CN207240858U - 用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置，其中，缸体驱动装置包括驱动机构、提升板、安装板，以及至少一个安装在提升板上的电磁铁，所述驱动机构安装在安装板上，所述驱动机构与提升板相连，以使提升板、电磁铁在驱动机构的驱动下进行上升和/或下降运动，所述电磁铁在通电或断电的控制下用于吸合或分离活塞底板，以实现缸体与缸体驱动装置的连接或分离。本实用新型用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置结构简单，且缸体可以方便更换，从而提高了设备的使用效率。

Description

用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置。

背景技术

增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，简称SLS）是近年来发展最为迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。

现有技术的三维物体制造设备（以选择性激光烧结设备为例）一般由机架结构、缸体驱动装置、铺粉机构、扫描机构、电器控制机构等构件组成，其中缸体驱动装置可用于对供粉缸或者成型缸的活塞底板进行升降控制，使得可以控制供粉缸内的粉料根据烧结需要逐层上升，并输送到工作面上，或者控制成型缸的已烧结制件逐层下降，以使待需烧结的当前层平行于工作平面。目前的缸体驱动装置一般是通过伺服电机安装在机架结构上，通过联轴器与丝杠直连，丝杠螺母副与活塞底板通过螺钉连接，这种驱动装置虽然提高了传动精度，但缸体的拆卸非常麻烦，不易清粉。

而且，由于三维物体制造设备烧结完成后的工件需要在成型缸里做一定时间的保温处理，因此在这段时间内设备不能使用，从而造成设备资源浪费，进而降低了设备的使用效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，缸体可以方便更换以提高设备的使用效率的用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于制造三维物体设备的缸体驱动装置，包括驱动机构、提升板、安装板，以及至少一个安装在提升板上的电磁铁，所述驱动机构安装在安装板上，所述驱动机构与提升板相连，以使提升板、电磁铁在驱动机构的驱动下进行上升和/或下降运动，所述电磁铁在通电或断电的控制下用于吸合或分离活塞底板，以实现缸体与缸体驱动装置的连接或分离。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述缸体驱动装置还包括限位支撑板，所述限位支撑板安装在缸体底部，用于限制活塞底板仅在缸体内进行上升和/或下降运动。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述电磁铁的数量为一个，电磁铁设置在提升板的中间位置，且位于活塞底板的正下方。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述活塞底板的至少与电磁铁相互吸合的区域为钢铁材质。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述缸体驱动装置还包括隔热层，所述隔热层设置在活塞底板内，以避免缸体热量传导到电磁铁。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述驱动机构包括丝杠、丝杠螺母副、齿轮副和电机，所述齿轮副中的齿轮分别与电机的电机轴和丝杠螺母副连接，所述丝杠与丝杠螺母副匹配连接，所述丝杠与提升板固定连接。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述缸体为供粉缸的缸体或成型缸的缸体。

本发明还提供了一种用于制造三维物体的设备，包括上述任一项所述的缸体驱动装置。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述缸体为供粉缸的缸体或成型缸的缸体。

本实用新型的用于制造三维物体的设备及其缸体驱动装置具有以下有益效果：

1、本实用新型用于制造三维物体设备通过采用上述技术方案，使得缸体与缸体驱动装置的连接或分离更方便，从而使得当前缸体完成制件烧结后可以移到外面进行保温，同时通过更换下一缸体以进行下一制件烧结，这样便可大大提高设备的使用效率；

2、本实用新型结构简单、占据空间小，且操作简便。

附图说明

图1为本实用新型用于制造三维物体设备的缸体驱动装置提供的一实施例的分解结构示意图；

图2为本实用新型用于制造三维物体设备的缸体驱动装置提供的一实施例的第一种状态剖视图；

图3为本实用新型用于制造三维物体设备的缸体驱动装置提供的一实施例的第二种状态剖视图；

图4为本实用新型用于制造三维物体设备的缸体驱动装置提供的一实施例的第三种状态剖视图。

图中部件标记如下：

1、缸体，2、提升板，3、电磁铁，4、安装板，5、活塞底板，6、驱动机构，7、限位支撑板。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。

在详细阐述本实用新型的技术方案之前，需说明的是，本实用新型可适用于增材制造技术的任意设备，如选择性激光烧结设备、选择性激光熔融设备等。下面以选择性激光烧结设备为例对本实用新型的技术方案进行具体阐述。

如图1至图4所示，用于制造三维物体设备的缸体驱动装置包括驱动机构6、提升板2、安装板4，以及至少一个安装在提升板2上的电磁铁3，所述驱动机构6安装在安装板4上，所述驱动机构6与提升板2相连，以使提升板2、电磁铁3在驱动机构6的驱动下进行上升和/或下降运动，所述电磁铁3在通电或断电的控制下用于吸合或分离活塞底板5，以实现缸体1与缸体驱动装置的连接或分离。

如图3所示，所述缸体驱动装置还包括限位支撑板7，所述限位支撑板7安装在缸体1底部，用于限制活塞底板5仅在缸体1内进行上升和/或下降运动，尤其是避免当活塞底板5已下降到缸体1底部，而随着缸体1和驱动机构6的分离，活塞底板5由于重力作用可能自由落下。

优选地，如图1至图4所示，所述电磁铁3的数量为一个，电磁铁3设置在提升板2的中间位置，且位于活塞底板5的正下方，目的是操作控制更简单。具体实施中，所示电磁铁3还可以为两个、四个等，例如，当电磁铁3为两个时，其可设置在活塞底板5的两侧；而当电磁铁3为四个时，其可设置在活塞底板5的四周，另外，本实用新型对电磁铁3的形状也不做任何限制，其可为圆形状（如图1至图4所示），也可以为方形状；当然，还可以为环形状等，在此不做一一例举。

在此需说明的是，上述电磁铁3是通电产生电磁的一种装置，即在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组。具体实施中，可通过对其导电绕组通电或断电而实现电磁铁3是否产生磁性。

具体地，所述活塞底板5的至少与电磁铁3相互吸合的区域为钢铁材质，当然其还可以为其它材质，只要能够被电磁铁3吸合便可，而且，活塞底板5与电磁铁3相互吸合的一面也可以全部设置为能够被电磁铁3吸合的材质，如钢铁。

优选地，所述缸体驱动装置还包括隔热层，所述隔热层设置在活塞底板5内，以避免缸体1热量传导到电磁铁3，这样可以减轻对电磁铁3的损害，从而提高电磁铁3的使用寿命。具体实施中，所述隔热层可通过在活塞底板5内填充保温棉、设置空腔等方式实现。

优选地，所述驱动机构包括丝杠、丝杠螺母副、齿轮副和电机，所述齿轮副中的齿轮分别与电机的电机轴和丝杠螺母副连接，所述丝杠与丝杠螺母副匹配连接，所述丝杠与提升板固定连接。具体实施中，所述驱动机构6还可以为其它任一能够驱动提升板2进行上升或下降运动的部件，例如其可为直接驱动电机，因此本实用新型的驱动机构6不局限于本实施例的限制。

本实用新型的上述缸体1为供粉缸的缸体1或成型缸的缸体1，当然还可以为其它需要进行上升或下降运动的缸体1，在此不做一一例举。

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，下面结合附图并以成型缸缸体1为例详细描述本实用新型的工作原理：

工作过程：

1、准备阶段：

如图2所示，电磁铁3处于断电状态，提升板2、电磁铁3在驱动机构6的带动下下降一定距离，以使带有活塞底板5的成型缸体1移动至电磁铁3上方；

电机带动丝杠向上运动，进而带动提升板2、电磁铁3向上运动，当电磁铁3提升至吸合位置时，控制电磁铁3通电以与活塞底板5吸合，从而实现了缸体1与缸体驱动装置的连接，如图3所示。

2、工作阶段：

如图4所示，提升板2在驱动机构6的驱动下进行上升和/或下降动作，在此过程中，由于电磁铁3吸合住活塞底板5，因此，在提升板2的上升和/或下降运动同时带动了活塞底板5的上升和/或下降，以用于完成三维物体的烧结工作。

当三维物体烧结完成时，电机带动丝杠下降，同时带动提升板2向下运动，当活塞底板5运动到成型缸缸体1的底部时，控制电磁铁3断电，由于限位支撑板7的限制，活塞底板5不能够继续下降（如图3所示），此时提升板2、电磁铁3继续下降，从而使得电磁铁3与活塞底板5脱离（如图2所示），即完成了缸体1与缸体驱动装置的分离，这样便可通过机械手或人工将该成型缸缸体1移出工作区域进行保温，而更换新的成型缸继续实现新的三维物体的烧结，从而可以大大提高设备的工作效率。

本实用新型还提供了一种用于制造三维物体的设备，其包括上述任一实施例所述的缸体驱动装置，所述缸体驱动装置可应用于供粉缸、成型缸等，即所述缸体1为供粉缸的缸体1或成型缸的缸体1。

以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。应当指出，在不脱离本实用新型原理前提下的若干修改和修饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，包括驱动机构、提升板、安装板，以及至少一个安装在提升板上的电磁铁，所述驱动机构安装在安装板上，所述驱动机构与提升板相连，以使提升板、电磁铁在驱动机构的驱动下进行上升和/或下降运动，所述电磁铁在通电或断电的控制下用于吸合或分离活塞底板，以实现缸体与缸体驱动装置的连接或分离。

2.根据权利要求1所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，所述缸体驱动装置还包括限位支撑板，所述限位支撑板安装在缸体底部，用于限制活塞底板仅在缸体内进行上升和/或下降运动。

3.根据权利要求1或2所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，所述电磁铁的数量为一个，电磁铁设置在提升板的中间位置，且位于活塞底板的正下方。

4.根据权利要求3所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，所述活塞底板的至少与电磁铁相互吸合的区域为钢铁材质。

5.根据权利要求4所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，所述缸体驱动装置还包括隔热层，所述隔热层设置在活塞底板内，以避免缸体热量传导到电磁铁。

6.根据权利要求5所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，所述驱动机构包括丝杠、丝杠螺母副、齿轮副和电机，所述齿轮副中的齿轮分别与电机的电机轴和丝杠螺母副连接，所述丝杠与丝杠螺母副匹配连接，所述丝杠与提升板固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置，其特征在于，所述缸体为供粉缸的缸体或成型缸的缸体。

8.一种用于制造三维物体的设备，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的用于制造三维物体的设备的缸体驱动装置。

9.根据权利要求8所述的用于制造三维物体的设备，其特征在于，所述缸体为供粉缸的缸体或成型缸的缸体。