CN205238581U

CN205238581U - 自取粉式3d打印机铺粉系统

Info

Publication number: CN205238581U
Application number: CN201520985795.6U
Authority: CN
Inventors: 党金行
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2025-12-02

Abstract

自取粉式3D打印机铺粉系统，属于增材制造领域；该系统利用多功能铺粉箱的铺粉运动巧妙取粉，实现双向自动换刀铺粉；当铺粉箱后退、退至与滑板接触后，铺粉箱就推动滑板一同后退，直至供粉箱的出粉口打开，供粉箱的出粉口打开后，待用粉就从供粉箱的腹腔中漏到铺粉箱中，至漏满；铺粉箱返回时，滑板在弹簧的作用下，又将供粉箱的出粉口关闭；当铺粉箱前进时，铺粉箱内的待用粉从铺粉箱下端的出粉口漏出，并通过其下部的刮刀使待用粉在成型缸上面铺平；结构独特，成本低、效率高。

Description

自取粉式3D打印机铺粉系统

技术领域

本实用新型涉及增材制造领域，尤其是“分层制造、逐层叠加”而形成工件的3D打印机。

背景技术

采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机。图1、图2是3D打印机示意图，通常其主要结构由供粉装置1、铺粉刮刀装置7、成型缸系统6、烧结（或固化）装置8、收粉腔5以及控制系统、冷却和气循环系统等构成；打印零件的步骤主要有三步，第一步：送粉；供粉装置1将粉料送到铺粉刮刀装置7的刮刀前面。第二步：铺粉；铺粉刮刀装置7的刮刀水平移动，将待用粉2铺平。第三步：烧结（或固化）；烧结（或固化）装置8工作，将实用粉料烧结（或固化）。实际中，这三步是机器长时间重复循环的工作过程，在这一过程中，任意一次出现问题，所打印的零件就会报废；当前公知的供粉、铺粉装置结构复杂、占用空间大，效率低、还存有供粉不可靠等问题。

发明内容

为了解决现有3D打印机存在的上述问题，本实用新型提供一种自取粉式3D打印机铺粉系统，该系统借用铺粉箱的铺粉运动巧妙取粉，并实现双向铺粉，结构简单，效率提高。

本实用新型采取的技术方案是：自取粉式3D打印机铺粉系统包括供粉装置和铺粉刮刀装置；供粉装置置于铺粉刮刀装置上方的后部，其供粉箱（101）固装在机架（100）上，供粉箱（101）的下方设有出粉口，出粉口下方是滑板（103），滑板（103）嵌装在导槽（或称导轨）内，滑板（103）能够沿导槽滑动，滑板（103）后部是弹簧（102），滑板（103）在弹簧（102）的作用下始终处于前部，并使供粉箱（101）的出粉口保持常闭状态；铺粉刮刀装置置于成型缸系统上方，其铺粉箱（701）通过导轨（11）与机架（100）连接，铺粉箱（701）在行走驱动机构的作用下，能够沿导轨（11）前后往复运动，铺粉箱（701）的下部装有刮刀；当铺粉箱（701）后退、退至与滑板（103）接触后，铺粉箱（701）就推动滑板（103）一同后退，直至供粉箱（101）的出粉口打开，供粉箱（101）的出粉口打开后，待用粉（2）就从供粉箱（101）的腹腔中漏到铺粉箱（701）中，至漏满；铺粉箱（701）返回时，滑板（103）在弹簧（102）的作用下，又将供粉箱（101）的出粉口关闭；当铺粉箱（701）前进时，铺粉箱（701）内的待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的出粉口漏出，并通过其下部的刮刀使待用粉（2）在成型缸上面铺平。

本实用新型的有益效果是，利用多功能铺粉箱的铺粉运动巧妙取粉，实现双向自动换刀铺粉，结构独特，成本低、效率高。

附图说明

图1是3D打印机主机剖视示意图。

图2是图1的A-A剖视示意图。

图3是自取粉式3D打印机结构示意图-烧结（或固化）状态。

图4是自取粉式3D打印机结构示意图-铺粉状态。

图5是铺粉刮刀装置局部放大示意图-铺粉状态。

图6是供粉装置局部放大示意图。

图7是自取粉式3D打印机结构示意图-换刀状态。

图8是铺粉刮刀装置局部放大示意图-换刀状态。

图9是自取粉式3D打印机结构示意图-取粉状态。

图10是铺粉刮刀装置局部放大示意图-取粉状态。

图11是铺粉刮刀装置另一结构局部放大示意图。

图12是铺粉箱三维示意图。

图13是铺粉箱三维纵剖示意图。

图14是铺粉箱三维横剖示意图。

图中：1.供粉装置，2.待用粉，3.活塞，4.工件，5.收粉腔，6.成型缸系统，7.铺粉刮刀装置，8.烧结（或固化）装置，11.导轨，12.电机，13.后撞块，14.前撞块，100.机架，101.供粉箱，102.弹簧，103.滑板，501.收粉腔A，701.铺粉箱，702.轴，703.转阀芯，704.后刮刀，705.压刀条，706.螺钉，707.前刮刀，708.撞叉，7081.撞叉前爪，7082.撞叉后爪。

具体实施方式

如图3～图14所示，是本发明实施例，自取粉式3D打印机铺粉系统包括供粉装置和铺粉刮刀装置；其特点是：供粉装置包括供粉箱（101）、弹簧（102）和滑板（103）；供粉装置置于铺粉刮刀装置上方的后部，其供粉箱（101）固装在机架（100）上，供粉箱（101）的下方设有出粉口，出粉口下方是滑板（103），滑板（103）嵌装在导槽（或称导轨）内，滑板（103）能够沿导槽滑动，滑板（103）后部是弹簧（102），滑板（103）在弹簧（102）的作用下始终处于前部，并使供粉箱（101）的出粉口保持常闭状态；铺粉刮刀装置包括铺粉箱（701）、轴（702）、转阀芯（703）、后刮刀（704）、压刀条（705）、螺钉（706）、前刮刀（707）、撞叉（708）、导轨（11）、后撞块（13）、前撞块（14）以及行走驱动机构；铺粉刮刀装置置于成型缸系统上方，其铺粉箱（701）通过导轨（11）与机架（100）连接，铺粉箱（701）在行走驱动机构的作用下，能够沿导轨（11）前后往复运动，铺粉箱（701）的下部装有刮刀；当铺粉箱（701）后退、退至与滑板（103）接触后，铺粉箱（701）就推动滑板（103）一同后退，直至供粉箱（101）的出粉口打开，供粉箱（101）的出粉口打开后，待用粉（2）就从供粉箱（101）的腹腔中漏到铺粉箱（701）中，至漏满；铺粉箱（701）返回时，滑板（103）在弹簧（102）的作用下，又将供粉箱（101）的出粉口关闭；当铺粉箱（701）前进时，铺粉箱（701）内的待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的出粉口漏出，并通过其下部的刮刀使待用粉（2）在成型缸上面铺平。

如图5、图8、图10、图11、图12、图13、图14所示，铺粉系统的铺粉箱（701）是一个多功能零件，其特点是：铺粉箱（701）是内外箱叠套式结构，内箱高于外箱，内箱的上端面与供粉箱（101）出口的下端面平齐，内箱的下部插入外箱的腹中，外箱环围着内箱，外箱上口的周围与内箱留有缝隙，外箱下端较内箱长出；铺粉箱（701）有三种主要功能：第一，铺粉箱（701）在供粉箱（101）下方取粉时，供粉箱（101）中的待用粉（2）自然漏入铺粉箱（701）中，不需要外部动力，包括起着阀门作用的滑板（103）的开与关，第二，枉撒的粉料全部由铺粉箱（701）的外箱接收，第三，供粉量不需要其它控制，取粉时漏满为止，铺粉时剩余足够量就再次去取。

如图11所示，自取粉式3D打印机铺粉系统为双向铺粉结构，其特点是：在铺粉箱（701）下端出粉口的前后分别设有前刮刀（707）和后刮刀（704），当铺粉箱（701）前进时，铺粉箱（701）内的待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的出粉口漏出，通过后刮刀（704）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统左铺粉，当铺粉箱（701）后退时，铺粉箱（701）内的待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的出粉口漏出，通过前刮刀（707）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统右铺粉；铺粉系统前进一次、铺粉一次、烧结（或固化）一次，后退一次、铺粉一次、烧结（或固化）一次，此种铺粉方式称为双向铺粉，双向铺粉充分利用了铺粉刮刀装置的返回时间，铺粉效率提高一倍。

如图4、图5、图7、图8、图9、图10所示，自取粉式3D打印机铺粉系统为双向换刀铺粉结构，其特点是：在铺粉箱（701）下端出粉口处设有前刮刀（707）和后刮刀（704），前刮刀（707）和后刮刀（704）通过压刀条（705）、螺钉（706）固装在转阀芯（703）上，转阀芯（703）通过铰链连接在铺粉箱（701）上，转阀芯（703）能够前后摆动；当铺粉箱（701）后退时，转阀芯（703）向前摆动，待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的后半出粉口漏下，通过后刮刀（704）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统右铺粉；当铺粉箱（701）前进时，转阀芯（703）向后摆动，待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的前半出粉口漏下，通过前刮刀（707）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统左铺粉；这种铺粉方式能够把每次烧结（或固化）后的余渣分别推到收粉腔A（501）和收粉腔（5）中，使余渣不再进入下次的烧结（或固化）过程中，所以，提高了被打印零件的品质。

如图4、图5、图7、图8、图9、图10所示，自取粉式3D打印机铺粉系统为双向自动换刀铺粉结构，其特点是：转阀芯（703）通过铰链连接在铺粉箱（701）上，转阀芯（703）的端部固装有撞叉（708），撞叉（708）上设有撞叉前爪（7081）和撞叉后爪（7082），撞叉前爪（7081）仅能够碰上后撞块（13），撞叉后爪（7082）仅能够碰上前撞块（14），后撞块（13）在铺粉箱（701）的后部、固装在机架（100）上，前撞块（14）在铺粉箱（701）的前部、也固装在机架（100）上；当铺粉箱（701）后退、接近其极限位置时，撞叉前爪（7081）就碰上后撞块（13），使转阀芯（703）向后摆动，为铺粉箱（701）再次前进做好了准备；当铺粉箱（701）前进、接近其极限位置时，撞叉后爪（7082）就碰上前撞块（14），使转阀芯（703）向前摆动，为铺粉箱（701）再次后退又做好了准备，如此循环往复，就实现了铺粉系统的自动铺粉过程；转阀芯（703）的摆动也可以借助于用其它动力实现，包括直接使用伺服电机驱动。

Claims

1.自取粉式3D打印机铺粉系统，包括供粉装置和铺粉刮刀装置；其特征是：供粉装置包括供粉箱（101）、弹簧（102）和滑板（103）；供粉装置置于铺粉刮刀装置上方的后部，其供粉箱（101）固装在机架（100）上，供粉箱（101）的下方设有出粉口，出粉口下方是滑板（103），滑板（103）嵌装在导槽（或称导轨）内，滑板（103）能够沿导槽滑动，滑板（103）后部是弹簧（102），滑板（103）在弹簧（102）的作用下始终处于前部，并使供粉箱（101）的出粉口保持常闭状态；铺粉刮刀装置包括铺粉箱（701）、轴（702）、转阀芯（703）、后刮刀（704）、压刀条（705）、螺钉（706）、前刮刀（707）、撞叉（708）、导轨（11）、后撞块（13）、前撞块（14）以及行走驱动机构；铺粉刮刀装置置于成型缸系统上方，其铺粉箱（701）通过导轨（11）与机架（100）连接，铺粉箱（701）在行走驱动机构的作用下，能够沿导轨（11）前后往复运动，铺粉箱（701）的下部装有刮刀。

2.根据权利要求1所述的自取粉式3D打印机铺粉系统，铺粉箱（701）是一个多功能零件；其特征是：铺粉箱（701）是内外箱叠套式结构，内箱高于外箱，内箱的上端面与供粉箱（101）出口的下端面平齐，内箱的下部插入外箱的腹中，外箱环围着内箱，外箱上口的周围与内箱留有缝隙，外箱下端较内箱长出。

3.根据权利要求1或2所述的自取粉式3D打印机铺粉系统，为双向铺粉结构，其特征是：在铺粉箱（701）下端出粉口的前后分别设有前刮刀（707）和后刮刀（704），当铺粉箱（701）前进时，铺粉箱（701）内的待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的出粉口漏出，通过后刮刀（704）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统左铺粉，当铺粉箱（701）后退时，铺粉箱（701）内的待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的出粉口漏出，通过前刮刀（707）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统右铺粉。

4.根据权利要求1或2所述的自取粉式3D打印机铺粉系统，为双向换刀铺粉结构，其特征是：在铺粉箱（701）下端出粉口处设有前刮刀（707）和后刮刀（704），前刮刀（707）和后刮刀（704）通过压刀条（705）、螺钉（706）固装在转阀芯（703）上，转阀芯（703）通过铰链连接在铺粉箱（701）上，转阀芯（703）能够前后摆动；当铺粉箱（701）后退时，转阀芯（703）向前摆动，待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的后半出粉口漏下，通过后刮刀（704）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统右铺粉；当铺粉箱（701）前进时，转阀芯（703）向后摆动，待用粉（2）从铺粉箱（701）下端的前半出粉口漏下，通过前刮刀（707）将待用粉（2）刮平，即铺粉系统左铺粉。

5.根据权利要求1或2所述的自取粉式3D打印机铺粉系统，为双向自动换刀铺粉结构，其特征是：转阀芯（703）通过铰链连接在铺粉箱（701）上，转阀芯（703）的端部固装有撞叉（708），撞叉（708）上设有撞叉前爪（7081）和撞叉后爪（7082），撞叉前爪（7081）仅能够碰上后撞块（13），撞叉后爪（7082）仅能够碰上前撞块（14），后撞块（13）在铺粉箱（701）的后部、固装在机架（100）上，前撞块（14）在铺粉箱（701）的前部、也固装在机架（100）上。