CN211564507U - 一种3d打印生产线金属粉末自动添加设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，包括工作室，工作室的地面上设置有至少两个3D打印机，且其顶部均设置有打印机储粉筒，工作室顶部通过连接架安装有电葫芦升降机轨道，且其平行于工作室地面，且位于打印机储粉筒上方，两个3D打印机沿电葫芦升降机轨道对称均匀分布；工作室内至少一个侧壁安装有储粉筒，储粉筒底部靠近电葫芦升降机轨道，电葫芦升降机轨道安装有电葫芦升降机，电葫芦升降机安装有中转粉筒，中转粉筒沿电葫芦升降机轨道分别与储粉筒、打印机储粉筒对接。本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，解决了现有的人工加粉操作不便、效率低；送粉管道加粉占用空间大、易堵塞的问题。

Description

一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备

技术领域

本实用新型属于3D打印设备技术领域，具体涉及一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术。以数字模型文件为基础，由计算机辅助设计生成零件的分层数据并导入成形设备，通过激光器逐层烧结粉末状材料从而实现零件的成型。在进行3D打印的过程，粉末材料的量不足会直接导致零件打印失败。随着3D打印零件的加工尺寸逐步加大，其制造周期也越来越长，然而3D打印设备内部只能储存部分粉末材料，故在打印过程中必须给设备添加粉末材料。

目前，给3D打印生产线添加金属粉末的方式主要分为人工加粉和送粉管道加粉。但两种方式都存在一些缺陷：(1)人工加粉，3D打印机内储存粉末材料的位置较高，人工加粉操作不方便；而且金属粉末在裸露环境中容易扬尘，污染环境；若多台3D打印设备同时工作，所需粉量较大时，人工添加效率低、劳动强度大。(2)送粉管道加粉，需铺设布局复杂的管网，空间占用大；若所铺设管路细则容易发生堵塞，若铺设管路粗则成本增大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，解决了现有的人工加粉操作不便、效率低；送粉管道加粉占用空间大、易堵塞的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，包括工作室，工作室的地面上设置有至少两个3D打印机，每个3D打印机顶部均设置有打印机储粉筒，工作室顶部通过连接架安装有电葫芦升降机轨道，电葫芦升降机轨道平行于工作室地面，且位于打印机储粉筒上方，两个3D打印机沿电葫芦升降机轨道对称均匀分布；

工作室内至少一个侧壁安装有储粉筒，储粉筒底部靠近电葫芦升降机轨道，且与电葫芦升降机轨道之间设置有间隙，电葫芦升降机轨道安装有电葫芦升降机，电葫芦升降机安装有中转粉筒，中转粉筒沿电葫芦升降机轨道分别与储粉筒、打印机储粉筒对接。

本实用新型的特点还在于：

电葫芦升降机包括电葫芦，电葫芦一端设置有行走轮，电葫芦升降机轨道的竖截面为工字型，行走轮安装在电葫芦升降机轨道的下板；

电葫芦内的轴上缠绕有钢丝绳，且另一端两侧引出至少两条钢丝绳，靠近中转粉筒底部的外侧本体对称设置有至少两个耳板，两个耳板均垂直于中转粉筒本体，两个耳板内设置有孔，两条钢丝绳分别穿过两个孔，且钢丝绳的端部均通过卡扣固定。

储粉筒底部垂直设置有储粉筒管段，储粉筒管段本体垂直设置有球阀；储粉筒顶部设置有进粉口，储粉筒顶部设置有与进粉口相匹配的盖，所述盖安装在进粉口。

中转粉筒顶部垂直设置有第一连接管段，第一连接管段的两端分别设置有第一板，两个所述第一板本体设置有与第一连接管段的管口相匹配的开口，两个第一板分别位于中转粉筒外侧和内侧，中转粉筒顶部沿第一连接管段的周向均匀设置有至少两个升降机，两个升降机的活动端均与位于中转粉筒外侧的第一板连接，第一连接管段本体垂直设置有球阀；第一连接管段与中转粉筒为滑动连接；

中转粉筒底部垂直设置有中转粉筒管段，中转粉筒管段本体垂直设置有球阀。

打印机储粉筒顶部垂直设置有打印机储粉筒管段，打印机储粉筒管段本体垂直设置有球阀。

球阀、升降机分别连接有控制器。

靠近储粉筒顶部、底部的本体分别设置有物位计；靠近中转粉筒顶部、底部的本体分别设置有物位计；靠近打印机储粉筒顶部、底部的本体分别设置有物位计；物位计与控制器相连接。

储粉筒、中转粉筒、打印机储粉筒内均填充有惰性气体。

靠近储粉筒底部的本体内设置有搅拌组件，搅拌组件包括主轴，主轴平行于储粉筒底部，储粉筒的筒壁内设置有与主轴相匹配的轴承座，主轴通过轴承座连接有联轴器，联轴器的另一端连接有伺服电机的轴端；

主轴平行于储粉筒底部的径向均匀设置有至少5个螺杆孔a，主轴垂直于储粉筒底部的径向均匀设置有至少5个螺杆孔b，螺杆孔a和螺杆孔b间隔设置，螺杆孔a和螺杆孔b结构相同，螺杆孔a和螺杆孔b内均设置有与之相匹配的小型螺杆，小型螺杆的两端均伸出主轴。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，结构简单、稳定性好、成本低；本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，全程自动化操作，提高了加粉效率，降低了劳动强度，且整个过程在密闭环境下进行，避免了金属粉末长时间裸露在环境中造成污染；本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，使用的管路较少，空间占用率小，解决了加粉过程中管路堵塞、成本高的问题。

附图说明

图1是本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备的结构示意图；

图2是本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备中电葫芦升降机的安装示意图；

图3是本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备中中转粉筒与打印机储粉筒相连接的结构示意图；

图4是本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备中搅拌组件的结构示意图。

图中，1.3D打印机，2.电葫芦升降机轨道，3.电葫芦升降机，3-1.行走轮，3-2.钢丝绳，3-3.电葫芦，4.储粉筒，5.中转粉筒，6.打印机储粉筒，8.工作室，10.升降机，11.第一连接管段，12.球阀，13.物位计，14.搅拌组件，14-1.主轴，14-2.轴承座，14-3.小型螺杆，14-4.联轴器，14-5.伺服电机，15.储粉筒管段，16.中转粉筒管段，17.打印机储粉筒管段。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，如图1所示，包括工作室8，工作室8的地面上设置有至少两个3D打印机1，每个3D打印机1顶部均设置有打印机储粉筒6，工作室8顶部通过连接架安装有电葫芦升降机轨道2，电葫芦升降机轨道2平行于工作室8地面，且位于打印机储粉筒6上方，两个3D打印机1沿电葫芦升降机轨道2对称均匀分布；

工作室8内至少一个侧壁安装有储粉筒4，储粉筒4底部靠近电葫芦升降机轨道2，且与电葫芦升降机轨道2之间设置有间隙，电葫芦升降机轨道2安装有电葫芦升降机3，电葫芦升降机3安装有中转粉筒5，中转粉筒5沿电葫芦升降机轨道2分别与储粉筒4、打印机储粉筒6对接。储粉筒4、中转粉筒5、打印机储粉筒6内均填充有惰性气体；主要是防止金属粉末在激光照射的高温中氧化，降低打印件的强度。

如图2所示，电葫芦升降机3为钢丝绳电葫芦，包括电葫芦3-3，电葫芦3-3一端设置有行走轮3-1，电葫芦升降机轨道2的竖截面为工字型，行走轮3-1安装在电葫芦升降机轨道2的下板；

电葫芦3-3内的轴上缠绕有钢丝绳3-2，且另一端两侧引出至少两条钢丝绳3-2，靠近中转粉筒5底部的外侧本体对称设置有至少两个耳板，两个耳板均垂直于中转粉筒5本体，两个耳板内设置有孔，两条钢丝绳3-2分别穿过两个孔，且钢丝绳3-2的端部均通过卡扣固定。

电葫芦3-3内安装有电机，电机的轴端通过联轴器与缠绕有钢丝绳3-2的轴相连接，电机可以带动缠绕钢丝绳的轴转动，电机正转时钢丝绳3-2就下放，反之电机反转，钢丝绳3-2就收回。

储粉筒4底部垂直设置有储粉筒管段15，储粉筒管段15的端部设置有板a，板a本体设置有与储粉筒管段15的管口相匹配的开口，储粉筒管段15本体垂直设置有球阀12；储粉筒4顶部设置有进粉口，储粉筒4顶部设置有与进粉口相匹配的盖，盖安装在进粉口。其中，球阀12连接有控制器。

如图3所示，中转粉筒5顶部垂直设置有第一连接管段11，第一连接管段11的两端分别设置有第一板，两个第一板本体设置有与第一连接管段11的管口相匹配的开口，两个第一板分别位于中转粉筒5外侧和内侧，中转粉筒5顶部沿第一连接管段11的周向均匀设置有至少两个升降机10，两个升降机10的活动端均与位于中转粉筒5外侧的第一板连接，第一连接管段11本体垂直设置有球阀12；第一连接管段11与中转粉筒5为滑动连接；

中转粉筒5底部垂直设置有中转粉筒管段16，中转粉筒管段16的端部设置有板b，板b本体设置有与中转粉筒管段16的管口相匹配的开口，中转粉筒管段16本体垂直设置有球阀12。

打印机储粉筒6顶部垂直设置有打印机储粉筒管段17，打印机储粉筒管段17的端部设置有板c，板c本体设置有与打印机储粉筒6的管口相匹配的开口，打印机储粉筒管段17本体垂直设置有球阀12。其中，球阀12、升降机10分别连接有控制器。

板a、板b、板c和第一板的结构相同。

靠近储粉筒4顶部、底部的本体分别设置有物位计13；靠近中转粉筒5顶部、底部的本体分别设置有物位计13；靠近打印机储粉筒6顶部、底部的本体分别设置有物位计13；物位计13与控制器相连接。

如图4所示，靠近储粉筒4底部的本体内设置有搅拌组件14，搅拌组件14包括主轴14-1，主轴14-1平行于储粉筒4底部，储粉筒4的筒壁内设置有与主轴14-1相匹配的轴承座14-2，主轴14-1通过轴承座14-2连接有联轴器14-4，联轴器14-4的另一端连接有伺服电机14-5的轴端；

主轴14-1平行于储粉筒4底部的径向均匀设置有至少5个螺杆孔a，主轴14-1垂直于储粉筒4底部的径向均匀设置有至少5个螺杆孔b，螺杆孔a和螺杆孔b间隔设置，螺杆孔a和螺杆孔b结构相同，螺杆孔a和螺杆孔b内均设置有与之相匹配的小型螺杆14-3，小型螺杆14-3的两端均伸出主轴14-1。

打印机储粉筒6、中转粉筒5内也均设置有搅拌组件14，与储粉筒4内的搅拌组件14的不同在于：主轴14-1平行于打印机储粉筒6底部，打印机储粉筒6的筒壁内设置有与主轴14-1相匹配的轴承座14-2；

主轴14-1平行于中转粉筒5底部，中转粉筒5的筒壁内设置有与主轴14-1相匹配的轴承座14-2。

本实用新型一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其工作原理如下：

首先，在储粉筒4、中转粉筒5、打印机储粉筒6内分别填充满3D打印用金属粉末，再将3D打印机1安装在工作室8的地面上，启动3D打印机1进行打印作业，当打印机储粉筒6的物位计13感应到金属粉末量不足时，通过电葫芦升降机3将中转粉筒5沿着电葫芦升降机轨道2滑动，到达缺少3D打印用金属粉末的打印机储粉筒6顶部，当中转粉筒5的底部的中转粉筒管段16与打印机储粉筒6的打印机储粉筒管段17正相对时，控制电葫芦3-3将中转粉筒管段16与打印机储粉筒管段17密封对接，此时中转粉筒5和打印机储粉筒6的球阀12打开，中转粉筒5内的3D打印用金属粉末流向打印机储粉筒6内，当打印机储粉筒6的物位计13感应到金属粉末量足够时，此时打印机储粉筒6和中转粉筒5的球阀12关闭，通过电葫芦升降机3将中转粉筒5移开打印机储粉筒6顶部；

当中转粉筒5底部的物位计13感应到其内金属粉末量不足时，通过电葫芦升降机3将中转粉筒5沿着电葫芦升降机轨道2滑动，直至靠近储粉筒4底部，当储粉筒4的储粉筒管段15与中转粉筒5的顶部的第一连接管段11正相对时，过电葫芦升降机3将储粉筒管段15与第一连接管段11进行密封对接，此时储粉筒4和中转粉筒5的球阀12打开，储粉筒4内的3D打印用金属粉末流向中转粉筒5内，当中转粉筒5的物位计13感应到金属粉末量足够时，此时储粉筒4和中转粉筒5的球阀12关闭，通过电葫芦升降机3将中转粉筒5移开储粉筒4底部，中转粉筒5通过电葫芦升降机3沿着电葫芦升降机轨道2滑动到缺少3D打印用金属粉末的打印机储粉筒6顶部，进行供粉动作。

以储粉筒4为例，当储粉筒管段15与第一连接管段11完成对接，储粉筒4底部和中转粉筒5顶部的球阀12打开后，3D打印用金属粉末由储粉筒4流向中转粉筒5，由于储粉筒4采用漏斗式结构，金属粉末在锥面堆积，容积相互挤压，形成拱桥形粉层，导致粉末无法自由下落，此时搅拌组件14在伺服电机14-5的驱动下使主轴14-1上的小型螺杆14-3对金属粉末进行搅拌，打破拱桥形粉层，从而使金属粉末自由下落。

Claims (9)

1.一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，包括工作室(8)，所述工作室(8)的地面上设置有至少两个3D打印机(1)，每个所述3D打印机(1)顶部均设置有打印机储粉筒(6)，所述工作室(8)顶部通过连接架安装有电葫芦升降机轨道(2)，所述电葫芦升降机轨道(2)平行于工作室(8)地面，且位于打印机储粉筒(6)上方，两个所述3D打印机(1)沿电葫芦升降机轨道(2)对称均匀分布；

所述工作室(8)内至少一个侧壁安装有储粉筒(4)，所述储粉筒(4)底部靠近电葫芦升降机轨道(2)，且与电葫芦升降机轨道(2)之间设置有间隙，所述电葫芦升降机轨道(2)安装有电葫芦升降机(3)，所述电葫芦升降机(3)安装有中转粉筒(5)，所述中转粉筒(5)沿电葫芦升降机轨道(2)分别与储粉筒(4)、打印机储粉筒(6)对接。

2.如权利要求1所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，所述电葫芦升降机(3)包括电葫芦(3-3)，所述电葫芦(3-3)一端设置有行走轮(3-1)，所述电葫芦升降机轨道(2)的竖截面为工字型，所述行走轮(3-1)安装在电葫芦升降机轨道(2)的下板；

所述电葫芦(3-3)内的轴上缠绕有钢丝绳(3-2)，且另一端两侧引出至少两条钢丝绳(3-2)，靠近所述中转粉筒(5)底部的外侧本体对称设置有至少两个耳板，两个所述耳板均垂直于中转粉筒(5)本体，两个所述耳板内设置有孔，两条所述钢丝绳(3-2)分别穿过两个孔，且钢丝绳(3-2)的端部均通过卡扣固定。

3.如权利要求1所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，所述储粉筒(4)底部垂直设置有储粉筒管段(15)，所述储粉筒管段(15)本体垂直设置有球阀(12)；所述储粉筒(4)顶部设置有进粉口，所述储粉筒(4)顶部设置有与进粉口相匹配的盖，所述盖安装在进粉口。

4.如权利要求3所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，所述中转粉筒(5)顶部垂直设置有第一连接管段(11)，所述第一连接管段(11)的两端分别设置有第一板，两个所述第一板本体设置有与第一连接管段(11)的管口相匹配的开口，两个所述第一板分别位于中转粉筒(5)外侧和内侧，所述中转粉筒(5)顶部沿第一连接管段(11)的周向均匀设置有至少两个升降机(10)，两个所述升降机(10)的活动端均与位于中转粉筒(5)外侧的第一板连接，所述第一连接管段(11)本体垂直设置有球阀(12)；所述第一连接管段(11)与中转粉筒(5)为滑动连接；

中转粉筒(5)底部垂直设置有中转粉筒管段(16)，所述中转粉筒管段(16)本体垂直设置有球阀(12)。

5.如权利要求4所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，所述打印机储粉筒(6)顶部垂直设置有打印机储粉筒管段(17)，所述打印机储粉筒管段(17)本体垂直设置有球阀(12)。

6.如权利要求5所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，所述球阀(12)、升降机(10)分别连接有控制器。

7.如权利要求6所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，靠近所述储粉筒(4)顶部、底部的本体分别设置有物位计(13)；靠近所述中转粉筒(5)顶部、底部的本体分别设置有物位计(13)；靠近所述打印机储粉筒(6)顶部、底部的本体分别设置有物位计(13)；所述物位计(13)与控制器相连接。

8.如权利要求1所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，所述储粉筒(4)、中转粉筒(5)、打印机储粉筒(6)内均填充有惰性气体。

9.如权利要求1所述的一种3D打印生产线金属粉末自动添加设备，其特征在于，靠近所述储粉筒(4)底部的本体内设置有搅拌组件(14)，所述搅拌组件(14)包括主轴(14-1)，所述主轴(14-1)平行于储粉筒(4)底部，所述储粉筒(4)的筒壁内设置有与主轴(14-1)相匹配的轴承座(14-2)，所述主轴(14-1)通过轴承座(14-2)连接有联轴器(14-4)，所述联轴器(14-4)的另一端连接有伺服电机(14-5)的轴端；

所述主轴(14-1)平行于储粉筒(4)底部的径向均匀设置有至少5个螺杆孔a，所述主轴(14-1)垂直于储粉筒(4)底部的径向均匀设置有至少5个螺杆孔b，所述螺杆孔a和螺杆孔b间隔设置，所述螺杆孔a和螺杆孔b结构相同，所述螺杆孔a和螺杆孔b内均设置有与之相匹配的小型螺杆(14-3)，所述小型螺杆(14-3)的两端均伸出主轴(14-1)。

Images