CN113500776B - 一种3d打印机的送粉装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D打印机的送粉装置，包括储粉仓，通过两侧设有的若干个槽孔，与双向送粉机构上的槽孔相配合并通过螺栓进行固定，所述双向送粉机构右侧嵌装有动力机构，所述双向送粉机构包括导向板，长边两侧设有若干个凹槽孔，本发明中的动力机构通过单向输出能够令双向送粉机构中的槽压辊实现对向转动，进而能够持续的将粉料少量的进行单次输送，并在传送间隔时，通过双开刮板将粉末逐段排出，并且令其能够在输出时确保为松散的粉末状态，能够有效预防粉料在输出时结块的情况，并且同时通过双开刮板将粉料进行双向排出，通过设置前后刮刀能够在送粉装置单次的移动过程中，进行双层粉末的铺置。

Description

一种3D打印机的送粉装置

技术领域

本发明属于3D打印机领域，更具体地说，特别涉及一种3D打印机的送粉装置。

背景技术

3D 打印技术，亦可称为增材制造技术，通过自动化数控逐层材料累积的过程实现三维模型的打印。相对于传统的加工技术而言，3D 打印技术不需要另行制作模具，直接加工出成品。而且能够克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现任意复杂结构部件的简单化生产，可以自动、直接、精确地将将设计思想从CAD 模型，转化为具有一定功能的模型或器件，3D打印机在打印之前需要在粉床上进行铺粉处理。

基于上述描述本发明人发现，现有的一种3D打印机的送粉装置主要存在以下不足，比如：

现有的双向送粉机构，均为单面送粉的同时进行单方向走刀，通过刮刀将粉末均匀刮平，若落于粉床的粉末存在细小结块时，刮刀刮平时会将其带走，从而在该区域容易出现较薄的粉层，并且单方向走刀的结构中，在完成双层铺粉的过程需要进行往返走刀。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种3D打印机的送粉装置，以解决现有的双向送粉机构，均为单面送粉的同时进行单方向走刀，通过刮刀将粉末均匀刮平，若落于粉床的粉末存在细小结块时，刮刀刮平时会将其带走，从而在该区域容易出现较薄的粉层，并且单方向走刀的结构中，在完成双层铺粉的过程需要进行往返走刀的问题。

针对现有技术的不足，本发明一种3D打印机的送粉装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：一种3D打印机的送粉装置，包括储粉仓，通过两侧设有的若干个槽孔，与双向送粉机构上的槽孔相配合并通过螺栓进行固定，所述双向送粉机构右侧嵌装有动力机构，所述双向送粉机构包括导向板，长边两侧设有若干个凹槽孔，凹槽孔与位于所述导向板下方的外套件上的槽孔相配合，其对应孔为同一轴心，并且二者通过螺栓固定，所述外套件左右两侧均设有一个侧锁板，侧锁板长度略小于外套件的内侧宽度，其二者间隙配合，且所述侧锁板顶端设有的槽孔通过销钉与导向板固定连接，两个所述侧锁板中间嵌装有两个所述双压滚筒，位于所述双压滚筒正下方的双开刮板，通过嵌接的方式固定在外套件上，所述双压滚筒包括槽压辊，共设有两个且平行安装，其侧面均焊接固定一个侧辅环，所述侧辅环轴心位置设有侧延杆，所述侧延杆嵌入在轴承中，且二者为同一轴心，所述槽压辊外表面设有若干个圆弧形槽条。

作为优选，所述双开刮板包括嵌装在分导套底部的主干板，所述主干板左右两侧设有若干个刮片，且整条所述主干板的刮片设置区域中，存在三处对立空白区，且在主干板上设有若干个间距一致的圆形槽孔。

作为优选，所述动力机构包括与槽压辊嵌套连接的齿轮，所述齿轮与转轴间隙配合，所述转轴嵌入安装在电机内部。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中的动力机构通过单向输出能够令双向送粉机构中的槽压辊实现对向转动，进而能够持续的将粉料少量的进行单次输送，并在传送间隔时，通过双开刮板将粉末逐段排出，并且令其能够在输出时确保为松散的粉末状态，能够有效预防粉料在输出时结块的情况，并且同时通过双开刮板将粉料进行双向排出，通过设置前后刮刀能够在送粉装置单次的移动过程中，进行双层粉末的铺置。

附图说

图1为本发明一种3D打印机的送粉装置的结构示意图。

图2为导向板安装位置的结构示意图。

图3为双压滚筒安装位置的结构示意图。

图4为双开刮板安装位置的结构示意图。

图5为双压滚筒详细结构示意图。

图6为导向板详细结构示意图。

图7为外套件详细结构示意图。

图8为一种3D打印机的送粉装置横截面结构示意图。

图9为双开刮板详细结构示意图。

图10为送粉机构的详细结构示意图。

图11为挡料机构详细结构示意图。

图12为刮刀机构的详细结构示意图。

图13为刮刀机构的剖面结构示意图。

图14为刮刀机构的剖面局部爆炸图结构示意图。

图中：储粉仓-1、双向送粉机构-2、动力机构-3、导向板-21、外套件-22、侧锁板-23、双压滚筒-24、双开刮板-25、槽压辊-241、侧延杆-242、侧辅环-243、轴承-244、连接板-211、斜导条-212、分导套-221、辅压条-222、导向条-223、齿轮-31、转轴-32、电机-33、刮片-252、送粉机构-4、套板-41、双向隔引条-42、挡料机构-43、双向分卸板-44、刮刀机构-45、锁块-431、导杆-432、弹簧-433、挡板-434、顶针-435、锁刀条-451、刀片-452、侧辅条-453、斜卡条454、嵌条455。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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。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。

实施例

如附图1至附图14所示：

本发明提供一种3D打印机的送粉装置，包括储粉仓1，通过两侧设有的若干个槽孔，与双向送粉机构2上的槽孔相配合并通过螺栓进行固定，所述双向送粉机构2右侧嵌装有动力机构3，所述双向送粉机构2包括导向板21，长边两侧设有若干个凹槽孔，凹槽孔与位于所述导向板21下方的外套件22上的槽孔相配合，其对应孔为同一轴心，并且二者通过螺栓固定，所述外套件22左右两侧均设有一个侧锁板23，侧锁板23长度略小于外套件22的内侧宽度，其二者间隙配合，且所述侧锁板23顶端设有的槽孔通过销钉与导向板21固定连接，两个所述侧锁板23中间嵌装有两个所述双压滚筒24，位于所述双压滚筒24正下方的双开刮板25，通过嵌接的方式固定在外套件22上，所述双压滚筒24包括槽压辊241，共设有两个且平行安装，其侧面均焊接固定一个侧辅环243，所述侧辅环243轴心位置设有侧延杆242，所述侧延杆242嵌入在轴承244中，且二者为同一轴心，所述槽压辊241外表面设有若干个圆弧形槽条。

作为进一步改进的，所述导向板21包括上端面与储粉仓1相贴合的连接板211，所述连接板211下方焊接有倾斜面朝向内侧的斜导条212，且所述斜导条212设有两个且其倾斜面相互对立，并形成一个空间结构为倒梯形的槽条。

优选的，所述斜导条212所形成的倒梯形的槽条中间空隙被导向条223充中间一分为二，并且导向条223有一部分伸入槽条的内部，其隔开的空间中单次通过的粉末正好能够一次性填充满槽压辊241侧面凹槽，进而能够令上方的粉末处于流动状态，有效避免了粉末在槽条中间相互形成应力从而出现堵塞。

作为进一步改进的，所述外套件22包括与侧锁板23间隙配合的分导套221，所述分导套221长边内部左右两侧各焊接一个辅压条222，所述分导套221短边内侧面与导向条223短边底侧面相焊接。

其中，所述辅压条222内弧形的结构主要为配合槽压辊241在旋转时对其凹槽中的粉末的稳定分隔控制，且其下方设有与主干板251侧面缺口相对应的横片，主要主干板251进行辅助固定。

所述导向条223上下宽度不一致，所述导向条223的尖角角度对落粉有较大的影响，实验证明，当其夹角过大时，其侧面的粉末通口位置的粉末在相互挤压的应力作用下，容易出现悬空卡住的状态，在其下方形成空白区域，进而导致粉末较难落下；当其夹角小于时，其在分割粉末时，能够起到的内嵌空间过小，并且会与底部弧形区域形成较大角度的倾斜面，会令粉末过多的通入槽压辊241侧面凹槽，容易造成压缩密度过大，容易结块，不利于粉末的平稳输出。故，优选的，所述导向条223的尖角角度为25~35°。在其中一个实施例中，所述导向条223的尖角角度约为32°，其下端左右两侧均呈弧形状态。

作为进一步改进的，所述辅压条222与导向条223内侧面的圆弧结构其圆心与槽压辊241的轴心相同，并且其二者的直径大于槽压辊241直径的0.3-0.5mm。

优选的，所述槽压辊241距离辅压条222与导向条223内侧面均为0.15-0.25mm，经过测试，当其二者之间的空隙距离超出0.25mm，粉末在旋转的过程中的耗损会增大，并且其壁面中间的留存粉末会增加，而当其小于0.15mm时，其施工成本会存在较大增加，故而选取0.15-0.25mm区间作为槽压辊241邻近侧面的工作距离。

作为进一步改进的，所述双开刮板25包括嵌装在分导套221底部的主干板251，所述主干板251左右两侧设有若干个刮片252，且整条所述主干板251的刮片252设置区域中，存在三处对立空白区，且在主干板251上设有若干个间距一致的圆形槽孔。

优选的，所述主干板251与刮片252均为弹性较好的塑料材料制成，当刮片252在槽压辊241旋转时，两个在相接触时，槽压辊241会将刮片252朝向外侧进行旋拨，进而刮片252在产生短暂形变后会主动复位，其复位过程中，会产生一阵短促并迅速的急震，能够通过期震动转作用在卡在刮片252根部的粉末，将其快速抖落。

优选的，所述刮片252与主干板251延展夹角对粉末的刮落也具有较大影响。所述刮片252与主干板251延展夹角过大时，其角度过大，很难充分与槽压辊241侧面的槽孔中的粉末进行接触，容易在槽压辊241上出现卡粉，而当其延展夹角过小时，槽压辊241对于刮片252的拨动作用过大，容易令整体25出现震动，容易令设备出现异响，故，优选的，所述刮片252与主干板251延展夹角为130~140°。在其中一个实施例中，所述刮片252与主干板251延展夹角约为138°。

作为进一步改进的，所述动力机构3包括与槽压辊241嵌套连接的齿轮31，所述齿轮31与转轴32间隙配合，所述转轴32嵌入安装在电机33内部。

作为进一步改进的， 所述送粉机构4包括设于双向送粉机构2正下方的套板41、固定安装于所述套板41内中部的双向隔引条42，设置于所述双向隔引条42正下方的挡料机构43，设置于所述挡料机构43下方的双向分卸板44，以及设置于所述双向分卸板44下方的刮刀机构45；所述双向隔引条42、所述套板41以及所述挡料机构43合围形成两个对称设置的第一储料仓以及第二储料仓；其中，所述双向送粉机构2用于分别向所述第一储料仓以及所述第二储料仓投放等量的物料；所述挡料机构43用于当所述送粉机构4在初始位置时控制所述第一储料仓出粉，从而使粉料通过所述双向分卸板44的一侧向所述刮刀机构45送粉；且所述挡料机构43用于当所述送粉机构4运动到极限位置时控制所述第二储料仓出粉，从而使粉料通过所述双向分卸板44的另一侧向所述刮刀机构45送粉。

所述挡料机构43包括：贯穿设置有出料槽孔的挡板434、固定设置于所述挡板434上的锁块431，贯穿所述锁块431的导杆432，套设于所述导杆432一端且抵住所述锁块431的弹簧433，以及顶针435；其中，所述弹簧433用于当所述送粉机构4在初始位置时，使所述挡板434复位，从而使所述挡板434的出料槽孔正对所述第一储料仓出粉；所述顶针435用于当所述送粉机构4运动到极限位置时，顶住所述挡板434而压缩所述弹簧433，使所述挡板434的出料槽孔正对所述第二储料仓出粉。

优选的，所述导杆432两端与嵌入在套板41内部，其处于固定状态，而锁块431与挡板434处于活动状态，导杆六分之一长度的左侧位置，其直径是右端的1.5倍，刚好能够对弹簧433起到约束作用。

作为进一步改进的，所述锁块431对称设置于所述挡板434两侧，且所述锁块431容置于所述套板41底部的收容腔内，以减小体积。

所述刮刀机构45包括锁刀条451、侧辅条453以及夹持设置于所述锁刀条451以及所述侧辅条453底部之间的刀片452，其中，所述锁刀条451的顶端固设于所述双向分卸板44下方；所述侧辅条453的顶部固设于所述锁刀条451上。

作为进一步改进的，所述刀片452夹在锁刀条451与侧辅条453中间，且锁刀条451与侧辅条453之间同时被多个螺栓贯通，所述刀片452上方设置有斜卡条454，所述锁刀条451与侧辅条453下方均设有嵌条455，所述嵌条455采用橡胶材质制成，所述锁刀条451上方的斜卡条454过横向嵌入的方式安装在嵌条455上，安装过程中通过嵌条455上的斜面，对斜卡条454进行引导，嵌条455在斜卡条454逐渐嵌入过程中， 能够依据刀片452和斜卡条454之间形成的卡槽形状，产生适应性形变，安装完成后，在使用时，刀片452受压产生一定的倾斜角度可以挤压粉料。

作为进一步改进的，所述双向分卸板44左右两边斜坡的外侧面倾斜角度为110°-120°。

所述双向分卸板44其坡面倾斜角度的不同，会导致粉末落点的距离存在差异，当角度大于120°时，其坡角过大，容易影响粉末的排出，并且粉末排出时，其距离太远且较为分散，当角度小于110°时，其粉末落下的距离太近，在落下时冲击力会偏大，从而落点会朝向刀具侧偏移，故而，双向分卸板44坡面倾斜角度优选为115°。

作为进一步改进的，所述锁刀条451与所述侧辅条453下方的外延插条的最外侧设有引导形的斜坡。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明在工作过程中，当粉末从储粉仓1中输入，在双向送粉机构2处聚集，通过侧锁板33通入电流启动进行电能转换，经过转轴32进行动能输出，通过齿轮31控制两个槽压辊241进行内旋对立式转动，两个槽压辊241朝向靠近导向条223的方向进行旋转。

通过导向条223与连接板211所组合形成的两个分隔排条，其所通入的粉末落入槽压辊241外环面上设有的凹槽中，并通过槽压辊241的旋转将粉末储满一整条侧槽，并在其进入导向条223侧面的弧面区域时，槽压辊241的突出部分与导向条223侧面的弧面区域间距达到最小时，粉末被定量隔离输送。

当槽压辊241中粉末所处的凹槽与刮片252进行接触时，刮片252会通过拨嵌的方式对凹槽中的粉末进行压迫，进而令粉末能够快速落下，而粉末在落下的过程中会存在一部分被刮片252所拦截，当槽压辊241中的突出部分与刮片252相接触时，会通过旋转的动能对刮片252进行拨动压制，刮片252会产生形变，当槽压辊241上的突出部分完全经过刮片252时，刮片252会通过自身的回复应力进行自我复位，同时复位过程中，会产生一阵短促并迅速的急震，能够通过期震动转作用在卡在刮片252根部的粉末，将其快速抖落，能够令输出的粉末具有持续性输出的特点，并且通过两个槽压辊241的同时作用，能够令装置具有同时双向粉末输出的作用。

在粉末通过双向送粉机构2右端的槽孔落下时，双向隔引条42右侧的倾斜面，由于双向隔引条42底部挡料机构43右侧处于常开的状态，粉末能够直接通过挡料机构43并进入双向分卸板44右侧倾斜面的引导，从而输出到粉床上，并且通过双向分卸板44输出的粉末，在其115°倾斜角的引导下，会稳定的输出至刮刀机构45的预备工作面内部。

当粉末通过双向送粉机构2左端的槽孔落下时，会进入双向隔引条42左侧的倾斜面，由于双向隔引条42底部挡料机构43左侧处于封闭状态，进而会将输入的粉末进行积蓄，积蓄结束时，将其存储于挡料机构43上方，在套板41与双向隔引条42内部左侧空间中。

当送粉机构4朝向右侧移动进行走刀，对位于刮刀机构45右侧预备工作面上均匀堆积的粉末进行刮平操作。

当送粉机构4移动至最右侧时，设于最右侧与挡板434同于水平线上的顶针435，会顶压挡板434，受到顶压的挡板434会带动锁块431朝向左侧移动，移动过程中，锁块431会对弹簧433进行压制，且与双向分卸板44右侧排粉口相通的通道会逐渐被封闭，而位于左侧的排粉口会被逐渐打开，当左侧排粉口完全开启时，上述储存于双向隔引条42左侧空间的粉末会进入左侧排粉口，并落与刮刀机构45左侧的预备工作面内部，在送粉机构4朝向左侧对排出的粉末进行刮平铺设处理时，顶针435逐渐脱离挡板434，而挡板434在弹簧433的复位过程中随之恢复至原来的位置，进而实现稳定的双向铺粉操作。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (4)

1.一种3D打印机的送粉装置，其特征在于：包括储粉仓（1），通过两侧设有的若干个槽孔，与双向送粉机构（2）上的槽孔相配合并通过螺栓进行固定，所述双向送粉机构（2）右侧嵌装有动力机构（3），所述双向送粉机构（2）包括：

导向板（21），长边两侧设有若干个凹槽孔，凹槽孔与位于所述导向板（21）下方的外套件（22）上的槽孔相配合，其对应孔为同一轴心，并且二者通过螺栓固定，所述外套件（22）左右两侧均设有一个侧锁板（23），侧锁板（23）长度略小于外套件（22）的内侧宽度，其二者间隙配合，且所述侧锁板（23）顶端设有的槽孔通过销钉与导向板（21）固定连接，两个所述侧锁板（23）中间嵌装有两个所述双压滚筒（24），位于所述双压滚筒（24）正下方的双开刮板（25），通过嵌接的方式固定在外套件（22）上，所述双压滚筒（24）包括：

槽压辊（241），共设有两个且平行安装，其侧面均焊接固定一个侧辅环（243），所述侧辅环（243）轴心位置设有侧延杆（242），所述侧延杆（242）嵌入在轴承（244）中，且二者为同一轴心，所述槽压辊（241）外表面设有若干个圆弧形槽条；

所述双开刮板（25）包括嵌装在分导套（221）底部的主干板（251），所述主干板（251）左右两侧设有若干个刮片（252），且整条所述主干板（251）的刮片（252）设置区域中，存在三处对立空白区，且在主干板（251）上设有若干个间距一致的圆形槽孔；

所述导向板（21）包括上端面与储粉仓（1）相贴合的连接板（211），所述连接板（211）下方焊接有倾斜面朝向内侧的斜导条（212），且所述斜导条（212）设有两个且其倾斜面相互对立，并形成一个空间结构为倒梯形的槽条；

所述外套件（22）包括与侧锁板（23）间隙配合的分导套（221），所述分导套（221）长边内部左右两侧各焊接一个辅压条（222），所述分导套（221）短边内侧面与导向条（223）短边底侧面相焊接。

2.如根据权利要求1所述的一种3D打印机的送粉装置，其特征在于：所述导向条（223）上下宽度不一致，其下端左右两侧均呈弧形状态。

3.如根据权利要求1或2所述的一种3D打印机的送粉装置，其特征在于：所述辅压条（222）与导向条（223）内侧面的圆弧结构其圆心与槽压辊（241）的轴心相同，并且其二者的直径大于槽压辊（241）直径的0.3-0.5mm。

4.如根据权利要求1所述的一种3D打印机的送粉装置，其特征在于：所述刮片（252）与主干板（251）之间连接位置具有一个圆形弧角，且其二者的延展夹角为135°。

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