CN108946108A - 选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，包括设置于成型基板上方可双向供粉的刮刀盒组件和用于支撑刮刀盒组件的立柱板，所述刮刀盒组件沿横向单自由度往复滑动安装于立柱板；所述刮刀盒组件包括沿纵向设置的长条状的粉末盒、固定设置于粉末盒底部的条形落料口内的刮刀和设置于刮刀上方并用于驱动粉末盒内的粉末均匀向下流动至条形落料口的放料辊，所述放料辊与粉末盒的内壁间隙配合并通过控制放料辊的转速，实现铺粉控制；所述刮刀位于条形落料口的横向中间并将条形落料口分隔成左条形落料口和右条形落料口，所述刮刀与放料辊之间还设置有用于被控制将落料导入至左条形落料口或右条形落料口的换向供粉机构。

Description

选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置

技术领域

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置。

背景技术

基于选择性激光熔化逐层加工的工艺特点，每次扫描加工之前，都要铺展一层新的粉末，用于烧结。大型选择性激光熔化成型装备成型面积大，所需铺粉刮刀结构跨距大，行程远，势必对刮刀装置结构刚度和工作效率有更高的要求；现有技术中，在铺粉装置的一个周期内为单次铺料并刮料，易导致空行程，降低工作效率。

因此，为解决以上问题，需要一种选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，能够实现在单周期内两次铺粉，避免空行程，提高工作效率，并且控制机构结构简单紧凑，控制操作方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，能够实现在单周期内两次铺粉，避免空行程，提高工作效率，并且控制机构结构简单紧凑，控制操作方便。

本发明的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，包括设置于成型基板上方可双向供粉的刮刀盒组件和用于支撑刮刀盒组件的立柱板，所述刮刀盒组件沿横向单自由度往复滑动安装于立柱板；

所述刮刀盒组件包括沿纵向设置的长条状的粉末盒、固定设置于粉末盒底部的条形落料口内的刮刀和设置于刮刀上方并用于驱动粉末盒内的粉末均匀向下流动至条形落料口的放料辊，所述放料辊与粉末盒的内壁间隙配合并通过控制放料辊的转速，实现铺粉控制；所述刮刀位于条形落料口的横向中间并将条形落料口分隔成左条形落料口和右条形落料口，所述刮刀与放料辊之间还设置有用于被控制将落料导入至左条形落料口或右条形落料口的换向供粉机构。

进一步，所述条形落料口内固定设置有位于横向中间位置的固定隔板，所述固定隔板将条形落料口分隔为左条形落料口和右条形落料口，所述刮刀固定于固定隔板的底部；所述换向供粉机构包括底部铰接于固定隔板顶端的换向翻板和用于控制换向翻板正转或反转实现换向翻板择一打开左条形落料口和右条形落料口的翻转控制电机。

进一步，所述粉末盒内还设置有用于驱动其内部粉末沿横向形成往复循环流动的循环驱动机构。

进一步，所述循环驱动机构包括沿横向设置的正向螺旋推进杆、反向螺旋推进杆和用于驱动正、反向螺旋推进杆的循环驱动机构；所述正向螺旋推进杆和反向螺旋推进杆沿前后方向并列设置且正向螺旋推进杆的两端与反向螺旋推进杆的两端分别转动安装于粉末盒的横向侧壁。

进一步，所述正向螺旋推进杆的末端设置有反向螺旋段，所述反向螺旋推进杆的末端设置有正向螺旋段，所述正向螺旋推进杆的正向螺旋段端部与正向螺旋推进杆末端的反向螺旋段端部之间和反向螺旋推进杆的反向螺旋段端部与正反向螺旋推进杆末端的正向螺旋段端部之间均通过沿轴向设置于对应推进杆外圆的周向推板连接。

进一步，所述循环驱动机构包括循环驱动电机、传动外套于正向螺旋推进杆的第一传动齿轮和传动外套于反向螺旋推进杆的第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合传动，所述循环驱动电机的转轴与第一传动齿轮或第二传动齿轮传动配合。

进一步，所述粉末盒内还设置有用于检测盒内粉末高度的物位传感器，所述物位传感器包括固定设置位于左、右螺旋推进杆上方的上物位传感器和设置于左、右螺旋推进杆下方的下物位传感器。

进一步，所述立柱板与刮刀盒组件之间设置有定向行走机构，所述定向行走机构机构包括固定于立柱板侧壁的行走导轨、与行走导轨支撑配合的托板和设置于托板上用于驱动支撑板沿行走导轨方向滑动的行走驱动机构，所述刮刀盒组件上固定设置有搭接固定托板的支撑板，所述托板与支撑板之间设置有的高度微调机构，所述刮刀盒组件的高度和倾斜角度可通过所述高度微调机构进行微调。

进一步，所述高度微调机构包括连接螺钉和微调螺钉，所述连接螺钉的前端滑动穿过支撑板并螺纹插入设置于托板上的螺纹孔，所述微调螺钉的前端螺纹穿过设置于支撑板的螺纹孔并前端抵压支撑于托板的端面。

进一步，所述支撑板上端面凹陷形成用于容纳连接螺钉螺帽的螺帽槽，所述螺帽槽的槽底与接螺钉螺帽之间设置有用于对连接螺钉施加向上预紧力的碟簧。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，通过控制换向供粉机构，与下方的左条形落料口或右条形落料口配合，能够实现在单周期内两次铺粉，避免空行程，提高工作效率，并且控制机构结构简单紧凑，控制操作方便；通过驱动螺旋推进杆转动进而使螺旋片推动粉末，内部粉末沿横向形成往复循环流动，保证铺粉均匀；末尾反螺旋结构设置有效避免螺旋杆端部进粉，造成轴承卡死。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为本发明的俯视图；

图5为图4的B-B剖视图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的侧视图；图3为图2的A-A剖面图；图4为本发明的俯视图；图5为图4的B-B剖视图如图所示，本实施例中的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，包括设置于成型基板上方可双向供粉的刮刀盒组件和用于支撑刮刀盒组件1的立柱板2，所述刮刀盒组件1沿横向单自由度往复滑动安装于立柱板2；所述立柱板2为两块并沿纵向分列于刮刀盒组件1的两侧，横向表示左右方向，既刮刀盒组件1的滑动方向；

所述刮刀盒组件1包括沿纵向设置的长条状的粉末盒3、固定设置于粉末盒3底部的条形落料口内的刮刀和设置于刮刀上方并用于驱动粉末盒3内的粉末均匀向下流动至条形落料口的放料辊4，所述粉末盒3可为一体式，也可为拼接形成具有容纳腔的容器，所述放料辊4与粉末盒3的内壁间隙配合并通过控制放料辊4的转速，实现铺粉控制；所述刮刀位于条形落料口的横向中间并将条形落料口分隔成左条形落料口5和右条形落料口6，所述刮刀与放料辊4之间还设置有用于被控制将落料导入至左条形落料口5或右条形落料口6的换向供粉机构；当然，还包括用于驱动放料辊4转速的放料驱动电机，所述驱动电机的转速与放料速度呈正比，通过控制换向供粉机构，与下方的左条形落料口5或右条形落料口6配合，能够实现在单周期内两次铺粉，避免空行程，提高工作效率，并且控制机构结构简单紧凑，控制操作方便。

本实施例中，所述条形落料口内固定设置有位于横向中间位置的固定隔板7，所述固定隔板7将条形落料口分隔为左条形落料口5和右条形落料口6，所述刮刀8固定于固定隔板7的底部；所述换向供粉机构包括底部铰接于固定隔板7顶端的换向翻板9和用于控制换向翻板9正转或反转实现换向翻板9择一打开左条形落料口5和右条形落料口6的翻转控制电机；如图所述，所述换向翻版的顶端边缘可为刀刃状，利于实现密封的同时，保证换向前不滞留粉末。

本实施例中，所述粉末盒3内还设置有用于驱动其内部粉末沿横向形成往复循环流动的循环驱动机构；所述循环驱动机构包括沿横向设置的正向螺旋推进杆、反向螺旋推进杆和用于驱动正、反向螺旋推进杆的循环驱动机构；所述正向螺旋推进杆10和反向螺旋推进杆11沿前后方向并列设置且正向螺旋推进杆10的两端与反向螺旋推进杆11的两端分别转动安装于粉末盒3的横向侧壁；所述正、反向螺旋推进杆11的外圆分别设置有旋转方向相反的螺旋片，通过驱动螺旋推进杆转动进而使螺旋片推动粉末，适用于对粉末盒3上动态添加粉末的状况，保证铺粉均匀。

本实施例中，所述正向螺旋推进杆10的末端设置有反向螺旋段10a，所述反向螺旋推进杆11的末端设置有正向螺旋段11a，所述正向螺旋推进杆10的正向螺旋段端部与正向螺旋推进杆10末端的反向螺旋段端部之间和反向螺旋推进杆11的反向螺旋段端部与正反向螺旋推进杆11末端的正向螺旋段端部之间均通过沿轴向设置于对应推进杆外圆的周向推板12连接；可以避免螺旋杆端部进粉，造成轴承卡死；同时，提高循环的顺畅性和有效性。

本实施例中，所述循环驱动机构包括循环驱动电机、传动外套于正向螺旋推进杆10的第一传动齿轮13和传动外套于反向螺旋推进杆11的第二传动齿轮14，所述第一传动齿轮13与第二传动齿轮14啮合传动，所述循环驱动电机的转轴与第一传动齿轮13或第二传动齿轮14传动配合；利于正向螺旋推进杆10和反向螺旋推进杆11同步转动，结构简单，装配方便。

本实施例中，所述粉末盒3内还设置有用于检测盒内粉末高度的物位传感器，所述物位传感器包括固定设置位于左、右螺旋推进杆上方的上物位传感器15和设置于左、右螺旋推进杆下方的下物位传感器16；所述上物位传感器和下物位传感器为现有技术，在此不再赘述，通过物位传感器监控盒内物料份量，及时添加或停止加料。

本实施例中，所述立柱板2与刮刀8盒组件1之间设置有定向行走机构，所述定向行走机构机构包括固定于立柱板2侧壁的行走导轨17、与行走导轨17支撑配合的托板和设置于托板18上用于驱动支撑板沿行走导轨17方向滑动的行走驱动机构，所述刮刀8盒组件1上固定设置有搭接固定托板18的支撑板19，所述托板18与支撑板19之间设置有的高度微调机构，所述刮刀8盒组件1的高度和倾斜角度可通过所述高度微调机构进行微调；所述高度微调机构包括连接螺钉20和微调螺钉21，所述连接螺钉20的前端滑动穿过支撑板19并螺纹插入设置于托板18上的螺纹孔，所述微调螺钉21的前端螺纹穿过设置于支撑板19的螺纹孔并前端抵压支撑于托板18的端面；所述支撑板19的纵向内端向上弯折形成与粉末盒3侧壁固定的竖向连接板，通过在支撑板19与托板18之间设置上述高度微调机构，利于保证刮刀8的位置精度，保证加工层的平面平整度高，同时可微调加工层的厚度；一支撑板上沿横向设置两组连接螺钉20和微调螺钉21。

本实施例中，所述支撑板19上端面凹陷形成用于容纳连接螺钉20螺帽的螺帽槽，所述螺帽槽的槽底与接螺钉螺帽之间设置有用于对连接螺钉20施加向上预紧力的碟簧22；进一步提高连接的稳定，保证调节精度高且结构连接牢固，加工精度高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：包括设置于成型基板上方可双向供粉的刮刀盒组件和用于支撑刮刀盒组件的立柱板，所述刮刀盒组件沿横向单自由度往复滑动安装于立柱板；

所述刮刀盒组件包括沿纵向设置的长条状的粉末盒、固定设置于粉末盒底部的条形落料口内的刮刀和设置于刮刀上方并用于驱动粉末盒内的粉末均匀向下流动至条形落料口的放料辊，所述放料辊与粉末盒的内壁间隙配合并通过控制放料辊的转速，实现铺粉控制；所述刮刀位于条形落料口的横向中间并将条形落料口分隔成左条形落料口和右条形落料口，所述刮刀与放料辊之间还设置有用于被控制将落料导入至左条形落料口或右条形落料口的换向供粉机构。

2.根据权利要求1所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述条形落料口内固定设置有位于横向中间位置的固定隔板，所述固定隔板将条形落料口分隔为左条形落料口和右条形落料口，所述刮刀固定于固定隔板的底部；所述换向供粉机构包括底部铰接于固定隔板顶端的换向翻板和用于控制换向翻板正转或反转实现换向翻板择一打开左条形落料口和右条形落料口的翻转控制电机。

3.根据权利要求1所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述粉末盒内还设置有用于驱动其内部粉末沿横向形成往复循环流动的循环驱动机构。

4.根据权利要求3所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述循环驱动机构包括沿横向设置的正向螺旋推进杆、反向螺旋推进杆和用于驱动正、反向螺旋推进杆的循环驱动机构；所述正向螺旋推进杆和反向螺旋推进杆沿前后方向并列设置且正向螺旋推进杆的两端与反向螺旋推进杆的两端分别转动安装于粉末盒的横向侧壁。

5.根据权利要求4所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述正向螺旋推进杆的末端设置有反向螺旋段，所述反向螺旋推进杆的末端设置有正向螺旋段，所述正向螺旋推进杆的正向螺旋段端部与正向螺旋推进杆末端的反向螺旋段端部之间和反向螺旋推进杆的反向螺旋段端部与正反向螺旋推进杆末端的正向螺旋段端部之间均通过沿轴向设置于对应推进杆外圆的周向推板连接。

6.根据权利要求4所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述循环驱动机构包括循环驱动电机、传动外套于正向螺旋推进杆的第一传动齿轮和传动外套于反向螺旋推进杆的第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合传动，所述循环驱动电机的转轴与第一传动齿轮或第二传动齿轮传动配合。

7.根据权利要求4所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述粉末盒内还设置有用于检测盒内粉末高度的物位传感器，所述物位传感器包括固定设置位于左、右螺旋推进杆上方的上物位传感器和设置于左、右螺旋推进杆下方的下物位传感器。

8.根据权利要求1所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述立柱板与刮刀盒组件之间设置有定向行走机构，所述定向行走机构机构包括固定于立柱板侧壁的行走导轨、与行走导轨支撑配合的托板和设置于托板上用于驱动支撑板沿行走导轨方向滑动的行走驱动机构，所述刮刀盒组件上固定设置有搭接固定托板的支撑板，所述托板与支撑板之间设置有的高度微调机构，所述刮刀盒组件的高度和倾斜角度可通过所述高度微调机构进行微调。

9.根据权利要求4所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述高度微调机构包括连接螺钉和微调螺钉，所述连接螺钉的前端滑动穿过支撑板并螺纹插入设置于托板上的螺纹孔，所述微调螺钉的前端螺纹穿过设置于支撑板的螺纹孔并前端抵压支撑于托板的端面。

10.根据权利要求9所述的选择性激光熔化双向供粉刮刀铺粉装置，其特征在于：所述支撑板上端面凹陷形成用于容纳连接螺钉螺帽的螺帽槽，所述螺帽槽的槽底与接螺钉螺帽之间设置有用于对连接螺钉施加向上预紧力的碟簧。