CN112589124B - 基轴式金属3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基轴式金属3D打印机包括打印机本体和计量送粉装置，打印机本体包括机架；机架的中部设置有粉缸；机架，与基轴驱动装置连接；机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；基轴位于粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过长条形限位通孔与基轴驱动装置可拆卸固定连接；基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有密封组件。本发明的基轴式金属3D打印机结构简单，使用方便，省去了铺粉装置和刮粉装置等复杂构件，很好地满足了一些旋转部件的加工对称等的要求，保证了打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力受控；实现了自动进料，提高了打印效率。

Description

基轴式金属3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体涉及一种基轴式金属3D打印机。

背景技术

金属3D打印机具有个性化设计、成型快速、制造周期短的优点，非常适合于小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构金属零件的制造，在3D打印金属粉末的过程中，高能量密度的激光直接作用在金属粉末上，并且激光快速扫描运动，使金属粉末快速熔化再快速冷凝。

例如中国专利申请号：CN201910146552.6，公开了一种方便及时冷却的金属3D打印机，包括顶板、支撑杆、底部固定座、上方固定座、第一电机、第一丝杆、第一旋转套筒、第二电机、第二丝杆和第三电机，所述顶板的底部与支撑杆之间相连接，且支撑杆的底部与上方固定座的上方相连接，并且上方固定座的底部设置有底部固定座，所述上方固定座与上方固定座的中间设置有中间固定工作台，且中间固定工作台的两侧位置的顶端设置有移动块，所述移动块的一侧与安装块之间为一体结构。这种方式方便及时冷却的金属3D打印机在进行使用的过程中可以及时的对打印完成后的模具进行选择性的冷却工作，且整个冷却工作对整个储料槽内部的影响较小金属，但是3D打印机在进行使用的过程中，通常需要对基轴进行驱动，现有技术当中通常通过驱动装置进行驱动，但是现有技术当中的基轴驱动装置不便对基轴进行旋转调节，灵活性不佳，同时基轴长时间使用容易发生磨损，不便进行更换，实用性不佳。

在航空航天领域中，主要用于3D打印小型航空发动机的零部件，多为旋转部件，能够缩短新型航空航天装备的研发周期，优化零件结构，减轻重量，减少应力集中，增加使用寿命，也能够用于零件的修复成形，以及与传统制造技术相配合，互通互补。

航空航天装备上的重要零件一般使用的都是战略材料，非常昂贵，现有的基轴式SLM金属打印机其轴端密封结构不合理，中国专利公开号 CN206702220U，公开了一种SLM型3D打印机，包括壳体，壳体内部左端设有安装框，安装框内部设有转轴，安装框上侧右端设有电机，安装框内部的转轴上设有固定套，固定套右侧设有连接杆，连接杆右侧设有第一液压缸，第一液压缸右侧设有连接套，连接套内部设有金属粉料罐，金属粉料罐左右两侧设有刮板，壳体下侧设有氩气存储腔，氩气存储腔中部设有第一凹槽，第一凹槽内部设有第二液压缸，第二液压缸上侧设有第二凹槽，第二凹槽内部下端上各有基板，氩气存储腔左右两侧设有抽气管，排气管左侧设有固定框，固定框内部顶端设有激光器，激光器下侧设有激光保护镜，该装置通过旋转驱动装置的设置，可以有效地方便了打印机添加金属粉料，提高了工作效率，但是没有考虑到转轴(基轴)两端部伸出打印腔室外，基轴在驱动组件的带动下，上下前后移动，价格昂贵的金属粉会进入打印腔室外，造成不必要的浪费以及损坏设备其他需防尘的部件。

中国申请专利号：CN201921849507.9，本发明公开了一种金属3D打印机送粉装置，包括储粉箱、挡料板、出料口、第一连杆、第二连杆、传动轴和伺服电机，储粉箱的下部开设有出料口，储粉箱内部设置的内腔体中安置有挡料板，挡料板的上部固定连接有第一连杆，第一连杆的上部固定连接有第二连杆，第二连杆通过连接板与传动轴固定连接，传动轴通过轴承座与储粉箱的外壁固定连接，传动轴上固定连接有从动轮，从动轮与伺服电机输出轴上的主动轮啮合连接。

此外，目前所使用的金属3D打印机机还存在以下问题：

1、须要设置铺粉装置和刮粉装置等复杂机构部件；

2、无法满足一些旋转部件的加工对称等的要求；

3、无法保证打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力不受控，容易造成应力集中等缺陷。

基于上述情况，本发明提出了一种基轴式金属3D打印机，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基轴式金属3D打印机。本发明的基轴式金属 3D打印机结构简单，使用方便，省去了铺粉装置和刮粉装置等复杂构件，在现有成熟的SLM原理上，采用长条形的基轴作为打印基台，工件的成型是从内向外，每一层都在同一半径上，激光扫描只在轴向选择性进行，工件在同一半径时打印一条线后旋转一条线宽度对应的角度，完成同一半径的整圈打印后下沉一个切片厚度，继续重复上述过程，完成整个工件的制造；很好地满足了一些旋转部件的加工对称等的要求，保证了打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力受控。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基轴式金属3D打印机，包括打印机本体和计量送粉装置；

所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与打印机本体的补粉机构相连通；

所述打印机本体包括机架；

所述机架的中部设置有粉缸；

所述粉缸呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；

所述机架，在所述粉缸延伸方向，的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置的两块安装板可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置的两块固定板可拆卸固定连接；

所述机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；

所述基轴驱动装置用于驱动基轴进行转动和/或上下移动；

所述基轴的延伸方向与所述粉缸的延伸方向相同

所述基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；

所述基轴位于所述粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过所述长条形限位通孔与所述基轴驱动装置可拆卸固定连接；

所述基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有用于防止所述粉缸内的金属粉末溢出的密封组件；

所述粉缸位于所述基轴上方的位置对应设置有长条形开口，所述长条形开口延伸方向的两侧均连接有夹缝片，两所述夹缝片之间形成缝隙；

所述机架顶部且位于所述缝隙正上方的位置设置有激光器；

所述缝隙下方一侧设置有刮粉滚筒，所述刮粉滚筒与粉缸的内侧壁可拆卸固定连接；

所述粉缸内还设置有用于往所述基轴与所述刮粉滚筒之间补充金属粉末的补粉机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述基轴驱动装置，包括两块平行设置的安装板，两块所述安装板的下侧均设有固定板，所述安装板与固定板之间均转动连接有螺纹杆，所述固定板的下端面固定连接有第一电机，且第一电机的驱动端贯穿固定板并与螺纹杆同轴固定连接，所述螺纹杆上螺纹连接有移动块，所述移动块上对称设有两个通孔，且两个通孔内均匹配设有滑杆，所述滑杆的顶端与安装板固定连接，且滑杆的底端与固定板固定连接，所述移动块的侧壁上固定连接有承载板，所述承载板的上端面固定安装有第二电机，所述第二电机的驱动端固定连接有转板，所述转板的侧壁上固定连接有限位板，所述限位板的顶端固定连接有连接板，所述连接板上螺纹连接有第一丝杆，所述第一丝杆的顶端固定连接有第一转块，所述第一丝杆的底端转动连接有压块，所述压块的下端面固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫的下侧设有安装块，所述安装块的内壁上固定连接有第一卡块，所述第一卡块的一侧设有第二卡块，所述安装块上螺纹连接有第二丝杆，所述第二丝杆的一端固定连接有第二转块，且第二丝杆的另一端与第二卡块转动连接，所述第一卡块和第二卡块之间与所述基轴连接轴卡接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述计量送粉装置包括固定箱，所述固定箱的内部开设有凹槽，所述固定箱的侧面固定连接有驱动电机，所述驱动电机穿过固定箱的一端固定连接有固定螺纹杆，所述固定螺纹杆的表面通过螺纹转动连接有移动座，所述移动座的表面固定连接有移动架，所述移动架的侧面固定连接有运输盒，所述运输盒的顶部固定连接有加粉口，所述固定箱的顶部固定连接有储粉盒，所述储粉盒的内部开设有滑槽，所述储粉盒的底部固定连接有储粉出口，所述运输盒的底部固定连接有固定口，所述固定箱的底部固定连接有补粉盒，所述补粉盒的顶部固定连接有补粉进口，所述补粉盒的侧面固定连接有入粉口，所述运输盒的侧面固定连接有滑动座，所述滑动座的内部滑动连接有固定杆，所述固定杆的一端固定连接在固定槽上，所述固定槽开设在固定箱上，所述固定箱的侧面固定连接有安装座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑槽的内部滑动连接有滑动盖，所述滑动盖的内部开设有拉槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储粉盒的内部通过轴承转动连接有控量叶，所述控量叶的顶部固定连接有摇把，所述控量叶位于储粉出口的顶部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述运输盒的内部固定连接有过滤板，所述过滤板的内部开设有过滤孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动电机的表面固定连接有电机架，所述电机架的侧面固定连接在固定箱上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装座的数量为两个，所述安装座的内部开设有安装槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述密封组件均包括活动密封罩、密封端盖、密封圈、轴承座和滚珠轴承；

所述第一轴套套设与所述基轴连接轴靠近基轴本体一侧；所述第一轴套一端与所述第一卡块和第二卡块接触，另一端固定连接有轴承座；两组所述轴承座内壁均转动连接有滚珠轴承，两组所述滚珠轴承内壁转动连接所述基轴连接轴；

两组所述密封端盖固定连接在两组轴承座一侧，两组所述密封端盖内壁与所述基轴连接轴外壁之间设置有密封圈，所述密封端盖侧边固定连接有活动密封罩，所述活动密封罩另一端固定连接在所述长条形限位通孔周向边缘的所述粉缸内侧壁上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述粉缸外侧设置有用于给所述粉缸加热的加热器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一卡块和第二卡块的内壁上均固定安装有橡胶垫，所述橡胶垫的形状为圆弧状。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装块上对称设有两个安装孔，且两个安装孔内均匹配设有导杆，所述导杆的底端与第二卡块的侧壁固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一转块和第二转块的侧壁上均固定连接有一组防滑块，相邻所述防滑块之间的间距相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装板和固定板上均设有安装孔，所述安装板和固定板的截面形状均为L形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲垫的下表面设有防滑纹，且缓冲垫由橡胶材料制成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明的基轴式金属3D打印机结构简单，使用方便，省去了铺粉装置和刮粉装置等复杂构件，在现有成熟的SLM原理上，采用长条形的基轴作为打印基台，工件的成型是从内向外，每一层都在同一半径上，激光扫描只在轴向选择性进行，工件在同一半径时打印一条线后旋转一条线宽度对应的角度，完成同一半径的整圈打印后下沉一个切片厚度，继续重复上述过程，完成整个工件的制造；很好地满足了一些旋转部件的加工对称等的要求，保证了打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力受控；此外，实现了自动进料，提高了打印效率，降低了劳动强度。

打印时，将粉缸一次性充满(或至少充值没过基轴直径的1/3以上)，基轴在旋转件(工件)"生长"成型过程中在金属粉中旋转下沉；工件"生长"成型过程中是轴向一条线一条线沿圆弧拼接成弧面，但是，"线"是没有宽度的，实际上是一条条"窄"面的拼接，窄面的宽度就是SLM熔池的直径，实际上圆弧面的生成是用多边形去拼接圆弧；

因为粉的流动性，基轴下沉过程中粉会自动填充因凝固而出现的空隙。由于基轴在旋转，也会搅动粉缸里的粉，有助于填充空隙。

因为成长中的结构件被金属粉包围，可以通过加温粉缸保持结构件的温度场受控，使相关的温度应力受控。

本发明所述基轴驱动装置，解决了现有技术当中的基轴驱动装置不便对基轴进行旋转调节和不便对磨损的基轴进行更换的问题。

本发明所述基轴驱动装置通过第二电机、转板、第一丝杆、压板、安装块、第一卡块和第二卡块，方便对基轴进行旋转，提高基轴驱动装置的灵活性，方便对基轴进行安装和拆卸，方便操作人员进行操作，提高操作人员的工作效率。

1、该基轴驱动装置，通过第二电机、转板、第一丝杆、压板和安装块，方便对基轴进行旋转，提高基轴驱动装置的灵活性，方便进行打印，提高基轴驱动装置的适用范围，实用性更强。

2、该基轴驱动装置，通过限位板、压板、安装块、第一卡块和第二卡块，方便对基轴进行安装和拆卸，方便操作人员进行操作，提高操作人员的工作效率，设置简单，成本较低，且实用性强。

本发明通过在基轴(基轴连接轴)外壁设置的密封圈和固定密封圈的密封端盖、以及活动密封罩，可以有效的避免在基轴上下移动(或转动)时，金属粉末进入到粉缸以外的地方，不会造成材料浪费以及其他部件损坏，同时，基轴可以灵活自如运动不受限制。

本发明所述计量送粉装置通过设置运输盒、固定螺纹杆和驱动电机，当金属粉使用结束时，方便工作人员进行添加，从而避免因为传统的人为的进行添加，无法及时的进行添加，从而容易影响使用效果，耽误正常的打印效率，造成不必要的损失。

1、该计量送粉装置，通过运输盒、固定螺纹杆和驱动电机，当金属粉使用结束时，方便工作人员进行添加，从而避免因为传统的人为的进行添加，无法及时的进行添加，从而容易影响使用效果，耽误正常的打印效率，造成不必要的损失。

2、该计量送粉装置，通过控量叶和摇把，方便工作人员控制金属粉的进量，避免使用时产生不必要的浪费，造成不必要的损失。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述打印机本体的结构示意图(省略了工件)；

图3为本发明图1中C处的局部放大图(省略了工件)；

图4为本发明图1中H-H处的截面结构示意图(未省略工件)；

图5为本发明所述密封组件的结构示意图；

图6为本发明所述基轴驱动装置的结构示意图；

图7为本发明图6中Q处的放大图；

图8为本发明所述安装块的内部结构示意图。

图9为本发明所述计量送粉装置的结构示意图；

图10为本发明所述计量送粉装置的结构俯剖图；

图11为本发明所述计量送粉装置的结构侧剖图；

图12为本发明所述计量送粉装置的结构仰剖图；

图中：434、工件；5、机架；400、基轴驱动装置；7、粉缸；8、夹缝片； 81、缝隙；6、激光器；61、激光扫描范围；9、刮粉滚筒；10、补粉机构； 82、长条形开口；500、密封组件；403、基轴；431、基轴本体；432、基轴连接轴；433、轴套；501、活动密封罩；502、密封端盖；503、密封圈；504、轴承座；505、滚珠轴承；51、长条形限位通孔；03、计量送粉装置；3、送粉管； 100、打印机本体；

41、安装板；42、固定板；43、螺纹杆；44、第一电机；45、移动块；46、滑杆；47、承载板；48、第二电机；49、转板；410、限位板；411、连接板； 412、第一丝杆；413、第一转块；414、压块；415、缓冲垫；416、安装块；417、第一卡块；418、第二卡块；419、第二丝杆；420、第二转块；421、橡胶垫；422、导杆；423、防滑块；

31、固定箱；32、凹槽；33、驱动电机；34、固定螺纹杆；35、移动座； 36、移动架；37、运输盒；38、加粉口；39、储粉盒；310、滑槽；311、滑动盖；312、拉槽；313、控量叶；314、摇把；315、储粉出口；316、过滤板；317、过滤孔；318、固定口；319、补粉盒；320、补粉进口；321、入粉口；322、滑动座；323、固定杆；324、固定槽；325、电机架；326、安装座；327、安装槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

如图1至12所示，一种基轴式SLM金属打印机，包括打印机本体和计量送粉装置；

所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与打印机本体的补粉机构相连通；

所述打印机本体包括机架；

所述机架的中部设置有粉缸；

所述粉缸呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；

所述机架，在所述粉缸延伸方向，的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置的两块安装板可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置的两块固定板可拆卸固定连接；

所述机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；

所述基轴驱动装置用于驱动基轴进行转动和/或上下移动；

所述基轴的延伸方向与所述粉缸的延伸方向相同

所述基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；

所述基轴位于所述粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过所述长条形限位通孔与所述基轴驱动装置可拆卸固定连接；

所述基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有用于防止所述粉缸内的金属粉末溢出的密封组件；

所述粉缸位于所述基轴上方的位置对应设置有长条形开口，所述长条形开口延伸方向的两侧均连接有夹缝片，两所述夹缝片之间形成缝隙；

所述机架顶部且位于所述缝隙正上方的位置设置有激光器；

所述缝隙下方一侧设置有刮粉滚筒，所述刮粉滚筒与粉缸的内侧壁可拆卸固定连接；

所述粉缸内还设置有用于往所述基轴与所述刮粉滚筒之间补充金属粉末的补粉机构。

实施例2：

如图1至12所示，一种基轴式SLM金属打印机，包括打印机本体和计量送粉装置；

所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与打印机本体的补粉机构相连通；

所述打印机本体包括机架；

所述机架的中部设置有粉缸；

所述粉缸呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；

所述机架，在所述粉缸延伸方向，的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置的两块安装板可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置的两块固定板可拆卸固定连接；

所述机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；

所述基轴驱动装置用于驱动基轴进行转动和/或上下移动；

所述基轴的延伸方向与所述粉缸的延伸方向相同

该基轴用作打印基台，在其表面进行打印，得到旋转的工件。

所述基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；

所述基轴位于所述粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过所述长条形限位通孔与所述基轴驱动装置可拆卸固定连接；

所述基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有用于防止所述粉缸内的金属粉末溢出的密封组件；

所述粉缸位于所述基轴上方的位置对应设置有长条形开口，所述长条形开口延伸方向的两侧均连接有夹缝片，两所述夹缝片之间形成缝隙；

所述机架顶部且位于所述缝隙正上方的位置设置有激光器；

所述缝隙下方一侧设置有刮粉滚筒，所述刮粉滚筒与粉缸的内侧壁可拆卸固定连接；

所述粉缸内还设置有用于往所述基轴与所述刮粉滚筒之间补充金属粉末的补粉机构。

请参阅图6-8，本发明所述基轴驱动装置，包括两块平行设置的安装板，两块安装板的下侧均设有固定板，安装板与固定板之间均转动连接有螺纹杆，固定板的下端面固定连接有第一电机，且第一电机的驱动端贯穿固定板并与螺纹杆同轴固定连接，螺纹杆上螺纹连接有移动块，移动块上对称设有两个通孔，且两个通孔内均匹配设有滑杆，滑杆的顶端与安装板固定连接，且滑杆的底端与固定板固定连接，移动块的侧壁上固定连接有承载板，承载板的上端面固定安装有第二电机，第二电机的驱动端固定连接有转板，转板的侧壁上固定连接有限位板，限位板的顶端固定连接有连接板，连接板上螺纹连接有第一丝杆，第一丝杆的顶端固定连接有第一转块，第一丝杆的底端转动连接有压块，压块的下端面固定连接有缓冲垫，缓冲垫的下侧设有安装块，安装块的内壁上固定连接有第一卡块，第一卡块的一侧设有第二卡块，安装块上螺纹连接有第二丝杆，第二丝杆的一端固定连接有第二转块，且第二丝杆的另一端与第二卡块转动连接，第一卡块和第二卡块之间与所述基轴连接轴卡接。

本实施方案中，第一电机的驱动端能够驱动螺纹杆进行转动，螺纹杆的转动能够使移动块进行上下移动，移动块的移动方便基轴进行上下移动，方便进行高度的调节，滑杆能够提高移动块移动的稳定性，第二电机的驱动端能够驱动转板进行转动，从而能够对基轴进行旋转，方便进行调节，限位板方便对安装块进行限位，方便对基轴进行安装和拆卸，第一转块能够使第一丝杆进行转动，第一丝杆的转动能够使压块进行移动，从而方便对安装块进行安装和拆卸，缓冲垫能够提高压块与安装块之间的摩擦力，避免出现脱落的现象，第二转块方便操作人员转动第二丝杆，第二丝杆的转动方便使第二卡块进行移动，从而方便对基轴进行固定，第一卡块和第二卡块方便对基轴(通过与所述基轴连接轴卡接)进行安装和拆卸。

具体的，所述密封组件均包括活动密封罩、密封端盖、密封圈、轴承座和滚珠轴承；

所述第一轴套套设与所述基轴连接轴靠近基轴本体一侧；所述第一轴套一端与所述第一卡块和第二卡块接触，另一端固定连接有轴承座；两组所述轴承座内壁均转动连接有滚珠轴承，两组所述滚珠轴承内壁转动连接所述基轴连接轴；

两组所述密封端盖固定连接在两组轴承座一侧，两组所述密封端盖内壁与所述基轴连接轴外壁之间设置有密封圈，所述密封端盖侧边固定连接有活动密封罩，所述活动密封罩另一端固定连接在所述长条形限位通孔周向边缘的所述粉缸内侧壁上。

具体的，所述粉缸外侧设置有用于给所述粉缸加热的加热器。

具体的，第一卡块和第二卡块的内壁上均固定安装有橡胶垫，橡胶垫的形状为圆弧状。

本实施例中，橡胶垫能够提高第一卡块和第二卡块与所述基轴连接轴之间的摩擦力，提高基轴的稳定性，使基轴能够稳定的进行工作。

具体的，安装块上对称设有两个安装孔，且两个安装孔内均匹配设有导杆，导杆的底端与第二卡块的侧壁固定连接。

本实施例中，导杆能够使第二卡块进行稳定的上下移动，从而方便对基轴进行安装和拆卸，提高操作人员的工作效率。

具体的，第一转块和第二转块的侧壁上均固定连接有一组防滑块，相邻防滑块之间的间距相同。

本实施例中，防滑块能够增加操作人员手部与第一转块和第二转块之间的摩擦力，方便操作人员进行操作。

具体的，安装板和固定板上均设有安装孔，安装板和固定板的截面形状均为L形。

本实施例中，安装孔方便将安装板和固定板进行安装，设置简单，成本较低，且实用性强。

具体的，缓冲垫的下表面设有防滑纹，且缓冲垫由橡胶材料制成。

本实施例中，缓冲垫能够提高压块与安装块之间的摩擦力，能够提高稳定性，从而使基轴在转动的过程中更加稳定。

本发明所述基轴驱动装置的工作原理及使用流程：

当需要对基轴的高度进行调节时，驱动第一电机进行工作，第一电机的驱动端驱动螺纹杆进行转动，螺纹杆的转动使移动块进行上下移动，移动块的移动使基轴进行上下移动，当需要对基轴进行旋转时，驱动第二电机进行工作，第二电机的驱动端驱动转板进行转动，从而使基轴进行旋转，方便进行调节，当需要对基轴进行更换时，首先旋转旋转第一转块，第一转块带动第一丝杆进行转动，使压块解除对安装块的控制，将安装块取出，然后旋转第二转块使第二丝杆进行转动，第二丝杆的转动使第二卡块向上进行移动，第二卡块的移动解除对基轴的控制，将磨损的(后其他需要更换的情形)基轴取下，再将新的基轴插入，旋转第二转块，完成固定，再将安装块方便限位板内，转动第一转块完成固定。

请参阅图9-12，本发明所述计量送粉装置包括固定箱，固定箱的内部开设有凹槽，固定箱的侧面固定连接有驱动电机，驱动电机穿过固定箱的一端固定连接有固定螺纹杆，固定螺纹杆的表面通过螺纹转动连接有移动座，移动座的表面固定连接有移动架，移动架的侧面固定连接有运输盒，运输盒的顶部固定连接有加粉口，固定箱的顶部固定连接有储粉盒，储粉盒的内部开设有滑槽，储粉盒的底部固定连接有储粉出口，运输盒的底部固定连接有固定口，固定箱的底部固定连接有补粉盒，补粉盒的顶部固定连接有补粉进口，补粉盒的侧面固定连接有入粉口，运输盒的侧面固定连接有滑动座，滑动座的内部滑动连接有固定杆，固定杆的一端固定连接在固定槽上，固定槽开设在固定箱上，固定箱的侧面固定连接有安装座。

本实施方案中，通过固定螺纹杆表面通过螺纹转动连接的移动座，移动座表面固定连接的移动架，移动架侧面固定连接的运输盒，运输盒顶部固定连接的加粉口，方便工作人员进行添加，避免因为添加不及时，导致影响正常使用。

具体的，滑槽的内部滑动连接有滑动盖，滑动盖的内部开设有拉槽。

本实施例中，通过滑动盖内部开设的拉槽，方便工作人员将滑动盖从滑槽抽出，方便使用。

具体的，储粉盒的内部通过轴承转动连接有控量叶，控量叶的顶部固定连接有摇把，控量叶位于储粉出口的顶部。

本实施例中，通过控量叶位于储粉出口顶部，方便工作人员控制金属粉的进量，方便使用。

具体的，运输盒的内部固定连接有过滤板，过滤板的内部开设有过滤孔。

本实施例中，通过过滤板内部开设的过滤孔，对使用的金属粉进行过滤，避免进入异物，影响正常使用。

具体的，驱动电机的表面固定连接有电机架，电机架的侧面固定连接在固定箱上。

本实施例中，通过驱动电机表面固定连接的电机架，对驱动电机进行保护作用，避免发生损坏。

具体的，安装座的数量为两个，安装座的内部开设有安装槽。

本实施例中，通过安装座内部开设的安装槽，方便工作人员进行安装使用，使其更加稳定。

本发明所述计量送粉装置的工作原理及使用流程：

使用时，工作人员通过将滑动盖开设的拉槽，工作人员通过拉动拉槽将滑动盖从滑槽的内部抽出，通过往储粉盒的内部添加需要使用的金属粉，通过拉动摇把带动控量叶开始转动，转动的控量叶改变位置，从而方便调整金属粉进入储粉出口的量，当补粉盒内部的金属粉使用结束时，通过设置驱动电机，驱动电机开始启动带动驱动电机穿过固定箱的输出端固定连接的固定螺纹杆开始转动，转动的固定螺纹杆表面通过螺纹连接带动移动座，移动的移动座带动表面固定连接的移动架开始移动，移动的移动架带动运输盒开始移动，将运输盒移动到储粉盒的下方，金属粉从储粉出口进入加金属粉口的内部，通过设置过滤孔对金属粉进行过滤，避免异物进入，影响使用，移动的运输盒来到补粉盒的上方，运输盒内部的金属粉通过固定口进入补粉进口的内部，通过入粉口进入打印机本体的补粉机构进行打印，从而方便使用，通过设置滑动座在固定杆的表面滑动，对运输盒的位置进行限位。

本发明一个实施例的工作原理/使用方法如下：

一种基轴式金属3D打印机，使用时，基轴在基轴驱动装置的带动下，转动并周期性下降，最终(最远/低)到粉缸轴线的位置(或称中心位置)；

在实际应用中，粉缸的(直径)大小根据旋转的工件大小进行选择，对于本领域技术人员来说均是可以理解的。

打印前，将粉缸内充满金属粉末，或至少充值没过基轴直径的1/3以上；

基轴转动过程中即自行粘附金属粉末在打印中的工件表面，刮粉滚筒作为刮粉装置，省去了铺粉装置和刮粉装置，刮粉滚筒与基轴表面之间的距离即为单位打印厚度；作为补充，采用补粉机构进行金属粉末的补充，以便金属粉末减少后，解决导致打印中的工件表面金属粉末不均匀、不平整、不严实等问题；

激光源发出的激光穿过夹缝，对打印中的工件表面逐步进行激光烧结(打印)。

依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的基轴式金属3D打印机，并且能够产生本发明所记载的积极效果。

如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是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，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基轴式金属3D打印机，其特征在于：包括打印机本体(100)和计量送粉装置(03)；

所述计量送粉装置(03)的入粉口(321)通过送粉管(3)与打印机本体(100)的补粉机构(10)相连通；

所述打印机本体(100)包括机架(5)；

所述机架(5)的中部设置有粉缸(7)；

所述粉缸(7)呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；

所述机架(5)，在所述粉缸(7)延伸方向的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置(400)的两块安装板(41)可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置(400)的两块固定板(42)可拆卸固定连接；

所述机架(5)和粉缸(7)一相对侧上对应开设有长条形限位通孔(51)；

所述基轴驱动装置(400)用于驱动基轴(403)进行转动和/或上下移动；

所述基轴(403)的延伸方向与所述粉缸(7)的延伸方向相同

所述基轴(403)包括基轴本体(431)和两端的基轴连接轴(432)；

所述基轴(403)位于所述粉缸(7)内，且其两端的基轴连接轴(432)分别穿过所述长条形限位通孔(51)与所述基轴驱动装置(400)可拆卸固定连接；

所述基轴连接轴与长条形限位通孔(51)之间均设置有用于防止所述粉缸(7)内的金属粉末溢出的密封组件(500)；

所述粉缸(7)位于所述基轴(403)上方的位置对应设置有长条形开口(82)，所述长条形开口(82)延伸方向的两侧均连接有夹缝片(8)，两所述夹缝片(8)之间形成缝隙(81)；

所述机架(5)顶部且位于所述缝隙(81)正上方的位置设置有激光器(6)；

所述缝隙(81)上方一侧设置有刮粉滚筒(9)，所述刮粉滚筒(9)与粉缸(7)的内侧壁可拆卸固定连接；

所述粉缸(7)内还设置有用于往所述基轴(403)与所述刮粉滚筒(9)之间补充金属粉末的补粉机构(10)；

所述基轴驱动装置(400)包括两块平行设置的安装板(41)，其特征在于：两块所述安装板(41)的下侧均设有固定板(42)，所述安装板(41)与固定板(42)之间均转动连接有螺纹杆(43)，所述固定板(42)的下端面固定连接有第一电机(44)，且第一电机(44)的驱动端贯穿固定板(42)并与螺纹杆(43)同轴固定连接，所述螺纹杆(43)上螺纹连接有移动块(45)，所述移动块(45)上对称设有两个通孔，且两个通孔内均匹配设有滑杆(46)，所述滑杆(46)的顶端与安装板(41)固定连接，且滑杆(46)的底端与固定板(42)固定连接，所述移动块(45)的侧壁上固定连接有承载板(47)，所述承载板(47)的上端面固定安装有第二电机(48)，所述第二电机(48)的驱动端固定连接有转板(49)，所述转板(49)的侧壁上固定连接有限位板(410)，所述限位板(410)的顶端固定连接有连接板(411)，所述连接板(411)上螺纹连接有第一丝杆(412)，所述第一丝杆(412)的顶端固定连接有第一转块(413)，所述第一丝杆(412)的底端转动连接有压块(414)，所述压块(414)的下端面固定连接有缓冲垫(415)，所述缓冲垫(415)的下侧设有安装块(416)，所述安装块(416)的内壁上固定连接有第一卡块(417)，所述第一卡块(417)的一侧设有第二卡块(418)，所述安装块(416)上螺纹连接有第二丝杆(419)，所述第二丝杆(419)的一端固定连接有第二转块(420)，且第二丝杆(419)的另一端与第二卡块(418)转动连接，所述第一卡块(417)和第二卡块(418)之间与所述基轴连接轴(432)卡接；

所述计量送粉装置包括固定箱(31)，所述固定箱(31)的内部开设有凹槽(32)，所述固定箱(31)的侧面固定连接有驱动电机(33)，所述驱动电机(33)穿过固定箱(31)的一端固定连接有固定螺纹杆(34)，所述固定螺纹杆(34)的表面通过螺纹转动连接有移动座(35)，所述移动座(35)的表面固定连接有移动架(36)，所述移动架(36)的侧面固定连接有运输盒(37)，所述运输盒(37)的顶部固定连接有加粉口(38)，所述固定箱(31)的顶部固定连接有储粉盒(39)，所述储粉盒(39)的内部开设有滑槽(310)，所述储粉盒(39)的底部固定连接有储粉出口(315)，所述运输盒(37)的底部固定连接有固定口(318)，所述固定箱(31)的底部固定连接有补粉盒(319)，所述补粉盒(319)的顶部固定连接有补粉进口(320)，所述补粉盒(319)的侧面固定连接有入粉口(321)，所述运输盒(37)的侧面固定连接有滑动座(322)，所述滑动座(322)的内部滑动连接有固定杆(323)，所述固定杆(323)的一端固定连接在固定槽(324)上，所述固定槽(324)开设在固定箱(31)上，所述固定箱(31)的侧面固定连接有安装座(326)；

所述储粉盒(39)的内部通过轴承转动连接有控量叶(313)，所述控量叶(313)的顶部固定连接有摇把(314)，所述控量叶(313)位于储粉出口(315)的顶部。

2.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：

所述密封组件(500)均包括活动密封罩(501)、密封端盖(502)、密封圈(503)、轴承座(504)和滚珠轴承(505)；

第一轴套(433)套设于所述基轴连接轴(432)靠近基轴本体(431)一侧；所述第一轴套(433)一端与所述第一卡块(417)和第二卡块(418)接触，另一端固定连接有轴承座(504)；两组所述轴承座(504)内壁均转动连接有滚珠轴承(505)，两组所述滚珠轴承(505)内壁转动连接所述基轴连接轴(432)；

两组所述密封端盖(502)固定连接在两组轴承座(504)一侧，两组所述密封端盖(502)内壁与所述基轴连接轴(432)外壁之间设置有密封圈(503)，所述密封端盖(502)侧边固定连接有活动密封罩(501)，所述活动密封罩(501)另一端固定连接在所述长条形限位通孔(51)周向边缘的所述粉缸(7)内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：所述粉缸(7)外侧设置有用于给所述粉缸(7)加热的加热器。

4.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：所述第一卡块(417)和第二卡块(418)的内壁上均固定安装有橡胶垫(421)，所述橡胶垫(421)的形状为圆弧状；

所述安装块(416)上对称设有两个安装孔，且两个安装孔内均匹配设有导杆(422)，所述导杆(422)的底端与第二卡块(418)的侧壁固定连接；

所述第一转块(413)和第二转块(420)的侧壁上均固定连接有一组防滑块(423)，相邻所述防滑块(423)之间的间距相同；

所述安装板(41)和固定板(42)上均设有安装孔，所述安装板(41)和固定板(42)的截面形状均为L形；

所述缓冲垫(415)的下表面设有防滑纹，且缓冲垫(415)由橡胶材料制成。

5.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：所述滑槽(310)的内部滑动连接有滑动盖(311)，所述滑动盖(311)的内部开设有拉槽(312)。

6.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：所述运输盒(37)的内部固定连接有过滤板(316)，所述过滤板(316)的内部开设有过滤孔(317)。

7.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：所述驱动电机(33)的表面固定连接有电机架(325)，所述电机架(325)的侧面固定连接在固定箱(31)上；

所述安装座(326)的数量为两个，所述安装座(326)的内部开设有安装槽(327)。

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