選擇性激光熔化多功能成型工作臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型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)】
[0002]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層后的距離接著送粉系統(tǒng)輸送一定量的粉末，鋪粉系統(tǒng)的輥子鋪展一層厚的粉末沉積于已成型層之上。然后，重復上述兩個成型過程，直至所有三維CAD模型的切片層全部掃描完畢。
[0003]基于上述選擇性激光恪化逐層加工的工藝特點，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，僅僅依靠現(xiàn)有的滾珠絲杠傳動機構(gòu)無法承受工作平臺大范圍內(nèi)的重量變化。
[0004]因此，需要對現(xiàn)有的選擇性激光熔化工作臺進行改進，提高工作平臺在垂直運動上的精度控制，降低垂直驅(qū)動機構(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可承受工作平臺大范圍的重量變化。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型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動上的精度控制，降低垂直驅(qū)動機構(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可承受工作平臺大范圍的重量變化。
[0006]本實用新型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)動工作平臺垂直運動并作液壓平衡的垂直運動控制系統(tǒng)；
[0007]工作平臺包括自下而上依次設置的移動基臺、加熱基板和成型基板；
[0008]垂直運動控制系統(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在移動基臺兩側(cè)并可同步工作驅(qū)動移動基臺垂直運動的分驅(qū)動機構(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。
[0009]進一步，每一分驅(qū)動機構(gòu)均為滾珠絲杠傳動機構(gòu)，包括滾珠絲杠、螺母滑塊和驅(qū)動電機，螺母滑塊固定連接于移動基臺。
[0010]進一步，工作臺還包括至少兩組設置在加熱基板上用于成型基板頂升取件的頂升機構(gòu)，頂升機構(gòu)包括上楔塊、下楔塊、設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，頂升件設置至少兩個，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)。
[0011]進一步，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)動的方式設置的頂升旋動件，下楔塊與所述牽引件固定連接。
[0012]進一步，頂升件為重載萬向滾珠。
[0013]進一步，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)布置至少一個調(diào)平觸點，每一調(diào)平觸點安裝一個所述調(diào)平裝置。
[0014]進一步，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蝶形簧片。
[0015]進一步，工作平臺還包括設置在加熱基板底部用于粉塵密封的密封毛氈。
[0016]進一步，工作臺還包括安裝在移動基臺上的粉末防護裝置，粉末防護裝置包括刮肩板和與刮肩板固定連接的收粉槽，刮肩板與工作臺的擋粉板緊密貼合并可相對運動。
[0017]進一步，蓄能器為囊式蓄能器。
[0018]本實用新型的有益效果:本實用新型的選擇性激光熔化多功能成型工作臺，兩個分設在移動基臺兩側(cè)的分驅(qū)動機構(gòu)對移動基臺同步驅(qū)動，并在垂直驅(qū)動的同時，通過平衡油缸和蓄能器的作用進行液壓平衡，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動上的精度控制，從而使得本實用新型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可承受工作平臺大范圍的重量變化。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0020]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型整體結(jié)構(gòu)去除成型基板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實用新型中的工作平臺垂直運動原理示意圖；
[0023]圖4為本實用新型中的液壓平衡控制裝置原理示意圖；
[0024]圖5為本實用新型中的頂升機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為本實用新型中的頂升機構(gòu)運動原理示意圖；
[0026]圖7為本實用新型中的頂升機構(gòu)未頂升狀態(tài)示意圖；
[0027]圖8為本實用新型中的頂升機構(gòu)處于頂升狀態(tài)示意圖；
[0028]圖9為本實用新型中的調(diào)平觸點分布示意圖；
[0029]圖10為本實用新型中的調(diào)平裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖11為本實用新型中的調(diào)平裝置工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖12為本實用新型中的粉末防護裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型整體結(jié)構(gòu)去除成型基板結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實用新型中的工作平臺垂直運動原理示意圖，圖4為本實用新型中的液壓平衡控制裝置原理示意圖，圖5為本實用新型中的頂升機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本實用新型中的頂升機構(gòu)運動原理示意圖，圖7為本實用新型中的頂升機構(gòu)未頂升狀態(tài)示意圖，圖8為本實用新型中的頂升機構(gòu)處于頂升狀態(tài)示意圖，圖9為本實用新型中的調(diào)平觸點分布示意圖，圖10為本實用新型中的調(diào)平裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖11為本實用新型中的調(diào)平裝置工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖，圖12為本實用新型中的粉末防護裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1至圖12所示:本實施例的選擇性激光熔化多功能成型工作臺，包括工作平臺I和用于驅(qū)動工作平臺I垂直運動并作液壓平衡的垂直運動控制系統(tǒng)；
[0033]工作平臺I包括自下而上依次設置的移動基臺1-1、加熱基板1-2和成型基板1-3;如圖所示，自下而上是指沿工作平臺I整體的下部至上部的方向，加熱基板1-2固定設置在移動基臺1-1上，成型基板1-3放置在加熱基板1-2上，成型基板1-3上放置成型粉末，當三維物體燒結(jié)成型時，成型基板1-3自加熱基板1-2上取下，基板基臺可上下沿垂直方向移動，帶動加熱基板1-2和成型基板1-3共同垂直移動；
[0034]垂直運動控制系統(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在移動基臺1-1兩側(cè)并可同步工作驅(qū)動移動基臺1-1垂直運動的分驅(qū)動機構(gòu)2，液壓平衡控制裝置包括平衡油缸3和與平衡油缸3內(nèi)油液相通并可對自身內(nèi)氣體壓縮的蓄能器4，所述平衡油缸3的活塞桿承壓于工作平臺I的底部;其中，分驅(qū)動機構(gòu)2設置兩組，移動基臺1-1為門字形結(jié)構(gòu)，每一組分驅(qū)動機構(gòu)2對應移動基臺1-1的一側(cè)側(cè)板設置，另外，蓄能器4可為彈簧式蓄能器4、氣囊式蓄能器4或活塞式蓄能器4，當工作平臺I下降重量增加時，平衡油缸3內(nèi)油壓升高，油液被壓入蓄能器4，蓄能器4內(nèi)氣體被壓縮，通過此過程，可有效的衰減油液形成的脈動，使整體工作平臺I平穩(wěn)的下降。
[0035]本實施例中，每一分驅(qū)動機構(gòu)2均為滾珠絲杠傳動機構(gòu)，包括滾珠絲杠2-1、螺母滑塊2-2和驅(qū)動電機，螺母滑塊2-2固定連接于移動基臺1-1;其中，滾珠絲杠2-1可繞自身軸線轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠2-1上下兩端通過軸承安裝，驅(qū)動電機為伺服電機，用于驅(qū)動滾珠絲杠2-1轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠2-1與螺母滑塊2-2螺紋轉(zhuǎn)動配合。
[0036]本實施例中，工作臺還包括至少兩組設置在加熱基板1-2上用于成型基板1-3頂升取件的頂升機