用于制造三維物體的送粉系統及送鋪粉裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于制造三維物體的送粉系統及送鋪粉裝置，其中送粉系統包括支撐架、送粉料斗、用于打開或閉合送粉料斗的擋板、安裝在支撐架上的氣缸以及安裝在送粉料斗上的驅動機構，所述氣缸包括活塞，所述活塞與送粉料斗相連，所述驅動機構通過旋轉軸驅動擋板進行旋轉運動，所述擋板下方還設有與擋板形成一體連接的壓板，旋轉擋板以打開送粉料斗向儲粉槽送粉，并在送粉完畢后旋轉擋板以使送粉料斗閉合，且通過氣缸下降送粉料斗，并帶動壓板向下壓實儲粉槽的粉末，本實用新型的用于制造三維物體的送粉系統及送鋪粉裝置不僅簡化了設備整體結構，占據空間小，而且對粉末具有壓實作用，從而大大提高了成型制件的致密度。
【專利說明】
用于制造三維物體的送粉系統及送鋪粉裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于增材制造技術領域，具體涉及一種用于制造三維物體的送粉系統及送鋪粉裝置。
【背景技術】
[0002]增材制造技術(Additive Manufacturing，簡稱AM)是一項具有數字化制造、高度柔性和適應性、直接CAD模型驅動、快速、材料類型豐富多樣等鮮明特點的先進制造技術，自二十世紀八十年代末發展至今，己成為現代先進制造技術中的一項支柱技術。選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering，簡稱SLS)是近年來發展最為迅速的增材制造技術之一，其以粉末材料為原料，采用激光對三維實體的截面進行逐層掃描完成原型制造，不受零件形狀復雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，應用范圍廣。
[0003]選擇性激光燒結設備一般由機架結構、缸體驅動裝置、送鋪粉機構、掃描機構、電器控制機構等構件組成，其中送鋪粉機構目前已出現上送粉機構和下送粉機構，下送粉機構比較成熟，也適用比較廣泛，但由于其需在成型腔的平行位置配置供粉腔，從而使得設備整體長度過長進而導致設備整體尺寸較大、機器制造成本較高，而且，這種下送粉機構具有工作中途不能添加粉末的缺陷。上送粉機構是將供粉腔置于成型腔上部，不僅可以有效利用上部空間從而減少設備長度尺寸，而且在設備工作過程中，可以根據需要隨時對置于上部的供粉腔添加新粉，從而可進一步減少供粉腔的容積尺寸，進而減小設備的整體體積，即降低設備制造成本。
[0004]上送粉機構雖然存在以上很多優點，但由于需精確控制送粉量，因此設備一般比較復雜，且控制繁瑣，另外，鋪粉層厚度也存在不均勻，粉末比較疏松，進而影響成型制件的致密度。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種結構簡單、占據空間較小，且可大大提高成型制件致密度的用于制造三維物體的送粉系統及送鋪粉裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]一種用于制造三維物體的送粉系統，包括支撐架、送粉料斗、用于打開或閉合送粉料斗的擋板、安裝在支撐架上的氣缸以及安裝在送粉料斗上的驅動機構，所述氣缸包括活塞，所述活塞與送粉料斗相連，所述驅動機構通過旋轉軸驅動擋板進行旋轉運動，所述擋板下方還設有與擋板形成一體連接的壓板，旋轉擋板以打開送粉料斗向儲粉槽送粉，并在送粉完畢后旋轉擋板以使送粉料斗閉合，且通過氣缸下降送粉料斗，并帶動壓板向下壓實儲粉槽的粉末。
[0008]進一步優選地，所述壓板上表面還貼有加熱板，所述加熱板在遠離壓板的上表面設有蓋板，且所述蓋板、加熱板設置在擋板與壓板之間。
[0009]進一步優選地，所述擋板、壓板并行設置，且通過兩側的端板形成一體連接。
[0010]進一步優選地，所述兩側的端板分別設有第一通孔，所述旋轉軸的兩端分別與第一通孔形成過盈配合。
[0011]進一步優選地，所述擋板的形狀為弧形。
[0012]進一步優選地，所述送粉系統還包括導向柱，所述送粉料斗的頂部向外延伸形成外邊緣，且所述外邊緣設有第二通孔，所述導向柱一端固定安裝在支撐架上，所述導向柱的另一端貫穿第二通孔，且在第二通孔內進行上下運動。
[0013]本實用新型還提供了一種用于制造三維物體的送鋪粉裝置，包括鋪粉支架、鋪粉器，以及設置在鋪粉支架內且可進行升降運動的成型槽、第一儲粉槽和第二儲粉槽，所述第一儲粉槽、第二儲粉槽分別設置在成型槽的兩側，所述第一儲粉槽或第二儲粉槽的上方設有上述送粉系統，鋪粉支架上設有導軌，所述鋪粉器通過在導軌上的移動實現將從送粉系統下落到第一儲粉槽或第二儲粉槽的粉末平鋪到成型槽內，以實現三維物體的成型制造。
[0014]進一步優選地，所述鋪粉器為輥筒或刮刀。
[0015]本實用新型還提供了一種用于制造三維物體的送鋪粉裝置，包括鋪粉支架、鋪粉器，以及設置在鋪粉支架內且可進行升降運動的成型槽、第一儲粉槽和第二儲粉槽，所述第一儲粉槽、第二儲粉槽分別設置在成型槽的兩側，所述第一儲粉槽和第二儲粉槽的上方均設有上述送粉系統，鋪粉支架上設有導軌，所述鋪粉器通過在導軌上的移動實現將從送粉系統下落到第一儲粉槽或第二儲粉槽的粉末平鋪到成型槽內，以實現三維物體的成型制造。
[0016]進一步優選地，所述鋪粉器為輥筒或刮刀。
[0017]本實用新型的用于制造三維物體的送粉系統，通過包括支撐架、送粉料斗、用于打開或閉合送粉料斗的擋板、安裝在支撐架上的氣缸以及安裝在送粉料斗上的驅動機構，所述氣缸包括活塞，所述活塞與送粉料斗相連，所述驅動機構通過旋轉軸驅動擋板進行旋轉運動，所述擋板下方還設有與擋板形成一體連接的壓板，旋轉擋板以打開送粉料斗向儲粉槽送粉，并在送粉完畢后旋轉擋板以使送粉料斗閉合，且通過氣缸下降送粉料斗，并帶動壓板向下壓實儲粉槽的粉末，這樣不僅簡化了設備整體結構，占據空間小，而且對粉末具有壓實作用，從而大大提高了成型制件的致密度。
[0018]本實用新型的用于制造三維物體的送鋪粉裝置，通過包括鋪粉支架、鋪粉器，以及設置在鋪粉支架內且可進行升降運動的成型槽、第一儲粉槽和第二儲粉槽，所述第一儲粉槽、第二儲粉槽分別設置在成型槽的兩側，所述第一儲粉槽或第二儲粉槽的上方設有上述送粉系統，鋪粉支架上設有導軌，所述鋪粉器通過在導軌上的移動實現將從送粉系統下落到第一儲粉槽或第二儲粉槽的粉末平鋪到成型槽內，以實現三維物體的成型制造，這樣不僅簡化了設備整體結構，占據空間小，而且對粉末具有壓實作用，從而大大提高了成型制件的致密度。
[0019]本實用新型的用于制造三維物體的送鋪粉裝置，通過包括鋪粉支架、鋪粉器，以及設置在鋪粉支架內且可進行升降運動的成型槽、第一儲粉槽和第二儲粉槽，所述第一儲粉槽、第二儲粉槽分別設置在成型槽的兩側，所述第一儲粉槽和第二儲粉槽的上方均設有上述送粉系統，鋪粉支架上設有導軌，所述鋪粉器通過在導軌上的移動實現將從送粉系統下落到第一儲粉槽或第二儲粉槽的粉末平鋪到成型槽內，以實現三維物體的成型制造，這樣不僅簡化了設備整體結構，占據空間小，而且對粉末具有壓實作用，從而大大提高了成型制件的致密度。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型用于制造三維物體的送粉系統提供的一實施例的結構示意圖；
[0021]圖2為圖1的分解不意圖；
[0022]圖3為本實用新型用于制造三維物體的送鋪粉裝置提供的一實施例的結構示意圖；
[0023]圖4為本實用新型用于制造三維物體的送鋪粉裝置提供的另一實施例的結構示意圖。
[0024]圖中部件標記如下:
[0025]1、送粉系統；Ia、第一送粉系統；Ib、第二送粉系統；11、支撐架；12、送粉料斗；13、氣缸;14、驅動機構；15、擋板;16、壓板;17、蓋板;18、加熱板；19、旋轉軸;20、導向柱;2、鋪粉支架;3、鋪粉器；4、成型槽;5、第一儲粉槽;6、第二儲粉槽;7、導軌。
【具體實施方式】
[0026]為了讓本領域的技術人員更好地理解并實現本實用新型的技術方案，以下將結合說明書附圖和具體實施例做進一步詳細說明。
[0027]圖1為本實用新型用于制造三維物體的送粉系統提供的一實施例的結構示意圖，圖2為圖1的分解示意圖，如圖1、圖2所示，用于制造三維物體的送粉系統包括支撐架11、送粉料斗12、用于打開或閉合送粉料斗12的擋板15、安裝在支撐架11上的氣缸13以及安裝在送粉料斗12上的驅動機構14，所述氣缸13包括活塞，所述活塞與送粉料斗12相連，所述驅動機構14通過旋轉軸19驅動擋板15進行旋轉運動，所述擋板15下方還設有與擋板15形成一體連接的壓板16，旋轉擋板15以打開送粉料斗12向儲粉槽送粉，并在送粉完畢后旋轉擋板15以使送粉料斗12閉合，且通過氣缸13下降送粉料斗12，并帶動壓板16向下壓實儲粉槽的粉末。
[0028]優選地，所述壓板16上表面還貼有加熱板18，所述加熱板18在遠離壓板16的上表面設有蓋板17，且所述蓋板17、加熱板18設置在擋板15與壓板16之間，這樣加熱板18可通過加熱壓板16，進而對壓板16下的粉末進行預熱，不僅可進一步保證成型制件的質量，而且，壓板16的這種邊加熱邊壓實的方式可以大大減小粉末的疏松程度，從而可以提供成型制件的致密度。具體實施中，加熱板18可采用電熱絲的加熱方式，當然還可采用其他方式加熱，在此不做一一介紹。所述蓋板17主要用于保護加熱板18的熱量不對外界產生影響，起到保護作用。
[0029]具體實施中，所述擋板15、壓板16并行設置，且通過兩側的端板形成一體連接。所述兩側的端板分別設有第一通孔，所述旋轉軸19的兩端分別與第一通孔形成過盈配合，這樣使得驅動機構14驅動旋轉軸19旋轉，從而帶動擋板15進行旋轉運動，進而根據送粉需要控制送粉料斗12的打開或閉合。所述驅動機構14可為電機直接驅動，當然還可以為其它部件驅動，在此不做詳細描述。
[0030]優選地，為了更好地實現送粉料斗12的密閉性，所述擋板15的形狀優選為弧形。
[0031]優選地，為了對氣缸13活塞的運動起到更好地導向作用，所述送粉系統I還包括導向柱20，所述送粉料斗12的頂部向外延伸形成外邊緣，且所述外邊緣設有第二通孔，所述導向柱20—端固定安裝在支撐架11上，所述導向柱20的另一端貫穿第二通孔，且在第二通孔內進行上下運動。具體實施中，如圖2所示，所述氣缸13的數量為兩個，分別設置在送粉料斗12的兩側上方，所述導向柱20的數量為四個，且每個氣缸13的兩側設有導向柱20。
[0032]如圖3所示，用于制造三維物體的送鋪粉裝置包括鋪粉支架2、鋪粉器3，以及設置在鋪粉支架2內且可進行升降運動的成型槽4、第一儲粉槽5和第二儲粉槽6，所述第一儲粉槽5、第二儲粉槽6分別設置在成型槽4的兩側，所述第一儲粉槽5或第二儲粉槽6的上方設有上述送粉系統I，鋪粉支架2上設有導軌7，具體實施中，所述兩根導軌7并行設置在鋪粉器3的兩側，所述鋪粉器3通過在導軌7上的移動實現將從送粉系統I下落到第一儲粉槽5或第二儲粉槽6的粉末平鋪到成型槽4內，以實現三維物體的成型制造。所述鋪粉器3為輥筒或刮刀。
[0033]從圖3可知，該實施例提供的送鋪粉裝置可實現單向鋪粉，其工作原理如下:
[0034]準備階段:鋪粉器3在鋪粉支架2左端;送粉系統I位于第一儲粉槽5的上方位置，氣缸13上升，送粉料斗12處于上極限位置，旋轉擋板15使得送粉料斗12閉合，在送粉料斗12中注滿粉；
[0035]工作階段:
[0036]驅動機構14通過驅動旋轉軸19旋轉帶動擋板15旋轉，送粉料斗12打開，粉料落入第一儲粉槽5內，粉量適當時通過旋轉擋板15使得送粉料斗12閉合，然后氣缸13帶動送粉料斗12下降，從而帶動壓板16下降，壓平和壓實落入第一儲粉槽5的粉料，同時加熱板18加熱壓板16，通過壓板16間接加熱粉料，實現粉料預熱;等粉料預熱完成，送粉料斗12上升，第一儲粉槽5上升，然后鋪粉器3從左向右運動，將粉末鋪在成型槽4內，多余的粉末落入第二儲粉槽6內，再將第二儲粉槽6上升，鋪粉器3將第二儲粉槽6回落的粉末從右向左回落到第一儲粉槽5，即完成一次送粉，后面的多次送粉按照該次送粉步驟，在此不做一一介紹。
[0037]可以理解的是，圖3及以上描述的送粉料斗12位于第一儲粉槽5上方，且鋪粉器3是從左端開始鋪粉，但在具體實施中，送粉料斗12還可位于第二儲粉槽6上方，鋪粉器3的起始位置也可在右端，即從右端開始鋪粉，在此不做一一介紹。
[0038]如圖4所示，用于制造三維物體的送鋪粉裝置包括鋪粉支架2、鋪粉器3，以及設置在鋪粉支架2內且可進行升降運動的成型槽4、第一儲粉槽5和第二儲粉槽6，所述第一儲粉槽5、第二儲粉槽6分別設置在成型槽4的兩側，所述第一儲粉槽5和第二儲粉槽6的上方均設有上述送粉系統(包括第一送粉系統Ia和第二送粉系統lb)，鋪粉支架2上設有導軌7，具體實施中，所述兩根導軌7并行設置在鋪粉器3的兩側，所述鋪粉器3通過在導軌7上的移動實現將從送粉系統I下落到第一儲粉槽5或第二儲粉槽6的粉末平鋪到成型槽4內，以實現三維物體的成型制造，所述鋪粉器3為輥筒或刮刀。
[0039]從圖4可知，該實施例提供的送鋪粉裝置可實現雙向鋪粉，即可以大大節省成型時間，提供設備工作效率，其工作原理如下:
[0040]準備階段:鋪粉器3在鋪粉支架2左端;兩個送粉系統(以下稱為第一送粉系統Ia和第二送粉系統Ib)分別位于第一儲粉槽5、第二儲粉槽6的上方位置，第一送粉系統la、第二送粉系統Ib的氣缸13上升，第一送粉系統Ia的送粉料斗12、第二送粉系統Ib的送粉料斗12處于上極限位置，針對第一送粉系統la、第二送粉系統lb，分別通過旋轉擋板15使得送粉料斗12閉合，從而在送粉料斗12中注滿粉；
[0041]工作階段:
[0042]第一送粉系統Ia的驅動機構14通過驅動旋轉軸19旋轉帶動擋板15旋轉，送粉料斗12打開，粉料落入第一儲粉槽5內，粉量適當時通過旋轉擋板15使得送粉料斗12閉合，然后氣缸13帶動送粉料斗12下降，從而帶動壓板16下降，壓平和壓實落入第一儲粉槽5的粉料，同時加熱板18加熱壓板16，通過壓板16間接加熱粉料，實現粉料預熱；等粉料預熱完成，送粉料斗12上升，第一儲粉槽5上升，然后鋪粉器3從左向右運動，將粉末鋪在成型槽4內，多余的粉末落入第二儲粉槽6內，即完成一次從左到右的送粉；
[0043]第二送粉系統Ib的驅動機構14通過驅動旋轉軸19旋轉帶動擋板15旋轉，送粉料斗12打開，粉料落入第二儲粉槽6內，粉量適當時通過旋轉擋板15使得送粉料斗12閉合，然后氣缸13帶動送粉料斗12下降，從而帶動壓板16下降，壓平和壓實落入第二儲粉槽6的粉料，同時加熱板18加熱壓板16，通過壓板16間接加熱粉料，實現粉料預熱；等粉料預熱完成，送粉料斗12上升，第二儲粉槽6上升，然后鋪粉器3從右向左運動，將粉末鋪在成型槽4內，多余的粉末落入第一儲粉槽5內，即完成一次從右到左的送粉;后面的多次送粉按照上述送粉步驟，在此不做一一介紹。
[0044]可以理解的是，圖4及以上描述顯示的鋪粉器3是從左端開始鋪粉，但在具體實施中，鋪粉器3的起始位置也可在右端，即從右端開始鋪粉，在此不做一一介紹。
[0045]在此需說明的是，上述描述的支撐架11和鋪粉支架2主要功能是起支撐作用，上述圖中僅示出了一種支撐架11、鋪粉支架2的實施方式，其均是通過固定在設備機架上實現支撐功能，但在具體實施中，其還可以為其它獨立具有支撐作用的部件，在此不做詳細介紹。另外，上述成型槽4、第一儲粉槽5和第二儲粉槽6可通過電機實現升降運動，由于這部分對于本領域技術來說容易實現，因此在本實用新型中不做具體描述。
[0046]以上實施例僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均應屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，在不脫離本實用新型原理前提下的若干修改和修飾，應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于制造三維物體的送粉系統，其特征在于，包括支撐架、送粉料斗、用于打開或閉合送粉料斗的擋板、安裝在支撐架上的氣缸以及安裝在送粉料斗上的驅動機構，所述氣缸包括活塞，所述活塞與送粉料斗相連，所述驅動機構通過旋轉軸驅動擋板進行旋轉運動，所述擋板下方還設有與擋板形成一體連接的壓板，旋轉擋板以打開送粉料斗向儲粉槽送粉，并在送粉完畢后旋轉擋板以使送粉料斗閉合，且通過氣缸下降送粉料斗，并帶動壓板向下壓實儲粉槽的粉末。2.根據權利要求1所述的送粉系統，其特征在于，所述壓板上表面還貼有加熱板，所述加熱板在遠離壓板的上表面設有蓋板，且所述蓋板、加熱板設置在擋板與壓板之間。3.根據權利要求2所述的送粉系統，其特征在于，所述擋板、壓板并行設置，且通過兩側的端板形成一體連接。4.根據權利要求3所述的送粉系統，其特征在于，所述兩側的端板分別設有第一通孔，所述旋轉軸的兩端分別與第一通孔形成過盈配合。5.根據權利要求4所述的送粉系統，其特征在于，所述擋板的形狀為弧形。6.根據權利要求1至5任一項的所述的送粉系統，其特征在于，所述送粉系統還包括導向柱，所述送粉料斗的頂部向外延伸形成外邊緣，且所述外邊緣設有第二通孔，所述導向柱一端固定安裝在支撐架上，所述導向柱的另一端貫穿第二通孔，且在第二通孔內進行上下運動。7.—種用于制造三維物體的送鋪粉裝置，其特征在于，包括鋪粉支架、鋪粉器，以及設置在鋪粉支架內且可進行升降運動的成型槽、第一儲粉槽和第二儲粉槽，所述第一儲粉槽、第二儲粉槽分別設置在成型槽的兩側，所述第一儲粉槽或第二儲粉槽的上方設有權利要求1-6任一項所述的送粉系統，鋪粉支架上設有導軌，所述鋪粉器通過在導軌上的移動實現將從送粉系統下落到第一儲粉槽或第二儲粉槽的粉末平鋪到成型槽內，以實現三維物體的成型制造。8.根據權利要求7所述的送鋪粉裝置，其特征在于，所述鋪粉器為輥筒或刮刀。9.一種用于制造三維物體的送鋪粉裝置，其特征在于，包括鋪粉支架、鋪粉器，以及設置在鋪粉支架內且可進行升降運動的成型槽、第一儲粉槽和第二儲粉槽，所述第一儲粉槽、第二儲粉槽分別設置在成型槽的兩側，所述第一儲粉槽和第二儲粉槽的上方均設有權利要求1-6任一項所述的送粉系統，鋪粉支架上設有導軌，所述鋪粉器通過在導軌上的移動實現將從送粉系統下落到第一儲粉槽或第二儲粉槽的粉末平鋪到成型槽內，以實現三維物體的成型制造。10.根據權利要求9所述的送鋪粉裝置，其特征在于，所述鋪粉器為輥筒或刮刀。
【文檔編號】B29C67/04GK205553259SQ201620299218
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】周棟, 周智陽, 趙太傳
【申請人】湖南華曙高科技有限責任公司