CN108995215A - 应用于3d打印机的铺粉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用于3D打印机的铺粉装置。所述铺粉装置包括：铺粉仓、送粉机构以及刮粉机构；所述铺粉仓开设有两个下粉口，每一所述下粉口分别设置有一闭合件；所述送粉机构包括送粉辊与连接轴，所述送粉辊转动安装于所述铺粉仓内，所述连接轴沿所述送粉辊的轴向穿设于所述送粉辊内；所述刮粉机构包括摆轴、驱动件以及刮片，所述驱动件用于驱动所述摆轴沿所述连接轴摆动不同的角度，所述摆轴远离所述驱动件的一端设置有所述刮片，所述刮片用于刮平所述下粉口处的粉层。所述应用于3D打印机的铺粉装置能够实现均匀铺粉，且打印层厚可控，同时打印精度能够得到有效提升。

Description

应用于3D打印机的铺粉装置
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种应用于3D打印机的铺粉装置。
背景技术
3DP（Three-Dimensional Printing，3D打印）成型技术最早由美国麻省理工大学于1989年在公告号为：US5204055A1的专利中提出。该技术是典型的粉末材料3D打印技术，具体通过在平台上均匀地铺一层粉末，打印头扫描并在特定区域内喷射一种液料，使得喷射部位的粉末粘结在一起，此时平台下降一定的层厚距离，重复上述步骤，直至完成所有层的铺粉打印工作。其中在平台上铺设粉末需要专门的铺粉结构，而现有技术中的该种铺粉结构主要是通过使整个料斗及刮板摆动一定的角度，来实现刮粉效果。并且该铺粉结构的料斗的下粉口设定为一个，下粉口的两侧设置有两个刮板，而由于料斗和刮板为一体式设计，这样摆动时，料斗、料斗里的粉末以及刮板一起摆动，下粉质量太大，容易造成刮粉表面不平整，同时摆动质量太大也会造成对打印层厚控制的不准确，从而造成打印精度降低，同时也对后期的维护成本造成不必要的浪费。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的3DP打印用的铺粉结构下粉质量过大，容易造成刮粉表面不平整、打印层厚难以控制，从而会影响打印精度的问题，提供一种能够实现均匀铺粉效果，打印层厚可控，可有效提升打印精度的应用于3D打印机的铺粉装置。
一种应用于3D打印机的铺粉装置，所述铺粉装置包括：铺粉仓、送粉机构以及刮粉机构；所述铺粉仓开设有两个下粉口，每一所述下粉口分别设置有一闭合件，所述闭合件用于调节所述下粉口的开度大小；所述送粉机构包括送粉辊与连接轴，所述送粉辊转动安装于所述铺粉仓内，所述连接轴沿所述送粉辊的轴向穿设于所述送粉辊内；所述刮粉机构包括摆轴、驱动件以及刮片，所述摆轴转动安装于所述连接轴的一端，所述摆轴远离所述下粉口的一端设置有所述驱动件，所述驱动件用于驱动所述摆轴沿所述连接轴摆动不同的角度，所述摆轴远离所述驱动件的一端设置有所述刮片，所述刮片用于刮平所述下粉口处的粉层。
在其中一个实施例中，所述摆轴的数量具有两个，两个所述摆轴分别转动安装于所述连接轴的两端，所述两个摆轴靠近所述下粉口的两端之间连接有所述刮片。
在其中一个实施例中，所述驱动件的数量为两个，每一所述驱动件安装于一所述摆轴上。
在其中一个实施例中，所述铺粉装置还包括振动件，所述振动件设置于所述铺粉仓的侧壁上。
在其中一个实施例中，所述振动件包括偏心块与振动电机，所述偏心块设置于所述铺粉仓的侧壁上，所述振动电机安装于所述偏心块上。
在其中一个实施例中，所述铺粉装置还包括减振件，所述减振件设置于所述铺粉仓远离所述振动件的侧壁上。
在其中一个实施例中，所述振动件与所述减振件之间设置有连接件。
在其中一个实施例中，所述铺粉仓具有两个下粉槽，每一所述下粉槽的槽底开设有一所述下粉口
上述应用于3D打印机的铺粉装置，通过在所述铺粉仓开设两个下粉口，并采用闭合件调节下粉口的下粉量，在铺粉操作中往复式铺粉时采用闭合件分别对应开启一下粉口，以实现双向铺粉操作，并在此过程中通过调节闭合件控制对应下粉口的开度大小以实现控制下粉量；并通过设置送粉机构的送粉辊，以实现输送铺粉仓内粉末下落至下粉口，通过在送粉辊上设置刮粉机构，以使得刮片能够在驱动件的驱动作用下带动摆轴沿不同角度摆动，从而可控制实现铺平粉末，并可同时实现铺设不同层厚的粉末。
附图说明
图1为一实施例的应用于3D打印机的铺粉装置的平面结构示意图。
图2为图1所示的应用于3D打印机的铺粉装置的一种工作状态图。
图3为图1所示的应用于3D打印机的铺粉装置的另一种工作状态图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式中，一种应用于3D打印机的铺粉装置，所述铺粉装置包括：铺粉仓、送粉机构以及刮粉机构；所述铺粉仓开设有两个下粉口，每一所述下粉口分别设置有一闭合件，所述闭合件用于调节所述下粉口的开度大小；所述送粉机构包括送粉辊与连接轴，所述送粉辊转动安装于所述铺粉仓内，所述连接轴沿所述送粉辊的轴向穿设于所述送粉辊内；所述刮粉机构包括摆轴、驱动件以及刮片，所述摆轴转动安装于所述连接轴的一端，所述摆轴远离所述下粉口的一端设置有所述驱动件，所述驱动件用于驱动所述摆轴沿所述连接轴摆动不同的角度，所述摆轴远离所述驱动件的一端设置有所述刮片，所述刮片用于刮平所述下粉口处的粉层。
上述应用于3D打印机的铺粉装置，通过在所述铺粉仓开设两个下粉口，并采用闭合件调节下粉口的下粉量，在铺粉操作中往复式铺粉时采用闭合件分别对应开启一下粉口，以实现双向铺粉操作，并在此过程中通过调节闭合件控制对应下粉口的开度大小以实现控制下粉量；并通过设置送粉机构的送粉辊，以实现输送铺粉仓内粉末下落至下粉口，通过在送粉辊上设置刮粉机构，以使得刮片能够在驱动件的驱动作用下带动摆轴沿不同角度摆动，从而可控制实现铺平粉末，并可同时实现铺设不同层厚的粉末。
下面结合具体实施例对所述应用于3D打印机的铺粉装置进行说明，以进一步理解所述应用于3D打印机的铺粉装置的发明构思。在一实施例中，一种应用于3D打印机的铺粉装置，所述铺粉装置包括：铺粉仓、送粉机构以及刮粉机构；所述送粉机构设置于所述铺粉仓内，所述刮粉机构与所述送粉机构转动连接。这样，通过所述送粉机构控制所述铺粉仓内的粉末下落，采用所述刮粉机构实现沿不同角度刮平下落的粉末层。
具体地，请参阅图1，所述铺粉仓开设有两个下粉口，每一所述下粉口分别设置有一闭合件，所述闭合件用于调节所述下粉口的开度大小。例如，所述铺粉仓的横截面为梯形，其中梯形铺粉仓的进粉口的宽度大于下粉口的宽度。这样可利用粉末自身重力顺利下落于下粉口处。例如，两个所述下粉口分别为第一下粉口1与第二下粉口5，所述第一下粉口1处活动设置有第一闭合件2，所述第二下粉口5处活动设置有第二闭合件4。例如，每一所述下粉口上设置有第一弯折部与第二弯折部，所述第一弯折部与所述第二弯折部之间具有下粉间隙，所述闭合件滑动设置于所述第二弯折部上。这样当需要根据实际铺粉需要，关闭其中一下粉口时，则通过滑动闭合件至第一弯折部与第二弯折部之间的下粉间隙上，将下粉间隙紧密封堵，从而可将对应的下粉口可靠封闭。进一步地，当需要调节对应下粉口的下粉量，通过滑动闭合件至第一弯折部与第二弯折部之间的下粉间隙上，部分封堵下粉间隙，从而可实现调节灵活对应下粉口的下粉量。在其中一实施例中，所述铺粉仓具有两个下粉槽，每一所述下粉槽的槽底开设有一所述下粉口。即所述铺粉仓被分割成两个部分，例如，两个下粉槽之间具有挡设部。这样可使得所述铺粉仓按照铺粉需要选择其中一下粉槽下粉，从而可使得铺粉装置实现双向下粉。其中，所述闭合件的结构可以是多种形式，不局限于本实施例中的滑动闭合所述下粉口的方式，例如，所述闭合件可以是充气式、摆动式以及直线运动式等其他结构。
请继续参阅图1，所述送粉机构包括送粉辊6与连接轴12，所述送粉辊6转动安装于所述铺粉仓内，所述连接轴12沿所述送粉辊6的轴向穿设于所述送粉辊6内。例如，所述送粉辊6的横截面为圆形，即所述送粉辊6为圆柱型辊子，当圆柱形所述送粉辊6转动时，从而可实现将所述铺粉仓内的粉末均匀地进行输送。例如，所述连接轴12转动穿设于所述送粉辊6内，且所述连接轴12的两端分别凸伸于所述送粉辊6，这样可便于连接所述刮粉机构。
请继续参阅图1，所述刮粉机构包括摆轴10、驱动件9以及刮片3，所述摆轴10转动安装于所述连接轴12的一端，所述摆轴10远离所述下粉口的一端设置有所述驱动件9，所述驱动件9用于驱动所述摆轴10沿所述连接轴12摆动不同的角度，所述摆轴10远离所述驱动件9的一端设置有所述刮片3，所述刮片3用于刮平所述下粉口处的粉层。具体地，所述摆轴10的中部具有一安装套环，所述安装套环转动套设于所述连接轴12上，所述摆轴10的一端朝向下粉口延伸，且在该延伸端安装所述刮片3，所述摆轴10的另一端朝向所述铺粉仓的进粉口延伸并最终凸伸于所述铺粉仓，并将所述驱动件9安装于该端。其中，所述驱动件9的结构可以是多种形式，例如，所述驱动件9可以为气缸连杆结构、齿轮齿条结构、丝杆丝母结构等直线往复运动或摆动结构，且具有行程可调节功能。
在其中一实施例中，请参阅图2，所述铺粉装置在朝向右侧铺粉的具体工作过程如下：
所述刮片3和所述摆轴10在所述驱动件9的驱动下，绕着所述连接轴12摆动一定的角度，该摆动的角度由所打印的粉末层厚决定；之后所述闭合件2闭合封闭所述下粉口1，所述闭合件4根据下粉的量调节所述下粉口5的大小，然后所述振动件8开始振动，由所述下粉口5均匀洒下粉末，最后由所述刮片3刮平所述下粉口5洒下的粉末，直到运动结束。
在其中一实施例中，请参阅图3，所述铺粉装置在朝向左侧铺粉的具体工作过程如下：
所述刮片3和所述摆轴10在所述驱动件9的驱动下，绕着所述连接轴12摆动一定的角度，该摆动的角度由所打印的粉末层厚决定；之后所述闭合件4闭合封闭所述下粉口5，所述闭合件2根据下粉的量调节所述下粉口1的大小，然后所述振动件8开始振动，由所述下粉口1均匀洒下粉末，最后由所述刮平3刮平所述下粉口1洒下的粉末，直到运动结束。
为了进一步提高使用所述刮粉机构能够平稳地刮平粉末层，在其中一实施例中，所述摆轴10的数量具有两个，两个所述摆轴10分别转动安装于所述连接轴12的两端，所述两个摆轴10靠近所述下粉口的两端之间连接有所述刮片3。即通过在所述连接轴12的两端分别安装一所述摆轴10，通过将所述刮片3安装于两个所述摆轴10之间，从而使得所述刮片3受到两个所述摆轴10的限制，从而保证这个刮粉机构能够实现沿一定角度平稳地刮平粉末层。
进一步地为了构成良好的驱动效果，使得所述刮片能够根据粉末层的需要厚度沿一定角度摆动以刮平粉末层，在其中一实施例中，所述驱动件9的数量为两个，每一所述驱动件9安装于一所述摆轴10上。即所述驱动件9的数量与所述摆轴10的数量一致，这样通过一对一控制所述摆轴10转动，更加有利于控制所述刮片3的摆动角度，从而进一步有利于控制铺粉层的厚度。
为了进一步加快所述铺粉仓内的粉末下降速度，在其中一实施例中，所述铺粉装置还包括振动件8，所述振动件8设置于所述铺粉仓的侧壁上。例如，所述振动件8包括偏心块与振动电机，所述偏心块设置于所述铺粉仓的侧壁上，所述振动电机安装于所述偏心块上。这样通过启动所述振动电机，从而带动所述偏心块振动，继而使得所述铺粉仓振动，以使得所述铺粉仓内的粉末快速地下落。
为了避免启动所述振动件加快所述铺粉仓的下粉的同时影响所述刮片稳定地刮片粉末层，在其中一实施例中，所述铺粉装置还包括减振件11，所述减振件11设置于所述铺粉仓远离所述振动件8的侧壁上。进一步地，所述振动件8与所述减振件11之间设置有连接件7。即通过在安装有所述振动件8的相对的铺粉仓侧壁上安装所述减振件11，这样可利用所述减振件11抵消一部分由所述振动件8产生的振动力，从而可保证整个所述铺粉仓的振动力趋于平稳，从而可避免强烈振动造成对所述刮片3对粉末层的刮平影响。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，所述铺粉装置包括：铺粉仓、送粉机构以及刮粉机构；
所述铺粉仓开设有两个下粉口，每一所述下粉口分别设置有一闭合件，所述闭合件用于调节所述下粉口的开度大小；
所述送粉机构包括送粉辊与连接轴，所述送粉辊转动安装于所述铺粉仓内，所述连接轴沿所述送粉辊的轴向穿设于所述送粉辊内；
所述刮粉机构包括摆轴、驱动件以及刮片，所述摆轴转动安装于所述连接轴的一端，所述摆轴远离所述下粉口的一端设置有所述驱动件，所述驱动件用于驱动所述摆轴沿所述连接轴摆动不同的角度，所述摆轴远离所述驱动件的一端设置有所述刮片，所述刮片用于刮平所述下粉口处的粉层。
2.根据权利要求1所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，所述摆轴的数量具有两个，两个所述摆轴分别转动安装于所述连接轴的两端，所述两个摆轴靠近所述下粉口的两端之间连接有所述刮片。
3.根据权利要求2所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，所述驱动件的数量为两个，每一所述驱动件安装于一所述摆轴上。
4.根据权利要求1所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，还包括振动件，所述振动件设置于所述铺粉仓的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，所述振动件包括偏心块与振动电机，所述偏心块设置于所述铺粉仓的侧壁上，所述振动电机安装于所述偏心块上。
6.根据权利要求4所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，还包括减振件，所述减振件设置于所述铺粉仓远离所述振动件的侧壁上。
7.根据权利要求6所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，所述振动件与所述减振件之间设置有连接件。
8.根据权利要求1所述的应用于3D打印机的铺粉装置，其特征在于，所述铺粉仓具有两个下粉槽，每一所述下粉槽的槽底开设有一所述下粉口。
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