JP3220909U - 粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層製造装置の作業プラットフォームを柔軟に加工プロセスに適用できる。自動的にオブジェクトを取り替えることができ、さらに、筺体内から粉末を迅速に取り替え及び除去することができる粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置を提供する。【解決手段】粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置は、筺体２と、移動モジュール３と、プロセスモジュール４と、昇降機構５とを含む。移動モジュールは、チャンバ３２とチャンバの両側にそれぞれ粉末回収ユニットを備える。移動モジュールが滑車に沿って筺体から退出して、別の移動モジュールが筺体内に移動する。【選択図】図１

Description

本考案は交換及回収装置に関し、特に粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置に関する。

現在、大型の積層製造装置のプラットフォームは、固定的に積層製造を行う。具体的には、一般的な積層製造装置は、印刷プラットフォームや支持フレームと、印刷プラットフォームと、加熱ユニットと、調整モジュールと、印刷プレートとを含む。印刷プラットフォームは、印刷プラットフォーム支持フレームに固設される。加熱ユニットは、印刷プラットフォーム上に設けられる。調整モジュールは、印刷プラットフォーム上に設けられ、複数のロックユニットを含む。印刷プレートは、互いに対向して配置された作業表面及び設置面を有する。設置表面は、加熱ユニットに当接し、印刷プレートは、複数のロックユニットのロック及びアンロック動作によって印刷プラットフォーム上に着脱可能に配置される。

しかしながら、上述の印刷プラットフォームは、固定形態を採用しているため、加工製造中の使用の柔軟性が低下する。また、ロック及びアンロックの動作を頻繁に行う必要があるため、自動化生産が容易ではない。また、小型ワークや組み合わせ部材の製造のためには、製造及び設定の繰り返しに多くの時間を割く必要があるため、同時処理の効果を達成することができない。材料を返却する場合、また、ワークを払い出すときも、手動に頼るか又はコンベアを用いることも必要である。

従って、上記従来技術における問題を解決するために、改善された粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置を提供する必要がある。

本考案の主な目的は、移動モジュールが滑車に沿って退出し、別の移動モジュールが筺体内に移動することによって、積層製造装置の作業プラットフォームを柔軟に加工プロセスに適用できず、自動的にオブジェクトを取り替えることができないという欠点を解決し、さらに、粉末回収ユニットを設けることによって、筺体内から粉末を迅速に取り替え及び除去することができる粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本考案は、粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置を提供する。この粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置は、筺体と、移動モジュールと、プロセスモジュールと、昇降機構を含む。筺体は、プロセス空間、昇降空間、セパレータ及び上蓋を含む。セパレータは、プロセス空間と昇降空間との間に配置され、貫通穴が形成されている。上蓋はプロセス空間の上方に配置される。移動モジュールは、移動ベース、チャンバ、作業プラットフォーム及び２つの粉末回収ユニットを含む。移動ベースは、プロセス空間内に移動するために配置される。チャンバは、移動ベース上に配置される。作業プラットフォームは、チャンバ内に移動可能に配置される。粉末回収ユニットは、移動ベース上に配置され、チャンバの第１側及び第２側にそれぞれ位置する。プロセスモジュールは、プロセスプラットフォーム、２つの粉末供給ユニット、２つの送風口、及びスクレーパーを含む。プロセスプラットフォームは、プロセス空間内に配置される。プロセスプラットフォームには、プロセス貫通開口及び２つの回収穴が形成されている。プロセス貫通開口は、チャンバに対応するためのものであり、回収穴は、粉末回収ユニットにそれぞれ対応する。粉体供給ユニットは上蓋に組み合わせられ、プロセス貫通開口の第１側及び第２側にそれぞれ位置する。送風口は、プロセスプラットフォーム上に配置され、プロセス貫通開口の第３側及び第４側に位置する。スクレーパーは、プロセスプラットフォーム上に移動可能に配置され、プロセス貫通開口上で移動するためのものである。昇降機構は、昇降空間内に配置され、貫通穴を通り抜けて作業プラットフォームを昇降移動させるためのものである。

本考案の一実施例では、各粉末回収ユニットは、粉末回収タンク及び粉末運搬装置を有し、粉末運搬装置は粉末回収タンクの底部に配置される。

本考案の一実施例では、粉末回収タンクの底部は錐状である。

本考案の一実施例では、昇降機構は、昇降ベース、伸縮プッシュロッド及び昇降台を含む。伸縮プッシュロッドは昇降ベース上に配置される。昇降台は、伸縮プッシュロッド上に配置され、作業プラットフォームを昇降移動させるためのものである。

本考案の一実施例では、昇降台の直径は貫通穴の内径と等しい。

本考案の一実施例では、移動モジュールは、２つのスライドレールを更に含む。スライドレールは、移動ベースの第３側及び第４側にそれぞれ配置される。筺体は複数の滑車を更に含む。滑車はセパレータ上に配置される。スライドレールは、対応する滑車上に組み合わせられて移動するように配置される。

本考案の一実施例では、回収穴は、プロセス貫通開口の第１側及び第２側にそれぞれ位置する。

本考案の一実施例では、プロセスモジュールは２つの軌道を更に含む。２つの軌道は、プロセスプラットフォーム上に配置され、プロセス貫通開口の第３側及び第４側にそれぞれ位置する。スクレーパーは、軌道で摺動するように配置される。

本考案の一実施例では、粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置は、エネルギー放射装置を更に含む。エネルギー放射装置は、上蓋に配置され、作業プラットフォーム上のオブジェクトに対して積層製造を行うためのものである。

本考案の一実施例では、粉体供給ユニットは、粉末回収ユニットの上方にそれぞれ位置する。

上述したように、作業プラットフォームは、オブジェクトを加工するのに伴って降下する。加工が完了した後、この移動モジュールは滑車に沿って退出し、別の移動モジュールが筺体内に移動する。それにより、積層製造装置の作業プラットフォームが柔軟に加工プロセスに適用できず、自動的にオブジェクトを取り替えることができない、という欠点が解決される。また、自動生産を実現し、完成品、半製品、組立部品のプロセスの適用柔軟性を向上させ、労働コストを削減する、という効果を達成することができる。さらに、粉末回収ユニットを配置することによって、筺体内から粉末を迅速に取り替え及び除去することができる。従って、積層製造装置の作業プラットフォームが移動できない、という問題や、生産を自動化できず、同期してオブジェクトを取り替えることができない、という問題を効果的に解決することができる。

本考案による粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置の好適実施例の斜視図である。 本考案による粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置の好適実施例の分解斜視図である。 本考案による粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置の好適実施例の移動モジュールが取り出された斜視図である。

本考案の上記及び他の目的、特徴、利点をより明らかにするために、以下、図面を参照しながら、本考案の好適実施例について詳細に説明する。さらに、例えば、上、下、頂、底、前、後、左、右、内、外、側面、周囲、中央、水平、横方向、垂直、縦方向、軸方向、径方向、最上層又は最下層などの本考案に言及されている方向の用語は、単に添付の図面の方向を参照するためのものである。そのため、使用される方向の用語は、本考案を説明、理解させるためのものであり、本考案を制限するものではない。

図１及び２を参照すると、本考案の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置の好適実施例が開示される。粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置は、筺体２と、移動モジュール３と、プロセスモジュール４と、昇降機構５と、エネルギー放射装置６とを含む。以下、本考案は、各構成要素の詳細な構造、組み立て関係、及びその動作原理について詳細に説明する。

図１及び２を参照すると、筺体２は、プロセス空間２１、昇降空間２２、セパレータ２３及び上蓋２４を含む。セパレータ２３は、プロセス空間２１と昇降空間２２との間に配置され、貫通穴２３１が形成される。上蓋２４はプロセス空間２１の上方に配置される。

図１及び２を参照すると、移動モジュール３は、移動ベース３１、チャンバ３２、作業プラットフォーム３３、２つの粉末回収ユニット３４、及び２つのスライドレール３５を含む。移動ベース３１は、プロセス空間２１内に移動するように配置される。チャンバ３２は移動ベース３１上に配置される。作業プラットフォーム３３は、チャンバ３２内に移動可能に配置される。粉末回収ユニット３４は移動ベース３１上に配置される。粉末回収ユニット３４は、チャンバ３２の第１側及び第２側にそれぞれ位置する。さらに、各粉末回収ユニット３４は、粉末回収タンク３４１及び粉末運搬装置３４２を含む。粉末運搬装置３４２は、粉末回収タンク３４１の底部に配置され、粉末回収タンク３４１の底部は錐状である。スライドレール３５は、移動ベース３１の第３側及び第４側にそれぞれ配置される。また、筺体２は、複数の滑車２５を更に含む。滑車２５はセパレータ２３上に配置される。スライドレール３５は、対応する滑車２５上に組み合わせられて移動するように配置される。

図１及び２を参照すると、プロセスモジュール４は、プロセスプラットフォーム４１、２つの粉体供給ユニット４２１、４２２、２つの送風口４３、スクレーパー４４、及び２つの軌道４５を含む。プロセスプラットフォーム４１はプロセス空間２１内に配置される。プロセスプラットフォーム４１には、プロセス貫通開口４１１及び２つの回収穴４１２が形成される。プロセス貫通開口４１１は、チャンバ３２に対応するためのものである。回収穴４１２は、粉末回収ユニット３４にそれぞれ対応する。粉体供給ユニット４２１、４２２は、上蓋２４に組み合わせられ、プロセス貫通開口４１１の第１側及び第２側にそれぞれ位置する。粉体供給ユニット４２１、４２２は、異なる粉末を収容して異なる粉末プロセス又は同じ粉末プロセスにそれぞれ使用することができる。また、粉体供給ユニット４２１、４２２は上蓋２４に着脱可能に配置されるので、粉体供給ユニット４２１、４２２を取り替え、迅速な洗浄や他の粉末の迅速な交換を行うことができる。送風口４３は、プロセスプラットフォーム４１に配置され、プロセス貫通開口４１１の第３側及び第４側にそれぞれ位置する。本実施例では、送風口４３は、両辺の進／出風口であり、進／出風口の方向を調整するように配置される。さらに、スクレーパー４４は、プロセスプラットフォーム４１上に移動可能に配置され、プロセス貫通開口４１１上で移動するために使用される。回収穴４１２は、プロセス貫通開口４１１の第１側及び第２側にそれぞれ位置する。軌道４５は、プロセスプラットフォーム４１上に配置され、プロセス貫通開口４１１の第３側及び第４側にそれぞれ位置する。スクレーパー４４は、等軌道４５に摺動するように配置される。本実施例では、粉体供給ユニット４２１、４２２は、粉末回収ユニット３４の上方にそれぞれ位置する。

図１及び２に示されるように、昇降機構５は、昇降空間２２内に配置され、貫通穴２３１を通り抜けて作業プラットフォーム３３を昇降移動させるためのものである。詳しくは、昇降機構５は、昇降ベース５１、伸縮プッシュロッド５２及び昇降台５３を含む。伸縮プッシュロッド５２は昇降ベース５１上に配置される。昇降台５３は伸縮プッシュロッド５２上に配置される。昇降ベース５１、伸縮プッシュロッド５２及び昇降台５３は、作業プラットフォーム３３を昇降移動させるために使用される。本実施例では、昇降台５３の直径は、貫通穴２３１の内径と等しい。また、エネルギー放射装置６は、筺体２の上蓋２４上に配置される。エネルギー放射装置６は、作業プラットフォーム３３上のオブジェクトに対して積層製造を行うために使用される。本実施例では、エネルギー放射装置６は複数のレーザー放射器であってもよい。

上述の構造によれば、図３に示されるように、移動モジュール３のスライドレール３２は筺体２の滑車２５に沿って筺体２内に進入し、昇降機構５の昇降台５３が上昇し始める。このとき、昇降台５３は、対応する貫通穴２３１及びプロセスプラットフォーム４１のプロセス貫通開口４１１を通過して作業プラットフォーム３３に当接し、作業プラットフォーム３３を加工位置にゆっくりと押し上げる。加工位置の上方のエネルギー放射装置６は、作業プラットフォーム３３に対して積層製造作業を行う。作業プラットフォーム３３の両縁部にはそれぞれ粉体供給ユニット４２１、４２２及び粉末回収ユニット３４がある。粉体供給ユニット４２１、４２２が粉末を敷き詰める前に、双方向スクレーパー４４は粉末を補充してもよい。スクレーパー４４が片縁部で粉末を補充した後、余分の粉末及びスラグを粉末回収ユニット３４の粉末回収タンク３４１内に掻き込むことができる。同時に、粉体供給ユニット４２１、４２２は、スクレーパー４４がプロセスを継続させ且つ余分の粉末及びスラグを粉末回収ユニット３４の粉末回収タンク３４１内に掻き込むように、粉末を継続して供給する。完了までこの動作が継続する。粉体供給ユニット４２１、４２２は、迅速に取り替えることができ、迅速な洗浄や他の粉末の迅速な交換を行うという効果を実現することができる。

作業プラットフォーム３３上のオブジェクトが徐々に形成されるにつれて、昇降台５３は、オブジェクトの製造が完了されるまで、ゆっくりと降下動作を実行する。このとき、作業プラットフォーム３３は昇降台５３の降下によってチャンバ３２内に降下する。昇降台５３は降下し続け、対応するプロセス貫通開口４１１及び貫通穴２３１を通り抜けて移動モジュール３から離脱し、昇降ベース５１の近傍で停止する。それにより、積層製造全体での作業プラットフォーム３３の昇降動作が完了する。プロセスが完了すると、移動モジュール３を筺体２から迅速に交換して粉末を除去することができる。粉末回収ユニット３４における粉末運搬装置３４２に高速圧縮ガスが注入されて、平滑な輸送手段の管路に真空吸引力が発生し、大量の乾燥物質が吸入されて強い空気流によって他端部に送られる。圧縮空気の圧力を調整することによって制御することができる。より高い空気圧力は、より大きな輸送量を得ることができ、粉末回収タンク３４１内の粉末を粉末運搬装置３４２によって次のステージの洗浄エリアへ迅速に抽出することができる。

上述の設計により、製造作業中に、作業プラットフォーム３３は、オブジェクトの加工に伴って降下する。加工が完了した後、この移動モジュール３は滑車２５に沿って退出し、別の移動モジュール３が筺体２内に移動する。それにより、積層製造装置の作業プラットフォームを柔軟に加工プロセスに適用できず、自動的にオブジェクトを取り替えることができない、という欠点が解決される。また、自動生産を実現し、完成品、半製品、組み立て部品のプロセスの適用柔軟性を向上させ、労働コストを削減する、という効果を達成することができる。さらに、粉末回収ユニット３４を配置することによって、筺体２内から粉末を迅速に取り替え除去することができる。従って、積層製造装置の作業プラットフォームが移動できない、という問題や、生産を自動化できず、同期してオブジェクトを取り替えることができない、という問題を効果的に解決することができる。

本考案は好適実施例によって開示されているが、それは本考案を限定するものではなく、当業者であれば、本考案の精神及び範囲から逸脱 することなく、様々な変更や修飾が可能であるため、本考案の保護範囲は添付の実用新案登録請求の範囲に定義されるべきである。

２ 筺体
２１ プロセス空間
２２ 昇降空間
２３ セパレータ
２３１ 貫通穴
２４ 上蓋
２５ 滑車
３ 移動モジュール
３１ 移動ベース
３２ チャンバ
３３ 作業プラットフォーム
３４ 粉末回収ユニット
３４１ 粉末回収タンク
３４２ 粉末運搬装置
３５ スライドレール
４ プロセスモジュール
４１ プロセスプラットフォーム
４１１ プロセス貫通開口
４１２ 回収穴
４２１ 粉体供給ユニット
４２２ 粉体供給ユニット
４３ 送風口
４４ スクレーパー
４５ 軌道
５ 昇降機構
５１ 昇降ベース
５２ 伸縮プッシュロッド
５３ 昇降台
６ エネルギー放射装置

Claims (10)

1. 粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置であって、
   プロセス空間と、昇降空間と、前記プロセス空間と前記昇降空間との間に配置され、貫通穴が形成されたセパレータと、前記プロセス空間の上方に配置された上蓋を含む筺体と、
   前記プロセス空間内に移動するように配置された移動ベースと、前記移動ベース上に配置されたチャンバと、前記チャンバ内に移動可能に配置された作業プラットフォームと、前記移動ベース上に配置され、前記チャンバの第１側及び第２側にそれぞれ位置する２つの粉末回収ユニットを含む移動モジュールと、
   前記プロセス空間内に配置され、前記チャンバに対応するためのプロセス貫通開口及び粉末回収ユニットにそれぞれ対応するための２つの回収穴が形成されたプロセスプラットフォームと、前記上蓋に組み合わせられ、前記プロセス貫通開口の第１側及び第２側に位置する２つの粉体供給ユニットと、前記プロセスプラットフォーム上に配置され、前記プロセス貫通開口の第３側及び第４側に位置する２つの送風口と、前記プロセスプラットフォーム上に移動可能に配置され、前記プロセス貫通開口上で移動するためのスクレーパーを含むプロセスモジュール及び、
   前記昇降空間内に配置され、前記貫通穴を通り抜けて前記作業プラットフォームを昇降移動させるための昇降機構
   と、を含むことを特徴とする粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
2. 各粉末回収ユニットは、粉末回収タンク及び粉末運搬装置を有し、前記粉末運搬装置は前記粉末回収タンクの底部に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
3. 前記粉末回収タンクの底部は錐状である、ことを特徴とする請求項２に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
4. 前記昇降機構は、
   昇降ベースと、
   前記昇降ベース上に配置された伸縮プッシュロッドと、
   前記伸縮プッシュロッド上に配置され、前記作業プラットフォームを昇降移動させるための昇降台とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
5. 前記昇降台の直径は前記貫通穴の内径と等しい、ことを特徴とする請求項４に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
6. 前記移動モジュールは、前記移動ベースの第３側及び第４側にそれぞれ配置された２つのスライドレールを更に含み、前記筺体は、前記セパレータ上に配置された複数の滑車を更に含み、前記スライドレールは、対応する滑車上に組み合わせられて移動するように配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
7. 前記回収穴は、前記プロセス貫通開口の第１側及び第２側にそれぞれ位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
8. 前記プロセスモジュールは、前記プロセスプラットフォーム上に配置され且つ前記プロセス貫通開口の第３側及び第４側にそれぞれ位置する２つの軌道を更に含み、前記スクレーパーは、前記軌道で摺動するように配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
9. 前記上蓋に配置され、前記作業プラットフォーム上のオブジェクトに対して積層製造を行うためのエネルギー放射装置を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。
10. 前記粉体供給ユニットは、前記粉末回収ユニットの上方にそれぞれ位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給チャンバの自動交換及び回収装置。