CN108394095A - 一种快速成型自动送粉铺粉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速成型自动送粉铺粉装置，包括储料仓，所述储料仓上端入口通过管道与送料器的出口连通，所述送料器的入口与进料斗的出口连通，且送料器与进料斗固定安装，所述储料仓下端设置分料器，所述储料仓的出口与分料器的入口连通，所述分料器内部设置分料轮，所述分料轮两端通过轴承副与分料器的壳体配合安装，本快速成型自动送粉铺粉装置，采用自动送料，并分料铺设的方式，保证铺粉的均匀性，而且能够针对不同壁厚的工件调节分料器出口的大小，提升铺粉速度，而且加入打磨装置，对烧结面打磨，提升烧结面的表面度，不影响二次铺粉的附着。

Description

一种快速成型自动送粉铺粉装置
技术领域
本发明涉及3D打印设备技术领域，具体为一种快速成型自动送粉铺粉装置。
背景技术
选择性激光烧结成形(Selective Laser Sintering，SLS) 是目前已商品化的快速成型方法。其工作方法是：首先在工作台上均匀铺上一层很薄的粉末，激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，从而使粉末固化成截面形状，一层完成后工作缸的工作平面下降一个层厚，铺粉装置在已烧结的表面再铺上一层粉末进行下一层烧结。这个过程重复进行直到制造出整个三维模型。全部烧结完后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理后便获得需要的零件。SLS 可以使用多种粉末材料，如石膏，淀粉，陶瓷材料，高分子材料以及它们的复合粉末等。SLS 成形系统都是多学科交叉的系统工程，其中粉末的铺覆是关键技术，它对SLS 成形的速度，精度和可靠性以及设备的体积、价格等影响很大。
但是现有的铺粉装置对于一些壁厚较厚的工件，需要采用Z形走法来铺粉，影响铺粉速度，而且铺粉和烧结采用分开式设计，使烧结和铺粉之间存在时间差，在时间差内粉末可能掉落，造成烧结面存在缺陷，而且新生的烧结面由于表面度较差，造成二次铺粉难以附着，易造成粉末掉落。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种快速成型自动送粉铺粉装置，采用自动送料，并分料铺设的方式，保证铺粉的均匀性，而且能够针对不同壁厚的工件调节分料器出口的大小，提升铺粉速度，而且加入打磨装置，对烧结面打磨，提升烧结面的表面度，不影响二次铺粉的附着，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速成型自动送粉铺粉装置，包括储料仓，所述储料仓上端入口通过管道与送料器的出口连通，所述送料器的入口与进料斗的出口连通，且送料器与进料斗固定安装，所述储料仓下端设置分料器，所述储料仓的出口与分料器的入口连通，所述分料器内部设置分料轮，所述分料轮两端通过轴承副与分料器的壳体配合安装，且分料轮的输入轴与电机四的输出轴连接，所述电机四与分料器固定安装，所述分料器下端设置开口，所述分料器的出口处设置屏蔽罩，所述外端通过电动伸缩杆二与分料器连接，所述储料仓上端通过轴承副配合安装转动环，所述转动环外部设置齿圈，所述齿圈与电机二输出轴端部的齿轮啮合，所述电机二与储料仓固定安装，所述转动环两侧对称设置安装支架，且转动环一侧的安装支架端部固定设置安装架，所述安装架内部一侧设置直线电机和铺粉辊，所述铺粉辊两端通过轴承副与安装架配合安装，所述直线电机外部配合安装激光头，所述激光头通过光纤与外置激光发生装置连接，所述转动环的安装支架的另一侧设置打磨装置，所述打磨装置内部设置打磨轮，所述打磨轮的输入轴通过传动装置与电机一的输出轴连接，所述电机一与打磨装置固定安装。
作为本发明的一种优选技术方案，所述打磨装置通过电动伸缩杆一与转动环的安装支架连接，所述打磨装置的两端均通过球铰链与电动伸缩杆一连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述储料仓与分料器的结合处设置混合剂添加装置，所述混合剂添加装置内部与分料器连通，且混合剂添加装置的入口通过管道与外置供应装置连通。
作为本发明的一种优选技术方案，所述储料仓与送料器之间加装加压罐，所述加压罐的入口处设置加压泵。
作为本发明的一种优选技术方案，所述送料器内部设置螺旋推杆，所述螺旋推杆的输入轴与电机三的输出轴连接，所述电机三与送料器固定安装。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分料器的出口处设置两个屏蔽罩，且两个屏蔽罩的长度之和等于分料器的长度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述储料仓为锥形漏斗结构，且储料仓的最大直径小于转动环安装支架的转动半径。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电机二为伺服电机。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分料器的出口与铺粉辊的最低切面位于同一水平高度，且分料器外部的电机四为步进电机。
作为本发明的一种优选技术方案，所述铺粉辊为空心轴，且铺粉辊表面均匀开设通孔，所述分料轮表面沿轴线方向均匀开设凹槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本快速成型自动送粉铺粉装置采用在进料斗下方设置送料器的方式，实现自动送料，而且加入加压罐，防止在送料过程中管道被堵塞，并且在储料仓下方设置分料轮，保证铺粉的均匀性，并且在分料器的出口处设置屏蔽罩，能够针对不同壁厚的工件调节分料器出口的大小，提升铺粉速度，而且加入打磨装置，对烧结面打磨，提升烧结面的表面度，不影响二次铺粉的附着，而且打磨装置和激光头关于分料器对称布置，且两者位置可以在转动环的作用下进行交换，可以满足不同方向的工作需要。
附图说明
图1为本发明结构立体示意图；
图2为本发明结构局部示意图；
图3为本发明结构局部横向剖视图；
图4为本发明结构局部纵向剖视图；
图5为本发明结构送料器剖视图。
图中：1进料斗、2送料器、3加压罐、4储料仓、5打磨装置、6屏蔽罩、7混合剂添加装置、8铺粉辊、9激光头、10电动伸缩杆一、11电机一、12电机二、13打磨轮、14电机三、15电动伸缩杆二、16电机四、17分料器、18直线电机、19安装架、20转动环、21分料轮、22螺旋推杆、23加压泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种快速成型自动送粉铺粉装置，包括储料仓4，储料仓4上端入口通过管道与送料器2的出口连通，送料器2的入口与进料斗1的出口连通，且送料器2与进料斗1固定安装，储料仓4下端设置分料器17，储料仓4的出口与分料器17的入口连通，分料器17内部设置分料轮21，分料轮21两端通过轴承副与分料器17的壳体配合安装，且分料轮21的输入轴与电机四16的输出轴连接，电机四16与分料器17固定安装，分料器17下端设置开口，分料器17的出口处设置屏蔽罩6，外端通过电动伸缩杆二15与分料器17连接，储料仓4上端通过轴承副配合安装转动环20，转动环20外部设置齿圈，齿圈与电机二12输出轴端部的齿轮啮合，电机二12与储料仓4固定安装，转动环20两侧对称设置安装支架，且转动环20一侧的安装支架端部固定设置安装架19，安装架19内部一侧设置直线电机18和铺粉辊8，铺粉辊8两端通过轴承副与安装架19配合安装，直线电机18外部配合安装激光头9，激光头9通过光纤与外置激光发生装置连接，转动环20的安装支架的另一侧设置打磨装置5，打磨装置5内部设置打磨轮13，打磨轮13的输入轴通过传动装置与电机一11的输出轴连接，电机一11与打磨装置5固定安装，打磨装置5通过电动伸缩杆一10与转动环20的安装支架连接，打磨装置5的两端均通过球铰链与电动伸缩杆一10连接，使打磨轮13的工作高度和工作角度可以调节，储料仓4与分料器17的结合处设置混合剂添加装置7，混合剂添加装置7内部与分料器17连通，且混合剂添加装置7的入口通过管道与外置供应装置连通，在粉末中添加混合剂，提升烧结效果，储料仓4与送料器2之间加装加压罐3，加压罐3的入口处设置加压泵23，保证管道内部压力，防止管道堵塞，送料器2内部设置螺旋推杆22，实现匀速送料，同时防止加压罐3内部的原料倒流，螺旋推杆22的输入轴与电机三14的输出轴连接，电机三14与送料器2固定安装，分料器17的出口处设置两个屏蔽罩6，且两个屏蔽罩6的长度之和等于分料器17的长度，对分料器17出口的大小进行调节，储料仓4为锥形漏斗结构，且储料仓4的最大直径小于转动环20安装支架的转动半径，防止转动环20安装支架转动过程中与储料仓4干涉，电机二12为伺服电机，且电机二12内部设置编码器，保证转动环20转动角度的准确性，保证烧结精度，分料器17的出口与铺粉辊8的最低切面位于同一水平高度，保证铺粉的均匀性，且分料器17外部的电机四16为步进电机，便于精确控制分料轮21的转动速度，铺粉辊8为空心轴，且铺粉辊8表面均匀开设通孔，分料轮21表面沿轴线方向均匀开设凹槽，保证匀速出料。
在使用时：将原料放入进料斗1，在电机三14的作用下，螺旋推杆22将原料送入加压罐3内部，在压力作用下，原料进入储料仓4内部，然后在分料轮21的作用下，匀速从分料器17的出口排出，同时根据工件壁厚，调节电动伸缩杆二15的长度，改变两个屏蔽罩6的位置关系，从而改变分料器17的出口大小，然后在铺粉辊8的作用下将原料均匀铺设，然后直线电机18带动激光头9作往复运动，将原料进行烧结，而且在烧结前，打磨装置5对烧结面进行打磨。
本发明采用在进料斗1下方设置送料器2的方式，实现自动送料，而且加入加压罐3，防止在送料过程中管道被堵塞，并且在储料仓4下方设置分料轮21，保证铺粉的均匀性，并且在分料器17的出口处设置屏蔽罩6，能够针对不同壁厚的工件调节分料器17出口的大小，提升铺粉速度，而且加入打磨装置5，对烧结面打磨，提升烧结面的表面度，不影响二次铺粉的附着，而且打磨装置5和激光头9关于分料器17对称布置，且两者位置可以在转动环20的作用下进行交换，可以满足不同方向的工作需要。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种快速成型自动送粉铺粉装置，包括储料仓（4），其特征在于：所述储料仓（4）上端入口通过管道与送料器（2）的出口连通，所述送料器（2）的入口与进料斗（1）的出口连通，且送料器（2）与进料斗（1）固定安装，所述储料仓（4）下端设置分料器（17），所述储料仓（4）的出口与分料器（17）的入口连通，所述分料器（17）内部设置分料轮（21），所述分料轮（21）两端通过轴承副与分料器（17）的壳体配合安装，且分料轮（21）的输入轴与电机四（16）的输出轴连接，所述电机四（16）与分料器（17）固定安装，所述分料器（17）下端设置开口，所述分料器（17）的出口处设置屏蔽罩（6），所述外端通过电动伸缩杆二（15）与分料器（17）连接，所述储料仓（4）上端通过轴承副配合安装转动环（20），所述转动环（20）外部设置齿圈，所述齿圈与电机二（12）输出轴端部的齿轮啮合，所述电机二（12）与储料仓（4）固定安装，所述转动环（20）两侧对称设置安装支架，且转动环（20）一侧的安装支架端部固定设置安装架（19），所述安装架（19）内部一侧设置直线电机（18）和铺粉辊（8），所述铺粉辊（8）两端通过轴承副与安装架（19）配合安装，所述直线电机（18）外部配合安装激光头（9），所述激光头（9）通过光纤与外置激光发生装置连接，所述转动环（20）的安装支架的另一侧设置打磨装置（5），所述打磨装置（5）内部设置打磨轮（13），所述打磨轮（13）的输入轴通过传动装置与电机一（11）的输出轴连接，所述电机一（11）与打磨装置（5）固定安装。
2.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述打磨装置（5）通过电动伸缩杆一（10）与转动环（20）的安装支架连接，所述打磨装置（5）的两端均通过球铰链与电动伸缩杆一（10）连接。
3.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述储料仓（4）与分料器（17）的结合处设置混合剂添加装置（7），所述混合剂添加装置（7）内部与分料器（17）连通，且混合剂添加装置（7）的入口通过管道与外置供应装置连通。
4.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述储料仓（4）与送料器（2）之间加装加压罐（3），所述加压罐（3）的入口处设置加压泵（23）。
5.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述送料器（2）内部设置螺旋推杆（22），所述螺旋推杆（22）的输入轴与电机三（14）的输出轴连接，所述电机三（14）与送料器（2）固定安装。
6.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述分料器（17）的出口处设置两个屏蔽罩（6），且两个屏蔽罩（6）的长度之和等于分料器（17）的长度。
7.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述储料仓（4）为锥形漏斗结构，且储料仓（4）的最大直径小于转动环（20）安装支架的转动半径。
8.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述电机二（12）为伺服电机。
9.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述分料器（17）的出口与铺粉辊（8）的最低切面位于同一水平高度，且分料器（17）外部的电机四（16）为步进电机。
10.根据权利要求1所述的一种快速成型自动送粉铺粉装置，其特征在于：所述铺粉辊（8）为空心轴，且铺粉辊（8）表面均匀开设通孔，所述分料轮（21）表面沿轴线方向均匀开设凹槽。
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