CN109203173A - 一种陶瓷3d打印机的送料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷3D打印机的送料系统及方法，包括：供料系统组件、铺料系统组件、刮平移动组件和余料回收槽；供料系统组件包括：供料单元和供料移动滑块；供料单元和供料移动滑块通过软管连接；供料移动滑块安装在供料丝杠和供料光杠上，供料丝杠的一端安装有供料驱动电机；铺料系统组件包括：铺料系统基座和安装在所述铺料系统基座上的铺料缸，所述铺料缸的下端设有成形平台；刮平移动组件包括：刮平丝杠，在所述刮平丝杠的一端安装有刮平驱动电机；本发明结构简单、设计合理，能够实现陶瓷浆料的均匀输送与刮平，并且便于对陶瓷浆料进行更换。

Description

一种陶瓷3D打印机的送料系统及方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种陶瓷3D打印机的均匀送料系统及其工作方法。

背景技术

陶瓷材料凭借其耐高温、耐腐蚀、强度高和生物相容性好等特点，被广泛应用于机械、电子、航空航天和生物医疗等领域。但是，陶瓷材料固有的高脆性、高硬度等特征使其切削减材加工性能较低，目前传统的制造工艺无法满足实际生产过程中对复杂形状陶瓷零件的需求。3D打印技术是基于离散-叠加原理而快速加工原型或零件的技术，该技术能够制造形状和结构任意复杂的三维实体，在零件的设计阶段，不必优先考虑零件的可制造性，而是优先考虑零件的功能性，实现零件功能与结构的最优化设计，提升了零件设计的自由度。因此，利用3D打印技术制造形状复杂的陶瓷零件具有较高的优越性。

现有技术公开了一种光固化陶瓷胚体的快速成型设备，该设备的供料方式为升降台供料，即供料腔中的升降台上升一定的高度，刮板将供料腔中的陶瓷浆料推送至成型腔，并将成型腔中的浆料刮平，在此过程中，刮板推送的浆料逐渐变少，因此，送料过程不均匀。此外，由于供料腔的空间较大，更换浆料种类或研制新型陶瓷浆料时非常不方便。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种陶瓷3D打印机的均匀送料系统及其工作方法，该系统结构简单、设计合理，能够实现陶瓷浆料的均匀输送与刮平，并且便于对陶瓷浆料进行更换。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种陶瓷3D打印机的送料系统，包括：供料系统组件、铺料系统组件、刮平移动组件和余料回收槽；

所述供料系统组件包括：供料单元和供料移动滑块；所述供料单元和供料移动滑块通过软管连接；所述供料移动滑块安装在供料丝杠和供料光杠上，所述供料丝杠的一端安装有供料驱动电机；

所述铺料系统组件包括：铺料系统基座和安装在所述铺料系统基座上的铺料缸，所述铺料缸的下端设有成形平台；

所述刮平移动组件包括：刮平丝杠，在所述刮平丝杠的一端安装有刮平驱动电机；

所述供料移动滑块的出料口与所述铺料缸连通，所述铺料系统基座安装在刮平丝杠上，在所述刮平丝杠两端分别安装余料回收槽。

进一步地，所述供料单元包括：电动推杆和与之相连的供料挤压头，所述供料挤压头下方安装有供料筒，所述供料筒的出料口与供料移动滑块的进料口通过软管连接。

进一步地，所述供料筒通过支架固定于工作台上，供料筒与支架之间采用快换装置连接。

进一步地，所述铺料缸中设有与之配合的铺料活塞，所述铺料活塞安装在铺料丝杠和铺料光杠上，所述铺料丝杠一端安装有铺料驱动电机。

进一步地，所述铺料缸底部中心位置有一条沿长轴方向的细长状的出料口。

进一步地，所述铺料缸与铺料系统基座之间通过快换装置连接。

进一步地，所述铺料缸的底部设置有刮平装置，所述刮平装置位于成形平台的上方，与成形平台上端面紧密接触；所述铺料缸沿成形平台上端面往复运动至刮平丝杠两端的余料回收槽。

进一步地，当激光器对成形平台上的浆料进行扫描时，铺料系统基座位于刮平丝杠的左端，即铺料缸的出料口位于刮平丝杠左端处的余料回收槽的正上方。

一种陶瓷3D打印机，采用陶瓷3D打印机的送料系统，实现均匀送料与刮平。

一种陶瓷3D打印机的送料系统的工作方法，包括：

激光器对成形平台上的浆料进行扫描，供料单元将陶瓷浆料经供料移动滑块的出料口挤压到铺料缸中；

供料驱动电机带动供料丝杠转动，使供料移动滑块沿着供料光杠移动，使陶瓷浆料在铺料缸中沿着铺料缸的长轴均匀铺满；

当激光器在成形平台上的扫描运动结束时，铺料缸中的陶瓷浆料被均匀地挤压出来；

刮平丝杠转动，使铺料系统基座向刮平丝杠的另一端水平移动，实现陶瓷浆料在成形平台上的均匀平铺；

在铺料系统基座的水平移动过程中，铺料缸底部的刮平装置将成形平台上的陶瓷浆料刮平；

铺料系统基座移动至刮平丝杠的另一端，激光器对成形平台上的浆料进行扫描。

本发明有益效果：

本发明整体结构简单、设计合理，铺料系统组件和刮平移动组件能够实现陶瓷浆料的均匀输送与刮平；供料筒和铺料缸均采用快换接头连接，便于对陶瓷浆料进行清洗更换，解决了更换浆料种类或研制新型陶瓷浆料时不方便清洗的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的铺料缸示意图；

其中，1.电动推杆；2.供料挤压头；3.供料筒；4.供料丝杠；5.供料光杠；6.铺料缸；7.供料移动滑块；8.刮平丝杠；9.铺料系统基座；10.刮平驱动电机；11.供料驱动电机；12.铺料活塞；13.铺料丝杠；14.铺料驱动电机；15.铺料光杠；16.成形平台；17.余料回收槽；18.供料筒出料口；19.供料移动滑块进料口；20.供料移动滑块出料口；21.工作台；22.刮平装置。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明公开的陶瓷3D打印机的送料系统包括：供料系统组件、铺料系统组件、刮平移动组件和余料回收槽。

供料系统组件包括：电动推杆1和与之相连的供料挤压头2，供料挤压头2下方安装有供料筒3，供料筒出料口18与供料移动滑块进料口19通过软管连接，供料移动滑块7安装在供料丝杠4和供料光杠5上，供料丝杠4的一端安装有供料驱动电机11。

铺料系统组件包括：铺料系统基座9和安装在其上的铺料缸6，铺料缸6中有与之配合的铺料活塞12，铺料活塞12安装在铺料丝杠13和铺料光杠15上，铺料丝杠13一端安装有铺料驱动电机14。

刮平移动组件包括：刮平驱动电机10和刮平丝杠8。刮平驱动电机10和刮平丝杠8安装在工作台21上，在刮平丝杠8的两端分别安装有余料回收槽17；余料回收槽17安装在工作台21上。

供料筒3通过支架固定于工作台21上，供料筒3与支架之间采用快换装置连接，方便对供料筒进行更换和清洗。

铺料缸与铺料系统基座9之间通过快换装置连接，方便对铺料缸进行清洗。铺料缸6底部中心位置有一条沿长轴方向的细长状的出料口，保证出了的均匀。

如图2所示，铺料缸6的底部设置有刮平装置22，刮平装置22位于成形平台16的上方，且与成形平台16上端面紧密接触，并可沿成形平台16上端面往复运动至刮平丝杠8两端的余料回收槽17。

作为一种实施方式，本发明公开了一种陶瓷3D打印机，该打印机采用了本发明所公开的送料系统，实现均匀送料与刮平。

另外，本发明公开了陶瓷3D打印机的送料系统的工作方法，包括：

在基于光固化技术的陶瓷3D打印的过程中，当激光器对成形平台16上的浆料进行扫描时，此时铺料系统基座9位于刮平丝杠8的左端，即铺料缸6的出料口位于刮平丝杠8左端处的余料回收槽的正上方。

电动推杆1带动供料挤压头2移动，将供料筒3中的陶瓷浆料经供料移动滑块7的出料口20挤压到铺料缸6中；与此同时，供料驱动电机11带动供料丝杠4转动，使供料移动滑块7沿着供料光杠5移动，从而使陶瓷浆料在铺料缸6中沿着铺料缸的长轴均匀铺满。

当激光器在成形平台16上的扫描运动结束时，铺料驱动电机14带动铺料丝杠13转动，使铺料活塞12沿着铺料光杠15移动，将铺料缸6中的陶瓷浆料均匀地挤压出来。

与此同时，刮平驱动电机10带动刮平丝杠8转动，使铺料系统基座9向刮平丝杠8的右端水平移动，实现陶瓷浆料在成形平台16上的均匀平铺，在铺料系统基座9的水平移动过程中，铺料缸6底部的刮平装置22将成形平台16上的陶瓷浆料刮平。

当铺料系统基座9移动至刮平丝杠8的右端，即铺料缸6的出料口位于刮平丝杠8右端的余料回收槽17的正上方时，激光器对成形平台16上的浆料进行扫描。

如此往复，实现陶瓷3D打印过程中的均匀送料。当成形结束后，需要更换陶瓷浆料的种类时，可以将铺料活塞12提起，然后将铺料缸6和供料筒3取下清洗，为更换陶瓷浆料做准备。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，包括：供料系统组件、铺料系统组件、刮平移动组件和余料回收槽；

所述供料系统组件包括：供料单元和供料移动滑块；所述供料单元和供料移动滑块通过软管连接；所述供料移动滑块安装在供料丝杠和供料光杠上，所述供料丝杠的一端安装有供料驱动电机；

所述铺料系统组件包括：铺料系统基座和安装在所述铺料系统基座上的铺料缸，所述铺料缸的下端设有成形平台；

所述刮平移动组件包括：刮平丝杠，在所述刮平丝杠的一端安装有刮平驱动电机；

所述供料移动滑块的出料口与所述铺料缸连通，所述铺料系统基座安装在刮平丝杠上，在所述刮平丝杠两端分别安装余料回收槽。

2.如权利要求1所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，所述供料单元包括：电动推杆和与之相连的供料挤压头，所述供料挤压头下方安装有供料筒，所述供料筒的出料口与供料移动滑块的进料口通过软管连接。

3.如权利要求2所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，所述供料筒通过支架固定于工作台上，供料筒与支架之间采用快换装置连接。

4.如权利要求1所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，所述铺料缸中设有与之配合的铺料活塞，所述铺料活塞安装在铺料丝杠和铺料光杠上，所述铺料丝杠一端安装有铺料驱动电机。

5.如权利要求1所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，所述铺料缸底部中心位置有一条沿长轴方向的细长状的出料口。

6.如权利要求1所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，所述铺料缸与铺料系统基座之间通过快换装置连接。

7.如权利要求1所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，所述铺料缸的底部设置有刮平装置，所述刮平装置位于成形平台的上方，与成形平台上端面紧密接触；所述铺料缸沿成形平台上端面往复运动至刮平丝杠两端的余料回收槽。

8.如权利要求1所述的一种陶瓷3D打印机的送料系统，其特征在于，当激光器对成形平台上的浆料进行扫描时，铺料系统基座位于刮平丝杠的左端，即铺料缸的出料口位于刮平丝杠左端处的余料回收槽的正上方。

9.一种陶瓷3D打印机，其特征在于，采用权利要求1-7所述的任一种陶瓷3D打印机的送料系统，实现均匀送料。

10.一种如权利要求1所述的陶瓷3D打印机的送料系统的工作方法，其特征在于，包括：

激光器对成形平台上的浆料进行扫描，供料单元将陶瓷浆料经供料移动滑块的出料口挤压到铺料缸中；

供料驱动电机带动供料丝杠转动，使供料移动滑块沿着供料光杠移动，使陶瓷浆料在铺料缸中沿着铺料缸的长轴均匀铺满；

当激光器在成形平台上的扫描运动结束时，铺料缸中的陶瓷浆料被均匀地挤压出来；

刮平丝杠转动，使铺料系统基座向刮平丝杠的另一端水平移动，实现陶瓷浆料在成形平台上的均匀平铺；

在铺料系统基座的水平移动过程中，铺料缸底部的刮平装置将成形平台上的陶瓷浆料刮平；

铺料系统基座移动至刮平丝杠的另一端，激光器对成形平台上的浆料进行扫描。