CN114012112B - 一种3d打印设备上的卸荷铺粉机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，属于3D打印系统技术领域，包括安装座，所述安装座的左侧固定连接有基台，所述基台的内侧转动连接有转轴，所述转轴的左侧插接有芯轴，所述芯轴的外侧固定连接有铺粉臂，所述铺粉臂的底部外侧固定连接有夹刀。本发明解决了在设备铺粉动作时出现状况会造成核心传动模块损坏、铺粉机构损坏激光仍继续有烧结风险以及芯轴与转轴的连接通过螺丝进行连接在维修更换方面较为麻烦的问题，本发明中，铺粉刀承载载荷超出预设值，发生卸荷保护动作，转轴将接近探头遮挡住，接近探头向主机输出报警信号，该操作可以有效规避传动模块损坏，便于故障排查工作的进行，针对突发和异常状况起到有效防患保护作用。

Description

一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构
技术领域：
本发明属于3D打印系统技术领域，具体涉及一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构。
背景技术：
铺粉机构是金属3D打印用于粉末原材供应的核心部块，设备在运动过程中由铺粉刀的水平运动驱赶粉末原材进入成型缸内部，是打印过程中基础且最终的输入环节。
然而在日常设备工作过程中，当设备铺粉动作时，伴随活塞凸出工作平面或零件便宜又或者支撑烧结脱离基板等情况下，铺粉刀会发生硬性碰撞或者高负载摩擦又或者升缸撞击等问题，所述系列现象均会造成核心传动模块损坏，并且现在的芯轴与转轴的连接通过螺丝进行连接，在维修更换方面较为麻烦，由此提出一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构。
发明内容：
本发明提供了一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其目的在于解决了在设备铺粉动作时出现状况会造成核心传动模块损坏、铺粉机构损坏激光仍继续有烧结风险以及芯轴与转轴的连接通过螺丝进行连接在维修更换方面较为麻烦的问题。
本发明提供了一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，包括安装座，所述安装座的左侧固定连接有基台，所述基台的内侧转动连接有转轴，所述转轴的左侧插接有芯轴，所述芯轴的外侧固定连接有铺粉臂，所述铺粉臂的底部外侧固定连接有夹刀，所述夹刀的底部固定连接有铺粉刀，所述基台的底部安装有接近探头，所述基台的左侧固定连接有压圈，所述基台上开设有多个第一台阶孔，所述第一台阶孔内安装有顶珠，所述顶珠的一侧设置有第一弹簧，所述第一台阶孔内螺纹连接有旋塞，所述转轴的外侧开设有多个均匀分布的螺纹台阶孔，所述螺纹台阶孔内设置有弹珠，所述弹珠的一侧设置有第二弹簧，所述螺纹台阶孔内螺纹连接有顶塞，所述芯轴的外侧开设有V型凹槽，所述转轴靠近基台的接近面上开设有多个V型凹孔，所述芯轴上安装有销钉，所述转轴的外侧安装有轴承组，所述转轴的外侧设置有位于轴承组右侧的推动隔套，所述转轴的外侧螺纹连接有位于推动隔套右侧的圆螺母。
进一步地，所述安装座的左侧端面上设有凹台，所述基台的右侧端面设有第一台阶面，所述凹台与基台上的第一台阶面配合安装。
通过采用上述技术方案，利用凹台和第一台阶面配合安装，有利于机构运行中的安装座与基台的连接稳定性。
进一步地，所述基台内部设有第二台阶面，所述轴承组的外圈一侧靠在第二台阶面上，所述轴承组的外圈另一侧与压圈接触。
通过采用上述技术方案，利用基台的第二台阶面以及压圈对轴承组进行限制，保证机构的正常运行。
进一步地，所述转轴的右端插入轴承组的内侧且与轴承组相匹配，所述转轴上设有固定台，所述固定台的端头设有螺纹，所述圆螺母旋紧推动隔套将轴承组内圈夹紧于所述固定台之间。
通过采用上述技术方案，利用轴承组保证转轴在遇到状况时可以发生转动，利用圆螺母紧固推动隔套，使推动隔套对进行轴承组限制，防止转轴与轴承组脱离。
进一步地，所述基台上开设有螺纹安装孔，所述接近探头位于螺纹安装孔中，所述压圈上开设有接近探头匹配的让位孔。
通过采用上述技术方案，利用接近探头确定转轴的位置，当转动转轴因为铺粉臂、夹刀发生偏移而转动，使圆弧槽的位置发生改变，转轴对接近探头进行遮挡，此时接近探头将信号传输到主机中，停止机构的运作。
进一步地，所述顶珠由旋塞旋压顶紧第一弹簧于第一台阶孔内，所述弹珠由顶塞旋压第二弹簧顶紧在螺纹台阶孔内。
通过采用上述技术方案，利用旋塞转动进入到第一台阶孔内的位置，改变第一弹簧的预紧力，利用顶塞转动进入螺纹台阶孔的位置，对第二弹簧施加力，机构在碰到状况时转轴受到的外力大于预紧力时，转轴可以转动，发生卸荷保护动作，并且预紧力可以调整。
进一步地，所述转轴左侧端面开设有内凹安装槽，所述芯轴的右端与内凹安装槽相匹配且插入内凹安装槽中，所述芯轴上的V型凹槽与转轴上的螺纹台阶孔相对应，所述弹珠卡入V型凹槽内，所述V型凹孔与基台上的螺纹台阶孔相对应。
通过采用上述技术方案，利用内凹安装槽可以使芯轴的右端插入转轴中使转轴与芯轴连接，利用V型凹孔与顶珠相配合，对转轴进行预紧力的设定，V型凹槽与弹珠相配合，对芯轴进行限制，方便芯轴的插拔。
进一步地，所述芯轴上设有切面，所述切面与绝对轴坐标水平面存在夹角，所述铺粉臂紧固安装在切面上，所述夹刀的下表面设有切槽，所述切槽内径小于铺粉刀外围尺寸，所述铺粉刀的材质为弹性材质，所述铺粉刀安装在夹刀的切槽内。
通过采用上述技术方案，利用芯轴的切面使铺粉臂、铺粉刀、夹刀倾斜，使铺粉臂、铺粉刀、夹刀竖直方向上的正向力转化为侧向力，可以使转轴发生转动。
进一步地，所述转轴的底部开设有贯穿的圆弧槽，所述转轴的左侧底部开设有与圆弧槽连通的凹切口，所述芯轴的底部开设有与销钉匹配的定位孔，所述销钉凸出芯轴的一段位于转轴上的凹切口内。
通过采用上述技术方案，利用销钉，可以将芯轴受到的力传动到转轴上，可以使转轴发生转动。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1、本发明中，通过弹珠、第二弹簧、顶塞、销钉等的配合，转动顶塞可以改变顶塞进入到螺纹台阶孔中的位置，进而对第二弹簧施加力，使第二弹簧顶紧弹珠，弹珠位于V型凹槽中，可以确保芯轴与转轴的连接，通过销钉可以使芯轴受到的力传递到转轴中，对芯轴施加一个左侧的力，可以快速将芯轴的拔出，便于芯轴、铺粉臂、铺粉刀、夹刀的插拔更换。
2、本发明中，通过顶珠、第一弹簧、旋塞、接近探头等的配合，通过改变旋塞位于第一台阶孔内的位置，可以改变预紧力，对铺粉刀设定载荷约束，在铺粉刀铺粉的过程中受到硬性碰撞或者高负载摩擦又或者升缸撞击时，铺粉刀承载载荷超出预设值，顶珠从V型凹孔中转动，转轴与基台发生相对转动，发生卸荷保护动作，此时圆弧槽的位置改变，转轴将接近探头遮挡住，接近探头向主机输出报警信号，该操作可以有效规避传动模块损坏，以及便于故障排查工作的进行，针对突发和异常状况起到有效防患保护作用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明：
附图用来提供对本发明进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为本发明的整体结构示意图。
附图标记：1、安装座；2、基台；3、转轴；4、芯轴；5、铺粉臂；6、铺粉刀；7、夹刀；8、接近探头；9、第一台阶孔；10、螺纹台阶孔；11、压圈；12、旋塞；13、第一弹簧；14、顶珠；15、顶塞；16、第二弹簧；17、弹珠；18、销钉；19、V型凹槽；20、V型凹孔；21、轴承组；22、推动隔套；23、圆螺母。
具体实施方式：
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
如图1-2所示，本发明提出一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，包括安装座1，安装座1的左侧固定连接有基台2，基台2的内侧转动连接有转轴3，转轴3的左侧插接有芯轴4，芯轴4的外侧固定连接有铺粉臂5，铺粉臂5的底部外侧固定连接有夹刀7，夹刀7的底部固定连接有铺粉刀6，基台2的底部安装有接近探头8，基台2的左侧固定连接有压圈11，基台2上开设有多个第一台阶孔9，第一台阶孔9内安装有顶珠14，顶珠14的一侧设置有第一弹簧13，第一台阶孔9内螺纹连接有旋塞12，转轴3的外侧开设有多个均匀分布的螺纹台阶孔10，螺纹台阶孔10内设置有弹珠17，弹珠17的一侧设置有第二弹簧16，螺纹台阶孔10内螺纹连接有顶塞15，芯轴4的外侧开设有V型凹槽19，转轴3靠近基台2的接近面上开设有多个V型凹孔20，芯轴4上安装有销钉18，转轴3的外侧安装有轴承组21，转轴3的外侧设置有位于轴承组21右侧的推动隔套22，转轴3的外侧螺纹连接有位于推动隔套22右侧的圆螺母23。
安装座1的左侧端面上设有凹台，基台2的右侧端面设有第一台阶面，凹台与基台2上的第一台阶面配合安装，利用凹台和第一台阶面配合安装，有利于机构运行中的安装座1与基台2的连接稳定性。
基台2内部设有第二台阶面，轴承组21的外圈一侧靠在第二台阶面上，轴承组21的外圈另一侧与压圈11接触，利用基台2的第二台阶面以及压圈11对轴承组21进行限制，保证机构的正常运行。
转轴3的右端插入轴承组21的内侧且与轴承组21相匹配，转轴3上设有固定台，固定台的端头设有螺纹，圆螺母23旋紧推动隔套22将轴承组21内圈夹紧于固定台之间，利用轴承组21保证转轴3在遇到状况时可以发生转动，利用圆螺母23紧固推动隔套22，使推动隔套22对进行轴承组21限制，防止转轴3与轴承组21脱离。
基台2上开设有螺纹安装孔，接近探头8位于螺纹安装孔中，压圈11上开设有接近探头8匹配的让位孔，利用接近探头8确定转轴3的位置，当转动转轴3因为铺粉臂5、夹刀7发生偏移而转动，使圆弧槽的位置发生改变，转轴3对接近探头8进行遮挡，此时接近探头8将信号传输到主机中，停止机构的运作。
顶珠14由旋塞12旋压顶紧第一弹簧13于第一台阶孔9内，弹珠17由顶塞15旋压第二弹簧16顶紧在螺纹台阶孔10内，利用旋塞12转动进入到第一台阶孔9内的位置，改变第一弹簧13的预紧力，利用顶塞15转动进入螺纹台阶孔10的位置，对第二弹簧16施加力，机构在碰到状况时转轴3受到的外力大于预紧力时，转轴3可以转动，发生卸荷保护动作，并且预紧力可以调整。
转轴3左侧端面开设有内凹安装槽，芯轴4的右端与内凹安装槽相匹配且插入内凹安装槽中，芯轴4上的V型凹槽19与转轴3上的螺纹台阶孔10相对应，弹珠17卡入V型凹槽19内，V型凹孔20与基台2上的螺纹台阶孔10相对应，利用内凹安装槽可以使芯轴4的右端插入转轴3中使转轴3与芯轴4连接，利用V型凹孔20与顶珠14相配合，对转轴3进行预紧力的设定，V型凹槽19与弹珠17相配合，对芯轴4进行限制，方便芯轴4的插拔。
芯轴4上设有切面，切面与绝对轴坐标水平面存在夹角，铺粉臂5紧固安装在切面上，夹刀7的下表面设有切槽，切槽内径小于铺粉刀6外围尺寸，铺粉刀6的材质为弹性材质，铺粉刀6安装在夹刀7的切槽内，利用芯轴4的切面使铺粉臂5、铺粉刀6、夹刀7倾斜，使铺粉臂5、铺粉刀6、夹刀7受到的竖直方向上的正向力转化为侧向力，可以使转轴3发生转动。
转轴3的底部开设有贯穿的圆弧槽，转轴3的左侧底部开设有与圆弧槽连通的凹切口，芯轴4的底部开设有与销钉18匹配的定位孔，销钉18凸出芯轴4的一段位于转轴3上的凹切口内，利用销钉18，可以将芯轴4受到的力传动到转轴3上，可以使转轴3发生转动。
实施方式具体为：转动旋塞12可以改变旋塞12进入到第一台阶孔9内的位置，进而对第一弹簧13施加力，使第一弹簧13顶紧顶珠14，顶珠14位于V型凹孔20中，通过改变旋塞12位于第一台阶孔9内的位置，可以改变预紧力，通过调整顶塞15的位置，对预紧力进行设定，对铺粉刀6设定载荷约束，转动顶塞15可以改变顶塞15进入到螺纹台阶孔10中的位置，进而对第二弹簧16施加力，使第二弹簧16顶紧弹珠17，弹珠17位于V型凹槽19中，可以确保芯轴4与转轴3的连接，通过销钉18可以使芯轴4受到的力传递到转轴3中，对芯轴4施加一个左侧的力，可以快速将芯轴4的拔出，便于芯轴4、铺粉臂5、铺粉刀6、夹刀7的插拔更换；
在进行铺粉时，安装座1被现有的驱动设备驱动，驱动设备可以是直线传动机构，使整体的铺粉机构移动，铺粉刀6进行铺粉，在铺粉刀6铺粉的过程中受到硬性碰撞或者高负载摩擦又或者升缸撞击时，铺粉刀6承载载荷超出预设值，铺粉臂5或夹刀7受到侧向力大于第一弹簧13的预紧力，顶珠14从V型凹孔20中转动，转轴3与基台2发生相对转动，发生卸荷保护动作，此时圆弧槽的位置改变，转轴3将接近探头8遮挡住，接近探头8向主机输出报警信号，主机可以是控制器，主机发出停机指令使驱动设备停止运作，该操作可以有效规避传动模块损坏，以及便于故障排查工作的进行，针对突发和异常状况起到有效防患保护作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，包括安装座(1)，其特征在于，所述安装座(1)的左侧固定连接有基台(2)，所述基台(2)的内侧转动连接有转轴(3)，所述转轴(3)的左侧插接有芯轴(4)，所述芯轴(4)的外侧固定连接有铺粉臂(5)，所述铺粉臂(5)的底部外侧固定连接有夹刀(7)，所述夹刀(7)的底部固定连接有铺粉刀(6)，所述基台(2)的底部安装有接近探头(8)，所述基台(2)的左侧固定连接有压圈(11)，所述基台(2)上开设有多个第一台阶孔(9)，所述第一台阶孔(9)内安装有顶珠(14)，所述顶珠(14)的一侧设置有第一弹簧(13)，所述第一台阶孔(9)内螺纹连接有旋塞(12)，所述转轴(3)的外侧开设有多个均匀分布的螺纹台阶孔(10)，所述螺纹台阶孔(10)内设置有弹珠(17)，所述弹珠(17)的一侧设置有第二弹簧(16)，所述螺纹台阶孔(10)内螺纹连接有顶塞(15)，所述芯轴(4)的外侧开设有V型凹槽(19)，所述转轴(3)靠近基台(2)的接近面上开设有多个V型凹孔(20)，所述芯轴(4)上安装有销钉(18)，所述转轴(3)的外侧安装有轴承组(21)，所述转轴(3)的外侧设置有位于轴承组(21)右侧的推动隔套(22)，所述转轴(3)的外侧螺纹连接有位于推动隔套(22)右侧的圆螺母(23)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述安装座(1)的左侧端面上设有凹台，所述基台(2)的右侧端面设有第一台阶面，所述凹台与基台(2)上的第一台阶面配合安装。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述基台(2)内部设有第二台阶面，所述轴承组(21)的外圈一侧靠在第二台阶面上，所述轴承组(21)的外圈另一侧与压圈(11)接触。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述转轴(3)的右端插入轴承组(21)的内侧且与轴承组(21)相匹配，所述转轴(3)上设有固定台，所述固定台的端头设有螺纹，所述圆螺母(23)旋紧推动隔套(22)将轴承组(21)内圈夹紧于所述固定台之间。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述基台(2)上开设有螺纹安装孔，所述接近探头(8)位于螺纹安装孔中，所述压圈(11)上开设有接近探头(8)匹配的让位孔。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述顶珠(14)由旋塞(12)旋压顶紧第一弹簧(13)于第一台阶孔(9)内，所述弹珠(17)由顶塞(15)旋压第二弹簧(16)顶紧在螺纹台阶孔(10)内。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述转轴(3)左侧端面开设有内凹安装槽，所述芯轴(4)的右端与内凹安装槽相匹配且插入内凹安装槽中，所述芯轴(4)上的V型凹槽(19)与转轴(3)上的螺纹台阶孔(10)相对应，所述弹珠(17)卡入V型凹槽(19)内，所述V型凹孔(20)与基台(2)上的螺纹台阶孔(10)相对应。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述芯轴(4)上设有切面，所述切面与绝对轴坐标水平面存在夹角，所述铺粉臂(5)紧固安装在切面上，所述夹刀(7)的下表面设有切槽，所述切槽内径小于铺粉刀(6)外围尺寸，所述铺粉刀(6)的材质为弹性材质，所述铺粉刀(6)安装在夹刀(7)的切槽内。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印设备上的卸荷铺粉机构，其特征在于：所述转轴(3)的底部开设有贯穿的圆弧槽，所述转轴(3)的左侧底部开设有与圆弧槽连通的凹切口，所述芯轴(4)的底部开设有与销钉(18)匹配的定位孔，所述销钉(18)凸出芯轴(4)的一段位于转轴(3)上的凹切口内。
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