[发明专利]一种锭坯表面均匀沉积驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及喷射成形技术领域，能保证锭坯表面的均匀沉积的驱动装置。

背景技术

喷射成形技术，可用来制备大尺寸的锭坯。目前的研究中，雾化器往复扫描喷射共沉积技术主要采用偏心轮驱动机构，这种机构并不能很好地保证锭坯表面的均匀沉积。如何设计一种驱动机构保证锭坯表面的均匀沉积，是一个重要的研究问题。在此工艺过程中，沉积基底不断旋转，雾化器则由某一驱动装置进行驱动，以便完成一定的运动形式。因此，雾化器的运动方式在锭坯沉积的过程中起着重要的作用。

发明内容

发明目的

为了克服传统的偏心轮机构不能很好地保证锭坯的均匀沉积，本发明提供了一种参数可调的凸轮驱动装置，因为是以均匀沉积为基础进行的研究发明，故可以保证锭坯的均匀沉积。同时通过结构之间的配合可以实现参数可调，以便实现喷射区域的变化。

技术方案

本发明所采用的技术方案是：一种锭坯表面均匀沉积驱动装置，包括电动机、喷嘴以及与喷嘴固定连接的转轴，其特征在于：还包括一凸轮、与凸轮相互作用的凸轮推杆、套筒、驱动杆以及摆杆，所述的凸轮连接在所述的电动机输出轴上，所述的摆杆的一端固定在所述的转轴上，在摆杆的另一端设置摆臂长度调节结构，所述的凸轮推杆套在所述的套筒内，凸轮推杆的一端与凸轮接触，凸轮推杆的另一端连接所述的驱动杆一端，驱动杆的另一端连接在摆杆的摆臂长度调节结构上。

所述的凸轮的轮廓线方程为：                                                （）

其中，为雾化锥主轴与沉积面的交点到沉积基底中心的距离，为基底旋转速度，为雾化锥主轴运行时间。

所述的驱动杆由第一连杆、第二连杆以及第三连杆组成，所述的第一连杆与第二连杆转动连接，在所述的第二连杆和第三连杆上开设有调节驱动杆长度的腰形槽，在腰形槽内设置第一紧固件。

在所述的凸轮推杆的前端设置有滚子。

在所述的凸轮推杆的前端还套有弹簧，弹簧的一端作用在套筒上，另一端作用在滚子上。

电动机以一定的频率带动凸轮转动，凸轮推动凸轮推杆沿套筒往复直线运动，凸轮推杆与凸轮之间为滚子连接，以减小摩擦，滚子半径根据受力情况具体设定。弹簧连接套筒和滚子使得滚子始终与凸轮相接触完成整个运动过程。凸轮推杆的另一端连接驱动杆，驱动杆由第一连杆和第二连杆组成，第一连杆的另一端连接通过销连接第二连杆，第二连杆上开有腰型槽，以方便通过第一紧固件与第三连杆连接以及第一紧固件在腰型槽中的位置确定第二连杆和第三连杆的总长度（通过紧固件的连接，第二连杆和第三连杆可以看作是一根杆），此总长度也就确定了初始喷射距离。同时此总杆有一定微小角度的摆动，从而使得摆杆可以在一定角度范围内摆动。摆杆上的腰型槽与第二紧固件确定了摆杆的实际长度，通过调节此长度可以改变此摆杆的摆动角度。摆杆通过转轴驱动喷嘴在一定角度范围内摆动。

有益效果

本发明的优点在于：本发明采用凸轮驱动摆杆使得摆杆带动喷嘴实现循环往复的喷射，相比曲柄机构，凸轮外轮廓更容易实现锭坯的均匀沉积，本发明凸轮的设计以锭坯均匀沉积为基础，这就首先保证了锭坯的均匀沉积；第二连杆和第三连杆（二者合称为总杆）的长度通过固第一紧固件与腰型槽的配合可以实现一定范围内的变化，此总杆长度的变化使得锭坯表面的初始喷射距离实现调节；摆杆的长度通过第二紧固件与腰型槽的配合可以实现一定范围内的变化，此摆杆长度的变化使得喷嘴的扫描范围角实现调节，从而实现了锭坯表面沉积区域的调节。

附图说明

图1是本发明的喷嘴驱动装置的结构示意图。

图2是本发明所设计的凸轮驱动喷嘴在沉积基底上扫描的各阶段运动规律图。

图3是本发明所设计的凸轮轮廓线图。

其中：1、电动机，2、凸轮，3、弹簧，4、套筒，5、凸轮推杆，6、第一连杆，7、销，8、第二连杆，9、第三连杆，10、第一紧固件，11、摆杆，12、第二紧固件，13、轴承套，14、轴承座，15、转轴，16、喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进详细说明：