CN109263043A - 3d打印机的铺粉装置和3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种3D打印机的铺粉装置以及应用该铺粉装置的3D打印机。铺粉装置包括可移动的容器和打散装置。可移动的容器用于盛放和向所述3D打印机的工作台输出打印粉；打散装置设于所述容器内，用于打散位于所述容器内的所述打印粉。应用该铺粉装置的3D打印机铺粉时能够对位于铺粉装置内的打印粉进行打散。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印设备技术领域，特别涉及一种3D打印机的铺粉装置和3D打印机。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造三维实体的快速成型装备。目前，3D打印技术逐步成熟，快速发展并已逐渐进入各个领域，3D打印机可采用选区激光烧结技术(Selected Laser Sintering，SLS)实现不同材料的打印，如利用覆膜砂、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、精铸蜡粉、尼龙、陶瓷粉末等粉末材料作为打印粉。选区激光烧结技术是增材制造技术的一种，指的是在工作台上均匀铺上一层100-200μ厚度的粉末材料(覆膜砂、蜡粉、聚苯乙烯、尼龙粉末等)，激光束按照零件分层截面轮廓逐点地扫描、烧结，完成一个层面后工作台下降一个层厚，在已烧结的表面重新铺一层粉末进行烧结，不断重复这个过程直至完成整个零件的成型。
现有的3D打印机的铺粉系统在采用蜡粉等流动性较差的小颗粒打印粉打印时，打印粉受环境影响铰大，较易粘接和堆积成块，较易导致打印粉在向工作台落料铺粉时落料不均匀和阻塞落料，影响打印效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印机的铺粉装置，应用该铺粉装置的3D打印机铺粉时能够对位于铺粉装置的容器内的打印粉进行打散。本发明还提供一种应用该铺粉装置的3D打印机。
本发明第一方面公开一种3D打印机的铺粉装置，包括：
可移动的容器，用于盛放和向所述3D打印机的工作台输出打印粉；
打散装置，设于所述容器内，用于打散位于所述容器内的所述打印粉。
进一步地，所述铺粉装置包括用于驱动所述容器移动的容器驱动机构，所述打散装置的打散动作由所述容器的移动带动。
进一步地，所述打散装置为旋转式打散装置，所述铺粉装置包括齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构的齿条用于安装在所述3D打印机的机架上，所述齿轮齿条机构的齿轮与所述旋转式打散装置同轴且同步转动地连接，所述容器的移动带动所述齿轮转动，所述齿轮的转动带动所述打散装置转动。
进一步地，所述打散装置为旋转式打散装置，所述旋转式打散装置包括旋转辊和在所述旋转辊表面上间隔分布的凸起。
进一步地，所述容器内还设有打印粉输送装置，所述打印粉输送装置用于将所述打印粉在所述容器内单向输送。
进一步地，所述打印粉输送装置包括输送辊和设在所述输送辊上的螺旋叶片。
进一步地，所述容器包括缸体和设在所述缸体上的缸盖，所述缸盖的一端设有接料部，所述接料部的接料口用于与所述3D打印机的送料系统的送料口相接。
进一步地，所述接料部的侧面设有第一玻璃窗口。
进一步地，所述容器内还设有打印粉输送装置，所述打印粉输送装置用于将所述打印粉在所述容器内从所述接料部所在的一端向与所述接料部相对的一端输送，所述缸盖上位于与所述接料部相对的一端上设有第二玻璃窗口。
进一步地，所述容器包括设在所述容器的底壁上用于向3D打印工作台输出打印粉的输出口，所述打散装置靠近所述输出口且位于所述输出口的正上方。
进一步地，所述输出口的下方设有刮刀，所述刮刀的中部设有开口，所述开口与所述输出口的位置相对应，所述开口的宽度为8～15mm。
本发明第二方面公开一种3D打印机，包括所述铺粉装置。
基于本发明提供的3D打印机的铺粉装置，通过在铺粉装置的容器内设置打散装置，可以对位于容器内的打印粉进行打散，从而在3D打印工作向工作台铺粉时，有助于增加容器内打印粉的流动性，从而使得利用打印粉对工作台的落料铺粉更加均匀和流畅。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的3D打印机的铺粉装置的部分结构示意图；
图2为本发明另一实施例的3D打印机的铺粉装置的结构示意图；
图3为图2所示实施例的3D打印机的铺粉装置的齿轮齿条机构的结构示意图；
图4为图2所示实施例的3D打印机的铺粉装置的缸盖的结构示意图；
图5为本发明又一实施例的3D打印机的铺粉装置的刮刀的结构示意图。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如图1、图2所示，本实施例的3D打印机的铺粉装置包括可移动的容器和打散装置13。可移动的容器用于盛放打印粉和向3D打印机的工作台输出打印粉，在打印工作时，容器一边相对于工作台移动，一边向工作台输出打印粉，从而可将位于容器内的打印粉在工作台上的铺满一个区域。打散装置13设于容器内，用于打散位于容器内的打印粉。
本实施例的3D打印机的铺粉装置，通过在铺粉装置的容器内设置打散装置13，可以在打印粉在向工作台输出之前，利用打散装置13对打印粉进行打散，增加打印粉的流动性，当容器内的打印粉结块时，打散装置13的打散作用还有助于结成的打印粉块的散开，从而有助于提高铺粉装置向工作台铺粉时的流动性和均匀性。
在一些实施例中，铺粉装置包括用于驱动容器移动的容器驱动机构，打散装置13的打散动作由容器的移动来带动。该容器驱动机构同时给容器的移动和打散装置13的打散动作提供动力，可以使铺粉装置的结构更紧凑、也有助于提高能源利用率。
在一些实施例中，如图1、图2和图3所示，打散装置13为旋转式打散装置，铺粉装置还包括齿轮齿条机构3，齿轮齿条机构3的齿条32用于安装在3D打印机的机架上，齿轮齿条机构3的齿轮31与旋转式打散装置同轴且同步转动地连接，容器的移动带动齿轮31转动，齿轮31的转动带动打散装置13的转动。打散装置13通过与容器转动连接或者通过与轴承配合安装在容器内，从而可以实现打散装置13在容器内的旋转。齿条32可以直接安装在3D打印机的机架上，还可以固定在齿条固定板33上，然后通过齿条固定板33安装在3D打印机的机架上。如图2和图3所示，齿条固定板33上设置有条形安装孔，通过设置条形安装孔齿条固定板33安装在机架上时其位置可以进行微调。齿轮31与打散装置13同轴且同步转动地连接，则齿轮31在齿条32上转动可以带动打散装置13与齿轮31同轴转动，同时齿轮31可以带动容器移动。容器驱动机构驱动容器移动，容器的移动带动齿轮31在齿条32上滚动，齿轮31的滚动又带动旋转式打散装置在容器内的旋转，从而实现了用于驱动容器移动的容器驱动机构来驱动打散装置13的打散动作。在一些实施例中，容器驱动机构和齿轮齿条机构3分别位于容器的两侧。例如，可以通过与容器一端连接的电缸、丝杠螺母机构或液压缸等容器驱动机构来带动容器移动，容器的另一端带动与打散装置13同轴固定连接的齿轮31在齿条32上滚动，容器31一边移动，一边通过齿轮31带动打散装置13对打印粉进行打散。
在一些实施例中，如图1所示，打散装置13为旋转式打散装置，旋转式打散装置包括旋转辊和在旋转辊表面上间隔分布的凸起。该设置通过旋转辊的旋转利用凸起来对打印粉进行打散，打散装置13结构简单，同时又能提高打散效果。本实施例中，旋转式打散装置的旋转辊与齿轮31同轴且同步转动地连接。
在一些实施例中，如图1所示，容器内还设有打印粉输送装置12，打印粉输送装置12用于将打印粉在容器内单向输送。该设置可以使打印粉在容器内输送，有助于打印粉在容器内的分布更加均匀，从而有助于提高铺粉效果。同时，打印粉输送装置12的单向输送作用，还可以使容器接收打印粉的位置更集中和紧凑。
在一些实施例中，如图1所示，打印粉输送装置12包括输送辊和设在输送辊上的螺旋叶片。该设置有助于实现良好的输送效果。
在一些实施例中，如图1、图2、图4所示，容器包括缸体11和设在缸体11上的缸盖21，缸盖21的一端设有接料部22，接料部22的接料口用于与3D打印机的送料系统的送料口相接。该设置可以使整个铺粉装置接收打印粉和向工作台输出打印粉的过程保持在一个封闭空间内，可以减少粉尘的溢出，提高设备的工作安全性。
在一些实施例中，接料部22的侧面设有第一玻璃窗口。如图2、图4所示，第一玻璃窗口包括第一视窗玻璃24和第一视窗玻璃固定板23。设置第一玻璃窗口可以方便观察铺粉装置接收打印粉时打印粉进入容器当中的状态。
在一些实施例中，容器内还设有打印粉输送装置12，打印粉输送装置12用于将打印粉在容器内从接料部22所在的一端向与接料部22相对的一端输送，缸盖21上位于与接料部22相对的一端上设有第二玻璃窗口。如图2、图4所示，第二玻璃窗口包括第二视窗玻璃26和第二视窗玻璃固定板25。设置第二玻璃窗口可以方便观察容器内打印粉从接料部22所在的一端向另一端输送时的状态以及观察容器内打印粉的分布是否均匀。
在一些实施例中，如图1所示，容器包括设在容器的底壁上用于向3D打印工作台输出打印粉的输出口，打散装置13靠近输出口且位于输出口的正上方。该设置有助于提升打散效果，提升铺粉装置对工作台铺粉的均匀性。
在一些实施例中，输出口的下方设有刮刀14，刮刀14的中部设有开口，开口与输出口的位置相对应，开口的宽度为8～15mm。设置刮刀14可以使铺粉装置对工作台的铺粉更加均匀。进一步地，刮刀14两侧均进行倒圆角处理，圆角直径≤2mm，整个刮刀14平面度≤0.02mm。该设置可以使铺在工作台上的打印粉更加均匀和平整。
本实施例第二方面公开一种3D打印机，包括以上铺粉装置。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (12)
1.一种3D打印机的铺粉装置，其特征在于，包括：
可移动的容器，用于盛放和向所述3D打印机的工作台输出打印粉；
打散装置(13)，设于所述容器内，用于打散位于所述容器内的所述打印粉。
2.如权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，所述铺粉装置包括用于驱动所述容器移动的容器驱动机构，所述打散装置(13)的打散动作由所述容器的移动带动。
3.如权利要求2所述的铺粉装置，其特征在于，所述打散装置(13)为旋转式打散装置，所述铺粉装置包括齿轮齿条机构(3)，所述齿轮齿条机构(3)的齿条(32)用于安装在所述3D打印机的机架上，所述齿轮齿条机构(3)的齿轮(31)与所述旋转式打散装置同轴且同步转动地连接，所述容器的移动带动所述齿轮(31)转动，所述齿轮的转动带动所述打散装置(13)转动。
4.如权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，所述打散装置(13)为旋转式打散装置，所述旋转式打散装置包括旋转辊和在所述旋转辊表面上间隔分布的凸起。
5.如权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，所述容器内还设有打印粉输送装置(12)，所述打印粉输送装置(12)用于将所述打印粉在所述容器内单向输送。
6.如权利要求5所述的铺粉装置，其特征在于，所述打印粉输送装置(12)包括输送辊和设在所述输送辊上的螺旋叶片。
7.如权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，所述容器包括缸体(11)和设在所述缸体(11)上的缸盖(22)，所述缸盖(22)的一端设有接料部(22)，所述接料部(22)的接料口用于与所述3D打印机的送料系统的送料口相接。
8.如权利要求7所述的铺粉装置，其特征在于，所述接料部(22)的侧面设有第一玻璃窗口。
9.如权利要求7所述的铺粉装置，其特征在于，所述容器内还设有打印粉输送装置(12)，所述打印粉输送装置(12)用于将所述打印粉在所述容器内从所述接料部(22)所在的一端向与所述接料部(22)相对的一端输送，所述缸盖(22)上位于与所述接料部(22)相对的一端上设有第二玻璃窗口。
10.如权利要求1至9任一所述的铺粉装置，其特征在于，所述容器包括设在所述容器的底壁上用于向3D打印工作台输出打印粉的输出口，所述打散装置(13)靠近所述输出口且位于所述输出口的正上方。
11.如权利要求10所述的铺粉装置，其特征在于，所述输出口的下方设有刮刀，所述刮刀的中部设有开口，所述开口与所述输出口的位置相对应，所述开口的宽度为8～15mm。
12.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1至11任一所述的铺粉装置。
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