[發(fā)明專利]選擇性激光熔化多功能成型工作臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610152633.3
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105618754B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張正文;張鵬;劉飛;張忠明;徐仁俊
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州西帝摩三維打印科技有限公司;重慶西帝摩科技有限公司;重慶朗蘭科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選擇性激光熔化領(lǐng)域，特別涉及一種選擇性激光熔化多功能成型工作臺。

背景技術(shù)

選擇性激光熔化，又稱SLM，是利用金屬粉末在激光束的熱作用下完全熔化、經(jīng)冷卻凝固而成型的一種技術(shù)。在高激光能量密度作用下，金屬粉末完全熔化，經(jīng)散熱冷卻后實(shí)現(xiàn)與固體金屬冶金焊合成型，選擇性激光熔化正是通過此過程，層層累積成型出三維實(shí)體。根據(jù)成型件三維CAD模型的分層切片信息，掃描系統(tǒng)控制激光束作用于待成型區(qū)域內(nèi)的粉末，一層掃描完畢后，工作平臺會下降一個(gè)層的距離后接著送粉系統(tǒng)輸送一定量的粉末，鋪粉系統(tǒng)的輥?zhàn)愉佌挂粚雍竦姆勰┏练e于已成型層之上。然后，重復(fù)上述兩個(gè)成型過程，直至所有三維CAD模型的切片層全部掃描完畢。

基于上述選擇性激光熔化逐層加工的工藝特點(diǎn)，在成型零件的過程中，工作平臺的重量會逐漸增加，對于成型面積小的工作平臺，工作平臺重量的變化對傳動機(jī)構(gòu)的影響不大，而對于大面積成型工作平臺，成型大高度零件時(shí)，僅僅依靠現(xiàn)有的滾珠絲杠傳動機(jī)構(gòu)無法承受工作平臺大范圍內(nèi)的重量變化。

因此，需要對現(xiàn)有的選擇性激光熔化工作臺進(jìn)行改進(jìn)，提高工作平臺在垂直運(yùn)動上的精度控制，降低垂直驅(qū)動機(jī)構(gòu)的承載，使其不僅可適用于成型小高度零件，而且可適用于大面積成型領(lǐng)域，在成型大高度零件時(shí)可承受工作平臺大范圍的重量變化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種選擇性激光熔化多功能成型工作臺，提高工作平臺在垂直運(yùn)動上的精度控制，降低垂直驅(qū)動機(jī)構(gòu)的承載，使其不僅可適用于成型小高度零件，而且可適用于大面積成型領(lǐng)域，在成型大高度零件時(shí)可承受工作平臺大范圍的重量變化。

本發(fā)明的選擇性激光熔化多功能成型工作臺，包括工作平臺和用于驅(qū)動工作平臺垂直運(yùn)動并作液壓平衡的垂直運(yùn)動控制系統(tǒng)；

工作平臺包括自下而上依次設(shè)置的移動基臺、加熱基板和成型基板；

垂直運(yùn)動控制系統(tǒng)包括同步驅(qū)動裝置和液壓平衡控制裝置，同步驅(qū)動裝置包括兩套分設(shè)在移動基臺兩側(cè)并可同步工作驅(qū)動移動基臺垂直運(yùn)動的分驅(qū)動機(jī)構(gòu)，液壓平衡控制裝置包括平衡油缸和與平衡油缸內(nèi)油液相通并可對自身內(nèi)氣體壓縮的蓄能器，所述平衡油缸的活塞桿承壓于工作平臺的底部。

進(jìn)一步，每一分驅(qū)動機(jī)構(gòu)均為滾珠絲杠傳動機(jī)構(gòu)，包括滾珠絲杠、螺母滑塊和驅(qū)動電機(jī)，螺母滑塊固定連接于移動基臺。

進(jìn)一步，工作臺還包括至少兩組設(shè)置在加熱基板上用于成型基板頂升取件的頂升機(jī)構(gòu)，頂升機(jī)構(gòu)包括上楔塊、下楔塊、設(shè)置在上楔塊上的頂升件和可驅(qū)動下楔塊前后移動的驅(qū)動組件，頂升件設(shè)置至少兩個(gè)，上楔塊與所述下楔塊的結(jié)合面形成鋸齒形斜面結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，驅(qū)動組件包括牽引件和與牽引件螺紋旋動配合并可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置的頂升旋動件，下楔塊與所述牽引件固定連接。

進(jìn)一步，頂升件為重載萬向滾珠。

進(jìn)一步，工作臺還包括用于對工作平臺水平度調(diào)整的調(diào)平裝置，加熱基板內(nèi)布置至少一個(gè)調(diào)平觸點(diǎn)，每一調(diào)平觸點(diǎn)安裝一個(gè)所述調(diào)平裝置。

進(jìn)一步，調(diào)平裝置包括調(diào)平螺釘、連接加熱基板與移動基臺的緊固螺釘和設(shè)置在連接螺釘?shù)穆蓊^與加熱基板之間的蝶形彈簧，調(diào)平螺釘下端穿過加熱基板并可緊緊抵靠于移動基臺上，蝶形彈簧包括至少一個(gè)蝶形簧片。

進(jìn)一步，工作平臺還包括設(shè)置在加熱基板底部用于粉塵密封的密封毛氈。

進(jìn)一步，工作臺還包括安裝在移動基臺上的粉末防護(hù)裝置，粉末防護(hù)裝置包括刮屑板和與刮屑板固定連接的收粉槽，刮屑板與工作臺的擋粉板緊密貼合并可相對運(yùn)動。

進(jìn)一步，蓄能器為囊式蓄能器。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的選擇性激光熔化多功能成型工作臺，兩個(gè)分設(shè)在移動基臺兩側(cè)的分驅(qū)動機(jī)構(gòu)對移動基臺同步驅(qū)動，并在垂直驅(qū)動的同時(shí)，通過平衡油缸和蓄能器的作用進(jìn)行液壓平衡，可大大增加對工作平臺垂直驅(qū)動的承載，并提高工作平臺在垂直運(yùn)動上的精度控制，從而使得本發(fā)明不僅可適用于成型小高度零件，而且可主要適用于大面積成型領(lǐng)域，用于大型重載工作平臺，在成型大高度零件時(shí)可承受工作平臺大范圍的重量變化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)去除成型基板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的工作平臺垂直運(yùn)動原理示意圖；

圖4為本發(fā)明中的液壓平衡控制裝置原理示意圖；

圖5為本發(fā)明中的頂升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中的頂升機(jī)構(gòu)運(yùn)動原理示意圖；