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滑芯送粉式3D 打印机供粉装置

阅读：433发布：2021-08-01

专利汇可以提供滑芯送粉式3D 打印机供粉装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且滑芯送粉式3D 打印机供粉装置，属于增材制造领域；该装置置于粉箱的下方，设有空腔，空腔内有滑芯，滑芯内有腹腔；空腔上方与进粉口相通，空腔内的滑芯能够在空腔中前后滑动，当滑芯后退、其腹腔与进粉口接通时，待用粉进入腹腔中，当滑芯前进、其腹腔与出粉口接通时，待用粉从腹腔中经出粉口吐出，即供粉装置为铺粉刮刀装置供粉；在控制系统统控制下，供粉时间、供粉量都能够精确保证，结构简单，装粉方便。，下面是滑芯送粉式3D 打印机供粉装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.滑芯送粉式3D 打印机供粉装置，包括：粉箱（101）、空腔、滑芯、腹腔、进粉口和出粉口，其特征是：粉箱（101）的下方设有空腔，空腔内有滑芯，滑芯有四种结构形式，分别用滑芯（102）、滑芯B（202）、滑芯C（302）和滑芯D（402）表示，滑芯内有腹腔，腹腔也有三种结构形式，分别是腹腔（105）、腹腔B（205）和腹腔C（305）；空腔上方与进粉口相通，空腔内的滑芯能够在空腔中前后滑动，当滑芯后退、其腹腔与进粉口接通时，待用粉（2）进入腹腔中，当滑芯前进、其腹腔与出粉口接通时，待用粉（2）从腹腔中经出粉口吐出，即供粉装置（1）为铺粉刮刀装置（7）供粉，滑芯每完成一次往复运动，供粉装置（1）就完成了一次供粉循环，供粉量的多少由腹腔的容积控制；
其一：滑芯（102）的形状为板状，滑芯（102）内设有腹腔（105），滑芯（102）能够在空腔（107）中前后滑动；
其二：粉箱（101）的下部、底盖（103）、空腔（107）、滑芯（102）和腹腔（105）为倾斜式结构；
其三：在滑芯（102）的前端设置一个活舌板（117），活舌板（117）嵌装在滑芯（102）上，利用滑芯（102）与活舌板（117）的摩擦力拖动活舌板（117）前后运动，活舌板（117）与滑芯（102）的本体构成可变容积的腹腔（105），滑芯（102）借用后退、前进的位置托动控制腹腔（105）的容积变化。
2.根据权利要求1所述的滑芯送粉式3D打印机供粉装置，在粉箱B（201）的下方有空腔B（207），空腔B（207）内有滑芯B（202），其特征是：滑芯B（202）是一个小箱型结构，滑芯B（202）能够沿导轨B203前后移动，滑芯B（202）内有腹腔B（205），腹腔B（205）内有小活塞B(221)，小活塞B(221)能够上下运动；当滑芯B（202）后退、其腹腔B（205）与进粉口B（204）接通时，小活塞B（221）下行，待用粉（2）进入腹腔B（205）中，滑芯B（202）的前端始终堵住出粉口B（206），当滑芯B（202）前进、其腹腔B（205）与出粉口B（206）接通时，小活塞B（221）上行，将待用粉（2）从腹腔B（205）中经出粉口B（206）推出，即供粉装置（1）为铺粉刮刀装置（7）供粉，供粉量由小活塞B（221）的行程控制。
3.根据权利要求2所述的滑芯送粉式3D打印机供粉装置，在成型腔左右两侧各设置一套送粉机构，铺粉刮刀装置（7）到左侧时，左侧送粉，铺粉刮刀装置（7）到右侧时，右侧送粉，其特征是：右端有粉箱B（201）、粉箱B（201）下方有空腔B（207）、空腔B（207）内有滑芯B（202）、滑芯B（202）内有腹腔B（205）、腹腔B（205）内有小活塞B（221），左端也有粉箱C（301）、粉箱C（301）下方有空腔C（307）、空腔C（307）内有滑芯C（302）、滑芯C（302）内有腹腔C（305）、腹腔C（305）内有小活塞C（321）；滑芯B（202）能够沿导轨B（203）前后移动，小活塞B(221)能够上下运动，当滑芯B（202）后退、其腹腔B（205）与进粉口B（204）接通时，小活塞B（221）下行，待用粉（2）进入腹腔B（205）中，滑芯B（202）的前端始终堵住出粉口B（206），当滑芯B（202）前进、其腹腔B（205）与出粉口B（206）接通时，小活塞B（221）上行，将待用粉（2）从腹腔B（205）中经出粉口B（206）推出，即供粉装置（1）在右端为铺粉刮刀装置（7）供粉；滑芯C（302）能够沿导轨C（303）前后移动，小活塞C(321)能够上下运动,当滑芯C（302）后退、其腹腔C（305）与进粉口C（304）接通时，小活塞C（321）下行，待用粉（2）进入腹腔C（305）中，滑芯C（302）的前端始终堵住出粉口C（306），当滑芯C（302）前进、其腹腔C（305）与出粉口C（306）接通时，小活塞C（321）上行，将待用粉（2）从腹腔C（305）中经出粉口C（306）推出，即供粉装置（1）在左端为铺粉刮刀装置（7）供粉。
4.根据权利要求3所述的滑芯送粉式3D打印机供粉装置，其特征是：出粉口B（206）和出粉口C（306）的下方，分别设有收粉槽B（222）和收粉槽C（322），滑芯B（202）和滑芯C（302）的前端也各自剪短一块，当滑芯B（202）后退、其腹腔B（205）至进粉口B（204）下方时，滑芯B（202）的前端不再堵住出粉口B（206），铺粉刮刀装置（7）多余的粉正好漏到收粉槽B（222）中，当滑芯C（302）后退、其腹腔C（305）至进粉口C（304）下方时，滑芯C（302）的前端也不再堵住出粉口C（306），铺粉刮刀装置（7）多余的粉也正好漏到收粉槽C（322）中。
5.根据权利要求2或3或4所述的滑芯送粉式3D打印机供粉装置，其特征是：小活塞D
（421）通过电机E（426）、减速机E（425）、联轴器E（424）、曲轴D（423）、连杆D（427）驱动。
6.根据权利要求1或2或3所述的滑芯送粉式3D打印机供粉装置，其特征是：滑芯D（402）上设有齿条D（419），电机D（416）通过减速机D（415）、联轴器D（414）、轴D（413）、齿轮D（410）和齿条D（419）驱动滑芯D（402）前后往复运动。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的滑芯送粉式3D打印机供粉装置，其特征是：轴（113）置于进粉口（104）处，轴（113）上套装着螺旋条（112），螺旋条（112）类似于弹簧，螺旋条（112）的两端与轴（113）固定，当轴（113）旋转时，也带动螺旋条（112）旋转、局部旋转、或轴向窜动，通过螺旋条（112）的蠕动动力浮动搅拌待用粉（2），使待用粉（2）增加了流动性。

说明书全文

滑芯送粉式3D打印机供粉装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及增材制造领域，尤其是“分层制造、逐层叠加”而形成工件的3D打印机。

背景技术

[0002] 采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机。图1、图2是3D打印机示意图，通常其主要结构由供粉装置1、铺粉刮刀装置7、成型腔系统6、烧结、或固化装置8、收粉腔5以及控制系统、冷却和气循环系统等构成；打印零件的步骤主要有三步，第一步：送粉；供粉装置1将粉料送到铺粉刮刀装置7的刮刀前面。第二步：铺粉；铺粉刮刀装置7的刮刀水平移动，将待用粉2铺平。第三步：烧结、或固化；烧结、或固化装置8工作，将实用粉料烧结、或固化。实际中，这三步是机器长时间重复循环的工作过程，在这一过程中，任意一次出现问题，所打印的零件就会报废；关键步骤是供粉，要求供粉必须按时按量，若供粉时间出现偏差，会直接影响下一步刮刀的正常运行，若供粉数量出现偏差，就会影响铺粉质量或浪费粉材。当前公知的供粉装置结构复杂、占用空间较大，还存有供粉不可靠等问题。发明内容

[0003] 为了解决供粉装置结构复杂、供粉不可靠的问题，本实用新型提供一种滑芯送粉式3D打印机供粉装置，该装置有上送粉、下送粉和两侧双送粉等多种形式，其特点是通过滑芯的往复运动将每次所需的粉料定量、并运送到铺粉刮刀装置所需的位置。

[0004] 本实用新型采取的技术方案是：在粉箱的下方，设有空腔，空腔内有滑芯，滑芯内有腹腔；空腔上方与进粉口相通，空腔内的滑芯能够在空腔中前后滑动，当滑芯后退、其腹腔与进粉口接通时，待用粉进入腹腔中，当滑芯前进、其腹腔与出粉口接通时，待用粉从腹腔中经出粉口吐出，即供粉装置为铺粉刮刀装置供粉，滑芯每完成一次往复运动，供粉装置就完成了一次供粉循环；供粉量的多少由腹腔的容积控制。

[0005] 本实用新型的有益效果是，通过滑芯的往复运动，实现供粉循环，在控制系统统控制下，供粉时间、供粉量都能够精确保证，结构简单，装粉方便。附图说明

[0006] 图1是3D打印机主机剖视示意图。

[0007] 图2是图1的A-A剖视示意图。

[0008] 图3是板式滑芯送粉结构示意图。

[0009] 图4是图3的另一状态示意图。

[0010] 图5是图4的B-B剖视示意图。

[0011] 图6是图4的C-C剖视示意图。

[0012] 图7是传动结构三维示意图。

[0013] 图8是板式滑芯倾斜送粉结构示意图。

[0014] 图9是滑块式滑芯送粉结构示意图。

[0015] 图10是图9的另一状态结构示意图。

[0016] 图11是滑块式滑芯双送粉结构示意图。

[0017] 图12是滑块式滑芯双送粉、收粉结构示意图。

[0018] 图13是图9的D-D剖视示意图。

[0019] 图中：1.供粉装置，2.待用粉，3.成型缸活塞，4.工件，5.收粉腔，6.成型腔系统，7.铺粉刮刀装置，8.烧结、或固化装置，101.粉箱，102.滑芯，103.底盖，104.进粉口，105.腹腔，106.出粉口，107.空腔，108.天窗，110.齿轮，111.密封条，112.螺旋条，113.轴，114.联轴器，115.减速机，116.电机，117.活舌板，118.限位销，119.齿条，201.粉箱B，202.滑芯B，203.导轨B，204.进粉口B，205.腹腔B，206.出粉口B，207.空腔B，221.小活塞B，222.收粉槽B，301.粉箱C，302.滑芯C,303.导轨C，304.进粉口C，305.腹腔C，306.出粉口C，307.空腔C，
321.小活塞C，322.收粉槽C,402.滑芯D，410.齿轮D,413.轴D，414.联轴器D，415.减速机D，
416.电机D，419.齿条D，421.小活塞D，423.曲轴D，424.联轴器E，425.减速机E，427.连杆D。

具体实施方式

[0020] 如图3～图13所示，是3D打印机供粉装置实施例，在粉箱（101）的下方，设有空腔，空腔内有滑芯，滑芯内有腹腔；空腔上方与进粉口相通，空腔内的滑芯能够在空腔中前后滑动，当滑芯后退、其腹腔与进粉口接通时，待用粉（2）进入腹腔中，当滑芯前进、其腹腔与出粉口接通时，待用粉（2）从腹腔中经出粉口吐出，即供粉装置（1）为铺粉刮刀装置（7）供粉，滑芯每完成一次往复运动，供粉装置（1）就完成了一次供粉循环；供粉量的多少由腹腔的容积控制。

[0021] 如图3、图4所示，粉箱（101）下部与底盖（103）构成空腔（107），空腔（107）上方与进粉口（104）相通，空腔（107）一端的下方是出粉口（106）；滑芯（102）的形状为板状，滑芯（102）内设有腹腔（105），滑芯（102）能够在空腔（107）中前后滑动；当滑芯（102）后退、其腹腔（105）与进粉口（104）接通时，待用粉（2）就会进入腹腔（105）中，当滑芯（102）前进、其腹腔（105）与出粉口（106）接通时，待用粉（2）就从腹腔（105）中经出粉口（106）吐出。即供粉装置（1）为铺粉刮刀装置（7）供粉；滑芯（102）后退时，其后退距离的大小决定了腹腔（105）与进粉口（104）过粉面积的大小，过粉面积大、供粉量就大，过粉面积小、供粉量就小，滑芯（102）后退、前进的距离能够精确控制，所以，供粉量也能够精确保证。

[0022] 如图8所示，粉箱（101）的下部、底盖（103）、空腔（107）、滑芯（102）和腹腔（105）为倾斜式结构；该结构更适于粉料流动性较差的3D打印机。

[0023] 如图7所示，为了保证供粉量更为精确，在滑芯（102）的前端设置一个活舌板（117），活舌板（117）嵌装在滑芯（102）上，利用滑芯（102）与活舌板（117）的摩擦力拖动活舌板（117）前后运动，活舌板（117）与滑芯（102）的本体构成可变容积的腹腔（105），滑芯（102）借用后退、前进的位置托动控制腹腔（105）的容积变化；腹腔（105）的容积是用于运载粉料的量具，腹腔（105）的容积能够精确控制，所以，供粉计量更为精确。

[0024] 如图5、图6、图7所示，滑芯（102）上设有齿条（119）；电机（116）通过减速机（115）、联轴器（114）、轴（113）、齿轮（110）和齿条（119）驱动滑芯（102）前后往复运动；电机（116）可以是伺服电机、步进电机、或其它马达；滑芯（102）的驱动也可以由打印机自身的其它辅助动力实现，如借用铺粉刮刀装置（7）的往复动力等等。

[0025] 如图5、图6、图7所示，轴（113）置于进粉口（104）处，轴（113）上套装着螺旋条（112），螺旋条（112）类似于弹簧，螺旋条（112）的两端与轴（113）固定；当轴（113）旋转时，也带动螺旋条（112）旋转、局部旋转、或轴向窜动，通过螺旋条（112）的蠕动动力浮动搅拌待用粉（2），使待用粉（2）增加了流动性。

[0026] 如图7所示，活舌板（117）上设有限位销（118）；限位销（118）的作用是限制活舌板（117）的极限位置。

[0027] 如图3、图4、图5所示，在粉箱（101）的底板上开有天窗（108），天窗（108）与出粉口（106）上下对应；以便减少粉料的下流阻力。

[0028] 如图6所示，进粉口（104）周边开有环形槽，环形槽内装有环形密封条（111）。

[0029] 如图9、图10所示，在粉箱B（201）的下方，有空腔B（207），空腔B（207）内有滑芯B（202）；滑芯B（202）是一个小箱型结构，滑芯B（202）能够沿导轨B203前后移动，滑芯B（202）内有腹腔B（205），腹腔B（205）内有小活塞B(221)，小活塞B(221)能够上下运动；当滑芯B（202）后退、其腹腔B（205）与进粉口B（204）接通时，小活塞B（221）下行，待用粉（2）进入腹腔B（205）中，滑芯B（202）的前端始终堵住出粉口B（206），当滑芯B（202）前进、其腹腔B（205）与出粉口B（206）接通时，小活塞B（221）上行，将待用粉（2）从腹腔B（205）中经出粉口B（206）推出，即供粉装置（1）为铺粉刮刀装置（7）供粉，滑芯B（202）每完成一次往复运动，供粉装置（1）就完成了一次供粉循环；供粉量由小活塞B（221）的行程控制。

[0030] 如图11所示，为了节约时间，提高效率，在成型腔左右两侧各设置一套送粉机构，铺粉刮刀装置（7）到左侧时，左侧送粉，铺粉刮刀装置（7）到右侧时，右侧送粉；右端有粉箱B（201）、粉箱B（201）下方有空腔B（207）、空腔B（207）内有滑芯B（202）、滑芯B（202）内有腹腔B（205）、腹腔B（205）内有小活塞B（221），左端也有粉箱C（301）、粉箱C（301）下方有空腔C（307）、空腔C（307）内有滑芯C（302）、滑芯C（302）内有腹腔C（305）、腹腔C（305）内有小活塞C（321）；滑芯B（202）能够沿导轨B（203）前后移动，小活塞B(221)能够上下运动，当滑芯B（202）后退、其腹腔B（205）与进粉口B（204）接通时，小活塞B（221）下行，待用粉（2）进入腹腔B（205）中，滑芯B（202）的前端始终堵住出粉口B（206），当滑芯B（202）前进、其腹腔B（205）与出粉口B（206）接通时，小活塞B（221）上行，将待用粉（2）从腹腔B（205）中经出粉口B（206）推出，即供粉装置（1）在右端为铺粉刮刀装置（7）供粉；滑芯C（302）能够沿导轨C（303）前后移动，小活塞C(321)能够上下运动,当滑芯C（302）后退、其腹腔C（305）与进粉口C（304）接通时，小活塞C（321）下行，待用粉（2）进入腹腔C（305）中，滑芯C（302）的前端始终堵住出粉口C（306），当滑芯C（302）前进、其腹腔C（305）与出粉口C（306）接通时，小活塞C（321）上行，将待用粉（2）从腹腔C（305）中经出粉口C（306）推出，即供粉装置（1）在左端为铺粉刮刀装置（7）供粉。

[0031] 如图12所示，出粉口B（206）和出粉口C（306）的下方，分别设有收粉槽B（222）和收粉槽C（322），滑芯B（202）和滑芯C（302）的前端也各自剪短一块，当滑芯B（202）后退、其腹腔B（205）至进粉口B（204）下方时，滑芯B（202）的前端不再堵住出粉口B（206），铺粉刮刀装置（7）多余的粉正好漏到收粉槽B（222）中，当滑芯C（302）后退、其腹腔C（305）至进粉口C（304）下方时，滑芯C（302）的前端也不再堵住出粉口C（306），铺粉刮刀装置（7）多余的粉也正好漏到收粉槽C（322）中。

[0032] 如图13所示，小活塞B（221）通过电机D（416）、减速机D（415）、联轴器D（414）、曲轴D（423）、连杆D（424）驱动；小活塞D（421）也可以用丝杠丝母副、齿轮齿条副等其它传动方式驱动，还可以用本机的其它辅助动力作动力，如与滑芯、刮刀装置共用动力等等。

[0033] 如图13所示，滑芯D（402）上设有齿条（119）；电机（116）通过减速机（115）、联轴器（114）、轴（113）、齿轮（110）和齿条（119）驱动滑芯D（402）前后往复运动；电机（116）可以是伺服电机、步进电机、或其它马达；滑芯D（402）的驱动也可以由打印机自身的其它辅助动力实现，如借用铺粉刮刀装置（7）的往复动力等等。

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