CN114986893A - 一种铺粉装置及3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种铺粉装置，包括装置本体(100)、喷粉机构(200)和粉料输送机构(300)，所述粉料输送机构(300)可转动地设置于所述装置本体(100)内，所述喷粉机构(200)包括喷粉器(210)，所述喷粉器(210)设置于所述装置本体(100)上，且所述喷粉器(210)的喷粉口朝向所述粉料输送机构(300)，所述喷粉器(210)用于向所述粉料输送机构(300)喷射粉料，所述粉料输送机构(300)通过转动将所述粉料输送至铺粉面上。本申请还涉及一种3D打印设备。本方案能够解决目前的3D打印设备中的铺粉装置存在铺粉均匀性较差的问题。

Description

一种铺粉装置及3D打印设备

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，特别是涉及一种铺粉装置及3D打印设备。

背景技术

现有的3DP打印技术，主要以增材制造为主，通过对不同材料的粉料固体进行分层打印烧结、融化、粘结的方式在构造结构复杂的零件体。通常流程：数据切片处理-工作箱下降-铺粉装置铺粉-打印头打印切片图像-工作箱再次下降-铺粉装置再次铺粉-打印头再次打印切片图像，依次打印循环工作。在整个工作过程中，铺粉装置作为其中一环重要的成型结构，在整个成形过程中需要连续运行铺粉成百上千次，在这如此重要的过程中，要保证每一层的精准、准确、水平以及均匀铺粉，就需要铺粉装置的运行稳定性，还不会出现不下粉、推粉、拉粉的问题出现。

通常，铺粉装置为一体式结构件，此种情况导致在调节下粉量时，容易造成抹平结构的精度产生变化，且各部件之间相互链接，调整困难，从而导致每层铺粉面的均匀性较差，进而导致打印件不合格。而且现有的铺粉装置结构复杂、设备费用高以及调整恢复困难，从而较难达到理想的效率和效益。

发明内容

基于此，有必要针对目前的3D打印设备中的铺粉装置存在铺粉均匀性较差的问题，提供一种铺粉装置及3D打印设备。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例公开一种铺粉装置，包括装置本体、喷粉机构和粉料输送机构，所述粉料输送机构可转动地设置于所述装置本体内，所述喷粉机构包括喷粉器，所述喷粉器设置于所述装置本体上，且所述喷粉器的喷粉口朝向所述粉料输送机构，所述喷粉器用于向所述粉料输送机构喷射粉料，所述粉料输送机构通过转动将所述粉料输送至铺粉面上。

在其中一种实施例中，所述喷粉器在所述粉料输送机构的轴线方向可移动设置。

在其中一种实施例中，所述喷粉器的数量为多个，多个所述喷粉器均在所述粉料输送机构的轴线方向可移动设置。

在其中一种实施例中，还包括气固分离机构，所述气固分离机构设置于所述装置本体内，且所述气固分离机构与所述粉料输送机构相对设置，所述喷粉器的喷粉口朝向所述气固分离机构和所述粉料输送机构，所述气固分离机构用于抽走所述喷粉口喷出的气体。

在其中一种实施例中，所述气固分离机构包括集气罩，且所述集气罩朝向所述喷粉口和所述粉料输送机构的一侧设置有网屏，所述网屏相对于所述粉料输送机构随形设计。

在其中一种实施例中，所述粉料输送机构在所述网屏的弧线方向可移动设置。

在其中一种实施例中，所述喷粉机构还包括供粉部和气压部，所述气压部通过第一管道与所述供粉部相连通，所述供粉部与所述喷粉器相连通。

在其中一种实施例中，所述气压部通过第二管道与所述喷粉器相连通。

在其中一种实施例中，还包括紧实机构，所述紧实机构包括驱动件、压板和导向件，所述驱动件和所述导向件均设置于所述装置本体上，所述压板的一侧均与所述驱动件和所述导向件连接，所述压板的另一侧朝向铺粉面。

第二方面，本发明实施例公开一种3D打印设备，包括上文所述的铺粉装置。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明实施例公开的铺粉装置中，通过喷粉机构的喷粉作业，以使粉料能够较均匀地输送至粉料输送机构上，然后通过粉料输送机构的转动输送，从而使得粉料能够更加均匀地铺设于铺粉面上，以提高打印区域的粉料铺设均匀性，进而提高打印产品质量。相比于现有的通过砂箱铺粉，此铺粉装置能够防止砂箱堵塞、下粉不顺畅的情况，从而能够使得铺粉效果更好，以更好地提高打印效果。

附图说明

图1为本发明实施例公开的铺粉装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的铺粉装置的部分结构示意图。

附图标记说明：

100-装置本体、200-喷粉机构、210-喷粉器、220-供粉部、230-气压部、240-第一管道、250-第二管道、300-粉料输送机构、400-气固分离机构、410-集气罩、420-网屏、500-紧实机构、510-驱动件、520-压板、530-导向件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图2所示，本发明实施例公开一种铺粉装置，所公开的铺粉装置可以应用于3D打印设备中，从而在3D打印设备运行过程中，实现铺粉作业。具体地，此铺粉装置包括装置本体100、喷粉机构200和粉料输送机构300。

装置本体100为铺粉装置的主体部件，能够为铺粉装置的其他部件提供安装位置，粉料输送机构300可转动地设置于装置本体100内，具体地，装置本体100可以具有内腔，粉料输送机构300的两端可以通过轴承可转动地设置于装置本体100的内壁上，且装置本体100的底部设置有出粉口，粉料输送机构300可以朝向出粉口，以使转动的粉料输送机构300可以将粉料通过出粉口输送出去。

进一步地，铺粉装置还可以包括驱动机构，驱动机构可以设置于装置本体100上，且驱动机构可以与粉料输送机构300驱动相连，此时，驱动机构可以驱动粉料输送机构300转动，以使粉料输送机构300具备较好的粉料输送效果。

喷粉机构200包括喷粉器210，喷粉器210设置于装置本体100上，且喷粉器210的喷粉口朝向粉料输送机构300，喷粉器210用于向粉料输送机构300喷射粉料，粉料输送机构300通过转动将粉料输送至铺粉面上。

在具体的工作过程中，喷粉器210通过喷粉口将粉料喷射至粉料输送机构300，此时，粉料输送机构300可以通过相应的驱动机构驱动转动，也可以通过喷粉器210的喷射力驱动粉料输送机构300转动，从而将喷射至粉料输送机构300上的粉料输送至另一个位置，即朝向出粉口的位置，进而通过出粉口将粉料输送至铺粉面上，从而实现铺粉作业。

进一步地，为了使得铺粉效果更好，喷粉器210喷射粉料的方向可以与粉料输送机构300和出粉口之间的剪切方向相交，从而能够起到更好的铺粉效果，也能够使得所铺设的粉料更加均匀，当然，此种方式也利于各部件的安装布局，例如，如图2所示，喷粉器210可以设置于装置本体100的侧壁上，喷粉器210的喷粉口可以水平朝向粉料输送机构300，以实现更好的喷粉效果。

而且，本发明实施例中，粉料输送机构300的具体结构可以有多种，为保证输料效果，粉料输送机构300可以为辊轮，辊轮的横截面形状也可以有多种，例如齿轮状等，同时，在一种可选的方案中，辊轮还可以包括辊轮本体和多个刮料板，刮料板可以设置在辊轮本体上，每个刮料板沿辊轮本体的长度方向延伸，且多个刮料板可以在辊轮本体的周向间隔设置，此种情况下，在输料过程中，刮料板可以实现粉料的暂时缓冲，从而能够更好地实现对粉料的输送。当然，粉料输送机构300的具体结构还可以有多种，本发明实施例对此不做限制。

与此同时，在具体的安装过程中，喷粉器210喷射粉料的方向可以与辊轮和出粉口之间的剪切方向相交，且辊轮的背离喷粉器210的切线方向可以朝向出粉口，如图1所示，此种方式能够便于对粉料的输送，以便于粉料能够更容易通过出粉口掉落至铺粉面上。

由上述内容可知，本发明实施例公开的铺粉装置中，通过喷粉机构200的喷粉作业，以使粉料能够较均匀地输送至粉料输送机构300上，然后通过粉料输送机构300的转动输送，从而使得粉料能够更加均匀地铺设于铺粉面上，以提高打印区域的粉料铺设均匀性，进而提高打印产品质量。相比于现有的通过砂箱铺粉，此铺粉装置能够防止砂箱堵塞、下粉不顺畅的情况，从而能够使得铺粉效果更好，以更好地提高打印效果。

本发明公开的实施例中，喷粉器210可以在粉料输送机构300的轴线方向可移动设置。此种情况下，通过可移动的喷粉器210可以在粉料输送机构300的轴线的延伸方向移动喷粉，从而能够实现区域可变铺粉，进而能够提高打印效果。而且，通过可移动的喷粉器210与粉料输送机构300的配合，还能够提高打印区域的打印粉末的均匀性，即在具体的铺粉过程中，喷粉器210可以在粉料输送机构300的轴线的延伸方向往复喷粉，然后通过粉料输送机构300的输料效果，以提高粉料的铺粉均匀性，进而提高打印质量。

进一步地，喷粉机构200还可以包括驱动件，驱动件可以与喷粉器210驱动相连，此时，可以通过驱动件驱动喷粉器210移动，从而提高喷粉器210移动效果的同时，还能够提高自动化水平。当然，驱动件的具体结构可以有多种，例如齿轮齿条驱动件、皮带传动件以及丝杠驱动件等，在一种可选的实施例中，驱动件可以包括沿粉料输送机构300轴线的延伸方向布置的导轨、以及与导轨滑动配合的滑块，喷粉器210设置在滑块上，从而通过滑块带动喷粉器210移动，此种方式结构简单，操作方向，且实现成本较低。

本发明公开的实施例中，喷粉器210的数量可以为多个，多个喷粉器210均可以在粉料输送机构300的轴线方向可移动设置。此种情况下，多个喷粉器210可以提高喷粉量，且在具体的操作过程中，工作人员可以自由控制多个喷粉器210的开关，从而实现对不同位置所需的不同喷粉量供应，以提高打印质量；与此同时，多个喷粉器210还是可移动的，此时，在铺粉过程中，可以自由控制部分喷粉器210沿一个位置集中移动，从而实现对某个位置的粉料供应，进而使得喷粉器210的供粉效果更好。

本发明实施例公开的铺粉装置还可以包括气固分离机构400，气固分离机构400可以设置于装置本体100内，且气固分离机构400与粉料输送机构300可以相对设置，喷粉器210的喷粉口可以朝向气固分离机构400和粉料输送机构300，气固分离机构400用于抽走喷粉口喷出的气体，即气固分离机构400将喷粉器210喷射来的粉料进行筛分，气体被抽送出去，粉末留在粉料输送机构300中，然后通过粉末输送机构300的转动，输送至铺粉面上，实现铺粉作业。此种方式能够提高气体的流通效果，从而使得喷粉器210的输粉效果更好，还能够提高粉料输送机构300的转动效果，以更好实现对粉料的输送，进而提高铺粉效果。

当然，在具体的安装过程中，气固分离机构400与粉料输送机构300之间具有缝隙，喷粉器210可以将粉料喷射至缝隙中，以便于对粉料的筛分，以及便于粉料输送机构300的输料；而且，优选地，喷粉器210可以朝向气固分离机构400与粉料输送机构300之间的缝隙，进而便于对粉料的筛分及输送。

进一步地，气固分离机构400可以包括集气罩410，且集气罩410朝向喷粉口和粉料输送机构300的一侧可以设置有网屏420，网屏420可以相对于粉料输送机构300随形设计。在具体的工作过程中，当喷粉器210将粉料输送至网屏420上时，气体通过网屏420流动至集气罩410中，而粉末被阻挡在网屏420上，进而通过粉料输送机构300的转动，将阻挡在网屏420上的粉末输送至铺粉面上，以实现铺粉作业。此种方式结构简单、操作方便且制造成本较低，当然，在集气罩410的另一端连通有抽气件，从而通过抽气件实现对气体的抽取，以便于气体的流通性。

而且，网屏420可以相对于粉料输送机构300随形设计，从而在粉料输送机构300的转动过程中，还能够起到清洁网屏420的作业，以防止粉末在网屏420上结块而影响网屏420的过滤效果，进而能够提高网屏420筛分粉料效果的同时，还能够使得网屏420的使用寿命较好。与此同时，网屏420上的孔目大小可以根据所使用的粉料目数大小确定；网屏420上的目数需要小于粉料的目数；可选地，网屏420上的孔可以具有多种形态结构，例如圆孔、方孔、腰型孔等；网屏420上的孔可以是沿粉料行进方向，也可以是垂直粉料行进方向，以及是倾斜方向布置，本发明实施例对此不做限制。

在一种可选的实施例中，粉料输送机构300可以在网屏420的弧线方向可移动设置。在具体的工作过程中，粉料输送机构300可以绕着网屏420的弧线方向移动，从而能够清洁网屏420的大部分位置，以更好地保证网屏420的清洁度，进而保证网屏420的筛选作用。当然，粉料输送机构300也可以通过相应的驱动机构驱动，驱动机构可以为导轨滑块机构、齿轮齿条机构或者皮带传动机构等，本发明实施例对此不做限制。

优选地，装置本体100的外侧可以开设有与网屏420的弧线方向平行的弧形槽，粉料输送机构300可滑动地设置在弧形槽，然后通过驱动机构驱动粉料输送机构300移动，以实现对网屏420的全方位清洁。此种方式结构简单、实现方便，而且也有利于更部件的有效布局。

本发明公开的实施例中，喷粉机构200还可以包括供粉部220和气压部230，气压部230可以通过第一管道240与供粉部220相连通，供粉部220可以与喷粉器210相连通。此种情况下，通过气压部230为供粉部220提供气压动力，从而将供粉部220内的粉料输送至喷粉器210中，进而实现粉料的喷射。此种方式的稳定性较好，能够较容易实现粉料的输送，以保证工作效率。

进一步地，气压部230可以通过第二管道250与喷粉器210相连通。此种情况下，气压部230还可以通过第二管道250为喷粉器210提供气压动力，从而使得喷粉器210能够更好地将供粉部220输送来的粉末喷射出去，以更好地实现粉料的输送，还能够保证粉料的输送均匀性，以保证铺粉质量。

当然，在此种情况下，喷粉器210可以包括进气口、进粉口和喷粉口，气压部230可以通过第二管道250与进气口相连通，供粉部220可以与进粉口相连通，喷粉口用于喷射粉末。

本发明实施例公开的铺粉装置还可以包括紧实机构500，紧实机构500可以包括驱动件510、压板520和导向件530，驱动件510和导向件530均可以设置于装置本体100上，压板520的一侧均可以与驱动件510和导向件530连接，压板520的另一侧可以朝向铺粉面，请再次参考图1和图2。此种情况下，在具体的铺粉过程中，喷粉机构200和粉料输送机构300在前面进行铺粉作业，紧实机构500在后面对铺粉面进行紧实作业，具体地，驱动件510驱动压板520振动，从而对铺粉面进行反复的振压紧实，能够压缩粉料空隙，减低孔隙率，进而提升铺粉面的致密度，以提高打印效率。

同时，导向件530对压板520起到运动导向的作业，以使驱动件510驱动压板520沿一个方向对铺粉面进行振压紧实作业，从而保证对铺粉面的紧实稳定性。而且，压板520的两端可以设置有两个相对称的导向件530，从而起到更好的导向效果。当然，驱动件510可以为振动器，振动器可以为压板提供上下振动的动力、次结构的振动器不仅仅局限性于气动结构件，还可以包括机械偏心结构、气锤、电动振动器、超声波等结构；振动器的动力大小、上下幅值、频率还可以具备可调节，可控制。

基于本发明实施例公开的铺粉装置，本发明实施例还公开一种3D打印设备，包括上文任意实施例所述的铺粉装置。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铺粉装置，其特征在于，包括装置本体(100)、喷粉机构(200)和粉料输送机构(300)，所述粉料输送机构(300)可转动地设置于所述装置本体(100)内，所述喷粉机构(200)包括喷粉器(210)，所述喷粉器(210)设置于所述装置本体(100)上，且所述喷粉器(210)的喷粉口朝向所述粉料输送机构(300)，所述喷粉器(210)用于向所述粉料输送机构(300)喷射粉料，所述粉料输送机构(300)通过转动将所述粉料输送至铺粉面上。

2.根据权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，所述喷粉器(210)在所述粉料输送机构(300)的轴线方向可移动设置。

3.根据权利要求2所述的铺粉装置，其特征在于，所述喷粉器(210)的数量为多个，多个所述喷粉器(210)均在所述粉料输送机构(300)的轴线方向可移动设置。

4.根据权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，还包括气固分离机构(400)，所述气固分离机构(400)设置于所述装置本体(100)内，且所述气固分离机构(400)与所述粉料输送机构(300)相对设置，所述喷粉器(210)的喷粉口朝向所述气固分离机构(400)和所述粉料输送机构(300)，所述气固分离机构(400)用于抽走所述喷粉口喷出的气体。

5.根据权利要求4所述的铺粉装置，其特征在于，所述气固分离机构(400)包括集气罩(410)，且所述集气罩(410)朝向所述喷粉口和所述粉料输送机构(300)的一侧设置有网屏(420)，所述网屏(420)相对于所述粉料输送机构(300)随形设计。

6.根据权利要求5所述的铺粉装置，其特征在于，所述粉料输送机构(300)在所述网屏(420)的弧线方向可移动设置。

7.根据权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，所述喷粉机构(200)还包括供粉部(220)和气压部(230)，所述气压部(230)通过第一管道(240)与所述供粉部(220)相连通，所述供粉部(220)与所述喷粉器(210)相连通。

8.根据权利要求7所述的铺粉装置，其特征在于，所述气压部(230)通过第二管道(250)与所述喷粉器(210)相连通。

9.根据权利要求1所述的铺粉装置，其特征在于，还包括紧实机构(500)，所述紧实机构(500)包括驱动件(510)、压板(520)和导向件(530)，所述驱动件(510)和所述导向件(530)均设置于所述装置本体(100)上，所述压板(520)的一侧均与所述驱动件(510)和所述导向件(530)连接，所述压板(520)的另一侧朝向铺粉面。

10.一种3D打印设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的铺粉装置。

Images