CN109622961B - 3d金属打印机 - Google Patents

Abstract

本发明属于3D打印机技术领域，尤其涉及一种3D金属打印机，包括机架打印装置和数控加工装置；打印装置包括设于机架上并用于铺排粉料的铺料机构、设于机架上并用于对铺料机构进行供料的供料机构和设于机架上并用于对铺料机构上的粉料进行打印成型的激光打印头；数控加工装置包括移动机构和加工头，移动机构包括横移组件、纵移组件和竖移组件，横移组件呈横向安装于铺料机构上，纵移组件呈纵向安装于横移组件的驱动端上并沿横向滑动，竖移组件呈竖向安装于纵移组件的驱动端上并沿纵向滑动，加工头安装于竖移组件的驱动端上并沿竖向滑动，打印时，加工头可移动至指定位置对物件进行二次加工，从而可以极大地提升打印物件的精度和良品率。

Description

3D金属打印机

技术领域

本发明属于3D打印机技术领域，尤其涉及一种3D金属打印机。

背景技术

3D打印是现在技术应用的热点，由于3D打印为增量制造工艺，因此可极大地减小原料特别是稀有物料的浪费，并且3D打印还可以直接打印制造出来一般的去量加工无法制造的特征和产品，比如封闭内腔，弯曲的内腔管道等。但是在利用金属粉末进行3D打印的过程中，其打印出来的物品由于是直接堆叠成型，粗糙度往往比较大，跟目标物品的形状相比会产生较大的误差，尤其对于精度要求较高的复杂零件(比如内流管道等)，通过3D金属打印往往达不到使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D金属打印机，旨在解决现有技术的3D金属打印机利用金属粉末进行3D打印的过程中，打印出来的成品粗糙度比较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种3D金属打印机，包括：

机架；

打印装置，包括设于所述机架上并用于铺排粉料的铺料机构、设于所述机架上并用于对所述铺料机构进行供料的供料机构和设于所述机架上并用于对所述铺料机构上的粉料进行打印成型的激光打印头；

数控加工装置，包括移动机构和加工头，所述移动机构包括横移组件、纵移组件和竖移组件，所述横移组件呈横向安装于所述铺料机构上，所述纵移组件呈纵向安装于所述横移组件的驱动端上，且在所述横移组件的驱动下能够沿横向滑动，所述竖移组件呈竖向安装于所述纵移组件的驱动端上，且在所述纵移组件的驱动下能够沿纵向滑动，所述加工头安装于所述竖移组件的驱动端上，且在所述竖移组件的驱动下能够沿竖向滑动。

优选地，所述横移组件包括第一横向支架、设于所述第一横向支架上并沿其长度布置且可转动的横向丝杆、螺纹连接于所述横向丝杆上的横向螺母、固定连接于所述横向螺母并外露出所述第一横向支架且作为所述横移组件的驱动端的横向滑板以及设于所述第一横向支架内与所述横向丝杆的一端连接的横向驱动电机，所述第一横向支架安装于所述铺料机构上；所述纵移组件包括纵向支架、设于所述纵向支架上并沿其长度布置且可转动的纵向丝杆、螺纹连接于所述纵向丝杆上的纵向螺母、固定连接于所述纵向螺母并外露出所述纵向支架且作为所述纵移组件的驱动端的纵向滑板以及设于所述纵向支架内与所述纵向丝杆的一端连接的纵向驱动电机，所述纵向支架安装于所述横向滑板上；所述竖移组件包括竖向支架、设于所述竖向支架上并沿其长度布置且可转动的竖向丝杆、螺纹连接于所述竖向丝杆上的竖向螺母、固定连接于所述竖向螺母并外露出所述竖向支架且作为所述竖移组件的驱动端的竖向滑板以及设于所述竖向支架内与所述竖向丝杆的一端连接的竖向驱动电机，所述竖向支架安装于所述纵向滑板上；所述加工头安装于所述竖向支架上。

优选地，所述横移组件还包括横移导向架，所述横移导向架包括安装于所述铺料机构上且与所述第一横向支架平行的第二横向支架和设于所述第二横向支架上并沿其长度布置的横向导轨。

优选地，所述铺料机构包括接料板和铺料台，所述接料板安装于所述机架上，所述接料板上设有接料区和打印区，所述铺料台安装于所述机架上且位于所述打印区的下方，所述激光打印头安装于所述机架上且位于所述打印区的上方，所述供料机构包括料仓和用于将粉料由接料区朝向所述打印区推送的刮刀，所述料仓的一端安装于所述机架上、另一端设有朝向所述接料区放料的出料口，所述刮刀滑动安装于所述接料板上，所述横移组件安装于所述接料板上。

优选地，所述铺料台包括铺料台架、打印基板和升降机构，所述铺料台架在竖直方向上开设有供所述打印基板上下移动的升降槽，所述升降机构的下端安装在所述机架上、上端朝向所述升降槽延伸并与所述打印基板连接。

优选地，所述升降机构包括安装于所述机架上的安装支架、设于所述安装支架上并沿竖直方向布置且可转动的升降丝杆、螺纹连接于所述升降丝杆上的升降螺母、固定连接于所述升降螺母且作为所述升降机构的驱动端的升降滑板以及设于所述安装支架上与所述升降丝杆的一端连接的升降驱动电机、容置于所述升降槽内且连接于所述升降滑板与所述打印基板之间的升降杆。

优选地，所述打印基板上设有定位腔，所述定位腔的侧壁设有至少一个卡接槽，所述升降杆的上端设有定位接头，所述定位接头上设有至少一个卡接件，所述定位接头抵接于所述定位腔内并通过所述卡接件卡接于所述卡接槽内固定。

优选地，所述供料机构还包括振动电机和用于调节所述出料口大小的调节件，所述振动电机安装于所述料仓上，所述调节件安装于所述出料口处。

优选地，所述料仓包括储料仓体和送料仓体，所述储料仓体的上端安装于所述机架上，所述出料口设于所述储料仓体的下端，所述调节件安装于所述储料仓体上靠近所述出料口处，所述送料仓体的上端与所述储料仓体的下端连接并与所述出料口连通，所述送料仓体的下端呈倾斜状朝向所述接料区延伸设置，所述振动电机安装于所述储料仓体上。

优选地，所述3D金属打印机还包括粉料回收装置，所述接料板上设有回收孔，所述粉料回收装置包括用于堵塞所述回收孔的堵塞件、连接于所述接料板上并与所述回收孔相连通回收槽和用于承接所述回收槽内流出的粉料的收集容器。

本发明的有益效果：本发明的3D金属打印机，通过在接料板上安装数控加工装置，在打印的过程中，先将加工头通过横移组件和纵移组件移动至极限位置以避让激光打印头对粉料进行打印，然后在需要对打印的物件进行二次加工时，先停止打印，然后加工头在横移组件、纵移组件和竖移组件的带动下，移动至指定位置对物件进行二次加工，加工完成后再移动至极限位置以在需要时再对物件进行二次加工，从而可以极大地提升打印物件的精度，提升物料的良品率，有效地减少材料的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的3D金属打印机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的3D金属打印机的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例提供的3D金属打印机的数控加工装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的3D金属打印机的料仓的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的3D金属打印机的料仓的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的3D金属打印机的升降机构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的3D金属打印机的铺料台的剖面结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—机架 20—打印装置 30—铺料机构

31—接料板 32—铺料台 40—供料机构

41—料仓 42—刮刀 43—振动电机

44—调节件 50—激光打印头 51—密封圈

52—调焦仪 60—数控加工装置 70—移动机构

71—横移组件 72—纵移组件 73—竖移组件

74—加工头 75—横移导向架 80—粉料回收装置

81—收集容器 90—真空检测装置 311—接料区

312—打印区 313—挡粉板 321—铺料台架

322—打印基板 323—升降机构 401—储料仓体

402—送料仓体 403—出料口 411—一级腔体

412—二级腔体 413—过渡仓体 441—卡板

442—推拉架 443—限位栓 711—第一横向支架

712—横向丝杆 713—横向螺母 714—横向滑板

715—横向驱动电机 721—纵向支架 722—纵向丝杆

723—纵向螺母 724—纵向滑板 725—纵向驱动电机

731—竖向支架 732—竖向丝杆 733—竖向螺母

734—竖向滑板 735—竖向驱动电机 751—第二横向支架

752—横向导轨 3211—升降槽 3231—安装支架

3232—升降丝杆 3233—升降滑板 3234—升降驱动电机

3235—升降杆 3241—同步轮 3242—同步带

4111—第一缩口部 4121—第二缩口部 4141—固定孔

32351—定位接头 32352—卡接件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～7描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～7所示，本发明实施例提供了一种3D金属打印机，利用金属粉末打印目标物件，可以适用于航空航天或其他特殊金属材料，比如钛合金、陶瓷等材料的打印和CNC交互复合加工。具体地，3D金属打印机包括机架10、打印装置20和数控加工装置60。

进一步地，打印装置20包括设于所述机架10上用于铺排粉料的铺料机构30、设于所述机架10上用于对所述铺料机构30内进行供料的供料机构40、设于所述机架10上用于对所述铺料机构30上的粉料进行打印成型的激光打印头50。

进一步地，数控加工装置60包括移动机构70和加工头74，所述移动机构70包括横移组件71、纵移组件72和竖移组件73，所述横移组件71呈横向安装于所述铺料机构30上，所述纵移组件72呈纵向安装于所述横移组件71的驱动端上，且在所述横移组件71的驱动下能够沿横向滑动，所述竖移组件73呈竖向安装于所述纵移组件72的驱动端上，且在所述纵移组件72的驱动下能够沿纵向滑动，所述加工头74安装于所述竖移组件73上且在竖向相对于所述竖移组件73滑动。

具体地，本发明实施例的3D金属打印机，通过在接料板31上安装数控加工装置60，在打印的过程中，先将加工头74通过横移组件71和纵移组件72移动至极限位置以避让激光打印头50对粉料进行打印，然后在需要对打印的物件进行二次加工时，先停止打印，然后加工头74在横移组件71、纵移组件72和竖移组件73的带动下，移动至指定位置对物件进行二次加工，加工完成后再移动至极限位置以在需要时再对物件进行二次加工，从而可以极大地提升打印物件的精度，提升物料的良品率，有效地减少材料的浪费。

更进一步地，机架10上设有安装腔，其中铺料机构30、供料机构40和数控加工装置60均安装在该安装腔内，在安装腔的侧壁上开设有抽真空的孔位，该孔位与大功率的分子泵连接以将该安装腔内抽成真空状态，并且在安装腔内设有用于检测安装腔内是否为真空的真空检测装置90，并将检测到的信号传输至控制系统内，以便于操作人员可及时了解并通过控制分子泵安装腔内的真空状态，从而保证安装腔的在打印、加工物件的过程中始终保持真空状态，进而有效防止激光打印时高温氧化对打印物件的质量产生负面影响。

在一个实施例中，如图2～3所示，所述横移组件71包括第一横向支架711、设于所述第一横向支架711上并沿其长度布置且可转动的横向丝杆712、螺纹连接于所述横向丝杆712上的横向螺母713、固定连接于所述横向螺母713并外露出所述第一横向支架711且作为所述横移组件71的驱动端的横向滑板714以及设于所述第一横向支架711内与所述横向丝杆712的一端连接的横向驱动电机715，所述第一横向支架711安装于所述铺料机构30上；所述纵移组件72包括纵向支架721、设于所述纵向支架721上并沿其长度布置且可转动的纵向丝杆722、螺纹连接于所述纵向丝杆722上的纵向螺母723、固定连接于所述纵向螺母723并外露出所述纵向支架721且作为所述纵移组件72的驱动端的纵向滑板724以及设于所述纵向支架721内与所述纵向丝杆722的一端连接的纵向驱动电机725，所述纵向支架721安装于所述横向滑板714上；所述竖移组件73包括竖向支架731、设于所述竖向支架731上并沿其长度布置且可转动的竖向丝杆732、螺纹连接于所述竖向丝杆732上的竖向螺母733、固定连接于所述竖向螺母733并外露出所述竖向支架731且作为所述竖移组件73的驱动端的竖向滑板734以及设于所述竖向支架731内与所述竖向丝杆732的一端连接的竖向驱动电机735，所述竖向支架731安装于所述纵向滑板724上；所述加工头74安装于所述竖向支架731上。具体地，横移组件71、纵移组件72和竖移组件73均为线性模组，在具体安装时，横移组件71安装在接料板31的一侧，纵移组件72垂直地安装于横移组件71上，而竖移组件73则竖直地安装在纵移组件72上。移动机构70具体的移动过程是这样的：在横向驱动电机715转动时，带动横向丝杆712转动，横向丝杆712再带动横向螺母713在横向丝杆712上来回移动，与横向螺母713固定连接的横向滑板714带动纵向支架721在第一横向支架711上沿着横向移动；而纵向驱动电机725转动时，带动纵向丝杆722转动，纵向丝杆722再带动纵向螺母723在纵向丝杆722上来回移动，与纵向螺母723固定连接的纵向滑板724带动竖向支架731在纵向支架721上沿着纵向移动；而竖向驱动电机735转动时，带动竖向丝杆732转动，竖向丝杆732再带动竖向螺母733在竖向丝杆732上来回移动，与竖向螺母733固定连接的竖向滑板734带动加工头74在竖向支架731上沿着竖向移动，从而实现了加工头74可相对铺料机构30在横向、纵向和竖向任意移动，进而可以准确地到达铺料机构30上需要对物件加工的位置处进行二次加工，有效地提升物件的打印精度。通常，横移组件71、纵移组件72和竖移组件73均还包括起到导向和支撑作用的滑轨或者导向轴与孔。当然，上述丝杆与移动螺母的配合实现的将转动转化为移动的功能，还可以通过皮带与皮带轮代替，在此不进行赘述。

在一个实施例中，如图2～3所示，所述横移组件71还包括横移导向架75，所述横移导向架75包括安装于所述铺料机构30上且与所述第一横向支架711平行的第二横向支架751和设于所述第二横向支架751上并沿其长度布置的横向导轨752。具体地，在具体安装时，横移组件71安装在接料板31的一侧，并在铺料机构30的另一侧设置与横移组件71相平行的横移导轨，而纵移组件72的两端分别垂直地安装于横移组件71和横移导轨之间，从而使得纵向组件可以更加平稳地在横移组件71上沿着纵向移动，以保证加工头74对物件的加工精度。

在一个实施例中，如图1～2所示，所述铺料机构30包括接料板31和铺料台32，所述接料板31安装于所述机架10上，所述接料板31上设有接料区311和打印区312，所述铺料台32安装于所述机架10上且位于所述打印区312的下方，所述激光打印头50安装于所述机架10上且位于所述打印区312的上方并对打印区312内的粉料固化成型，所述供料机构40包括料仓41用于往接料区311内输送粉料和用于将粉料由接料区311朝向所述打印区312推送的刮刀42，所述料仓41的一端安装于所述机架10上、另一端设有朝向所述接料区311放料的出料口403，所述刮刀42滑动安装于所述接料板31上，所述横移组件71安装于所述接料板31上。具体地，接料板31水平地安装在安装腔内，从而使得安装在接料板31上的数控加工装置60也位于安装腔内，并在接料板31上相对的两侧分别设有挡粉板313，刮刀42的两端均通过滑块滑动连接在两挡粉板313之间，从而在两挡粉板313之间可来回移动，两挡粉板313与接料板31之间共同围设形成接料区311，打印区312位于接料区311的中部，铺料台32安装在打印区312内以作为粉料固化成型的平台；刮刀42在使用时，先移动到两挡粉板313一端的极限位置，待料仓41朝向接料区311内投放好适量的粉料后，刮刀42再通过在朝向两挡粉板313另一端移动的过程中，将粉料推送至接料区311中部的打印区312，然后激光打印头50对打印区312内的粉料进行固化成型打印。在安装激光打印头50的过程中，通过在安装腔的顶壁上设置安装孔，激光打印头50通过密封圈51与该安装孔密封安装以保证安装腔内的密封性，并且激光发射器朝向打印区312，激光发射器发出激光对铺料机构30上的粉料进行打印；并且在激光打印头50和机架10之间安装有调焦仪52，通过移动该调焦仪52可以调整激光的焦距，使激光的焦距聚焦在铺料台32的基面上。还可以通过控制控制激光聚焦焦距、激光的功率，振镜速度(激光移动速度)以及激光打印轨迹等来控制打印不同材料的制造。

在另一实施例中，第一横向支架711安装于所述接料板31上。

在一个实施例中，如图1～2所示，料仓41的数量设置有两个，且两个料仓41对称地安装在机架10上且位于所述打印区312两端的上方，这样在未往接料区311送料前，刮刀42移动到接料区311的左端极限位置，使得刮刀42位于其中一个料仓41(如左端的料仓41)出料口403的后方，这样当左端的料仓41往接料区311内放完一次料后，刮刀42在接料区311上朝向右平移，将接料区311内的料粉推向中部的打印区312进行打印，即完成一层打印；当刮刀42移动到接料区311右端的极限位置后，位于右端的料仓41再往接料区311内放料，当右端的料仓41往接料区311内放完一次料后，刮刀42在接料区311上朝向左平移，将接料区311内的料粉推向打印区312进行打印，即再完成一层打印；如此循环往复，使得打印效率得到双倍的提高，使用效果好。

在一个实施例中，如图1～2所示，所述铺料台32包括铺料台架321、打印基板322和升降机构323，所述铺料台架321在竖直方向上开设有供所述打印基板322上下移动的升降槽3211，所述升降机构323的下端安装在所述机架10上、上端延伸至所述升降槽3211内与所述打印基板322连接。具体地，粉料在打印基板322固化成型，打印基板322安装在升降槽3211内并通过升降机构323在升降槽3211内上下移动，粉料在固化成型的过程中，需要每打印一层，打印基板322便相对地向下移动相应的高度(一般是0.05mm左右，根据不同的材料和粉末大小来定)以在其基础上打印另外一层，如此堆叠完成物件的打印。

在一个实施例中，如图2、6、7所示，所述升降机构323包括安装于所述机架10上的安装支架3231、设于所述安装支架3231上并沿竖直方向布置且可转动的升降丝杆3232(此升降丝杆3232为C3级精度)、螺纹连接于所述升降丝杆3232上的升降螺母、固定连接于所述升降螺母且作为所述升降机构323的驱动端的升降滑板3233以及设于所述安装支架3231上与所述升降丝杆3232的一端连接的升降驱动电机3234、容置于所述升降槽3211内且连接于所述升降滑板3233与所述打印基板322之间的升降杆3235。具体地，升降机构323具体的升降过程是这样的：在升降驱动电机3234转动时，带动升降丝杆3232转动，升降丝杆3232再带动升降螺母在升降丝杆3232上上下移动，与升降螺母固定连接的升降滑板3233带动升降杆3235在安装支架3231上上下向移动。其中，升降驱动电机3234的一端设有同步轮3241，升降丝杆3232靠近升降驱动电机3234的一端也设有一个同步轮3241，两同步轮3241之间通过同步带3242连接，从而使得升降驱动电机3234与升降丝杆3232可以同步转动，进而将转动转化为升降螺母在升降丝杆3232上的上下移动，实现打印基板322在升降槽3211内上下移动的目的。进一步地，该升降机构323还包括起到导向和支撑作用的滑轨或者导向轴与孔，本实施例中优选为滑轨，且该滑轨为P级精度。

在一个实施例中，如图6～7所示，所述打印基板322上设有定位腔，所述定位腔的侧壁设有至少一个卡接槽，所述升降杆3235的上端设有定位接头32351，所述定位接头32351上设有至少一个卡接件32352，所述定位接头32351抵接于所述定位腔内并通过所述卡接件32352卡接于所述卡接槽内固定。具体地，升降杆3235与打印基板322之间为可拆卸连接，安装时，升降杆3235的上端的定位接头32351抵接进入位于打印基板322下端的定位腔，在抵接的过程中，定位腔的侧壁上开设有多个倒“L”型的卡接槽，即卡接槽包括相互连通的竖向导向部和横向卡接部，定位接头32351上的卡接件32352呈柱形且与定位接头32351的侧面垂直连接，那么在卡接时，定位接头32351上的卡接件32352先由竖向导向部进入卡接槽，然后通过旋转使得卡接件32352进入横向卡接部即可实现卡接。

在一个实施例中，如图2、4、5所示，所述供料机构40还包括振动电机43和用于调节所述出料口403大小的调节件44，所述振动电机43安装于所述料仓41上，所述调节件44安装于所述出料口403处。使用时，将料粉加入于料仓41内，并通过调整件调整出料口403的大小，使得料仓41内的料粉之间形成的摩擦阻尼恰好与自身重力相平衡，即料粉在料仓41内保持静止的状态而不掉落；那么，当需要往接料区311内放料进行3D打印时，启动振动电机43，使得料仓41发生一定幅度的震动，这时料粉便由于震动而改变平衡状态，开始由出料口403流出；当需要停止往接料区311内放料时，只需关闭振动电机43，料仓41停止震动，料粉恢复处于平衡状态而不再流出，这样便通过启动振动电机43工作时间的长短，从而实现了往接料区311内进行定量供料的目的，有效地减少材料的浪费，以及提升供料的准确性。并且，由于不同料粉之间的摩擦阻尼不同，因此在往接料区311内放料时，可以通过调节振动电机43的振动幅度和出料口403的大小，以达到不同材料可以同样适用该料仓41实现定量供料的目的。

在一个实施例中，如图2、4、5所示，所述料仓41包括储料仓体401和送料仓体402，所述储料仓体401的上端安装于所述机架10上，所述出料口403设于所述储料仓体401的下端，所述调节件44安装于所述储料仓体401上靠近所述出料口403处，所述送料仓体402的上端与所述储料仓体401的下端连接并与所述出料口403连通，所述送料仓体402的下端呈倾斜状朝向所述接料区311延伸设置，所述振动电机43安装于所述储料仓体401上。具体地，料粉存储在储料仓体401内，送料仓体402呈倾斜状安装在储料仓体401上并朝向接料区311延伸，且送料仓体402的两端均为开口状，当振动电机43启动时，储料仓体401开始震动，此时料粉由出料口403流出，而送料仓体402将由储料仓体401上的出料口403流出的料粉引导至接料区311的上方，然后落入接料区311内，料粉在接料区311内落入了指定的量后，刮刀42开始在接料区311内来回移动，将料粉推送至打印区312进行打印。

在一个实施例中，如图2、4、5所示，所述储料仓体401包括一级腔体411和二级腔体412，所述一级腔体411的上端安装于所述机架10上，所述一级腔体411的下端的周缘围设有第一缩口部4111，所述二级腔体412的上端连接于所述第一缩口部4111上，所述二级腔体412的下端的周缘围设有第二缩口部4121，所述送料仓体402的上端连接于所述第二缩口部4121上，所述送料仓体402的下端朝向所述接料板31中间的方向斜向下延伸设置，所述调节件44安装于所述第二缩口部4121上，所述振动电机43安装于所述第一缩口部4111上。具体地，一级腔体411和二级腔体412均呈方形状，并且一级腔体411的横截面积大于二级腔体412的横截面积，其中位于一级腔体411下方的第一缩口部4111由四块斜板组成，且该四块斜板的下端均朝向一级腔体411的中间方向斜向下延伸，将一级腔体411的下方收缩成与二级腔体412的上端大小相同的开口，而二级腔体412的上端则连接在该四块斜板的下端；同样的，在二级腔体412的下端也通过两块斜板朝向其中间方向斜向下延伸，将二级腔体412的下端收缩成出料口403。这样当料粉放置在该一级腔体411和二级腔体412内时，第一缩口部4111上的斜面和第二缩口部4121上的斜面便两次起到一定的阻挡作用，使得料粉之间具有的摩擦阻尼可以平衡其自身重力，这样就可以实现当安装在第一缩口部4111上的振动电机43震动时，粉料由出料口403流出，停止震动时，则粉料不流出。

在一个实施例中，如图2、4、5所示，第二缩口部4121和送料仓体402之间连接有过渡仓体413，而调节件44安装在过渡仓体413上，使得调节件44具有足够的安装位置以调节出料口403的大小，使得料粉在料仓41内可以准确地通过振动电机43的震动进行出料，使用效果好。

在一个实施例中，如图4～5所示，所述调节件44包括卡板441，所述过渡仓体413的一侧上开设有插接槽，所述卡板441插入于所述插接槽内并延伸入所述过渡仓体413的内部。具体地，过渡仓体413的内部为一个扁平的长条状的腔体，卡板441由过渡仓体413是一侧垂直地插入于过渡仓体413的内部，这样就可以通过调节卡板441插入于过渡仓体413内的深度来调节出料口403的大小，使得当料仓41内放置的不同料粉时，均可以通过卡板441调节出料口403的大小，使其在振动电机43未震动时保持平衡状态。

本实施例中，如图4～5所示，所述调节件44还包括推拉架442，所述过渡仓体413的上还开设有两个推拉槽，两个所述推拉槽分别位于所述插接槽的两侧，所述推拉架442包括推杆和连接于所述推杆两侧的拉杆两个所述拉杆的末端分别穿过两个所述推拉槽并与所述卡板441连接。具体地，通过在过渡仓体413的另一侧设置一个推拉架442，其中，位于推杆两侧的拉杆可以在两个推拉槽内来回移动，这样连接在拉杆上的卡板441就可以通过推拉推杆，使得卡板441插入于过渡仓体413内的深度来调节出料口403的大小，使用方便；进一步地，在过渡仓体413的其中一侧边或者两侧边上还开设有固定孔4141，且固定孔4141与推拉槽相连通，这样，当根据料仓41内放置的不同料粉调节好对应的出料口403的大小时，就可以通过紧固件(如螺丝)从该固定孔4141拧入，使得紧固件与拉杆相抵持，从而固定拉杆不再在推拉槽内移动，保证出料口403不再振动电机43的震动下发生变化，从而保证振动电机43停止震动时，料粉和料仓41之间可以保持平衡状态，进而保证出料口403可以实现准确的供料量。

本实施例中，如图4～5所示，所述调节件44还包括至少一个限位栓443，各所述限位栓443均包括第一限位柱、第二限位柱和连接柱，所述第一限位柱固定安装在所述过渡仓体413的另一侧上，所述连接柱的一端连接于所述第一限位柱上、另一端朝向背离所述第一限位柱的方向延伸并穿过所述推杆，所述第二限位柱与所述连接柱的末端连接，所述推杆滑动连接于所述连接柱上。具体地，通过在过渡仓体413相对卡板441的另一侧设置限位栓443，各连接柱均穿过推杆，并且在连接柱的两端分别设有用于止位的第一限位柱和第二限位柱，使得推杆只能在连接柱的长度方向上来回移动，即推杆的移动的行程等于连接柱的长度大小，这样就可以防止在移动时，带动卡板441完全封死出料口403，或带动卡板441脱离插接槽。

在一个实施例中，如图1～2所示，所述3D金属打印机还包括粉料回收装置80，所述接料板31上设有回收孔，所述粉料回收装置80包括用于堵塞所述回收孔的堵塞件、连接于所述接料板31上并与所述回收孔相连通回收槽和用于承接所述回收槽内流出的粉料的收集容器81。具体地，在物件打印的过程中，回收孔通过堵塞件(如木塞或其他塞子等)进行堵塞，防止粉料由回收孔漏出，当打印完成以后，接料板31上会残留有一些粉料，此时拔出堵塞件，让这些粉料通过刮刀42来回的移动推送到回收孔处进行漏出，漏出的粉料在回收槽的引导下流入收集容器81进行回收。其中，在回收槽靠近收集容器81的一端设有粉料掉落检测装置，以检测粉料是否由回收槽内掉出，那么，操作人员就可以实时地监控在打印的过程中或打印完成回收粉料的过程中，是否在回收槽内有粉料掉出，进而做出相应的处理。

在另一个实施例中，如图1～2所示，粉料回收装置80设有两个，且两个粉料回收装置80分别靠近接料区311的两端，对应地在靠近接料区311的两端处均开设有回收孔，从而在刮刀42移动到接料区311的两端时均可回收粉料，提升粉料回收的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种3D金属打印机，其特征在于：包括：

机架；打印装置，包括设于所述机架上并用于铺排粉料的铺料机构、设于所述机架上并用于对所述铺料机构进行供料的供料机构和设于所述机架上并用于对所述铺料机构上的粉料进行打印成型的激光打印头；

数控加工装置，包括移动机构和加工头，所述移动机构包括横移组件、纵移组件和竖移组件，所述横移组件呈横向安装于所述铺料机构上，所述纵移组件呈纵向安装于所述横移组件的驱动端上，且在所述横移组件的驱动下能够沿横向滑动，所述竖移组件呈竖向安装于所述纵移组件的驱动端上，且在所述纵移组件的驱动下能够沿纵向滑动，所述加工头安装于所述竖移组件的驱动端上，且在所述竖移组件的驱动下能够沿竖向滑动；

所述铺料机构包括铺料台和接料板，所述铺料台包括铺料台架、打印基板和升降机构，所述铺料台架在竖直方向上开设有供所述打印基板上下移动的升降槽，所述升降机构的下端安装在所述机架上、上端朝向所述升降槽延伸并与所述打印基板连接；所述接料板上设有接料区和打印区；

所述升降机构包括安装于所述机架上的安装支架、设于所述安装支架上并沿竖直方向布置且可转动的升降丝杆、螺纹连接于所述升降丝杆上的升降螺母、固定连接于所述升降螺母且作为所述升降机构的驱动端的升降滑板以及设于所述安装支架上与所述升降丝杆的一端连接的升降驱动电机、容置于所述升降槽内且连接于所述升降滑板与所述打印基板之间的升降杆；其中，所述升降驱动电机的一端设有同步轮，所述升降丝杆靠近所述升降驱动电机的一端设有一个同步轮，两同步轮之间通过同步带连接；

所述打印基板上设有定位腔，所述定位腔的侧壁设有至少一个卡接槽，所述升降杆的上端设有定位接头，所述定位接头上设有至少一个卡接件，所述定位接头抵接于所述定位腔内并通过所述卡接件卡接于所述卡接槽内固定；其中，所述升降杆与所述打印基板之间为可拆卸连接，安装时，所述升降杆的上端的定位接头抵接进入位于所述打印基板下端的所述定位腔，在抵接的过程中，所述定位腔的侧壁上开设有多个倒L型的卡接槽，所述定位接头上的卡接件呈柱形且与所述定位接头的侧面垂直连接；

所述供料机构包括料仓，所述料仓的一端安装于所述机架上、另一端设有朝向所述接料区放料的出料口，所述料仓包括储料仓体和送料仓体，所述储料仓体包括一级腔体和二级腔体，所述二级腔体的下端的周缘围设有第二缩口部，所述第二缩口部和所述送料仓体之间连接有过渡仓体，所述过渡仓体的一侧上开设有插接槽，所述过渡仓体上还开设有推拉槽，在所述过渡仓体的其中一侧边或者两侧边上还开设有固定孔，所述固定孔与所述推拉槽相连通；所述供料机构还包括振动电机和用于调节所述出料口大小的调节件，所述振动电机安装于所述料仓上，所述调节件安装于所述出料口处，所述调节件包括卡板和推拉架；当根据料仓内放置的不同料粉调节好对应的出料口的大小时，则能够通过紧固件从所述固定孔拧入，使所述紧固件与拉杆相抵持，所述拉杆被固定不再在所述推拉槽内移动；两个所述推拉槽分别位于所述插接槽的两侧，所述推拉架包括推杆和连接于所述推杆两侧的所述拉杆，两个所述拉杆的末端分别穿过两个所述推拉槽并与所述卡板连接。

2.根据权利要求1所述的3D金属打印机，其特征在于：所述横移组件包括第一横向支架、设于所述第一横向支架上并沿其长度布置且可转动的横向丝杆、螺纹连接于所述横向丝杆上的横向螺母、固定连接于所述横向螺母并外露出所述第一横向支架且作为所述横移组件的驱动端的横向滑板以及设于所述第一横向支架内与所述横向丝杆的一端连接的横向驱动电机，所述第一横向支架安装于所述铺料机构上；

所述纵移组件包括纵向支架、设于所述纵向支架上并沿其长度布置且可转动的纵向丝杆、螺纹连接于所述纵向丝杆上的纵向螺母、固定连接于所述纵向螺母并外露出所述纵向支架且作为所述纵移组件的驱动端的纵向滑板以及设于所述纵向支架内与所述纵向丝杆的一端连接的纵向驱动电机，所述纵向支架安装于所述横向滑板上；

所述竖移组件包括竖向支架、设于所述竖向支架上并沿其长度布置且可转动的竖向丝杆、螺纹连接于所述竖向丝杆上的竖向螺母、固定连接于所述竖向螺母并外露出所述竖向支架且作为所述竖移组件的驱动端的竖向滑板以及设于所述竖向支架内与所述竖向丝杆的一端连接的竖向驱动电机，所述竖向支架安装于所述纵向滑板上；所述加工头安装于所述竖向支架上。

3.根据权利要求2所述的3D金属打印机，其特征在于：所述横移组件还包括横移导向架，所述横移导向架包括安装于所述铺料机构上且与所述第一横向支架平行的第二横向支架和设于所述第二横向支架上并沿其长度布置的横向导轨。

4.根据权利要求1所述的3D金属打印机，其特征在于：所述接料板安装于所述机架上，所述铺料台安装于所述机架上且位于所述打印区的下方，所述激光打印头安装于所述机架上且位于所述打印区的上方，所述供料机构还包括用于将粉料由接料区朝向所述打印区推送的刮刀，所述刮刀滑动安装于所述接料板上，所述横移组件安装于所述接料板上。

5.根据权利要求4所述的3D金属打印机，其特征在于：所述储料仓体的上端安装于所述机架上，所述出料口设于所述储料仓体的下端，所述调节件安装于所述储料仓体上靠近所述出料口处，所述送料仓体的上端与所述储料仓体的下端连接并与所述出料口连通，所述送料仓体的下端呈倾斜状朝向所述接料区延伸设置，所述振动电机安装于所述储料仓体上。

6.根据权利要求1～5任一项所述的3D金属打印机，其特征在于：所述3D金属打印机还包括粉料回收装置，所述接料板上设有回收孔，所述粉料回收装置包括用于堵塞所述回收孔的堵塞件、连接于所述接料板上并与所述回收孔相连通的回收槽和用于承接所述回收槽内流出的粉料的收集容器。