一种连续扫描式三维物体制造设备的制作方法

本发明属于激光成形设备技术领域，具体的涉及一种连续扫描式三维物体制造设备。

背景技术：

选择性激光熔化成形技术的铺粉方式为单向铺粉或双向铺粉，采用单向铺粉的选择性激光熔化成形是刮刀/粉辊在铺完粉末后要等待激光扫描熔化完成后返回铺粉前原始位置，进行，进行下一次的扫描。双向铺粉是在单向铺粉的基础上实现了刮刀/粉棍返程铺粉，有效利用了单向铺粉刮刀返程过程扫描激光的等待时间，但是目前双向铺粉、单向铺粉方式在刮刀/粉辊铺粉行进过程中激光扫描熔化必须停止/等待，浪费了扫描熔化的时间，严重影响了选择性激光熔化成形技术生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种连续扫描式三维物体制造设备，解决了现有技术中存在的激光熔化成形设备的激光扫描熔化在铺粉过程中须较长时间停止等待，造成工作不够连续、效率低的问题。

本发明采用的技术方案是：一种连续扫描式三维物体制造设备，包括铺粉系统、供粉系统和扫描系统，所述铺粉系统包括基座、转台轴承、成形缸、刮刀和工作台，基座为圆筒形，其内部设置有第一凸台，外部设置有第二凸台和第三凸台，成形缸为带底的同轴圆筒结构，由内到外依次是第二圆筒和第一圆筒，第一圆筒的开口端外侧设置有斜面，第一圆筒的底面交替均布有三个导套孔和三个避让孔，每一个导套孔上均设置有导套；转台轴承设置在基座上部，成形缸安装在转台轴承的内圈上并且其底部设置有大齿轮，第一电机安装在第一凸台上并通过小齿轮驱动大齿轮进而带动成形缸回转；工作台为圆环板状结构并设置在第一圆筒内，其上部安装有基板，其底部交替均布地安装有三根导柱和三根支柱，导柱通过导套，三根支柱的另一端分别穿过避让孔后与推板固接，推板安装在滚珠丝杆的螺母上，第二电机设置在第二圆筒内驱动滚珠丝杆旋转，最终带动工作台在第一圆筒内上升或下降；刮刀为钥匙状结构，在根部设置有安装孔，在匙部设置有储粉腔，储粉腔两侧设置有刀刃，刮刀由螺母并紧在支座上，并由止动螺钉顶住始终指向成形缸轴心，刀刃紧贴在成形缸的端面上，刮刀与螺母和刮刀与支座之间均设置有碟簧，支座安装在第三凸台上；基座外周安装有圆环筒状的接料槽；所述供粉系统包括料斗、送粉开关和送粉电机，料斗安装在刮刀上，其正对储粉腔的底部设置有条形槽，料斗的内底端、条形槽的上部设置有圆柱形的送粉开关，送粉开关由设置于料斗外侧壁上的送粉电机驱动；所述扫描系统包括扫描振镜、支撑板、支架和线性模组，支架安装在第二凸台上，线性模组安装在支架上，扫描振镜安装在支撑板上然后再固定到线性模组上，线性模组可以带动扫描振镜往复直线运动，其运动平面与成形缸的上端面平行、运动方向沿着成形缸径向方向。

本发明的有益效果是：本发明一种连续扫描式三维物体制造设备实现了连续铺粉、连续扫描，解决了现有选择性激光熔化成形的单向、双向铺粉技术铺粉过程的等待时间，以及扫描振镜、激光器的启停时间较长的问题，极大的提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明一种连续扫描式三维物体制造设备结构剖视图。

图2为本发明一种连续扫描式三维物体制造设备俯视图。

图3为本发明一种连续扫描式三维物体制造设备刮刀处结构示意图。

图4为本发明一种连续扫描式三维物体制造设备的基座结构示意图。

图5为本发明一种连续扫描式三维物体制造设备的成形缸结构示意图。

图6为本发明一种连续扫描式三维物体制造设备的刮刀结构示意图。

图中，1、基座；2、第一电机；3、小齿轮；4、转台轴承；5、成形缸；6、接料槽；7、基板；8、导套；9、第二电机；10、扫描振镜；11、料斗；12、支撑板；13、支架；14、线性模组；15、送粉开关；16、送粉电机；17、刮刀；18、螺母；19、碟簧；20、支座；21、工作台；22、大齿轮；23、支柱；24、推板；25、滚珠丝杆；26、导柱；1a、第一凸台；1b、第二凸台；1c第三凸台；5a、第一圆筒；5b、第二圆筒；5c、斜面；5d、导套孔；5e、避让孔；11a、条形槽；17a、刀刃；17b、安装孔；17c、储粉腔；a、成形零件；b、粉末。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

如图如图1、图2和图3所示，一种连续扫描式三维物体制造设备，包括铺粉系统、供粉系统和扫描系统，所述铺粉系统包括基座1、转台轴承4、成形缸5、刮刀17和工作台21，如图4所示，基座1为圆筒形，其内部设置有第一凸台1a，外部设置有第二凸台1b和第三凸台1c，如图5所示，成形缸5为带底的同轴圆筒结构，由内到外依次是第二圆筒5b和第一圆筒5a，第一圆筒5a的开口端外侧设置有斜面5c，第一圆筒5a的底面交替均布有三个导套孔5d和三个避让孔5e，每一个导套孔5d上均设置有导套8；转台轴承4设置在基座1上部，成形缸5安装在转台轴承4的内圈上并且其底部设置有大齿轮22，第一电机2安装在第一凸台1a上并通过小齿轮3驱动大齿轮22进而带动成形缸5回转；工作台21为圆环板状结构并设置在第一圆筒5a内，其上部安装有基板7，其底部交替均布地安装有三根导柱26和三根支柱23，导柱26通过导套8，三根支柱23的另一端分别穿过避让孔5e后与推板24固接，推板24安装在滚珠丝杆25的螺母上，第二电机9设置在第二圆筒5b内驱动滚珠丝杆25旋转，最终带动工作台21在第一圆筒5a内上升或下降；如图6所示，刮刀17为钥匙状结构，在根部设置有安装孔17b，在匙部设置有储粉腔17c，储粉腔17c两侧设置有刀刃17a，刮刀17由螺母18并紧在支座20上并指向成形缸5轴心，刀刃17a紧贴在成形缸5的端面上，刮刀17与螺母18和刮刀17与支座20之间均设置有碟簧19，支座20安装在第三凸台1c上；基座1外周安装有圆环筒状的接料槽6；所述供粉系统包括料斗11、送粉开关15和送粉电机16，料斗11安装在刮刀17上，其正对储粉腔17c的底部设置有条形槽11a，料斗11的内底端、条形槽11a的上部设置有圆柱形的送粉开关15，送粉开关15由设置于料斗11外侧壁上的送粉电机16驱动；所述扫描系统包括扫描振镜10、支撑板12、支架13和线性模组14，支架13安装在第二凸台1b上，线性模组14安装在支架13上，扫描振镜10安装在支撑板12上然后再固定到线性模组14上，线性模组14可以带动扫描振镜10往复直线运动，其运动平面与成形缸5的上端面平行、运动方向沿着成形缸径向方向。

工作时，一种连续扫描式三维物体制造设备置于密闭惰性气体或真空箱体（附图未示出）中，激光器（附图未示出）接入扫描振镜10。

初始时，基板7开至低于成形缸5端面一层粉末厚度的位置，粉末b加入料斗11内，由送粉开关15按照设定速度向储粉腔17c输送粉末b，第一电机2安装设定程序启动，带动基板7转动，粉末b被刀刃17a刮平在基板7，当基板7上铺有粉末b的部分经过扫描振镜10下方时，扫描振镜10按程序对该部位的需要熔化的粉末b进行扫描，基板7转动一圈完成一次铺粉和扫描，此时第二电机9启动，带动基板7下降一层粉末层厚的距离，然后进行下一层的铺粉和扫描，依次连续工作，最后扫描加工出成形零件a。