一種雙供料缸3d印表機的送粉機構的製作方法

2023-07-05 22:19:12

本發明涉及3d印表機領域，特別涉及一種雙供料缸3d印表機的送粉機構。

背景技術：

3d列印技術，亦可稱為增材製造技術，通過自動化數控逐層材料累積的過程實現三維模型的列印。相對於傳統的加工技術而言，3d列印技術不需要另行製作模具，直接加工出成品。而且能夠克服傳統機械加工無法實現的特殊結構障礙，可以實現任意複雜結構部件的簡單化生產，可以自動、直接、精確地將將設計思想從cad模型，轉化為具有一定功能的模型或器件。

目前，3d列印技術按照成型原理可以分為：雷射選區燒結成型技術sls、雷射選區熔融成型技術slm、覆膜砂成型技術fms。sls即雷射選區燒結成型技術，是首先將cad三維模型轉化為sts文件，按照一定的厚度進行切片，得到切片的截面輪廓。然後控制雷射束對模型實心部分的粉末進行掃描，使粉末顆粒熔化而互相粘結，逐步得到該層的輪廓。完成一層掃描後，工作檯下降一層截面高度，再進行下一層的鋪粉和燒結，最終形成三維模型。

現有的3d列印技術中鋪粉工作原理是鋪粉機構鋪平一次，再次回到起始位置，啟動供粉機構，控制鋪粉機構進行下一次鋪平，但這種結構複雜，而且工作效率低。此外，有的3d列印技術中使用的刮刀結構較為複雜，遇到外力碰撞易出現彎曲，嚴重影響鋪粉質量，同時也會增加生產成本。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種雙供料缸3d印表機的送粉機構。

為解決上述問題，本發明提供以下技術方案：

一種雙供料缸3d印表機的送粉機構，包括導向裝置以及安裝在導向裝置上的刮料裝置，該刮料裝置通過一驅動裝置可在導向裝置上往復移動,所述導向裝置和驅動裝置均安裝在一封閉的機箱內，所述導向裝置包括兩個間隔、平行設置的導軌，所述兩個導軌上設有與二者滑動配合的滑塊，所述刮料裝置安裝在滑塊上,所述驅動裝置包括位於兩個導軌同側端之間的第一皮帶輪以及位於兩個導軌另一同側端之間的第二皮帶輪，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪上安裝有皮帶。

進一步的，所述驅動裝置還包括位於機箱底部的第一驅動電機，該第一驅動電機的主軸伸入機箱內與第一皮帶輪連接，所述滑塊的底部與皮帶固定連接。

進一步的，滑塊的底部固定安裝有夾頭，該夾頭夾設在皮帶上。

進一步的，所述刮料裝置包括固定安裝在滑塊上的第二驅動電機，該第二驅動電機外部罩設有電機支架，電機支架的頂部設有懸臂，該懸臂的底部安裝有一輥筒，輥筒的軸線平行於水平面，輥筒的端部通過連軸器與第二驅動電機的主軸連接，輥筒的轉動方向與移動方向相反。

進一步的，刮料裝置包括一刮刀，該刮刀安裝在滑塊上。

有益效果：本發明的一種雙供料缸3d印表機的送粉機構，工作時通過驅動裝置使滑塊在導軌上移動，滑塊上設有一懸臂，懸臂底部的滾筒在轉動時形成掃動效果，通過雙料缸的配合，在雙料缸之間設置成型缸，滑塊在兩個料缸上方往復移動，兩個料缸交替工作，通過輥筒將粉料掃動至成型缸內，並鋪設均勻；相較於現有技術，本發明的鋪設效率更高，製造成本更低，並且可有效保證粉料鋪設的均勻度。

附圖說明

圖1為印表機外部立體結構示意圖；

圖2為印表機內部立體結構示意圖；

圖3為雷射發射機構安裝結構示意圖；

圖4為加熱燈安裝結構示意圖；

圖5為本發明圖4中a處的放大圖；

圖6為送粉機構安裝結構示意圖一；

圖7為送粉機構安裝結構示意圖二；

圖8為送粉機構安裝結構示意圖二；

圖9為本發明圖8中b處的放大圖；

圖10為成型缸、第一料缸和第二料缸的內部結構示意圖一；

圖11為成型缸、第一料缸和第二料缸的內部結構示意圖二；

圖12為成型缸、第一料缸和第二料缸的內部結構示意圖三；

附圖標記說明：機架1，頂板1a，機箱1b，機殼2，艙門2a，成型缸3，第三升降臺3a，第三絲杆導軌3b，第三固定螺母3c，第三活動螺母3d，第五驅動電機3e，第三導向杆3f，第三壓縮防塵罩3g，第一料缸4，第一升降臺4a，第一絲杆導軌4b，第一固定螺母4c，第一活動螺母4d，第三驅動電機4e，第一導向杆4f，第一壓縮防塵罩4g，第二料缸5，第二升降臺5a，第二絲杆導軌5b,第二固定螺母5c，第二活動螺母5d，第四驅動電機5e，第二導向杆5f，第二壓縮防塵罩5g，雷射發射器6a，振鏡6b,燈架7a，加熱燈7a1，導軌8a，滑塊8a1，第一皮帶輪8b，第二皮帶輪8c，第一驅動電機8d，第二驅動電機8e，懸臂8f，電機支架8g，輥筒8h，第一回收缸9a，第二回收缸9b。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和實施例，對本發明的具體實施例做進一步詳細描述：

參照圖1至圖12所示的一種雙供料缸3d印表機，包括機架1以及設置在機架1外部的機殼2，所述機架1下方的中間位置設有成型缸3，成型缸3的左右兩側分別設有第一料缸4和第二料缸5，所述機架1上位於成型缸3的正上方設有雷射發射機構，所述機架1上還設有可在第一料缸4、成型缸3和第二料缸5三者的上方往復移動的送粉機構；所述第一料缸4內部設有第一升降臺4a，所述第二料缸5內部設有第二升降臺5a，所述成型缸3內部設有第三升降臺3a。

本發明的工作原理是：利用第一料缸4和第二料缸5儲存粉料，送粉機構可以第一料缸4的旁側為起始位置，第一升降臺4a向上抬升，使粉料溢出第一料缸4，送粉機構向第二料缸5方向移動，移動的過程中進過成型缸3，從而將溢出的粉料輸送至成型缸3內，第一料缸4一次溢出的粉料可滿足鋪平第三升降臺3a要求的粉量，然後雷射發射機構工作，根據計算機的切片文件，控制雷射束對模型實心部分機型掃描，使粉末融化而互相粘結，逐步得到該層的輪廓，完成一層掃描後，第三升降臺3a下降一層截面高度；此時送粉機構移動至第二料缸5旁側的位置，此時由第二料缸5供料，第二升降臺5a向上抬升，使粉料溢出第二料缸5，送粉機構向第一料缸4方向移動，移動過程中經過成型缸3，從而將溢出的粉料輸送至成型缸3內，雷射發射機構再次工作，如此反覆，最終形成三維模型。

優選的，所述雷射發射機構包括雷射發射器6a以及正對雷射發射器6a的振鏡6b，振鏡6b用於將雷射發射器6a發出的雷射投射至第三升降臺3a最上層的列印平面上。具體的可以是通過系統控制振鏡6b的反射角度使雷射可分別延著橫軸、縱軸掃描，也可以使通過振鏡6b直接將雷射發射器6a發出的點光源轉換成面光源實現二維列印。

優選的，所述機架1上設有用於安裝雷射發射機構的頂板1a，該頂板1a下方的後端、左端和右端均設有隔板，三個隔板的底部連接在第一料缸4、成型缸3和第二料缸5的上端所處的平面內，並與該平面組成一前端設有取料口的成型室，所述機殼2上對應成型室的取料口設有一艙門2a。艙門2a在關閉後，成型室可完全封閉，並且通過機殼2形成第一層隔溫層，通過三個隔板形成第二層隔溫層，從而保證成型室的內部溫度不受外部環境的影響。

優選的，所述頂板1a下方吊裝有一矩形框架結構的燈架7a，該燈架7a下方安裝有四個加熱燈7a1，所述成型室內設有溫度傳感器。四個加熱燈7a1的設置是為了對粉料進行預熱，提高粉末材料對雷射的能量吸收效率，使得粉末材料吸收能量均勻，從而提高粉末的燒結質量，溫度傳感器是為了感應成型室內的溫度並且控制四個加熱燈7a1的持續工作或者暫停工作。

優選的，所述頂板1a的下方設有與燈架7a配合的高度調節裝置，以用於調節燈架7a的高度，提高加熱燈7a1的加熱效率。

優選的，所述送粉機機構包括導向裝置以及安裝在導向裝置上的刮料裝置，該刮料裝置通過一驅動裝置可在導向裝置上往復移動。

優選的，所述機架1的背部設有一機箱1b，所述導向裝置和驅動裝置均安裝在機箱1b內。導向裝置和驅動裝置安裝在一封閉的機箱1b內，以避免粉料進入導向裝置和驅動裝置內導致機械出故障。

優選的，所述導向裝置包括兩個間隔、平行設置的導軌8a，所述兩個導軌8a上設有與二者滑動配合的滑塊8a1，所述刮料裝置安裝在滑塊8a1上。

優選的，所述驅動裝置包括位於兩個導軌8a同側端之間的第一皮帶輪8b以及位於兩個導軌8a另一同側端之間的第二皮帶輪8c，所述第一皮帶輪8b和第二皮帶輪8c上安裝有皮帶，所述驅動裝置還包括位於機箱1b底部的第一驅動電機8d，該第一驅動電機8d的主軸伸入機箱1b內與第一皮帶輪8b連接，所述滑塊8a1的底部與皮帶固定連接。通過第一驅動電機8d工作帶動第一皮帶輪8b移動，從而使滑塊8a1連動。

優選的，滑塊8a1的底部固定安裝有夾頭，該夾頭夾設在皮帶上。通過夾頭將滑塊8a1與皮帶連接成一體。

優選的，所述刮料裝置包括固定安裝在滑塊8a1上的第二驅動電機8e，該第二驅動電機8e外部罩設有電機支架8g，電機支架8g的頂部設有向成型室內延伸的懸臂8f，該懸臂8f的底部安裝有一輥筒8h，輥筒8h的軸線平行於水平面，輥筒8h的端部通過連軸器與第二驅動電機8e的主軸連接，輥筒8h的轉動方向與移動方向相反。本發明中輥筒8h轉動方向與移動方向相反的設置的是為了在粉料的輸送過程中形成掃動效果，避免轉動方向與移動方向一致，導致輥筒8h對粉料形成碾壓效果，無法完成粉料的轉移。

優選的，刮料裝置除上述一種設置外，還可以在滑塊8a1上安裝一刮刀，該刮刀直線向成型室內延伸，通過刮刀將第一料缸4或者第二料缸5內溢出的粉料刮到成型缸3內，相較於上述設置，單個的刮刀更為簡潔，但是刮刀長時間工作與第一料缸4、成型缸3和第二料缸5的上表面摩擦會產生磨損，因此需定期更換；而輥筒8h則不需要直接直接與外物接觸，沒有磨損更換的弊端。

優選的，所述第一升降臺4a的底部中心處安裝有一豎立設置的第一絲杆導軌4b，所述第一料缸4底部固定安裝有第一固定螺母4c，第一絲杆導軌4b插接在第一固定螺母4c內並與其螺接，第一絲杆導軌4b上套接有第一活動螺母4d，且第一活動螺母4d與第一絲杆導軌4b螺接，第一活動螺母4d位於第一料缸4底部和第一固定螺母4c之間，第一料缸4底部還安裝有第三驅動電機4e，第一活動螺母4d外套設有傳動組件，第三驅動電機4e通過皮帶與傳動組件傳動連接。通過第三驅動電機4e驅動第一活動螺母4d轉動，從而帶動第一絲杆導軌4b直線運動，實現第一升降臺4a在豎直方向上移動。

除第一絲杆導軌4b和第一活動螺母4d配合的驅動方式，還可以是在第一升降臺4a底部安裝一豎立設置的齒條，齒條與第一料缸4的底部活動插接配合，且第一料缸4底部設有渦輪蝸杆電機，蝸輪蝸杆電機的主軸上安裝有與齒條嚙合的齒輪，通過渦輪蝸杆電機驅動齒條沿豎直方向移動從而帶動第一升降臺4a移動。

另外，還可以是第一升降臺4a的外邊沿與第一料缸4內壁構成滑動配合，在第一料缸4的底部固定安裝大行程的氣缸、電缸或者油缸以用於驅動第一升降臺4a在豎直方向移動。

優選的，所述第一升降臺4a底部設有兩個沿其中線對稱設置的第一導向杆4f，該第一導向杆4f與第一料缸4底部活動插接配合，通過兩個第一導向杆4f對第一升降臺4a的運動起到導向作用。

優選的，為了避免料粉料進入第一絲杆導軌4b的螺紋上，在其運動時造成其損壞，所述第一升降臺4a與第一料缸4的底部之間設有第一壓縮防塵罩4g。

優選的，所述第二升降臺5a的底部中心處安裝有一豎立設置的第二絲杆導軌5b，所述第二料缸5底部固定安裝有第二固定螺母5c，第二絲杆導軌5b插接在第二固定螺母5c內並與其螺接，第二絲杆導軌5b上套接有第二活動螺母5d，且第二活動螺母5d與第二絲杆導軌5b螺接，第二活動螺母5d位於第二料缸5底部和第二固定螺母5c之間，第二料缸5底部還安裝有第四驅動電機5e，第二活動螺母5d外套設有傳動組件，第四驅動電機5e通過皮帶與傳動組件傳動連接。通過第四驅動電機5e驅動第二活動螺母5d轉動，從而帶動第二絲杆導軌5b直線運動，實現第二升降臺5a在豎直方向上移動。

除第二絲杆導軌5b和第二活動螺母5d配合的驅動方式，還可以是在第二升降臺5a底部安裝一豎立設置的齒條，齒條與第二料缸5的底部活動插接配合，且第二料缸5底部設有渦輪蝸杆電機，蝸輪蝸杆電機的主軸上安裝有與齒條嚙合的齒輪，通過渦輪蝸杆電機驅動齒條沿豎直方向移動從而帶動第二升降臺5a移動。

另外，還可以是第二升降臺5a的外邊沿與第二料缸5內壁構成滑動配合，在第二料缸5的底部固定安裝大行程的氣缸、電缸或者油缸以用於驅動第二升降臺5a在豎直方向移動。

優選的，所述第二升降臺5a底部設有兩個沿其中線對稱設置的第二導向杆5f，該第二導向杆5f與第二料缸5底部活動插接配合，通過兩個第二導向杆5f對第二升降臺5a的運動起到導向作用。

優選的，為了避免料粉料進入第二絲杆導軌5b的螺紋上，在其運動時造成其損壞，所述第二升降臺5a與第二料缸5的底部之間設有第二壓縮防塵罩5g。

優選的，所述第三升降臺3a的底部中心處安裝有一豎立設置的第三絲杆導軌3b，所述成型缸3底部固定安裝有第三固定螺母3c，第三絲杆導軌3b插接在第三固定螺母3c內並與其螺接，第三絲杆導軌3b上套接有第三活動螺母3d，且第三活動螺母3d與第三絲杆導軌3b螺接，第三活動螺母3d位於成型缸3底部和第三固定螺母3c之間，成型缸3底部還安裝有第五驅動電機3e，第三活動螺母3d外套設有傳動組件，第五驅動電機3e通過皮帶與傳動組件傳動連接。通過第五驅動電機3e驅動第三活動螺母3d轉動，從而帶動第三絲杆導軌3b直線運動，實現第三升降臺3a在豎直方向上移動。

除第三絲杆導軌3b和第三絲杆螺母配合的驅動方式，還可以是在第三升降臺3a底部安裝一豎立設置的齒條，齒條與成型缸3的底部活動插接配合，且成型缸3底部設有渦輪蝸杆電機，蝸輪蝸杆電機的主軸上安裝有與齒條嚙合的齒輪，通過渦輪蝸杆電機驅動齒條沿豎直方向移動從而帶動第三升降臺3a移動。

另外，還可以是第三升降臺3a的外邊沿與成型缸3內壁構成滑動配合，在成型缸3的底部固定安裝大行程的氣缸、電缸或者油缸以用於驅動第三升降臺3a在豎直方向移動。

優選的，所述第三升降臺3a底部設有四個呈矩形分布的第三導向杆3f，該第三導向杆3f與成型缸3底部活動插接配合，通過四個第三導向杆3f對第三升降臺3a的運動起到導向作用，並使其移動時更加穩定。

優選的，為了避免料粉料進入第三絲杆導軌3b的螺紋上，在其運動時造成其損壞，所述第三升降臺3a與成型缸3的底部之間設有第三壓縮防塵罩3g。

優選的，所述第一料缸4的旁側設有第一回收缸9a。

優選的，所述第二料缸5的旁側設有第二回收缸9b。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作出任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明的技術方案的範圍內。