用于分层实体制造的料带快速脱离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于快速原型制造技术领域，包括由两根纵杆、两根横杆组成的框架，与该框架的四角相连的四根升降杆，两根纵杆分别位于工作台上方的左右两侧，两根横杆位于工作台上方的前后两侧，还包括与升降杆相连的固定在机架上的垂直运动执行机构。本装置可将料带的切割边框向上顶起，在工作台不向下运动的情况下将料带与工作台脱离，避免了笨重的工作台频繁做升降运动、驱动电机频繁启动的缺点，提高了料带脱离速度和成形速度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于快速原型制造
，特别涉及用于分层实体制造的料带快速脱离装置的结构设计。分层实体制造(LOM—Laminated Object Manufacturing)是快速原型(RapidPrototyping，简称RP)制造技术中的一种工艺。LOM工艺采用箔片材料，如纸、塑料薄膜、陶瓷、金属等作为成形材料。箔材LOM系统基于CO2激光切割材料薄层的方法，先在箔材表面涂敷一层热融胶，然后在工作平台上展开一层，热压辊热压箔材，使之与下面已成形的工件粘接；根据加工层面信息由计算机控制装有聚光境的X—Y扫描仪沿设定轨迹运动，在刚粘接的新层上由激光束切出零件的一个层面的截面轮廓和边框，截面轮廓与边框之间部分切割出上下对齐的方形网格便于后处理。一层切完，工作台带动已成形的工件下降，与切割后剩余的带状箔材(料带)分离；供料机构转动收料轴和供料轴，带动箔材移动，使未切割的箔材移到已加工层之上，再重复加工过程直到所有层数完成。激光束在已粘接好的层上切出零件的一个层面的截面轮廓与边框之后，在收料轴进行剩余箔材(即切割边框以外的料带部分)收集操作之前，必须将箔材与加工零件分离，即需要一个脱离操作。目前，国内外现有的分层实体制造设备上采用的脱纸方式都是利用工作台的下降来实现箔材与已成形零件的分离。如附图说明图1所示，图中12为成形设备的机架，16为工作台，工作台16在电机的驱动下可沿导轨13做升降运动，带动其上的已成形工件14运动；当激光扫描切割完成后，工作台16带动工件14向下运动，使工件与料带15分离，供料轴转动释放箔材料带15，达到一定量后收料轴17转动，将多余料带收集。这时新层已位于工件之上，工作台16带动工件14上升到工作位置，设备开始热压粘接新层。这种脱离方式的特点是结构简单，只要通过工作台自身的升降运动即可实现料带的脱离操作，而无需专门机构来实现。但是采用这种料带脱离方式也存在许多缺点，主要表现为工作台需频繁升降、成形效率低。由于工作台的重量较大，所以升降速一般很低，这就造成工作台升降运动占用了大量时间，这段时间占成形周期的比例很大，降低了设备的成形效率。尤其是在大型的分层实体制造设备中，采用这种方式进行料带脱离存在很多困难。主要表现在以下两个方面1.大型成形设备的工作台与所承受零件的重量较大，驱动减速比大，工作台的运动速度很低。2.由于成形零件的尺寸大，料带的跨度就长，激光切割后，位于工作台中间部分的剩余料带易下垂，如果仍然采用工作台下降的方法来实现脱离，工作台就必须下降一段较长的距离。因此利用工作台的下降来实现脱离将使工作效率严重降低。本技术的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种用于分层实体制造的料带快速脱离装置，可将料带的切割边框向上顶起，在工作台不向下运动的情况下将料带与工作台脱离，避免了笨重的工作台频繁做升降运动、驱动电机频繁启动的缺点，提高了料带脱离速度和成形速度。本技术设计的一种用于分层实体制造的料带快速脱离装置，其特征在于，包括由两根纵杆、两根横杆组成的框架，与该框架的四角相连的四根升降杆，所说的两根纵杆分别位于工作台上方的左右两侧，两根横杆位于工作台上方的前后两侧，还包括与所说的升降杆相连的固定在机架上的垂直运动执行机构。本技术的垂直运动执行机构可包括直流电机、与该电机输出轴相连的传动轴，套置在该传动轴上的同步齿形带，连接在该同步齿形带与升降杆之间的连接块。本技术的垂直运动执行机构也可包括直流电机、套在该电机输出轴上的齿轮，与该齿轮啮合的齿条，连接在齿条与升降杆之间的连接块。本技术的垂直运动执行机构还可包括直流电机，通过联轴器与直流电机的输出轴相连的丝杠，连接在丝杠螺母与升降杆之间的连接块。它的工作原理是当激光切割料带的工作完成后，安装在机架下方的直线运动执行机构启动，驱动工作台两侧的升降杆向上运动，升降杆推动横、纵杆也向上运动，这时料带位于横纵杆组成的框架之上，随着横、纵杆的上升，料带被托起，实现了与工件的分离。之后供料轴转动释放料带，达到一定长度后收料轴启动，将多余料带缠绕在轴上。这时未被切割的新料带已位于工件之上，执行机构开始向下运动，带动升降杆返回起始点，之后设备开始热压粘接新层，此过程中无需工作台做升降运动。它的特点是1、无需在每一层切割完成后由工作台的升降运动来实现料带的脱离，避免笨重的工作台频繁做升降运动、驱动电机频繁启动。2、提高了料带脱离速度，可在1秒钟内完成动作，极大的提高了设备的成形工作效率，可大幅度缩短成形周期。附图简要说明图1为已有的一种料带快速脱离装置结构示意图。图2为本技术的料带快速脱离装置结构示意图。图3为本技术的料带快速脱离装置实施例一结构示意图。图4为本技术的料带快速脱离装置实施例二结构示意图。图5为本技术的料带快速脱离装置实施例三结构示意图。本技术设计的料带快速脱离装置结构结合各实施例详细说明如下本技术的料带快速脱离装置，如图2所示，由固定在机架24上的垂直运动执行机构221、升降杆222、纵杆223、横杆224组成，升降杆222共有4根，分别位于工作台的四角，纵杆223有2根，分别位于工作台上方的左右两侧，横杆224有两根，位于工作台上方的前后两侧。它的工作原理是当激光切割料带25的工作完成后，驱动机构221启动，驱动工作台两侧的升降杆222向上运动，推动横纵杆223、224也向上运动，这时料带25位于横纵杆223、224组成的框架之上，随着框架的上升，料带25被托起，实现了与工件23的分离。这是供料轴转动释放料带25，达到一定长度后收料轴27启动，将多余料带缠绕在轴上。这时未被切割的新料带已位于工件23之上，执行机构221开始向下运动，带动升降杆222返回起始点，之后设备开始热压粘接新层，此整个工作过程中无需工作台做升降运动。本技术的实施例一结构，如图3所示，图中显示出快速料带脱离装置左半部分的结构，此部分固定在设备左侧的机架上，即工作台的左侧，左右部分完全对称，两边分别由两个电机同时驱动，由计算机统一控制，完成料带脱离操作。如图3所示，快速料带脱离装置由固定在机架上的垂直运动执行机构、升降杆36、纵杆38、横杆37组成，升降杆36共有4根，分别位于工作台的四角，纵杆38有2根，分别位于工作台上方的左右两侧，横杆37有两根，位于工作台上方的前后两侧。其中垂直运动执行机构由直流电机31、同步齿形带32、传动轴33、连接块34组成，它的功能是实现垂直直线运动。本装置的工作原理是，直流电机31由成形设备的控制计算机控制其电路的通断和正反转，电机的转动通过轴33传递给同步齿形带32。33为一长的传动轴，它转动时可同时驱动前后两套同步带32运动。34为连接块，它的作用是将升降杆36与同步带32连接在一起，同步带的外侧皮带随电机的正反转作上下运动时，升降杆亦随之作上下运动，35为安装在机架上的一对行程开关，是一辅助装置，可以限制连接块34的运动范围，当34碰到上下开关，电机即停止运行这时升降杆已上升或下降到了极限位置。升降杆的顶端固定有横杆37和纵杆38，它们与升降杆一起动作。当需要进行料带脱离操作时，两台电机31同时启动，驱动4条同步带32同时运动，同步带带动4根升降杆36向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分层实体制造的料带快速脱离装置，其特征在于，包括由两根纵杆、两根横杆组成的框架，与该框架的四角相连的四根升降杆，所说的两根纵杆分别位于工作台上方的左右两侧，两根横杆位于工作台上方的前后两侧，还包括与所说的升降杆相连的固定在机架上的垂直运动执行机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫旭日，颜永年，郭永红，
申请(专利权)人：清华大学，北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]