CN108746608B - 一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构 - Google Patents

Abstract

一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，包括架体，架体上部固定安装圆盘状横向的安装板，安装板顶部中间固定安装桶体，桶体内底部中间设有第一竖轴，第一竖轴的下端与桶体内底部轴承活动连接，第一竖轴上靠近上端处固定套装锥形辊，锥形辊的小直径端朝上，第一竖轴的下端固定套装从动齿轮，桶体内底部固定安装竖向的动力电机，动力电机的输出轴上固定安装主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合配合。通过对应的电动伸缩杆的调节可以线性的控制不同的料筒内的金属粉末颗粒输出的速度，整个设备只需要一个动力电机提供动力即可，本发明结构简单，使用方便。

Description

一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构

技术领域

本发明属于增材制造装备领域，具体地说是一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构。

背景技术

现有对金属材料进行增材制造的方法，主要采用激光、电子束加热、电弧加热等方法对金属材料进行加热，完成零件的快速成型和增材制造。现有的选区激光烧结增材制造方法采用激光在粉末上扫描，将粉末熔化，凝固后逐层累积重复烧结成型。还有的配合感应加热装置对金属粉末颗粒进行加热融化的增材制造方法，该方法中可以同时使用多种不同的金属粉末，通过控制不同的金属粉末的进料速度即可调整增材制造中的成型层内不同金属成分的比例，然而目前一些设备还需要单独的供料设备，不同的金属粉末供料需要单独的控制速度的的供料设备，不够方便。

发明内容

本发明提供一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，包括架体，架体上部固定安装圆盘状横向的安装板，安装板顶部中间固定安装桶体，桶体内底部中间设有第一竖轴，第一竖轴的下端与桶体内底部轴承活动连接，第一竖轴上靠近上端处固定套装锥形辊，锥形辊的小直径端朝上，第一竖轴的下端固定套装从动齿轮，桶体内底部固定安装竖向的动力电机，动力电机的输出轴上固定安装主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合配合，桶体侧面开设数个均匀分布的透槽，透槽内的两侧壁上均固定安装竖轨，透槽内均设有第一横轴，第一横轴的外端均套装套管，套管外端为封闭，第一横轴位于套管内的端部与对应的套管外端内部之间均通过第一弹簧固定连接，套管内壁开设长条槽，第一横轴侧部固定安装插块，插块插入到对应的长条槽内部，套管上均通过轴承套装套筒，套筒的两侧与对应的竖轨之间均配合安装滑块，第一横轴内端均固定安装圆板，圆板与对应的第一横轴中心线同轴，圆板外周开设数个均匀分布的槽体，槽体内固定安装轮轴，轮轴上均通过轴承套装橡胶轮，橡胶轮可以与锥形辊接触配合，安装板外周设有数个料筒，料筒侧部与安装板固定连接，料筒底端面中间开设通孔，通孔的下端固定安装输料管，料筒内均设有第二竖轴，第二竖轴的下端穿过对应的通孔后位于对应的输料管内部，第二竖轴的上端通过轴承套装定位套，定位套与对应的料筒内壁之间通过数根连接架固定连接，第二竖轴的下端外周设有螺旋叶片，螺旋叶片与对应的第二竖轴为一体结构，第二竖轴的上端固定安装竖向的弹力伸缩轴，套管的外端均固定安装第二横轴，第二横轴上均通过轴承套装高度调节套，高度调节套与对应的料筒顶部之间均通过电动伸缩杆固定连接，第二横轴的外端均固定安装第一伞齿轮，弹力伸缩轴的上端均固定安装第二伞齿轮，第一伞齿轮与对应的第二伞齿轮啮合配合。

如上所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，所述的弹力伸缩轴包括内轴、外套管、导向插块、第二弹簧，内轴位于外套管内部，外套管内壁开设导向槽，导向插块固定安装在内轴侧部，导向插块插入到对应的导向槽内部，第二弹簧套装在内轴上，第二弹簧的下端与内轴侧部固定连接，第二弹簧的上端与外套管下端固定连接，内轴的下端与第二竖轴上端固定连接，第二伞齿轮固定安装在外套管的上端。

如上所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，所述的料筒侧部均固定安装连接板，连接板与安装板上均开设安装孔，连接板与安装板之间通过螺栓连接。

如上所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，所述的第二竖轴侧部固定安装数个搅拌杆，搅拌杆位于对应的料筒内部。

如上所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，所述的套管的外端固定安装方形插柱，第二横轴的内端面中间开设方形插槽，方形插柱与对应的方形插槽插接配合。

如上所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，所述的锥形辊为橡胶材质。

本发明的优点是：本发明中的不同的料筒盛装用于增材制造的不同的金属粉末颗粒，本发明工作时，动力电机带动锥形辊转动，锥形辊通过与橡胶轮的接触带动第一横轴转动，第一横轴通过插块与长条槽的配合带动对应的套管转动，套管通过对应的第二横轴、第一伞齿轮与第二伞齿轮配合带动对应的弹力伸缩轴转动，弹力伸缩轴带动对应的第二竖轴转动，第二竖轴通过带动螺旋叶片带动金属粉末颗粒的供料速度，螺旋叶片转速越快供料速度越快，通过电动伸缩杆可以调整第二横轴的高度，第一横轴的高度随之改变，当第一横轴升高时，在第一弹簧的弹力作用下第一横轴从对应的套管内向外伸出，橡胶轮的设计可以保证圆板沿锥形辊母线方向移动的同时不影响锥形辊带动圆板转动，第一弹簧可以保证橡胶轮时刻与锥形辊接触，弹力伸缩轴可以保证第一伞齿轮与对应的第二伞齿轮时刻保持啮合配合，锥形辊的转速时恒定的，当橡胶轮与锥形辊接触的位置靠近其上端处时，锥形辊与圆板的传动比较小，此时螺旋叶片转速小，反之螺旋叶片转速较大，通过对应的电动伸缩杆的调节可以线性的控制不同的料筒内的金属粉末颗粒输出的速度，整个设备只需要一个动力电机提供动力即可，本发明结构简单，使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是沿图1的B-B线的剖视图的放大图；图4是图1的Ⅰ部的局部放大图；图5是图1的Ⅱ部的局部放大图；图6是图1的Ⅲ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。

一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，如图所示，包括架体1，架体1上部固定安装圆盘状横向的安装板2，安装板2顶部中间固定安装桶体3，桶体3内底部中间设有第一竖轴4，第一竖轴4的下端与桶体3内底部轴承活动连接，第一竖轴4上靠近上端处固定套装锥形辊5，锥形辊5的小直径端朝上，第一竖轴4的下端固定套装从动齿轮6，桶体3内底部固定安装竖向的动力电机7，动力电机7的输出轴上固定安装主动齿轮8，主动齿轮8与从动齿轮7啮合配合，桶体3侧面开设数个均匀分布的透槽9，透槽9内的两侧壁上均固定安装竖轨10，透槽9内均设有第一横轴11，第一横轴11的外端均套装套管12，套管12外端为封闭，第一横轴11位于套管12内的端部与对应的套管12外端内部之间均通过第一弹簧13固定连接，套管12内壁开设长条槽14，第一横轴11侧部固定安装插块15，插块15插入到对应的长条槽14内部，套管12上均通过轴承套装套筒16，套筒16的两侧与对应的竖轨10之间均配合安装滑块17，第一横轴11内端均固定安装圆板18，圆板18与对应的第一横轴11中心线同轴，圆板18外周开设数个均匀分布的槽体19，槽体19内固定安装轮轴20，轮轴20上均通过轴承套装橡胶轮21，橡胶轮21可以与锥形辊5接触配合，安装板2外周设有数个料筒22，料筒22侧部与安装板2固定连接，料筒22底端面中间开设通孔23，通孔23的下端固定安装输料管24，料筒22内均设有第二竖轴25，第二竖轴25的下端穿过对应的通孔23后位于对应的输料管24内部，第二竖轴25的上端通过轴承套装定位套26，定位套26与对应的料筒22内壁之间通过数根连接架40固定连接，第二竖轴25的下端外周设有螺旋叶片27，螺旋叶片27与对应的第二竖轴25为一体结构，第二竖轴25的上端固定安装竖向的弹力伸缩轴28，套管12的外端均固定安装第二横轴29，第二横轴29上均通过轴承套装高度调节套30，高度调节套30与对应的料筒22顶部之间均通过电动伸缩杆31固定连接，第二横轴25的外端均固定安装第一伞齿轮32，弹力伸缩轴28的上端均固定安装第二伞齿轮33，第一伞齿轮32与对应的第二伞齿轮33啮合配合。本发明中的不同的料筒22盛装用于增材制造的不同的金属粉末颗粒，本发明工作时，动力电机7带动锥形辊5转动，锥形辊5通过与橡胶轮21的接触带动第一横轴11转动，第一横轴11通过插块15与长条槽14的配合带动对应的套管12转动，套管12通过对应的第二横轴29、第一伞齿轮32与第二伞齿轮33配合带动对应的弹力伸缩轴28转动，弹力伸缩轴28带动对应的第二竖轴25转动，第二竖轴25通过带动螺旋叶片27带动金属粉末颗粒的供料速度，螺旋叶片27转速越快供料速度越快，通过电动伸缩杆31可以调整第二横轴29的高度，第一横轴11的高度随之改变，当第一横轴11升高时，在第一弹簧13的弹力作用下第一横轴11从对应的套管12内向外伸出，橡胶轮21的设计可以保证圆板18沿锥形辊5母线方向移动的同时不影响锥形辊5带动圆板18转动，第一弹簧13可以保证橡胶轮21时刻与锥形辊5接触，弹力伸缩轴28可以保证第一伞齿轮32与对应的第二伞齿轮33时刻保持啮合配合，锥形辊5的转速时恒定的，当橡胶轮21与锥形辊5接触的位置靠近其上端处时，锥形辊5与圆板18的传动比较小，此时螺旋叶片27转速小，反之螺旋叶片27转速较大，通过对应的电动伸缩杆31的调节可以线性的控制不同的料筒22内的金属粉末颗粒输出的速度，整个设备只需要一个动力电机7提供动力即可，本发明结构简单，使用方便。

具体而言，如图所示，本实施例所述的弹力伸缩轴28包括内轴281、外套管282、导向插块283、第二弹簧284，内轴281位于外套管282内部，外套管282内壁开设导向槽34，导向插块283固定安装在内轴281侧部，导向插块283插入到对应的导向槽34内部，第二弹簧284套装在内轴281上，第二弹簧284的下端与内轴281侧部固定连接，第二弹簧284的上端与外套管282下端固定连接，内轴281的下端与第二竖轴25上端固定连接，第二伞齿轮33固定安装在外套管282的上端。该设计的弹力伸缩轴28结构简单且牢固耐用，第二弹簧284时刻给外套管282一个拉力，保证第一伞齿轮32与第二伞齿轮33时刻保持啮合配合。

具体的，如图所示，本实施例所述的料筒22侧部均固定安装连接板35，连接板35与安装板2上均开设安装孔，连接板35与安装板2之间通过螺栓36连接。该设计方便料筒22的安装与拆卸。

进一步的，如图所示，本实施例所述的第二竖轴25侧部固定安装数个搅拌杆37，搅拌杆37位于对应的料筒22内部。第二竖轴25转动时通过搅拌杆37可以对料筒杆2内的金属粉末进行搅拌，可以保证金属粉末的松散，避免输料管24的堵塞。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的套管12的外端固定安装方形插柱38，第二横轴29的内端面中间开设方形插槽39，方形插柱38与对应的方形插槽39插接配合。该设计既能保证套管12对第二横轴29的传动，还方便第二横轴29与对应的套管12之间的安装与拆卸，方便料筒22的更换。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的锥形辊5为橡胶材质。橡胶材质的锥形辊5与橡胶轮21之间的摩擦力更大，可以保证本发明的动力传输的顺利进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，其特征在于：包括架体（1），架体（1）上部固定安装圆盘状横向的安装板（2），安装板（2）顶部中间固定安装桶体（3），桶体（3）内底部中间设有第一竖轴（4），第一竖轴（4）的下端与桶体（3）内底部轴承活动连接，第一竖轴（4）上靠近上端处固定套装锥形辊（5），锥形辊（5）的小直径端朝上，第一竖轴（4）的下端固定套装从动齿轮（6），桶体（3）内底部固定安装竖向的动力电机（7），动力电机（7）的输出轴上固定安装主动齿轮（8），主动齿轮（8）与从动齿轮（7）啮合配合，桶体（3）侧面开设数个均匀分布的透槽（9），透槽（9）内的两侧壁上均固定安装竖轨（10），透槽（9）内均设有第一横轴（11），第一横轴（11）的外端均套装套管（12），套管（12）外端为封闭，第一横轴（11）位于套管（12）内的端部与对应的套管（12）外端内部之间均通过第一弹簧（13）固定连接，套管（12）内壁开设长条槽（14），第一横轴（11）侧部固定安装插块（15），插块（15）插入到对应的长条槽（14）内部，套管（12）上均通过轴承套装套筒（16），套筒（16）的两侧与对应的竖轨（10）之间均配合安装滑块（17），第一横轴（11）内端均固定安装圆板（18），圆板（18）与对应的第一横轴（11）中心线同轴，圆板（18）外周开设数个均匀分布的槽体（19），槽体（19）内固定安装轮轴（20），轮轴（20）上均通过轴承套装橡胶轮（21），橡胶轮（21）可以与锥形辊（5）接触配合，安装板（2）外周设有数个料筒（22），料筒（22）侧部与安装板（2）固定连接，料筒（22）底端面中间开设通孔（23），通孔（23）的下端固定安装输料管（24），料筒（22）内均设有第二竖轴（25），第二竖轴（25）的下端穿过对应的通孔（23）后位于对应的输料管（24）内部，第二竖轴（25）的上端通过轴承套装定位套（26），定位套（26）与对应的料筒（22）内壁之间通过数根连接架（40）固定连接，第二竖轴（25）的下端外周设有螺旋叶片（27），螺旋叶片（27）与对应的第二竖轴（25）为一体结构，第二竖轴（25）的上端固定安装竖向的弹力伸缩轴（28），套管（12）的外端均固定安装第二横轴（29），第二横轴（29）上均通过轴承套装高度调节套（30），高度调节套（30）与对应的料筒（22）顶部之间均通过电动伸缩杆（31）固定连接，第二横轴（25）的外端均固定安装第一伞齿轮（32），弹力伸缩轴（28）的上端均固定安装第二伞齿轮（33），第一伞齿轮（32）与对应的第二伞齿轮（33）啮合配合，锥形辊（5）为橡胶材质。

2.根据权利要求1所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，其特征在于：所述的弹力伸缩轴（28）包括内轴（281）、外套管（282）、导向插块（283）、第二弹簧（284），内轴（281）位于外套管（282）内部，外套管（282）内壁开设导向槽（34），导向插块（283）固定安装在内轴（281）侧部，导向插块（283）插入到对应的导向槽（34）内部，第二弹簧（284）套装在内轴（281）上，第二弹簧（284）的下端与内轴（281）侧部固定连接，第二弹簧（284）的上端与外套管（282）下端固定连接，内轴（281）的下端与第二竖轴（25）上端固定连接，第二伞齿轮（33）固定安装在外套管（282）的上端。

3.根据权利要求1所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，其特征在于：所述的料筒（22）侧部均固定安装连接板（35），连接板（35）与安装板（2）上均开设安装孔，连接板（35）与安装板（2）之间通过螺栓（36）连接。

4.根据权利要求1所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，其特征在于：所述的第二竖轴（25）侧部固定安装数个搅拌杆（37），搅拌杆（37）位于对应的料筒（22）内部。

5.根据权利要求1所述的一种金属粉末增材制造装备的辅料供给同步机构，其特征在于：所述的套管（12）的外端固定安装方形插柱（38），第二横轴（29）的内端面中间开设方形插槽（39），方形插柱（38）与对应的方形插槽（39）插接配合。

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