一种大型装备高精度垂直进给及工作台调平结构的制作方法

本发明涉及3d打印，具体为一种大型装备高精度垂直进给及工作台调平结构。

背景技术：

1、激光烧结是一项分层加工制造技术，这项技术的前提是物件的三维数据可用，而后三维的描述被转化为一整套切片，每个切片描述了确定高度的零件横截面，激光烧结机器通过把这些切片一层一层的累积起来，从而得到所要求的物件，在每一层，激光能量被用于将粉末熔化，借助于扫描装置，激光能量被“打印”到粉末层上，这样就产生了一个固化的层，该层随后成为完工物件的一部分，下一层又在第一层上面继续被加工，一直到整个加工过程完成，现有3d打印机用于打印的升降机构结构复杂，不便维护，且其升降精度不高，这样的问题亟待提高。

2、现有技术小型设备多采用伺服电缸进给，大型设备采用双丝杆加同步带加减速器加伺服电机驱动，由于设备承重大，同步带在丝杆和减速器之间连接，所以当受力很大时，柔性的同步带不能实时的传递进给精度，加上活塞密封需要较大的弹簧力，活塞与缸体之间摩擦力大进给时有时会产生卡滞现象，这样由于螺纹及装配中不可避免的的一些间隙的存在，就会在进给时产生进给突进，俗称掉刀，也有为了解决受力大的问题采用加配重的方法，这种方法虽然可以平衡部分受力，但不能解决掉刀问题，同时配重一旦确定不能实时改变，主要是所采用的结构，由于重力的作用，在持续下降过程中，活塞与缸体摩檫力大，会造成螺杆间隙以及两端固定座之间装配间隙的突然释放，就会造成进给的突进，给产品质量造成很大的隐患，采用气缸链条的悬臂的结构x－y方向的结构会增大，密封结构也不好做，为了克服这些缺点一个新结构的需求就被提出来了。

技术实现思路

1、为了解决活塞与缸体之间摩擦力大，进给时产生卡滞现象，进而产生进给突进，俗称掉刀的问题，本发明提供一种大型装备高精度垂直进给及工作台调平结构，以解决上述的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种大型装备高精度垂直进给及工作台调平结构，包括框架组件、活塞组合体、支撑组件、密封调节组件和升降调平组件，所述框架组件包括底座，以及设于其上方的缸体，所述活塞组合体滑动配合在缸体的内部，所述支撑组件包括但不限于滚轮、固定安装的支撑滑块，支撑组件均匀设于活塞组合体的侧面一周，且相对于活塞组合体的侧表面凸出，用作将活塞组合体定位在缸体的中心处，并降低活塞组合体与缸体之间的摩擦力，所述密封调节组件包括用作密封活塞组合体与缸体之间环隙的第一密封盘根和第二密封盘根；

4、其中，第一密封盘根、第二密封盘根均设于活塞组合体侧面一周的下方，且第一密封盘根处于第二密封盘根的上方，第二密封盘根能够在活塞组合体升降时向活塞组合体的内部收缩，从而降低活塞组合体与缸体之间的摩擦力；

5、作为本发明优选的方案，所述升降调平组件包括设在活塞组合体底部中心用作升降活塞组合体的升降机构，以及设在活塞组合体底部四角用作牵动活塞组合体的四角进而调整其水平度的调平机构；

6、其中，升降机构包括但不限于液压缸、气缸；

7、调平机构包括但不限于升降丝杠、绳缆、链条。

8、作为本发明优选的方案，所述活塞组合体包括充当烧结工作台平面的活塞基板，所述活塞基板的底部安装有上活塞体，所述上活塞体的底部安装有隔板框，所述隔板框的底部安装有中活塞体，所述中活塞体的底部安装有下活塞体，所述下活塞体的底部安装有电子水平仪；

9、所述支撑组件包括多个第一支撑凸起和第二支撑凸起，所述第一支撑凸起均匀安装在活塞基板的侧面一周，所述第二支撑凸起均匀安装在中活塞体的侧面一周。

10、作为本发明优选的方案，所述密封调节组件包括套设在隔板框顶部凸台边缘处的支撑框，所述支撑框外侧套设有第一密封盘根，所述第一密封盘根的外圈抵触在缸体的内壁处；

11、所述密封调节组件还包括设置在中活塞体顶部凸台四边的支撑杆，以及设置在中活塞体顶部四角的支撑三角，所述支撑杆与支撑三角组成的环状体外侧套设有第二密封盘根，且第二密封盘根的内圈四边分别对应与支撑杆的外侧边连接，所述第二密封盘根的外圈抵触在缸体的内壁处，所述支撑杆的内侧位于中活塞体的顶部均安装有侧边基座，所述侧边基座侧面均匀连接有多个第一弹簧机构，所述第一弹簧机构外端分别对应连接在支撑杆的内侧，所述支撑三角的内侧位于中活塞体的顶部四角均安装有拐角基座，所述拐角基座侧面均匀连接有多个第二弹簧机构，所述第二弹簧机构外端分别对应连接在支撑三角的内侧；

12、所述密封调节组件还包括开设在中活塞体底部四边的槽道，所述槽道的内部均设有三角拉杆，所述三角拉杆的外侧顶部均安装有销柱，所述销柱分别对应嵌入支撑杆的底部，所述三角拉杆的内端均转动连接有连杆，下活塞体的中心处转动连接有转盘，所述连杆的内端分别对应转动连接在转盘的边缘处，所述转盘的轴杆顶端位于上活塞体的内部安装有齿轮，所述齿轮的侧面啮合连接有齿条，所述齿条的一端连接有电缸。

13、作为本发明优选的方案，所述底座的顶部四角均安装有机架，所述机架的顶端分别对应安装在缸体的四角；

14、所述底座的顶部四边均设有用作封闭缸体的侧板，所述侧板的内侧两边分别对应安装在机架的外侧。

15、作为本发明优选的方案，所述第一支撑凸起为固定安装的支撑滑块，且沿其外侧上下方向开设有多条竖向凹槽。

16、作为本发明优选的方案，所述第二支撑凸起为固定安装的支撑滑块，且沿其外侧上下方向开设有多条竖向凹槽。

17、作为本发明优选的方案，所述升降机构为液压缸，液压缸的底部安装在底座的顶部中间，液压缸的顶端安装在下活塞体的底部中间。

18、作为本发明优选的方案，所述液压缸的外部套有安装板，所述安装板的四角对应连接在机架的中部，所述调平机构为升降丝杠，升降丝杠的机壳底部分别对应安装在安装板的顶部四角，升降丝杠的丝杆顶端均连接有球体，所述球体的外部均配合有球套，所述球套分别对应安装在中活塞体的底部四角。

19、作为本发明优选的方案，所述升降丝杠的丝杆底端均连接有支臂，所述支臂的一端均连接有动子，所述动子的侧面均滑动配合有滑轨，所述滑轨的侧面分别对应安装在四角处所述机架的内侧。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1、本发明通过表面开有槽纹的支撑滑块，一是可以减小接触面积，防止夹粉，二是可以减小摩擦力，用较小的面积同时获得较高的支承刚性，由于支撑滑块和缸体四壁接触，则活塞基板的x-y方向也得到定位，只能上下移动，最终使得活塞组合体的居中性能良好。

22、2、本发明通过电子水平仪作为活塞基板水平的检测原件，反馈x-y方向的水平状况，为控制四个边角调平机构的伺服电机提供进给值，而后经过减速器驱动进给丝杆升降，当活塞基板到达打印焦平面时，停止升降，根据需求，四角的伺服电机再做进一步微调，达到更精细的调整，调整至活塞基板和刮刀平行，工作进给时每个丝杆同步进给，使活塞基板水平保持在预设的范围之内，保持伺服电机驱动实现活塞基板的调平和安全保护作用。

23、3、本发明通过电缸驱动齿条，而后通过齿轮带动转盘转动，进而带动连杆向中心移动，最终通过三角拉杆、销柱带动支撑杆向中活塞体的中心移动，从而使得第二密封盘根的四边向中活塞体的内部收缩，降低了第二密封盘根与缸体之间的压力，从而降低了摩擦力，且在第二密封盘根收缩时，第一密封盘根依旧保持与缸体内壁之间的紧密接触，从而保证了粉末不会漏下的工作需求。