一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化slm設(shè)備成型缸的制作方法
【專利摘要】一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，包括成型缸主體，成型缸主體上端設(shè)有T型凸臺(tái)，通過T型凸臺(tái)實(shí)現(xiàn)成型缸主體與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的導(dǎo)向?qū)?，成型缸主體下端水平拉出方向設(shè)置有錐形導(dǎo)向塊，成型缸主體后部外延部分設(shè)有錐形導(dǎo)向定位槽，成型缸主體下端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)滾柱塊，移動(dòng)滾柱塊上設(shè)有滾柱架，成型缸主體左右兩側(cè)設(shè)置有支撐板，支撐板上連接有升降機(jī)構(gòu)，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向成型缸的移動(dòng)與定位功能，豎直方向成型缸的升降與自鎖功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加工前后成型缸與成型室分離，操作的便捷性，提高SLM的加工效率，同時(shí)也減少了傳統(tǒng)工藝過程中的對(duì)成型室的污染。
【專利說明】
一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于增材制造激光選區(qū)融化(SLM)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸。
【背景技術(shù)】
[0002]激光選區(qū)融化(SLM)是增材制造技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，眾所周知，激光選區(qū)熔化的制造效率除了與零件尺寸及加工速度有關(guān)外，還與其它輔助程序有關(guān)，零件尺寸越大，加工周期越長(zhǎng);激光加工速度越快，加工周期越短。
[0003]目前，在激光選區(qū)熔化加工中，激光的掃描速度最高已經(jīng)可以達(dá)到了2000mm/s以上，大大的提高了加工效率，然而受到SLM設(shè)備整體尺寸的影響，成型室的體積、成型缸的位置均是固定的。受此限制，對(duì)SLM加工過程中主要造成兩個(gè)影響:第一，受工作位置及空間限制，在成型室內(nèi)進(jìn)行加工的準(zhǔn)備及清理工作效率較低，且極易對(duì)成型室造成污染;加工完成后零件拆卸及粉末收集效率較低，影響后處理的效率，同時(shí)狹小的空間對(duì)人身安全造成潛在隱患；第二，在進(jìn)行不同材料的加工時(shí)，固定式成型缸粉末清理難度大，影響了整體制作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向成型缸的移動(dòng)與定位功能，豎直方向成型缸的升降與自鎖功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加工前后成型缸與成型室分離，操作的便捷性，提高了SLM的加工效率，同時(shí)也減少了傳統(tǒng)工藝過程中的對(duì)成型室的污染。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，包括成型缸主體1，成型缸主體I上端設(shè)有T型凸臺(tái)2，通過T型凸臺(tái)2實(shí)現(xiàn)成型缸主體I與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的導(dǎo)向?qū)樱尚透字黧wI下端水平拉出方向設(shè)置有錐形導(dǎo)向塊12，成型缸主體I后部外延部分設(shè)有錐形導(dǎo)向定位槽3，成型缸主體I下端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)滾柱塊13，移動(dòng)滾柱塊13上設(shè)有滾柱架21，成型缸主體I左右兩側(cè)設(shè)置有支撐板4，支撐板4上連接有升降機(jī)構(gòu)。
[0007]升降機(jī)構(gòu)包括施力桿6，施力桿6的中部和固定于支撐板4上的長(zhǎng)鉸鏈軸7—端連接，施力桿6的一端和下降拉桿8的上端連接，下降拉桿8的下端和下降踏板9的一端連接;施力桿6的另一端和上升拉桿10的上端連接，上升拉桿10的下端和上升踏板11的一端連接；
[0008]長(zhǎng)鉸鏈軸7在支撐板4另一側(cè)的一端上連接有長(zhǎng)擺桿16，長(zhǎng)擺桿16的上部和設(shè)置在導(dǎo)向孔5內(nèi)的滾柱導(dǎo)向器15連接，滾柱導(dǎo)向器15上方和成型缸主體I相接觸，長(zhǎng)擺桿16中部通過連桿17和短擺桿20—端相連接，短擺桿20中部通過鉸鏈軸和支撐板4相對(duì)固定，短擺桿20上部和設(shè)置在另一導(dǎo)向孔內(nèi)的滾柱導(dǎo)向器連接，長(zhǎng)擺桿16的尾部和支撐桿18—端連接，支撐桿18另一端通過球形鉸鏈固定在支撐板4上，支撐桿18上設(shè)有空氣彈簧19。
[0009]所述的成型缸主體I上端設(shè)有密封凹槽14。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011]同時(shí)可分離式成型缸使得激光選區(qū)熔化SLM粉末材料更換更為方便，應(yīng)用更廣泛；成型缸主體I與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室采用T型凸臺(tái)2導(dǎo)向連接，并通過密封凹槽14采用橡膠密封，可以完全滿足密封要求;成型缸主體I的水平拉出方向設(shè)置有錐形導(dǎo)向塊12，同時(shí)成型缸主體I后部設(shè)置有錐形導(dǎo)向定位槽3，此結(jié)構(gòu)通過與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備上設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)組件，可以滿足成型缸主體I在拉出、推入過程中在X與Y方向定位;升降機(jī)構(gòu)與成型缸主體I通過滾柱導(dǎo)向器15相接觸，保證成型缸主體I在收到推力上升過程中的平穩(wěn)性；升降機(jī)構(gòu)中的支撐桿18與支撐板4相連接部位設(shè)置了空氣彈簧19，保證了在連桿17及滾珠導(dǎo)向器15在工作過程中自鎖定位;升降機(jī)構(gòu)通過拉桿與踏板相連，保證了操作過程的便捷性。
[0012]綜上，本發(fā)明可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，通過其加工前后成型缸主體I與成型室的連接與分離功能，極大的增加了操作人員的工作空間，保證了操作的方便性，提高了SLM的加工效率，同時(shí)也減少了工作過程中人為的對(duì)成型室的污染，保證了成型室的清潔環(huán)境，尤其是在真空激光選區(qū)熔化設(shè)備中，因?yàn)槠鋵?duì)成型室清潔與氣氛環(huán)境要求更高，這種可升降推拉式成型缸尤為適用，不僅操作方便，同時(shí)對(duì)真空環(huán)境保護(hù)更有益，同時(shí)可分離式缸體也增加了更換不同粉末的快捷性，極大保障了操作人員的人身安全。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為實(shí)施例右側(cè)升降機(jī)構(gòu)與支撐板連接示意圖。
[0015]圖3為實(shí)施例移動(dòng)滾柱塊13與滾珠架21連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0017]參照?qǐng)D1、圖2和圖3，一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，包括成型缸主體I，成型缸主體I上端設(shè)有T型凸臺(tái)2，通過T型凸臺(tái)2實(shí)現(xiàn)成型缸主體I與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的導(dǎo)向?qū)?，成型缸主體I下端水平拉出方向設(shè)置有錐形導(dǎo)向塊12，成型缸主體I后部外延部分設(shè)有錐形導(dǎo)向定位槽3，成型缸主體I下端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)滾柱塊13，移動(dòng)滾柱塊13上設(shè)有三個(gè)滾柱架21，通過錐形導(dǎo)向塊12、錐形導(dǎo)向槽3、移動(dòng)滾柱塊組件實(shí)現(xiàn)成型缸主體I的導(dǎo)向和移動(dòng)功能，成型缸主體I左右兩側(cè)設(shè)置有支撐板4，每個(gè)支撐板4上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向孔5，支撐板4上連接有升降機(jī)構(gòu)；
[0018]升降機(jī)構(gòu)包括施力桿6，施力桿6的中部和固定于支撐板4上的長(zhǎng)鉸鏈軸7—端連接，施力桿6的一端和下降拉桿8的上端連接，下降拉桿8的下端和下降踏板9的一端連接;施力桿6的另一端和上升拉桿10的上端連接，上升拉桿10的下端和上升踏板11的一端連接；
[0019]長(zhǎng)鉸鏈軸7在支撐板4另一側(cè)的一端上連接有長(zhǎng)擺桿16，長(zhǎng)擺桿16的上部和設(shè)置在導(dǎo)向孔5內(nèi)的滾柱導(dǎo)向器15連接，滾柱導(dǎo)向器15上方和成型缸主體I相接觸，長(zhǎng)擺桿16中部通過連桿17和短擺桿20—端相連接，短擺桿20中部通過鉸鏈軸和支撐板4相對(duì)固定，短擺桿20上部和設(shè)置在另一導(dǎo)向孔內(nèi)的滾柱導(dǎo)向器連接，長(zhǎng)擺桿16的尾部和支撐桿18—端連接，支撐桿18另一端通過球形鉸鏈固定在支撐板4上，支撐桿18上設(shè)有空氣彈簧19。
[0020]所述的成型缸主體I上端設(shè)有密封凹槽14，密封凹槽14內(nèi)的橡膠密封實(shí)現(xiàn)成型缸主體I的密封要求。
[0021]本發(fā)明的工作原理為:踩下上升踏板11，通過上升拉桿10帶動(dòng)施力桿6做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，施力桿6通過長(zhǎng)鉸鏈軸7在支撐板4上帶動(dòng)長(zhǎng)擺桿16順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)擺桿16擺動(dòng)功能，長(zhǎng)擺桿16通過連桿17帶動(dòng)短擺桿20同樣做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，以此帶動(dòng)滾柱導(dǎo)向器15沿著導(dǎo)向孔5運(yùn)動(dòng)，滾柱導(dǎo)向器15向上頂起成型缸主體I，并最終實(shí)現(xiàn)成型缸主體I的平穩(wěn)上升動(dòng)作，通過T型凸臺(tái)2完成成型缸主體I與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的導(dǎo)向?qū)樱ㄟ^密封凹槽14內(nèi)的密封橡膠實(shí)現(xiàn)成型缸主體I與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的密封動(dòng)作，密封后通過空氣彈簧15實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的自鎖功能，此后成型室通入保護(hù)氣氛，開始準(zhǔn)備激光加工工作;激光選區(qū)熔化加工完成后，同理，踩下下降踏板8，完成成型缸主體I的下降動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)成型缸主體I與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的分離;成型缸主體I下降后，向外拉動(dòng)成型缸主體I，通過錐形導(dǎo)向塊12、錐形導(dǎo)向槽3、滾柱塊組件實(shí)現(xiàn)成型缸主體I的導(dǎo)向和移動(dòng)功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，包括成型缸主體(I)，其特征在于:成型缸主體(I)上端設(shè)有T型凸臺(tái)(2)，通過T型凸臺(tái)(2)實(shí)現(xiàn)成型缸主體(I)與激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型室的導(dǎo)向?qū)樱尚透字黧w(I)下端水平拉出方向設(shè)置有錐形導(dǎo)向塊(12)，成型缸主體(I)后部外延部分設(shè)有錐形導(dǎo)向定位槽(3)，成型缸主體(I)下端左右兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)滾柱塊(13)，移動(dòng)滾柱塊(13)上設(shè)有滾柱架(21)，成型缸主體(I)左右兩側(cè)設(shè)置有支撐板(4)，支撐板(4)上連接有升降機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，其特征在于:升降機(jī)構(gòu)包括施力桿(6)，施力桿(6)的中部和固定于支撐板(4)上的長(zhǎng)鉸鏈軸(7)—端連接，施力桿(6)的一端和下降拉桿(8)的上端連接，下降拉桿(8)的下端和下降踏板(9)的一端連接;施力桿(6)的另一端和上升拉桿(10)的上端連接，上升拉桿(10)的下端和上升踏板(11)的一端連接； 長(zhǎng)鉸鏈軸(7)在支撐板(4)另一側(cè)的一端上連接有長(zhǎng)擺桿(16)，長(zhǎng)擺桿(16)的上部和設(shè)置在導(dǎo)向孔(5)內(nèi)的滾柱導(dǎo)向器(15)連接，滾柱導(dǎo)向器(15)上方和成型缸主體(I)相接觸，長(zhǎng)擺桿(16)中部通過連桿(17)和短擺桿(20)—端相連接，短擺桿(20)中部通過鉸鏈軸和支撐板(4)相對(duì)固定，短擺桿(20)上部和設(shè)置在另一導(dǎo)向孔內(nèi)的滾柱導(dǎo)向器連接，長(zhǎng)擺桿(16)的尾部和支撐桿(18)—端連接，支撐桿(18)另一端通過球形鉸鏈固定在支撐板(4)上，支撐桿(18)上設(shè)有空氣彈簧(19)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可升降推拉式激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備成型缸，其特征在于:所述的成型缸主體(I)上端設(shè)有密封凹槽(14)。
【文檔編號(hào)】B23K26/70GK105921882SQ201610280688
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】曹毅, 楊東, 李滌塵, 范長(zhǎng)超, 張博, 李玉哲
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué), 陜西恒通智能機(jī)器有限公司