CN111971163A - 三维层叠造形装置及三维层叠造形装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能够使三维层叠造形装置的整体构成小型化的三维层叠造形装置及三维层叠造形装置的制造方法。三维造形装置包括：壳体，其收容造形台；至少2个臂部，其与造形台连结并沿水平方向延伸设置，以支承造形台；以及移动部，其使臂部上下移动，该三维造形装置中，壳体包括：狭缝，其设置在壳体的侧面并沿纵向延伸，以将上下移动的臂部插入；带状密封部件，其上端和下端固定并沿纵向延伸，以防止粉体从狭缝泄漏；以及卷绕部件，其卷绕带状密封部件，以在经由狭缝插入壳体内的臂部端部的位置，使得所述带状密封部件以凸状向内侧鼓出。

Description

三维层叠造形装置及三维层叠造形装置的制造方法

技术领域

本发明涉及三维层叠造形装置及三维层叠造形装置的制造方法。

背景技术

在上述技术领域中，专利文献1中公开了利用与造形台的下表面连结的升降机构使造形台升降的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-170644号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述文献记载的技术中，由于在造形台的下方设有升降机构，因此无法使三维层叠造形装置的整体构成小型化。

本发明的目的在于提供解决上述课题的技术。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的三维层叠造形装置包括：

壳体，其收容造形台；

至少2个臂部，其与造形台连结并沿水平方向延伸设置，以支承造形台；以及

移动部，其使所述臂部上下移动，

在所述三维层叠造形装置中，

所述壳体包括：

狭缝，其设在所述壳体的侧面并沿纵向延伸，以供上下移动的所述臂部插入；

带状密封部件，其上端和下端固定并沿纵向延伸，以防止粉体从所述狭缝泄漏；以及

卷绕部件，其卷绕所述带状密封部件，以在经由所述狭缝插入到所述壳体内的臂部端部的位置，使得所述带状密封部件以凸状向内侧鼓出。

为了达成上述目的，本发明的三维层叠造形装置的制造方法中，所述三维层叠造形装置包括：

壳体，其收容造形台；

至少2个臂部，其与造形台连结并沿水平方向延伸设置，以支承造形台；以及

移动部，其使所述臂部上下移动，

所述三维层叠造形装置的制造方法包含在所述壳体上设置下述部件的步骤：

狭缝，其设在所述壳体的侧面并沿纵向延伸，以供上下移动的所述臂部插入；

带状密封部件，其上端和下端固定并沿纵向延伸，以防止粉体从所述狭缝泄漏；以及

卷绕部件，其卷绕所述带状密封部件，以在经由所述狭缝插入到所述壳体内的臂部端部的位置，使得所述带状密封部件以凸状向内侧鼓出。

发明效果

根据本发明，能够使三维层叠造形装置的整体构成小型化。

附图说明

图1A是用于说明本发明第1实施方式的三维层叠造形装置的构成的主视图。

图1B是用于说明本发明第1实施方式的三维层叠造形装置具有的狭缝的立体图。

图2是用于说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置的构成的主视图。

图3是用于说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置具有的狭缝的立体图。

图4A是用于说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置的臂部部分的局部放大立体图。

图4B是用于说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置的臂部部分的局部放大侧视图。

图5A是说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置的臂部与带状密封部件的关系的俯视示意图。

图5B是说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置的臂部与带状密封部件的关系的侧面示意图。

图6是说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置具有的梁的俯视示意图。

具体实施方式

以下，参照附图例示性地详细说明记载用于实施本发明的方式。其中，以下实施方式记载的构成、数值、处理的流程、功能要素等只不过是一例，其变形、变更是自由的，并非意在将本发明的技术范围限定为以下记载。

[第1实施方式]

使用图1说明本发明第1实施方式作为的三维层叠造形装置100。三维层叠造形装置100为对三维层叠造形物进行造形的装置。

如图1所示，三维层叠造形装置100包括壳体101、臂部102、移动部103、狭缝114、带状密封部件112及卷绕部件113。壳体101收容造形台111收容。至少2个臂部102与造形台111连结并沿水平方向延伸设置，以支承造形台111。移动部103使臂部102上下移动。

壳体101具备设置在壳体101的侧面并沿纵向延伸的狭缝114，以将上下移动的臂部102插入。壳体101具备将上端和下端固定并沿纵向延伸的带状密封部件112，以防止粉体从狭缝114泄漏。壳体101具备卷绕部件113，以在经由狭缝114插入壳体101内的臂部端部的位置，使得带状密封部件112以凸状向内侧鼓出的方式卷绕带状密封部件112。

根据本实施方式，能够使三维层叠造形装置的整体构成小型化。

[第2实施方式]

接下来，使用图2至图6说明本发明第2实施方式的三维层叠造形装置。图2是用于说明本实施方式的三维层叠造形装置的构成的图。三维层叠造形装置200具有壳体201、臂部202及驱动部203。需要说明的是，在图2中，三维层叠造形装置200的说明不需要的部件适当省略。

壳体201也被称为造形箱，收容有造形台211、梁221、支承部件222及臂部202的前端部分等。在壳体201内，三维层叠造形物的材料复涂在造形台211上，对所复涂的材料进行刮涂，以使1层材料层平坦。然后，在壳体201内，在平坦后的材料层上涂布粘结剂或照射光线，使1层材料层固化。在1层材料层的固化完成后，使造形台211下降与1层材料层的厚度相当的距离，进行下一材料层的加工。通过针对多个材料层重复进行这样的作业，从而能够在壳体201内的造形台211上造形希望的三维层叠造形物。

需要说明的是，壳体201的大小(宽度×进深×高度(深度))约为1800mm×1000mm×750mm。并且，例如在造形台211(壳体201)的下方设置升降机构的情况下，为了对应于壳体201的高度750mm使造形台211升降(上下移动)，升降机构至少需要750mm的高度。由此，装置的高度至少需要1500mm以上，装置整体大型化。对于平均身高的用户而言，若不使用活梯等，则无法查看壳体201的内部以进行检修、在壳体201内作业等，因此作业效率低下。

臂部202以贯通壳体201的壳体壁212的方式设置。另外，臂部202在壳体201的两侧以相对的方式设置。在臂部202的壳体201内的端部(臂部202的内侧的端部)连结梁221，在梁221的上侧设有支承部件222。另外，支承部件222设置在梁221与造形台211的底面之间，借助支承部件222使得梁221与造形台211连接(连结)。支承部件222从造形台211的底面侧支撑造形台211。像这样，通过经由支承部件222使梁221与造形台211连结，从而臂部202与造形台211间接连结。需要说明的是，臂部202设置在壳体201的四角。

驱动部203使臂部202的外侧的端部、即伸出到壳体壁212的外侧的部分上下移动。并且，对于臂部202而言，由于臂部202的外侧的端部与臂部202的内侧的端部相连，因此若臂部202的外侧的端部上下移动，则与臂部202的外侧的端部的移动配合，臂部202的内侧的端部也上下移动。驱动部203包含滚珠丝杠和直线引导部，通过该滚珠丝杠和直线引导部使得臂部202的外侧的端部上下移动。需要说明的是，驱动部203使臂部202的外侧的端部上下移动的机构不限定于此。

并且，臂部202的内侧的端部与梁221连结，此外，该梁221上的支承部件222与造形台211(的底面)连结，因此若臂部202的外侧的端部上下移动，则臂部202的内侧的端部及梁221也上下移动，配合该移动，造形台211也上下移动。也就是说，臂部202、驱动部203、梁221及支承部件222成为使造形台211升降的升降机构。

图3是用于说明本实施方式的三维层叠造形装置200具有的狭缝204的立体图。在壳体201的侧面的壳体壁212设有沿纵向延伸的狭缝204。臂部202经由狭缝204插入到壳体201内(壳体内)。臂部202以贯通狭缝204的方式配置。臂部202在由纵长形状的狭缝204形成的空间中沿上下方向移动。需要说明的是，在图3中，说明了壳体201的四角中的一个，在其他3个角也设有相同的狭缝204。也就是说，狭缝204设置在壳体201的四角。并且，在图3中，省略臂部202的图示，由于臂部202以贯通的方式安装在4个狭缝204的每一个，因此臂部202也设置在四角。

图4A是用于说明本实施方式的三维层叠造形装置的臂部部分的局部放大立体图。图4B是用于说明本实施方式的三维层叠造形装置的臂部部分的局部放大侧视图。需要说明的是，在图4A及图4B中，为了容易观察卷绕部件206的构成，省略外壳207的侧面部分的图示。

在狭缝204中贴附有带状密封部件205，狭缝204由带状密封部件205封堵。带状密封部件205例如通过将上端和下端固定于壳体201而贴附在壳体201上。通过利用带状密封部件205封堵狭缝204，从而防止三维层叠造形物的材料从壳体201内向壳体201的外部漏出。带状密封部件205为不锈钢制的部件，但也可以是具有耐腐蚀性的其他金属或铝、铜等。另外，带状密封部件205的厚度约为0.15mm，是薄且平的部件。需要说明的是，带状密封部件的厚度不限定于此。

需要说明的是，臂部202以贯通狭缝204的方式插入在壳体201内并上下移动，因此臂部202会与带状密封部件205干涉，臂部202的上下移动受到阻碍。因而，在臂部202的壳体201内的端部的周围设置使带状密封部件205卷绕的卷绕部件206。卷绕于卷绕部件206的带状密封部件205以在插入到壳体201内的臂部202的端部的位置，向壳体201的内侧以凸状鼓出的方式卷绕在卷绕部件206上。

卷绕部件206设置在臂部202端部的周围。也就是说，夹着壳体201的壳体壁212将壳体201的内侧设为臂部202的前侧、将壳体201的外侧设为臂部202的后侧，则卷绕部件206设置在臂部202的前侧的端部的周围。臂部202上下移动，因此，臂部端部也与臂部202的上下移动一起上下移动，卷绕部件206也与臂部端部的上下移动一起上下移动。

卷绕部件206具有4个辊261a、261b、261c、262d。卷绕部件206具有在带状密封部件205的外侧配置的辊261a及在带状密封部件205的外侧配置的辊261b。此外，卷绕部件206具有在带状密封部件205的内侧配置的辊261c及在带状密封部件205的内侧配置的辊261d。配置在外侧的辊261a、261b从外侧按压带状密封部件205。配置在内侧的辊261c、261d从内侧支撑(按压)带状密封部件205。

也就是说，卷绕部件206在带状密封部件205的外侧(壳体201的内侧)具有2个辊261a、261b，在带状密封部件205的内侧(壳体壁212侧)具有2个辊261c、261d。并且，4个辊261a、261b、261c、262d配置在与梯形的顶点对应的位置，若将4个辊261a、261b、261c、262d彼此以直线相连，则成为梯形形状。需要说明的是，辊261a、261b、261c、262d的配置位置不限定于此处示出的位置。

外壳207收容卷绕部件206。卷绕部件206完全收容在外壳207的内部，因此不存在三维层叠造形物的材料附着在辊261a、261b、261c、262d上等而妨碍辊261a、261b、261c、262d的移动的情况。也就是说，外壳207发挥卷绕部件206的罩的作用。像这样，卷绕部件206由外壳207罩盖，减少在辊261a、261b、261c、262d上附着的垃圾等的量，因此清扫次数减少，进而维护所需的工时也减少。

图5A是说明本实施方式的三维层叠造形装置的臂部与带状密封部件的关系的俯视示意图。带状密封部件205的宽度比狭缝204的宽度宽。因此，狭缝204无间隙地由带状密封部件205覆盖，能够防止三维层叠造形物的材料从壳体201内部向壳体201外部流出。

带状密封部件205在臂部202通过的位置与壳体201的壳体壁212的内壁分离，成为朝向壳体201的内侧而从壳体壁212浮起的状态。也就是说，带状密封部件205以在臂部202的插入到壳体201内的端部(前侧的端部)的位置，向壳体201的内侧以凸状鼓出的方式由卷绕部件206卷绕。也就是说，在臂部202通过时，将带状密封部件205顶起(翻起)，臂部202从顶起形成的间隙中通过。配合臂部202的上下移动，带状密封部件205的鼓出部也上下移动。在该情况下，虽然带状密封部件205无法封堵狭缝204，但狭缝204被臂部202的外壳207封堵，因此能够确保壳体201内的密闭性。需要说明的是，在图5A中，为了避免附图繁杂，在外壳207与壳体壁212之间形成有间隙，但实际上外壳207与壳体壁212紧贴。

图5B是说明本实施方式的三维层叠造形装置的臂部与带状密封部件的关系的侧面示意图。需要说明的是，在图5B中，为了避免附图繁杂而未图示外壳207。为了使造形台211与壳体201的壳体壁212的内壁紧贴，在造形台211中，也可以造形台211的壳体壁212侧的端部的侧面设置紧贴部件501。紧贴部件501可以是例如毛毡等柔软的部件等任意部件。

图6是说明本实施方式的三维层叠造形装置具有的梁的俯视示意图。梁601具有方向与臂部202插入壳体201的狭缝204中的方向平行的横向的梁221和方向与横向垂直的纵向的梁611。梁601成为在2根横向的梁221之间架设有4根纵向的梁611的形状。

需要说明的是，梁601使用的横向的梁221及纵向的梁611的数量不限定于此处示出的数量。另外，梁601也可以是将横向的梁221和纵向的梁611组装为格子状的形状。

梁601与臂部202连结。另外，造形台211经由支承部件222载置在梁601上。并且，梁601配合臂部202的上下移动而上下移动，因此造形台211也上下移动。

根据本实施方式，由于将造形台的升降机构配置在壳体的侧面侧，因此能够使三维层叠造形装置的整体构成小型化。另外，由于将升降机构配置在壳体的侧面，因此装置的高度降低，用户的作业效率提高。

[其他实施方式]

以上，参照实施方式对本申请发明进行了说明，但本申请发明不限定于上述实施方式。针对本申请发明的构成、详细，能够在本申请发明的范围内实施本领域技术人员能够理解的多种变更。另外，将各实施方式中包含的各特征任意组合的系统或装置也包含在本发明的范畴内。

Claims (7)

1.一种三维层叠造形装置，其包括：

壳体，其收容造形台；

至少2个臂部，其与造形台连结并沿水平方向延伸设置，以支承造形台；以及

移动部，其使所述臂部上下移动，

所述三维层叠造形装置的特征在于，

所述壳体包括：

狭缝，其设在所述壳体的侧面并沿纵向延伸，以供上下移动的所述臂部插入；

带状密封部件，其上端和下端固定并沿纵向延伸，以防止粉体从所述狭缝泄漏；以及

卷绕部件，其卷绕所述带状密封部件，以在经由所述狭缝插入到所述壳体内的臂部端部的位置，使得所述带状密封部件以凸状向内侧鼓出。

2.根据权利要求1所述的三维层叠造形装置，其特征在于，

所述卷绕部件设置在所述臂部端部的周围，与所述臂部端部一起上下移动。

3.根据权利要求1或2所述的三维层叠造形装置，其特征在于，

所述卷绕部件包含在所述带状密封部件的内侧设置的2根辊和在所述带状密封部件的外侧设置的2根辊。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维层叠造形装置，其特征在于，

还具备收容所述卷绕部件的外壳。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的三维层叠造形装置，其特征在于，

还具备使所述臂部的外侧的端部上下移动的驱动部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的三维层叠造形装置，其特征在于，

所述狭缝设置在所述壳体的四角，

所述臂部设置在所述壳体的四角。

7.一种三维层叠造形装置的制造方法，所述三维层叠造形装置包括：

壳体，其收容造形台；

至少2个臂部，其与造形台连结并沿水平方向延伸设置，以支承造形台；以及

移动部，其使所述臂部上下移动，

所述三维层叠造形装置的制造方法的特征在于，

包含在所述壳体上设置下述部件的步骤：

狭缝，其设在所述壳体的侧面并沿纵向延伸，以供上下移动的所述臂部插入；

带状密封部件，其上端和下端固定并沿纵向延伸，以防止粉体从所述狭缝泄漏；以及

卷绕部件，其卷绕所述带状密封部件，以在经由所述狭缝插入到所述壳体内的臂部端部的位置，使得所述带状密封部件以凸状向内侧鼓出。

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