一種新型下供粉式3d打印機工作系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型下供粉式3D打印機工作系統(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，所述鋪粉裝置的鋪粉輥行程越過節(jié)粉缸外側(cè)。本實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。
【專利說明】
一種新型下供粉式3D打印機工作系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種工作系統(tǒng)，具體涉及一種3D打印機的工作系統(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:首先在工作臺上均勻鋪上一定厚度的粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進行燒結(jié)，從而使粉末固化成截面形狀，一層完成后工作臺下降一個層厚，鋪粉機構(gòu)在已燒結(jié)的表面再鋪上一層粉末進行下一層燒結(jié)。這個過程重復(fù)進行直到制造出整個三維模型。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SLS成形的速度，精度和可靠性以及設(shè)備的體積、價格等影響很大。
[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。在工作過程中，當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，由輥子或刮板將粉末均勻地鋪在工作平面上，再進行下一層的成形。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行定量供粉，也是存在機械結(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)點是設(shè)備體積減小，結(jié)構(gòu)比較簡單，其缺點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問題就是耗材利用率不高，浪費嚴重。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型下供粉式于3D打印機工作系統(tǒng)，其種結(jié)構(gòu)簡單、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，所述鋪粉裝置的鋪粉輥行程越過節(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，可升降調(diào)節(jié)臺底部固定有絲杠，所述缸體底部設(shè)置有與絲杠相對應(yīng)的可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，絲杠穿過可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，電機通過同步帶帶動可轉(zhuǎn)動絲杠螺母轉(zhuǎn)動，可升降調(diào)節(jié)臺底部兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，缸體底部兩側(cè)還設(shè)置有位置與導向桿對應(yīng)的直線軸承，導向桿穿過直線軸承。
[0009]按上述方案，所述工作缸包括可升降工作臺，工作缸的支座上還設(shè)置有電機，可升降工作臺底部固定有絲杠，所述基座上設(shè)置有與絲杠相對應(yīng)的可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，絲杠穿過可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，電機通過同步帶帶動可轉(zhuǎn)動絲杠螺母轉(zhuǎn)動，可升降工作臺兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，基座兩側(cè)還設(shè)置有位置與導向桿對應(yīng)的直線軸承，導向桿穿過直線軸承。
[0010]按上述方案，所述鋪粉裝置包括兩個固定座，兩個固定座上分別固定有兩根平行的導軌，兩根導軌上分別設(shè)置一滑塊，兩個滑塊通過“]”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，第二電機通過同步帶帶動鋪粉輥轉(zhuǎn)動，所述兩固定座的兩端分別設(shè)置有滾輪，兩個固定座的一端還設(shè)置有傳動軸，兩固定座的一端的兩個滾輪固定在傳動軸上，同一固定座兩端的滾輪上套有第二傳動同步帶，滑塊與第二傳動同步帶固定連接，所述其中一固定座的一端還設(shè)置有主動電機，主動電機通過第一傳動同步帶帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
[0011]本實用新型的動作過程: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，將部分粉末鋪在工作缸的工作臺上，鋪粉輥繼續(xù)移動，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，工作缸下降一個層厚，節(jié)粉缸的電機轉(zhuǎn)動，推動節(jié)粉缸的可升降調(diào)節(jié)臺上升，將節(jié)粉缸中粉末推出，鋪粉機構(gòu)的鋪粉輥回程運動，將節(jié)粉缸上的粉末鋪在工作臺上，從而實現(xiàn)鋪粉輥的行程、回程均鋪粉。鋪粉輥行程時越過節(jié)粉缸后，節(jié)粉缸的可升降調(diào)節(jié)臺上升，鋪粉輥回程時越過節(jié)粉缸后，可升降調(diào)節(jié)臺降至缸體底部。
[0012]本實用新型的優(yōu)點在于:
[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)粉缸的升降臺底部兩邊都設(shè)置了縱向?qū)驐U，確保升降臺的移動為縱向垂直移動，從而使升降臺始終水平，不會晃動，提高了可靠性；
[0015]3、結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，控制簡單；
[0016]4、該裝置能夠根據(jù)實際加工臺面需要控制送粉量，每層多余的粉木由鋪粉機構(gòu)推入到節(jié)粉缸中，同時在回鋪過程中，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，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，相對于本實用新型都有不足，單送粉式，鋪粉輥回程時空程，降低了效率;同時有別于傳統(tǒng)的雙送粉式的供粉裝置設(shè)計降低了設(shè)備成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型工作系統(tǒng)的主視圖；
[0019]圖2為本實用新型工作系統(tǒng)的立體圖；
[0020]圖3為本實用新型節(jié)粉缸的立體圖；
[0021 ]圖4為本實用新型節(jié)粉缸主視圖；
[0022]圖5為本實用新型鋪粉裝置的立體圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0024]圖1示至圖5出了本實用新型的具體結(jié)構(gòu)，結(jié)合視圖對本實用新型做進一步說明。
[0025]一種新型下供粉式于3D打印機工作系統(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4-2，所述鋪粉裝置I的鋪粉輥1-13行程越過節(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行程時越過節(jié)粉缸4后，節(jié)粉缸4的可升降調(diào)節(jié)臺4-2上升，鋪粉輥1-13行程時越過節(jié)粉缸4后，可升降調(diào)節(jié)臺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4-11，可升降調(diào)節(jié)臺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相對應(yīng)的可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，絲杠4-6穿過可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，第三電機4-11和可轉(zhuǎn)動絲杠螺母上分別設(shè)置有同步帶輪4-12和同步帶輪4-14，第三電機4-11通過同步帶4-13帶動可轉(zhuǎn)動絲杠螺母轉(zhuǎn)動，可升降調(diào)節(jié)臺4-2底部兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U(4-15、4-10)，缸體4-1底部兩側(cè)還設(shè)置有位置與導向桿(4-14、4-10)對應(yīng)的直線軸承4-9，導向桿穿過直線軸承。
[0027]所述工作缸包括可升降工作臺，工作缸的支座上還設(shè)置有電機，可升降工作臺底部固定有絲杠，所述基座上設(shè)置有與絲杠相對應(yīng)的可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，絲杠穿過可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，電機通過同步帶帶動可轉(zhuǎn)動絲杠螺母轉(zhuǎn)動，可升降工作臺兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，基座兩側(cè)還設(shè)置有位置與導向桿對應(yīng)的直線軸承，導向桿穿過直線軸承。
[0028]所述鋪粉機構(gòu)包括兩個固定座(1-17、1-23)，兩個固定座上分別固定有兩根平行的導軌(1-9、1-3)，兩根導軌上分別設(shè)置一滑塊(1-11、1-15)，兩個滑塊通過“]”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1-16，第二電機1-16通過第三同步帶1-14帶動鋪粉輥1-13轉(zhuǎn)動，所述兩固定座的兩端分別設(shè)置有滾輪，兩個固定座的一端還設(shè)置有傳動軸1-5，兩固定座的一端的兩個滾輪固定在傳動軸1-5上，同一固定座兩端的滾輪上套有第二傳動同步帶(l-8、l-12)，兩滑塊(l-ll、l-l5)分別與兩第二傳動同步帶(l-8、l-12)固定連接，所述固定座l-17的一端還設(shè)置有主動電機1-2，主動電機1-2通過第一傳動同步帶1-4帶動轉(zhuǎn)軸1-5轉(zhuǎn)動。
【主權(quán)項】
1.一種新型下供粉式3D打印機工作系統(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，所述鋪粉裝置的鋪粉輥行程越過節(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，可升降調(diào)節(jié)臺底部固定有絲杠，所述缸體底部設(shè)置有與絲杠相對應(yīng)的可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，絲杠穿過可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，電機通過同步帶帶動可轉(zhuǎn)動絲杠螺母轉(zhuǎn)動，可升降調(diào)節(jié)臺底部兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，缸體底部兩側(cè)還設(shè)置有位置與導向桿對應(yīng)的直線軸承，導向桿穿過直線軸承。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下供粉式3D打印機工作系統(tǒng)，其特征在于:所述工作缸包括可升降工作臺，工作缸的支座上還設(shè)置有電機，可升降工作臺底部固定有絲杠，所述基座上設(shè)置有與絲杠相對應(yīng)的可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，絲杠穿過可轉(zhuǎn)動絲杠螺母，電機通過同步帶帶動可轉(zhuǎn)動絲杠螺母轉(zhuǎn)動，可升降工作臺兩側(cè)還固定縱向?qū)驐U，基座兩側(cè)還設(shè)置有位置與導向桿對應(yīng)的直線軸承，導向桿穿過直線軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下供粉式3D打印機工作系統(tǒng)，其特征在于:所述鋪粉裝置包括兩個固定座，兩個固定座上分別固定有兩根平行的導軌，兩根導軌上分別設(shè)置一滑塊，兩個滑塊通過“]”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，第二電機通過同步帶帶動鋪粉輥轉(zhuǎn)動，所述兩固定座的兩端分別設(shè)置有滾輪，兩個固定座的一端還設(shè)置有傳動軸，兩固定座的一端的兩個滾輪固定在傳動軸上，同一固定座兩端的滾輪上套有第二傳動同步帶，滑塊與第二傳動同步帶固定連接，所述其中一固定座的一端還設(shè)置有主動電機，主動電機通過第一傳動同步帶帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B29C67/04GK205573048SQ201620351561
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】蔡道生, 陳功舉, 黃川
【申請人】武漢易制科技有限公司