[实用新型]一种电子束快速成型制造设备聚焦系统

权利要求书

1.一种电子束快速成型制造设备聚焦系统，包括聚焦装置(12)、主聚焦电源(7)、副聚焦电源(8)、计算机控制单元；

电子束快速成型制造设备采用短磁透镜聚焦，所述聚焦装置(12)为圆柱形结构，安装于电子枪电子束(14)出口的次近部位，其包括导磁外框架(1)、导磁内框架(2)、电子束通道(3)、主聚焦绕组(5)、副聚焦绕组(4)、磁隙(6)；所述导磁内框架(2)为空心圆柱体，所述导磁外框架(1)置于导磁内框架(2)的外圆侧，且导磁外框架(1)和导磁内框架(2)构成一腔体；所述电子束通道(3)为导磁内框架(2)圆柱内壁围成的空心圆柱状；所述主聚焦绕组(5)和副聚焦绕组(4)均绕在导磁内框架(2)圆柱的外圆侧和内圆侧之间，位于导磁外框架(1)和导磁内框架(2)构成的空腔内；所述磁隙(6)为嵌在导磁内框架(2)圆柱上的圆环小柱，分断了导磁内框架(2)圆柱部分的导磁通道；所述导磁外框架(1)和导磁内框架(2)由导磁材料粉末和有机绝缘胶浇注成型，所述磁隙(6)为绝缘材料；

所述主聚焦电源(7)，其与主聚焦绕组(5)连接，将给定电压信号与取样电压信号U_F通过比较、PI调节运算和放大处理后，调整输出电压，向主聚焦绕组(5)输出稳定的主聚焦电流I_F；

所述副聚焦电源(8)，其与副聚焦绕组(4)连接，将给定电压信号及其变化率进行线性组合作为总给定信号，总给定信号与取样电压信号U_f通过比较和放大处理后，调整输出电压，向副聚焦绕组(4)输出副聚焦电流I_f；

所述计算机控制单元承担电子束快速成型制造设备的总控任务，其分别与主聚焦电源(7)和副聚焦电源(8)连接，分别向主聚焦电源(7)和副 聚焦电源(8)输出给定电压信号和

2.根据权利要求1所述一种电子束快速成型制造设备聚焦系统，其特征在于：所述主聚焦电源(7)包括整流滤波电路ZL1、功率调整管T1、二极管D1、电感L1、取样电阻R6、电阻R1～R5、电容C1和运算放大器IC1；

所述整流滤波电路ZL1的输入端连接外部输入的交流电，整流滤波电路ZL1的正极输出端接至NPN型功率调整管T1的集电极，负极输出端接至二极管D1的阳极；

所述功率调整管T1基极经电阻R5接至运算放大器IC1的输出端，功率调整管T1发射极与二极管D1阴极连接，并连接至取样电阻R6一端和电阻R3一端，所述电阻R3另一端连接至运算放大器IC1的反相输入端；

所述取样电阻R6上输出电压信号U_F为反馈信号，取样电阻R6另一端接地，并与主聚焦绕组(5)一端连接，主聚焦绕组(5)另一端通过电感L1接至二极管D1的阳极；

所述运算放大器IC1的同相输入端经电阻R1接地，运算放大器IC1的反相输入端经电阻R2连接计算机控制单元电压给定信号输出端，运算放大器IC1的输出端经电阻R4和电容C1连接至运算放大器IC1的反相输入端。

3.根据权利要求1所述一种电子束快速成型制造设备聚焦系统，其特征在于：所述副聚焦电源(8)包括整流滤波电路ZL2、功率调整管T2和T3、二极管D2和D3、取样电阻R13、电阻R7～R12、电容C2和运算放大器IC2；

所述整流滤波电路ZL2的输入端连接外部输入的两组交流电，整流滤波电路ZL2的输出公共端与副聚焦绕组(4)的一端相接，正极输出端接至NPN型功率调整管T2的集电极，负极输出端连接至PNP型功率调整管T3的集电极；

所述运算放大器IC2的同相输入端经电阻R7接地，所述运算放大器 IC2的反相输入端经电阻R9、电阻R8连接计算机控制单元电压给定信号输出端，所述电容C2与电阻R9并联，所述电阻R8、电阻R9和电容C2组成运算放大器IC2的输入电路，所述电阻R11两端分别连接运算放大器IC2的反相输入端和输出端，所述运算放大器IC2的输出端经电阻R12分别与功率调整管T2和功率调整管T3的基极连接，运算放大器IC2的反相输入端经电阻R10连接取样电阻R13一端；

所述功率调整管T2和功率调整管T3的发射极接在一起后连接至电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，并与副聚焦绕组(4)的另一端相接；取样电阻R13上输出副聚焦电流I_f，电压信号U_f为反馈信号，所述二极管D2的阴极与功率调整管T2的集电极相接，二极管D2的阳极与功率调整管T2的发射极相接，二极管D3的阳极与功率调整管T3的集电极相接，二极管D3的阴极与功率调整管T3的发射极相接。