CN107159891A - 一种用于slm3d打印的双丝杠单导柱式微型缸体 - Google Patents

一种用于slm3d打印的双丝杠单导柱式微型缸体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，包括：底板座(6)、缸体(5)、基板(14)、工作缸移动平台顶板(16)、下部工作移动平台顶板(10)和传动机构；其中，所述传动机构为双丝杠单导柱式传动机构，包括左侧丝杠传动机构、右侧丝杠传动机构和导柱(8)。优点为：通过双丝杠分布式放置，中间单导柱中心式固定安装，实现了轻量的传动结构，实现了承载力分配到缸体两侧，减小了缸体的变形，实现了大承载、小空间、高精度的结构布局。

Description

一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体
技术领域
本发明属于SLM 3D打印技术领域，具体涉及一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体。
背景技术
1995年，德国Fraunhofer激光器研究所(Fraunhofer Institute for LaserTechnology，ILT)最早提出了选择性激光熔融技术(Selective Laser Melting，SLM)。SLM是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术，SLM能直接成型出接近完全致密度的金属零件。目前，国外应用SLM技术可制造模具、工具、生物移植物等金属零件，但是，现有的SLM装置，普遍具有承载小、设备占用空间大等不足，从而限制了其广泛应用。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，包括：底板座(6)、缸体(5)、基板(14)、工作缸移动平台顶板(16)、下部工作移动平台顶板(10)和传动机构；其中，所述传动机构为双丝杠单导柱式传动机构，包括左侧丝杠传动机构、右侧丝杠传动机构和导柱(8)；
所述底板座(6)的上表面中心位置固定安装所述缸体(5)；所述缸体(5)的内部设置所述工作缸移动平台顶板(16)，所述工作缸移动平台顶板(16)的上方设置所述基板(14)；所述下部工作移动平台顶板(10)设置于所述底板座(6)的下方，所述导柱(8)的底端与所述下部工作移动平台顶板(10)固定安装，所述导柱(8)的顶端贯穿所述底板座(6)并延伸到所述缸体(5)的内部，并且，所述导柱(8)的顶端与所述工作缸移动平台顶板(16)固定连接；
所述底板座(6)的左右两侧对称安装所述左侧丝杠传动机构和所述右侧丝杠传动机构；所述左侧丝杠传动机构和所述右侧丝杠传动机构同时用于带动所述下部工作移动平台顶板(10)进行上下直线移动；当所述下部工作移动平台顶板(10)上下移动时，带动所述导柱(8)上下移动；当所述导柱(8)上下移动时，带动所述工作缸移动平台顶板(16)在所述缸体(5)的内部上下移动；当所述工作缸移动平台顶板(16)在所述缸体(5)的内部上下移动时，带动所述基板(14)在所述缸体(5)的内部上下移动。
优选的，所述左侧丝杠传动机构包括左侧丝杠安装座(3)、左侧丝杠(2)、左侧电机(4)和左侧丝杠螺母(1)；
所述左侧丝杠安装座(3)固定安装于所述底板座(6)的左侧位置；所述左侧丝杠(2)设置在所述左侧丝杠安装座(3)中；所述左侧丝杠(2)的顶部与所述左侧电机(4)连接；所述左侧丝杠(2)的底部穿过所述下部工作移动平台顶板(10)的左侧，并在所述左侧丝杠(2)的底部安装所述左侧丝杠螺母(1)；因此，所述左侧电机(4)驱动所述左侧丝杠(2)转动，所述左侧丝杠(2)转动时，带动所述左侧丝杠螺母(1)沿所述左侧丝杠(2)上下移动；又由于所述左侧丝杠螺母(1)和所述下部工作移动平台顶板(10)固定连接，因此，所述下部工作移动平台顶板(10)随着所述左侧丝杠螺母(1)的上下移动而实现上下移动；
所述右侧丝杠传动机构包括右侧丝杠安装座(9)、右侧丝杠(11)、右侧电机(7)和右侧丝杠螺母(12)；
所述右侧丝杠安装座(9)固定安装于所述底板座(6)的右侧位置；所述右侧丝杠(11)设置在所述右侧丝杠安装座(9)中；所述右侧丝杠(11)的顶部与所述右侧电机(7)连接；所述右侧丝杠(11)的底部穿过所述下部工作移动平台顶板(10)的右侧，并在所述右侧丝杠(11)的底部安装所述右侧丝杠螺母(12)；因此，所述右侧电机(7)驱动所述右侧丝杠(11)转动，所述右侧丝杠(11)转动时，带动所述右侧丝杠螺母(12)沿所述右侧丝杠(11)上下移动；又由于所述右侧丝杠螺母(12)和所述下部工作移动平台顶板(10)固定连接，因此，所述下部工作移动平台顶板(10)随着所述右侧丝杠螺母(12)的上下移动而实现上下移动。
优选的，所述导柱(8)为直线轴承(17)。
优选的，所述导柱(8)通过锁环(13)固定安装于所述下部工作移动平台顶板(10)上。
优选的，所述缸体(5)内部，在所述工作缸移动平台顶板(16)和所述基板(14)之间还设置有夹层(15)。
优选的，所述夹层(15)中安装加热元件，通过所述加热元件，实现对所述基板(14)的加热。
优选的，所述夹层(15)中安装温度检测元件，用于检测所述基板(14)的温度。
优选的，所述下部工作移动平台顶板(10)上设置限位开关。
本发明提供的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体具有以下优点：
通过双丝杠分布式放置，中间单导柱中心式固定安装，实现了轻量的传动结构，实现了承载力分配到缸体两侧，减小了缸体的变形，实现了大承载、小空间、高精度的结构布局。
附图说明
图1为双丝杠单导柱式微型缸体示意图；
图2为双丝杠单导柱式微型缸体内部示意图；
其中：1、左侧丝杠螺母；2、左侧丝杠；3、左侧丝杠安装座；4、左侧电机；5、缸体；6、底板座；7、右侧电机；8、导柱；9、右侧丝杠安装座；10、下部工作移动平台顶板；11、右侧丝杠；12、右侧丝杠螺母；13、锁环；14、基板；15、夹层；16、工作缸移动平台顶板；17、直线轴承。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，通过双丝杠分布式放置，中间单导柱中心式固定安装，实现了轻量的传动结构，实现了承载力分配到缸体两侧，减小了缸体的变形，实现了大承载、小空间、高精度的结构布局。
结合图1和图2，用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，包括：底板座6、缸体5、基板14、工作缸移动平台顶板16、下部工作移动平台顶板10和传动机构；其中，传动机构为双丝杠单导柱式传动机构，包括左侧丝杠传动机构、右侧丝杠传动机构和导柱8；
底板座6的上表面中心位置固定安装缸体5；缸体5的内部设置工作缸移动平台顶板16，工作缸移动平台顶板16的上方设置基板14；下部工作移动平台顶板10设置于底板座6的下方，导柱8的底端与下部工作移动平台顶板10固定安装，导柱8的顶端贯穿底板座6并延伸到缸体5的内部，并且，导柱8的顶端与工作缸移动平台顶板16固定连接；
底板座6的左右两侧对称安装左侧丝杠传动机构和右侧丝杠传动机构；左侧丝杠传动机构和右侧丝杠传动机构同时用于带动下部工作移动平台顶板10进行上下直线移动；当下部工作移动平台顶板10上下移动时，带动导柱8上下移动；当导柱8上下移动时，带动工作缸移动平台顶板16在缸体5的内部上下移动；当工作缸移动平台顶板16在缸体5的内部上下移动时，带动基板14在缸体5的内部上下移动。
其中，参考附图，左侧丝杠传动机构包括左侧丝杠安装座3、左侧丝杠2、左侧电机4和左侧丝杠螺母1；
左侧丝杠安装座3固定安装于底板座6的左侧位置；左侧丝杠2设置在左侧丝杠安装座3中；左侧丝杠2的顶部与左侧电机4连接；左侧丝杠2的底部穿过下部工作移动平台顶板10的左侧，并在左侧丝杠2的底部安装左侧丝杠螺母1；因此，左侧电机4驱动左侧丝杠2转动，左侧丝杠2转动时，带动左侧丝杠螺母1沿左侧丝杠2上下移动；又由于左侧丝杠螺母1和下部工作移动平台顶板10固定连接，因此，下部工作移动平台顶板10随着左侧丝杠螺母1的上下移动而实现上下移动；
右侧丝杠传动机构包括右侧丝杠安装座9、右侧丝杠11、右侧电机7和右侧丝杠螺母12；
右侧丝杠安装座9固定安装于底板座6的右侧位置；右侧丝杠11设置在右侧丝杠安装座9中；右侧丝杠11的顶部与右侧电机7连接；右侧丝杠11的底部穿过下部工作移动平台顶板10的右侧，并在右侧丝杠11的底部安装右侧丝杠螺母12；因此，右侧电机7驱动右侧丝杠11转动，右侧丝杠11转动时，带动右侧丝杠螺母12沿右侧丝杠11上下移动；又由于右侧丝杠螺母12和下部工作移动平台顶板10固定连接，因此，下部工作移动平台顶板10随着右侧丝杠螺母12的上下移动而实现上下移动。
实际应用中，导柱8可以为直线轴承17。导柱8通过锁环13固定安装于下部工作移动平台顶板10上。
缸体5内部，在工作缸移动平台顶板16和基板14之间还设置有夹层15。夹层15中安装加热元件，通过加热元件，实现对基板14的加热。夹层15中安装温度检测元件，用于检测基板14的温度。因此，通过在夹层中安装加热元件和温度检测元件，从而实现基板的加热和温度检测，提高了加热效率。在下部工作移动平台顶板10上设置限位开关，实现上下运动限位。
本发明提供的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，设计特点如下：
(1)通过将可实现基板上升下降的丝杠传动机构分别放置于底板座两侧，用两个丝杠同步上升下降，保证了较小的丝杠和轴系尺寸即可实现大承载的基板的上升下降运动，同时也减小了缸体的高度空间。
(2)通过在下部工作移动平台顶板和工作缸移动平台顶板之间锁紧一个导柱，中间固定一个直线轴承的方式，可以实现极小台面(80×80mm)的基板的上升下降，既减少了工作基板的安装复杂度，也实现了高精度的基板上升下降。
因此，通过双丝杠分布式放置，中间单导柱中心式固定安装实现了轻量的传动结构，实现了承载力分配到缸体两侧，减小了缸体的变形，实现了大承载、小空间、高精度的结构布局。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，包括：底板座(6)、缸体(5)、基板(14)、工作缸移动平台顶板(16)、下部工作移动平台顶板(10)和传动机构；其中，所述传动机构为双丝杠单导柱式传动机构，包括左侧丝杠传动机构、右侧丝杠传动机构和导柱(8)；
所述底板座(6)的上表面中心位置固定安装所述缸体(5)；所述缸体(5)的内部设置所述工作缸移动平台顶板(16)，所述工作缸移动平台顶板(16)的上方设置所述基板(14)；所述下部工作移动平台顶板(10)设置于所述底板座(6)的下方，所述导柱(8)的底端与所述下部工作移动平台顶板(10)固定安装，所述导柱(8)的顶端贯穿所述底板座(6)并延伸到所述缸体(5)的内部，并且，所述导柱(8)的顶端与所述工作缸移动平台顶板(16)固定连接；
所述底板座(6)的左右两侧对称安装所述左侧丝杠传动机构和所述右侧丝杠传动机构；所述左侧丝杠传动机构和所述右侧丝杠传动机构同时用于带动所述下部工作移动平台顶板(10)进行上下直线移动；当所述下部工作移动平台顶板(10)上下移动时，带动所述导柱(8)上下移动；当所述导柱(8)上下移动时，带动所述工作缸移动平台顶板(16)在所述缸体(5)的内部上下移动；当所述工作缸移动平台顶板(16)在所述缸体(5)的内部上下移动时，带动所述基板(14)在所述缸体(5)的内部上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述左侧丝杠传动机构包括左侧丝杠安装座(3)、左侧丝杠(2)、左侧电机(4)和左侧丝杠螺母(1)；
所述左侧丝杠安装座(3)固定安装于所述底板座(6)的左侧位置；所述左侧丝杠(2)设置在所述左侧丝杠安装座(3)中；所述左侧丝杠(2)的顶部与所述左侧电机(4)连接；所述左侧丝杠(2)的底部穿过所述下部工作移动平台顶板(10)的左侧，并在所述左侧丝杠(2)的底部安装所述左侧丝杠螺母(1)；因此，所述左侧电机(4)驱动所述左侧丝杠(2)转动，所述左侧丝杠(2)转动时，带动所述左侧丝杠螺母(1)沿所述左侧丝杠(2)上下移动；又由于所述左侧丝杠螺母(1)和所述下部工作移动平台顶板(10)固定连接，因此，所述下部工作移动平台顶板(10)随着所述左侧丝杠螺母(1)的上下移动而实现上下移动；
所述右侧丝杠传动机构包括右侧丝杠安装座(9)、右侧丝杠(11)、右侧电机(7)和右侧丝杠螺母(12)；
所述右侧丝杠安装座(9)固定安装于所述底板座(6)的右侧位置；所述右侧丝杠(11)设置在所述右侧丝杠安装座(9)中；所述右侧丝杠(11)的顶部与所述右侧电机(7)连接；所述右侧丝杠(11)的底部穿过所述下部工作移动平台顶板(10)的右侧，并在所述右侧丝杠(11)的底部安装所述右侧丝杠螺母(12)；因此，所述右侧电机(7)驱动所述右侧丝杠(11)转动，所述右侧丝杠(11)转动时，带动所述右侧丝杠螺母(12)沿所述右侧丝杠(11)上下移动；又由于所述右侧丝杠螺母(12)和所述下部工作移动平台顶板(10)固定连接，因此，所述下部工作移动平台顶板(10)随着所述右侧丝杠螺母(12)的上下移动而实现上下移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述导柱(8)为直线轴承(17)。
4.根据权利要求1所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述导柱(8)通过锁环(13)固定安装于所述下部工作移动平台顶板(10)上。
5.根据权利要求1所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述缸体(5)内部，在所述工作缸移动平台顶板(16)和所述基板(14)之间还设置有夹层(15)。
6.根据权利要求5所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述夹层(15)中安装加热元件，通过所述加热元件，实现对所述基板(14)的加热。
7.根据权利要求5所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述夹层(15)中安装温度检测元件，用于检测所述基板(14)的温度。
8.根据权利要求1所述的一种用于SLM 3D打印的双丝杠单导柱式微型缸体，其特征在于，所述下部工作移动平台顶板(10)上设置限位开关。
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