CN2336893Y - 多扫描头顺序扫描装置 - Google Patents

多扫描头顺序扫描装置 Download PDF

Info

Publication number
CN2336893Y
CN2336893Y CN98219119U CN98219119U CN2336893Y CN 2336893 Y CN2336893 Y CN 2336893Y CN 98219119 U CN98219119 U CN 98219119U CN 98219119 U CN98219119 U CN 98219119U CN 2336893 Y CN2336893 Y CN 2336893Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide rail
shower nozzle
lead screw
guide rails
spray head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98219119U
Other languages
English (en)
Inventor
颜永年
杜昭辉
徐丹
戴志煌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YINHUA LASER RAPID SHAPE AND MOULD TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Tsinghua University
Original Assignee
YINHUA LASER RAPID SHAPE AND MOULD TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YINHUA LASER RAPID SHAPE AND MOULD TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING, Tsinghua University filed Critical YINHUA LASER RAPID SHAPE AND MOULD TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Priority to CN98219119U priority Critical patent/CN2336893Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2336893Y publication Critical patent/CN2336893Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

本实用新型设计的多扫描头顺序扫描装置，由机座、导轨、丝杠导轨副、滑块、喷头、升降台组成。导轨固定在机座上，丝杠导轨副通过滑块与导轨连接，丝杠通过螺母与丝杠导轨副联动，丝杠导轨副上设有喷头支架，喷头设在喷头支架上。本装置利用多扫描头进行顺序扫描，满足原型或零件制造中对不同部位材料、功能、精度等要求，使原型或零件的各个部位具有更加合理的材质和精度分布。

Description

多扫描头顺序扫描装置
本实用新型涉及一种多扫描头顺序扫描装置，属制造成型技术领域。
在已有的制造成型技术领域中，一般都采用单扫描头进行一次扫描，完成层面加工。扫描头或者固化液体材料，或者喷射液体材料固化成形，或者粘接(或烧结)固体粉末(或颗粒态材料)，或者进行切割加工，使层面成形。例如：美国麻省理工学院(M.I.T.)开发的三维打印成形(3DP，Three-DimensionalPrinting)工艺，采用硅胶粘结陶瓷粉末而成三维实体，粘结剂(硅胶)是一种材料，只用一种喷头同时进行扫描即可；美国Stratasys公司的熔融沉积制造(FDM,Fused Deposition Manufacturing)工艺中，是采用单喷头喷射熔融态的蜡丝、尼龙或塑料来完成堆积成形；在美国3D System公司的立体光刻(SLA,Stereolithography Apparatus)工艺中，采用单激光头进行扫描，使光敏树脂固化，完成原型制造；美国Helisys公司的分层实体制造(LOM,Laminated ObjectManufacturing)工艺中，也是利用单激光头进行扫描，切割片材(涂敷纸、陶瓷片材等)粘接成形；在美国DTM公司的选择性激光烧结(SLS,Selected LaserSintering)工艺中，同样也是利用单激光头进行扫描，烧结蜡粉、铁粉或低熔点合金粉末来完成原型或零件的制造。
用单扫描头进行一次扫描，不仅难以保证对成形件不同部位不同的材料、精度、功能或工艺要求，而且也无法实现某些特殊的加工工艺。例如：医学中利用快速原型技术制作人体器官模型时，要求不同部位具有不同材料和功能，这样才能逼真地模拟人体器官的功能和行为。这就要求多个(同种或不同种)喷头顺序进行多次扫描，依次喷射不同材料，来达到预定要求。而在无模铸型制造(PCM,Patternless Casting Molding)工艺中，则要求粘接剂和催化剂两种不同材料共同作用，发生胶联反应，将固体粉末或者颗粒态材料粘接起来，完成铸型的制造。而在该工艺的不同部位，由于填充方式的不同，又要求不同管径的喷头顺序扫描喷射，来形成不同直径和精度的凝聚体。
本实用新型的目的是设计一种多扫描头顺序装置，克服目前这种利用单扫描头进行一次扫描来完成层面加工的扫描方式的缺点，利用多扫描头进行顺序扫描，满足原型或零件制造中对原型或零件不同部位不同的材料、功能、精度或工艺要求，从而使原型或零件的各个部位具有更加合理的材质和精度分布、更丰富多样的功能和更佳的工艺性能，以便更好地满足人们对原型或零件的要求。本实用新型设计的多扫描头顺序扫描装置，由机座、导轨、丝杠导轨副、滑块、喷头、升降台组成。导轨固定在机座上，丝杠导轨副通过滑块与导轨连接，丝杠通过螺母与丝杠导轨副联动，丝杠导轨副上设有喷头支架，喷头设在喷头支架上。升降台与丝杠相联动，丝杠通过轴承固定在机座上。
本实用新型设计的多扫描头顺序扫描装置，采用多个相同种类或不同种类的扫描头，依照预定的动作次序和运行轨迹，顺序进行扫描，或喷射不同种类的材料，或进行不同方式的加工，来完成层面加工。扫描头或者固化液体材料，或者喷射液体材料固化成形，或者粘接(或烧结)固体粉末(或颗粒态材料)，或者进行切割加工，使层面成形。
多个(多种)扫描头顺序扫描，不仅可以保证原型或零件不同部位对材质、精度、功能和性能的不同要求，而且也使某些特殊加工工艺的顺利实现成为可能。
多扫描头顺序扫描，不仅使原型或零件的材质和精度分布更加合理化，功能和性能更加多样化，而且使一些特殊的新工艺得以实现，从而更好地满足人们对原型或零件的要求。多次实验和实际应用都证明，这项先进技术的效果非常好，有着巨大的潜力和极为广阔的应用前景。
以无模铸型制造(PCM,Patternless Casting Molding)工艺为例。首先，该工艺要求粘结剂与催化剂两种材料共同作用，发生胶联反应，一层层固化型砂而堆积成形。因此，粘接剂和催化剂的喷射需要两种喷头。同时，由于这两种液体的扩散速度和固化速度不同，又要求它们的喷射次序不同，才能保证两种材料扩散、混合、固化的均匀一致，保证型砂凝聚体的尺寸精度和铸型的最终精度。
另外，该工艺要求两喷头的扫描路径完全相同。如果采用双喷头同时扫描，分别喷射粘结剂与催化剂，因为喷头本身总有一定大小，两喷头之间偏置距离的存在，喷射时两喷头必须对称斜置，这就为喷头的精确控制带来了极大的困难，而且也会因此使型砂凝聚体内部粘结剂与催化剂分布不均，从而严重影响了型砂凝聚体的强度和精度，进而也影响了铸型的最终强度和精度。
为了满足以上要求，只能采用双喷头顺序扫描装置。在计算机的控制下，第一个喷头在每一层铺好压实的型砂上精确地喷射粘接剂完之后，第二个喷头再沿同样的路径喷射催化剂，粘结剂与催化剂扩散混合均匀后发生胶联反应，一层层固化型砂而堆积成形。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
下面结合附图，介绍本实用新型的内容。
图1中，1是机座，2是电机，3是导轨，4是轴承，5是丝杠导轨副，6是滑块，7是丝杠，8是丝杠螺母，9是轴承，10是喷头1,11是继电器1,12是喷头2,13是继电器，214是滑块，15是电机，16是当前层，17是已成形部分，18是升降台，19是轴承，20是丝杠，21是轴承，22是电机。
如图1所示，本实用新型设计的多扫描头顺序扫描装置，该扫描装置由机座1、导轨3、丝杠导轨副5、滑块6、喷头10和12、升降台18组成。导轨3固定在机座1上，丝杠导轨副5通过滑块6与导轨3连接，丝杠7通过螺母8与丝杠导轨副5联动，丝杠导轨副5上设有喷头支架，喷头设在喷头支架上。升降台18与丝杠20相联动，丝杠20通过轴承21固定在机座1上。
下面介绍本实用新型的工作过程：
工作开始时，预先在升降台18上铺好一层材料，升降台18由Z轴丝杠20带动，下降一段距离。由X轴导轨2和Y轴丝杠导轨副5联动，带动喷头支架14作二维平面扫描运动。
第一次扫描开始时，继电器11依控制信号动作，开启喷头10，沿预定路径喷射粘接剂。扫描结束时，继电器11动作，关闭喷头10，停止喷射。
第二次扫描开始时，继电器13依信号动作，开启喷头12，沿预定路径喷射催化剂。扫描结束时，继电器13动作，关闭喷头12，停止喷射。
至此，第一层加工完毕。
以后，每层的制造过程都与第一层类似，也是由送料-升降台下降-第一次扫描-第二次扫描等几个部分组成，只不过具体的扫描路径可能会有差异。这种周期性循环一直进行到整个成形过程结束为止。
本实用新型设计的扫描装置中，扫描机构的实现可以是丝杠+电机，也可以是同步传动系统+电机，或者是钢丝运动系统+电机等二维平面扫描机构的任何实现方式。扫描头的数目可以是两个，也可以是三个或更多；扫描头的种类也没有限定，可以是相同种类的，也可以是不同类型的。进行层面制造时，扫描的次数可以是两次，也可以是三次或更多。扫描头可以是激光束，可以是切割刀具或工具，也可以是任何形式和形状的喷头或喷嘴等。扫描头在一次扫描中的动作可以是激光束的开关，可以是切割刀具或工具的进刀、切割和退刀，也可以是喷头或喷嘴的启闭等。一次扫描中动作的扫描头可以是一个，可以是两个，也可以是扫描头中部分之任意组合。扫描头所加工(或传输)的材料可以是任何状态的，如：固态(包括粉末态、颗粒态等)、液态、气态和半熔融态；也可以是任何形态的，如：块状、丝状、片状、微粒状等等；可以是有机物，也可以是无机物。

Claims (1)

1、一种多扫描头顺序扫描装置，其特征在于该扫描装置由机座、导轨、丝杠导轨副、滑块、喷头、升降台组成，所述的导轨固定在机座上，丝杠导轨副通过滑块与导轨连接，丝杠通过螺母与丝杠导轨副联动，丝杠导轨副上设有喷头支架，喷头设在喷头支架上，所述的升降台与丝杠相联动，丝杠通过轴承固定在机座上。
CN98219119U 1998-10-05 1998-10-05 多扫描头顺序扫描装置 Expired - Fee Related CN2336893Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98219119U CN2336893Y (zh) 1998-10-05 1998-10-05 多扫描头顺序扫描装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98219119U CN2336893Y (zh) 1998-10-05 1998-10-05 多扫描头顺序扫描装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2336893Y true CN2336893Y (zh) 1999-09-08

Family

ID=33971295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98219119U Expired - Fee Related CN2336893Y (zh) 1998-10-05 1998-10-05 多扫描头顺序扫描装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2336893Y (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102319126A (zh) * 2011-07-21 2012-01-18 清华大学 固定式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
CN103341976A (zh) * 2013-07-22 2013-10-09 陈功举 一种桌面3d打印方法及系统
CN103586410A (zh) * 2012-12-31 2014-02-19 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种型砂喷射固化增材制造方法
CN103600039A (zh) * 2012-12-31 2014-02-26 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种型砂喷射固化增材制造设备
CN104028713A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 宁夏共享模具有限公司 一种基于3dp工艺的多功能双打印头3d打印设备
CN104085035A (zh) * 2014-05-28 2014-10-08 宁夏共享模具有限公司 一种高效率打印头的3d打印设备
CN105307841A (zh) * 2013-06-18 2016-02-03 佳能株式会社 结构体的制造方法和制造装置
CN105728330A (zh) * 2016-03-29 2016-07-06 南京工程学院 全方位扫码分拣器
CN106738902A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 深圳市金石三维打印科技有限公司 一种用于dlp 3d光固化成型的双扫描头打印装置
CN106738901A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 深圳市金石三维打印科技有限公司 一种用于sla 3d光固化成型的双扫描头打印装置
CN106915077A (zh) * 2017-02-28 2017-07-04 深圳市金石三维打印科技有限公司 一种用于sla 3d光固化成型的三扫描头打印装置
CN108656543A (zh) * 2017-03-29 2018-10-16 宁夏共享模具有限公司 用于3d打印设备的多喷头打印头及其打印铸造砂型的方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102319126A (zh) * 2011-07-21 2012-01-18 清华大学 固定式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
WO2014101326A1 (zh) * 2012-12-31 2014-07-03 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种型砂喷射固化增材制造方法
CN103586410A (zh) * 2012-12-31 2014-02-19 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种型砂喷射固化增材制造方法
CN103600039A (zh) * 2012-12-31 2014-02-26 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种型砂喷射固化增材制造设备
WO2014101325A1 (zh) * 2012-12-31 2014-07-03 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种型砂喷射固化增材制造设备
CN105307841A (zh) * 2013-06-18 2016-02-03 佳能株式会社 结构体的制造方法和制造装置
CN105307841B (zh) * 2013-06-18 2017-04-19 佳能株式会社 结构体的制造方法和制造装置
US10279546B2 (en) 2013-06-18 2019-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing structural body and manufacturing apparatus therefor
CN103341976A (zh) * 2013-07-22 2013-10-09 陈功举 一种桌面3d打印方法及系统
CN104028713B (zh) * 2014-05-28 2016-03-30 宁夏共享模具有限公司 一种基于3dp工艺的多功能双打印头3d打印设备
CN104085035B (zh) * 2014-05-28 2016-08-17 宁夏共享模具有限公司 一种高效率打印头的3d打印设备
CN104028713A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 宁夏共享模具有限公司 一种基于3dp工艺的多功能双打印头3d打印设备
CN104085035A (zh) * 2014-05-28 2014-10-08 宁夏共享模具有限公司 一种高效率打印头的3d打印设备
CN105728330A (zh) * 2016-03-29 2016-07-06 南京工程学院 全方位扫码分拣器
CN105728330B (zh) * 2016-03-29 2017-10-17 南京工程学院 全方位扫码分拣器
CN106738902A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 深圳市金石三维打印科技有限公司 一种用于dlp 3d光固化成型的双扫描头打印装置
CN106738901A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 深圳市金石三维打印科技有限公司 一种用于sla 3d光固化成型的双扫描头打印装置
CN106915077A (zh) * 2017-02-28 2017-07-04 深圳市金石三维打印科技有限公司 一种用于sla 3d光固化成型的三扫描头打印装置
CN108656543A (zh) * 2017-03-29 2018-10-16 宁夏共享模具有限公司 用于3d打印设备的多喷头打印头及其打印铸造砂型的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2336893Y (zh) 多扫描头顺序扫描装置
US20210138737A1 (en) Additive manufacturing in gel-supported environment
US5936861A (en) Apparatus and process for producing fiber reinforced composite objects
US6129872A (en) Process and apparatus for creating a colorful three-dimensional object
CA2024592C (en) Multiple material systems and assisted powder handling for selective beam sintering
EP2720853B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen gegenstandes
US6165406A (en) 3-D color model making apparatus and process
US6401002B1 (en) Layer manufacturing apparatus and process
US6934600B2 (en) Nanotube fiber reinforced composite materials and method of producing fiber reinforced composites
CN106378450A (zh) 一种适用于多种材料激光选区熔化增材制造设备与方法
US6036777A (en) Powder dispensing apparatus using vibration
Tay et al. Solid freeform fabrication of ceramics
US20020113331A1 (en) Freeform fabrication method using extrusion of non-cross-linking reactive prepolymers
US20020062909A1 (en) Layer-additive method and apparatus for freeform fabrication of 3-D objects
CN101561674A (zh) 多相材料零件的成型方法
CN206653653U (zh) 复合材料超声沉积增材制造装置
DE102014220082B4 (de) Herstellungsvorrichtung und Verfahren zur schichtweisen Herstellung eines dreidimensionalen Bauteils aus wenigstens einem aushärtbaren Materialstrang
WO2001072502A9 (en) Method for manufacturing a structural part by deposition technique
CN1270883A (zh) 一种新的分层制造设备与工艺
FI3463799T3 (fi) Järjestelmä metalliosien valmistamiseksi ainetta lisäävästi
CN102501379A (zh) 一种高聚物制备三维多微孔骨支架的成型系统
CN106985385A (zh) 复合材料超声沉积增材制造装置及方法
DE102010045850A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum generativen Herstellen eines Bauelementes
CN105346083A (zh) 一种基于静电纺丝的3d打印方法
CN103350498B (zh) 一种非均质实体的制造方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee