CN214079266U - 激光烧结3d打印机机械式上供粉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，本实用新型有效解决了现有装置在进行激光烧结时需要设置较多驱动源而导致装置设备占用较多空间的问题；解决的技术方案包括：该装置中通过将供料装置与铺粉装置共由一个驱动源进行驱动，使得当铺粉装置移动至供料装置下方并且越过供料装置后，伴随着铺粉装置的继续移动可带动供料装置向下供料，当铺粉装置开始折返时，此时，供料装置停止向下供料，伴随着铺粉装置的折返开始将粉末材料推向至成形平台并且实现将其摊平的效果。

Description

激光烧结3D打印机机械式上供粉装置

技术领域

本实用新型属于激光打印技术领域，具体涉及激光烧结3D打印机机械式上供粉装置。

背景技术

现有的激光烧结成形时，首先送料缸上升，铺粉滚筒移动，在成形平台上铺一层粉末，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对粉末进行烧结，使粉末熔化继而形成一层固体轮廓，第一层烧结完成后，成形平台下降一定高度，并在上面重铺一层粉末，进行下一层烧结，如此循环，制备出零件；

但是现有激光烧结打印时，铺粉装置和供料装置分别需要不同的驱动源进行驱动，由此一来，导致需要在设备上安装较多的驱动源以及与驱动源连接的驱动机构，使得装置结构较为复杂且占用较多的空间，同时设置较多的驱动源使得该装置的费用成本大幅提高，也不利于节省成本预算；

鉴于以上，我们提供一种激光烧结3D打印机机械式上供粉装置用于解决上述问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，该装置中通过将供料装置与铺粉装置共由一个驱动源进行驱动，使得当铺粉装置移动至供料装置下方并且越过供料装置后，伴随着铺粉装置的继续移动可带动供料装置向下供料，当铺粉装置开始折返时，此时，供料装置停止向下供料，伴随着铺粉装置的折返开始将粉末材料推向至成形平台并且实现将其摊平的效果。

光固化3D打印机气压剥离装置，包括箱体，其特征在于，所述箱体内上方设置有第一腔体且第一腔体内可移动安装有激光发射器，位于第一腔体横向一侧的箱体内设置有供料装置且供料装置底部设置有下料辊，位于第一腔体下方的箱体内安装有成形腔，所述成形腔内竖向滑动安装有成形平台且成形平台连接有升降驱动装置，位于成形平台上方的第一腔体底壁上一体设置有透光玻璃，所述激光发射器电性连接有计算机控制系统；

所述箱体内固定有与成形腔相配合的承载板且承载板上端面与成形腔上端面平齐，所述承载板上横向滑动安装有铺粉装置且铺粉装置上固定有齿条，所述供料装置上设置有与下料辊同轴转动且与齿条相配合的单向齿轮。

优选的，所述供料装置包括固定安装于箱体内的供料箱，所述下料辊包括转动安装于供料箱底部的圆杆且圆杆外圆面上间隔均布设置有若干弧形凹槽，所述单向齿轮包括与圆杆同轴连接的单向轴承且单向轴承上套固有下料齿轮。

优选的，所述供料箱内转动安装有搅拌辊且供料箱远离单向齿轮一侧壁设置有与搅拌辊同轴转动的搅拌齿轮，所述搅拌齿轮啮合有与下料辊同轴转动的驱动齿轮。

优选的，所述铺粉装置包括纵向间隔固定安装在箱体内的第一横向滑移组件，两所述第一横向滑移组件之间横向滑动安装有铺粉辊且铺粉辊与承载板上端面接触，所述齿条固定安装在铺粉辊背离供料装置一端。

优选的，所述成形腔背离供料装置一侧的承载板上设置有收料口且收料口下端设置有集料腔，所述集料腔内竖向滑动安装有送料板且送料板连接有升降机构。

优选的，所述升降驱动装置包括：所述成形平台底部螺纹配合有转动安装于箱体底壁升降丝杠，所述升降丝杠经设置于箱体底壁的升降电机驱动且升降电机控制器与计算机控制系统电性连接。

优选的，所述第一腔体内纵向间隔设置有两横向延伸的第二横向滑移组件且两第二横向滑移组件之间横向滑动有纵向滑移组件，所述激光发射器纵向滑动安装在纵向滑移组件上，所述第二横向滑移组件、纵向滑移组件与计算机控制系统电性连接。

优选的，所述第一腔体内横向一侧设置有散热风扇，所述第一腔体纵向一侧均设置有若干散热孔。

上述技术方案有益效果在于：

（1）该装置中通过将供料装置与铺粉装置共由一个驱动源进行驱动，我们通过在铺粉装置上设置有单向传动装置，使得当铺粉装置移动至供料装置下方并且越过供料装置后，伴随着铺粉装置的继续移动可带动供料装置向下供料，当铺粉装置开始折返时，此时，供料装置停止向下供料，伴随着铺粉装置的折返开始将粉末材料推向至成形平台并且实现将其摊平的效果；

（2）在本方中我们通过在承载板远离供料箱一端设置有集料腔，可实现将被铺粉辊推向至远离供料箱一侧的残余粉末材料进行收集，并且在集料槽内竖向滑动安装有送料板，通过升降机构带动送料板从而将收集在集料腔内的粉末材料在铺粉装置的作用下再次推向至成形平台上，实现残余粉末材料的及时循环利用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型删去箱体一侧壁后内部结构示意图；

图3为本实用新型供料箱、搅拌齿轮、驱动齿轮配合关系示意图；

图4为本实用新型供料箱内部结构示意图；

图5为本实用新型承载板、成形腔、收料口配合关系示意图；

图6为本实用新型齿条与单向齿轮啮合时示意图；

图7为本实用新型铺粉辊、第一横向滑移组件配合关系示意图；

图8为本实用新型集料腔、送料板配合关系示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图8对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

. 实施例1，本实施例提供一种激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，参照附图1所示，包括箱体1，其特征在于，参照附图2所示，我们在箱体1内上方设置有第一腔体2且第一腔体2内可移动安装有激光发射器3，位于第一腔体2横向一侧的箱体1内设置有供料装置且供料装置底部设置有下料辊29，我们在位于第一腔体2下方的箱体1空间内安装有成形腔4且成形腔4内竖向滑动安装有成形平台5，所述成形平台5连接有设置于箱体1内的升降驱动装置，该升降驱动装置可实现带动成形平台5在成形腔4内的竖向移动，我们在位于成形平台5上方的第一腔体2底壁上一体设置有透光玻璃6，使得设置于第一腔体2内的激光发射器3发出的激光光束经透光玻璃6照射在成形平台5，以实现对铺设在成形平台5上粉末材料进行选择性固化、烧结的效果；

我们将激光发射器3电性连接有计算机控制系统并且在计算机控制系统的作用下控制激光发射器3发出不同波长的激光（波长不同，其激光能量也不同，进而可针对不同的粉末材料进行固化、烧结），我们通过计算机控制系统控制激光发射器3在第一腔体2内沿着所设定路径进行移动，进而实现对铺设在成形平台5上的粉末材料进行选择性固化、烧结，从而使得烧结后的粉末材料与我们所需的形状相吻合；

我们在箱体1内安装有承载板7且承载板7上端面与成形腔4上端面保持平齐，我们在承载板7上横向滑动安装有铺粉装置，初始时，铺粉装置位于承载板7上且远离供料箱10一端位置，当我们开始进行激光打印时，我们在供料装置内装填有相应的粉末材料，随后通过控制升降驱动装置带动成形平台5在成形腔4内进行竖向移动，使得成形平台5上端面与成形腔4上端面之间间隔一定距离（即，使得成形平台5上端面稍低于成形腔4上端面，为铺设第一层粉末材料提供空间余量），我们在铺粉装置上固定安装有齿条8，我们在供料装置上设置有与下料辊29同轴转动且与齿条8相配合的单向齿轮9，我们设定当铺粉装置越过供料装置后，固定安装在铺粉装置上的齿条8方才实现与单向齿轮9的啮合，伴随着铺粉装置继续进行移动，则通过齿条8带动单向齿轮9进行转动，进而实现带动转动安装于供料装置底部的下料辊29进行转动（我们设定铺粉装置在越过供料装置底部后一定距离后停止移动并且此时齿条8刚好通过与之啮合的单向齿轮9带动下料辊29转动一定角度，进而实现将供料装置内一定量的粉末材料向下倾倒至承载板7上端面），随后我们控制铺粉装置朝着相反方向进行移动，此时齿条8虽然与单向齿轮9进行啮合但是由于单向齿轮9的单向传动，此时齿条8无法通过单向齿轮9带动下料辊29进行转动（故，在铺粉装置沿相反方向进行移动过程中，供料装置不会向下供料），伴随着铺粉装置的折返实现将倾倒至承载板7上端面的粉末材料沿着承载板7上端面朝着靠近成形平台5的方向进行移动，以至当铺粉装置移动至成形平台5位置处时，便将位于承载板7上的粉末材料推向至成形平台5上并且伴随着铺粉装置的继续向前移动，实现将位于成形平台5上粉末材料进行摊平的效果，以至铺粉装置完全越过成形平台5时，实现将推向至成形平台5上的粉末材料完全摊平的效果（我们设定此时铺粉装置已经不再处于透光玻璃6向下的投影区域上），随后计算机控制系统控制激光发射器3开始工作并且向下射出相应波长的激光，通过透光玻璃6照射在成形平台5上摊平的粉末材料，并且在计算机控制系统的控制下使得激光发射器3在第一腔体2内沿着所设定路径进行移动，进而将位于成形平台5上的粉末材料进行选择性固化、烧结的效果；

随后，我们控制铺粉装置再次朝着靠近供料装置的方向进行移动，重复上述过程，进而实现度铺设的第二层粉末材料的选择性固化、烧结，直至得到我们所需的打印产品（在此需要注意的是：当供料装置完成第二层向下倾倒粉末材料后，我们通过升降驱动装置带动成形平台5沿成形腔4向下移动一定距离，该距离为完成在第一层打印完成的粉末材料上铺设第二层粉末材料提供空间余量）。

实施例2，在实施例1的基础上，参照附图4所示，供料装置包括固定安装于箱体1内的供料箱10，我们在供料箱10底部设置有出料口（图中未示出），所述下料辊29转动安装于出料口内，下料辊29包括转动安装于出料口的圆杆11且圆杆11外圆面上间隔均布设置有若干弧形凹槽12，我们设定当铺粉装置越过设置于供料装置底部的出料口后，固定安装在铺粉装置上的齿条8方才和单向齿轮9进行啮合并且当铺粉装置停止移动时（如附图6中所示，此时铺粉装置已经越过出料口），刚好通过齿条8带动单向齿轮9并且实现带动圆杆11转动一定角度（该角度满足：刚好使得圆杆11转动相邻两弧形凹槽12之间的夹角，我们设定始终只有一个弧形凹槽12处于裸露状态，铺粉装置通过齿条8带动圆杆11转动相邻两个弧形凹槽12之间的夹角，刚好使得另一弧形凹槽12处于裸露状态并且使得位于该弧形凹槽12内的粉末材料向下倾倒至承载板7上）；

关于单向齿轮9的结构包括与圆杆11同轴固定安装的单向轴承13且单向轴承13上套固有下料齿轮14，当铺粉装置沿相反方向移动时，固定安装在铺粉装置上的齿条8只能通过与之啮合的下料齿轮14带动单向轴承13进行空转（即，单向轴承13与圆杆11之间产生相对转动，无法将动力传递给圆杆11），进而使得当铺粉装置沿相反方向进行移动时，不会带动圆杆11进行转动（即，此时供料装置不会向下供料），伴随着铺粉装置的反向移动，从而将位于下料辊29下方且堆积在承载板7上的粉末齿轮朝着靠近成形平台5的位置进行移动；

当铺粉装置从远离供料箱10一侧位置朝着靠近供料箱10移动的过程中，我们设定只有当铺粉装置已经越过设置于供料箱10底部的下料辊29后（只有当铺粉装置越过下料辊29后，当下料辊29转动时才不会将倾倒的发粉末材料掉落在铺粉装置上，进而将所倾倒的粉末材料全部倾倒在承载板7上端面），固定安装在铺粉装置上的齿条8方才和单向齿轮9啮合并且通过齿条8、单向齿轮9、单向轴承13同步实现带动圆杆11转动的效果（即，实现向下放料）。

实施例3，在实施例2的基础上，参照附图4所示，我们在供料箱10内且位于下料辊29上端位置转动安装有搅拌辊15，参照附图3所示，我们在供料箱10远离单向齿轮9一侧设有与搅拌辊15同轴转动的搅拌齿轮16，所述搅拌齿轮16啮合有与圆杆11同轴转动的驱动齿轮17，即，当铺粉装置通过齿条8、单向齿轮9、单向轴承13带动圆杆11转动的同时，通过驱动齿轮17同步带动搅拌齿轮16进行转动，搅拌齿轮16转动进而带动搅拌辊15在供料箱10内进行转动（实现带动位于供料箱10内粉末材料处于松散的状态），从而避免粉末齿轮在供料箱10内结节、成块情况的发生（导致粉末材料无法通过下料辊29向下掉落）。

实施例4，在实施例1基础上，参照附图5所示，铺粉装置包括纵向间隔固定安装在箱体1内的第一横向滑移组件18，两所述第一横向滑移组件18之间横向滑动安装有铺粉辊19且铺粉辊19与承载板7上端面接触，我们通过第一横向滑移组件18实现带动铺粉辊19沿着承载板7上端面进行横向移动的效果，关于第一横向滑移组件18的结构本领域技术人员有多种设置方式，加之其已经广泛的应用于工业生产以及生活中，本领域技术人员可轻易获得，加之其不是本方案的改进点，故，再次不再对其做过多描述；

我们在本实施例中提供一种能够实现上述功能的方案，例如：我们可在箱体1内纵向两侧分别固定有横向延伸的滑轨并且在其中一个滑轨上转动安装有螺杆，我们在两滑轨上横向滑动安装有与螺杆螺纹配合安装的铺粉架并且将铺粉辊19固定安装在铺粉架上，所述螺杆经电机驱动，我们通过控制电机进而实现带动铺粉滚在承载板7上端面进行横向往返移动的效果；

在本方中，我们可将第一横向滑移组件18与计算机控制系统电性连接，即，通过计算机控制系统控制第一横向滑移组件18的动作、停止时间，进而实现与激光发射器3的配合工作；

参照附图5所示，我们将齿条8固定安装在铺粉架背离供料箱10一侧，当铺粉辊19完全越过下料辊29底部后，方才使得齿条8与单向齿轮9进行啮合。

实施例5，在实施例1的基础上，参照附图5所示，我们在成形腔4背离供料装置一侧的承载板7上设置有收料口20且收料口20下端设置有集料腔21（如附图8中所示），我们在集料腔21内竖向滑动安装有送料板28，参照附图7所示，我们设定当铺粉装置完全越过成形平台5并且将粉末材料摊平后，铺粉装置继续朝着远离供料装置的方向移动，以至使得铺粉装置越过收料口20，此时，被铺粉装置推动的残余粉末材料被推入至集料腔21中并且落在竖向滑动安装与集料腔21中的送料板28上；

当我们控制铺粉装置朝着靠近供料装置方向移动时，我们首先通过升降机构带动送料板28向上移动并且使得送料板28上端面向上移动至与承载板7上端面保持平齐位置（随后升降机构停止动作），当铺粉装置再次移动至集料腔21位置时，便可将位于送料板28上的粉末材料再次推入至成形平台5上，进而实现了对收集的粉末材料的及时循环利用的效果（我们设定当铺粉装置朝着靠近供料装置方向移动并且越过集料腔21后，升降机构带动送料板28再次向下移动至初始位置，以便于实现下次对残余粉末材料的收集）；

参照附图8所示，所述升降机构包括转动安装于箱体1内的送料丝杠31且送料丝杠31经送料电机30驱动，我们将送料板28底部与送料丝杠31螺纹配合安装，较好的，我们可将送料电机30控制器与计算机控制系统电性连接，进而实现通过计算机控制系统控制送料板28的上升、下降，使得配合铺粉装置的运动过程，进而来完成将收集起来的粉末材料及时进行循环利用的效果。

实施例6，在实施例1的基础上，参照附图2所示，升降驱动装置包括：我们在成形平台5底部螺纹配合有转动安装于箱体1底壁的升降丝杠22，所述升降丝杠22经设置于箱体1底壁的升降电机23驱动且升降电机23控制器与计算机控制系统电性连接，计算机控制系统通过控制升降电机23的启动、停止进而实现带动成形平台5在成形腔4内进行竖向移动的距离，使得为每次铺设粉末材料提供空间余量。

实施例7，在实施例1的基础上，参照附图2所示，我们在第一腔体2内纵向间隔设置有两横向延伸的第二横向滑移组件24且两第二横向滑移组件24之间横向滑动有纵向滑移组件25，我们将激光发射器3纵向滑动安装在纵向滑移组件25上，所述第二横向滑移组件24、纵向滑移组件25与计算机控制系统电性连接；

计算机控制系统通过控制第二滑移组件、纵向滑移组件25，进而实现带动机构发射器在第一腔体2内按照所设定的路径进行移动，从而实现对铺设在成形平台5上的粉末材料紧选择性固化、烧结的效果；

关于第二横向滑移组件24、纵向滑移组件25的结构本领域技术人员有多种设置方式，被其被广泛应用于工业生产、日常生活中，加之其不是本方案的改进点，故，在此对其不再进行详细的描述，本实施例可提供一种能够实现上述功能的结构，例如：我们在第一腔体2内纵向两侧分别固定安装有横向延伸的横向导轨并且在其中一个横向导轨上转动安装有螺杆，我们在两横向导轨之间横向滑动安装有与螺杆螺纹配合的纵向导轨，我们将激光发射器3纵向滑动安装于纵向导轨上并且在纵向导轨上转动安装有与激光发射器3架螺纹配合安装的螺杆，两所述螺杆均由电机实现驱动，我们将两电机控制器与计算机控制系统电性连接，进而实现通过计算机控制系统控制第二横向滑移组件24、纵向滑移组件25的移动。

实施例8，在实施例1的基础上，参照附图1所示，我们在第一腔体2内横向一侧设置有散热风扇26，所述第一腔体2纵向一侧均设置有若干散热孔27，伴随着激光发射器3的工作会导致第一腔体2内的温度上升，我们可通过启动散热风扇26实现将位于第一腔体2内热空气向外抽走并且将外界空气通过若干散热孔27吸入至第一腔体2内的效果。

该装置中通过将供料装置与铺粉装置共由一个驱动源进行驱动，我们通过在铺粉装置上设置有单向传动装置，使得当铺粉装置移动至供料装置下方并且越过供料装置后，伴随着铺粉装置的继续移动可带动供料装置向下供料，当铺粉装置开始折返时，此时，供料装置停止向下供料，伴随着铺粉装置的折返开始将粉末材料推向至成形平台5并且实现将其摊平的效果；

在本方中我们通过在承载板7远离供料箱10一端设置有集料腔21，可实现将被铺粉辊19推向至远离供料箱10一侧的残余粉末材料进行收集，并且在集料槽内竖向滑动安装有送料板28，通过升降机构带动送料板28从而将收集在集料腔21内的粉末材料在铺粉装置的作用下再次推向至成形平台5上，实现残余粉末材料的及时循环利用。

上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）内上方设置有第一腔体（2）且第一腔体（2）内可移动安装有激光发射器（3），位于第一腔体（2）横向一侧的箱体（1）内设置有供料装置且供料装置底部设置有下料辊（29），位于第一腔体（2）下方的箱体（1）内安装有成形腔（4），所述成形腔（4）内竖向滑动安装有成形平台（5）且成形平台（5）连接有升降驱动装置，位于成形平台（5）上方的第一腔体（2）底壁上一体设置有透光玻璃（6），所述激光发射器（3）电性连接有计算机控制系统；

所述箱体（1）内固定有与成形腔（4）相配合的承载板（7）且承载板（7）上端面与成形腔（4）上端面平齐，所述承载板（7）上横向滑动安装有铺粉装置且铺粉装置上固定有齿条（8），所述供料装置上设置有与下料辊（29）同轴转动且与齿条（8）相配合的单向齿轮（9）。

2.根据权利要求1所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述供料装置包括固定安装于箱体（1）内的供料箱（10），所述下料辊（29）包括转动安装于供料箱（10）底部的圆杆（11）且圆杆（11）外圆面上间隔均布设置有若干弧形凹槽（12），所述单向齿轮（9）包括与圆杆（11）同轴连接的单向轴承（13）且单向轴承（13）上套固有下料齿轮（14）。

3.根据权利要求2所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述供料箱（10）内转动安装有搅拌辊（15）且供料箱（10）远离单向齿轮（9）一侧壁设置有与搅拌辊（15）同轴转动的搅拌齿轮（16），所述搅拌齿轮（16）啮合有与下料辊（29）同轴转动的驱动齿轮（17）。

4.根据权利要求1所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述铺粉装置包括纵向间隔固定安装在箱体（1）内的第一横向滑移组件（18），两所述第一横向滑移组件（18）之间横向滑动安装有铺粉辊（19）且铺粉辊（19）与承载板（7）上端面接触，所述齿条（8）固定安装在铺粉辊（19）背离供料装置一端。

5.根据权利要求1所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述成形腔（4）背离供料装置一侧的承载板（7）上设置有收料口（20）且收料口（20）下端设置有集料腔（21），所述集料腔（21）内竖向滑动安装有送料板（28）且送料板（28）连接有升降机构。

6.根据权利要求1所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述升降驱动装置包括：所述成形平台（5）底部螺纹配合有转动安装于箱体（1）底壁升降丝杠（22），所述升降丝杠（22）经设置于箱体（1）底壁的升降电机（23）驱动且升降电机（23）控制器与计算机控制系统电性连接。

7.根据权利要求1所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述第一腔体（2）内纵向间隔设置有两横向延伸的第二横向滑移组件（24）且两第二横向滑移组件（24）之间横向滑动有纵向滑移组件（25），所述激光发射器（3）纵向滑动安装在纵向滑移组件（25）上，所述第二横向滑移组件（24）、纵向滑移组件（25）与计算机控制系统电性连接。

8.根据权利要求1所述的激光烧结3D打印机机械式上供粉装置，其特征在于，所述第一腔体（2）内横向一侧设置有散热风扇（26），所述第一腔体（2）纵向一侧均设置有若干散热孔（27）。

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