[发明专利]超声选区叠层增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种超声选区叠层增材制造装置，其特征在于：包括机架、成形室系统、铺粉系统、移动超声焊接系统、激光扫描切割系统和纸模运动系统，所述的成形室系统和纸模运动系统位于机架内并固定在其底板上，所述的铺粉系统位于成形室系统的上方并固定在中间支撑板上，所述的移动超声焊接系统和激光扫描切割系统固定于机架的顶部支撑板上；

所述的成形室系统由供粉缸升降机构、供粉缸、成形室、粉末回收缸、粉末回收缸升降机构和成形室升降机构组成，所述的供粉缸、成形室和粉末回收缸固定于机架的中间支撑板上，供粉缸升降机构、粉末回收缸升降机构和成形室升降机构均固定于机架的底板上，所述的供粉缸升降机构和粉末回收缸升降机构结构完全相同；

所述成形室系统中的供粉缸升降机构由直线轴承一、外壳一、导杆一、面板一、滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构一、弹性联轴器一、步进电机一和支架一组成，所述的直线轴承一和外壳一固定于机架的底板上，所述的导杆一在直线轴承一中滑动，对面板一进行导向使面板一运行平稳，所述的步进电机一通过弹性联轴器一与滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构一中蜗杆机构进行连接，通过步进电机一转动带动滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构一中的蜗杆转动，进而带动滚珠丝杠中的螺母转动从而使丝杠沿竖直方向移动，所述的面板一固定在导杆和滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构一的丝杠上，所述的步进电机一固定在支架一上，所述的支架一固定于机架的底板上；

所述成形室系统中的成形室升降机构由直线轴承二、外壳二、导杆二、面板二、滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构二、弹性联轴器二、步进电机二和支架二组成，所述的直线轴承二和外壳二固定于机架的底板上，导轨二在直线轴承二中滑动，对面板二进行导向使面板运行平稳，所述的步进电机二通过弹性联轴器二与滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构二中蜗杆机构进行连接，通过步进电机二转动带动蜗杆转动，进而带动滚珠丝杠中的螺母转动从而使丝杠沿竖直方向移动，所述的面板二固定在导轨二和滚珠丝杠及蜗轮蜗杆机构二的丝杠上，所述的步进电机二固定在支架二上，所述的支架二固定于机架的底板上。

2.根据权利要求1所述的一种超声选区叠层增材制造装置，其特征在于：所述机架由框架、底板、中间支撑板、顶部支撑板和废纸收纳盒组成，底板固定于框架的底部，中间支撑板通过螺栓连接固定于框架中间的两个横梁上，顶部支撑板通过螺栓连接固定于框架顶部横梁上，废纸收纳盒通过螺栓连接固定于底板上。

3.根据权利要求1所述的一种超声选区叠层增材制造装置，其特征在于：所述的铺粉系统由电机底座、步进电机三、弹性联轴器三、滚珠丝杠支撑、光杠一支撑、铺粉辊、光杠一、滚珠丝杠、光杠二和光杠二支撑组成，所述的电机底座、滚珠丝杠支撑、光杠一支撑和光杠二支撑均固定在机架的中间支撑板上，所述的光杠一和光杠二分别固定在光杠一支撑和光杠二支撑上，所述的步进电机三通过弹性联轴器三与滚珠丝杠相连接，带动铺粉辊在光杠上移动，所述的滚珠丝杠通过轴承固定在滚珠丝杠支撑上，滚珠丝杠中的螺母与铺粉辊固定连接，所述的光杠一和光杠二中的直线轴承与铺粉辊固定连接；

所述的铺粉辊由步进电机四、步进电机底座、弹性联轴器四、外壳三和粉辊组成，所述的步进电机四通过步进电机底座与外壳三固定连接，所述的步进电机四通过弹性联轴器四与粉辊相连，带动粉辊转动。

4.根据权利要求1所述的一种超声选区叠层增材制造装置，其特征在于：所述的移动超声焊接系统由弹簧、光杠机构一、滚珠丝杠机构、气缸、导杆三、光杠机构二、步进电机五、支座、框架和超声焊头组成，所述的弹簧沿着导杆三进行压缩，给予超声焊头以支持力使超声焊头在未工作时在竖直方向保持稳定，所述的光杠机构一和光杠机构二分别通过各自的支撑固定在机架的顶部支撑板上，所述的光杠机构一和光杠机构二中的直线轴承固定在框架上，所述的滚珠丝杠机构的支撑固定在机架的顶部支撑板上，其中丝杠通过轴承固定在其支撑上，滚珠丝杠机构的螺母固定在框架上，气压缸固定在框架上，超声焊头与气压缸连接，所述的步进电机五固定在支座上，通过弹性联轴器与滚珠丝杠机构中的丝杠连接，所述的步进电机五带动丝杠转动从而使框架沿着两个光杠移动。