一種新型下供粉式3d打印機(jī)工作系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，包括工作缸、送粉缸、鋪粉裝置、節(jié)粉缸以及安裝固定用的基座，其特征在于：所述送粉缸、工作缸和節(jié)粉缸水平橫向布置，且節(jié)粉缸和送粉缸分別設(shè)置在工作缸的兩側(cè)，鋪粉裝置設(shè)置在基座的上方，所述節(jié)粉缸包括盛裝粉末的缸體，所述缸體內(nèi)下部設(shè)置有可升降調(diào)節(jié)臺(tái)，所述鋪粉裝置的鋪粉輥行程越過(guò)節(jié)粉缸外側(cè)。本實(shí)用新型的有益效果在于其結(jié)構(gòu)緊促，工作效率高、可靠性高。
【專利說(shuō)明】
一種新型下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工作系統(tǒng)，具體涉及一種3D打印機(jī)的工作系統(tǒng)，屬于下供粉式的快速成形設(shè)備的一種。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性激光燒結(jié)成形(Selective Laser Sintering，SLS)是目前已商品化的快速成形方法。其工作方法是:首先在工作臺(tái)上均勻鋪上一定厚度的粉末，激光束在計(jì)算機(jī)控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進(jìn)行燒結(jié)，從而使粉末固化成截面形狀，一層完成后工作臺(tái)下降一個(gè)層厚，鋪粉機(jī)構(gòu)在已燒結(jié)的表面再鋪上一層粉末進(jìn)行下一層燒結(jié)。這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行直到制造出整個(gè)三維模型。SLS可以使用多種粉末材料，如石膏，淀粉，陶瓷材料，高分子材料以及它們的復(fù)合粉末等，其中粉末的鋪覆是關(guān)鍵技術(shù)，它對(duì)SLS成形的速度，精度和可靠性以及設(shè)備的體積、價(jià)格等影響很大。
[0003]目前SLS快速成形設(shè)備中普遍采用雙工作缸式供粉裝置結(jié)構(gòu)，即平行布置工作缸和供粉缸。在工作過(guò)程中，當(dāng)一層粉末成形完成后，工作缸中的工作平面下降一層，供粉缸的活塞上升一層，推出一定量的粉末，由輥?zhàn)踊蚬伟鍖⒎勰┚鶆虻劁佋诠ぷ髌矫嫔?，再進(jìn)行下一層的成形。這種供粉方式被稱之為下供粉方式。下供粉方式需要與工作缸并列布置供粉缸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備較大，實(shí)際工作區(qū)域小，打印速度慢。目前也有一些SLS快速成形設(shè)備中出現(xiàn)了上供粉方式，即在工作平面上方與工作缸平行布置兩供粉缸進(jìn)行定量供粉，也是存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備體積較大，工作不可靠等不足。同時(shí)近期也出現(xiàn)了與工作缸平行布置單供粉缸SLS快速成形設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備體積減小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是鋪粉輥只能單程鋪粉，回程是空程，效率較低。在上述各類供粉裝置中普遍存在的一個(gè)問(wèn)題就是耗材利用率不高，浪費(fèi)嚴(yán)重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型下供粉式于3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，其種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、節(jié)省成本、效率較高。
[0005]—種新型下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，包括工作缸、送粉缸、鋪粉裝置、節(jié)粉缸以及安裝固定用的基座，所述送粉缸和節(jié)粉缸分別設(shè)置在工作缸的兩側(cè)，鋪粉裝置設(shè)置在基座的上方，所述節(jié)粉缸包括盛裝粉末的缸體，所述缸體內(nèi)下部設(shè)置有可升降調(diào)節(jié)臺(tái)，所述鋪粉裝置的鋪粉輥行程越過(guò)節(jié)粉缸外側(cè)。
[0006]按上述方案，所述節(jié)粉缸設(shè)置在鋪粉裝置的鋪粉輥行程末側(cè)。
[0007]按上述方案，所述節(jié)粉缸的缸體有效容積為工作缸一次鋪粉所需粉末量的體積。
[0008]按上述方案，所述節(jié)粉缸的缸體下部還設(shè)置有電機(jī)，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)底部固定有絲杠，所述缸體底部設(shè)置有與絲杠相對(duì)應(yīng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，絲杠穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)底部?jī)蓚?cè)還固定縱向?qū)驐U，缸體底部?jī)蓚?cè)還設(shè)置有位置與導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)的直線軸承，導(dǎo)向桿穿過(guò)直線軸承。
[0009]按上述方案，所述工作缸包括可升降工作臺(tái)，工作缸的支座上還設(shè)置有電機(jī)，可升降工作臺(tái)底部固定有絲杠，所述基座上設(shè)置有與絲杠相對(duì)應(yīng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，絲杠穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，可升降工作臺(tái)兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，基座兩側(cè)還設(shè)置有位置與導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)的直線軸承，導(dǎo)向桿穿過(guò)直線軸承。
[0010]按上述方案，所述鋪粉裝置包括兩個(gè)固定座，兩個(gè)固定座上分別固定有兩根平行的導(dǎo)軌，兩根導(dǎo)軌上分別設(shè)置一滑塊，兩個(gè)滑塊通過(guò)“]”型的連接板連接，“]”型的連接板底部設(shè)置有鋪粉輥，其中一滑塊上設(shè)置有第二電機(jī)，第二電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)鋪粉輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩固定座的兩端分別設(shè)置有滾輪，兩個(gè)固定座的一端還設(shè)置有傳動(dòng)軸，兩固定座的一端的兩個(gè)滾輪固定在傳動(dòng)軸上，同一固定座兩端的滾輪上套有第二傳動(dòng)同步帶，滑塊與第二傳動(dòng)同步帶固定連接，所述其中一固定座的一端還設(shè)置有主動(dòng)電機(jī)，主動(dòng)電機(jī)通過(guò)第一傳動(dòng)同步帶帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]本實(shí)用新型的動(dòng)作過(guò)程:開始工作后，送粉缸一次性送出兩次鋪粉所需的粉末量，鋪粉輥開始移動(dòng)，將部分粉末鋪在工作缸的工作臺(tái)上，鋪粉輥繼續(xù)移動(dòng)，將多余的粉末推至節(jié)粉缸中，待工作缸上的粉末燒結(jié)完成后，工作缸下降一個(gè)層厚，節(jié)粉缸的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)節(jié)粉缸的可升降調(diào)節(jié)臺(tái)上升，將節(jié)粉缸中粉末推出，鋪粉機(jī)構(gòu)的鋪粉輥回程運(yùn)動(dòng)，將節(jié)粉缸上的粉末鋪在工作臺(tái)上，從而實(shí)現(xiàn)鋪粉輥的行程、回程均鋪粉。鋪粉輥行程時(shí)越過(guò)節(jié)粉缸后，節(jié)粉缸的可升降調(diào)節(jié)臺(tái)上升，鋪粉輥回程時(shí)越過(guò)節(jié)粉缸后，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)降至缸體底部。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]1、橫向依次順序布置的送粉缸、工作缸和節(jié)粉缸實(shí)現(xiàn)鋪粉輥行程、回程均鋪粉，在提高工作效率的情況下，保證了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的緊促性；
[0014]2、工作缸和節(jié)粉缸的升降臺(tái)底部?jī)蛇叾荚O(shè)置了縱向?qū)驐U，確保升降臺(tái)的移動(dòng)為縱向垂直移動(dòng)，從而使升降臺(tái)始終水平，不會(huì)晃動(dòng)，提高了可靠性；
[0015]3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，控制簡(jiǎn)單；
[0016]4、該裝置能夠根據(jù)實(shí)際加工臺(tái)面需要控制送粉量，每層多余的粉木由鋪粉機(jī)構(gòu)推入到節(jié)粉缸中，同時(shí)在回鋪過(guò)程中，節(jié)粉缸又作為送粉缸使用，極大的提高了材料的利用率，減少環(huán)境污染和浪費(fèi)，并能夠節(jié)約粉末原料，使工作環(huán)境更清潔；
[0017]5、目前商品化的SLS設(shè)備中，相對(duì)于本實(shí)用新型都有不足，單送粉式，鋪粉輥回程時(shí)空程，降低了效率;同時(shí)有別于傳統(tǒng)的雙送粉式的供粉裝置設(shè)計(jì)降低了設(shè)備成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型工作系統(tǒng)的主視圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型工作系統(tǒng)的立體圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型節(jié)粉缸的立體圖；
[0021 ]圖4為本實(shí)用新型節(jié)粉缸主視圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型鋪粉裝置的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0024]圖1示至圖5出了本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)，結(jié)合視圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]一種新型下供粉式于3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，包括工作缸3、送粉缸2、鋪粉裝置1、節(jié)粉缸4以及安裝工作缸3、送粉缸2、鋪粉裝置1、節(jié)粉缸4的基座5，所述送粉缸2和節(jié)粉缸4分別設(shè)置在工作缸3的兩側(cè)，鋪粉裝置I設(shè)置在基座5的上方，所述節(jié)粉缸4包括盛裝粉末的缸體4-1，所述缸體4-1內(nèi)下部設(shè)置有可升降調(diào)節(jié)臺(tái)4-2，所述鋪粉裝置I的鋪粉輥1-13行程越過(guò)節(jié)粉缸4外側(cè)。
[0026]所述節(jié)粉缸4設(shè)置在鋪粉裝置I的鋪粉輥1-13行程末側(cè)。鋪粉輥1-13行程時(shí)越過(guò)節(jié)粉缸4后，節(jié)粉缸4的可升降調(diào)節(jié)臺(tái)4-2上升，鋪粉輥1-13行程時(shí)越過(guò)節(jié)粉缸4后，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)4-2降至缸體底部。所述節(jié)粉缸4的缸體4-1下部還設(shè)置有第三電機(jī)4-11，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)4-2底部固定有絲杠4-6，所述缸體4-1底部設(shè)置有與絲杠4-6相對(duì)應(yīng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，絲杠4-6穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，第三電機(jī)4-11和可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母上分別設(shè)置有同步帶輪4-12和同步帶輪4-14，第三電機(jī)4-11通過(guò)同步帶4-13帶動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)4-2底部?jī)蓚?cè)還固定縱向?qū)驐U(4-15、4-10)，缸體4-1底部?jī)蓚?cè)還設(shè)置有位置與導(dǎo)向桿(4-14、4-10)對(duì)應(yīng)的直線軸承4-9，導(dǎo)向桿穿過(guò)直線軸承。
[0027]所述工作缸包括可升降工作臺(tái)，工作缸的支座上還設(shè)置有電機(jī)，可升降工作臺(tái)底部固定有絲杠，所述基座上設(shè)置有與絲杠相對(duì)應(yīng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，絲杠穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，可升降工作臺(tái)兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，基座兩側(cè)還設(shè)置有位置與導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)的直線軸承，導(dǎo)向桿穿過(guò)直線軸承。
[0028]所述鋪粉機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)固定座(1-17、1-23)，兩個(gè)固定座上分別固定有兩根平行的導(dǎo)軌(1-9、1-3)，兩根導(dǎo)軌上分別設(shè)置一滑塊(1-11、1-15)，兩個(gè)滑塊通過(guò)“]”型的連接板(1-22)連接，“]”型的連接板(1-22)底部設(shè)置有鋪粉輥(1-13)，滑塊1-15上設(shè)置有第二電機(jī)1-16，第二電機(jī)1-16通過(guò)第三同步帶1-14帶動(dòng)鋪粉輥1-13轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩固定座的兩端分別設(shè)置有滾輪，兩個(gè)固定座的一端還設(shè)置有傳動(dòng)軸1-5，兩固定座的一端的兩個(gè)滾輪固定在傳動(dòng)軸1-5上，同一固定座兩端的滾輪上套有第二傳動(dòng)同步帶(l-8、l-12)，兩滑塊(l-ll、l-l5)分別與兩第二傳動(dòng)同步帶(l-8、l-12)固定連接，所述固定座l-17的一端還設(shè)置有主動(dòng)電機(jī)1-2，主動(dòng)電機(jī)1-2通過(guò)第一傳動(dòng)同步帶1-4帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸1-5轉(zhuǎn)動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，包括工作缸、送粉缸、鋪粉裝置、節(jié)粉缸以及安裝固定用的基座，其特征在于:所述送粉缸、工作缸和節(jié)粉缸水平橫向布置，且節(jié)粉缸和送粉缸分別設(shè)置在工作缸的兩側(cè)，鋪粉裝置設(shè)置在基座的上方，所述節(jié)粉缸包括盛裝粉末的缸體，所述缸體內(nèi)下部設(shè)置有可升降調(diào)節(jié)臺(tái)，所述鋪粉裝置的鋪粉輥行程越過(guò)節(jié)粉缸外側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)粉缸設(shè)置在鋪粉裝置的鋪粉輥行程末側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)粉缸的缸體下部還設(shè)置有電機(jī)，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)底部固定有絲杠，所述缸體底部設(shè)置有與絲杠相對(duì)應(yīng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，絲杠穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，可升降調(diào)節(jié)臺(tái)底部?jī)蓚?cè)還固定縱向?qū)驐U，缸體底部?jī)蓚?cè)還設(shè)置有位置與導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)的直線軸承，導(dǎo)向桿穿過(guò)直線軸承。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于:所述工作缸包括可升降工作臺(tái)，工作缸的支座上還設(shè)置有電機(jī)，可升降工作臺(tái)底部固定有絲杠，所述基座上設(shè)置有與絲杠相對(duì)應(yīng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，絲杠穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母，電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，可升降工作臺(tái)兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，基座兩側(cè)還設(shè)置有位置與導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)的直線軸承，導(dǎo)向桿穿過(guò)直線軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下供粉式3D打印機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于:所述鋪粉裝置包括兩個(gè)固定座，兩個(gè)固定座上分別固定有兩根平行的導(dǎo)軌，兩根導(dǎo)軌上分別設(shè)置一滑塊，兩個(gè)滑塊通過(guò)“]”型的連接板連接，“]”型的連接板底部設(shè)置有鋪粉輥，其中一滑塊上設(shè)置有第二電機(jī)，第二電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)鋪粉輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩固定座的兩端分別設(shè)置有滾輪，兩個(gè)固定座的一端還設(shè)置有傳動(dòng)軸，兩固定座的一端的兩個(gè)滾輪固定在傳動(dòng)軸上，同一固定座兩端的滾輪上套有第二傳動(dòng)同步帶，滑塊與第二傳動(dòng)同步帶固定連接，所述其中一固定座的一端還設(shè)置有主動(dòng)電機(jī)，主動(dòng)電機(jī)通過(guò)第一傳動(dòng)同步帶帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B29C67/04GK205573048SQ201620351561
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】蔡道生, 陳功舉, 黃川
【申請(qǐng)人】武漢易制科技有限公司