一种适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置的制作方法

本实用新型涉及增材制造设备领域，特别是一种适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置。

背景技术：

增材制造技术是一种多学科交叉的系统工程技术，在以高分子粉末作为成形原料的增材制造技术中，其成形过程必然包含有对成形腔室空间温度场的有效控制。现有的增材制造设备的加热系统基本上是以固定加热高度的形式安装加热罩单元用来控制整个成形腔室的温度，其具体结构形式有三种，第一种是将加热罩单元完全固定到成形腔室顶部，第二种是将加热罩单元以轨道划出的方式，第三种是以手动升降的方式。上述三种结构形式在不影响取件的前提下均有如下不利因素，第一种结构形式存在成形腔室成形层温度受控程度低；第二种结构形式在一定程度上避免了第一程结构形式的缺点，但粉末材料扬尘附着在滑轨上后存在加热罩单元滑动受阻；第三种结构形式避免了前两种存在的不足，但在成形过程中无法实现根据需要进行实时调整。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可解决上述问题的一种适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置，安装与拆卸方便、结构紧凑，加工方便，能有效解决增材制造成形过程中根据具体成形工艺要求可作出实时调整，保证成形腔室空间温度控制的精度，且工作可靠性高。

一种适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置，包括成型腔室、驱动装置、固定于所述成型腔室内壁的换向滑轮组、固定于所述成型腔室顶部内壁的吊装滑轮组、以及加热灯罩，所述加热灯罩通过钢丝绳吊装在所述吊装滑轮组上，吊装所述加热灯罩的钢丝绳经吊装滑轮组、换向滑轮组换向后连接所述驱动装置驱动端。

作为上述方案的改进，还包括减速机构以及传动支承单元，所述驱动装置与所述减速机构直联，所述驱动装置与所述减速机构固定于所述成型腔室外壁，所述减速机构驱动端与所述传动支承单元固定端连接，所述传动支承单元驱动端伸至所述成型腔室内壁后通过钢丝绳绞盘器与所述钢丝绳配合。

作为上述方案的改进，所述加热灯罩横截面为矩形，所述吊装滑轮组包括第一换向滑轮、第二换向滑轮、第三换向滑轮以及第四换向滑轮，所述第一换向滑轮、第二换向滑轮、第三换向滑轮以及第四换向滑轮分别通过钢丝绳悬挂所述加热灯罩四角，所述第一换向滑轮与所述第四换向滑轮上用于悬挂所述加热灯罩的钢丝绳直接与所述换向滑轮组滑动配合，所述第二换向滑轮上用于悬挂所述加热灯罩的钢丝绳先绕过所述第一换向滑轮，经所述第一换向滑轮换向后与所述换向滑轮组滑动配合，所述第三换向滑轮上用于悬挂所述加热灯罩的钢丝绳先绕过所述第四换向滑轮，经所述第四换向滑轮换向后再与所述换向滑轮组滑动配合，所述换向滑轮组上的钢丝绳再连接所述钢丝绳绞盘器。

作为上述方案的改进，所述换向滑轮组包括第五换向滑轮以及第六换向滑轮，所述第五换向滑轮固定于所述成型腔室顶部内壁靠近所述吊装滑轮组位置，所述第六换向滑轮设置于所述传动支承单元同一侧成型腔室内壁上，所述第一换向滑轮、第二换向滑轮、第三换向滑轮以及第四换向滑轮的钢丝绳分别穿过所述第五换向滑轮，经所述第五换向滑轮换向后与所述第六换向滑轮滑动配合，所述第六换向滑轮上的钢丝绳经所述第六换向滑轮整合换向后再连接所述钢丝绳绞盘器。

作为上述方案的改进，所述第六换向滑轮与所述第五换向滑轮之间还设置有线夹，所述线夹将所述第六换向滑轮与所述第五换向滑轮之间的钢丝绳固定。

作为上述方案的改进，所述第五换向滑轮为双组四轮位换向滑轮，所述第五换向滑轮用于对所述第一换向滑轮、第二换向滑轮、第三换向滑轮以及第四换向滑轮上的钢丝绳进行换向，换向完毕后的钢丝绳通过所述线夹固定后与所述第六换向滑轮滑动配合，经所述第六换向滑轮垂直换向后连接所述钢丝绳绞盘器。

作为上述方案的改进，所述第五换向滑轮与所述第六换向滑轮之间的钢丝绳保持互相平行。

作为上述方案的改进，所述第一换向滑轮以及所述第四换向滑轮为双滑轮组，包括并排设置的垂直向滑轮和水平向滑轮，所述第二换向滑轮以及所述第三换向滑轮为垂直向滑轮，所述第二换向滑轮上的钢丝绳穿过所述第一换向滑轮上的水平向滑轮后与所述第五换向滑轮滑动配合，所述第三换向滑轮上的钢丝绳穿过所述第四换向滑轮上的水平向滑轮后与所述第五换向滑轮滑动配合，所述第一换向滑轮、第二换向滑轮、第三换向滑轮以及第四换向滑轮分别通过其垂直向滑轮配合钢丝绳与所述加热灯罩建立连接。

作为上述方案的改进，所述第一换向滑轮以及所述第四换向滑轮上的钢丝绳吊装所述加热灯罩左侧，所述第二换向滑轮以及所述第三换向滑轮上的钢丝绳吊装所述加热灯罩右侧，所述第二换向滑轮上的钢丝绳一端连接所述加热灯罩，另一端穿过所述第一换向滑轮后与所述第五换向滑轮滑动配合，所述第三换向滑轮上的钢丝绳一端连接所述加热灯罩，另一端穿过所述第四换向滑轮后与所述第五换向滑轮滑动配合。

作为上述方案的改进，所述加热灯罩横截面为矩形，所述加热灯罩内壁周向设置有数组红外线加热管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过吊装滑轮组配合钢丝绳悬挂所述加热灯罩，且通过垂直向滑轮保证连接所述加热灯罩的钢丝绳的竖直，从而保证所述加热灯罩始终与所述成型腔室底部台面平行，吊装滑轮组上的钢丝绳通过换向滑轮组的第五换向滑轮以及第六换向滑轮进行换向整合，将吊装所述加热灯罩的钢丝绳全部收纳至所述第五换向滑轮经所述第五换向滑轮的换向以及所述第六换向滑轮的整合后连接所述钢丝绳绞盘器，再通过驱动装置配合减速机构、传动支承单元以及钢丝绳绞盘器驱动所述钢丝绳从而控制所述加热灯罩的纵向移动，通过控制所述加热灯罩的纵向移动来对成型腔室内的温度进行调整，保证成型腔室空间温度控制的精度，且工作可靠性高，相较于现有的加热装置，具有制造加工更经济、装配操作更容易、结构紧凑的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型内部结构示意图；

图2是本实用新型外部结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型涉及一种适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置，下面对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明。需要注意的是，在本实用新型中，将吊装滑轮组40所处位置定义为“上”，则加热灯罩50所处位置对应为“下”；将第一换向滑轮41所处位置定义为“左”，则第二换向滑轮42所处位置对应为“右”。

如图1和图2所示，一种适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置，包括成型腔室10、驱动装置20、固定于所述成型腔室10内壁的换向滑轮组30、固定于所述成型腔室10顶部内壁的吊装滑轮组40以及加热灯罩50，所述加热灯罩50横截面为矩形，所述吊装滑轮组40包括固定于所述成型腔室10顶部内壁的第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44，所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44分别通过钢丝绳60连接所述加热灯罩50四角，所述加热灯罩50通过钢丝绳60吊装在所述吊装滑轮组40上并通过对钢丝绳60的调节使所述加热灯罩50与所述成型腔室10底部台面平行，吊装所述加热灯罩50的钢丝绳60经吊装滑轮组40、换向滑轮组30换向后连接所述驱动装置20驱动端，所述驱动装置20驱动端通过控制所述钢丝绳60的收紧与放松来控制所述加热灯罩50的纵向移动，通过控制所述加热灯罩50的纵向移动来实现对所述成型腔室10内部空间温度的调节，加热灯罩50的纵向移动通过各换向滑轮配合钢丝绳60实现，相较于传统的滑轨式升降装置，更不易受到粉末材料扬尘的干扰，升降调节更为便捷。且作为可选的实施方式，所述成型腔室10内部可设置温度传感器，则可根据所述温度传感器监测到的所述成型腔室10内部空间温度的变化通过控制装置自动控制所述驱动装置20的动作，从而实现对所述成型腔室10内部空间温度的自动调节。

作为优选，上述适用于增材制造设备的红外加热电动升降装置还包括减速机构70以及传动支承单元80，所述驱动装置20与所述减速机构70直联并固定于所述成型腔室10外壁上，以避免所述驱动装置20以及减速机构70受所述成型腔室10内部高温影响而损坏，所述驱动装置20为整个装置的动力来源，所述减速机构70主要用于匹配升降所述加热灯罩50所需扭矩，所述传动支承单元80一端连接所述减速机构70，另一端穿过所述成型腔室10左侧内壁后通过钢丝绳绞盘器90与所述钢丝绳60连接，所述传动支承单元80用于传递动力，且为所述钢丝绳绞盘器90提供安装支承，所述钢丝绳绞盘器90通过所述驱动装置20、减速机构70以及传动支承单元80提供动力，执行牵引钢丝绳60的动作。实际安装时，所述驱动装置20，即电机，与所述减速机构70直联，将所述传动支承单元80传动轴对准所述减速机构70轴孔插入并安装固定，所述钢丝绳绞盘器90绞盘内孔对准所述传动支承单元80与之匹配的轴插入并安装固定。

作为优选，所述换向滑轮组30包括第五换向滑轮31以及第六换向滑轮32，所述第五换向滑轮31固定于所述成型腔室10顶部内壁并靠近所述吊装滑轮组40设置，以便对来自所述吊装滑轮组40的钢丝绳60进行换向，所述第六换向滑轮32设置于所述传动支承单元80同一侧成型腔室10内壁上并靠近所述传动支承单元80设置，以便将整合完毕的钢丝绳60连接所述传动支承单元80端部设置的钢丝绳绞盘器90，所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44的钢丝绳60分别穿过所述第五换向滑轮31，经所述第五换向滑轮31换向后与所述第六换向滑轮32滑动配合，所述第六换向滑轮32上的钢丝绳60经所述第六换向滑轮32整合换向后再连接所述钢丝绳绞盘器90。由于所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44均固定于所述成型腔室10顶部内壁上，而为整个装置中钢丝绳60提供牵引力的驱动装置20均设置于所述成型腔室10侧边内壁上，因此，需要通过所述换向滑轮组30的第五换向滑轮31以及第六换向滑轮32对吊装滑轮组40中各换向滑轮上的钢丝绳60进行换向以及整合，整合完毕后将各钢丝绳60分别连接所述钢丝绳绞盘器90以对钢丝绳60提供牵引力，从而实现控制所述加热灯罩50的纵向移动。

作为优选，所述第六换向滑轮32与所述第五换向滑轮31之间还设置有线夹33，所述线夹33将所述第六换向滑轮32与所述第五换向滑轮31之间的钢丝绳60固定，保证所述第五换向滑轮31与所述第六换向滑轮32之间的钢丝绳60保持竖直涨紧且互相平行，从而避免驱动装置20动作牵引所述钢丝绳60时，各钢丝绳60之间交叉打结导致无法升降所述加热灯罩50。

作为优选，所述第五换向滑轮31为双组四轮位换向滑轮，所述第五换向滑轮31用于对所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44上的钢丝绳60进行换向，换向完毕后的钢丝绳60通过所述线夹33固定后与所述第六换向滑轮32滑动配合，经所述第六换向滑轮32垂直换向后连接所述钢丝绳绞盘器90。由于所述加热灯罩50四角通过钢丝绳60分别吊装在所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44对应位置的下方，因此所述第五换向滑轮31至少需要换向以及整合四股钢丝绳60，因此所述第五换向滑轮31为双组四轮位换向滑轮以便对四股钢丝绳60进行换向整合，再将换向整合完毕后的钢丝绳60通过线夹33固定后统一经所述第六换向滑轮32垂直换向后连接所述钢丝绳绞盘器90，从而形成使所有钢丝绳60可统一由所述驱动装置20提供牵引力进行牵引。

作为优选，所述第一换向滑轮41以及所述第四换向滑轮44上的钢丝绳60吊装所述加热灯罩50左侧，所述第二换向滑轮42以及所述第三换向滑轮43上的钢丝绳60吊装所述加热灯罩50右侧，所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44分别对应所述加热灯罩50四角，所述第一换向滑轮41通过钢丝绳60悬挂加热灯罩50左上角且钢丝绳60直接与所述第五换向滑轮31滑动配合，所述第二换向滑轮42上的钢丝绳60一端连接所述加热灯罩50右上角，另一端穿过所述第一换向滑轮41后与所述第五换向滑轮31滑动配合，所述第三换向滑轮43上的钢丝绳60一端连接所述加热灯罩50右下角，另一端穿过所述第四换向滑轮44后与所述第五换向滑轮31滑动配合，所述第四换向滑轮44通过钢丝绳60悬挂所述加热灯罩50左下角且钢丝绳60直接与所述第五换向滑轮31滑动配合，因此，所述第一换向滑轮41以及所述第四换向滑轮44有两股钢丝绳60通过，所述第二换向滑轮42以及所述第三换向滑轮43只有一股钢丝绳60通过。

根据上述对所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44上通过的钢丝绳60数量的分析，作为优选，所述第一换向滑轮41以及所述第四换向滑轮44为双滑轮组，包括并排设置的垂直向滑轮和水平向滑轮，所述第二换向滑轮42以及所述第三换向滑轮43为单个的垂直向滑轮，所述第二换向滑轮42上的钢丝绳60穿过所述第一换向滑轮41上的水平向滑轮后与所述第五换向滑轮31滑动配合，所述第三换向滑轮43上的钢丝绳60穿过所述第四换向滑轮44上的水平向滑轮后与所述第五换向滑轮31滑动配合，使所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44上的钢丝绳60都可以与所述第五换向滑轮31滑动配合从而使各钢丝绳60可穿过所述第五换向滑轮31以及第六换向滑轮32后连接所述钢丝绳绞盘器90连接，从而实现通过所述驱动装置20配合减速机构70、传动支承单元80以及钢丝绳绞盘器90牵引钢丝绳60从而带动所述加热灯罩50纵向移动，即加热灯罩50的升降。所述第一换向滑轮41、第二换向滑轮42、第三换向滑轮43以及第四换向滑轮44分别通过其垂直向滑轮配合钢丝绳60与所述加热灯罩50建立连接从而使所述加热灯罩50可经调整后其表面趋于水平，从而实现所述加热灯罩40平行于所述成型腔室10的底部台面，以保证所述加热灯罩50对所述成型腔室10内温度控制的均匀以及精度。

作为优选，所述加热灯罩50横截面为矩形，所述加热灯罩50内壁周向设置有数组红外线加热管，所述加热灯罩50通过所述红外线加热管对所述成型腔室10内部空间温度进行调节，并通过控制所述加热灯罩50的升降进行实时调整。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。