CN216263472U - 一种金属3d打印设备的称重供粉组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属3D打印设备的称重供粉组件，包括：框体、粉罐与称重传感器；框体底部设置有多个称重传感器，多个称重传感器沿粉罐周向间隔分布，称重传感器将粉末重量信号反馈至PLC并在界面提供粉末余量显示；框体顶部设置有粉罐，粉罐底部连接有中转站，中转站顶部设置有上截止阀，中转站底部设置有下截止阀；中转站一侧设置有上料位传感器与下料位传感器，上料位传感器靠近上截止阀一侧，下料位传感器靠近下截止阀一侧；中转站底部设置有出粉口，一方面提供粉末余量显示、操作人员可根据粉末余量提前规划换粉时间；另一方面中转站可确保供粉组件内部始终保持一个安全的粉末余量，确保设备安全。

Description

一种金属3D打印设备的称重供粉组件

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种金属3D打印设备的称重供粉组件。

背景技术

选区激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)是3D打印的一种工艺，是现今金属3D打印机最主流的使用技术，其几乎可以直接获得任意形状以及具有完全冶金质量的功能零件，具有材料利用率高、适用材料范围广、可制造复杂形状零件等优点，是一种极具发展前景的快速成型技术，其应用范围已拓展到航空航天、医疗、汽车、模具等领域。

SLM设备的供粉方式分为下送粉和上送粉，下送粉方式会在设备内部设置一个送粉缸，会占用很大的铺粉行程，极大影响成型效率。随着金属3D打印设备尺寸越来越大，大型金属3D打印设备均采用上送粉方式。上送粉方式又分两种，一种是自动供料，一般使用风机或真空泵驱动，系统复杂、故障率高；另一种是手动供料，一般使用粉罐手动连接设备，这种方式稳定、简单、成本低廉，但缺点也很明显，比如无法判断粉罐内部粉末余量、粉罐放空后内部的空气进入设备成型仓造成氧含量波动、粉罐上增加料位感应等元件在更换粉罐时拆线麻烦、换粉时要确保设备继续打印需要在铺粉结构上增加粉仓等。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种金属3D打印设备的称重供粉组件。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种金属3D打印设备的称重供粉组件，包括框体、粉罐与称重传感器；

所述框体底部设置有多个称重传感器，多个称重传感器沿所述粉罐周向间隔分布，所述称重传感器将粉末重量信号反馈至PLC并在界面提供粉末余量显示；

所述框体顶部设置有粉罐，所述粉罐底部连接有中转站，所述中转站顶部设置有上截止阀，所述中转站底部设置有下截止阀；

所述中转站一侧设置有上料位传感器与下料位传感器，所述上料位传感器靠近所述上截止阀一侧，所述下料位传感器靠近所述下截止阀一侧；

所述中转站底部设置有出粉口。

本实用新型一个较佳实施例中，所述粉罐顶部设置有补粉口。

本实用新型一个较佳实施例中，所述粉罐顶部设置有与所述补粉口相对应的顶盖。

本实用新型一个较佳实施例中，所述粉罐底部通过连接管与所述中转站连接，所述连接管为柔性管。

本实用新型一个较佳实施例中，所述称重传感器为3个，3个所述称重传感器成三角形分布在所述框体底部。

本实用新型一个较佳实施例中，运转时，粉罐内部的粉末，经上截止阀控制进入中转站内部储存，再经下截止阀控制进入设备内部工作。

本实用新型一个较佳实施例中，中转站通过上料位传感器及下料位传感器的信号判断粉末补充时间与粉末补充量，并及时将异常情况反馈到PLC以提供警示信息。

本实用新型一个较佳实施例中，设备待机时，上截止阀打开，将粉罐内的粉末落入中转站中，直至上料位传感器信号点亮，上截止阀关闭，停止供粉，上料位传感器信号消失，再次打开上截止阀，进行供粉。

本实用新型一个较佳实施例中，所述粉罐内部的粉末余量充足时，中转站内部的粉末始终保持在上料位传感器处。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型具备以下有益效果：

本申请提供一种全新的称重供粉组件及配套逻辑，该结构内部包含称重组件、中转站，一方面提供粉末余量显示、操作人员可根据粉末余量提前规划换粉时间；另一方面中转站可确保供粉组件内部始终保持一个安全的粉末余量，隔绝粉罐内部空气进入设备成型仓，在切换粉罐时可确保较长时间的打印继续进行，同时能提供警示信息提醒操作人员加粉，并且在无法及时提供粉末的情况下自动暂停打印，确保设备安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的称重供粉组件立体结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的称重供粉组件底部结构示意图；

图中：

1、顶盖，2、粉罐，3、框体，4、上料位传感器，5、下料位传感器，6、下截止阀，7、中转站，8、上截止阀，9、称重传感器，10、连接管，11、补粉口，12、出粉口。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-2所示,本实用新型公开了一种金属3D打印设备的称重供粉组件，包括框体3、粉罐2与称重传感器9；

框体3底部设置有多个称重传感器9，多个称重传感器9沿粉罐2周向间隔分布，称重传感器9将粉末重量信号反馈至PLC并在界面提供粉末余量显示；

框体3顶部设置有粉罐2，粉罐2底部连接有中转站7，中转站7顶部设置有上截止阀8，中转站7底部设置有下截止阀6；

中转站7一侧设置有上料位传感器4与下料位传感器5，上料位传感器4靠近上截止阀8一侧，下料位传感器5靠近下截止阀6一侧；

中转站7底部设置有出粉口12。

换言之，称重供粉组件由粉罐2、框体3、称重传感器9、中转站7、上截止阀8、下截止阀6、上料位传感器4、下料位传感器5组成。粉罐2落于框体3之上；框体3由组称重传感器9支撑，粉罐2上无需连接任何元器件即可由称重传感器9将重量信号反馈给到PLC并在界面提供粉末余量显示；上截止阀8、中转站7、下截止阀6由上到下安装在设备顶部，上截止阀8与粉罐2之间的连接采用软连接，不会对称重结果形成干扰；中转站7上设置上下料位感应，分别为上料位传感器4与下料位传感器5。运转时，粉罐2内部的粉末，经上截止阀8控制进入中转站7内部储存，再经下截止阀6控制进入设备内部工作；中转站7则通过上料位传感器4及下料位传感器5的信号判断何时需要补充粉末、补充多少粉末，并及时将异常情况反馈到PLC以提供警示信息；当粉末余量不足、未能及时更换粉罐2时，中转站7内部的安全粉末余量也能保证设备继续打印一定时间，并在此过程中给出二次报警并及时暂停打印任务。

根据本实用新型实施例，粉罐2顶部设置有补粉口11。

根据本实用新型实施例，粉罐2顶部设置有与补粉口11相对应的顶盖1。

根据本实用新型实施例，粉罐2底部通过连接管10与中转站7连接，连接管10为柔性管。

根据本实用新型实施例，称重传感器9为3个，3个称重传感器9成三角形分布在框体3底部。

根据本实用新型实施例，运转时，粉罐2内部的粉末，经上截止阀8控制进入中转站7内部储存，再经下截止阀6控制进入设备内部工作。

根据本实用新型实施例，中转站7通过上料位传感器4及下料位传感器5的信号判断粉末补充时间与粉末补充量，并及时将异常情况反馈到PLC以提供警示信息。

根据本实用新型实施例，设备待机时，上截止阀8打开，将粉罐2内的粉末落入中转站7中，直至上料位传感器4信号点亮，上截止阀8关闭，停止供粉，上料位传感器4信号消失，再次打开上截止阀8，进行供粉。

根据本实用新型实施例，粉罐2内部的粉末余量充足时，中转站7内部的粉末始终保持在上料位传感器4处。

在本实用新型一个较佳实施方式中，称重供粉组件工作流程如下：将粉罐2落于框体3上，3组称重传感器9受力并反馈重量信号；

将粉罐2与上截止阀8之间连入软管，并打开粉罐21底部放粉口，称重供粉组件就绪；

设备待机时，上截止阀8打开，将粉末落入中转站7中，直至上料位传感器4信号点亮，上截止阀8关闭，停止供粉；

设备工作时，铺粉器给出缺粉信号，下截止阀6打开，粉罐2将粉末落入设备内部，直至铺粉器内部给出信号，下截止阀6关闭，停止供粉；

此时中转站7内部上料位传感器4信号消失，上截止阀8打开，粉罐2将粉末落入中转站7中，直至上料位传感器4信号点亮，上截止阀8关闭，停止供粉；

粉末余量充足时，中转站7始终将粉末保持在上料位传感器4处；

粉罐2内粉末余量不足时，首先由称重传感器9给出警示信息，提醒加粉；若没及时加粉或更换，中转站7一侧的下料位传感器5信号消失，且一定时间内未感应到粉末，给出第二次警示信息，提醒加粉；若仍未加粉，第二次警示信息后一定时间内下料位传感器5持续感应不到料位，则系统暂停打印，保护设备安全。

需要说明的是，粉罐2本身不增加任何接口、元器件等情况下能够提供粉末余量反馈，操作人员可随时查看判断粉罐2更换时间，隔绝粉罐2内部空气进入成型仓对打印造成影响；及时反馈粉末信息并提供缺粉反应机制，粉末储存由中转站7实现，极大的简化了铺粉结构，成本同样低廉。

综上所述，本申请提供一种全新的称重供粉组件及配套逻辑，该结构内部包含称重组件、中转站7，一方面提供粉末余量显示、操作人员可根据粉末余量提前规划换粉时间；另一方面中转站7可确保供粉组件内部始终保持一个安全的粉末余量，隔绝粉罐2内部空气进入设备成型仓，在切换粉罐2时可确保较长时间的打印继续进行，同时能提供警示信息提醒操作人员加粉，并且在无法及时提供粉末的情况下自动暂停打印，确保设备安全。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (9)

1.一种金属3D打印设备的称重供粉组件，包括框体、粉罐与称重传感器；其特征在于，

所述框体底部设置有多个称重传感器，多个称重传感器沿所述粉罐周向间隔分布，所述称重传感器将粉末重量信号反馈至PLC并在界面提供粉末余量显示；

所述框体顶部设置有粉罐，所述粉罐底部连接有中转站，所述中转站顶部设置有上截止阀，所述中转站底部设置有下截止阀；

所述中转站一侧设置有上料位传感器与下料位传感器，所述上料位传感器靠近所述上截止阀一侧，所述下料位传感器靠近所述下截止阀一侧；

所述中转站底部设置有出粉口。

2.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，所述粉罐顶部设置有补粉口。

3.根据权利要求2所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，所述粉罐顶部设置有与所述补粉口相对应的顶盖。

4.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，所述粉罐底部通过连接管与所述中转站连接，所述连接管为柔性管。

5.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，所述称重传感器为3个，3个所述称重传感器成三角形分布在所述框体底部。

6.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，运转时，粉罐内部的粉末，经上截止阀控制进入中转站内部储存，再经下截止阀控制进入设备内部工作。

7.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，中转站通过上料位传感器及下料位传感器的信号判断粉末补充时间与粉末补充量，并及时将异常情况反馈到PLC以提供警示信息。

8.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，设备待机时，上截止阀打开，将粉罐内的粉末落入中转站中，直至上料位传感器信号点亮，上截止阀关闭，停止供粉，上料位传感器信号消失，再次打开上截止阀，进行供粉。

9.根据权利要求1所述的一种金属3D打印设备的称重供粉组件，其特征在于，所述粉罐内部的粉末余量充足时，中转站内部的粉末始终保持在上料位传感器处。

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