本發(fā)明涉及增材制造領(lǐng)域，尤其是“分層制造、逐層疊加”而形成工件的3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

采用不同的材料、或不同的成型工藝，3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理也有所不同，逐層鋪粉燒結(jié)成型、或逐層鋪粉固化成型的3D打印機(jī)，是目前結(jié)構(gòu)較為成熟的3D打印機(jī)之一，包括金屬粉和非金屬粉3D打印機(jī)。圖1、圖2是3D打印機(jī)示意圖，通常其主要結(jié)構(gòu)由供粉裝置1、鋪粉刮刀裝置7、成型缸系統(tǒng)6、燒結(jié)（或固化）裝置8、收粉腔5以及控制系統(tǒng)、冷卻和氣循環(huán)系統(tǒng)等構(gòu)成；打印零件的步驟主要有三步，第一步：送粉；供粉裝置1將粉料送到鋪粉刮刀裝置7的刮刀前面。第二步：鋪粉；鋪粉刮刀裝置7的刮刀水平移動，將待用粉2鋪平。第三步：燒結(jié)（或固化）；燒結(jié)（或固化）裝置8工作，將實用粉料燒結(jié)（或固化）。實際中，這三步是機(jī)器長時間重復(fù)循環(huán)的工作過程，在這一過程中，任意一次出現(xiàn)問題，所打印的零件就會報廢；當(dāng)前公知的供粉、鋪粉裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大，效率低、還存有供粉不可靠等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有3D打印機(jī)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種自取粉式3D打印機(jī)鋪粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)借用鋪粉箱的鋪粉運(yùn)動巧妙取粉，并實現(xiàn)雙向鋪粉，結(jié)構(gòu)簡單，效率提高。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：自取粉式3D打印機(jī)鋪粉系統(tǒng)包括供粉裝置和鋪粉刮刀裝置；供粉裝置置于鋪粉刮刀裝置上方的后部，其供粉箱（101）固裝在機(jī)架（100）上，供粉箱（101）的下方設(shè)有出粉口，出粉口下方是滑板（103），滑板（103）嵌裝在導(dǎo)槽（或稱導(dǎo)軌）內(nèi)，滑板（103）能夠沿導(dǎo)槽滑動，滑板（103）后部是彈簧（102），滑板（103）在彈簧（102）的作用下始終處于前部，并使供粉箱（101）的出粉口保持常閉狀態(tài)；鋪粉刮刀裝置置于成型缸系統(tǒng)上方，其鋪粉箱（701）通過導(dǎo)軌（11）與機(jī)架（100）連接，鋪粉箱（701）在行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用下，能夠沿導(dǎo)軌（11）前后往復(fù)運(yùn)動，鋪粉箱（701）的下部裝有刮刀；當(dāng)鋪粉箱（701）后退、退至與滑板（103）接觸后，鋪粉箱（701）就推動滑板（103）一同后退，直至供粉箱（101）的出粉口打開，供粉箱（101）的出粉口打開后，待用粉（2）就從供粉箱（101）的腹腔中漏到鋪粉箱（701）中，至漏滿；鋪粉箱（701）返回時，滑板（103）在彈簧（102）的作用下，又將供粉箱（101）的出粉口關(guān)閉；當(dāng)鋪粉箱（701）前進(jìn)時，鋪粉箱（701）內(nèi)的待用粉（2）從鋪粉箱（701）下端的出粉口漏出，并通過其下部的刮刀使待用粉（2）在成型缸上面鋪平。

本發(fā)明的有益效果是，利用多功能鋪粉箱的鋪粉運(yùn)動巧妙取粉，實現(xiàn)雙向自動換刀鋪粉，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，成本低、效率高。

附圖說明

圖1是3D打印機(jī)主機(jī)剖視示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視示意圖。

圖3是自取粉式3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖-燒結(jié)（或固化）狀態(tài)。

圖4是自取粉式3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖-鋪粉狀態(tài)。

圖5是鋪粉刮刀裝置局部放大示意圖-鋪粉狀態(tài)。

圖6是供粉裝置局部放大示意圖。

圖7是自取粉式3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖-換刀狀態(tài)。

圖8是鋪粉刮刀裝置局部放大示意圖-換刀狀態(tài)。

圖9是自取粉式3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖-取粉狀態(tài)。

圖10是鋪粉刮刀裝置局部放大示意圖-取粉狀態(tài)。

圖11是鋪粉刮刀裝置另一結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。

圖12是鋪粉箱三維示意圖。

圖13是鋪粉箱三維縱剖示意圖。

圖14是鋪粉箱三維橫剖示意圖。

圖中：1.供粉裝置，2.待用粉，3.活塞，4.工件，5.收粉腔，6.成型缸系統(tǒng)，7.鋪粉刮刀裝置，8.燒結(jié)（或固化）裝置，11.導(dǎo)軌，12.電機(jī)，13.后撞塊，14.前撞塊，100.機(jī)架，101.供粉箱，102.彈簧，103.滑板，501.收粉腔A，701.鋪粉箱，702.軸，703.轉(zhuǎn)閥芯，704.后刮刀，705.壓刀條，706.螺釘，707.前刮刀，708.撞叉，7081.撞叉前爪，7082.撞叉后爪。

具體實施方式

如圖3～圖14所示，是本發(fā)明實施例，自取粉式3D打印機(jī)鋪粉系統(tǒng)包括供粉裝置和鋪粉刮刀裝置；其特點(diǎn)是：供粉裝置包括供粉箱（101）、彈簧（102）和滑板（103）；供粉裝置置于鋪粉刮刀裝置上方的后部，其供粉箱（101）固裝在機(jī)架（100）上，供粉箱（101）的下方設(shè)有出粉口，出粉口下方是滑板（103），滑板（103）嵌裝在導(dǎo)槽（或稱導(dǎo)軌）內(nèi)，滑板（103）能夠沿導(dǎo)槽滑動，滑板（103）后部是彈簧（102），滑板（103）在彈簧（102）的作用下始終處于前部，并使供粉箱（101）的出粉口保持常閉狀態(tài)；鋪粉刮刀裝置包括鋪粉箱（701）、軸（702）、轉(zhuǎn)閥芯（703）、后刮刀（704）、壓刀條（705）、螺釘（706）、前刮刀（707）、撞叉（708）、導(dǎo)軌（11）、后撞塊（13）、前撞塊（14）以及行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)；鋪粉刮刀裝置置于成型缸系統(tǒng)上方，其鋪粉箱（701）通過導(dǎo)軌（11）與機(jī)架（100）連接，鋪粉箱（701）在行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用下，能夠沿導(dǎo)軌（11）前后往復(fù)運(yùn)動，鋪粉箱（701）的下部裝有刮刀；當(dāng)鋪粉箱（701）后退、退至與滑板（103）接觸后，鋪粉箱（701）就推動滑板（103）一同后退，直至供粉箱（101）的出粉口打開，供粉箱（101）的出粉口打開后，待用粉（2）就從供粉箱（101）的腹腔中漏到鋪粉箱（701）中，至漏滿；鋪粉箱（701）返回時，滑板（103）在彈簧（102）的作用下，又將供粉箱（101）的出粉口關(guān)閉；當(dāng)鋪粉箱（701）前進(jìn)時，鋪粉箱（701）內(nèi)的待用粉（2）從鋪粉箱（701）下端的出粉口漏出，并通過其下部的刮刀使待用粉（2）在成型缸上面鋪平。

如圖5、圖8、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14所示，鋪粉系統(tǒng)的鋪粉箱（701）是一個多功能零件，其特點(diǎn)是：鋪粉箱（701）是內(nèi)外箱疊套式結(jié)構(gòu)，內(nèi)箱高于外箱，內(nèi)箱的上端面與供粉箱（101）出口的下端面平齊，內(nèi)箱的下部插入外箱的腹中，外箱環(huán)圍著內(nèi)箱，外箱上口的周圍與內(nèi)箱留有縫隙，外箱下端較內(nèi)箱長出；鋪粉箱（701）有三種主要功能：第一，鋪粉箱（701）在供粉箱（101）下方取粉時，供粉箱（101）中的待用粉（2）自然漏入鋪粉箱（701）中，不需要外部動力，包括起著閥門作用的滑板（103）的開與關(guān)，第二，枉撒的粉料全部由鋪粉箱（701）的外箱接收，第三，供粉量不需要其它控制，取粉時漏滿為止，鋪粉時剩余足夠量就再次去取。

如圖11所示，自取粉式3D打印機(jī)鋪粉系統(tǒng)為雙向鋪粉結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是：在鋪粉箱（701）下端出粉口的前后分別設(shè)有前刮刀（707）和后刮刀（704），當(dāng)鋪粉箱（701）前進(jìn)時，鋪粉箱（701）內(nèi)的待用粉（2）從鋪粉箱（701）下端的出粉口漏出，通過后刮刀（704）將待用粉（2）刮平，即鋪粉系統(tǒng)左鋪粉，當(dāng)鋪粉箱（701）后退時，鋪粉箱（701）內(nèi)的待用粉（2）從鋪粉箱（701）下端的出粉口漏出，通過前刮刀（707）將待用粉（2）刮平，即鋪粉系統(tǒng)右鋪粉；鋪粉系統(tǒng)前進(jìn)一次、鋪粉一次、燒結(jié)（或固化）一次，后退一次、鋪粉一次、燒結(jié)（或固化）一次，此種鋪粉方式稱為雙向鋪粉，雙向鋪粉充分利用了鋪粉刮刀裝置的返回時間，鋪粉效率提高一倍。

如圖4、圖5、圖7、圖8、圖9、圖10所示，自取粉式3D打印機(jī)鋪粉系統(tǒng)為雙向換刀鋪粉結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是：在鋪粉箱（701）下端出粉口處設(shè)有前刮刀（707）和后刮刀（704），前刮刀（707）和后刮刀（704）通過壓刀條（705）、螺釘（706）固裝在轉(zhuǎn)閥芯（703）上，轉(zhuǎn)閥芯（703）通過鉸鏈連接在鋪粉箱（701）上，轉(zhuǎn)閥芯（703）能夠前后擺動；當(dāng)鋪粉箱（701）后退時，轉(zhuǎn)閥芯（703）向前擺動，待用粉（2）從鋪粉箱（701）下端的后半出粉口漏下，通過后刮刀（704）將待用粉（2）刮平，即鋪粉系統(tǒng)右鋪粉；當(dāng)鋪粉箱（701）前進(jìn)時，轉(zhuǎn)閥芯（703）向后擺動，待用粉（2）從鋪粉箱（701）下端的前半出粉口漏下，通過前刮刀（707）將待用粉（2）刮平，即鋪粉系統(tǒng)左鋪粉；這種鋪粉方式能夠把每次燒結(jié)（或固化）后的余渣分別推到收粉腔A（501）和收粉腔（5）中，使余渣不再進(jìn)入下次的燒結(jié)（或固化）過程中，所以，提高了被打印零件的品質(zhì)。

如圖4、圖5、圖7、圖8、圖9、圖10所示，自取粉式3D打印機(jī)鋪粉系統(tǒng)為雙向自動換刀鋪粉結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)閥芯（703）通過鉸鏈連接在鋪粉箱（701）上，轉(zhuǎn)閥芯（703）的端部固裝有撞叉（708），撞叉（708）上設(shè)有撞叉前爪（7081）和撞叉后爪（7082），撞叉前爪（7081）僅能夠碰上后撞塊（13），撞叉后爪（7082）僅能夠碰上前撞塊（14），后撞塊（13）在鋪粉箱（701）的后部、固裝在機(jī)架（100）上，前撞塊（14）在鋪粉箱（701）的前部、也固裝在機(jī)架（100）上；當(dāng)鋪粉箱（701）后退、接近其極限位置時，撞叉前爪（7081）就碰上后撞塊（13），使轉(zhuǎn)閥芯（703）向后擺動，為鋪粉箱（701）再次前進(jìn)做好了準(zhǔn)備；當(dāng)鋪粉箱（701）前進(jìn)、接近其極限位置時，撞叉后爪（7082）就碰上前撞塊（14），使轉(zhuǎn)閥芯（703）向前擺動，為鋪粉箱（701）再次后退又做好了準(zhǔn)備，如此循環(huán)往復(fù)，就實現(xiàn)了鋪粉系統(tǒng)的自動鋪粉過程；轉(zhuǎn)閥芯（703）的擺動也可以借助于用其它動力實現(xiàn)，包括直接使用伺服電機(jī)驅(qū)動。