CN105234410A - 用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法 - Google Patents

用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法，推板式落粉系统包括：落粉填料仓本体(1)、落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)、落粉推拉片安装座(4)、落粉推拉横杆(5)以及左驱动系统(6)和右驱动系统(7)。优点为：(1)可以精确控制落粉量以及落粉时间，进而提高整个金属粉末快速成型精度，提高打印质量；(2)还具有结构简单、成本低以及易推广使用的优点。

Description

用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法
技术领域
本发明属于快速成形设备技术领域，具体涉及一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法。
背景技术
金属粉末快速成型打印机可以根据零件的形状，每次制作一层具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再将各层截面逐层粘结起来，即得到了所需制造的立体的零件。金属粉末快速成型打印机由于在无需任何硬质工模具的情况下，即可直接从计算机三维设计制造出实体零件，已在机械制造等众多领域得到了广泛应用。
金属粉末是成型介质，如何控制落粉量以及落粉时间对整个成型精度具有重要影响。对于传统的金属粉末快速成型系统来讲，尚无法精确控制落粉量以及落粉时间，进而影响了整个成型精度。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，包括：落粉填料仓本体(1)、落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)、落粉推拉片安装座(4)、落粉推拉横杆(5)以及左驱动系统(6)和右驱动系统(7)；
其中，所述落粉填料仓本体(1)的顶部开设有进粉口，所述进粉口可拆卸安装有盖板(1.1)；所述落粉填料仓本体(1)的底部开设有落粉口；在所述落粉口的下方，按由上而下方向，依次设置所述落粉安装座(2)、所述落粉推拉片(3)以及所述落粉推拉片安装座(4)；并且，所述落粉安装座(2)固定安装在所述落粉填料仓本体(1)的底部，所述落粉推拉片安装座(4)固定安装在所述落粉安装座(2)的底部；所述落粉安装座(2)和所述落粉推拉片安装座(4)之间具有空隙，所述落粉推拉片(3)设置于该空隙中，且可在该空隙中移动；并且，所述落粉安装座(2)、所述落粉推拉片(3)和所述落粉推拉片安装座(4)均开设有垂直通孔；
所述落粉推拉横杆(5)等高度设置于所述落粉推拉片(3)的前方，且与所述落粉推拉片(3)固定连接；在所述落粉推拉横杆(5)的左右两端完全对称安装所述左驱动系统(6)和所述右驱动系统(7)；
其中，所述左驱动系统(6)包括：左电机(6.1)、左电机输出丝杠轴(6.2)和左螺母(6.3)；所述左电机(6.1)与所述左电机输出丝杠轴(6.2)传动连接，所述左螺母(6.3)套设安装于所述左电机输出丝杠轴(6.2)上，通过左电机(6.1)驱动，带动所述左螺母(6.3)沿所述左电机输出丝杠轴(6.2)的轴向移动；所述落粉推拉横杆(5)的左端固定安装有左推拉螺母横杆连接座(5.1)，所述左推拉螺母横杆连接座(5.1)间隙套设于所述左电机输出丝杠轴(6.2)上，且与所述左螺母(6.3)固定连接；
所述右驱动系统(7)包括：右电机(7.1)、右电机输出丝杠轴(7.2)和右螺母(7.3)；所述右电机(7.1)与所述右电机输出丝杠轴(7.2)传动连接，所述右螺母(7.3)套设安装于所述右电机输出丝杠轴(7.2)上，通过右电机(7.1)驱动，带动所述右螺母(7.3)沿所述右电机输出丝杠轴(7.2)的轴向移动；所述落粉推拉横杆(5)的右端固定安装有右推拉螺母横杆连接座(5.2)，所述右推拉螺母横杆连接座(5.2)间隙套设于所述右电机输出丝杠轴(7.2)上，且与所述右螺母(7.3)固定连接。
优选的，在所述落粉填料仓本体(1)的两侧还分别安装有连接焊条(1.2)，通过所述连接焊条(1.2)，将所述推板式落粉系统固定安装到金属粉末快速成型打印机。
优选的，在所述落粉填料仓本体(1)还安装有观察窗(1.3)。
优选的，还包括：电机安装座；所述电机安装座包括对称的左电机安装座(6.4)和右电机安装座(6.5)；所述左电机安装座(6.4)固定安装在所述落粉填料仓本体(1)的一端，所述左电机(6.1)安装于所述左电机安装座(6.4)；
所述右电机安装座(6.5)固定安装在所述落粉填料仓本体(1)的另一端，右电机安装于所述右电机安装座(6.5)。
优选的，还包括：限位开关系统；所述限位开关系统包括对称的左限位开关系统(8)和右限位开关系统；
其中，所述左限位开关系统(8)包括：左限位开关安装座(8.1)、第1限位开关(8.2)和第2限位开关(8.3)；所述左限位开关安装座(8.1)固定安装于所述左电机输出丝杠轴(6.2)的上方，所述第1限位开关(8.2)和所述第2限位开关(8.3)均安装于所述左限位开关安装座(8.1)，所述第1限位开关(8.2)用于检测限位所述左螺母(6.3)在所述左电机输出丝杠轴(6.2)移动的左极限位置，所述第2限位开关(8.3)用于检测限位所述左螺母(6.3)在所述左电机输出丝杠轴(6.2)移动的右极限位置。
本发明还提供一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉方法，包括以下步骤：
步骤1，将推板式落粉系统固定安装到金属粉末快速成型打印机中，当需要落粉时，按一定转速启动左电机(6.1)和右电机；
步骤2，左电机(6.1)驱动左电机输出丝杠轴(6.2)旋转从而带动与其配合的左螺母(6.3)移动，当左螺母(6.3)移动时，带动与其固定连接的左推拉螺母横杆连接座(5.1)移动；
同时，右电机驱动右电机输出丝杠轴旋转从而带动与其配合的右螺母移动，当右螺母移动时，带动与其固定连接的右推拉螺母横杆连接座移动；
当左推拉螺母横杆连接座(5.1)和右推拉螺母横杆连接座移动时，带动落粉推拉横杆(5)移动，进而带动与落粉推拉横杆(5)固定连接的落粉推拉片(3)移动；
而由于落粉推拉片(3)设置于落粉安装座(2)和落粉推拉片安装座(4)之间的空隙，并且，落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)和落粉推拉片安装座(4)均开设有垂直通孔，因此，当粉末从落粉填料仓本体(1)底部的落粉口落下时，依次通过落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)和落粉推拉片安装座(4)所开设的垂直通孔，最终落到工作台，而通过控制落粉推拉片(3)的移动，可调节粉末下落所经过的缝隙，最终调节粉末在下落过程的保持时间，实现精确控制落粉量以及落粉时间。
本发明提供的用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法具有以下优点：
(1)可以精确控制落粉量以及落粉时间，进而提高整个金属粉末快速成型精度，提高打印质量；
(2)还具有结构简单、成本低以及易推广使用的优点。
附图说明
图1为本发明提供的推板式落粉系统的整体结构示意图；
图2为本发明提供的盖板的结构示意图；
图3为本发明提供的落粉填料仓本体的结构示意图；
图4为本发明提供的落粉推拉横杆的结构示意图；
图5为本发明提供的落粉推拉片的结构示意图；
图6为本发明提供的落粉推拉片安装座的结构示意图；
图7为本发明提供的落粉安装座的结构示意图；
图8为图1中A部分的局部放大示意图；
图9为图1中B部分的局部放大示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1-图9，本发明提供一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，包括：落粉填料仓本体1、落粉安装座2、落粉推拉片3、落粉推拉片安装座4、落粉推拉横杆5以及左驱动系统6和右驱动系统7；
其中，落粉填料仓本体1的顶部开设有进粉口，进粉口可拆卸安装有盖板1.1；落粉填料仓本体1的底部开设有落粉口；在落粉口的下方，按由上而下方向，依次设置落粉安装座2、落粉推拉片3以及落粉推拉片安装座4；并且，落粉安装座2固定安装在落粉填料仓本体1的底部，落粉推拉片安装座4固定安装在落粉安装座2的底部；落粉安装座2和落粉推拉片安装座4之间具有空隙，落粉推拉片3设置于该空隙中，且可在该空隙中移动；并且，落粉安装座2、落粉推拉片3和落粉推拉片安装座4均开设有垂直通孔；
因此，本发明中，通过控制推板式落粉方法的移动，可调整粉末依次通过落粉安装座、落粉推拉片和落粉推拉片安装座的时间，实现精确控制落粉量以及落粉时间。其中，落粉安装座、落粉推拉片和落粉推拉片安装座所开设垂直通孔的数量以及通孔的布置方式，均可根据实际控制需求，灵活设置，只要当落粉推拉片移动时，可遮挡或释放落粉安装座和落粉推拉片安装座所开设的通孔即可，本发明对此并不限制。
在具体实现上，可通过以下方式，实现对落粉推拉片平稳的移动控制：
落粉推拉横杆5等高度设置于落粉推拉片3的前方，且与落粉推拉片3固定连接；在落粉推拉横杆5的左右两端完全对称安装左驱动系统6和右驱动系统7；
其中，左驱动系统6包括：左电机6.1、左电机输出丝杠轴6.2和左螺母6.3；左电机6.1与左电机输出丝杠轴6.2传动连接，左螺母6.3套设安装于左电机输出丝杠轴6.2上，通过左电机6.1驱动，带动左螺母6.3沿左电机输出丝杠轴6.2的轴向移动；落粉推拉横杆5的左端固定安装有左推拉螺母横杆连接座5.1，左推拉螺母横杆连接座5.1间隙套设于左电机输出丝杠轴6.2上，且与左螺母6.3固定连接；
右驱动系统7包括：右电机7.1、右电机输出丝杠轴7.2和右螺母7.3；右电机7.1与右电机输出丝杠轴7.2传动连接，右螺母7.3套设安装于右电机输出丝杠轴7.2上，通过右电机7.1驱动，带动右螺母7.3沿右电机输出丝杠轴7.2的轴向移动；落粉推拉横杆5的右端固定安装有右推拉螺母横杆连接座5.2，右推拉螺母横杆连接座5.2间隙套设于右电机输出丝杠轴7.2上，且与右螺母7.3固定连接。
另外，本发明中，还进行以下改进：
改进1：连接焊条
在落粉填料仓本体1的两侧还分别安装有连接焊条1.2，通过连接焊条1.2，将推板式落粉系统可方便快速的固定安装到金属粉末快速成型打印机。
改进2：观察窗
在落粉填料仓本体1还安装有观察窗1.3。观察窗是透明可视的，同通过观察窗观察填料仓内部粉末的剩余量粉末的颗粒等情况，方便操作。
改进3：电机安装座
还包括：电机安装座；电机安装座包括对称的左电机安装座6.4和右电机安装座6.5；左电机安装座6.4固定安装在落粉填料仓本体1的一端，左电机6.1安装于左电机安装座6.4；
右电机安装座6.5固定安装在落粉填料仓本体1的另一端，右电机安装于右电机安装座6.5。
由于电机安装座直接固定在落粉填料仓本体上，由此可节约整个系统的体积，减小占用的空间，符合打印机小型化的要求。
改进4：限位开关系统
还包括：限位开关系统；限位开关系统包括对称的左限位开关系统8和右限位开关系统；
其中，左限位开关系统8包括：左限位开关安装座8.1、第1限位开关8.2和第2限位开关8.3；左限位开关安装座8.1固定安装于左电机输出丝杠轴6.2的上方，第1限位开关8.2和第2限位开关8.3均安装于左限位开关安装座8.1，第1限位开关8.2用于检测限位左螺母6.3在左电机输出丝杠轴6.2移动的左极限位置，第2限位开关8.3用于检测限位左螺母6.3在左电机输出丝杠轴6.2移动的右极限位置。
通过安装限位开关系统，可保证整个推板式落粉装置有效的工作。
本发明还提供一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉方法，包括以下步骤：
步骤1，将推板式落粉系统固定安装到金属粉末快速成型打印机中，当需要落粉时，按一定转速启动左电机6.1和右电机；
步骤2，左电机6.1驱动左电机输出丝杠轴6.2旋转从而带动与其配合的左螺母6.3移动，当左螺母6.3移动时，带动与其固定连接的左推拉螺母横杆连接座5.1移动；
同时，右电机驱动右电机输出丝杠轴旋转从而带动与其配合的右螺母移动，当右螺母移动时，带动与其固定连接的右推拉螺母横杆连接座移动；
当左推拉螺母横杆连接座5.1和右推拉螺母横杆连接座移动时，带动落粉推拉横杆5移动，进而带动与落粉推拉横杆5固定连接的落粉推拉片3移动；
而由于落粉推拉片3设置于落粉安装座2和落粉推拉片安装座4之间的空隙，并且，落粉安装座2、落粉推拉片3和落粉推拉片安装座4均开设有垂直通孔，因此，当粉末从落粉填料仓本体1底部的落粉口落下时，依次通过落粉安装座2、落粉推拉片3和落粉推拉片安装座4所开设的垂直通孔，最终落到工作台，而通过控制落粉推拉片3的移动，可调节粉末下落所经过的缝隙，最终调节粉末在下落过程的保持时间，实现精确控制落粉量以及落粉时间。
由此可见，本发明提供的用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统以及方法具有以下优点：
(1)可以精确控制落粉量以及落粉时间，进而提高整个金属粉末快速成型精度，提高打印质量；
(2)还具有结构简单、成本低以及易推广使用的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，其特征在于，包括：落粉填料仓本体(1)、落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)、落粉推拉片安装座(4)、落粉推拉横杆(5)以及左驱动系统(6)和右驱动系统(7)；
其中，所述落粉填料仓本体(1)的顶部开设有进粉口，所述进粉口可拆卸安装有盖板(1.1)；所述落粉填料仓本体(1)的底部开设有落粉口；在所述落粉口的下方，按由上而下方向，依次设置所述落粉安装座(2)、所述落粉推拉片(3)以及所述落粉推拉片安装座(4)；并且，所述落粉安装座(2)固定安装在所述落粉填料仓本体(1)的底部，所述落粉推拉片安装座(4)固定安装在所述落粉安装座(2)的底部；所述落粉安装座(2)和所述落粉推拉片安装座(4)之间具有空隙，所述落粉推拉片(3)设置于该空隙中，且可在该空隙中移动；并且，所述落粉安装座(2)、所述落粉推拉片(3)和所述落粉推拉片安装座(4)均开设有垂直通孔；
所述落粉推拉横杆(5)等高度设置于所述落粉推拉片(3)的前方，且与所述落粉推拉片(3)固定连接；在所述落粉推拉横杆(5)的左右两端完全对称安装所述左驱动系统(6)和所述右驱动系统(7)；
其中，所述左驱动系统(6)包括：左电机(6.1)、左电机输出丝杠轴(6.2)和左螺母(6.3)；所述左电机(6.1)与所述左电机输出丝杠轴(6.2)传动连接，所述左螺母(6.3)套设安装于所述左电机输出丝杠轴(6.2)上，通过左电机(6.1)驱动，带动所述左螺母(6.3)沿所述左电机输出丝杠轴(6.2)的轴向移动；所述落粉推拉横杆(5)的左端固定安装有左推拉螺母横杆连接座(5.1)，所述左推拉螺母横杆连接座(5.1)间隙套设于所述左电机输出丝杠轴(6.2)上，且与所述左螺母(6.3)固定连接；
所述右驱动系统(7)包括：右电机(7.1)、右电机输出丝杠轴(7.2)和右螺母(7.3)；所述右电机(7.1)与所述右电机输出丝杠轴(7.2)传动连接，所述右螺母(7.3)套设安装于所述右电机输出丝杠轴(7.2)上，通过右电机(7.1)驱动，带动所述右螺母(7.3)沿所述右电机输出丝杠轴(7.2)的轴向移动；所述落粉推拉横杆(5)的右端固定安装有右推拉螺母横杆连接座(5.2)，所述右推拉螺母横杆连接座(5.2)间隙套设于所述右电机输出丝杠轴(7.2)上，且与所述右螺母(7.3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，其特征在于，在所述落粉填料仓本体(1)的两侧还分别安装有连接焊条(1.2)，通过所述连接焊条(1.2)，将所述推板式落粉系统固定安装到金属粉末快速成型打印机。
3.根据权利要求1所述的用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，其特征在于，在所述落粉填料仓本体(1)还安装有观察窗(1.3)。
4.根据权利要求1所述的用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，其特征在于，还包括：电机安装座；所述电机安装座包括对称的左电机安装座(6.4)和右电机安装座(6.5)；所述左电机安装座(6.4)固定安装在所述落粉填料仓本体(1)的一端，所述左电机(6.1)安装于所述左电机安装座(6.4)；
所述右电机安装座(6.5)固定安装在所述落粉填料仓本体(1)的另一端，右电机安装于所述右电机安装座(6.5)。
5.根据权利要求1所述的用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉系统，其特征在于，还包括：限位开关系统；所述限位开关系统包括对称的左限位开关系统(8)和右限位开关系统；
其中，所述左限位开关系统(8)包括：左限位开关安装座(8.1)、第1限位开关(8.2)和第2限位开关(8.3)；所述左限位开关安装座(8.1)固定安装于所述左电机输出丝杠轴(6.2)的上方，所述第1限位开关(8.2)和所述第2限位开关(8.3)均安装于所述左限位开关安装座(8.1)，所述第1限位开关(8.2)用于检测限位所述左螺母(6.3)在所述左电机输出丝杠轴(6.2)移动的左极限位置，所述第2限位开关(8.3)用于检测限位所述左螺母(6.3)在所述左电机输出丝杠轴(6.2)移动的右极限位置。
6.一种用于金属粉末快速成型打印机的推板式落粉方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将推板式落粉系统固定安装到金属粉末快速成型打印机中，当需要落粉时，按一定转速启动左电机(6.1)和右电机；
步骤2，左电机(6.1)驱动左电机输出丝杠轴(6.2)旋转从而带动与其配合的左螺母(6.3)移动，当左螺母(6.3)移动时，带动与其固定连接的左推拉螺母横杆连接座(5.1)移动；
同时，右电机驱动右电机输出丝杠轴旋转从而带动与其配合的右螺母移动，当右螺母移动时，带动与其固定连接的右推拉螺母横杆连接座移动；
当左推拉螺母横杆连接座(5.1)和右推拉螺母横杆连接座移动时，带动落粉推拉横杆(5)移动，进而带动与落粉推拉横杆(5)固定连接的落粉推拉片(3)移动；
而由于落粉推拉片(3)设置于落粉安装座(2)和落粉推拉片安装座(4)之间的空隙，并且，落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)和落粉推拉片安装座(4)均开设有垂直通孔，因此，当粉末从落粉填料仓本体(1)底部的落粉口落下时，依次通过落粉安装座(2)、落粉推拉片(3)和落粉推拉片安装座(4)所开设的垂直通孔，最终落到工作台，而通过控制落粉推拉片(3)的移动，可调节粉末下落所经过的缝隙，最终调节粉末在下落过程的保持时间，实现精确控制落粉量以及落粉时间。
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