一種用于3d打印設備的智能落粉裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，屬于3D打印技術領域中的落粉裝置，其目的在于提供一種可監測運行狀態的用于3D打印設備的智能落粉裝置。其技術方案為：包括落粉基座、落粉芯軸和用于驅動落粉芯軸轉動的驅動裝置，所述落粉基座上設置有進料通道、容納腔和出料通道，所述落粉芯軸的前端和/或后端設置有傳感器，所述傳感器一端電連接有控制系統，所述控制系統另一端與驅動裝置電連接。本實用新型適用于3D打印設備的落粉裝置。
【專利說明】
一種用于3D打印設備的智能落粉裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于3D打印技術領域，涉及一種3D打印設備中的落粉裝置。
【背景技術】
[0002]選擇性激光恪化(Selective Laser Melting，SLM)是金屬件直接成型的一種3D打印技術，是快速成型技術的最新發展成果。該技術基于快速成型的最基本思想，即逐層熔覆的“增量”制造方式，根據三維CAD模型直接成形具有特定幾何形狀的零件，成形過程中金屬粉末完全熔化，產生冶金結合，該技術特別適用于傳統機加工手段無法制造的復雜形狀/結構的屬零件。SLM技術具有以下優點:
[0003]I)能直接制造終端金屬零件產品；
[0004]2)能得到具有非平衡態過飽和固溶體及均勻細小金相組織的實體，致密度幾乎能達到100%，零件機械性能與鍛造工藝所得相當；
[0005]3)使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束加工金屬，使得加工出來的金屬零件具有很高的尺寸精度(達0.1mm)以及好的表面粗糙度(Ra 20?40μπι);
[0006]4)由于激光光斑直徑很小，因此金屬熔池的激光能量密度很高，使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能，而且可供選用的金屬粉末種類也大大拓展；
[0007]5)適合各種復雜形狀的工件，尤其適合內部具有復雜異型結構(如空腔、三維網格)、用傳統方法無法制造的復雜工件；
[0008]應用SLM技術的3D打印設備在零件打印過程中，粉末層的準備至關重要，對于上落粉式設備來說，落粉裝置的長時間正常運轉是粉末層能正常形成的關鍵因素。落粉裝置內部通常由電機通過齒輪、平皮帶、同步帶等傳動方式帶動落粉芯軸來實現落粉。
[0009]然而，在打印過程中，有可能發生以下兩種失效形式:I)如果齒輪、平皮帶、同步帶等傳動元件發生失效(破壞、斷裂等)，則控制系統發出落粉指令后，電機接收到指令后旋轉一定的角度，但落粉芯軸并不會轉動，粉末不會從落粉裝置中落下；2)如果電機發生了故障，其接收到控制系統指令后，并沒有按要求旋轉指定的角度。
[0010]發生上述兩種失效形式時，激光成形所需的后續粉末層無法形成，成形過程如果繼續向下進行，則會對零件已成形部分造成損壞。
【發明內容】
[0011]本實用新型的發明目的在于:針對現有技術存在的問題，提供一種可監測運行狀態的用于3D打印設備的智能落粉裝置。
[0012]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0013]一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，包括落粉基座、落粉芯軸和用于驅動落粉芯軸轉動的驅動裝置，所述落粉基座上設置有進料通道、容納腔和出料通道，所述落粉芯軸的前端和/或后端設置有傳感器，所述傳感器一端電連接有控制系統，所述控制系統另一端與驅動裝置電連接。
[0014]其中，所述進料通道的口徑小于容納腔的直徑，所述容納腔的直徑與落粉芯軸的直徑相適配，且位于容納腔內的落粉芯軸的圓柱面上開設有容納槽。
[0015]其中，所述容納槽包括至少三組，多組容納槽沿落粉芯軸的周向設置。
[0016]其中，所述進料通道內設置有浮動式落粉槽，所述浮動式落粉槽上開設有落粉通道，所述落粉通道與容納腔連通，所述浮動式落粉槽的底部放置于落粉芯軸上。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0018]1、本實用新型中，在落粉芯軸的前端和/或后端設置有傳感器，該傳感器可在控制系統發出落粉指令后開始檢測落粉芯軸是否轉動以及轉動是否達到指定角度，當傳感器檢測到落粉芯軸沒有轉動或者轉動的角度沒有達到指定的角度后，控制系統將產生控制信號使3D打印設備翻出報警并停止打印，從而提醒使用者對設備進行檢測并排除故障，實現不間斷地監測落粉芯軸的運行狀態，有效避免在打印操作時粉末沒有從落粉裝置中落下，提高落粉裝置的效率。
[0019]2、本實用新型中，進料通道的口徑小于容納腔的直徑，容納腔的直徑與落粉芯軸的直徑相適配，且位于容納腔內的落粉芯軸的圓柱面上開設有容納槽;通過在落粉芯軸的圓柱面上開設有容納槽，當容納槽轉動到進料通道時，進料通道內的粉末直接掉落到容納槽中，然后轉動落粉芯軸，使容納槽與出料通道連通，粉料經由出料通道排出，從而有效控制粉料的落料量以及落料速度，粉料的落料控制更加方便、快捷。
[0020]3、本實用新型中，容納槽包括至少三組，多組容納槽沿落粉芯軸的周向設置，通過設置多組容納槽，因而進料通道可持續性地向容納槽中送料，容納槽中的粉料可持續性地向出料通道中實現落料，從而提高落料裝置的落料效率。
[0021]4、本實用新型中，進料通道內設置有浮動式落粉槽，浮動式落粉槽的底部放置于落粉芯軸上;通過設置浮動式落粉槽，使得只有在容納槽與浮動式落粉槽的落粉通道連通時，容納槽中的粉料才能從落粉通道中進入容納槽內，因而可有效避免粉料堵塞落粉芯軸與落粉基座之間的間隙，保證打印設備的正常轉動，且還能實現粉料落料量的精準控制。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的主視圖；
[0023]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0024]圖3為本實用新型的全剖左視圖；
[0025]圖4為本實用新型中落粉基座的結構示意圖；
[0026]圖5為本實用新型另一實施例中的全剖左視圖；
[0027]圖6為圖5中落粉芯軸轉動一定角度后的結構示意圖；
[0028]圖7為圖5中落粉基座的結構示意圖；
[0029]圖8為本實用新型中落粉芯軸的結構示意圖；
[0030]其中，附圖標記為:I一驅動裝置、2—傳動兀件、3—落粉基座、4一傳感器、5—落粉芯軸、6—粉末、8—浮動式落粉槽、31—進料通道、32—出料通道、33—容納腔、51—容納槽51、81—落粉通道81。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0032]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0033]一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，該落粉裝置包括落粉基座3、落粉芯軸5和驅動裝置I。該落粉基座3包括進料通道31、容納腔33和出料通道32，該進料通道31、容納腔33和出料通道32沿落粉基座3的高度方向依次從上往下設置，且進料通道31、容納腔33和出料通道32依次連通。該落粉芯軸5套設在落粉基座3的容納腔33內，且落粉芯軸5可在容納腔33內自由轉動。該驅動裝置I通過傳動元件2與落粉芯軸5連接，使驅動裝置I可直接驅動落粉芯軸5轉動。此外，該落粉芯軸5的前端和/或后端設置有傳感器4，該傳感器4可以是旋轉編碼器，也可以是齒輪計數傳感器4，傳感器4 一端電連接有控制系統，控制系統另一端與驅動裝置I電連接。通過該傳感器4可監測落粉芯軸5是否產生轉動或者落粉芯軸5的轉動角度是否符合要求，若落粉芯軸5未轉動或者轉動角度不符合要求，該控制系統可產生控制信號使落粉裝置產生報警信號并提醒使用者進行檢測，以便排除故障。
[0034]通過在落粉芯軸5的前端和/或后端設置有傳感器4，該傳感器4可在控制系統發出落粉指令后開始檢測落粉芯軸5是否轉動以及轉動是否達到指定角度，當傳感器4檢測到落粉芯軸5沒有轉動或者轉動的角度沒有達到指定的角度后，控制系統將產生控制信號使3D打印設備翻出報警并停止打印，從而提醒使用者對設備進行檢測并排除故障，實現不間斷地監測落粉芯軸5的運行狀態，有效避免在打印操作時粉末6沒有從落粉裝置中落下，提高落粉裝置的效率。
[0035]為了能夠有效地控制落粉裝置的落粉，因而將進料通道31的口徑設置為小于容納腔33的直徑，且容納腔33的直徑與落粉芯軸5的直徑相適配，使得落粉芯軸5可在容納腔33內自由轉動，且還能使得粉末6不容易卡入落粉芯軸5與容納腔33內壁之間，阻塞并阻止落粉芯軸5轉動。此外，該位于容納腔33內的落粉芯軸5的外圓柱面上開設有容納槽51，當進料通道31與容納槽51連通時，粉末6將從進料通道31中掉落入容納槽51內；當容納槽51與出料通道32連通時，粉末6將從容納槽51中掉落入出料通道32內并經由出料通道32排出，實現落粉。
[0036]通過在落粉芯軸5的圓柱面上開設有容納槽51，當容納槽51轉動到進料通道31時，進料通道31內的粉末6直接掉落到容納槽51中，然后轉動落粉芯軸5，使容納槽51與出料通道32連通，粉料經由出料通道32排出，從而有效控制粉料的落料量以及落料速度，粉料的落料控制更加方便、快捷。
[0037]為了提高落粉裝置的落粉效率，因而將容納槽51設置成多組，且容納槽51的組數至少為三組，且多組容納槽51沿落粉芯軸5的周向設置。當落粉芯軸5上的容納槽51只設置一組時，落粉芯軸5轉動一周才能實現一次落粉，但是現在將落粉芯軸5上的容納槽51設置為至少三組，比如容納槽51正好設置三組時，落粉芯軸5每轉動120°即可實現一次落粉，從而提高落料裝置的落料效率。
[0038]為了能夠精準地調整落粉裝置的落粉量，因而在進料通道31內設置有浮動式落粉槽8，該浮動式落粉槽8可在外力作用下在進料通道31內上下移動。該浮動式落粉槽8上開設有落粉通道81，且該落粉通道81貫穿整個浮動式落粉槽8，使得浮動式落粉槽8的落粉通道81可與容納腔33連通。將浮動式落粉槽8放置在進料通道31后，該浮動式落粉槽8的底部直接放置于落粉芯軸5上。由于落粉芯軸5上設置有容納槽51，且整個浮動式落粉槽8是直接放置在落粉芯軸5上的，因而當落粉芯軸5轉動時，落粉芯軸5上容納槽51兩側的凸起將迫使浮動式落粉槽8上移，當該凸起位于浮動式落粉槽8的落粉通道81內后，浮動式落粉槽8又下落一段距離。
[0039]通過設置浮動式落粉槽8，使得只有在容納槽51與浮動式落粉槽8的落粉通道81連通時，容納槽51中的粉料才能從落粉通道81中進入容納槽51內，因而可有效避免粉料堵塞落粉芯軸5與落粉基座3之間的間隙，保證打印設備的正常轉動，且還能實現粉料落料量的精準控制。
[0040]實施例1
[0041]—種用于3D打印設備的智能落粉裝置，包括落粉基座3、落粉芯軸5和用于驅動落粉芯軸5轉動的驅動裝置I，所述落粉基座3上設置有進料通道31、容納腔33和出料通道32，所述落粉芯軸5的前端和/或后端設置有傳感器4，所述傳感器4一端電連接有控制系統，所述控制系統另一端與驅動裝置I電連接。
[0042]實施例2
[0043]一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，包括落粉基座3、落粉芯軸5和用于驅動落粉芯軸5轉動的驅動裝置I，所述落粉基座3上設置有進料通道31、容納腔33和出料通道32，所述落粉芯軸5的前端和/或后端設置有傳感器4，所述傳感器4一端電連接有控制系統，所述控制系統另一端與驅動裝置I電連接。
[0044]所述進料通道31的口徑小于容納腔33的直徑，所述容納腔33的直徑與落粉芯軸5的直徑相適配，且位于容納腔33內的落粉芯軸5的圓柱面上開設有容納槽51。
[0045]實施例3
[0046]—種用于3D打印設備的智能落粉裝置，包括落粉基座3、落粉芯軸5和用于驅動落粉芯軸5轉動的驅動裝置I，所述落粉基座3上設置有進料通道31、容納腔33和出料通道32，所述落粉芯軸5的前端和/或后端設置有傳感器4，所述傳感器4一端電連接有控制系統，所述控制系統另一端與驅動裝置I電連接。
[0047]所述進料通道31的口徑小于容納腔33的直徑，所述容納腔33的直徑與落粉芯軸5的直徑相適配，且位于容納腔33內的落粉芯軸5的圓柱面上開設有容納槽51。
[0048]所述容納槽51包括至少三組，多組容納槽51沿落粉芯軸5的周向設置。
[0049]實施例4
[0050]在上述實施例的基礎上，所述進料通道31內設置有浮動式落粉槽8，所述浮動式落粉槽8上開設有落粉通道81，所述落粉通道81與容納腔33連通，所述浮動式落粉槽8的底部放置于落粉芯軸5上。
[0051]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，包括落粉基座(3)、落粉芯軸(5)和用于驅動落粉芯軸(5)轉動的驅動裝置(I)，其特征在于:所述落粉基座(3)上設置有進料通道(31)、容納腔(33)和出料通道(32)，所述落粉芯軸(5)的前端和/或后端設置有傳感器(4)，所述傳感器(4) 一端電連接有控制系統，所述控制系統另一端與驅動裝置(I)電連接。2.如權利要求1所述一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，其特征在于:所述進料通道(31)的口徑小于容納腔(33)的直徑，所述容納腔(33)的直徑與落粉芯軸(5)的直徑相適配，且位于容納腔(33)內的落粉芯軸(5)的圓柱面上開設有容納槽(51)。3.如權利要求2所述一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，其特征在于:所述容納槽(51)包括至少三組，多組容納槽(51)沿落粉芯軸(5)的周向設置。4.如權利要求1-3中任一項所述一種用于3D打印設備的智能落粉裝置，其特征在于:所述進料通道(31)內設置有浮動式落粉槽(8)，所述浮動式落粉槽(8)上開設有落粉通道(81)，所述落粉通道(81)與容納腔(33)連通，所述浮動式落粉槽(8)的底部放置于落粉芯軸(5)上。
【文檔編號】B22F3/105GK205673598SQ201620648014
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620648014.9, CN 201620648014, CN 205673598 U, CN 205673598U, CN-U-205673598, CN201620648014, CN201620648014.9, CN205673598 U, CN205673598U
【發明人】李玲, 李小雷, 李鋒
【申請人】成都雍熙聚材科技有限公司