一种成型仓定位过渡装置及成型仓定位组件的制作方法

1.本实用新型涉及电子束3d打印设备成型仓快换技术领域，具体而言，涉及一种成型仓定位过渡装置及成型仓定位组件。


背景技术：

2.电子束选区熔化成型制造技术具有精度高、效率高、成本低、制件性能好等优点，被广泛应用于航空航天及生物医疗等领域，而且随着应用的深入，成型尺寸也越来越大。小型零件打印完成后，可由操作工直接将制件拿出来。但大型零件重量较重，人工无法直接取件，而真空室内高度有限，无法直接使用吊装设备，这种情况下，需要将成型仓移出真空室，再利用吊车取出制件，再将成型仓放回到真空室。
3.目前更换成型仓有两种方法：一是将成型仓固定直线运动单元上，由伺服电机及齿轮齿条驱动，将成型仓移出至指定位置，完成取件后，成型仓再自动返回工作位置。二是由操作人员操作专用叉车，将成型仓直接从真空室内取出，完成取件后，再用叉车将成型仓放回。
4.对于由伺服电机及齿轮齿条这种更换成型仓的方法，虽然能实现成型仓的自动移出，但增加了伺服电机、齿轮齿条、导轨滑块等机构，不论从成本上、加工难度上、安装精度上都大幅增高，而且由于成型仓有两个位置，即工作位和取件位，所以这种结构占地面积较大，市面上选择这种方式的机型较少。
5.对于第二种采用专用叉车更换成型仓的方式，结构简单，成本较低，取出成型仓后无需等待取件，可直接换上新成型仓进行下一次打印，缩短了打印准备时间，但缺点是在放置成型仓的时候由于是人工操作，无法向伺服电机一样定位准确，在每次更换完成型仓后都需要操作人员再打一遍精度，工作量较大，对于操作人员水平要求较高。
6.鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的之一包括提供一种成型仓定位过渡装置，其结构紧凑，可靠性高，成本低，可缩短更换成型仓时间，减少更换时的工作量；同时也可避免人为因素造成成型仓安装位置不准等问题，提高设备总体的可靠性和稳定性。
8.本实用新型的目的之二包括提供一种包括上述成型仓定位过渡装置的成型仓定位组件。
9.本实用新型可这样实现：
10.第一方面，本实用新型提供一种成型仓定位过渡装置，包括底座、导向机构和定位机构；
11.底座具有用于定位成型仓的定位表面，定位表面上设有导向机构以及定位机构；导向机构用于引导成型仓沿x向移动；定位机构用于在成型仓沿x向移动第一预设距离且沿z向移动第二预设距离后，对成型仓进行定位以同时沿x向以及y向限制成型仓移动；其中，x
向和y向限定出定位表面，x向、y向以及z向中的任意两者相互垂直。
12.在可选的实施方式中，导向机构包括沿x方向间隔设置的第一导向件和第二导向件，第一导向件和第二导向件共同用于限定成型仓的相对的两个侧仓板在y方向的位置。
13.在可选的实施方式中，每个导向件均包括导向本体，导向本体具有靠近定位表面的中心的第一本体面以及与第一本体面平行设置的第二本体面，第一本体面设有向第二本体面凹进的导向槽。
14.在可选的实施方式中，定位机构包括第一定位件和第二定位件，第一定位件和第二定位件分别沿第一导向件和第二导向件的延伸方向设置于第一导向件和第二导向件的延伸侧，第一定位件和第二定位件共同用于限定成型仓的相对的两个侧仓板在x方向和z方向的位置。
15.在可选的实施方式中，每个定位件均由依次连接的第一定位块、第二定位块和第三定位块构成，第一定位块和第三定位块沿导向件的延伸方向间隔平行设置，第二定位块连接于第一定位块和第三定位块的远离定位表面的中心的一侧，第一定位块设有缺口，缺口的高度与导向槽的高度相等，第一定位块、第二定位块、第三定位块之间共同形成定位槽以使从导向槽导出的侧仓板直接配合进入定位槽。
16.在可选的实施方式中，成型仓定位过渡装置还包括用于调节底座的x方向、y方向以及z方向的调节组件。
17.在可选的实施方式中，调节组件包括用于调节底座的y方向的第一调节件，第一调节件沿y方向设置，第一调节件的两端分别与底座的以及用于与真空室连接的辅助定位件连接。
18.在可选的实施方式中，调节组件还包括用于调节底座的x方向的第二调节件，第二调节件沿x方向设置，第二调节件的两端分别与底座以及用于与真空室连接的辅助定位件连接；
19.在可选的实施方式中，调节组件还包括设置于定位表面的边缘的用于调节底座的z方向以使底座相对于定位表面水平设置的第三调节件。
20.在可选的实施方式中，第一调节件、第二调节件和第三调节件均为螺钉。
21.在可选的实施方式中，成型仓定位过渡装置调节件还包括第一固定件，第一固定件同时与成型仓的底部以及底座连接以将成型仓与底座固定。
22.在可选的实施方式中，成型仓定位过渡装置调节件还包括第二固定件，第二固定件同时与底座和真空室连接以使底座固定于真空室内。
23.在可选的实施方式中，第一固定件和第二固定件均为螺钉。
24.第二方面，本实用新型提供一种成型仓定位组件，包括成型仓以及前述实施方式任一项的成型仓定位过渡装置，在使用状态下，成型仓定位于成型仓定位过渡装置的定位表面。
25.在可选的实施方式中，成型仓为电子束选区熔化设备的成型仓。
26.在可选的实施方式中，成型仓包括成型仓本体和两个卡接块；
27.成型仓本体具有相对的两个侧仓板，两个卡接块分别设置于两个侧仓板的外表面，其中一个卡接块用于经第一导向件导向后与第一定位件配合定位，另一个卡接块用于经第二导向件导向后与第二定位件配合定位。
28.在可选的实施方式中，两个侧仓板的用于与底座连接的端部均设有支座，卡接块设置于支座的外侧壁。
29.本技术的有益效果包括：
30.本技术提供的成型仓定位过渡装置，其通过在底座上设置的导向机构和定位机构，配合实现成型仓在成型仓定位过渡装置上的定位，再通过成型仓定位过渡装置与真空室连接，实现成型仓在真空室内的定位。
31.该成型仓定位过渡装置结构紧凑，可靠性高，成本低，可缩短更换成型仓时间，减少更换时的工作量；同时也可避免人为因素造成成型仓安装位置不准等问题，提高设备总体的可靠性和稳定性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本技术实施例提供的成型仓定位组件中成型仓定位过渡装置在第一视角下的结构示意图；
34.图2为本技术实施例提供的成型仓定位组件在第二视角下的结构示意图；
35.图3为图2中成型仓定位过渡装置与成型仓在第三视角下的部分结构示意图；
36.图4为图2中成型仓定位过渡装置与成型仓在第四视角下的部分结构示意图；
37.图5为图2中成型仓定位过渡装置与成型仓在第五视角下的部分结构示意图。
38.图标：1-底座；11-第一侧；12-第二侧；13-第三侧；14-第四侧；15-定位表面；21-第一导向件；22-第二导向件；23-导向本体；231-第一本体面；232-第二本体面；233-导向槽；31-第一定位件；32-第二定位件；331-第一定位块；332-第二定位块；333-第三定位块；334-缺口；335-定位槽；41-第一调节件；42-第二调节件；43-第三调节件；44-第一固定件；45-第二固定件；51-缺角；61-第一辅助块；62-第二辅助块；611-第一调节孔；621-第二调节孔；71-固定孔；72-第三调节孔；73-第一固定孔；74-第二固定孔；75-第三固定孔；8-活塞中心线；91-第一侧仓板；92-第二侧仓板；93-第一卡接块；94-第二卡接块；95-支座。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
40.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“内”、“外”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.此外，术语“水平”并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。其仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
44.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.实施例
46.请一并参考图1至图5，本实施例提供了一种成型仓定位组件，其包括成型仓以及成型仓定位过渡装置，在使用状态下，成型仓定位于成型仓定位过渡装置的定位表面15。
47.可参考地，上述成型仓可以为电子束选区熔化设备的成型仓。
48.上述成型仓包括成型仓本体和两个卡接块。其中，成型仓本体的横截面呈正方形。成型仓本体具有相对的两个侧仓板，为便于理解，以下称为第一侧仓板91和第二侧仓板92。
49.两个卡接块(定义为第一卡接块93和第二卡接块94)分别设置于两个侧仓板的外表面，也即第一卡接块93设置于第一侧仓板91的外表面，第二卡接块94设置于第二侧仓板92的外表面。且第一卡结块和第二卡接块94均位于两个侧仓板的用于与成型仓定位过渡装置连接的一端。
50.较佳地，两个侧仓板的用于与成型仓定位过渡装置连接的端部均设有支座95，卡接块设置于支座95的外侧壁。在使用状态下，支座95与成型仓定位过渡装置抵接。
51.上述成型仓定位过渡装置包括底座1、导向机构和定位机构。
52.底座1具有用于定位成型仓的定位表面15，定位表面15上设有上述导向机构以及定位机构。导向机构用于引导成型仓沿x向移动；定位机构用于在成型仓沿x向移动第一预设距离且沿z向移动第二预设距离后，对成型仓进行定位以同时沿x向以及y向限制成型仓移动；其中，x向和y向限定出定位表面，x向、y向以及z向中的任意两者相互垂直。
53.可参考地，底座1具有依次首尾连接的第一侧11至第四侧14。为便于理解，以第一侧11到第三侧13的方向定义为y向，以第二侧12到第四侧14的方向定义为x向。
54.在本实施例中，定位表面15沿x向和y向均为轴对称图形(在其它实施例中，定位表面15也可为其它形状)。以图1示，按顺时针方向，由左开始，依次为第一侧11、第二侧12、第三侧13和第四侧14。
55.导向机构包括第一导向件21和第二导向件22，两个导向件对称设置于定位表面15的第一侧11和第三侧13(具体的，第一导向件21和第二导向件22沿x方向间隔设置)。两个导向件的一端均起始于第四侧14，另一端均向第二侧12延伸；两个导向件共同用于限定成型
仓的相对的两个侧仓板在第一侧11与第三侧13之间(也即y方向)的位置。
56.定位机构包括第一定位件31和第二定位件32，两个定位件分别沿两个导向件的延伸方向设置于两个导向件的远离第四侧14的一侧，两个定位件的长度方向上的中点的连线同定位表面15的对应第一侧11和第三侧13的侧边的中点的连线共线；两个定位件共同用于限定成型仓的两个侧仓板在第二侧12与第四侧14之间(也即x方向)的位置并使成型仓的两个侧仓板的下端与定位表面15连接(也即z方向的位置)。
57.上述每个导向件均具有长度方向上的第一端和第二端，其中，第一端的端部开设于第四侧14，第二端朝向第二侧12延伸。可理解的，导向件的第一端的端部可以与第四侧14齐平，也可以与第四侧14的侧边具有间隔设置。上述导向件的延伸方向与定位表面15的沿x向的对称轴平行。
58.定位件沿导向件的长度方向设置于导向件的第二端的前方，具体的，可根据定位表面15的整体大小将定位件与导向件直接连接或间隔设置。定位件沿y向的对称轴与定位表面15沿y向的对称轴重合。
59.在可选的实施方式中，每个导向件均包括导向本体23，导向本体23具有靠近定位表面15的中心的第一本体面231以及与第一本体面231平行设置的第二本体面232，第一本体面231设有向第二本体面232凹进的导向槽233。
60.可以理解成：在某些实施方式中，导向本体23为实心的长方体，其由第二本体面232朝向第一本体面231除去与导向本体23整体形状一致尺寸更小的部分。对应该小尺寸部分的区域即为导向槽233。
61.第一导向件21的导向槽233和第二导向件22的导向槽233相互配合以对成型仓上的卡接块进行导向，从而将成型仓的设置卡接块的侧仓板在定位表面15上的y向位置限定在第一导向件21和第二导向件22之间。
62.成型仓的第一卡接块93用于经第一导向件21导向后与第一定位件31配合定位，第二卡接块94用于经第二导向件22导向后与第二定位件32配合定位。
63.每个定位件均由依次连接的第一定位块331、第二定位块332和第三定位块333构成，第一定位块331和第三定位块333沿导向件的延伸方向间隔平行设置，第二定位块332连接于第一定位块331和第三定位块333的靠近第一侧11的一侧，第一定位块331设有缺口334，缺口334的高度与导向槽233的高度相等。第一定位块331、第二定位块332、第三定位块333之间共同形成定位槽335以使从导向槽233导出的侧仓板直接配合进入定位槽335。
64.第一定位件31的定位槽335和第二定位件32的定位槽335相互配合以对成型仓上的卡接块进行定位，从而将成型仓的设置卡接块在定位表面15上的x向位置限定在第一定位块331和第三定位块333之间，从而也就限定了成型仓的设置卡接块的两个侧仓板在定位表面15上的y向位置。
65.上述限位和定位过程可理解为：第一导向件21和第二导向件22对成型仓起到初步限位作用，也即通过成型仓的两个侧仓板的连接块分别卡接于第一导向件21的导向槽233和第二导向件22的导向槽233中，从而限定出成型仓在定位表面15上的y向位置。进一步地，通过连接块向前滑动，随后经与导向槽233高度一致的匹配的第一定位块331的缺口334位置进入定位槽335中，且连接块的远离导向槽233的一端端面抵接于第三定位块333的内壁，从而限定出成型仓在定位表面15上的x向位置，随后再将卡接块沿定位槽335的高度方向向
下滑动至，直至成型仓的底座1抵接定位表面15，即可将成型仓定位于定位表面15。
66.进一步地，上述成型仓定位过渡装置还可包括用于调节底座1的x方向、y方向以及z方向的调节组件。
67.上述调节组件包括与底座1的第一侧11的侧壁和第三侧13的侧壁以及用于与真空室连接的辅助定位件连接的用于调节底座1的第一侧11和第三侧13在真空室内的位置的第一调节件41，也即第一调节件41用于调节底座1在真空室内的y向位置。
68.较佳地，调节件还包括与底座1的第一侧11的侧壁和第三侧13的侧壁以及用于与真空室连接的辅助定位件连接的用于调节底座1的第二侧12和第四侧14在真空室内的位置的第二调节件42，也即第二调节件42用于调节底座1在真空室内的x向位置。
69.可参考地，为便于设置上述第一调节件41和第二调节件42，底座1可以设置呈长方形且其四个边角均设有由第二侧12和第四侧14分别向相对的侧边延伸的缺角51。缺角51的长度小于导向件的长度。
70.相应的，可在上述4个缺角51处设置4个与真空室连接的辅助定位件，辅助定位件包括与x向平行的第一辅助块61和与y向平行的第二辅助块62。第一辅助块61开设有沿y向的第一调节孔611，第二辅助块62开设有沿x向的第二调节孔621，底座1的第一侧11壁和第三侧13壁分别开设有与第一调节孔611和第二调节孔621对应的固定孔71，第一调节件41的一端贯穿第一调节孔611并与相应的固定孔71连接，第二调节件42的一端贯穿第二调节孔621并与相应的固定孔71连接。
71.进一步地，调节件还包括用于调节底座1在真空室内的倾斜角度(水平程度)的第三调节件43，其设置于定位表面15的边缘，目的是使底座1相对于定位表面15水平。位于第一侧11的定位表面15的分别靠近第二侧12和第四侧14的位置以及位于第三侧13的定位表面15的分别靠近第二侧12和第四侧14的位置均连接有第三调节件43。
72.具体的，定位表面15的对应4个缺角51的位置分别设有第三调节孔72，第三调节件43通过与第三调节孔72连接从而实现底座1倾斜度为0
°
。也即定位于底座1的成型仓的平行于成型仓的高度方向(定义为z向)的对称轴与真空室在相应方向的对称轴平行。
73.进一步地，调节件还包括第一固定件44，第一固定件44与成型仓的底部以及底座1连接以将成型仓与底座1固定。
74.可参考地，定位表面15的位于导向件和定位件内侧的位置设有第一固定孔73，第一固定孔73由第二侧12至第四侧14等距间隔设置。成型仓的支座95设有与第一固定孔73配合的第二固定孔74，第一固定件44通过同时与第一固定孔73和第二固定孔74连接以实现成型仓与底座1的固定。
75.进一步地，调节件还包括第二固定件45，第二固定件45同时与底座1和真空室连接以使底座1固定于真空室内。
76.具体的，定位表面15的对应4个缺角51的位置还分别设有第三固定孔75，真空室设有与第三固定孔75配合的第四固定孔(图未示)，第二固定件45通过同时与第三固定孔75和第四固定孔连接从而实现底座1与真空室的连接。
77.可参考地，上述各调节件和固定件均可以为螺钉，各调节孔和固定孔对应为螺纹孔，各调节件与相应的调节孔之间为螺纹连接。
78.承上，本技术提供的成型仓定位组件的调整及工作过程可参考如下：
79.首次安装时，先将成型仓定位过渡装置放置在真空室内，操作工用专用叉车，将成型仓插起，小心放入真空室内，放入时，需使成型仓的第一连接块和第二连接块首先通过两侧导向槽233(第一导向槽233和第二导向槽233)形成的通道中，进行预定位。
80.通过预定位通道((第一导向槽233和第二导向槽233))后，成型仓的第一连接块和第二连接块分别顶住第一定位件31和第二定位件32的第三定位块333内壁，此时放下成型仓，使2个连接块分别落入到两侧定位槽335中，完成定位。
81.通过第二固定件45，将成型仓与成型仓定位过渡装置固定为一体。
82.调整第一调节件41、第二调节件42和第三调节件43，使成型仓中心线与真空室内的z向运动活塞中心线8重合，误差精度满足使用要求。
83.拧紧第二固定件45，完成成型仓定位过渡装置在真空室内的调整及安装。
84.更换成型仓时，首先拆除第一固定件44，用专用叉车将成型仓垂直上升，使成型仓的连接块从定位槽335中垂直移出，再沿x向平移，使成型仓的连接块通过导向槽233向第四侧14滑动，滑出后即可完成成型仓的取出工作。安装成型仓与取成型仓顺序相反。
85.综上，本技术提供的成型仓定位过渡装置结构紧凑，可靠性高，成本低，可缩短更换成型仓时间，减少更换时的工作量；同时也可避免人为因素造成成型仓安装位置不准等问题，提高设备总体的可靠性和稳定性。
86.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。