[發明專利]一種3D金屬打印機的成型缸體取出與回裝機構

有效

• 申請號: 202011619083.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112846234B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張君利;郭振華;關凱
• 申請（專利權）人: 天津鐳明激光科技有限公司
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B33Y30/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 張倩

本發明涉及一種3D金屬打印機的成型缸體取出與回裝機構，包括缸體模塊、活塞模塊、托盤模塊、定位模塊、舉升模塊、驅動模塊和支撐框架；托盤模塊，用于回裝時對缸體模塊進行粗定位，或用于分離時承接缸體模塊；定位模塊，用于回裝時對缸體模塊進行精確定位；舉升模塊，用于回裝時將缸體模塊從托盤模塊上舉升至定位模塊上定位，實現成型缸體與成型室的密封，或用于取出時將缸體模塊從定位模塊上降落至托盤模塊上，實現成型缸體與成型室的分離；驅動模塊，安裝在支撐框架上實現上下運動，并與活塞模塊可分離式連接。本發明能夠移動成型缸至設備外部取件站進行粉末清粉及取件工作，并能夠對成型缸體進行快速回裝，使得可以快速進行二次打印工作。

技術領域

本發明屬于增材制造技術領域，特別是涉及一種3D金屬打印機的成型缸體取出與回裝機構。

背景技術

增材制造技術是基于三維CAD模型數據，通過增加材料逐層制造的方式，其是以計算機三維設計模型為基礎，通過軟件分層離散和數控成形系統，利用高能束將材料進行逐層堆積，最終疊加成形，制造出實體產品。

激光選區熔化SLM是金屬件直接成型的一種方法，是增材制造技術的最新發展。該技術基于快速成型的最基本思想，即逐層熔覆的“增量”制造方式，根據三維CAD模型直接成型出特定幾何形狀的零件，成型過程中金屬粉末完全熔化，產生冶金結合。采用傳統的機加工手段無法制造出來的形狀結構復雜的金屬零件，是激光快速成型技術應用的主要方向之一。

在采用現有技術的設備中，當零件打印結束后，成型缸內的垂直驅動機構緩慢將零件頂起進入成型室，成形平臺被逐漸頂起，同時操作人員對零件上多余的粉末進行清理，最終零件由成型室艙門取出。但由于3D金屬打印成型的零件粉量較大，若在成型室內進行清粉會對光學保護鏡片造成污染，同時由于零件打印在基板上，拆卸基板不便，并且零件過重等不便因素，因此，需要研發一種可將成型缸體連同活塞取出至設備外部取件站，實現清粉取件工作，并同時可實現成型缸體再次回裝的機構。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種3D金屬打印機的成型缸體取出與回裝機構，通過將成型缸體及缸體內的活塞與驅動部分分離，便于移動成型缸體及缸體內的活塞至設備外部取件站，實現對處于成型缸體內零件的粉末清粉及取件工作，并且便于更換新的成型缸體及缸體內的活塞，使得可以快速進行二次打印工作，具備“一站取多機”的大批量工廠化應用條件。

本發明是這樣實現的，一種3D金屬打印機的成型缸體取出與回裝機構，包括缸體模塊、活塞模塊、托盤模塊、定位模塊、舉升模塊、驅動模塊和支撐框架；

所述活塞模塊位于缸體模塊的成型缸體內部；

所述托盤模塊，安裝在支撐框架上，用于回裝時對缸體模塊進行粗定位，或用于分離時承接缸體模塊；

所述定位模塊，位于托盤模塊上方，安裝在支撐框架上，用于回裝時對缸體模塊進行精確定位；

所述舉升模塊，安裝在托盤模塊上，用于回裝時將缸體模塊從托盤模塊上舉升至定位模塊上定位，實現成型缸體與成型室的密封；或用于取出時將缸體模塊從定位模塊上降落至托盤模塊上，實現成型缸體與成型室的分離；

所述驅動模塊，安裝在支撐框架上實現上下運動，并與活塞模塊可分離式連接，當缸體模塊回裝精確定位后與活塞模塊鎖緊連接，控制活塞模塊升降。

在回裝缸體模塊時，先將缸體模塊落在可使成型缸體移動的托盤模塊上，再通過舉升模塊向上運動將缸體模塊舉升至定位模塊處，由定位模塊精確定位，并使缸體模塊與成型室底板緊貼并密封，最后驅動模塊上升與活塞模塊底板鎖緊連接，完成設備工作前的準備工作。設備工作完成后，缸體模塊的取出過程按相反過程進行操作，先將驅動模塊與活塞模塊底板分離，解除缸體模塊與成型室底板間密封、定位模塊定位，之后通過舉升模塊向下運動將缸體模塊落入托盤模塊上，然后進行托盤模塊定位解除，最后將托盤模塊上的缸體模塊與分離驅動模塊的活塞模塊一同拉出，運至外部設備取件站進行清粉取件工作。