一种用于大行程SLM设备的封闭式升降系统的制作方法

本发明涉及技术工件制造领域，具体为一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统。

背景技术：

1、slm增材制造技术，全称为选择性激光熔化技术，是一种金属3d打印技术。它利用高能束激光，如激光器，将金属粉末熔化并逐层堆积，最终形成所需的金属部件，slm增材制造技术通过材料逐层增加的方式进行工件制造，一般通过升降系统在成型缸内做活塞运动实现平台升降，该升降系统一般结构紧凑简单可满足基本打印需求。

2、如现有技术公布号为cn 117182109 a的专利申请，该发明涉及机械加工技术领域，公开了一种slm技术的增材制造装备，包括设备箱和打印箱，所述设备箱底端设有多个调平支腿，设备箱内设有激光模块、电路控制模块和打印升降模块，在设备箱顶端的打印箱内设有打印腔体，在打印腔体内设有铺粉模块，在打印腔体顶端设有与激光发生模块连通的激光调节模块，该发明通过打印升降模块调节工件区域的大小，并结合铺粉模块调节金属粉末的铺粉量，进而缩短生产周期和降低生产成本。

3、上述现有技术在现有大型slm设备中采用了动态密封，气密性不高，存在安全隐患，打印过程需不间断洗气，气氛培养效率低，打印成本高，为此，我们提出一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，包括底架以及设置于其顶部一侧且内部构造为中空的基座，所述底架的顶部固定连接有成形舱，所述基座的顶部固定连接有与其内部连通的成形缸，且成形缸的顶部设置有开口并与成形舱密封适配，所述基座的底部固定连接有其内部连通的下舱，所述下舱的一侧构造有用于置换下舱内气体的气路组件，所述基座的内部通过螺栓固定连接有基座板，所述成形缸的内部设置有基板，且基座板的内部设置有推动基板升降的驱动组件。

3、采用上述方案，通过设置驱动组件可控制基板的高度位置，使得其便于进行打印从而提高其打印的精准度，而气路组件可为成形缸内提供无氧环境以提高打印质量以及安全性，两者相互配合可有效进行气氛培养，无需不间断洗气，从而减少安全隐患。

4、优选的，所述驱动组件包括转动连接于基座板中心的滚珠丝套，所述滚珠丝套的内部设置有与其适配的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的顶部固定连接有与基板抵触的顶板，所述基座板的顶部且位于滚珠丝套的外表面固定连接于传动壳，且传动壳的内部构造有驱动滚珠丝套的旋转的减速组件。

5、采用上述方案，设置有滚珠丝杆，可实现高精度往复升降运动，从而实现其往复运动而进行打印。

6、优选的，所述减速组件包括固定连接于滚珠丝套外表面的蜗轮，所述传动壳的内部且位于蜗轮的一侧转动连接有与蜗轮啮合的蜗杆，所述传动壳的一端固定连接有与蜗杆一端传动连接的减速器，所述减速器的输入端固定连接有驱动其输出端转动的伺服电机。

7、采用上述方案，通过设置减速器可对伺服电机的输出转速进行减速从而提高其力矩，同时设置有蜗杆与蜗轮进行配合可进一步对其转速进行减速从而进一步的通过其力矩。

8、优选的，所述基座板的内部沿滚珠丝杆对称固定连接有多个直线轴承，多个所述直线轴承的内部分别滑动连接有导向杆，且导向杆的顶部共同与顶板的底部固定连接。

9、采用上述方案，其中导向杆通过直线轴承与基座板滑动，可有效减少其摩擦力，从而提高其对基板的支撑力度，减轻滚珠丝杆的支撑负担同时使其保持水平，通过直线轴承与导向杆的高精度滑动配合，提高升降组件运动精度，提高滚珠丝杆运动直线度精度。

10、优选的，多个所述导向杆的行程长度分别与滚珠丝杆的行程长度一致。

11、采用上述方案，可实现滚珠丝杆的全部升降距离均有导向杆对其进行导向，提高导向的全面性。

12、优选的，所述基座板的底部且位于滚珠丝杆的一侧固定连接有直线导轨，所述直线导轨的滑块上有与其固定连接的转接件，所述滚珠丝杆的一侧固定连接有与直线导轨长度一致的光栅尺，所述光栅尺的读数头与转接件固定连接，且所述转接件的一端固定连接有与滚珠丝杆底部固定连接。

13、采用上述方案，实现导轨滑块在导轨上及光栅尺读数头在光栅尺上与丝杆同步移动，通过直线导轨实现对光栅尺运动全行程具有高精度导向，光栅尺伺服闭环控制基板运动高度位置，从而实现打印精度。

14、优选的，所述气路组件包括固定连接于下舱一侧且与其连通并用于通入惰性气体的进气口以及与进气口对称设置的出气口。

15、采用上述方案，其中进气口进气，出气口进行排气，使用惰性气体通过气路组件对成型系统洗气，实现打印过程成型系统内气氛培养。

16、优选的，所述下舱的一侧固定连接有输出端延伸至下舱内部的压力传感器，所述压力传感器用于控制进气口以及出气口的进出气量。

17、采用上述方案，通过压力传感器反馈下舱内压强实现打印过程上下舱压强一致。

18、优选的，所述底架的顶部且靠近成形舱的一侧固定连接有清粉舱以及远离成形舱的一侧构造有取料工位。

19、采用上述方案，实现不同工作的使用。

20、优选的，所述底架顶部的两端沿其中心对称固定连接有导轨，且导轨的输出端与基座的底部固定连接。

21、采用上述方案，设置导轨可满足打印位、清粉位、取件位等多处点位的移动需求，节约设备制造成本。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明通过设置驱动组件可控制基板的高度位置，使得其便于进行打印从而达到其打印的精准度，而气路组件可为成形缸内提供无氧环境以提高打印质量以及安全性，两者相互配合可有效进行气氛培养，无需不间断洗气，从而减少安全隐患，通过设置减速器可对伺服电机的输出转速进行减速从而提高其力矩，同时设置有蜗杆与蜗轮进行配合可进一步对其转速进行减速从而进一步的通过其力矩。

技术特征：

1.一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，包括底架(100)以及设置于其顶部一侧且内部构造为中空的基座(200)，其特征在于：所述底架(100)的顶部固定连接有成形舱(102)，所述基座(200)的顶部固定连接有与其内部连通的成形缸(300)，且成形缸(300)的顶部设置有开口并与成形舱(102)密封适配，所述基座(200)的底部固定连接有其内部连通的下舱(400)，所述下舱(400)的一侧构造有用于置换下舱(400)内气体的气路组件，所述基座(200)的内部通过螺栓固定连接有基座板(201)，所述成形缸(300)的内部设置有基板(203)，且基座板(201)的内部设置有推动基板(203)升降的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述驱动组件包括转动连接于基座板(201)中心的滚珠丝套(206)，所述滚珠丝套(206)的内部设置有与其适配的滚珠丝杆(204)，所述滚珠丝杆(204)的顶部固定连接有与基板(203)抵触的顶板(202)，所述基座板(201)的顶部且位于滚珠丝套(206)的外表面固定连接于传动壳(205)，且传动壳(205)的内部构造有驱动滚珠丝套(206)的旋转的减速组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述减速组件包括固定连接于滚珠丝套(206)外表面的蜗轮(207)，所述传动壳(205)的内部且位于蜗轮(207)的一侧转动连接有与蜗轮(207)啮合的蜗杆(210)，所述传动壳(205)的一端固定连接有与蜗杆(210)一端传动连接的减速器(209)，所述减速器(209)的输入端固定连接有驱动其输出端转动的伺服电机(208)。

4.根据权利要求3所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述基座板(201)的内部沿滚珠丝杆(204)对称固定连接有多个直线轴承(212)，多个所述直线轴承(212)的内部分别滑动连接有导向杆(211)，且导向杆(211)的顶部共同与顶板(202)的底部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：多个所述导向杆(211)的行程长度分别与滚珠丝杆(204)的行程长度一致。

6.根据权利要求5所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述基座板(201)的底部且位于滚珠丝杆(204)的一侧固定连接有直线导轨(214)，所述直线导轨(214)的滑块上有与其固定连接的转接件(213)，所述滚珠丝杆(204)的一侧固定连接有与直线导轨(214)长度一致的光栅尺(215)，所述光栅尺(215)的读数头与转接件(213)固定连接，且所述转接件(213)的一端固定连接有与滚珠丝杆(204)底部固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述气路组件包括固定连接于下舱(400)一侧且与其连通并用于通入惰性气体的进气口(401)以及与进气口(401)对称设置的出气口(402)。

8.根据权利要求7所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述下舱(400)的一侧固定连接有输出端延伸至下舱(400)内部的压力传感器(403)，所述压力传感器(403)用于监测下舱(400)的气压。

9.根据权利要求1所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述底架(100)的顶部且靠近成形舱(102)的一侧固定连接有清粉舱(103)以及远离成形舱(102)的一侧构造有取料工位。

10.根据权利要求9所述的一种用于大行程slm设备的封闭式升降系统，其特征在于：所述底架(100)顶部的两端沿其中心对称固定连接有导轨(101)，且导轨(101)的滑块与基座(200)的底部固定连接。

技术总结本发明公开了一种用于大行程SLM设备的封闭式升降系统，包括底架以及设置于其顶部一侧且内部构造为中空的基座，所述基座的顶部固定连接有与其内部连通的成形缸，所述基座的底部固定连接有其内部连通的下舱，所述下舱的一侧构造有用于置换下舱内气体的气路组件，所述基座的内部通过螺栓固定连接有基座板，所述成形缸的内部设置有基板，且基座板的内部设置有推动基板升降的驱动组件。通过设置驱动组件可以实现基板的所需高度位置，同时控制打印高度位置精度，气路组件可为成型系统内部提供惰性气体环境，密封式成型系统减少洗气时间，无需不间断洗气，从而减少安全隐患，提高打印质量。技术研发人员：鲍汪园,王文贤,杨春宏受保护的技术使用者：宁波海天增材科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13