JP2019031360A - Powder supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は粉体供給装置に関する。 The present invention relates to a powder supply apparatus.
立体造形物を造形する立体造形装置が知られている(例えば特許文献1)。立体造形装置から金属または非金属の粉体を供給し、粉体から造形物を造形する。 A three-dimensional modeling apparatus that models a three-dimensional model is known (for example, Patent Document 1). Metal or non-metallic powder is supplied from the three-dimensional modeling apparatus, and a model is modeled from the powder.
粉体の供給を制御するために、供給口を開閉するシャッタが用いられることがある。しかしながら、構造が複雑になるため、コストが高くなる。またシャッタに粉体が噛みこむことで故障が発生することもある。そこで、低コストかつ故障しにくい粉体供給装置を提供することを目的とする。 In order to control the supply of powder, a shutter that opens and closes a supply port may be used. However, since the structure becomes complicated, the cost increases. In addition, failure may occur when powder is caught in the shutter. Then, it aims at providing the powder supply apparatus which is low-cost and hardly breaks down.
上記目的は、粉体を収容し、前記粉体を外部に供給するための供給口を下面に有するホッパーと、前記ホッパーを振動させることが可能な振動部と、を具備し、前記ホッパー内であって前記供給口より上側に板が設けられ、前記板の端部と前記ホッパーの内壁との間は離間し、前記粉体は前記端部と前記内壁との間を通じて、前記板の上側から前記供給口にかけて移動可能であり、前記ホッパー内の前記板より下側に、前記ホッパーの下面から立ち上がり、前記粉体の前記供給口からの排出を抑制する抑制部が設けられ、前記抑制部の上端と前記板の端部とを結ぶ線分と、水平方向とのなす角度は、前記粉体の安息角以下である粉体供給装置によって達成できる。 The object includes a hopper that contains powder and has a supply port on the lower surface for supplying the powder to the outside, and a vibration part that can vibrate the hopper. A plate is provided above the supply port, the end of the plate and the inner wall of the hopper are spaced apart, and the powder passes from the upper side of the plate through the end and the inner wall. A suppression unit that is movable over the supply port, is provided below the plate in the hopper, rises from the lower surface of the hopper, and suppresses discharge of the powder from the supply port. The angle formed by the line connecting the upper end and the end of the plate and the horizontal direction can be achieved by a powder supply device that is equal to or less than the repose angle of the powder.
低コストかつ故障しにくい粉体供給装置を提供できる。 It is possible to provide a powder supply device that is low in cost and hardly breaks down.
(第1実施形態)
以下、図面を参照して本実施形態の粉体供給装置100について説明する。図1は第1実施形態に係る粉体供給装置100を例示する図である。X軸は水平方向を示す。Y軸は上下方向を示しており、X軸に直交する。Z軸は奥行方向を示しており、X軸およびY軸に直交する。図1に示すように、粉体供給装置100はホッパー10とアクチュエータ20とを備え、例えば3Dプリンタなどの立体造形装置に用いられる。
(First embodiment)
Hereinafter, the
ホッパー10は粉体11を収容する容器である。ホッパー10の下面に、上から下にかけて(Y軸方向において)下面を貫通する供給口12が設けられている。粉体11は重力によって上から下に移動し、供給口12からホッパー10の外に供給される。粉体11は例えば金属または非金属の粒子であり、硬化剤などを含まないドライサンドである。
The
ホッパー10の側壁10aはY方向に沿い、側壁10bは側壁10aに対向し、上から下にかけて傾斜している。つまりホッパー10の幅は上から下に向かうにつれて小さくなる。側壁10aには、ホッパー10内を水平(X方向)に延びるプレート14(板)が設けられている。プレート14の一端は側壁10aに接続され、他端(端部14a)は側壁10bから離間し、X方向において側壁10bに対向する。プレート14はZ方向におけるホッパー10の2つの壁面に接触する。
The
プレート14より下側であって、ホッパー10の下面に、三角形状の抑制部16が設けられている。抑制部16はホッパー10の下面から上側に立ち上がり、供給口12に隣接する。抑制部16の斜面はホッパー10の側壁10bに対向する。抑制部16の上端16a(三角形の頂点)は、供給口12の入口を形成する。上端16aとプレート14の端部14aとを結ぶ仮想的な線分L1と、上端16aを通る水平方向の仮想的な線分L2とのなす角度θは、粉体11の安息角に等しい。角度θとは、線分L1およびL2がなす角度のうち粉体11側(側壁10b側)の角度である。ここで安息角とは、ホッパー10に収納された粉体11が流れ出さず安定を保つ最大角度である。すなわち、抑制部16は、粉体11の供給口12からの流出を抑制する。
A
アクチュエータ20は例えば電気により作動し、ホッパー10を振動させる。ホッパー10が振動すると、安定していた粉体11の山が崩れ、矢印A1で示すように供給口12から流出する。アクチュエータ20がホッパー10の振動を停止すると、粉体11の流出も停止する。すなわち粉体11は抑制部16に接触する山を形成する。
The
図2(a)から図2(c)に比較例1〜3に係る粉体供給装置100R1〜100R3を示す。粉体供給装置100R1〜100R3のホッパー10R1〜10R3にプレートおよび抑制部は設けられておらず、下面は平坦である。図2(a)は比較例1に係る粉体供給装置100R1を例示する図である。図2(a)に示すように、供給口12の幅が大きい。粉体11が流動性の低いウェットサンドの場合は、粉体11の漏洩が抑制でき、アクチュエータ20がホッパー10R1を振動させることで粉体11の供給が可能である。しかし、粉体11が流動性の高いドライサンドの場合、アクチュエータ20によりホッパー10R1を振動させなくとも、供給口12から粉体11が流出してしまう恐れがある。
2A to 2C show powder supply apparatuses 100R1 to 100R3 according to Comparative Examples 1 to 3. FIG. The hoppers 10R1 to 10R3 of the powder supply devices 100R1 to 100R3 are not provided with a plate and a suppressing portion, and the lower surface is flat. FIG. 2A is a diagram illustrating a powder supply apparatus 100R1 according to Comparative Example 1. As shown in FIG. 2A, the width of the
図2(b)は比較例2に係る粉体供給装置100R2を例示する図である。図2(b)に示すように、ホッパー10R2の供給口12の幅はホッパー10R1に比べて小さい。このため、粉体11の漏洩は抑制することができる。しかし供給口12が小さいため、粉体11の流出量が少なくなり、適切な造形が行えない恐れがある。
FIG. 2B is a diagram illustrating a powder supply apparatus 100R2 according to Comparative Example 2. As shown in FIG. 2B, the width of the
図2(c)は比較例3に係る粉体供給装置100R3を例示する図である。図2(c)に示すように、ホッパー10R3の供給口12にシャッタ13が設けられている。シャッタ13は例えば電動式であり、矢印で示すようにX方向にスライド可能である。シャッタ13を閉じることで粉体11の供給口12からの供給を停止し、シャッタ13を開くことで粉体11を供給口12から外に供給することができる。しかし粉体11がシャッタ13に噛みこむことでシャッタ13が故障することがある。また可動式のシャッタ13が設けられることで、ホッパー10R3が高コスト化してしまう。
FIG. 2C illustrates a powder supply apparatus 100R3 according to Comparative Example 3. As shown in FIG. 2C, a
これに対し、本実施形態によれば、抑制部16の上端16aと、プレート14の端部14aとを結ぶ線分L1と、水平方向の線分L2とのなす角度θは、粉体11の安息角である。このため粉体11の流出は抑制部16により抑制される。アクチュエータ20がホッパー10を振動させると、粉体11の山が崩れ、矢印A1で示すように供給口12から流出する。以上のように、粉体供給装置100により粉体11の供給を制御することができる。ホッパー10にはシャッタなどの可動部が設けられていないため、ホッパー10R3に比べてコストを低くすることができる。また、粉体11が可動部に噛みこむことによる故障も抑制される。したがって粉体供給装置100は低コストであり、かつ故障しにくい。
On the other hand, according to the present embodiment, the angle θ formed by the line segment L1 connecting the
角度θは安息角以下でもよく、例えば安息角の2/3倍以下でもよい。図1において、プレート14の端部14aがより−X側に位置する、または抑制部16の上端16aがより+Y側に位置することで、角度θが小さくなる。粉体11として、例えば硬化剤を含むウェットサンドを用いることもできる。しかし、粉体11の流動性が低下し、かつ造形物のクリーニングなどの手間が大きくなる。したがって粉体11としてドライサンドを用いることが好ましい。流動性の高いドライサンドを使用しても、抑制部16により意図しない流出を抑制することができる。安息角は粉体11の材質および粒径などにより定まる。粉体11に応じて、抑制部16の上端16aがプレート14の端部14aとの間で安息角をなすように、抑制部16の形状を調整することが好ましい。
The angle θ may be equal to or less than the angle of repose, for example, may be equal to or less than 2/3 times the angle of repose. In FIG. 1, the
(第2実施形態)
図3は第2実施形態に係る粉体供給装置200を例示する図である。第1実施形態と同じ構成については説明を省略する。図3に示すように、粉体供給装置200のホッパー10には、下面から立ち上がるL字型の抑制部17が形成されている。抑制部17の上端17aとプレート14の端部14aとを結ぶ仮想的な線分L3と、水平方向の仮想的な線分L2とのなす角度θは、粉体11の安息角に等しい。これにより、粉体11の流出は抑制部17により抑制される。アクチュエータ20によりホッパー10を振動させることで、粉体11を供給口12から供給することができる。第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、粉体供給装置200は低コストであり、かつ故障しにくくなる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a
図1および図3に示したように、抑制部の形状は三角形およびL字型としたが、形状はこれに限定されない。抑制部に留まる粉体11の山の斜面を安息角とし、流出を抑制することができるものであれば、抑制部の形状は変更してもよい。
As shown in FIGS. 1 and 3, the shape of the suppressing portion is triangular and L-shaped, but the shape is not limited to this. The shape of the suppression part may be changed as long as the slope of the mountain of the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 ホッパー
10a、10b 側壁
11 粉体
12 供給口
14 プレート
14a 端部
16、17 抑制部
16a、17a 上端
20 アクチュエータ
100、200 粉体供給装置
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ホッパーを振動させることが可能な振動部と、を具備し、
前記ホッパー内であって前記供給口より上側に板が設けられ、
前記板の端部と前記ホッパーの内壁との間は離間し、前記粉体は前記端部と前記内壁との間を通じて、前記板の上側から前記供給口にかけて移動可能であり、
前記ホッパー内の前記板より下側に、前記ホッパーの下面から立ち上がり、前記粉体の前記供給口からの排出を抑制する抑制部が設けられ、
前記抑制部の上端と前記板の端部とを結ぶ線分と水平方向とのなす角度は、前記粉体の安息角以下である粉体供給装置。 A hopper containing powder and having a supply port on the lower surface for supplying the powder to the outside;
A vibrating portion capable of vibrating the hopper,
A plate is provided in the hopper and above the supply port,
The end of the plate and the inner wall of the hopper are spaced apart, and the powder is movable from the upper side of the plate to the supply port through between the end and the inner wall,
On the lower side of the plate in the hopper, a suppression unit is provided that rises from the lower surface of the hopper and suppresses discharge of the powder from the supply port,
The powder supply device, wherein an angle formed between a line segment connecting the upper end of the suppression unit and the end of the plate and the horizontal direction is equal to or less than an angle of repose of the powder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017152494A JP2019031360A (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Powder supply device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017152494A JP2019031360A (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Powder supply device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019031360A true JP2019031360A (en) | 2019-02-28 |
Family
ID=65522930
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JP2017152494A Pending JP2019031360A (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Powder supply device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110653968A (en) * | 2019-08-26 | 2020-01-07 | 陈伟敏 | Hopper for sealing and isolating safe feeding for plastic processing machine |
KR20200111613A (en) | 2019-03-19 | 2020-09-29 | 가부시키가이샤 휴브레인 | Powder type parts supplying apparatus |
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2017
- 2017-08-07 JP JP2017152494A patent/JP2019031360A/en active Pending
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KR20200111613A (en) | 2019-03-19 | 2020-09-29 | 가부시키가이샤 휴브레인 | Powder type parts supplying apparatus |
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