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三維造型裝置的制作方法

文檔序號(hào):12283020閱讀:265來(lái)源:國(guó)知局
三維造型裝置的制作方法

本發(fā)明涉及通過(guò)將粉末形成為重復(fù)層狀來(lái)制造三維造型物的三維造型裝置。



背景技術(shù):

以往公開(kāi)了一種三維造型裝置,通過(guò)重復(fù)進(jìn)行向金屬粉末的粉末層照射聚集的能量射束來(lái)形成燒結(jié)體的燒結(jié)動(dòng)作,制造將多個(gè)燒結(jié)體重疊而成的三維造型物(參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-127195號(hào)公報(bào)。

專利文獻(xiàn)2:日本特表2006-511710號(hào)公報(bào)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種精度及生產(chǎn)率高的三維造型裝置。

本發(fā)明的一技術(shù)方案的三維造型裝置的特征在于,具備支承框架、材料供給部、造型物放置部、輸入部、存儲(chǔ)部、控制部,前述材料供給部支承于前述支承框架,前述造型物放置部支承于前述支承框架,供從前述材料供給部供給的材料放置,前述輸入部預(yù)先輸入前述工作臺(tái)的指示移動(dòng)量,前述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)從前述輸入部輸入的指示移動(dòng)量,前述控制部控制前述材料供給部及前述造型物放置部,前述造型物放置部具有工作臺(tái)、驅(qū)動(dòng)部,前述工作臺(tái)在上表面放置前述造型物,前述驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)前述工作臺(tái),前述控制部使前述工作臺(tái)移動(dòng)存儲(chǔ)于前述存儲(chǔ)部的指示移動(dòng)量。

在本發(fā)明的一技術(shù)方案的三維造型裝置中,前述控制部被反饋前述驅(qū)動(dòng)部的狀態(tài)信號(hào)。

在本發(fā)明的一技術(shù)方案的三維造型裝置中,其特征在于,前述驅(qū)動(dòng)部具有能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部及第二驅(qū)動(dòng)部,前述控制部分別獨(dú)立地控制前述第一驅(qū)動(dòng)部及前述第二驅(qū)動(dòng)部。

在本發(fā)明的一技術(shù)方案的三維造型裝置中,前述造型物放置部還具備傳遞部,該傳遞部具有將前述第一驅(qū)動(dòng)部及前述第二驅(qū)動(dòng)部的各驅(qū)動(dòng)力向前述工作臺(tái)分別傳遞的第一傳遞部及第二傳遞部。

在本發(fā)明的一技術(shù)方案的三維造型裝置中,前述驅(qū)動(dòng)部具有在形成四邊形的位置配置的前述第一驅(qū)動(dòng)部、前述第二驅(qū)動(dòng)部、前述第三驅(qū)動(dòng)部及前述第四驅(qū)動(dòng)部,前述控制部能夠分別獨(dú)立地控制前述第一驅(qū)動(dòng)部、前述第二驅(qū)動(dòng)部、前述第三驅(qū)動(dòng)部及前述第四驅(qū)動(dòng)部。

本發(fā)明的一技術(shù)方案的三維造型裝置具備桿和限位開(kāi)關(guān),前述桿與前述工作臺(tái)一起移動(dòng),前述限位開(kāi)關(guān)在前述桿到達(dá)既定的位置時(shí)發(fā)生接觸。

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種精度及生產(chǎn)率高的三維造型裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的三維造型裝置的圖。

圖2是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的放大圖。

圖3是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

圖4是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的概略立體圖。

圖5是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置1的控制系統(tǒng)的圖。

圖6是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的工作的放大圖。

圖7是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的工作的放大圖。

圖8是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的工作的放大圖。

圖9是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的工作的放大圖。

圖10是表示通過(guò)本實(shí)施方式的三維造型裝置來(lái)形成造型物的狀態(tài)的圖。

圖11是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的三維造型裝置的圖。

圖12是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

圖13是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

圖14是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

圖15是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

圖16是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

圖17是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

圖18是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

圖19是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

圖20是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

圖21是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

具體實(shí)施方式

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的三維造型裝置的圖。

本實(shí)施方式的三維造型裝置1具備作為材料供給部的能量射束照射部2、作為材料供給部的粉末供給部3、以及造型物放置部4。能量射束照射部2、粉末供給部3及造型物放置部4支承于支承框架11。并且,在支承框架11的中間部分形成有作為支承框架11的一部分的基準(zhǔn)框架12。

能量射束照射部2放置于支承框架11上,具有射束產(chǎn)生部21和射束掃描部22,前述射束產(chǎn)生部21產(chǎn)生能量射束EB,前述射束掃描部22能夠調(diào)整從射束產(chǎn)生部21照射的能量射束EB的焦點(diǎn)位置,并且能夠進(jìn)行二維掃描。需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施方式中,雖然射束操作部22是進(jìn)行二維掃描的結(jié)構(gòu),但也可以是進(jìn)行能夠使射束的焦點(diǎn)位置也在上下方向上動(dòng)作的三維掃描的結(jié)構(gòu)。

射束產(chǎn)生部21優(yōu)選地產(chǎn)生激射光或電子射束等。在能量射束EB為光的情況下,射束掃描部22使透鏡等光學(xué)元件移動(dòng),使光聚光于后述的工作臺(tái)上的金屬粉末M,并且對(duì)工作臺(tái)41上進(jìn)行二維掃描。作為一例,能量射束照射部2可以為專利文獻(xiàn)1記載的激光照射單元那樣的結(jié)構(gòu)。并且,在能量射束EB為電子射束的情況下,射束掃描部22通過(guò)電磁場(chǎng)的控制使電子射束集中,并且對(duì)工作臺(tái)41上進(jìn)行二維掃描。作為一例,能量射束照射部2可以為專利文獻(xiàn)2記載的照射電子射線并進(jìn)行引導(dǎo)的裝置那樣的結(jié)構(gòu)。

粉末供給部3具有暫時(shí)存積金屬粉末M的粉末存積部31、在工作臺(tái)上攤平金屬粉末M的攤平部32、以及外框部33。

粉末存積部31由保持于支承框架11的容器構(gòu)成,在上方具有注入金屬粉末M的注入部31a,在下方具有排出金屬粉末M的排出部31b。排出部31b優(yōu)選地能夠調(diào)整金屬粉末M的排出量。

攤平部32是如下部分,通過(guò)使刮刀等部件移動(dòng),在工作臺(tái)41上,將從粉末存積部31排出的金屬粉末M形成為高度盡可能均等的平面的部分。需要說(shuō)明的是,優(yōu)選地能夠調(diào)整將金屬粉末M攤平的高度。

外框部33支承于支承框架11,設(shè)置于后述的工作臺(tái)41的外周。攤平部32攤平后的多余的金屬粉末M向外框部33移動(dòng)。這些金屬粉末M優(yōu)選地通過(guò)向粉末存積部31返回的未圖示的循環(huán)部來(lái)循環(huán)。

需要說(shuō)明的是,也可以在粉末供給部3形成如下未圖示的循環(huán)部,前述未圖示的循環(huán)部使在從排出部31b排出后未造型的工作臺(tái)41上的金屬粉末M向粉末存積部31返回。

材料供給部并不限于本實(shí)施方式那樣的能量射束照射部2及粉末供給部3,也可以為對(duì)片或帶狀的樹(shù)脂、紙或金屬等進(jìn)行粘接的方式、使液體固化的方式、使用噴墨頭噴射固體或液體并進(jìn)行粘接的方式、堆積長(zhǎng)絲并進(jìn)行焊接的方式、或者對(duì)金屬粉末進(jìn)行焊接的方式等。

圖2是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的放大圖。圖3是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。圖4是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型放置部的概略立體圖。

造型物放置部4具有工作臺(tái)41、滑塊42、滾珠絲杠43、減速部44、工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)部45、桿48及限位開(kāi)關(guān)49。

工作臺(tái)41支承于滑塊42。工作臺(tái)41的上表面形成為平面,向上表面排出并放置圖1所示的金屬粉末M。造型物優(yōu)選地形成于比工作臺(tái)41的外形小的造型區(qū)域41a。

滑塊42在上表面支承工作臺(tái)41。在下方,支承于滾珠絲杠43。滾珠絲杠43經(jīng)由減速部44與驅(qū)動(dòng)部45連結(jié)。驅(qū)動(dòng)部45由伺服馬達(dá)或其他致動(dòng)器等構(gòu)成,驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由此滾珠絲杠43旋轉(zhuǎn),通過(guò)滾珠絲杠43的旋轉(zhuǎn)而滑塊42上下移動(dòng),由此工作臺(tái)41也上下移動(dòng)。滾珠絲杠43優(yōu)選地貫通基準(zhǔn)框架12。

在本實(shí)施方式中,滾珠絲杠43、減速部44及驅(qū)動(dòng)部45各配置有四個(gè)。需要說(shuō)明的是,滾珠絲杠43及減速部44構(gòu)成傳遞部。并且,由驅(qū)動(dòng)部45和傳遞部構(gòu)成驅(qū)動(dòng)傳遞部。需要說(shuō)明的是,也可以不使用減速部44而為驅(qū)動(dòng)部45與滾珠絲杠43的直動(dòng)機(jī)構(gòu)。在直動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下,能夠抑制反沖(back lash),因此能夠更高精度地進(jìn)行控制。

如圖3所示,第一滾珠絲杠43a、第二滾珠絲杠43b、第三滾珠絲杠43c及第四滾珠絲杠43d在造型區(qū)域41a的外側(cè)與四個(gè)角對(duì)應(yīng)地連結(jié)于滑塊42。

如圖4所示,第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d分別經(jīng)由第一減速部44a、第二減速部44b、第三減速部44c及第四減速部44d與第一滾珠絲杠43a、第二滾珠絲杠43b、第三滾珠絲杠43c及第四滾珠絲杠43d連結(jié)。

并且,至少在第一滾珠絲杠43a、第二滾珠絲杠43b、第三滾珠絲杠43c及第四滾珠絲杠43d中的一個(gè)上安裝有桿48。桿48與工作臺(tái)41、滑塊42及滾珠絲杠43一起移動(dòng)。在桿48的下方配置限位開(kāi)關(guān)49。因此,在工作臺(tái)41、滑塊42、滾珠絲杠43及桿48向下方的移動(dòng)量較大的情況下或向上方的移動(dòng)量較大時(shí),限位開(kāi)關(guān)49工作并能夠告知危險(xiǎn)。

接著,說(shuō)明本實(shí)施方式的三維造型裝置1的控制系統(tǒng)。

圖5是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置1的控制系統(tǒng)的圖。

如圖5所示,在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,控制部50基于從輸入部51及存儲(chǔ)部52輸入的各自的信號(hào)來(lái)獨(dú)立控制第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d。

輸入部51預(yù)先輸出成形形狀、成形壓力、成形速度等信息。存儲(chǔ)部52存儲(chǔ)從輸入部51輸入的信息及造型工序等,向控制部50輸出這些信息。

例如,預(yù)先將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度換算為行程量,使其存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部52,以整軸并行的方式進(jìn)行開(kāi)放式控制(open control)即可。此外,也可以與開(kāi)放式控制一同,作為輸入部51使用圖中未示出的電機(jī)編碼器等將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度換算為行程量,向控制部50輸出,進(jìn)行反饋控制。

第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d優(yōu)選地將電流、轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等信號(hào)向控制部50反饋。

接著,說(shuō)明本實(shí)施方式的三維造型裝置1的工作。

圖6~圖9是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的造型工作臺(tái)部的工作的放大圖。

在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,首先,驅(qū)動(dòng)圖4所示的各驅(qū)動(dòng)部45,如圖6所示的那樣使工作臺(tái)41向下方移動(dòng)。工作臺(tái)41的指示移動(dòng)量只要預(yù)先向圖5所示的輸入部51輸入并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部52即可。

在此,在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,在使工作臺(tái)41移動(dòng)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部52的指示移動(dòng)量的期間,向控制部50輸入第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d的電流、轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等信號(hào)。

控制部50根據(jù)這些信號(hào)分別獨(dú)立地控制第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,將工作臺(tái)41控制成既定的姿態(tài)。需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施方式中,將工作臺(tái)41控制成水平。

接著,從粉末存積部31的排出部31b向工作臺(tái)41上排出金屬粉末M。接著,借助攤平部32將金屬粉末M以表面成為水平的方式均等地?cái)偲皆诠ぷ髋_(tái)41上。接著,圖1所示的能量射束照射部2照射能量射束EB,如圖7所示的那樣燒結(jié)金屬粉末M并形成造型物M’的一部分。

接著,再次驅(qū)動(dòng)圖4所示的各驅(qū)動(dòng)部45,如圖8所示的那樣使工作臺(tái)41向下方移動(dòng)。工作臺(tái)41的移動(dòng)量只要預(yù)先向圖5所示的輸入部51輸入并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部52即可。

在此,與先前一樣,在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,在使工作臺(tái)41移動(dòng)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部52的指示移動(dòng)量的期間,向控制部50輸入第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d的電流、轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等信號(hào)。

控制部50根據(jù)這些信號(hào)分別獨(dú)立地控制第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,將工作臺(tái)41控制成既定的姿態(tài)。需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施方式中,將工作臺(tái)41控制成水平。

接著,從粉末存積部31的排出部31b向工作臺(tái)41上排出金屬粉末M。接著,借助攤平部32將金屬粉末M以表面成為水平的方式均等地?cái)偲皆诠ぷ髋_(tái)41上。接著,圖1所示的能量射束照射部2照射能量射束EB,如圖9所示的那樣燒結(jié)金屬粉末M,形成造型物M’的一部分。

圖10是表示借助本實(shí)施方式的三維造型裝置來(lái)形成造型物的狀態(tài)的圖。

通過(guò)如圖6~圖9所示的那樣使本實(shí)施方式的三維造型裝置工作,如圖10所示的那樣形成造型物M’。

這樣,分別獨(dú)立地配置第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,因此能夠?qū)⒐ぷ髋_(tái)41的姿態(tài)設(shè)定成許多形式,從而能夠形成多種造型物M’。

并且,由于能夠分別獨(dú)立地控制第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,將工作臺(tái)41控制成既定的姿態(tài),所以能夠高精度地形成其他種類的造型物M’。

而且,控制部50分別獨(dú)立地控制第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,將工作臺(tái)41控制成水平,因此能夠形成更高精度的造型物M’。

圖11是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的三維造型裝置的圖。圖12是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

在圖11及圖12所示的三維造型裝置1的其他實(shí)施方式中,在工作臺(tái)41的中央的下方配置第五驅(qū)動(dòng)部45e、第五減速部44e及第五滾珠絲杠43e。并且,優(yōu)選的是,全部獨(dú)立地控制五個(gè)各驅(qū)動(dòng)部45。

這樣,在五個(gè)位置對(duì)工作臺(tái)41進(jìn)行支承,利用五個(gè)驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由此能夠進(jìn)一步高精度地形成造型物M’。并且,能夠更高精度地維持工作臺(tái)41的水平度,從而能夠形成更高精度的造型物M’。而且,能夠放置高重量、大面積的大型造型物。

圖13是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

在圖13所示的三維造型裝置1的其他實(shí)施方式中,配置一個(gè)第一滾珠絲杠43a。并且,優(yōu)選地對(duì)未圖示的一個(gè)驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行控制。

這樣,在一個(gè)位置對(duì)工作臺(tái)41進(jìn)行支承,利用未圖示的一個(gè)驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由此能夠減少滾珠絲杠43、減速部44及驅(qū)動(dòng)部45的數(shù)目,能夠以低成本形成造型物M’。

需要說(shuō)明的是,將支承工作臺(tái)41的第一滾珠絲杠43a配置于工作臺(tái)41的重心位置時(shí),工作臺(tái)41穩(wěn)定,因此是優(yōu)選的。

圖14是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

在圖14所示的三維造型裝置1的其他實(shí)施方式中,配置至少兩個(gè)第一滾珠絲杠43a及第二滾珠絲杠43b。并且,優(yōu)選的是全部獨(dú)立地控制未圖示的兩個(gè)各驅(qū)動(dòng)部45。

這樣,在兩個(gè)位置對(duì)工作臺(tái)41進(jìn)行支承,利用未圖示的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由此能夠減少滾珠絲杠43、減速部44及驅(qū)動(dòng)部45的數(shù)目,能夠以低成本形成造型物M’。

需要說(shuō)明的是,以將支承工作臺(tái)41的第一滾珠絲杠43a及第二滾珠絲杠43b連結(jié)的直線包含工作臺(tái)41的重心的方式配置第一滾珠絲杠43a及第二滾珠絲杠43b時(shí),工作臺(tái)41穩(wěn)定,因此是優(yōu)選的。

圖15是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置的概略圖。

在圖15所示的三維造型裝置1的其他實(shí)施方式中,以與第一滾珠絲杠43a及第二滾珠絲杠43b形成三角形的方式配置第三滾珠絲杠43c。并且,優(yōu)選的是,全部的是獨(dú)立地控制未圖示的三個(gè)各驅(qū)動(dòng)部45。

這樣,在三個(gè)位置對(duì)工作臺(tái)41進(jìn)行支承,利用未圖示的三個(gè)驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由此平面確定且穩(wěn)定,并且能夠減少滾珠絲杠43、減速部44及驅(qū)動(dòng)部45的數(shù)目,能夠以低成本形成造型物M’。

需要說(shuō)明的是,以由支承工作臺(tái)41的第一滾珠絲杠43a、第二滾珠絲杠43b及第三滾珠絲杠43c形成的三角形包含工作臺(tái)41的重心的方式,配置第一滾珠絲杠43a、第二滾珠絲杠43b及第三滾珠絲杠43c時(shí),工作臺(tái)41穩(wěn)定,因此是優(yōu)選的。

圖16是表示本實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

在圖16所示的本實(shí)施方式中,借助驅(qū)動(dòng)部45的驅(qū)動(dòng)力使?jié)L珠絲杠43的螺紋部432旋轉(zhuǎn),使螺母部431上下運(yùn)動(dòng),由此經(jīng)由滑塊42使工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將螺母部431與工作臺(tái)41直接連結(jié)。

螺母部431在內(nèi)側(cè)收納螺母431a,外側(cè)的殼體431b固定于滑塊42。螺母431a相對(duì)于殼體431b能夠旋轉(zhuǎn)。螺紋部432在上方以能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定于滑塊42,在滑塊42的正下方與螺母431a螺紋接合,在下方經(jīng)由聯(lián)軸器與減速器44連結(jié)。并且,螺紋部432貫通花鍵螺母433,該花鍵螺母433固定于基準(zhǔn)框架12。

從驅(qū)動(dòng)部45產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速部44使螺紋部432旋轉(zhuǎn)。在螺紋部432旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn)。螺母部431能夠沿著螺紋部432上下運(yùn)動(dòng),因此在螺母431a旋轉(zhuǎn)時(shí),滑塊42上下運(yùn)動(dòng),工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。

圖17是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

在圖17所示的實(shí)施方式中,借助驅(qū)動(dòng)部45的驅(qū)動(dòng)力使?jié)L珠絲杠43的螺紋部432旋轉(zhuǎn),使螺母部431上下運(yùn)動(dòng),由此使可動(dòng)框架411上下運(yùn)動(dòng),經(jīng)由桿412及滑塊42使工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將桿412與工作臺(tái)41直接連結(jié)。

螺母部431在內(nèi)側(cè)收納螺母431a,外側(cè)的殼體431b一體地安裝于可動(dòng)框架411。螺紋部432在上方固定于支承框架11,貫通可動(dòng)框架411,在可動(dòng)框架411正下方與螺母431a螺紋接合,在下方經(jīng)由聯(lián)軸器與減速器44連結(jié)。

從驅(qū)動(dòng)部45產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速部44使螺紋部432旋轉(zhuǎn)。在螺紋部432旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn)。螺母部431能夠沿著螺紋部432上下運(yùn)動(dòng),因此在螺母431a旋轉(zhuǎn)時(shí),經(jīng)由可動(dòng)框架411及桿412而滑塊42上下運(yùn)動(dòng),工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。

圖18是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

如圖18所示,在本實(shí)施方式中,借助驅(qū)動(dòng)部45的驅(qū)動(dòng)力使螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn),使?jié)L珠絲杠43的螺紋部432上下運(yùn)動(dòng),由此經(jīng)由滑塊42使工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將螺紋部432與工作臺(tái)41直接連結(jié)。

螺母部431在內(nèi)側(cè)收納螺母431a,外側(cè)的殼體431b固定于螺母支承部41b且不能上下運(yùn)動(dòng),該螺母支承部41b固定于基準(zhǔn)框架12。螺母431a相對(duì)于殼體431b能夠旋轉(zhuǎn)。螺紋部432在上方以能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定于工作臺(tái)41,在下方與螺母431a螺紋接合。并且,螺紋部432貫通花鍵螺母433,該花鍵螺母433固定于基準(zhǔn)框架12。

在減速部44的輸出軸44a上固定有第一滑輪401。在螺母431a上固定有第二滑輪402。第一滑輪401和第二滑輪402由連結(jié)帶401連結(jié)。第二滑輪402與螺母部431的螺母431a一起旋轉(zhuǎn),使螺紋部432貫通。

從驅(qū)動(dòng)部45產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速部44的輸出軸44a向第一滑輪401輸出。在第一滑輪401旋轉(zhuǎn)時(shí),經(jīng)由連結(jié)帶401而第二滑輪402旋轉(zhuǎn)。在第二滑輪402旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn)。由于螺母部431不能上下運(yùn)動(dòng),所以在螺母431a旋轉(zhuǎn)時(shí),螺紋部432上下運(yùn)動(dòng)。因此,工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。

圖19是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

在圖19所示的實(shí)施方式中,借助驅(qū)動(dòng)部45的驅(qū)動(dòng)力使螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn),使?jié)L珠絲杠43的螺母部431相對(duì)于螺紋部432上下運(yùn)動(dòng),由此使可動(dòng)框架411上下運(yùn)動(dòng),經(jīng)由桿412及滑塊42而使工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將桿412與工作臺(tái)41直接連結(jié)。

螺母部431在內(nèi)側(cè)收納螺母431a,外側(cè)的殼體431b固定于螺母支承部41b,一體地安裝于可動(dòng)框架411,該螺母支承部41b固定于可動(dòng)框架411。并且,驅(qū)動(dòng)部45及減速部44也一體地安裝于可動(dòng)框架411,與可動(dòng)框架411一起上下運(yùn)動(dòng)。

螺紋部432在上方固定于支承框架11,在下方與螺母431a螺紋接合。并且,螺紋部432貫通花鍵螺母433,該花鍵螺母433固定于可動(dòng)框架411。

在減速部44的輸出軸44a上固定第一滑輪401。在螺母431a上固定第二滑輪402。第一滑輪401和第二滑輪402由連結(jié)帶401連結(jié)。第二滑輪402與螺母部431的螺母431a一起旋轉(zhuǎn),使螺紋部432貫通。

從驅(qū)動(dòng)部45產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速部44的輸出軸44a向第一滑輪401輸出。在第一滑輪401旋轉(zhuǎn)時(shí),經(jīng)由連結(jié)帶401而第二滑輪402旋轉(zhuǎn)。在第二滑輪402旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn)。在螺母431a旋轉(zhuǎn)時(shí),由于螺紋部432不能上下運(yùn)動(dòng),所以螺母431a上下運(yùn)動(dòng)。因此,可動(dòng)框架411與螺母部431一起上下運(yùn)動(dòng),由桿412連結(jié)的滑塊42及工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。

圖20是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

在圖20所示的實(shí)施方式中,作為驅(qū)動(dòng)部45,使用中空的直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá),使螺母431a旋轉(zhuǎn),使?jié)L珠絲杠43的螺紋部432上下運(yùn)動(dòng),由此經(jīng)由滑塊42使工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將螺紋部432與工作臺(tái)41直接連結(jié)。

驅(qū)動(dòng)部45利用中空的直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)螺母431a,使螺紋部432貫通于中心。

螺母部431在內(nèi)側(cè)收納螺母431a,以相對(duì)于基準(zhǔn)框架12不能上下運(yùn)動(dòng)的方式固定于基準(zhǔn)框架12。螺母431a相對(duì)于殼體431b能夠旋轉(zhuǎn)。螺紋部432在上方以能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定于工作臺(tái)41,在下方與螺母431a螺紋接合。

在驅(qū)動(dòng)部45產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力時(shí),螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn)。螺母部431不能上下運(yùn)動(dòng),因此在螺母431a旋轉(zhuǎn)時(shí),螺紋部432上下運(yùn)動(dòng)。因此,工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。

圖21是表示其他實(shí)施方式的三維造型裝置的驅(qū)動(dòng)傳遞部的構(gòu)造的概略圖。

在圖21所示的實(shí)施方式中,作為驅(qū)動(dòng)部45,使用中空的直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá),使螺母431a旋轉(zhuǎn),使?jié)L珠絲杠43的螺紋部432上下運(yùn)動(dòng),由此使可動(dòng)框架411上下運(yùn)動(dòng),經(jīng)由桿412及滑塊42使工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將桿412與工作臺(tái)41直接連結(jié)。

驅(qū)動(dòng)部45利用中空的直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)螺母431a,使螺紋部432貫通于中心。

螺母部431在內(nèi)側(cè)收納螺母431a,外側(cè)的殼體431b相對(duì)于可動(dòng)框架411固定。螺母431a相對(duì)于殼體431b能夠旋轉(zhuǎn)。螺紋部432在上方固定于框架11,在下方與螺母431a螺紋接合。

在驅(qū)動(dòng)部45產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力時(shí),螺母部431的螺母431a旋轉(zhuǎn)。關(guān)于螺母部431,在螺母431a旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母431a沿著螺紋部432上下運(yùn)動(dòng)。因此,可動(dòng)框架411與螺母部431一起上下運(yùn)動(dòng),由桿412連結(jié)的滑塊42及工作臺(tái)41上下運(yùn)動(dòng)。

在此,其他實(shí)施方式的三維造型裝置1的驅(qū)動(dòng)傳遞部的配置及構(gòu)造中的控制系統(tǒng)可以與圖5中說(shuō)明的相同。

根據(jù)本實(shí)施方式的三維造型裝置1,具備支承框架11、材料供給部3、造型物放置部4、輸入部51、存儲(chǔ)部52、控制部50,前述材料供給部3支承于支承框架11,前述造型物放置部4支承于支承框架11,供從材料供給部3供給的材料放置,輸入部51預(yù)先輸入工作臺(tái)41的指示移動(dòng)量,前述存儲(chǔ)部52存儲(chǔ)從輸入部41輸入的指示移動(dòng)量,前述控制部50控制材料供給部3及造型物放置部4,造型物放置部4具有工作臺(tái)41、驅(qū)動(dòng)部45,前述工作臺(tái)41在上表面放置造型物,前述驅(qū)動(dòng)部45驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)41,前述控制部50使工作臺(tái)41移動(dòng)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部52的指示移動(dòng)量,因此能夠提供一種精度及生產(chǎn)率高的三維造型裝置。

在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,控制部50被反饋驅(qū)動(dòng)部45的狀態(tài)信號(hào),因此能夠更高精度地進(jìn)行控制。

在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,驅(qū)動(dòng)部45具有能獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部45a及第二驅(qū)動(dòng)部45b,控制部50分別獨(dú)立地控制第一驅(qū)動(dòng)部45a及第二驅(qū)動(dòng)部45b,因此能夠提供一種精度及生產(chǎn)率高的三維造型裝置。

在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,造型物放置部4還具備傳遞部43,該傳遞部43具有將第一驅(qū)動(dòng)部45a及第二驅(qū)動(dòng)部45b的各驅(qū)動(dòng)力向工作臺(tái)41分別傳遞的第一滾珠絲杠43a及第二滾珠絲杠43b,因此能夠使工作臺(tái)41順暢地移動(dòng)。

在本實(shí)施方式的三維造型裝置1中,驅(qū)動(dòng)部45具有在形成四邊形的位置配置的第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,控制部50能夠分別獨(dú)立地控制第一驅(qū)動(dòng)部45a、第二驅(qū)動(dòng)部45b、第三驅(qū)動(dòng)部45c及第四驅(qū)動(dòng)部45d,因此能夠更高精度地進(jìn)行控制。

本實(shí)施方式的三維造型裝置1具備桿48和限位開(kāi)關(guān)49,前述桿48與工作臺(tái)41一起移動(dòng),前述限位開(kāi)關(guān)49在桿48到達(dá)既定的位置時(shí)發(fā)生接觸,因此能夠防止工作臺(tái)41的過(guò)度的移動(dòng)。

需要說(shuō)明的是,本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。即,在實(shí)施方式的說(shuō)明中,為了例示而包含了許多特定的詳細(xì)的內(nèi)容,但也可以向這些詳細(xì)的內(nèi)容中添加各種變形或變更。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1…三維造型裝置;

11…支承框架;

12…基準(zhǔn)框架(支承框架);

2…能量射束照射部(材料供給部);

21…射束產(chǎn)生部;

22…射束掃描部;

3…粉末供給部(材料供給部);

31…粉末存積部;

32…攤平部;

33…外框部;

4…造型物放置部;

41…工作臺(tái);

42…滑塊;

43…滾珠絲杠(傳遞部);

44…減速部(傳遞部);

45…驅(qū)動(dòng)部;

48…桿;

49…限位開(kāi)關(guān);

50…控制部;

51…輸入部;

52…存儲(chǔ)部。

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