CN113172889A - 用于3d打印设备的供粉装置及3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于3D打印设备的供粉装置及3D打印设备，包括打印仓、打印平台、铺粉辊、供粉管道、进料漏斗、供粉仓、转轮、进料槽、位移控制器、弹性袋，其在使用过程中，根据打印平台下降的距离不同，则弹性袋内部储存空间也相对不同，其所提供粉末耗材的需求量能够满足打印平台的需求量，提高了粉末耗材的利用率，且第一震动条与第二震动条的相对移动，使得第一隔板与第二隔板将会产生震动，震动使得弹性袋上粘附的粉末脱落，以避免下一次使用不同种类的粉末耗材时造成污染，供粉管道沿着条形孔移动过程中，从供粉管道中流出的粉末耗材沿着一条直线落在打印平台上，使得后续铺粉辊进行平铺时，打印平台边缘也会被粉末覆盖。

Description

用于3D打印设备的供粉装置及3D打印设备

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，具体为一种用于3D打印设备的供粉装置及3D打印设备。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。

公开号为CN201910728329.2提供的一种供粉装置、3D打印机及供粉方法，在其供粉装置、3D打印机和供粉方法中，铺粉件的往复运动实现了双向供粉，铺粉件无需空走，且能保证打印过程中有足够量的打印粉末，无需停机换粉，提升了供粉效率和打印效率，其通过计算应剩余粉末的质量来控制出料阀门，从而精准控制供粉量，提升了粉末利用率，减少了打印完的筛粉工作。

但是上述该装置在使用过程中，仍然存在以下较为明显的缺陷：

上述3D打印机在使用时，其供粉装置位于成型平台上方，且其安装位置不会随意变动，使得其向成型平台供粉时，从供粉装置流出的粉末会堆积在成型平台上，铺粉件进行铺粉时，很难将堆积在一起的粉末均匀的铺在成型平台上，使得成型平台两侧侧边很难被粉末覆盖，如此很容易造成打印机工作失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于3D打印设备的供粉装置及3D打印设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于3D打印设备的供粉装置，包括打印仓，所述打印仓内开设有空腔，所述空腔内侧壁固定设置有支撑板，所述空腔底部设置有打印平台，所述打印平台上设置有铺粉辊；

所述支撑板一侧固定设置有齿条，所述支撑板内开设有条形孔，所述条形孔内活动插设有供粉管道，所述供粉管道上方固定连接有进料漏斗，所述供粉管道上固定连接有安装块，所述安装块内固定插设有滚珠螺母，所述滚珠螺母内转动插设有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠两端分别转动插设于两个挡板中，两个所述挡板均固定连接于支撑板上，两个所述挡板相互靠近一侧固定设置有接触按钮，所述挡板一侧固定连接有步进电机，所述步进电机输出端与滚珠丝杠连接，且所述步进电机与接触按钮电性连接；

所述供粉管道连通设置有供粉仓，所述供粉仓内转动设置有转轮，所述转轮内固定插设有转轴，所述转轴内活动插设有伸缩杆，所述转轮上均匀开设有若干进料槽，所述进料槽内滑动设置有第一隔板，所述第一隔板内开设有安装槽，所述安装槽内活动插设有第二隔板，所述第二隔板一端与安装槽内侧壁通过挤压弹簧固定连接，所述第一隔板一侧与进料槽底壁通过压缩弹簧连接，所述第一隔板与第二隔板相互远离一侧均固定设置第一震动条，所述进料槽两侧侧壁均固定设置第二震动条，所述第一震动条与第二震动条活动接触；

所述第一隔板靠近压缩弹簧一侧固定连接有拉绳，所述拉绳远离第一隔板一端活动穿过转轮与转轴，且所述所述拉绳远离第一隔板一端与伸缩杆固定连接，所述转轴一端固定插设有直齿轮，所述直齿轮与齿条相互啮合，所述转轴远离直齿轮一端固定设置有伸缩电机，所述伸缩电机输出端与伸缩杆连接，所述接触按钮与伸缩电机电性连接，所述打印平台上固定设置有位移控制器，所述位移控制器与伸缩电机电性连接。

优选的，所述进料槽内固定设置有弹性袋，且所述弹性袋底部与第一隔板固定连接。

一种3D打印设备，包括3D打印设备主体，还包括上述用于3D打印设备的供粉装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明使用过程中，伴随着每次打印平台的下降，位移控制器能够检测到打印平台下降的距离，同时控制伸缩电机带动伸缩杆移动相应的距离，伸缩杆则通过拉绳拉动第一隔板，使得第一隔板与第二隔板向靠近伸缩杆方向移动，弹性袋则在第一隔板的拉动下使得其内部储存空间变大，以能够满足打印平台打印时对粉末耗材的需求量，打印平台下降的距离不同，则弹性袋内部储存空间也相对不同，其所提供粉末耗材的需求量能够满足打印平台的需求量，提高了粉末耗材的利用率，且第一隔板与第二隔板移动时，第一震动条与第二震动条相对移动，此时第一隔板与第二隔板将会产生震动，震动使得弹性袋上粘附的粉末脱落，以避免下一次使用不同种类的粉末耗材时造成污染；

2.本发明使用过程中，步进电机带动滚珠丝杠同方向转动，滚珠螺母则在滚珠丝杠的带动下开始移动，滚珠螺母通过安装块带动供粉管道移动，供粉仓则随着供粉管道沿着条形孔一起移动，由于转轮设置于供粉仓内，转轴分别与转轮和直齿轮固定连接，使得直齿轮随着供粉管道一起移动，直齿轮在齿条的转动前进，则直齿轮通过转轴带动转轮转动，使得朝向进料漏斗的弹性袋装入粉末耗材，然后转动到朝向打印平台，粉末耗材则在重力作用下均匀落入打印平台上，供粉管道沿着条形孔沿着条形孔移动过程中，使得从供粉管道中流出的粉末耗材沿着一条直线落在打印平台上，使得后续铺粉辊进行平铺时，打印平台边缘不会产生未被粉末覆盖的缝隙。

本发明使用过程中，打印平台下降的距离不同，则弹性袋内部储存空间也相对不同，其所提供粉末耗材的需求量能够满足打印平台的需求量，提高了粉末耗材的利用率，且第一震动条与第二震动条的相对移动，此时第一隔板与第二隔板将会产生震动，震动使得弹性袋上粘附的粉末脱落，以避免下一次使用不同种类的粉末耗材时造成污染，供粉管道沿着条形孔移动过程中，使得从供粉管道中流出的粉末耗材沿着一条直线落在打印平台上，使得后续铺粉辊进行平铺时，打印平台边缘也会被粉末完全覆盖。

附图说明

图1为本发明整体结构状态示意图；

图2为本发明打印仓内部结构正面剖视图；

图3为本发明打印仓内部结构侧面剖视图；

图4为本发明中转轮结构示意图；

图5为本发明中图3的A区域放大图；

图6为本发明中图4的B区域放大图；

图7为本发明供粉管道移动至右边时整体状态示意图；

图8为本发明图7内部结构侧面剖视图；

图9为本发明图7的转轮结构示意图。

图中：1打印仓、2空腔、3支撑板、4打印平台、5铺粉辊、6齿条、7条形孔、8供粉管道、9进料漏斗、10安装块、11滚珠螺母、12滚珠丝杠、13挡板、1301接触按钮、14步进电机、15供粉仓、16转轮、17转轴、18伸缩杆、19进料槽、20第一隔板、21安装槽、22第二隔板、23挤压弹簧、24压缩弹簧、25第一震动条、26第二震动条、27拉绳、28直齿轮、29伸缩电机、30位移控制器、31弹性袋。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：

一种用于3D打印设备的供粉装置，包括打印仓1，打印仓1内开设有空腔2，空腔2内用于安装后续结构，空腔2内侧壁固定设置有支撑板3，空腔2底部设置有打印平台4，打印平台4为成型零件打印时的放置的平台，打印平台4上设置有铺粉辊5，铺粉辊5用于将打印平台4上的粉末平整，使得打印机能够继续打印。

支撑板3一侧固定设置有齿条6，支撑板3内开设有条形孔7，条形孔7内活动插设有供粉管道8，供粉管道8能够在条形孔7中往复移动，供粉管道8上方固定连接有进料漏斗9，进料漏斗9用于添加和储存打印机所需要的粉末耗材，粉末耗材则会沿着供粉管道8最终落在打印平台4上，供粉管道8上固定连接有安装块10，安装块10内固定插设有滚珠螺母11，滚珠螺母11内转动插设有滚珠丝杠12，滚珠丝杠12与滚珠螺母11之间可以配合转动时，滚珠丝杠12与滚珠螺母11之间会相对移动，滚珠丝杠12两端分别转动插设于两个挡板13中，两个挡板13均固定连接于支撑板3上，由于滚珠丝杠12在转动时不会移动，使得滚珠丝杠12在转动时会带动滚珠螺母11在滚珠丝杠12上移动，并且滚珠螺母11会通过安装块10带动供粉管道8移动，两个挡板13相互靠近一侧固定设置有接触按钮1301，挡板13一侧固定设置有步进电机14，步进电机14输出端与滚珠丝杠12连接，步进电机14转动时会带动滚珠丝杠12做同方向转动，且步进电机14与接触按钮1301电性连接，接触按钮1301用于控制步进电机14的转动方向，当接触按钮1301开启时，则步进电机14停止转动，且其下一次转动方向相反。

供粉管道8连通设置有供粉仓15，供粉仓15的设置，使得从进料漏斗9进入供粉管道8中粉末耗材不会直接落在打印平台4上，打印平台4工作时，供粉仓15会为每次打印提供所需要的粉末耗材，供粉仓15内转动设置有转轮16，转轮16能够在供粉仓15内转动，转轮16内固定插设有转轴17，转轴17转动时会带动转轮16做同方向转动，转轴17内活动插设有伸缩杆18，伸缩杆18能够在转轴17内伸缩移动，且伸缩杆18会随着转轴17的转动而转动，转轮16上均匀开设有若干进料槽19，进料槽19的设置，使得转轮16转动时，朝向进料漏斗9的进料槽19会装入粉末耗材，然后经过转动后，进料槽19朝向打印平台4，此时进料槽19中装入的粉末耗材就会落入打印平台4上，进料槽19内滑动设置有第一隔板20，第一隔板20内开设有安装槽21，安装槽21用于安装后续结构，安装槽21内活动插设有第二隔板22，第一隔板20与第二隔板22将进料槽19隔开为两个空间，第二隔板22一端与安装槽21内侧壁通过挤压弹簧23固定连接，挤压弹簧23的设置，使得第二隔板22向靠近第一隔板20方向靠近时，挤压弹簧23开始储能，使得第二隔板22能够复位，第一隔板20一侧与进料槽19底壁通过压缩弹簧24连接，压缩弹簧24的设置，使得第一隔板20向靠近转轴17的方向靠近时，压缩弹簧24开始储能，使得第一隔板20能够复位，第一隔板20与第二隔板22相互远离一侧均固定设置第一震动条25，进料槽19两侧侧壁均固定设置第二震动条26，第一震动条25与第二震动条26活动接触，第一震动条25与第二震动条26相对移动时，使得第一隔板20与第二隔板22产生震动。

第一隔板20靠近压缩弹簧24一侧固定连接有拉绳27，拉绳27能够拉动第一隔板20向靠近转轴17方向移动，拉绳27远离第一隔板20一端活动穿过转轮16与转轴17，且所述拉绳27远离第一隔板20一端与伸缩杆18固定连接，伸缩杆18在转轴17内移动时会拉动拉绳27，拉绳27则拉动第一隔板20向靠近转轴17移动，使得进料槽19内朝向进料漏斗9一侧的空间变大，转轴17一端固定插设有直齿轮28，直齿轮28与齿条6相互啮合，滚珠丝杠12转动时带动滚珠螺母11移动，滚珠螺母11通过安装块10带动供粉管道8移动，使得与供粉管道8连接的机构同时移动，此时插设于转轴17上的直齿轮28则沿着齿条6移动并且带动转轴17转动，转轴17则带动转轮16转动，转轮16转动则使得进料槽19能够将粉末耗材带动至打印平台4上，转轴17远离直齿轮28一端固定设置有伸缩电机29，伸缩电机29输出端与伸缩杆18连接，伸缩电机29会随着转轴17的转动而转动，且伸缩电机29开启时能够带动伸缩杆18移动，接触按钮1301与伸缩电机29电性连接，接触按钮1301启动时，伸缩电机29能够带动伸缩杆18复位，打印平台4上固定设置有位移控制器30，位移控制器30与伸缩电机29电性连接，位移控制器30能够检测到打印平台4每次打印时下降的距离，然后根据打印平台4下降的距离，控制伸缩电机29带动伸缩杆18移动相应的距离，此时伸缩杆18通过拉绳27带动第一隔板20与第二隔板22向靠近转轴17方向移动，弹性袋31则在第一隔板20拉动下使得内部空间变大，以满足打印平台4打印时对粉末耗材的需求量。

作为一个优选，进料槽19内固定设置有弹性袋31，且弹性袋31底部与第一隔板20固定连接，弹性袋31用于装入粉末耗材，以避免有粉末耗材通过转轮16缝隙遗漏，造成不必要损失，且第一隔板20向靠近转轴17方向移动时，弹性袋31在第一隔板20的拉动下变大，其一次可装入的粉末耗材变多。

一种3D打印设备，包括3D打印设备主体，还包括上述的用于3D打印设备的供粉装置。

工作原理：本发明在使用时，打印平台4下降，位移控制器30检测到打印平台4下降的距离，同时控制伸缩电机29带动伸缩杆18移动相应的距离，此时伸缩杆18则通过拉绳27拉动第一隔板20，使得第一隔板20与第二隔板22向靠近伸缩杆18方向移动，弹性袋31则在第一隔板20的拉动下使得其内部储存空间变大，以能够满足打印平台4打印时对粉末耗材的需求量，第一隔板20与第二隔板22移动时，第一震动条25与第二震动条26相对移动，此时第一隔板20与第二隔板22将会产生震动，震动使得弹性袋31上粘附的粉末能够脱落；

启动步进电机14，步进电机14带动滚珠丝杠12同方向转动，滚珠螺母11则在滚珠丝杠12的带动下开始移动，滚珠螺母11通过安装块10带动供粉管道8移动，供粉仓15则随着供粉管道8沿着条形孔7一起移动，由于转轮16设置于供粉仓15内，转轴17分别与转轮16和直齿轮28固定连接，使得直齿轮28随着供粉管道8一起移动，直齿轮28在齿条6的转动前进，则直齿轮28通过转轴17带动转轮16转动，使得朝向进料漏斗9的弹性袋31装入粉末耗材，然后转动到朝向打印平台4，粉末耗材则在重力作用下均匀落入打印平台4上；

当供粉管道8移动至另一端时，此时供粉管道8与接触按钮1301接触，接触按钮1301启动，步进电机14停止转动，且其下一次转动方向改变，伸缩电机29则带动伸缩杆18复位，第一隔板20与第二隔板22则在挤压弹簧23和压缩弹簧24的恢复力作用下复位，此时第一震动条25与第二震动条26相对移动，第一隔板20与第二隔板22将会产生震动，震动使得弹性袋31上粘附的粉末脱落；

粉末耗材在打印平台4上呈现为均匀的一条直线，此时铺粉辊5进行铺平时，能够均匀的将粉末耗材铺平在打印平台4上，使得打印平台4边缘也会被粉末完全覆盖。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于3D打印设备的供粉装置，包括打印仓(1)，所述打印仓(1)内开设有空腔(2)，所述空腔(2)内侧壁固定设置有支撑板(3)，所述空腔(2)底部设置有打印平台(4)，所述打印平台(4)上设置有铺粉辊(5)，其特征在于：

所述支撑板(3)一侧固定设置有齿条(6)，所述支撑板(3)内开设有条形孔(7)，所述条形孔(7)内活动插设有供粉管道(8)，所述供粉管道(8)上方固定连接有进料漏斗(9)，所述供粉管道(8)上固定连接有安装块(10)，所述安装块(10)内固定插设有滚珠螺母(11)，所述滚珠螺母(11)内转动插设有滚珠丝杠(12)，所述滚珠丝杠(12)两端分别转动插设于两个挡板(13)中，两个所述挡板(13)均固定连接于支撑板(3)上，两个所述挡板(13)相互靠近一侧固定设置有接触按钮(1301)，所述挡板(13)一侧固定连接有步进电机(14)，所述步进电机(14)输出端与滚珠丝杠(12)连接，且所述步进电机(14)与接触按钮(1301)电性连接；

所述供粉管道(8)连通设置有供粉仓(15)，所述供粉仓(15)内转动设置有转轮(16)，所述转轮(16)内固定插设有转轴(17)，所述转轴(17)内活动插设有伸缩杆(18)，所述转轮(16)上均匀开设有若干进料槽(19)，所述进料槽(19)内滑动设置有第一隔板(20)，所述第一隔板(20)内开设有安装槽(21)，所述安装槽(21)内活动插设有第二隔板(22)，所述第二隔板(22)一端与安装槽(21)内侧壁通过挤压弹簧(23)固定连接，所述第一隔板(20)一侧与进料槽(19)底壁通过压缩弹簧(24)连接，所述第一隔板(20)与第二隔板(22)相互远离一侧均固定设置第一震动条(25)，所述进料槽(19)两侧侧壁均固定设置第二震动条(26)，所述第一震动条(25)与第二震动条(26)活动接触；

所述第一隔板(20)靠近压缩弹簧(24)一侧固定连接有拉绳(27)，所述拉绳(27)远离第一隔板(20)一端活动穿过转轮(16)与转轴(17)，且所述所述拉绳(27)远离第一隔板(20)一端与伸缩杆(18)固定连接，所述转轴(17)一端固定插设有直齿轮(28)，所述直齿轮(28)与齿条(6)相互啮合，所述转轴(17)远离直齿轮(28)一端固定设置有伸缩电机(29)，所述伸缩电机(29)输出端与伸缩杆(18)连接，所述接触按钮(1301)与伸缩电机(29)电性连接，所述打印平台(4)上固定设置有位移控制器(30)，所述位移控制器(30)与伸缩电机(29)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印设备的供粉装置，其特征在于：所述进料槽(19)内固定设置有弹性袋(31)，且所述弹性袋(31)底部与第一隔板(20)固定连接。

3.一种3D打印设备，包括3D打印设备主体，其特征在于：还包括上述权利要求1-2任意一项所述的用于3D打印设备的供粉装置。

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