[实用新型]一种龙门金属快速成型机

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光熔化沉积制造技术（laser melting deposition manufacting)

的金属快速成型机，属于激光增材制造技术领域。

背景技术

增材制造是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合，是先进制造业的重要组成部分。增材制造装备、激光成型工艺等技术发展越来越成熟，近年来激光增材制造在工业领域得到了广泛的应用，其正在快速地改变着传统的生产方式和生活方式。当前，增材制造技术已经从研发转向产业化应用，其与信息网络技术的深度融合，或将给传统制造业带来变革性影响。加快增材制造技术发展，尽快形成产业规模，对于推进我国制造业转型升级具有重要意义。

目前金属快速成型机种类、本体结构型式愈来愈多样化，金属成型件尺寸也越来越大型化，现有技术中激光快速成型机床多为悬臂式、定柱动梁式龙门或动柱定梁式龙门结构，其中例如悬臂机床稳定性不好，臂展行程受限；定柱动梁式龙门机床需要工作台前后运动，占用前后空间大；动柱定梁式龙门机床需要Z轴独立上下运动，占用顶部空间大。这些问题往往导致金属快速成型机结构繁琐、打印精度差、密封箱体体积大等不足。

发明内容

为了解决现有技术中金属快速成型机的结构繁琐、打印精度差、密封箱体体积大等不足之处，本实用新型提供一种结构稳定、成型区域（空间利用）最大化、打印精度高的龙门金属快速成型机。

本实用新型采用的技术方案是：

一种龙门金属快速成型机，包括固定底座及设置在固定底座上的密封手套箱体，其特征在于：在所述密封手套箱体内设置有移动工作台及动梁动柱式龙门运动机构，所述动梁动柱式龙门运动机构包括龙门滑枕、滑枕前后运动机构、龙门架、横梁以及横梁上下运动机构，所述龙门滑枕固定在所述固定底座上，所述龙门架设置在所述龙门滑枕上并与所述滑枕前后运动机构连接，所述滑枕前后运动机构驱动所述龙门架在所述龙门滑枕上往复运动，所述横梁设置在所述龙门架上并与所述横梁上下运动机构连接，所述横梁上下运动机构驱动所述横梁在所述龙门架上上下运动，在所述横梁上设置有熔覆头连接法兰，该熔覆头连接法兰与一法兰左右运动机构连接，在所述熔覆头连接法兰上设置有激光熔覆头，该激光熔覆头在所述动梁动柱式龙门运动机构上做XYZ方向三维空间运动。

在所述密封手套箱体外部还设置有一外部轨道，该外部轨道设置在固定底座后方。

所述龙门滑枕为设置在所述固定底座两侧的各一条，滑枕前后运动机构由直线导轨导向，两个伺服电机同步驱动减速机减速后，齿轮齿条传动。

所述龙门架与龙门滑枕的法兰板紧固连接，构成动柱式龙门架，横梁通过横梁上下运动机构连接在龙门架上上下运动。

所述横梁上下运动机构包括一个伺服电机、一个“一分二”T型双输出减速机、两根传动轴、两个直角加速机以及两个滚珠丝杆，所述一个“一分二”T型双输出减速机的输入轴与所示伺服电机的输出轴连接，在所述一个“一分二”T型双输出减速机的两个输出轴上分别连接一个所述传动轴，所述滚珠丝杠经所述直角减速机与所述传动轴连接。

固定底座受交通运输宽度限制，由两块底座拼接而成，主要用于固定、定位移动工作台和动梁动柱式龙门机床。

所述移动工作台由变频电机驱动，轨道轮为导向，可在固定底座轨道和外部轨道之间往返运动。

所述外部轨道由H型钢拼焊底架和轻型轨道组成，结构钢性强。

龙门滑枕前后运动行程为4.5米。横梁在龙门架上上下运动，上下运动行程为1.5米。激光熔覆头连接法兰左右运动行程为4.5米。

所述密封手套箱体与固定底座外圈连接，整个龙门执行机构置于箱体内部，箱体上设置有观察窗和操作手套等。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、成型区域（空间利用）最大化，在工作台上方与动梁动柱式龙门床体之间形成了一个规则的立方体金属快速成型区域，在保证成型件尺寸的条件下，动梁动柱式结构做到了密封箱体内部空间利用的最大化，极大的减小了箱体内惰性气体消耗量和气体净化时间，进一步降低了金属快速成型的成本。

2、与悬臂结构相比，龙门结构稳定性好的先天优势决定了动梁动柱式结构机床能够实现大尺寸的金属快速成型。龙门左右立柱同步驱动横梁上下运动，相比于定梁式机床，结构稳定性、打印精度以及顶部空间占用都更有优势。