TWI677423B - 積層製造的平台交換裝置 - Google Patents

Abstract

一種積層製造的平台交換裝置，包含一箱體、一承載體及至少一升降機構，其中該箱體具有二滑軌。藉由該承載體能夠在該等滑軌上滑動，且能夠替換另一承載體，可以有效解決積層製造設備之工作平台無法移動的問題，以及物件無法自動化生產以及物件無法同步退換之問題。

Description

積層製造的平台交換裝置

本發明係關於一種平台交換裝置，特別是關於一種積層製造設備中的平台交換裝置。

目前大型的積層製造設備之平台是以固定方式進行積層製造，具體而言，一般的積層製造設備包括一列印平台支撐架、一列印平台、一加熱組件、一調整模組以及一列印平板。其中該列印平台固設於該列印平台支撐架上。該加熱組件設置於該列印平台上。該調整模組設置於該列印平台上，而且該調整模組包括多個鎖固單元。其中，該列印平板具有相對設置的一工作表面及一設置表面，該設置表面係抵頂於該加熱組件上，而且該列印平板係藉由多個鎖固單元的鎖固與解鎖作動而可拆卸地設置於列印平台上。

然而，上述的列印平台採用固定方式減少了加工製造時運用上的靈活性，而且必須頻繁地進行鎖固與解鎖的作動，要達到自動化生產較不容易，對於小型工件或組合件之製造，需耗費較多重複製造及設定的時間，而無法達到同 時處理之功效。且要進行退料時也須依靠人工處理或須採用輸送帶方式來解決退料的問題。

因此，有必要提供一種改良的層製造的平台交換裝置，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一積層製造的平台交換裝置，利用承載體能夠在滑軌上滑動及替換另一承載體，可以有效解決積層製造設備之工作平台無法移動的問題，以及物件無法自動化生產以及物件無法同步退換之問題。

為達上述之目的，本發明提供一種積層製造的平台交換裝置，包含一箱體、一承載體及至少一升降機構；其中該箱體具有一底壁、至少一通孔、二側壁及二滑軌，該通孔形成在該底壁上，該等側壁分別自該底壁的相對二側延伸，該等滑軌分別設置在該箱體的該二側壁上；該承載體具有一基座、多個滑動件、一中空框件及一工作平台，該基座位於該二滑軌之間，且形成至少一穿孔，該等滑動件設置在該基座的相對二側，用以在該等滑軌上滑動，該中空框件設置在該基座上，其中該中空框件具有一移動空間，該中空框件之一上端定義一加工位置，該工作平台靠置在該基座上，且位於該移動空間中；該升降機構設置在該箱體的下方，其中該升降機構具有一升降底座、一伸縮推桿及一升降台，該伸縮推桿設置在該升降底座上，該升降台設置在該伸縮推桿 上且位於該移動空間中，用以穿過該穿孔並受該伸縮推桿之驅動，因而推動該工作平台在該基座及該加工位置之間進行升降移動。

在本發明之一實施例中，該基座形成彼此間隔的多個該穿孔，該箱體具有彼此間隔的多個該通孔，該平台交換裝置包含多個該升降機構，每一該升降機構的升降台分別對應穿過一個該通孔及一個該穿孔。

在本發明之一實施例中，該積層製造的平台交換裝置另包含多個能量發射裝置，設置在該箱體上，其中每一該等能量發射裝置分別對應一個該升降台。

在本發明之一實施例中，該箱體另具有一定位塊，設置在該等滑軌的一側，用以接觸該基座而擋止該基座移動。

在本發明之一實施例中，該積層製造的平台交換裝置另包含一能量發射裝置，設置在該工作平台的上方，用以對該工作平台上之一物件進行積層製造。

在本發明之一實施例中，該積層製造的平台交換裝置另包含一鎖固裝置，設置在該基座上，用以固定該基座。

在本發明之一實施例中，該中空框件設置在該基座的一上表面的一周緣。

在本發明之一實施例中，該中空框件由一金屬材料製成。

在本發明之一實施例中，該升降台的一直徑與該穿孔的一內徑相等。

在本發明之一實施例中，該等滑動件為滾輪。

如上所述，在製造作業過程中，該工作平台會隨著加工該物件的成型而下降，當加工完成後，該承載體即會順著該等滑軌退出，再由另一承載體移入工作母機之箱體中，從而解決積層製造設備之工作平台無法靈活運用於加工製程及無法自動退換物件的缺點，進而達到可自動化生產、增加成品、半成品、組合件的製程運用靈活度及減少人工成本的效果，因此，可以有效解決積層製造設備之工作平台無法移動的問題，以及物件無法自動化生產以及物件無法同步退換之問題。

101‧‧‧底座

2‧‧‧箱體

21‧‧‧底壁

22‧‧‧通孔

23‧‧‧側壁

24‧‧‧滑軌

25‧‧‧定位塊

26‧‧‧頂壁

3‧‧‧承載體

31‧‧‧基座

310‧‧‧穿孔

32‧‧‧滑動件

33‧‧‧中空框件

330‧‧‧移動空間

34‧‧‧工作平台

4‧‧‧升降機構

41‧‧‧升降底座

42‧‧‧伸縮推桿

43‧‧‧升降台

5‧‧‧能量發射裝置

6‧‧‧鎖固裝置

A‧‧‧加工位置

第1圖是根據本發明積層製造的平台交換裝置的一較佳實施例的一立體圖。

第2圖是根據本發明積層製造的平台交換裝置的一較佳實施例的承載體的基座在推升之前的一剖視圖。

第3圖是根據本發明積層製造的平台交換裝置的一較佳實施例的承載體的基座在推升之後的一剖視圖。

第4至8圖是根據本發明積層製造的平台交換裝置的一較佳實施例的承載體的多種範圍尺寸的示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1至3圖所示，為本發明積層製造的平台交換裝置的一較佳實施例，其中該積層製造的平台交換裝置包含一底座101、一箱體2、一承載體3、至少一升降機構4、至少一能量發射裝置5及一鎖固裝置6，本發明將於下文詳細說明各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

續參照第1至3圖所示，該箱體2設置在該底座101上，且該箱體2具有一底壁21、至少一通孔22、二側壁23、二滑軌24及一定位塊25，其中該通孔22形成在該底壁21上，該等側壁23分別自該底壁21的相對二側延伸，該等滑軌24分別設置在該箱體2的該二側壁23上，該定位塊25設置在該等滑軌24的一側，在本實施例中，可如第1圖所示設置有一個該通孔22，也可以如第4圖所示設置有三個該通孔22，並不受侷限。

續參照第1至3圖所示，該承載體3具有一基座31、多個滑動件32、一中空框件33及一工作平台34，該基座 31位於該二滑軌24之間，且該基座31形成至少一穿孔310，該等滑動件32設置在該基座31的相對二側，用以在該箱體2的該等滑軌24上滑動，該中空框件33設置在該基座31上，該中空框件33具有一移動空間330，該中空框件33之一上端定義一加工位置A，該工作平台34靠置在該基座31上，且位於該移動空間330中。在本實施例中，該中空框件33設置在該基座31的一上表面的一周緣，而且該中空框件33由一金屬材料製成。另外，該等滑動件32為滾輪，用以在對應的滑軌24滑動而帶動該基座31移動，該定位塊25用以接觸該基座31而擋止該基座31移動。

續參照第1至3圖所示，該升降機構4設置在該箱體2的下方而位於該底座101中，其中該升降機構4具有一升降底座41、一伸縮推桿42及一升降台43，該伸縮推桿42設置在該升降底座41上，該升降台43設置在該伸縮推桿42上且位於該移動空間330中，用以依序穿過該通孔22及該穿孔310並受該伸縮推桿42之驅動(如第4圖所示)，因而推動該工作平台34在該基座31及該加工位置A之間進行升降移動。在本實施例中，該升降台43的一直徑與該穿孔310的一內徑相等。

如第4圖所示，該箱體2內也可以容置有多個中空框件33及設置多個能量發射裝置5，每一基座31形成一個該穿孔310，該箱體2具有彼此間隔的多個該通孔22，該平台交換裝置包含多個該升降機構4，其中每一該升降機構4的升降台 43分別對應穿過一個該通孔22及一個該穿孔310。在本實施例中，該等能量發射裝置5為多個雷射發射器。

請參照第4至8圖所示，該等能量發射裝置5彼此相間隔地設置在該箱體2的一頂壁26上，其中每一該等能量發射裝置5分別對應一個該升降台43，而且該等能量發射裝置5位於該工作平台34的上方，用以對該工作平台34上之一物件(未繪示)進行積層製造。另外，該鎖固裝置6設置在該基座31上，當該基座31移動至一預定位置時，用以固定該基座31。

要說明的是，如第6及8圖所示，每一基座31形成彼此間隔的多個該穿孔310，其中該箱體2形成有三個通孔22，用以供三個升降機構4的升降台43通過，另外，該承載體3的中空框件33可視加工需求選擇只進行小範圍尺寸，例如在400×400×400mm，的單一物件的積層製造(如第4及5圖所示)；或進行中範圍尺寸，例如在800×400×400mm，的單一物件的積層製造(如第6圖所示)；或進行大範圍尺寸，；例如在1200×400×400mm，的單一物件的積層製造(如第8圖所示)之單一物件的積層製造；或者選擇單一物件或組合件同時進行兩組製程範圍尺寸，例如在400×400×400mm及800×400×400mm之積層製造(如第7圖所示)。

依據上述的結構，當該承載體3的滑動件32順著該箱體2之滑軌24的進入到該箱體2中時，該承載體3會碰觸到該箱體2中的定位塊25而停止，該定位塊25能夠讓該承載體3 的穿孔310對位於對應的升降機構4之升降台43，而能夠解決該承載體3每次進入到該箱體2中需進行定位之問題。當該承載體3定位之後，在該承載體3的基座31後方設有該鎖固裝置6，能將該承載體3固定在該底壁21上。當該承載體3固定之後，該升降機構4的升降台43開始進行上升動作，此時，該升降台43會通過對應的通孔22及該承載體3的穿孔310而抵住該工作平台34，並且緩慢將該工作平台34往上推升至該加工位置A，在該加工位置A的上方的多個能量發射裝置5會對該工作平台34進行一積層製造作業，並且隨著該工作平台34上的該物件逐漸成型，該升降台43會緩慢進行下降動作，直至該物件製造完成。此時，該工作平台34隨著該升降台43下降至該移動空間330中，直到接觸該基座31，該工作平台34即平穩地停置於該基座31上，而該升降台43則會繼續下降並穿過對應的穿孔310及通孔22而脫離該承載體3，直到靠近該升降底座41而停止，進而完成一整個積層製造的該工作平台34的升降動作。

接著，工作母機(未繪示)將會控制該箱體2進行一退料及交換該工作平台34之作業，首先，解開該承載體3的基座31上的鎖固裝置6，該承載體3會將該工作平台34上的物件沿著該箱體2的滑軌24移出該箱體2外，以進行一退料動作，然後移入另一個承載體2，進行前述的積層製造流程。如此即可完成積層製造的該工作平台34的交換動作。

藉由上述的設計，在製造作業過程中，該工作平台34會隨著加工該物件的成型而下降，當加工完成後，該承載體3即會順著該等滑軌24退出，再由另一承載體3移入工作母機之箱體2中，從而解決積層製造設備之工作平台無法靈活運用於加工製程及無法自動退換物件的缺點，進而達到可自動化生產、增加成品、半成品、組合件的製程運用靈活度及減少人工成本的效果，因此，可以有效解決積層製造設備之工作平台無法移動的問題，以及無法自動化生產以及無法同步退換物件之問題。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種積層製造的平台交換裝置，包含：一箱體，具有：一底壁；至少一通孔，形成在該底壁上；二側壁，分別自該底壁的相對二側延伸；及二滑軌，分別設置在該箱體的該二側壁上；一承載體，具有：一基座，位於該二滑軌之間，且形成至少一穿孔；多個滑動件，設置在該基座的相對二側，用以在該等滑軌上滑動，使該承載體移入或移出該箱體；一中空框件，設置在該基座上，其中該中空框件具有一移動空間，該中空框件之一上端定義一加工位置；及一工作平台，靠置在該基座上，且位於該移動空間中；以及至少一升降機構，設置在該箱體的下方，其中該升降機構具有：一升降底座；一伸縮推桿，設置在該升降底座上；及一升降台，設置在該伸縮推桿上且位於該移動空間中，用以穿過該穿孔並受該伸縮推桿之驅動，因而推動該工作平台在該基座及該加工位置之間進行升降移動；其中在製造作業過程中，該工作平台會隨著加工物件的成型而下降，直至該加工物件製造完成時，該工作平台隨著該升降台下降至該移動空間中，直到接觸該基座，該工作平台即平穩地停置於該基座，該承載體即會順著該等滑軌退出，再由另一承載體移入該箱體中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，其中該基座形成彼此間隔多個該穿孔，該箱體具有彼此間隔的多個該通孔，該平台交換裝置包含多個該升降機構，每一該升降機構的升降台分別對應穿過一個該通孔及一個該穿孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之積層製造的平台交換裝置，另包含多個能量發射裝置，設置在該箱體上，其中每一該等能量發射裝置分別對應一個該升降台。
4. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，該箱體另具有一定位塊，設置在該等滑軌的一側，用以接觸該基座而擋止該基座移動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，另包含一能量發射裝置，設置在該工作平台的上方，用以對該工作平台上之一物件進行積層製造。
6. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，另包含一鎖固裝置，設置在該基座上，用以固定該基座。
7. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，其中該中空框件設置在該基座的一上表面的一周緣。
8. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，其中該中空框件由一金屬材料製成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，其中該升降台的一直徑與該穿孔的一內徑相等。
10. 如申請專利範圍第1項所述之積層製造的平台交換裝置，其中該等滑動件為滾輪。