CN105364071A - 金属粉末快速成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属粉末快速成型机，包括：上部密封***(1)、光路***(2)、工作缸***(3)、光纤激光器(4)、下部机架(5)以及铺粉***(6)；所述铺粉***(6)包括铺粉安装底板(61)，所述铺粉安装底板(61)的中部设置有落粉口，所述铺粉安装底板(61)上固定安装铺粉机构；所述铺粉安装底板(61)固定安装于所述主支撑框架(51)的上侧框体。优点为：具有结构紧凑以及尺寸小巧的优点，可放置在桌上工作。
Description
技术领域
本发明属于快速成形技术领域，具体涉及一种金属粉末快速成型机。
背景技术
金属粉末快速成型机可以根据零件的形状，每次制作一层具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再将各层截面逐层粘结起来，即得到了所需制造的立体零件。金属粉末快速成型机由于在无需任何硬质工模具的情况下，即可直接从计算机三维设计制造出实体零件，已在机械制造等众多领域得到了广泛应用。
然而，传统的金属粉末快速成型机，普遍为一种结构尺寸庞大的设备，会占用较大的空间，无法满足人们对金属粉末快速成型机体积的需求。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种金属粉末快速成型机，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种金属粉末快速成型机，包括：上部密封***(1)、光路***(2)、工作缸***(3)、光纤激光器(4)、下部机架(5)以及铺粉***(6)；
其中，所述下部机架(5)包括长方体或正方体形状的主支撑框架(51)，所述主支撑框架(51)具有前、后、左、右、上、下六个侧框体，前侧框体安装有前面板(52)，左侧框体安装有左面板(53)，右侧框体安装有右面板(54)；在所述主支撑框架(51)的后侧框体外部设置有光纤激光器安装框架(55)，所述光纤激光器安装框架(55)侧面包围安装有光纤激光器安装面板(56)，形成腔体，用于容纳所述光纤激光器(4)；并且，所述光纤激光器安装框架(55)与所述主支撑框架(51)之间为相连通结构；
所述铺粉***(6)包括铺粉安装底板(61)，所述铺粉安装底板(61)的中部设置有落粉口，所述铺粉安装底板(61)上固定安装铺粉机构；所述铺粉安装底板(61)固定安装于所述主支撑框架(51)的上侧框体；
所述工作缸***(3)包括工作缸(31)，所述工作缸(31)的顶部固定安装到所述铺粉安装底板(61)的背面，并且，所述工作缸(31)的中心与所述落粉口的中心位于同一垂线上；在所述工作缸(31)的内部按自上而下顺序，依次设置有工作缸移动基板(32)和移动平台(33)，并且，所述工作缸移动基板(32)和所述移动平台(33)固定连接；在所述工作缸(31)的底面固定设置有导杆安装底板座(34)，在所述导杆安装底板座(34)的下方设置移动平台顶板(35)，导杆(36)的底端固定安装到所述导杆安装底板座(34)，导杆(36)的顶端穿过所述导杆安装底板座(34)后伸入到所述工作缸(31)的内腔，并最终固定到所述移动平台(33)；
在所述工作缸(31)的左右两侧分别设置有左驱动单元和右驱动单元，所述左驱动单元和所述右驱动单元共同驱动所述移动平台顶板(35)进行升降运动，进而推动所述导杆(36)进行升降运动，又由于所述导杆(36)与所述移动平台(33)固定连接，可带动所述移动平台(33)进行升降运动；又由于所述移动平台(33)和所述工作缸移动基板(32)固定连接，最终带动所述工作缸移动基板(32)进行升降运动；
所述上部密封***(1)固定安装到所述铺粉安装底板(61)的外缘，用于密封所述铺粉***(6)；所述光路***(2)固定在所述上部密封***(1)的上部，并且，所述上部密封***(1)开设有与所述落粉口相连通的导光口，所述光路***(2)的出光方向穿过所述导光口而照射到落粉口。
优选的，所述左驱动单元和所述右驱动单元结构相同，均包括：工作缸电机(37)、丝杆(38)和螺母(39)，形成丝杆螺母副；所述螺母(39)与所述移动平台顶板(35)固定；
所述工作缸(31)的外部包围设置有下部密封罩(42)；在所述工作缸(31)的内部，还设置有密封粉末罐(43)。
优选的，所述工作缸***(3)还包括：限位开关安装条(40)以及限位开关(41)；所述限位开关安装条(40)垂直设置，其顶端固定在所述工作缸(31)的底部；所述限位开关(41)包括上限位开关和下限位开关，分别固定在所述限位开关安装条(40)的不同高度位置。
优选的，所述铺粉机构包括：驱动电机(62)、皮带轮主动侧安装轴(63)、左侧皮带传动***、右侧皮带传动***、铺粉移动体安装基板(64)、左皮带压紧单元、右皮带压紧单元和落粉盒(65)；
其中，所述左侧皮带传动***和所述右侧皮带传动***为对称结构，对称设置于所述落粉口的左右两侧；
所述左侧皮带传动***包括：第1左皮带轮安装座(66)、第2左皮带轮安装座(67)、第1左皮带轮(68)、第2左皮带轮(69)和左皮带(70)；所述第1左皮带轮安装座(66)和所述第2左皮带轮安装座(67)固定安装在所述铺粉安装底板(61)上，且位于所述落粉口的左侧；所述第1左皮带轮(68)和所述第2左皮带轮(69)分别可转动安装在所述第1左皮带轮安装座(66)和所述第2左皮带轮安装座(67)上，所述左皮带(70)的两端分别套设于所述第1左皮带轮(68)和所述第2左皮带轮(69)；
所述右侧皮带传动***包括：第1右皮带轮安装座、第2右皮带轮安装座、第1右皮带轮、第2右皮带轮和右皮带；
所述皮带轮主动侧安装轴(63)设置于所述第1左皮带轮(68)和所述第1右皮带轮之间，且其两端分别与所述第1左皮带轮(68)和所述第1右皮带轮联动，所述驱动电机(62)与所述皮带轮主动侧安装轴(63)联动；所述驱动电机(62)驱动所述皮带轮主动侧安装轴(63)转动时，可驱动所述左皮带(70)和所述右皮带进行同步运动；
另外，所述左皮带压紧单元和所述右皮带压紧单元分别与所述左皮带(70)和所述右皮带压紧固定，所述铺粉移动体安装基板(64)的两端分别与所述左皮带压紧单元和所述右皮带压紧单元固定，在所述铺粉移动体安装基板(64)上固定安装所述落粉盒(65)，当所述左皮带(70)和所述右皮带进行同步运动时，带动所述铺粉移动体安装基板(64)同步运动，最终带动所述落粉盒(65)在落粉口上方移动铺粉。
优选的，所述左皮带压紧单元和所述右皮带压紧单元的结构相同；
所述左皮带压紧单元包括：皮带齿形压块(71)和皮带垫高块(72)；所述皮带齿形压块(71)夹持压缩所述左皮带，所述皮带垫高块(72)固定于所述皮带齿形压块(71)的下方，且其底端与所述铺粉安装底板(61)相接触。
优选的，所述左侧皮带传动***和所述右侧皮带传动***的外侧安装固定有至少一个散热风扇(73)；在所述左侧皮带传动***的外部安装有左密封盒(74)，在所述右侧皮带传动***的外部安装有右密封盒(75)；在所述皮带轮主动侧安装轴(63)的外部安装有后密封盒(76)；在所述铺粉移动体安装基板(64)和所述落粉盒(65)的外部，设置有铺粉移动座密封盒(77)。
优选的，所述上部密封***(1)包括上罩(111)和与所述上罩(111)铰接的下罩(118)；所述上罩(111)和所述下罩(118)之间安装有锁(117)，所述上罩(111)还安装有把手(112)；所述上罩(111)还设置有观察窗口(116)；在所述上罩(111)的顶部安装有光路***连接底板(113)，所述光路***连接底板(113)与光路***垂直安装板(115)固定连接，在所述光路***垂直安装板(115)上安装有扩束镜安装座(114)。
本发明提供的金属粉末快速成型机具有以下优点：
具有结构紧凑以及尺寸小巧的优点，可放置在桌上工作。
附图说明
图1为本发明提供的金属粉末快速成型机的外观结构示意图；
图2为图1去掉外观板后的示意图；
图3为本发明提供的下部机架示意图；
图4为本发明提供的主支撑框架示意图；
图5为本发明提供的前面板示意图；
图6为本发明提供的右面板示意图；
图7为本发明提供的左面板示意图；
图8为本发明提供的光纤激光器安装面板示意图；
图9为本发明提供的上部密封***示意图；
图10为本发明提供的光路***连接底板示意图；
图11为光路***垂直安装板示意图；
图12为本发明提供的铺粉***及工作缸***示意图；
图13为本发明提供的去掉下部密封罩后工作缸示意图；
图14为本发明提供的工作缸剖视图；
图15为本发明提供的铺粉***示意图；
图16为本发明提供的去掉密封罩后的铺粉***示意图；
图17为本发明提供的下部密封罩示意图；
图18为本发明提供的铺粉安装底板示意图；
图19为本发明提供的去掉铺粉移动座密封盒后示意图；
图20为本发明提供的铺粉移动座密封盒示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，本发明提供一种金属粉末快速成型机，包括：上部密封***1、光路***2、工作缸***3、光纤激光器4、下部机架5以及铺粉***6。以下对各部分详细介绍：
(一)下部机架
结合图3-图8，下部机架5包括长方体或正方体形状的主支撑框架51，主支撑框架51具有前、后、左、右、上、下六个侧框体，前侧框体安装有前面板52，左侧框体安装有左面板53，右侧框体安装有右面板54；在主支撑框架51的后侧框体外部设置有光纤激光器安装框架55，光纤激光器安装框架55侧面包围安装有光纤激光器安装面板56，形成腔体，用于容纳光纤激光器4；并且，光纤激光器安装框架55与主支撑框架51之间为相连通结构。
(二)铺粉***
如图15所示，为铺粉***示意图；如图16所示，为去掉密封罩后的铺粉***示意图；如图19所示，为去掉铺粉移动座密封盒后示意图；铺粉***6包括铺粉安装底板61，如图18所示，为铺粉安装底板示意图；铺粉安装底板61的中部设置有落粉口，铺粉安装底板61上固定安装铺粉机构；铺粉安装底板61固定安装于主支撑框架51的上侧框体；
铺粉机构包括：驱动电机62、皮带轮主动侧安装轴63、左侧皮带传动***、右侧皮带传动***、铺粉移动体安装基板64、左皮带压紧单元、右皮带压紧单元和落粉盒65；
其中，左侧皮带传动***和右侧皮带传动***为对称结构，对称设置于落粉口的左右两侧；
左侧皮带传动***包括：第1左皮带轮安装座66、第2左皮带轮安装座67、第1左皮带轮68、第2左皮带轮69和左皮带70；第1左皮带轮安装座66和第2左皮带轮安装座67固定安装在铺粉安装底板61上，且位于落粉口的左侧；第1左皮带轮68和第2左皮带轮69分别可转动安装在第1左皮带轮安装座66和第2左皮带轮安装座67上，左皮带70的两端分别套设于第1左皮带轮68和第2左皮带轮69；
右侧皮带传动***包括：第1右皮带轮安装座、第2右皮带轮安装座、第1右皮带轮、第2右皮带轮和右皮带；
皮带轮主动侧安装轴63设置于第1左皮带轮68和第1右皮带轮之间，且其两端分别与第1左皮带轮68和第1右皮带轮联动，驱动电机62与皮带轮主动侧安装轴63联动；驱动电机62驱动皮带轮主动侧安装轴63转动时，可驱动左皮带70和右皮带进行同步运动；
另外，左皮带压紧单元和右皮带压紧单元分别与左皮带70和右皮带压紧固定，铺粉移动体安装基板64的两端分别与左皮带压紧单元和右皮带压紧单元固定，在铺粉移动体安装基板64上固定安装落粉盒65，当左皮带70和右皮带进行同步运动时，带动铺粉移动体安装基板64同步运动，最终带动落粉盒65在落粉口上方移动铺粉。
实际应用中，左皮带压紧单元和右皮带压紧单元的结构相同；左皮带压紧单元包括：皮带齿形压块71和皮带垫高块72；皮带齿形压块71夹持压缩左皮带，皮带垫高块72固定于皮带齿形压块71的下方，且其底端与铺粉安装底板61相接触。
另外，左侧皮带传动***和右侧皮带传动***的外侧安装固定有至少一个散热风扇73；在左侧皮带传动***的外部安装有左密封盒74，在右侧皮带传动***的外部安装有右密封盒75；在皮带轮主动侧安装轴63的外部安装有后密封盒76；在铺粉移动体安装基板64和落粉盒65的外部，设置有铺粉移动座密封盒77。如图20所示，为铺粉移动座密封盒示意图。
(三)工作缸***
结合图12、图13和图14，分别为铺粉***及工作缸***结合示意图、去掉下部密封罩后工作缸示意图以及工作缸剖视图，工作缸***3包括工作缸31，工作缸31的顶部固定安装到铺粉安装底板61的背面，并且，工作缸31的中心与落粉口的中心位于同一垂线上；在工作缸31的内部按自上而下顺序，依次设置有工作缸移动基板32和移动平台33，并且，工作缸移动基板32和移动平台33固定连接；在工作缸31的底面固定设置有导杆安装底板座34，在导杆安装底板座34的下方设置移动平台顶板35，导杆36的底端固定安装到导杆安装底板座34，导杆36的顶端穿过导杆安装底板座34后伸入到工作缸31的内腔，并最终固定到移动平台33；
在工作缸31的左右两侧分别设置有左驱动单元和右驱动单元，左驱动单元和右驱动单元共同驱动移动平台顶板35进行升降运动，进而推动导杆36进行升降运动，又由于导杆36与移动平台33固定连接，可带动移动平台33进行升降运动；又由于移动平台33和工作缸移动基板32固定连接，最终带动工作缸移动基板32进行升降运动；
其中，实际应用中，左驱动单元和右驱动单元结构相同，均包括：工作缸电机37、丝杆38和螺母39，形成丝杆螺母副；螺母39与移动平台顶板35固定；工作缸31的外部包围设置有下部密封罩42；如图17所示，为下部密封罩示意图；在工作缸31的内部，还设置有密封粉末罐43。
工作缸***3还包括：限位开关安装条40以及限位开关41；限位开关安装条40垂直设置，其顶端固定在工作缸31的底部；限位开关41包括上限位开关和下限位开关，分别固定在限位开关安装条40的不同高度位置。
(四)上部密封***
上部密封***1固定安装到铺粉安装底板61的外缘，用于密封铺粉***6；光路***2固定在上部密封***1的上部，并且，上部密封***1开设有与落粉口相连通的导光口，光路***2的出光方向穿过导光口而照射到落粉口。
如图9所示，为上部密封***示意图，上部密封***1包括上罩111和与上罩111铰接的下罩118；上罩111和下罩118之间安装有锁117，上罩111还安装有把手112；上罩111还设置有观察窗口116；在上罩111的顶部安装有光路***连接底板113，光路***连接底板113与光路***垂直安装板115固定连接，在光路***垂直安装板115上安装有扩束镜安装座114。结合图10和图11，分别为光路***连接底板和光路***垂直安装板示意图。
由此可见，本发明提供的金属粉末快速成型机，通过对相关部分结构的调整，使其具有结构紧凑以及尺寸小巧的优点，可放置在桌上工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种金属粉末快速成型机，其特征在于，包括：上部密封***(1)、光路***(2)、工作缸***(3)、光纤激光器(4)、下部机架(5)以及铺粉***(6)；
其中，所述下部机架(5)包括长方体或正方体形状的主支撑框架(51)，所述主支撑框架(51)具有前、后、左、右、上、下六个侧框体，前侧框体安装有前面板(52)，左侧框体安装有左面板(53)，右侧框体安装有右面板(54)；在所述主支撑框架(51)的后侧框体外部设置有光纤激光器安装框架(55)，所述光纤激光器安装框架(55)侧面包围安装有光纤激光器安装面板(56)，形成腔体，用于容纳所述光纤激光器(4)；并且，所述光纤激光器安装框架(55)与所述主支撑框架(51)之间为相连通结构；
所述铺粉***(6)包括铺粉安装底板(61)，所述铺粉安装底板(61)的中部设置有落粉口，所述铺粉安装底板(61)上固定安装铺粉机构；所述铺粉安装底板(61)固定安装于所述主支撑框架(51)的上侧框体；
所述工作缸***(3)包括工作缸(31)，所述工作缸(31)的顶部固定安装到所述铺粉安装底板(61)的背面，并且，所述工作缸(31)的中心与所述落粉口的中心位于同一垂线上；在所述工作缸(31)的内部按自上而下顺序，依次设置有工作缸移动基板(32)和移动平台(33)，并且，所述工作缸移动基板(32)和所述移动平台(33)固定连接；在所述工作缸(31)的底面固定设置有导杆安装底板座(34)，在所述导杆安装底板座(34)的下方设置移动平台顶板(35)，导杆(36)的底端固定安装到所述导杆安装底板座(34)，导杆(36)的顶端穿过所述导杆安装底板座(34)后伸入到所述工作缸(31)的内腔，并最终固定到所述移动平台(33)；
在所述工作缸(31)的左右两侧分别设置有左驱动单元和右驱动单元，所述左驱动单元和所述右驱动单元共同驱动所述移动平台顶板(35)进行升降运动，进而推动所述导杆(36)进行升降运动，又由于所述导杆(36)与所述移动平台(33)固定连接，可带动所述移动平台(33)进行升降运动；又由于所述移动平台(33)和所述工作缸移动基板(32)固定连接，最终带动所述工作缸移动基板(32)进行升降运动；
所述上部密封***(1)固定安装到所述铺粉安装底板(61)的外缘，用于密封所述铺粉***(6)；所述光路***(2)固定在所述上部密封***(1)的上部，并且，所述上部密封***(1)开设有与所述落粉口相连通的导光口，所述光路***(2)的出光方向穿过所述导光口而照射到落粉口。
2.根据权利要求1所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述左驱动单元和所述右驱动单元结构相同，均包括：工作缸电机(37)、丝杆(38)和螺母(39)，形成丝杆螺母副；所述螺母(39)与所述移动平台顶板(35)固定；
所述工作缸(31)的外部包围设置有下部密封罩(42)；在所述工作缸(31)的内部，还设置有密封粉末罐(43)。
3.根据权利要求1所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述工作缸***(3)还包括：限位开关安装条(40)以及限位开关(41)；所述限位开关安装条(40)垂直设置，其顶端固定在所述工作缸(31)的底部；所述限位开关(41)包括上限位开关和下限位开关，分别固定在所述限位开关安装条(40)的不同高度位置。
4.根据权利要求1所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述铺粉机构包括：驱动电机(62)、皮带轮主动侧安装轴(63)、左侧皮带传动***、右侧皮带传动***、铺粉移动体安装基板(64)、左皮带压紧单元、右皮带压紧单元和落粉盒(65)；
其中，所述左侧皮带传动***和所述右侧皮带传动***为对称结构，对称设置于所述落粉口的左右两侧；
所述左侧皮带传动***包括：第1左皮带轮安装座(66)、第2左皮带轮安装座(67)、第1左皮带轮(68)、第2左皮带轮(69)和左皮带(70)；所述第1左皮带轮安装座(66)和所述第2左皮带轮安装座(67)固定安装在所述铺粉安装底板(61)上，且位于所述落粉口的左侧；所述第1左皮带轮(68)和所述第2左皮带轮(69)分别可转动安装在所述第1左皮带轮安装座(66)和所述第2左皮带轮安装座(67)上，所述左皮带(70)的两端分别套设于所述第1左皮带轮(68)和所述第2左皮带轮(69)；
所述右侧皮带传动***包括：第1右皮带轮安装座、第2右皮带轮安装座、第1右皮带轮、第2右皮带轮和右皮带；
所述皮带轮主动侧安装轴(63)设置于所述第1左皮带轮(68)和所述第1右皮带轮之间，且其两端分别与所述第1左皮带轮(68)和所述第1右皮带轮联动，所述驱动电机(62)与所述皮带轮主动侧安装轴(63)联动；所述驱动电机(62)驱动所述皮带轮主动侧安装轴(63)转动时，可驱动所述左皮带(70)和所述右皮带进行同步运动；
另外，所述左皮带压紧单元和所述右皮带压紧单元分别与所述左皮带(70)和所述右皮带压紧固定，所述铺粉移动体安装基板(64)的两端分别与所述左皮带压紧单元和所述右皮带压紧单元固定，在所述铺粉移动体安装基板(64)上固定安装所述落粉盒(65)，当所述左皮带(70)和所述右皮带进行同步运动时，带动所述铺粉移动体安装基板(64)同步运动，最终带动所述落粉盒(65)在落粉口上方移动铺粉。
5.根据权利要求4所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述左皮带压紧单元和所述右皮带压紧单元的结构相同；
所述左皮带压紧单元包括：皮带齿形压块(71)和皮带垫高块(72)；所述皮带齿形压块(71)夹持压缩所述左皮带，所述皮带垫高块(72)固定于所述皮带齿形压块(71)的下方，且其底端与所述铺粉安装底板(61)相接触。
6.根据权利要求4所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述左侧皮带传动***和所述右侧皮带传动***的外侧安装固定有至少一个散热风扇(73)；在所述左侧皮带传动***的外部安装有左密封盒(74)，在所述右侧皮带传动***的外部安装有右密封盒(75)；在所述皮带轮主动侧安装轴(63)的外部安装有后密封盒(76)；在所述铺粉移动体安装基板(64)和所述落粉盒(65)的外部，设置有铺粉移动座密封盒(77)。
7.根据权利要求1所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述上部密封***(1)包括上罩(111)和与所述上罩(111)铰接的下罩(118)；所述上罩(111)和所述下罩(118)之间安装有锁(117)，所述上罩(111)还安装有把手(112)；所述上罩(111)还设置有观察窗口(116)；在所述上罩(111)的顶部安装有光路***连接底板(113)，所述光路***连接底板(113)与光路***垂直安装板(115)固定连接，在所述光路***垂直安装板(115)上安装有扩束镜安装座(114)。
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