CN111468717A - 一种铺粉装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铺粉装置，包括具有储粉腔的铺粉箱和推粉机构，储粉腔内设有将储粉腔分隔为第一储粉槽和第二储粉槽的隔板，推粉机构包括动力输入机构、第一推粉件和第二推粉件。通过在第一储粉槽和第二储粉槽内设置第一推粉件和第二推粉件，当动力输入机构驱动第一推粉件下移时，隔板将第二储粉槽关闭，粉料在第一推粉件的推力下从第一粉槽内流出。当动力输入机构驱动第二推粉件下移时，隔板将第一储粉槽关闭，粉料在第二推粉件的推力下从第二粉槽内流出。粉料是在第一推粉件或第二推粉件的推力的作用下从第一出粉口流出，因此既可以提高下粉效率，又可以避免出现“架桥”现象。

Description

一种铺粉装置

技术领域

本发明涉及3D打印加工技术领域，具体涉及一种铺粉装置。

背景技术

3D打印技术是一种把材料逐层累加在一起制造实体工件的技术，相对于传统的材料去除技术，不需要刀具与模具、无需进行多道工序加工，生产周期短、可以轻松加工出结构复杂的工件。

目前，在3D打印制造领域，常见的铺粉方式有刮刀式和移动料斗式。刮刀式铺粉，在缸体的一端下料，然后由刮刀推动金属粉末从缸体一端刮至另一端。选用这种方式铺粉，当刮刀行走太快时，粉末会被刮刀带走，导致铺完粉后，粉末表面凹凸不平，铺粉效果不佳。故在利用刮刀铺粉时，刮刀的行走速度不能太快，这样铺粉效率较低。而且，利用刮刀进行铺粉还很容易刮伤工件表面。移动料斗式铺粉，主要利用金属粉的自身重力从料斗流出，从而进行铺粉。移动料斗铺式铺粉虽然不会损坏工件表面，但当金属粉为流动性较差的粉末时，粉末由于“架桥”现象不易从料斗狭缝中流出，影响铺粉效率。

综上所述，现有的两种铺粉方式，铺粉效率都较低，极大地影响了工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种新型的铺粉装置，克服现有铺粉装置铺粉效率低的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种铺粉装置，包括铺粉箱，所述铺粉箱具有储粉腔以及第一出粉口，所述储粉腔内设有隔板，所述隔板将储粉腔分隔为第一储粉槽和第二储粉槽，并可切换所述第一储粉槽和第二储粉槽与所述第一出粉口的连通；推粉机构，所述推粉机构包括动力输入机构以及分别活动设置于所述第一储粉槽和第二储粉槽内的第一推粉件和第二推粉件；所述动力输入机构连接所述第一推粉件和第二推粉件并可驱动所述第一推粉件和第二推粉件同步反向上下移动；所述第一推粉件下移时可推动所述隔板朝向第二储粉槽移动以关闭第二储粉槽，使第一储粉槽与第一出粉口连通；所述第二推粉件下移时可推动所述隔板朝向第一储粉槽移动以关闭第一储粉槽，使第二储粉槽与第一出粉口连通。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一出粉口设置于所述储粉腔的底部，所述隔板设置于所述第一出粉口上方，所述隔板包括分流部和摆动部，所述摆动部位于所述分流部的下方。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一出粉口的两侧均设有朝下伸出的平粉部，所述平粉部用于辅助抹平由所述第一出粉口流出的粉料。

本发明的更进一步优选方案是：所述第一推粉件包括第一推杆和第一连接杆，所述第一推杆位于第一储粉槽内，所述第一连接杆一端与第一推杆连接，另一端伸出第一储粉槽与动力输入机构连接。

本发明的更进一步优选方案是：所述第二推粉件包括第二推杆和第二连接杆，所述第二推杆位于第二储粉槽内，所述第二连接杆一端与第二推杆连接，另一端伸出第二储粉槽与动力输入机构连接。

本发明的更进一步优选方案是：所述动力输入机构包括齿轮，所述齿轮转动的设置在铺粉箱上；所述第一连接杆上设有第一齿条，所述第二连接杆上设有第二齿条，所述第一齿条和第二齿条均与齿轮啮合，并平行的设置在齿轮的两侧；当齿轮转动时，所述第一齿条和第二齿条同步反向上下移动。

本发明的更进一步优选方案是：所述铺粉装置还包括工作台和驱动机构，所述工作台上设有第一导轨，所述驱动机构驱动铺粉箱在工作台上方移动；所述动力输入机构还包括摩擦轮，所述摩擦轮与齿轮驱动连接，并与第一导轨抵靠；铺粉箱在工作台上方移动时，摩擦轮在第一导轨摩擦力的作用下转动，从而带动齿轮转动。

本发明的更进一步优选方案是：所述动力输入机构还包括转动轴，所述齿轮以及摩擦轮均与所述转动轴同轴固设。

本发明的更进一步优选方案是：所述铺粉装置还包括储粉箱，所述储粉箱开设有第二出粉口，所述储粉箱位于铺粉箱的上方，粉料通过第二出粉口流入储粉腔内。

本发明的更进一步优选方案是：所述储粉箱上设有第二导轨，所述铺粉箱上还设有连接架，所述铺粉箱通过连接架滑动的设置在第二导轨上，所述驱动机构驱动铺粉箱沿第二导轨移动。

本发明的有益效果在于，通过在第一储粉槽和第二储粉槽内设置第一推粉件和第二推粉件，当动力输入机构驱动第一推粉件下移时，隔板将第二储粉槽关闭，粉料在第一推粉件的推力下从第一粉槽内流出。当动力输入机构驱动第二推粉件下移时，隔板将第一储粉槽关闭，粉料在第二推粉件的推力下从第二粉槽内流出。可见，本发明的铺粉装置在铺粉时，粉料是在第一推粉件或第二推粉件的推力的作用下从第一出粉口流出，因此既可以提高下粉效率(相对于传统的依靠重力下粉而言，效率更高)，又可以避免出现“架桥”现象。传统的铺粉方式由于是依靠重力下粉(下粉效率不可控)，因此铺粉箱的移动速度不能太快(太快会导致粉层过薄)，从而限制了铺粉效率的提高；而采用实施例的铺粉装置后，由于粉料是在第一推粉件或第二推粉件的推力的作用下从第一出粉口流出，从而使得下粉效率可控，需要提高下粉效率时，可通过提高第一推粉件或第二推粉件的移动速度实现。可见，采用本实施例的铺粉装置后，铺粉箱的移动速度可以不受限制，从而可提高铺粉效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明铺粉装置的立体结构示意图；

图2是本发明铺粉装置的剖面结构示意图(无粉料)；

图3是本发明铺粉装置的剖面结构示意图(有粉料)；

图4是本发明铺粉装置的平面结构示意图；

图5是本发明铺粉装置另一角度的平面结构示意图；

图6是本发明具有储粉箱的铺粉装置的立体结构示意图。

其中，附图标记说明如下:

铺粉箱1
				储粉腔11	第一储粉槽111	第二储粉槽112
第一出粉口12
				隔板13	分流部131	摆动部132
连接架14	压板141
				推粉机构2
动力输入机构21	齿轮211	摩擦轮212	转动轴213
				第一推粉件22	第一推杆221	第一连接杆222	第一延伸件223
	第一齿条224
				第二推粉件23	第二推杆231	第二连接杆232	第一延伸件233
	第二齿条234
				平粉部3
工作台4	第一导轨41	废料槽42
				驱动机构5	电机51	主动轮52	皮带53
储粉箱6	第二导轨61
				传感器7

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1和图2所示，本发明的铺粉装置包括铺粉箱1和推粉机构2。铺粉箱1具有储粉腔11以及第一出粉口12，储粉腔12内设有隔板13，隔板13将储粉腔11分隔为第一储粉槽111和第二储粉槽112，隔板13可切换第一储粉槽111和第二储粉槽112与第一出粉口12的连通。推粉机构2包括动力输入机构21以及分别活动设置于第一储粉槽111和第二储粉槽112内的第一推粉件22和第二推粉件23。动力输入机构21连接第一推粉件22和第一推粉件22并可驱动第一推粉件22和第一推粉件22同步反向上下移动。第一推粉件22下移时可推动隔板13朝向第二储粉槽112移动以关闭第二储粉槽112，使第一储粉槽111与第一出粉口12连通。第一推粉件22下移时可推动隔板13朝向第一储粉槽111移动以关闭第一储粉槽111，使第二储粉槽112与第一出粉口13连通。通过在第一储粉槽111和第二储粉槽112内设置第一推粉件22和第二推粉件23，当动力输入机构21驱动第一推粉件22下移时，隔板13将第二储粉槽112关闭，粉料在第一推粉件22的推力下从第一粉槽111内流出。当动力输入机构21驱动第二推粉件23下移时，隔板13将第一储粉槽111关闭，粉料在第二推粉件23的推力下从第二粉槽112内流出。可见，实施例的铺粉装置在铺粉时，粉料是在第一推粉件22或第二推粉件23的推力的作用下从第一出粉口12流出，因此既可以提高下粉效率(相对于传统的依靠重力下粉而言，效率更高)，又可以避免出现“架桥”现象。传统的铺粉方式由于是依靠重力下粉(下粉效率不可控)，因此铺粉箱1的移动速度不能太快(太快会导致粉层过薄)，从而限制了铺粉效率的提高；而采用实施例的铺粉装置后，由于粉料是在第一推粉件22或第二推粉件23的推力的作用下从第一出粉口12流出，从而使得下粉效率可控，需要提高下粉效率时，可通过提高第一推粉件22或第二推粉件23的移动速度实现。可见，采用本实施例的铺粉装置后，铺粉箱1的移动速度可以不受限制，从而可提高铺粉效率。

如图2和3所示，第一出粉口12设置于所述储粉腔11的底部，隔板13设置于所述第一出粉口12上方，隔板13包括分流部131和摆动部132，摆动部132安装在分流部131的下方。优选地，分流部131的截面呈锥形，当粉料落入铺粉箱1内时，分流部131的尖端可以将粉料分流到第一储粉槽111和第二储粉槽112内。摆动部132优选为可发生弹性形变的橡胶摆片，摆动部132的截面呈倒锥形。进一步地，储粉腔11的截面也呈倒锥形，即储粉腔11为上部宽、下部窄的结构。当动力输入机构21驱动第一推粉件22下移时，第一推粉件22推动第一储粉槽111下部的粉料移动，粉料下移并挤压摆动部132，使摆动部132发生弹性形变，摆动部132的尖端与第二储粉槽112的侧壁接触，将第二储粉槽112封堵，使粉料仅从第一储粉槽111内流出。第一推粉件22下移时，第二推粉件23同步地向上移动，第二推粉件23上移，使粉料从第二储粉槽112的上部下落至第二储粉槽112的下部。之后，动力输入机构21驱动第二推粉件23下移，第二推粉件23推动第二储粉槽112下部的粉料移动，粉料下移并挤压摆动部132，使摆动部132发生弹性形变，摆动部132的尖端与第一储粉槽111的侧壁接触，将第一储粉槽111封堵，使粉料仅从第二储粉槽112内流出。在其他实施例中，隔板13也可为一个刚性板，隔板13上端转动的设置在储粉腔11内。当第一推粉件22下移，推动第一储粉槽111内的粉料下移时，隔板13的下端与第二储粉槽112的侧壁接触，将第二储粉槽112封堵。同样的，当第二推粉件22下移，推动第二储粉槽112内的粉料向下移动时，隔板13的自由端与第一储粉槽111的侧壁接触，将第一储粉槽111封堵。

如图1和图4所示，动力输入机构21包括齿轮211，齿轮211转动的设置在铺粉箱1上。如图2和图3所示，第一推粉件22包括第一推杆221和第一连接杆222，第一推杆221位于第一储粉槽111内。第一连接杆222的截面呈“n”型，第一连接杆222的“n”型结构可以使第一连接杆222横跨在第一储粉槽111的侧壁上。第一连接杆222的一端伸出第一储粉槽111，第一连接杆222的伸出端上设有向齿轮211延伸的第一延伸件223(如图1所示)，第一延伸件223上设有第一齿条224，第一齿条224与齿轮211啮合，第一连接杆222的另一端与第一推杆221连接。第二推粉件23包括第二推杆231和第二连接杆232，第二推杆231位于第二储粉槽112内。第二连接杆232的截面也呈“n”型，第二连接杆232的“n”型结构可以使第二连接杆232横跨在第二储粉槽112的侧壁上。第二连接杆232的一端伸出第二储粉槽112，第二连接杆232的伸出端上设有向齿轮211延伸的第二延伸件233(如图5所示)，第二延伸件233上设有第二齿条234，第二齿条234与齿轮211啮合，第二连接杆232的另一端与第二推杆231连接。其中，第一齿条224和第二齿条234平行的设置在齿轮211的两侧。当齿轮211转动时，第一齿条224和第二齿条234同步反向上下移动，带动第一连接杆222和第二连接杆232同步反向上下移动，从而带动第一推杆221和第二推杆231同步反向上下移动，粉料在第一推杆221和第二推杆231推力的作用下形成粉帘，进而在工件上形成粉层。

如图5所示，储粉箱1优选长方体，第一推杆221和第二推杆231的长度与储粉箱1的长度相近。为了避免第一推杆221或第二推杆231上下移动时仅有一端移动，从而影响下粉效率，第一推杆221的两端分别与一个第一连接杆222连接，第二推杆231的两端分别与一个第二连接杆232连接，铺粉箱1的两侧分别设有一个齿轮211，两个第一连接杆222和第二连接杆232上的齿条分别与齿轮211啮合。这样，第一推杆221和第二推杆231的两端可以同步向上或向下运动，避免在移动时晃动，影响下粉效率。

如图4所示，第一出粉口12的两侧均设有朝下伸出的平粉部3，平粉部3用于辅助抹平由第一出粉口12流出的粉料。铺粉时，铺粉箱1移动，带动平粉部3移动，粉料从第一出粉口12流出形成粉层。当粉层有凸起时，平粉部3可以起辅助抹平粉料的作用，将凸起的粉层抹平。同时，由于第一出粉口12的两侧均设有平粉部3，铺粉箱1正向移动或反向移动时，平粉部3都可以将粉料抹平。

如图5和图6所示，铺粉装置包括工作台4和驱动机构5，工作台4上设有第一导轨41，铺粉箱1滑动的设置在第一导轨41上，驱动机构5驱动铺粉箱1在工作台4上方移动。动力输入机构21还包括摩擦轮212和转动轴213，摩擦轮212通过转动轴213与齿轮211同轴固设，且摩擦轮212与第一导轨41抵靠。使用时，驱动机构5驱动铺粉箱1沿第一导轨41移动，使铺粉箱1在工作台4上方移动。摩擦轮212在第一导轨41摩擦力的作用下转动，从而带动齿轮211转动，齿轮211转动带动第一推粉件22和第一推粉件22做同步反向上下移动，将粉料推出。驱动机构5驱动铺粉箱1移动进行铺粉，铺粉箱1移动带动第一推粉件22和第一推粉件22同步反向上下运动，这样一个动力机构可以使下粉和铺粉同步进行，既保证了下粉与铺粉的同步性，又降低了成本。在本实施例中，第一导轨41为摩擦轨。工作台4上还开设有用于储存废粉的废料槽42，废料槽42用于存放多余的粉料。铺粉装置还包括储粉箱6，储粉箱6上开设有第二出粉口(图未示)，储粉箱6铺粉箱1的上方，粉料通过第二出粉口流入储粉腔11内。使用时，通过间断性的开启储粉箱6的第二出粉口，可以使得粉料落入铺粉箱1内，无需人工向铺粉箱1内存粉，方便操作，提高了工作效率。在本实施例中，储粉箱6下粉的粉量应大于铺两层粉料的粉量。如图5所示，铺粉装置还包括用于检测粉料的传感器7，传感器7安装在铺粉箱1上，传感器7可以检测铺粉箱1内粉料的是否到达所需的粉量，提高下粉效率。储粉箱6上设有第二导轨61，铺粉箱1上还设有连接架14，摩擦轮212和齿轮211转动的设置在连接架14上，铺粉箱1通过连接架14滑动的设置在第二导轨61上。连接架14可以将铺粉箱1的上端固定，避免铺粉箱1在铺粉过程中晃动。驱动机构5包括安装在储粉箱6上的电机51、主动轮52、从动轮(图未示)以及皮带53，主动轮52与从动轮转动的设置在储粉箱6上，并通过皮带53连接。如图1所示，连接架14上设有压板141，铺粉箱1通过压板141与皮带53连接。使用时，电机51驱动主动轮52转动，带动从动轮转动，皮带53随之转动。皮带53转动，带动铺粉箱1移动，实现铺粉。

利用本发明的铺粉装置进行铺粉时，在铺粉前，第一推杆221位于第一储粉槽111的下部，第二推杆231位于第二储粉槽112的上部(如图2所示)。铺粉时，电机51驱动主动轮52逆时针转动，带动铺粉箱1移动，摩擦轮212在第一导轨41摩擦力的作用下转动，从而带动齿轮211转动。齿轮211转动，带动第一齿条224向上移动，第二齿条234向下移动。第一齿条224向上移动，带动第一连接杆222向上移动，从而带动第一推杆221向上移动。第二齿条234向下移动，带动第二连接杆232向下移动，从而带动第二推杆231向下移动，推动第二储粉槽112下部的粉料。摆动部132在粉料的压力下发生弹性形变，与第一储粉槽111侧壁接触，将第一储粉槽111封堵，使粉料仅能从第二储粉槽112内流出。流出的粉料在工件上形成粉层，第一出粉口12后侧的平粉部3将凸起的粉层抹平。电机51驱动铺粉箱1到达工作台4一侧后，完成第一次铺粉。之后，电机51驱动主动轮52顺时针转动，带动铺粉箱1向右移动，摩擦轮212在第一导轨41摩擦力的作用下转动，从而带动齿轮211转动。齿轮211转动，带动第二齿条234向上移动，第一齿条224向下移动。第二齿条234向上移动，带动第二连接杆232向上移动，从而带动第二推杆231向上移动。第一齿条224向下移动，带动第一连接杆222向下移动，从而带动第一推杆221向下移动，推动第一储粉槽111下部的粉料。摆动部132在粉料的压力下发生弹性形变，与第一储粉槽112的侧壁接触，将第二储粉槽112封堵，使粉料仅能从第一储粉槽111内流出(如图3所示)。流出的粉料形成粉帘，落在工件上，第一出粉口12后侧的平粉部3将凸起的粉层抹平。电机51驱动铺粉箱1回到原始位置后，完成第二次铺粉。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种铺粉装置，其特征在于，包括：

铺粉箱，所述铺粉箱具有储粉腔以及第一出粉口，所述储粉腔内设有隔板；所述隔板将储粉腔分隔为第一储粉槽和第二储粉槽，并可切换所述第一储粉槽和第二储粉槽与所述第一出粉口的连通；

推粉机构，所述推粉机构包括动力输入机构以及分别活动设置于所述第一储粉槽和第二储粉槽内的第一推粉件和第二推粉件；所述动力输入机构连接所述第一推粉件和第二推粉件并可驱动所述第一推粉件和第二推粉件同步反向上下移动；

所述第一推粉件下移时可推动所述隔板朝向第二储粉槽移动以关闭第二储粉槽，使第一储粉槽与第一出粉口连通；所述第二推粉件下移时可推动所述隔板朝向第一储粉槽移动以关闭第一储粉槽，使第二储粉槽与第一出粉口连通。

2.根据权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于：所述第一出粉口设置于所述储粉腔的底部，所述隔板设置于所述第一出粉口上方，所述隔板包括分流部和摆动部，所述摆动部位于所述分流部的下方。

3.根据权利要求2所述的铺粉装置，其特征在于：所述第一出粉口的两侧均设有朝下伸出的平粉部，所述平粉部用于辅助抹平由所述第一出粉口流出的粉料。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的铺粉装置，其特征在于：所述第一推粉件包括第一推杆和第一连接杆，所述第一推杆位于第一储粉槽内，所述第一连接杆一端与第一推杆连接，另一端伸出第一储粉槽与动力输入机构连接。

5.根据权利要求4所述的铺粉装置，其特征在于：所述第二推粉件包括第二推杆和第二连接杆，所述第二推杆位于第二储粉槽内，所述第二连接杆一端与第二推杆连接，另一端伸出第二储粉槽与动力输入机构连接。

6.根据权利要求5所述的铺粉装置，其特征在于：所述动力输入机构包括齿轮，所述齿轮转动的设置在铺粉箱上；所述第一连接杆上设有第一齿条，所述第二连接杆上设有第二齿条，所述第一齿条和第二齿条均与齿轮啮合，并平行的设置在齿轮的两侧；当齿轮转动时，所述第一齿条和第二齿条同步反向上下移动。

7.根据权利要求6所述的铺粉装置，其特征在于：所述铺粉装置还包括工作台和驱动机构，所述工作台上设有第一导轨，所述驱动机构驱动铺粉箱在工作台上方移动；所述动力输入机构还包括摩擦轮，所述摩擦轮与齿轮驱动连接，并与第一导轨抵靠；铺粉箱在工作台上方移动时，摩擦轮在第一导轨摩擦力的作用下转动，从而带动齿轮转动。

8.根据权利要求7所述的铺粉装置，其特征在于：所述动力输入机构还包括转动轴，所述齿轮以及摩擦轮均与所述转动轴同轴固设。

9.根据权利要求7所述的铺粉装置，其特征在于：所述铺粉装置还包括储粉箱，所述储粉箱开设有第二出粉口，所述储粉箱位于铺粉箱的上方，粉料通过第二出粉口流入储粉腔内。

10.根据权利要求9所述的铺粉装置，其特征在于：所述储粉箱上设有第二导轨，所述铺粉箱上还设有连接架，所述铺粉箱通过连接架滑动的设置在第二导轨上，所述驱动机构驱动铺粉箱沿第二导轨移动。

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