一种应用于3D双激光金属打印机的金属粉摊铺系统
技术领域
本发明涉及打印机金属粉摊铺技术领域,具体为一种应用于3D双激光金属打印机的金属粉摊铺系统。
背景技术
3D打印机是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种以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,通过打印一层层地粘合材料来制造三维的物体,其中3D双激光金属打印机是一种以双激光器作为能量源的金属打印机。
现有技术中的3D双激光金属打印机在打印的过程中,需要将金属粉一层一层摊铺在工件表面,再配合双激光器烧结成型,进行生产,但由于在铺粉的过程中,不同大小的工件每次需要铺粉的宽度存在差异,当宽度变小时,若继续使下料机持续进行下料,会导致部分金属粉直接落在板件的外侧,产生极大的浪费,且在针对不同的宽度的工件生产过程中,金属粉每次需要平铺完需要的量也存在差异,若始终保持同一下料速度也会造成在生产不同宽度的工件的过程中,金属粉大量浪费的情况。
基于此,本发明设计了一种应用于3D双激光金属打印机的金属粉摊铺系统,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于3D双激光金属打印机的金属粉摊铺系统,以解决上述背景技术中提出了现有技术中的3D双激光金属打印机在打印的过程中,需要将金属粉一层一层摊铺在工件表面,再配合双激光器烧结成型,进行生产,但由于在铺粉的过程中,不同大小的工件每次需要铺粉的宽度存在差异,当宽度变小时,若继续使下料机持续进行下料,会导致部分金属粉直接落在板件的外侧,产生极大的浪费,且在针对不同的宽度的工件生产过程中,金属粉每次需要平铺完需要的量也存在差异,若始终保持同一下料速度也会造成在生产不同宽度的工件的过程中,金属粉大量浪费的情况的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种应用于3D双激光金属打印机的金属粉摊铺系统,包括底板,所述底板顶部设置有搁置板,所述搁置板底部设有用于带动搁置板进行左右移动的横移机构,所述底板顶部前后两侧均连接有检测机构,所述检测机构用于在铺粉前对搁置在搁置板顶部的需要成型的工件板的宽度进行检测,所述底板顶部通过两个L型固定板共同固定连接有盛粉盒,所述盛粉盒底部连接有用于控制下料开口大小的下料机构,所述检测机构在检测后控制下料机构的下料的长度且同步控制下料速度,所述盛粉盒左侧设置有用于刮平金属粉的刮平机构;
所述检测机构包括T型检测板,所述T型检测板位于搁置板顶部,所述T型检测板外侧壁上固定连接有两个第一滑杆,所述底板顶部固定连接有两个第一支撑板,所述第一滑杆贯穿第一支撑板并与其滑动连接,两个所述第一滑杆外表面上均套设有位于T型检测板与第一支撑板之间的第一弹簧,所述底板顶部连接有用于在搁置板移动至下料机构底部时使T型检测板自动向内移动抵在工件板侧壁上,在搁置板复位后将T型检测板向外打开的开合机构;
所述开合机构包括第一连接板,所述第一连接板固定连接在两个第一滑杆的外端,所述底板顶部转动连接有三个转动辊,所述底板顶部固定连接有T型滑块,所述T型滑块外表面上滑动连接有拉动板,所述拉动板通过第二弹簧与T型滑块的左端弹性连接,所述第一连接板外侧壁上固定连接有第一拉绳,所述第一拉绳的右端绕过三个转动辊并固定连接在拉动板的左侧壁上,所述搁置板用于挤压拉动板,每个所述第一支撑板外侧壁上均固定连接有第一连接块,所述第一连接块内部贯穿有与其滑动连接的定位杆,同侧两个所述定位杆底端共同固定连接有T型升降板,所述定位杆用于插入第一滑杆内定位第一滑杆,每个所述定位杆外表面上均套设有固定连接在第一连接块和T型升降板之间的第三弹簧,所述T型升降板顶部固定连接有第一挤压块,所述搁置板底部固定连接有第二挤压块,所述第二挤压块用于在搁置板移动至下料机构前侧时向下挤压第一挤压块;
所述下料机构包括下料箱,所述盛粉盒底部固定连通有第一下料管,所述第一下料管底部与下料箱固定连通,所述下料箱长度大于第一下料管,所述下料箱底部开设有下料口,所述T型检测板顶部固定连接有第一滑板,所述第一滑板滑动连接在下料箱的内侧壁上,前后两个所述第一滑板用于从前后限制下料口的长度,所述下料箱底部连接有用于在T型检测板移动过程中调节下料速度的转动机构;
所述转动机构包括第一挡料板,所述第一挡料板前后两端均固定连接有第一转杆,所述第一转杆转动连接在下料箱的底部,所述第一挡料板位于下料口的下方用于阻挡下料口,所述T型检测板内部开设有第一通槽,所述第一通槽供第一挡料板沿第一转杆转动,两个所述第一转杆外表面上均固定连接有第一齿轮,前后两个所述L型固定板内侧壁共同转动连接有双向丝杆,所述双向丝杆贯穿T型检测板并与其螺纹连接,所述双向丝杆用于前后两个T型检测板向内或向外移动的同向转动,所述双向丝杆外表面上固定连接有第二齿轮,所述第二齿轮通过第一齿链与第一齿轮传动连接;
所述刮平机构包括U型固定架,所述U型固定架固定连接在下料箱的左侧壁上,所述U型固定架顶部固定连接有U型包围板,所述U型包围板和所述U型固定架左侧壁上共同固定安装有刮平板;
所述横移机构包括两个第二固定板,两个所述第二固定板分别固定连接在搁置板的底板前后两侧,所述底板顶部转动连接有两个驱动丝杆,所述驱动丝杆贯穿第二固定板并与其螺纹连接,所述驱动丝杆的后端固定连接有驱动电机,所述驱动电机固定连接在底板的顶部;
所述T型检测板的水平部分顶端高于需要进行加工的工件板顶面,且所述T型检测板的左端位于刮平板的左侧。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1. 本发明通过在生产的工件板宽度变化的过程中,利用横移机构平稳带动搁置板和工件板移动的过程中,利用检测机构自动检测工件板宽度,检测机构在调节的过程中控制下料机构,调节下料的宽度和速度,使下料宽度适配工件板的宽度,使得下料更为均匀,方便后续将金属粉铺平在工件板顶部。
2. 本发明通过横移机构带动搁置板和工件板向左侧移动时,第二弹簧拉动拉动板沿T型滑块向左侧滑动,放松第一拉绳,当工件板左端部分移动至T型检测板的内侧时,搁置板底部的第二挤压块与第一挤压块接触,开始向下挤压第一挤压块,带动T型升降板向下移动,T型升降板拉动两个定位杆拔出第一滑杆,第一滑杆在第一弹簧的作用下带动T型检测板向内移动,使T型检测板最终贴合在工件板的侧壁上,前后两个T型检测板从前后两侧将工件板定位,自动检测工件板的宽度,方便快捷,且适用性广,检测范围广,在两个T型检测板向内移动过程中,带动下料机构进行件下料宽度调节,当搁置板被横移机构带动复位时,搁置板向右加压拉动板,使拉动板沿T型滑块向右滑动,拉动板通过第一拉绳拉动第一连接板、第一滑杆和T型检测板向外移动打开复位,当第一滑杆滑动至初始位置后,第三弹簧拉动T型升降板和定位杆向上移动,插入第一滑杆内,再次将第一滑杆定位,方便进行下次的检测,结构简单,无需人员参与。
附图说明
图1为本发明的总体结构第一立体视图;
图2为图1中A处结构放大图;
图3为本发明的总体结构第二立体视图;
图4为本发明的总体结构第三立体视图;
图5为本发明的总体结构第四立体视图(隐藏底板);
图6为本发明的下料机构和刮平机构结构示意图;
图7为本发明的第一滑板、下料箱与T型检测板位置及连接关系示意图;
图8为本发明的下料箱底部结构示意图;
图9为图8中B处结构放大图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
底板1、搁置板2、L型固定板3、盛粉盒4、T型检测板5、第一滑杆6、第一支撑板7、第一弹簧8、第一连接板9、转动辊10、T型滑块11、拉动板12、第二弹簧13、第一拉绳14、第一连接块15、定位杆16、T型升降板17、第三弹簧18、第一挤压块19、第二挤压块20、下料箱21、第一下料管22、下料口23、第一滑板24、第一挡料板25、第一转杆26、第一通槽27、第一齿轮28、双向丝杆29、第二齿轮30、第一齿链31、U型固定架32、U型包围板33、刮平板34、第二固定板35、驱动丝杆36、驱动电机37。
具体实施方式
请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:一种应用于3D双激光金属打印机的金属粉摊铺系统,包括底板1,底板1顶部设置有搁置板2,搁置板2底部设有用于带动搁置板2进行左右移动的横移机构,底板1顶部前后两侧均连接有检测机构,检测机构用于在铺粉前对搁置在搁置板2顶部的需要成型的工件板的宽度进行检测,底板1顶部通过两个L型固定板3共同固定连接有盛粉盒4,盛粉盒4底部连接有用于控制下料开口大小的下料机构,检测机构在检测后控制下料机构的下料的长度且同步控制下料速度,盛粉盒4左侧设置有用于刮平金属粉的刮平机构;
本系统在工作时,搁置板2处于底板1的顶部前侧初始位置,然后,将需要进行打印的工件板放置在搁置板2的顶部,搁置板2将工件板吸附定位,避免工件板偏移,启动横移机构,带动搁置板2和工件板向下料机构位置移动,在工件板部分移动至检测机构内侧时,但还未移动至下料机构底部,此时,搁置板2继续向左侧移动,作用检测机构,使检测机构自发向内移动,从前后两侧抵在工件板的前侧后侧上,从而自动检测出需要成型的工件板的宽度,检测机构在移动过程中,同步带动下料机构进行动作,调节下料机构的下料宽度,后续排出的金属粉料能刚好全部落在工件板顶部,避免金属粉落在工件板的外侧,避免金属粉的浪费,且利用下料机构底部的适配工件板的宽度的下料方式,能在下料过程中,尽可能地将金属粉分散在工件板顶部,避免金属粉堆积在一个位置,有利于将金属粉快速、均匀地铺平在工件板的顶部,且当检测机构同步向内自动检测工件板宽度的过程中,带动下料机构进行下料的速度的调节,在横移机构带动搁置板2和工件板一同向左侧移动经过下料机构的过程中,下料宽度被控制的情况下,控制下料的速度,使不同宽度的工件板同速经过下料机构下方时落在工件板顶部的金属粉能尽量保持同速,即当盛粉盒4下料的量一定的情况下,下料宽度变化,保持落料速度一致,有利于对工件板进行均匀的铺料,横移机构继续带动工件板向左侧移动,经过刮平机构再次将金属粉刮动铺平,提高金属粉的均匀度,从而实现在生产的工件板宽度变化的过程中,利用横移机构平稳带动搁置板2和工件板移动的过程中,利用检测机构自动检测工件板宽度,检测机构在调节的过程中控制下料机构,调节下料的宽度和速度,使下料宽度适配工件板的宽度,使得下料更为均匀,方便后续将金属粉铺平在工件板顶部。
作为本发明的进一步方案,检测机构包括T型检测板5,T型检测板5位于搁置板2顶部,T型检测板5外侧壁上固定连接有两个第一滑杆6,底板1顶部固定连接有两个第一支撑板7,第一滑杆6贯穿第一支撑板7并与其滑动连接,两个第一滑杆6外表面上均套设有位于T型检测板5与第一支撑板7之间的第一弹簧8,底板1顶部连接有用于在搁置板2移动至下料机构底部时使T型检测板5自动向内移动抵在工件板侧壁上,在搁置板2复位后将T型检测板5向外打开的开合机构;
开合机构包括第一连接板9,第一连接板9固定连接在两个第一滑杆6的外端,底板1顶部转动连接有三个转动辊10,底板1顶部固定连接有T型滑块11,T型滑块11外表面上滑动连接有拉动板12,拉动板12通过第二弹簧13与T型滑块11的左端弹性连接,第一连接板9外侧壁上固定连接有第一拉绳14,第一拉绳14的右端绕过三个转动辊10并固定连接在拉动板12的左侧壁上,搁置板2用于挤压拉动板12,每个第一支撑板7外侧壁上均固定连接有第一连接块15,第一连接块15内部贯穿有与其滑动连接的定位杆16,同侧两个定位杆16底端共同固定连接有T型升降板17,定位杆16用于插入第一滑杆6内定位第一滑杆6,每个定位杆16外表面上均套设有固定连接在第一连接块15和T型升降板17之间的第三弹簧18,T型升降板17顶部固定连接有第一挤压块19,搁置板2底部固定连接有第二挤压块20,第二挤压块20用于在搁置板2移动至下料机构前侧时向下挤压第一挤压块19;
工作时,由于需要横移机构带动搁置板2和工件板向左侧移动的过程中,对工件板进行宽度检测,并在搁置板2复位后,使检测机构同步复位,通过横移机构带动搁置板2和工件板向左侧移动时,第二弹簧13拉动拉动板12沿T型滑块11向左侧滑动,放松第一拉绳14,当工件板左端部分移动至T型检测板5的内侧时,搁置板2底部的第二挤压块20与第一挤压块19接触,开始向下挤压第一挤压块19,带动T型升降板17向下移动,T型升降板17拉动两个定位杆16拔出第一滑杆6,第一滑杆6在第一弹簧8的作用下带动T型检测板5向内移动,使T型检测板5最终贴合在工件板的侧壁上,前后两个T型检测板5从前后两侧将工件板定位,自动检测工件板的宽度,方便快捷,且适用性广,检测范围广,在两个T型检测板5向内移动过程中,带动下料机构进行件下料宽度调节,当搁置板2被横移机构带动复位时,搁置板2向右加压拉动板12,使拉动板12沿T型滑块11向右滑动,拉动板12通过第一拉绳14拉动第一连接板9、第一滑杆6和T型检测板5向外移动打开复位,当第一滑杆6滑动至初始位置后,第三弹簧18拉动T型升降板17和定位杆16向上移动,插入第一滑杆6内,再次将第一滑杆6定位,方便进行下次的检测,结构简单,无需人员参与。
作为本发明的进一步方案,下料机构包括下料箱21,盛粉盒4底部固定连通有第一下料管22,第一下料管22底部与下料箱21固定连通,下料箱21长度大于第一下料管22,下料箱21底部开设有下料口23,T型检测板5顶部固定连接有第一滑板24,第一滑板24滑动连接在下料箱21的内侧壁上,前后两个第一滑板24用于从前后限制下料口23的长度,下料箱21底部连接有用于在T型检测板5移动过程中调节下料速度的转动机构;
转动机构包括第一挡料板25,第一挡料板25前后两端均固定连接有第一转杆26,第一转杆26转动连接在下料箱21的底部,第一挡料板25位于下料口23的下方用于阻挡下料口23,T型检测板5内部开设有第一通槽27,第一通槽27供第一挡料板25沿第一转杆26转动,两个第一转杆26外表面上均固定连接有第一齿轮28,前后两个L型固定板3内侧壁共同转动连接有双向丝杆29,双向丝杆29贯穿T型检测板5并与其螺纹连接,双向丝杆29用于前后两个T型检测板5向内或向外移动的同向转动,双向丝杆29外表面上固定连接有第二齿轮30,第二齿轮30通过第一齿链31与第一齿轮28传动连接;
工作时,由于当工件板宽度变化时,下料机构的下料口23宽度需要跟随变化,从而适配进行更好的准确的下料,当T型检测板5向内移动检测工件板的宽度时,T型检测板5向内移动时,带动第一滑板24在下料箱21内滑动,两个第一滑板24从前后两侧限制下料口23的宽度,盛粉盒4进行下料,金属粉从第一下料管22进入下料箱21内,T型检测板5向内滑动时,根据T型滑动板地向内移动的距离长度不同,双线螺纹杆带动第二齿轮30,第二齿轮30通过第一齿链31带动第一齿轮28、第一转杆26和第一阻挡板同步进行转动,将下料口23大小进行调节,当T型检测板5移动距离越大时,双向丝杆29转动的角度越大,带动第一阻挡板的转动角度越大,此时,第一阻挡板与下料口23的倾斜角度越小,在工件板变窄的情况,控制同样总量的金属粉进行缓慢下料,保证落在较窄上的金属粉的量减少,保证金属粉对不同宽窄工件板的同样的平铺效果。
作为本发明的进一步方案,刮平机构包括U型固定架32,U型固定架32固定连接在下料箱21的左侧壁上,U型固定架32顶部固定连接有U型包围板33,U型包围板33和U型固定架32左侧壁上共同固定安装有刮平板34;工作时,由于当件金属粉从下料口23落在工件板上时,容易出现堆积现象,通过在搁置板2带动工件板向左侧继续移动的过程中,利用固定安装在U型固定架32和U型包围板33内的刮平板34将工件板顶部的金属粉刮匀。
作为本发明的进一步方案,横移机构包括两个第二固定板35,两个第二固定板35分别固定连接在搁置板2的底板1前后两侧,底板1顶部转动连接有两个驱动丝杆36,驱动丝杆36贯穿第二固定板35并与其螺纹连接,驱动丝杆36的后端固定连接有驱动电机37,驱动电机37固定连接在底板1的顶部;工作时,由于需要带动搁置板2和工件板平稳的左右移动,通过启动驱动电机37,驱动电机37带动驱动丝杆36转动,两个驱动丝杆36同步驱动第二固定板35和搁置板2件左右移动,从而稳定地带动工件板进行移动,有利于对工件板进行均匀铺粉。
作为本发明的进一步方案,T型检测板5的水平部分顶端高于需要进行加工的工件板顶面,且T型检测板5的左端位于刮平板34的左侧;工作时,由于在下料机构下料的和刮平的过程中,部分金属粉容易从工件板的外侧滑出或飞溅出,导致金属粉的浪费,且当金属粉滑出过多时,会影响件金属粉铺平,通过将T型检测板5设置得高度远高于工件,在T型检测板5从前后两侧抵住工件板时,前后两个T型检测板5充当防护板,从前后两侧限制金属粉,避免金属粉在下料和刮平的过程中从前后侧滑出,有利于对金属粉的铺平作业。