[发明专利]多工位平场聚焦透镜更换装置

说明书

技术领域

本发明涉及快速成型技术领域，特别涉及一种多工位平场聚焦透镜更换装置。

背景技术

选择性激光熔化 SLM是金属件直接成型的一种方法，是快速成型技术的最新发展。该技术基于快速成型的最基本思想，即逐层熔覆的“增量”制造方式，根据三维 CAD模型直接成型具有特定几何形状的零件，成型过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合。采用传统的机加工手段无法制造出来的形状结构复杂的金属零件，是激光快速成型技术应用的主要方向之一。具有以下优点：

（1）能直接制成终端金属产品，不用任何后处理工艺或简单的表面处理，通过简单的CAD造型和材料选择即可直接加工出可直接使用的零件，极大地缩短了产品开发周期；

（2）能得到具有非平衡态过饱和固溶体及均匀细小金相组织的实体，致密度几乎能达到100%，零件机械性能与锻造工艺所得相当；

（3）使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束加工金属，使得加工出来的金属零件具有很高的尺寸精度( 达0.1mm) 以及好的表面粗糙度(Ra 30～50μm)；

（4）由于激光光斑直径很小，因此能以较低的功率熔化高熔点的金属，使得用单一成分的金属粉末来制造零件成为可能，而且可供选用的金属粉末种类也大大拓展了；

（5）适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部有复杂异型结构，如空腔、三维网格以及用传统方法无法制造的复杂工件。

    但是现在市场上选择性激光熔化SLM设备的平场聚焦透镜都为固定式，在长时间成形过程中平场聚焦透镜表面会形成污迹，对激光束的聚焦造成干扰，如果不清洗污迹甚至会烧毁平场聚焦透镜，造成设备损坏。拆下平场聚焦透镜进行清洗的过程中会打断正常的成形过程，给连续成形造成干扰。如果是在密闭箱体内进行清洁操作的话，就必须打开箱体进行，破坏了箱体内的气体环境，无形中增长了成形时间。

发明内容

本发明提供一种多工位平场聚焦透镜更换装置，包括通过镜片快速更换卡槽定位卡合在转盘上的透镜单元，在透镜单元的预设位置设置有限位开关，转盘同伺服电机驱动连接，伺服电机连接气缸，气缸与压缩气体管道导通，压缩气体管道上设置有电磁阀，所述的伺服电机、气缸和电磁阀同外部的中央控制器控制连接。避免了所述的在密闭箱体内进行清洁操作过程，必须打开箱体进行，破坏了箱体内的气氛环境，无形中增长了成形时间的缺陷。 

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种多工位平场聚焦透镜更换装置，包括通过镜片快速更换卡槽14定位卡合在转盘2上的透镜单元1，在透镜单元1的预设位置设置有限位开关7，转盘2同伺服电机3驱动连接，伺服电机3连接气缸4，气缸4与压缩气体管道6导通，压缩气体管道6上设置有电磁阀5，所述的伺服电机3、气缸4和电磁阀5同外部的中央控制器控制连接。

所述的透镜单元1包括通过透镜压片13固定在透镜固定框12上的平场聚焦透镜11，在透镜固定框12上朝向平场聚焦透镜11的一侧设置有镜片气体侧吹装置16，镜片气体侧吹装置16上开有进气口17，透镜固定框12通过定位部件凭借定位孔15锁定在镜片快速更换卡槽14上。

所述的电磁阀5为琐止电磁阀。

本发明的多工位平场聚焦透镜更换装置，采用转位式设计，能够根据外部的中央控制器发出的信号自动更换平场聚焦透镜，该多工位平场聚焦透镜更换装置还设有限位及锁定装置，能够准确定位平场聚焦透镜位置。多工位平场聚焦透镜更换装置设有镜片气体侧吹装置以及镜片快速更换卡槽，能够最大限度减小平场聚焦透镜的污损及更换时间。

附图说明

图1为本发明的多工位平场聚焦透镜更换装置的结构示意图。

图2为本发明的透镜单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明：

如图1和图2所示，多工位平场聚焦透镜更换装置，包括通过镜片快速更换卡槽14定位卡合在转盘2上的透镜单元1，在透镜单元1的预设位置设置有限位开关7，转盘2同伺服电机3驱动连接，伺服电机3连接气缸4，气缸4与压缩气体管道6导通，压缩气体管道6上设置有电磁阀5，所述的伺服电机3、气缸4和电磁阀5同外部的中央控制器控制连接。所述的透镜单元1包括通过透镜压片13固定在透镜固定框12上的平场聚焦透镜11，在透镜固定框12上朝向平场聚焦透镜11的一侧设置有镜片气体侧吹装置16，镜片气体侧吹装置16上开有进气口17，透镜固定框12通过定位部件凭借定位孔15锁定在镜片快速更换卡槽14上。所述的电磁阀5为琐止电磁阀。

本发明的工作原理为：在选择性激光熔化SLM设备工作达到额定工作时间后，数控机构停止工作。外部的中央控制器对琐止电磁阀发出导通信号，电磁阀导通后气缸动作，将带有透镜单元1的转盘2顶起；外部的中央控制器对伺服电机3发出转动信号，伺服电机3转动一定角度后遇到限位开关7后停止转动；外部的中央控制器对琐止电磁阀发出关闭信号，气缸4排气，转盘2回落至锁定位置；这样的平场聚焦透镜具有快速更换单元，并通过镜片快速更换卡槽14锁死。