[實用新型]一種電子束快速成型制造設備聚焦系統

有效

• 申請號: 201420440656.0
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN204167255U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 黃小東;韋壽祺;費翔;陸思恒;郭華艷;陸葦
• 申請（專利權）人: 桂林獅達機電技術工程有限公司
• 主分類號: H01J37/305
• 分類號: H01J37/305;H01J37/304
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種電子束快速成型制造設備聚焦系統，包括聚焦裝置(12)、主聚焦電源(7)、副聚焦電源(8)、計算機控制單元；

電子束快速成型制造設備采用短磁透鏡聚焦，所述聚焦裝置(12)為圓柱形結構，安裝于電子槍電子束(14)出口的次近部位，其包括導磁外框架(1)、導磁內框架(2)、電子束通道(3)、主聚焦繞組(5)、副聚焦繞組(4)、磁隙(6)；所述導磁內框架(2)為空心圓柱體，所述導磁外框架(1)置于導磁內框架(2)的外圓側，且導磁外框架(1)和導磁內框架(2)構成一腔體；所述電子束通道(3)為導磁內框架(2)圓柱內壁圍成的空心圓柱狀；所述主聚焦繞組(5)和副聚焦繞組(4)均繞在導磁內框架(2)圓柱的外圓側和內圓側之間，位于導磁外框架(1)和導磁內框架(2)構成的空腔內；所述磁隙(6)為嵌在導磁內框架(2)圓柱上的圓環小柱，分斷了導磁內框架(2)圓柱部分的導磁通道；所述導磁外框架(1)和導磁內框架(2)由導磁材料粉末和有機絕緣膠澆注成型，所述磁隙(6)為絕緣材料；

所述主聚焦電源(7)，其與主聚焦繞組(5)連接，將給定電壓信號與取樣電壓信號U_F通過比較、PI調節運算和放大處理后，調整輸出電壓，向主聚焦繞組(5)輸出穩定的主聚焦電流I_F；

所述副聚焦電源(8)，其與副聚焦繞組(4)連接，將給定電壓信號及其變化率進行線性組合作為總給定信號，總給定信號與取樣電壓信號U_f通過比較和放大處理后，調整輸出電壓，向副聚焦繞組(4)輸出副聚焦電流I_f；

所述計算機控制單元承擔電子束快速成型制造設備的總控任務，其分別與主聚焦電源(7)和副聚焦電源(8)連接，分別向主聚焦電源(7)和副?聚焦電源(8)輸出給定電壓信號和

2.根據權利要求1所述一種電子束快速成型制造設備聚焦系統，其特征在于：所述主聚焦電源(7)包括整流濾波電路ZL1、功率調整管T1、二極管D1、電感L1、取樣電阻R6、電阻R1～R5、電容C1和運算放大器IC1；

所述整流濾波電路ZL1的輸入端連接外部輸入的交流電，整流濾波電路ZL1的正極輸出端接至NPN型功率調整管T1的集電極，負極輸出端接至二極管D1的陽極；

所述功率調整管T1基極經電阻R5接至運算放大器IC1的輸出端，功率調整管T1發射極與二極管D1陰極連接，并連接至取樣電阻R6一端和電阻R3一端，所述電阻R3另一端連接至運算放大器IC1的反相輸入端；

所述取樣電阻R6上輸出電壓信號U_F為反饋信號，取樣電阻R6另一端接地，并與主聚焦繞組(5)一端連接，主聚焦繞組(5)另一端通過電感L1接至二極管D1的陽極；

所述運算放大器IC1的同相輸入端經電阻R1接地，運算放大器IC1的反相輸入端經電阻R2連接計算機控制單元電壓給定信號輸出端，運算放大器IC1的輸出端經電阻R4和電容C1連接至運算放大器IC1的反相輸入端。

3.根據權利要求1所述一種電子束快速成型制造設備聚焦系統，其特征在于：所述副聚焦電源(8)包括整流濾波電路ZL2、功率調整管T2和T3、二極管D2和D3、取樣電阻R13、電阻R7～R12、電容C2和運算放大器IC2；

所述整流濾波電路ZL2的輸入端連接外部輸入的兩組交流電，整流濾波電路ZL2的輸出公共端與副聚焦繞組(4)的一端相接，正極輸出端接至NPN型功率調整管T2的集電極，負極輸出端連接至PNP型功率調整管T3的集電極；

所述運算放大器IC2的同相輸入端經電阻R7接地，所述運算放大器?IC2的反相輸入端經電阻R9、電阻R8連接計算機控制單元電壓給定信號輸出端，所述電容C2與電阻R9并聯，所述電阻R8、電阻R9和電容C2組成運算放大器IC2的輸入電路，所述電阻R11兩端分別連接運算放大器IC2的反相輸入端和輸出端，所述運算放大器IC2的輸出端經電阻R12分別與功率調整管T2和功率調整管T3的基極連接，運算放大器IC2的反相輸入端經電阻R10連接取樣電阻R13一端；

所述功率調整管T2和功率調整管T3的發射極接在一起后連接至電阻R13的一端，電阻R13的另一端接地，并與副聚焦繞組(4)的另一端相接；取樣電阻R13上輸出副聚焦電流I_f，電壓信號U_f為反饋信號，所述二極管D2的陰極與功率調整管T2的集電極相接，二極管D2的陽極與功率調整管T2的發射極相接，二極管D3的陽極與功率調整管T3的集電極相接，二極管D3的陰極與功率調整管T3的發射極相接。