CN107932902A - 一种增材制造激光成型设备的集成系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增材制造激光成型设备的集成系统，主要内容为：所述第一步进电机输出轴与第一滚珠丝杠连接，第一丝杠螺母安装在第一滑座上且第一丝杠螺母与第一滚珠丝杠配合，第一导杆安装在第一滑座上，供粉箱、成型缸和余料收集箱从左到右依次安装在机座上，第二步进电机输出轴与第二滚珠丝杠连接，第二丝杠螺母固定安装在第二滑座上且第二丝杠螺母与第二滚珠丝杠配合，真空腔安装在滑块上，支架安装在机架上，激光扫描头安装在支架上，推板安装在真空腔的右端面上。本发明结构简单，成本低，有效的解决了铺粉缺陷，提高了成型精度。

Description

一种增材制造激光成型设备的集成系统

技术领域

本发明涉及激光成型技术领域，具体地说，特别涉及一种增材制造激光成型设备的集成系统。

背景技术

目前，3D打印己经被广泛认知和应用，选区粉末激光烧结是3D打印技术中的一种成型方式。现有选区激光粉末烧结成型机主要由激光器发出激光，经扩束和扫描振镜反射聚焦在成型面上，对零件截面进行选择性激光烧结固化成型，然后成型缸活塞下降一层，重新铺满一层粉末，这样通过逐层激光烧结固化就将零件加工完成，随着制作零件尺寸增大，不但要求成型缸断面尺寸加大，而且还要求成型缸活塞行程更大。

但是，现有的增材制造激光成型设备的集成系统大多数采用辊式铺粉机构，主要因为辊式机构易于实现。但这种铺粉方式容易造成表面铺粉不平，然后直接对已成型件产生水平移动和片层翘曲。这种铺粉缺陷会使得成形质量出现重大的缺陷，如精度大为降低。严重时，成形过程就无法继续进行，更严重的是当翘曲的成形部分与铺粉辊紧紧粘在一起，就可能使成形机出现故障或者损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种增材制造激光成型设备的集成系统，其结构简单，成本低，有效的解决了铺粉缺陷，提高了成型精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种增材制造激光成型设备的集成系统，包括机座、第一步进电机、第一下轴承座、第一导杆、第一滑座、第一上轴承座、余料收集箱、成型缸、第二上轴承座、右活塞杆、第一丝杠螺母、第一滚珠丝杠、第二下轴承座、第二步进电机、第三下轴承座、第二滚珠丝杠、第二滑座、第四下轴承座、第二丝杠螺母、第二导杆、第四上轴承座、第三上轴承座、供粉箱、左活塞杆、第三步进电机、连杆、推杆、激光扫描头、推板、激光器、第五下轴承座、第五上轴承座、滚珠丝杠螺母副、第四步进电机、支架、第六上轴承座、压块、第三导杆、第六下轴承座、后轴承座、转轴、前轴承座、直线导轨、滑块和真空腔，所述第一步进电机安装在机座上且第一步进电机输出轴与第一滚珠丝杠连接，所述第一上轴承座和第一下轴承座都安装在机座上，所述第一滚珠丝杠两端分别通过轴承安装在第一上轴承座和第一下轴承座上，所述第一丝杠螺母固定安装在第一滑座上且第一丝杠螺母与第一滚珠丝杠配合，所述第二上轴承座和第二下轴承座都安装在机座上，所述第一导杆两端分别通过轴承安装在第二上轴承座和第二下轴承座上，所述第一导杆安装在第一滑座上，所述右活塞杆下端安装在第一滑座上且右活塞杆安装在成型缸内，所述供粉箱、成型缸和余料收集箱从左到右依次安装在机座上，所述第二步进电机安装在机座上且第二步进电机输出轴与第二滚珠丝杠连接，所述第三上轴承座和第三下轴承座都安装在机座上，所述第二滚珠丝杠两端分别通过轴承安装在第三上轴承座和第三下轴承座上，所述第二丝杠螺母固定安装在第二滑座上且第二丝杠螺母与第二滚珠丝杠配合，所述第四上轴承座和第四下轴承座都安装在机座上，所述第二导杆两端分别通过轴承安装在第四上轴承座和第四下轴承座上，所述第二导杆安装在第二滑座上，所述左活塞杆下端安装在第二滑座上且左活塞杆安装在供粉箱内，所述直线导轨安装在机架上，所述滑块安装在直线导轨上，所述真空腔安装在滑块上，所述推杆一端铰接在真空腔的左端且推杆另一端铰接在连杆上，所述连杆铰接安装在转轴上，所述转轴两端分别通过轴承安装在后轴承座和前轴承座上，所述后轴承座和前轴承座都安装在机架上，所述第三步进电机安装在机架上且第三步进电机输出轴与转轴连接，所述支架安装在机架上，所述激光扫描头安装在支架上，所述激光器安装在机架内，所述第四步进电机安装在真空腔的顶面上且第四步进电机输出轴与滚珠丝杠螺母副连接，所述滚珠丝杠螺母副两端分别通过轴承安装在第五下轴承座和第五上轴承座上，所述第五下轴承座和第五上轴承座安装在真空腔内，所述压块安装在滚珠丝杠螺母副和第三导杆上，所述第三导杆两端分别通过轴承安装在第六下轴承座和第六上轴承座上，所述第六下轴承座和第六上轴承座安装在真空腔内，所述推板安装在真空腔的右端面上。

作为本发明的一种优选实施方式，所述压块的顶端设有法兰盘。

作为本发明的一种优选实施方式，所述机架的底面上安装有可调支撑。

作为本发明的一种优选实施方式，所述机架内安装有工控机。

本发明利用曲柄滑块结构推动压块及推板水平运动，采用直线导轨副，提高了水平运动的精度，运动到位时，第四步进电机开启带动压块向下施加压力。压粉机构、成型缸活塞和供粉缸活塞采用滚珠丝杠螺母副的传动方式，使用圆柱导轨进行导向，保证了运动精度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：结构简单，成本低，有效的解决了铺粉缺陷，提高了成型精度。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的结构主视图；

图2为本发明的一种具体实施方式的结构左视图；

图3为本发明的一种具体实施方式的结构俯视图。

附图标记说明：

1：机座，2：第一步进电机，3：第一下轴承座，4：第一导杆，5：第一滑座，6：第一上轴承座，7：余料收集箱，8：成型缸，9：第二上轴承座，10：右活塞杆，11：第一丝杠螺母，12：第一滚珠丝杠，13：第二下轴承座，14：第二步进电机，15：第三下轴承座，16：第二滚珠丝杠，17：第二滑座，18：第四下轴承座，19：第二丝杠螺母，20：第二导杆，21：第四上轴承座，22：第三上轴承座，23：供粉箱，24：左活塞杆，25：第三步进电机，26：连杆，27：推杆，28：激光扫描头，29：推板，30：激光器，31：第五下轴承座，32：第五上轴承座，33：滚珠丝杠螺母副，34：第四步进电机，35：支架，36：第六上轴承座，37：压块，38：第三导杆，39：第六下轴承座，40：后轴承座，41：转轴，42：前轴承座，43：直线导轨，44：滑块，45：真空腔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种增材制造激光成型设备的集成系统，包括机座1、第一步进电机2、第一下轴承座3、第一导杆4、第一滑座5、第一上轴承座6、余料收集箱7、成型缸8、第二上轴承座9、右活塞杆10、第一丝杠螺母11、第一滚珠丝杠12、第二下轴承座13、第二步进电机14、第三下轴承座15、第二滚珠丝杠16、第二滑座17、第四下轴承座18、第二丝杠螺母19、第二导杆20、第四上轴承座21、第三上轴承座22、供粉箱23、左活塞杆24、第三步进电机25、连杆26、推杆27、激光扫描头28、推板29、激光器30、第五下轴承座31、第五上轴承座32、滚珠丝杠螺母副33、第四步进电机34、支架35、第六上轴承座36、压块37、第三导杆38、第六下轴承座39、后轴承座40、转轴41、前轴承座42、直线导轨43、滑块44和真空腔45，所述第一步进电机2安装在机座1上且第一步进电机2输出轴与第一滚珠丝杠12连接，所述第一上轴承座6和第一下轴承座3都安装在机座1上，所述第一滚珠丝杠12两端分别通过轴承安装在第一上轴承座6和第一下轴承座3上，所述第一丝杠螺母11固定安装在第一滑座5上且第一丝杠螺母11与第一滚珠丝杠12配合，所述第二上轴承座9和第二下轴承座13都安装在机座1上，所述第一导杆4两端分别通过轴承安装在第二上轴承座9和第二下轴承座13上，所述第一导杆4安装在第一滑座5上，所述右活塞杆10下端安装在第一滑座5上且右活塞杆10安装在成型缸8内，所述供粉箱23、成型缸8和余料收集箱7从左到右依次安装在机座1上，所述第二步进电机14安装在机座1上且第二步进电机14输出轴与第二滚珠丝杠16连接，所述第三上轴承座22和第三下轴承座15都安装在机座1上，所述第二滚珠丝杠16两端分别通过轴承安装在第三上轴承座22和第三下轴承座15上，所述第二丝杠螺母19固定安装在第二滑座17上且第二丝杠螺母19与第二滚珠丝杠16配合，所述第四上轴承座21和第四下轴承座18都安装在机座1上，所述第二导杆20两端分别通过轴承安装在第四上轴承座21和第四下轴承座18上，所述第二导杆20安装在第二滑座17上，所述左活塞杆24下端安装在第二滑座17上且左活塞杆24安装在供粉箱23内，所述直线导轨43安装在机架1上，所述滑块44安装在直线导轨43上，所述真空腔45安装在滑块44上，所述推杆27一端铰接在真空腔45的左端且推杆27另一端铰接在连杆26上，所述连杆26铰接安装在转轴41上，所述转轴41两端分别通过轴承安装在后轴承座40和前轴承座42上，所述后轴承座40和前轴承座42都安装在机架1上，所述第三步进电机25安装在机架1上且第三步进电机25输出轴与转轴41连接，所述支架35安装在机架1上，所述激光扫描头28安装在支架35上，所述激光器30安装在机架1内，所述第四步进电机34安装在真空腔45的顶面上且第四步进电机34输出轴与滚珠丝杠螺母副33连接，所述滚珠丝杠螺母副33两端分别通过轴承安装在第五下轴承座31和第五上轴承座32上，所述第五下轴承座31和第五上轴承座32安装在真空腔45内，所述压块37安装在滚珠丝杠螺母副33和第三导杆38上，所述第三导杆38两端分别通过轴承安装在第六下轴承座39和第六上轴承座36上，所述第六下轴承座39和第六上轴承座36安装在真空腔45内，所述推板29安装在真空腔45的右端面上。

优选的，所述压块37的顶端设有法兰盘。

优选的，所述机架1的底面上安装有可调支撑。

优选的，所述机架1内安装有工控机。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种增材制造激光成型设备的集成系统，其特征在于：包括机座、第一步进电机、第一下轴承座、第一导杆、第一滑座、第一上轴承座、余料收集箱、成型缸、第二上轴承座、右活塞杆、第一丝杠螺母、第一滚珠丝杠、第二下轴承座、第二步进电机、第三下轴承座、第二滚珠丝杠、第二滑座、第四下轴承座、第二丝杠螺母、第二导杆、第四上轴承座、第三上轴承座、供粉箱、左活塞杆、第三步进电机、连杆、推杆、激光扫描头、推板、激光器、第五下轴承座、第五上轴承座、滚珠丝杠螺母副、第四步进电机、支架、第六上轴承座、压块、第三导杆、第六下轴承座、后轴承座、转轴、前轴承座、直线导轨、滑块和真空腔，所述第一步进电机安装在机座上且第一步进电机输出轴与第一滚珠丝杠连接，所述第一上轴承座和第一下轴承座都安装在机座上，所述第一滚珠丝杠两端分别通过轴承安装在第一上轴承座和第一下轴承座上，所述第一丝杠螺母固定安装在第一滑座上且第一丝杠螺母与第一滚珠丝杠配合，所述第二上轴承座和第二下轴承座都安装在机座上，所述第一导杆两端分别通过轴承安装在第二上轴承座和第二下轴承座上，所述第一导杆安装在第一滑座上，所述右活塞杆下端安装在第一滑座上且右活塞杆安装在成型缸内，所述供粉箱、成型缸和余料收集箱从左到右依次安装在机座上，所述第二步进电机安装在机座上且第二步进电机输出轴与第二滚珠丝杠连接，所述第三上轴承座和第三下轴承座都安装在机座上，所述第二滚珠丝杠两端分别通过轴承安装在第三上轴承座和第三下轴承座上，所述第二丝杠螺母固定安装在第二滑座上且第二丝杠螺母与第二滚珠丝杠配合，所述第四上轴承座和第四下轴承座都安装在机座上，所述第二导杆两端分别通过轴承安装在第四上轴承座和第四下轴承座上，所述第二导杆安装在第二滑座上，所述左活塞杆下端安装在第二滑座上且左活塞杆安装在供粉箱内，所述直线导轨安装在机架上，所述滑块安装在直线导轨上，所述真空腔安装在滑块上，所述推杆一端铰接在真空腔的左端且推杆另一端铰接在连杆上，所述连杆铰接安装在转轴上，所述转轴两端分别通过轴承安装在后轴承座和前轴承座上，所述后轴承座和前轴承座都安装在机架上，所述第三步进电机安装在机架上且第三步进电机输出轴与转轴连接，所述支架安装在机架上，所述激光扫描头安装在支架上，所述激光器安装在机架内，所述第四步进电机安装在真空腔的顶面上且第四步进电机输出轴与滚珠丝杠螺母副连接，所述滚珠丝杠螺母副两端分别通过轴承安装在第五下轴承座和第五上轴承座上，所述第五下轴承座和第五上轴承座安装在真空腔内，所述压块安装在滚珠丝杠螺母副和第三导杆上，所述第三导杆两端分别通过轴承安装在第六下轴承座和第六上轴承座上，所述第六下轴承座和第六上轴承座安装在真空腔内，所述推板安装在真空腔的右端面上。

2.如权利要求1所述的一种增材制造激光成型设备的集成系统，其特征在于：所述压块的顶端设有法兰盘。

3.如权利要求1所述的一种增材制造激光成型设备的集成系统，其特征在于：所述机架的底面上安装有可调支撑。

4.如权利要求1所述的一种增材制造激光成型设备的集成系统，其特征在于：所述机架内安装有工控机。