本實用新型專利技術涉及一種光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置，包括鋪粉輥子、工作缸、PC機系統以及光源系統，所述的工作缸由左回收缸、左缸、右缸和右回收缸組成，在左缸和右缸內均設有由PC機系統控制的可升降的活動板，鋪粉輥子位于四個缸的上工作平面，并可在PC機系統控制下做水平方向的往復運動；光源系統包括光源以及沿光源發射光線方向設置的多孔光闌和反射鏡，其中多孔光闌可沿邊緣切線方向進行旋轉，反射鏡可沿光源發射光線方向前后移動。該快速成型裝置可以通過使光源進行移動來減少手工勞動量清粉過程，并可以通過調節光斑直徑使得燒結件拐角處輪廓分明，提高加工的效率。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于快速成型制造設備
，具體涉及一種光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置。
技術介紹
選區激光燒結(SLS)技術是快速成型
中比較成熟的一種成型工藝，其基本原理采用的是分層制造原理，以熱塑性粉末材料為原料，將建好的三維模型轉化為實體?，F有技術中采用的SLS快速成型裝置均為光斑直徑恒定的裝置，在加工的過程中，整個燒結件都是以一個恒定光斑直徑的激光光源進行掃描加工的，并且供粉缸和成型缸處于功能固定的狀態。這樣的裝置在實際應用時存在有以下幾個問題：當供粉缸內的粉末被用完之后，需要將成型缸內的大量粉末清理出來裝入供粉缸內，加大了手工勞動量的同時降低了加工效率；如果光斑直徑過大，會使得燒結件一些拐角處過于精細的細節無法達到要求；而如果光斑直徑過小，當需要加工大面積區域輪廓時，會使得燒結過程中的效率降低。
技術實現思路
本技術的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，提供一種光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置，該快速成型裝置可以通過使光源進行移動來減少手工勞動量清粉過程，提高加工的效率，另外還可以通過調節光斑直徑使得燒結件拐角處輪廓分明，提高加工的效率。為了達到上述專利技術目的而采取的技術解決方案如下所述：一種光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置，包括鋪粉輥子、工作缸、PC機系統以及位于工作缸上方的光源系統，所述的工作缸由沿橫向依次等高并排設置的左回收缸、左缸、右缸和右回收缸組成，在左缸和右缸內均設置有一塊由PC機系統控制的可升降的活動板，鋪粉輥子位于四個缸的上工作平面，并可在PC機系統控制下做水平方向的往復運動；光源系統包括光源以及沿光源發射光線方向設置的多孔光闌和反射鏡，其中多孔光闌可在PC機系統控制下沿邊緣切線方向進行旋轉，反射鏡可在PC機系統控制下沿光源發射光線方向前后移動，將由光闌孔穿過的管線反射照至左缸或右缸上。本技術進一步的技術解決方案還包括，在多孔光闌上設有多個不同孔徑的光孔。與現有技術相比，本技術在保證完整加工過程的基礎上，用可移動的光源取代原有的固定光源，通過反射鏡的水平移動，實現兩缸(供粉缸、成型缸)功能互換的作用，減少了手工勞動量的同時提高加工效率；用可旋轉的多孔光闌取代原有的單孔光闌，通過調節多孔光闌的旋轉角度，以實現不同光斑直徑的掃描，當需要加工拐角處的輪廓或者較為精細輪廓時，采用多孔光闌上的小孔，當需要加工大面積區域輪廓時，采用多孔光板上的大孔，二者的交錯變化，使得整個加工過程中的精度和效率都有一定的提升。附圖說明圖1為本技術處在一種加工(右缸)過程的結構示意圖。圖2為本技術處在另一種加工(左缸)過程的結構示意圖。圖3為本技術中光源系統的結構示意圖。圖中各數字標號的名稱分別是：1－光源，2－多孔光闌，3反射鏡，4－鋪粉輥子，5－左缸，6－右缸，7a－左回收缸，7b－右回收缸，8－PC機系統。具體實施方式以下將結合附圖及實施例對本
技術實現思路
做進一步說明，但本技術的實際應用形式并不僅限于此。參見附圖，本技術所述的光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置包括光源系統、鋪粉輥子4、左缸5、右缸6、左回收缸7a、右回收缸7b和PC機系統8。用于為加工過程提供能量來源的光源系統位于整個裝置的最頂端，由光源1、多孔光闌2和反射鏡3組成(圖3)，其中多孔光闌2可在PC機系統8控制下沿邊緣切線方向進行旋轉，在多孔光闌2上設有多個不同孔徑的光孔；反射鏡3可在PC機系統8控制下沿光源發射光線方向前后移動，將由光闌孔穿過的管線反射照至左缸5或右缸6上。左缸5、右缸6和其兩側的回收缸沿橫向等高并排位于整個裝置的最低端，對左缸5和右缸6而言，二者均能起到供粉缸和成型缸的作用，兩側的左、右回收缸7a、7b則起到對多余粉料回收的作用，在左缸5和右缸6內均設有一塊由PC機系統8控制的可升降的活動板。鋪粉輥子4設在上述四缸的上端并與四缸的上工作面相接觸，工作時鋪粉輥子4可在PC機系統8的控制下沿水平方向往復運動，對粉料起到刮平和推送的作用。PC機系統8位于整個裝置的最左端，起到對裝置的整體控制的作用。本技術所述SLS快速成型裝置的工作原理如下所述。圖1所示的對右缸6粉料加工過程中，加工之前在左缸5內裝有大量代加工的粉料，使右缸6內的活動板位于其運動行程的最上端，此時左缸5作為供粉缸、右缸6作為成型缸，鋪粉輥子4位于左缸5的最左端；當接收到加工信息時，右缸6在PC機系統8的控制下下降一個加工層厚，為了保證右缸6內的粉末充足且被刮平，使左缸5在PC機系統8的控制下上升的層厚稍大于一個加工層厚，并驅動鋪粉輥子4從左端開始一次來回的水平運動，將左缸5內上升起來的粉末推送到右缸6內，同時將上工作面的粉末刮平，多余的少量粉末被推送到兩側的回收缸7中；PC機系統8將第一層的輪廓信息傳輸給光源系統，由光源1發射出的光通過多孔光闌2并在反射鏡3的反射下對右缸6內已鋪好的粉料進行掃描加工；當接收到加工下一層信息時，對新一層粉料的加工過程與上述過程一致，最終直至整個燒結件加工完成。當將上述加工的燒結件取出后，左缸5內的粉末基本沒有或者剩余很少一部分，而右缸6內裝有大量的粉末，右回收缸7b中也有少量的粉末。此時在PC機系統8的控制下將反射鏡3水平向左移動一定距離，如圖2所示。于是使右缸6作為供粉缸，左缸5作為成型缸，右缸6內裝有大量待加工的粉末，使其內部的活動板位于較為底部的位置，另使左缸5內的活動板位于較為頂部的位置，其加工過程與圖1的加工過程類似，不同之處在于此時左缸5下降一個層厚，右缸6上升一個多層厚，同時鋪粉輥子4從右端開始一次來回的水平運動，最終將整個燒結件加工制造完成。在以上加工過程中，當PC機系統8識別到精細輪廓和拐角處輪廓時，多孔光闌2在PC機系統8的控制下迅速旋轉一定角度，其上的小孔與光源1發射光的光路重合，使得此時加工的輪廓較為精細；當PC機系統8識別到大面積的輪廓時候，多孔光闌2在PC機系統8的控制下迅速旋轉一定角度，其上的大孔與光源1發射光的光路重合，使得此時的加工效率提高。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置，包括鋪粉輥子(4)、工作缸、PC機系統(8)以及位于工作缸上方的光源系統，其特征在于：所述的工作缸由沿橫向依次等高并排設置的左回收缸(7a)、左缸(5)、右缸(6)和右回收缸(7b)組成，在左缸(5)和右缸(6)內均設置有一塊由PC機系統(8)控制的可升降的活動板，鋪粉輥子(4)位于四個缸的上工作平面，并可在PC機系統(8)控制下做水平方向的往復運動；光源系統包括光源(1)以及沿光源發射光線方向設置的多孔光闌(2)和反射鏡(3)，其中多孔光闌(2)可在PC機系統(8)控制下沿邊緣切線方向進行旋轉，反射鏡(3)可在PC機系統(8)控制下沿光源發射光線方向前后移動，將由光闌孔穿過的管線反射照至左缸(5)或右缸(6)上。
【技術特征摘要】
1.一種光源位置和光斑直徑可變的SLS快速成型裝置，包括鋪
粉輥子(4)、工作缸、PC機系統(8)以及位于工作缸上方的光源系統，
其特征在于：所述的工作缸由沿橫向依次等高并排設置的左回收缸
(7a)、左缸(5)、右缸(6)和右回收缸(7b)組成，在左缸(5)和右缸(6)
內均設置有一塊由PC機系統(8)控制的可升降的活動板，鋪粉輥子(4)
位于四個缸的上工作平面，并可在PC機系統(8)控制下做水平方向的
往復運...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊來俠，龔林，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：新型
國別省市：陜西;61
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