的另一端和上升拉杆10的上端连接，上升拉杆10的下端和上升踏板11的一端连接；
长铰链轴7在支撑板4另一侧的一端上连接有长摆杆16，长摆杆16的上部和设置在导向孔5内的滚柱导向器15连接，滚柱导向器15上方和成型缸主体1相接触，长摆杆16中部通过连杆17和短摆杆20一端相连接，短摆杆20中部通过铰链轴和支撑板4相对固定，短摆杆20上部和设置在另一导向孔内的滚柱导向器连接，长摆杆16的尾部和支撑杆18一端连接，支撑杆18另一端通过球形铰链固定在支撑板4上，支撑杆18上设有空气弹簧19。
所述的成型缸主体1上端设有密封凹槽14。
本发明的有益效果：
同时可分离式成型缸使得激光选区熔化SLM粉末材料更换更为方便，应用更广泛；成型缸主体1与激光选区熔化SLM设备成型室采用T型凸台2导向连接，并通过密封凹槽14采用橡胶密封，可以完全满足密封要求；成型缸主体1的水平拉出方向设置有锥形导向块12，同时成型缸主体1后部设置有锥形导向定位槽3，此结构通过与激光选区熔化SLM设备上设计的对应组件，可以满足成型缸主体1在拉出、推入过程中在X与Y方向定位；升降机构与成型缸主体1通过滚柱导向器15相接触，保证成型缸主体1在收到推力上升过程中的平稳性；升降机构中的支撑杆18与支撑板4相连接部位设置了空气弹簧19，保证了在连杆17及滚珠导向器15在工作过程中自锁定位；升降机构通过拉杆与踏板相连，保证了操作过程的便捷性。
综上，本发明可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，通过其加工前后成型缸主体1与成型室的连接与分离功能，极大的增加了操作人员的工作空间，保证了操作的方便性，提高了SLM的加工效率，同时也减少了工作过程中人为的对成型室的污染，保证了成型室的清洁环境，尤其是在真空激光选区熔化设备中，因为其对成型室清洁与气氛环境要求更高，这种可升降推拉式成型缸尤为适用，不仅操作方便，同时对真空环境保护更有益，同时可分离式缸体也增加了更换不同粉末的快捷性，极大保障了操作人员的人身安全。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为实施例右侧升降机构与支撑板连接示意图。
图3为实施例移动滚柱块13与滚珠架21连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参照图1、图2和图3，一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，包括成型缸主体1，成型缸主体1上端设有T型凸台2，通过T型凸台2实现成型缸主体1与激光选区熔化SLM设备成型室的导向对接，成型缸主体1下端水平拉出方向设置有锥形导向块12，成型缸主体1后部外延部分设有锥形导向定位槽3，成型缸主体1下端左右两侧各设置有一个移动滚柱块13，移动滚柱块13上设有三个滚柱架21，通过锥形导向块12、锥形导向槽3、移动滚柱块组件实现成型缸主体1的导向和移动功能，成型缸主体1左右两侧设置有支撑板4，每个支撑板4上设有两个导向孔5，支撑板4上连接有升降机构；
升降机构包括施力杆6，施力杆6的中部和固定于支撑板4上的长铰链轴7一端连接，施力杆6的一端和下降拉杆8的上端连接，下降拉杆8的下端和下降踏板9的一端连接；施力杆6的另一端和上升拉杆10的上端连接，上升拉杆10的下端和上升踏板11的一端连接；
长铰链轴7在支撑板4另一侧的一端上连接有长摆杆16，长摆杆16的上部和设置在导向孔5内的滚柱导向器15连接，滚柱导向器15上方和成型缸主体1相接触，长摆杆16中部通过连杆17和短摆杆20一端相连接，短摆杆20中部通过铰链轴和支撑板4相对固定，短摆杆20上部和设置在另一导向孔内的滚柱导向器连接，长摆杆16的尾部和支撑杆18一端连接，支撑杆18另一端通过球形铰链固定在支撑板4上，支撑杆18上设有空气弹簧19。
所述的成型缸主体1上端设有密封凹槽14，密封凹槽14内的橡胶密封实现成型缸主体1的密封要求。
本发明的工作原理为：踩下上升踏板11，通过上升拉杆10带动施力杆6做顺时针旋转一定角度，施力杆6通过长铰链轴7在支撑板4上带动长摆杆16顺时针旋转，实现长摆杆16摆动功能，长摆杆16通过连杆17带动短摆杆20同样做顺时针旋转动作，以此带动滚柱导向器15沿着导向孔5运动，滚柱导向器15向上顶起成型缸主体1，并最终实现成型缸主体1的平稳上升动作，通过T型凸台2完成成型缸主体1与激光选区熔化SLM设备成型室的导向对接，通过密封凹槽14内的密封橡胶实现成型缸主体1与激光选区熔化SLM设备成型室的密封动作，密封后通过空气弹簧15实现升降机构的自锁功能，此后成型室通入保护气氛，开始准备激光加工工作；激光选区熔化加工完成后，同理，踩下下降踏板8，完成成型缸主体1的下降动作，实现成型缸主体1与激光选区熔化SLM设备成型室的分离；成型缸主体1下降后，向外拉动成型缸主体1，通过锥形导向块12、锥形导向槽3、滚柱块组件实现成型缸主体1的导向和移动功能。

Claims (3)

1.一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，包括成型缸主体(1)，其特征在于：成型缸主体(1)上端设有T型凸台(2)，通过T型凸台(2)实现成型缸主体(1)与激光选区熔化SLM设备成型室的导向对接，成型缸主体(1)下端水平拉出方向设置有锥形导向块(12)，成型缸主体(1)后部外延部分设有锥形导向定位槽(3)，成型缸主体(1)下端左右两侧各设置有一个移动滚柱块(13)，移动滚柱块(13)上设有滚柱架(21)，成型缸主体(1)左右两侧设置有支撑板(4)，支撑板(4)上连接有升降机构。
2.根据权利要求1所述的一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，其特征在于：升降机构包括施力杆(6)，施力杆(6)的中部和固定于支撑板(4)上的长铰链轴(7)一端连接，施力杆(6)的一端和下降拉杆(8)的上端连接，下降拉杆(8)的下端和下降踏板(9)的一端连接；施力杆(6)的另一端和上升拉杆(10)的上端连接，上升拉杆(10)的下端和上升踏板(11)的一端连接；
长铰链轴(7)在支撑板(4)另一侧的一端上连接有长摆杆(16)，长摆杆(16)的上部和设置在导向孔(5)内的滚柱导向器(15)连接，滚柱导向器(15)上方和成型缸主体(1)相接触，长摆杆(16)中部通过连杆(17)和短摆杆(20)一端相连接，短摆杆(20)中部通过铰链轴和支撑板(4)相对固定，短摆杆(20)上部和设置在另一导向孔内的滚柱导向器连接，长摆杆(16)的尾部和支撑杆(18)一端连接，支撑杆(18)另一端通过球形铰链固定在支撑板(4)上，支撑杆(18)上设有空气弹簧(19)。
3.根据权利要求1所述的一种可升降推拉式激光选区熔化SLM设备成型缸，其特征在于：所述的成型缸主体(1)上端设有密封凹槽(14)。
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