激光切割式快速成形机制造技术

一种激光切割式快速成形机，包括机架、原材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、驱动激光切割系统的Ｘ－Ｙ工作台、支撑正在成形的工件的可升降工作台、存储三维模型的计算机及控制系统和排烟除尘系统，其特征在于，　　　　所述排烟除尘系统的吸烟嘴为一弧形管，其开口处位于所述激光切割系统的激光头下方，所述吸烟嘴的另一端与吸烟头相连，吸烟头与一气缸相连，所述吸烟嘴、吸烟头和气缸安装在一导轨上，所述导轨固定在所述激光切割系统的激光头上；所述吸烟头通过一吸烟管与一喷射式吸尘器相连，所述喷射式吸尘器上有一进气阀，所述喷射式吸尘器的另一端与一三通接头相连；所述三通接头的另两端分别连接到第一球阀和第二球阀，所述第一球阀连接到排烟系统，所述排烟系统包括过滤除尘器和通风出口；所述第二球阀连接清洁系统，所述清洁系统包括一排水管。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种快速成形机，尤其涉及一种激光切割式快速成形机。
技术介绍
激光切割式快速成形机的常用名为Laminated Object Manufacturing，简称LOM，是一种最常见的快速成形机，如图1A与图1B所示，此类成形机的主要结构包括计算机10、原材料存储及送进机构11、热粘压机构12、激光切割系统13、可升降工作台14和数控系统(图中未画出)组成。其中，计算机10用于接受和存储工件的三维模型，沿模型的高度方向提取一系列的横截面轮廓线，发出控制指令。原材料存储及送进机构11将存于其中的原材料(如底面有热熔胶和添加剂的纸)，逐步送至工作台14的上方。热粘压机构12将一层层材料粘合在一起。激光切割系统13按照计算机10提取的横截面轮廓线，逐一在工作台14上方的纸材上切割出轮廓线，并将无轮廓区切割成小方格，以便在成形之后能剔除废料。可升降工作台14支承正在成形的工件，并在每层成形之后，降低一个材料厚度(通常为0.1～0.2mm)，以便送进、粘合和切割新的一层纸材。数控系统执行计算机发出的指令，使一段段的纸材逐步送至工作台的上方，然后再粘合、切割。最后，剔除废料小方格，得到成形的三维工件。采用上述结构的激光切割式快速成形机普遍存在以下问题在切割成形时，由于纸材和热熔胶燃烧，会产生大量的烟尘，污染环境，特别是，燃烧后的胶体会牢固地粘结在机器的零部件上，从而加速零部件的损坏，难于清除。即使机器的右部装设吹风机150与刀形吹风口151，左部装设抽烟管152、抽烟口153与抽风机，但是，由于抽烟口153距离激光切割系统13太远，因此，在机器内仍然会烟尘弥漫。有的快速成形机也试图在切割头上设置跟随式抽烟装置，但由于燃烧后的胶体易于堵塞排烟管道，跟随式抽烟装置不能长时间连续运行，污染仍然严重。同时，目前使用的激光切割式快速成形机还存在以下各种不足采用水冷式CO2激光器，需要外设冷却器，既浪费能源，又不利于维护。组成快速成形机的零部件之间多数为相互串联式定位，无统一、可靠的定位基准，机体的刚性不足，因此难于长期保持高精度。于是，就需要一种具有较好的排烟性能的快速成形机，以改变目前污染严重的情况，同时，最好该快速成形机的激光切割系统能不使用昂贵的水冷装置，且机体各个部件能准确定位。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有较好排烟性能的快速成形机，能及时将切割过程中产生的烟尘排出。本技术的另一目的是使用了空冷激光器。本技术的再一目的是改进快速成形机的结构，使所有的部件都直接安装在机架上，以提高部件定位的准确性。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案一种激光切割式快速成形机，包括机架、原材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、驱动激光切割系统的X-Y工作台、支撑正在成形的工件的可升降工作台、存储三维模型的计算机及控制系统和排烟除尘系统，其特征在于，所述排烟除尘系统的吸烟嘴为一弧形管，其开口处位于所述激光切割系统的激光头下方，所述吸烟嘴的另一端与吸烟头相连，吸烟头与一气缸相连，所述吸烟嘴、吸烟头和气缸安装在一导轨上，所述导轨固定在所述激光切割系统的激光头上；所述吸烟头通过一吸烟管与一喷射式吸尘器相连，所述喷射式吸尘器上有一进气阀，所述喷射式吸尘器的另一端与一三通接头相连；所述三通接头的另两端分别连接到第一球阀和第二球阀，所述第一球阀连接到排烟系统，所述排烟系统包括过滤除尘器和通风出口；所述第二球阀连接清洁系统，所述清洁系统包括一排水管。所述激光切割系统采用空冷结构。所述机架包括一支撑平台，所述热粘压机构的导轨通过一垫块固定于所述支撑平台的上平面；所述X-Y工作台通过第一支架固定于所述支撑平台的上平面；所述激光切割系统通过第二支架固定于所述支撑平台的上平面；所述可升降工作台通过第三支架固定于所述支撑平台的下平面。由于采用了上述技术方案，本技术的激光切割式快速成形机具有新的排烟除尘系统，能有效地将烟尘除去，减少污染。本技术的激光切割式快速成形机还采用空冷器激光器代替水冷激光器，降低了成本。同时，该快速切割机将所有的部件直接安装在机架上，不会出现累积定位误差，使快速成形机的各个部件能够准确定位，且整个机器的刚性较高。附图说明图1A是现有技术的激光切割式快速成形机的立体图；图1B是图1A所示的激光切割式快速成形机的俯视图；图2A是本技术的激光切割式快速成形机的一个实施例的正视图；图2B是本技术的激光切割式快速成形机的一个实施例的侧视图；图3是本技术采用的排烟除尘系统的一个实施例的结构图；图4A是本技术采用的激光切割系统的一个实施例的正视图；图4B是本技术采用的激光切割系统的一个实施例的侧视图；图4C是图4B中A-A部分的放大图；图5是本技术的激光切割式快速成形机的一个实施例的部件定位结构图；图6A是本技术采用的原材料存储及送进机构的一个实施例的结构图；图6B是本技术采用的气涨轴的一个实施例的结构图。具体实施方式以下结合附图和实施例来进一步说明本使用新型的技术方案。图2A和图2B是本技术的激光切割式快速成形机的一个实施例的正视图和侧视图。如图所示，该快速成形机由机架21、X-Y工作台22、可升降工作台23、热粘压机构24、原材料存储及送进机构25、激光切割系统26、计算机及控制系统27和排烟除尘系统28组成。其中，计算机及控制系统27用于接受和存储工件的三维模型，沿模型的高度方向提取一系列的横截面轮廓线，发出控制指令。原材料存储及送进机构25将存于其中的原材料，按照计算机及控制系统27的指令逐步送至可升降工作台23上方。热粘压机构24将一层层材料粘合在一起。激光切割系统26的激光头由X-Y工作台22驱动，按照计算机及控制系统27提取的横截面轮廓线，逐一在可升降工作台23上方的材料上切割出轮廓线。可升降工作台23支承正在成形的工件，并在每层成形后，降低一个材料的厚度，以便送进、粘合和切割新的一层材料。排烟除尘系统28将切割原材料时所产生的烟尘经过滤和除尘后排至室外。X-Y工作台22和可升降工作台23分别由伺服电动机通过精密滚珠丝杆驱动，并由精密直线滚动导轨导向，其重复定位精度为10μm，从而可以较好地保证成形件的尺寸精度。本技术的激光切割式快速成形机对排烟除尘系统28做了改进，其结构如图3所示，排烟除尘系统的吸烟嘴31为一弧形管，其开口317处位于激光切割系统的激光头35下方，吸烟嘴31的另一端与吸烟头33相连，吸烟头33与一气缸34相连，吸烟嘴31、吸烟头33和气缸34安装在一导轨32上，导轨32固定在激光切割系统的激光头35上；吸烟头33通过一吸烟管36与一喷射式吸尘器38相连，喷射式吸尘器38上有一进气阀37，喷射式吸尘器38的另一端与一三通接头39相连；三通接头39的另两端分别连接到第一球阀311和第二球阀313，第二球阀313连接到排烟系统，排烟系统包括过滤除尘器314和通风出口318；第一球阀311连接清洁系统，清洁系统包括一排水管319。通过第一球阀311上的手柄310和第二球阀313上的手柄312可以控制球阀的开关。当第二球阀313打开、第一球阀311关闭时(如图3所示的状态)，压缩空气从进气阀37的进口316进入喷射式吸尘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王运赣，
申请(专利权)人：王运赣，
类型：实用新型
国别省市：