一种粉末供给装置及3D打印设备的制作方法

本申请涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种粉末供给装置及3d打印设备。

背景技术：

作为3d打印设备之一的选择性激光烧结设备，其在工件清理完成后，一般需要对设备不同区域的粉末进行分类收集，包括从工件上剥离的粉末和成型缸内剩余的余粉，以及溢粉缸收集的溢粉。以上两种粉末需要分别置入振动筛中过筛，并将过筛后的粉末存储于干燥密封的容器或密封袋中。而当下次准备烧结前，需要加入一定量的新粉，再配以一定比例的余粉和溢粉，放入混料机中搅拌均匀，以此作为本次烧结的原材料。

现有技术中，余粉和溢粉的转移、称重和搅拌，均需要人工参与和操作，而粉末暴露在空气中，对环境和人员会造成损害。而且，每一步操作之间不连续，需人工转运。不同的粉末在称重时，完全依靠人工在电子秤上进行，有时候会出现主观性读数误差而造成粉末比例失调，从而影响了工件打印质量。更重要的是，整个过程劳动强度高，效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种人工参与度减小，劳动强度降低，且生产效率更高、更安全的粉末供给装置及3d打印设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种粉末供给装置，包括粉末输送机构、称重机构、混合搅拌机构和粉末收集机构，所述粉末输送机构用于分别储存新粉、余粉和溢粉，并分别输送新粉、余粉和溢粉至称重机构，经过称重机构称好预设重量的新粉、余粉和溢粉，并将称好预设重量的新粉、余粉和溢粉输送至混合搅拌机构，所述混合搅拌机构用于将新粉、余粉和溢粉进行混合搅拌，并将搅拌好的粉末输送至粉末收集机构，以用于给待打印工件提供原材料。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述粉末输送机构包括新粉罐、余粉罐、溢粉罐、夹式四通和气动隔膜泵，所述夹式四通的第一端设置于新粉罐、余粉罐和溢粉罐中某一个的底部，所述夹式四通的第二端和第三端分别通过输送管道与新粉罐、余粉罐和溢粉罐中另外两个的底部对应相连，所述夹式四通的第四端通过输送管道与气动隔膜泵的输入端相连，气动隔膜泵的输出端通过输送管道与称重机构相连，所述新粉罐、余粉罐、溢粉罐的底部各设有第一阀门，以通过对第一阀门的打开或关闭控制粉末的输送或停止。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述称重机构包括称重粉罐、第二阀门、第一机架和至少两个压式传感器，所述称重粉罐通过至少两个安装支脚搁置于第一机架的顶面，且每一个压式传感器对应设置于安装支脚与第一支架的顶面之间，以用于对输送至称重粉罐的粉末进行称重，所述第二阀门设置于称重粉罐的底部，以通过对第二阀门的打开或关闭控制粉末是否向混合搅拌机构输送。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述称重粉罐的两侧各设有一个震动器。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述混合搅拌机构包括混合粉罐、驱动单元、传动单元、旋转主轴，以及固定安装在旋转主轴一端的多层搅拌叶片，所述旋转主轴一端以及多层搅拌叶片设置于混合粉罐内，所述驱动单元通过传动单元驱动多层搅拌叶片旋转以对称重机构输送过来的粉末进行搅拌。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述传动单元包括主动皮带轮、从动皮带轮和多楔带，所述旋转主轴的另一端与所述从动皮带轮固定连接，所述主动皮带轮通过多楔带与从动皮带轮相连，以使当驱动单元驱动主动皮带轮，通过多楔带带动从动皮带轮旋转，进而带动旋转主轴和多层搅拌叶片共同旋转。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述混合搅拌机构还包括卸料口、堵头和气缸，所述卸料口设置于混合粉罐的侧底部，所述堵头置于混合粉罐内并安装于气缸的前端，通过控制气缸的运动带动堵头进行运动以实现对卸料口的关闭或打开。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述粉末收集机构包括接粉桶、进粉口法兰、桶盖，以及多个搭扣，所述桶盖通过多个搭扣与接粉桶锁紧，且桶盖上安装有进粉口法兰，所述进粉口法兰通过输送管道与混合搅拌机构的卸料口相通。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述装置还包括第二机架，所述新粉罐、余粉罐和溢粉罐安装于第二机架上；所述称重粉罐的顶部设有第一防尘布袋。

本实用新型还提供了一种3d打印设备，包括上述任一项所述的粉末供给装置。

本实用新型的粉末供给装置，通过包括粉末输送机构、称重机构、混合搅拌机构和粉末收集机构，所述粉末输送机构用于分别储存新粉、余粉和溢粉，并分别输送新粉、余粉和溢粉至称重机构，经过称重机构称好预设重量的新粉、余粉和溢粉，并将称好预设重量的新粉、余粉和溢粉输送至混合搅拌机构，所述混合搅拌机构用于将新粉、余粉和溢粉进行混合搅拌，并将搅拌好的粉末输送至粉末收集机构，以用于给待打印工件提供原材料，使得本实用新型能够自动实现新粉、余粉和溢粉的输送、称重和混合搅拌，整个人工参与度减小，劳动强度降低，即提高了生产效率；而且，整个过程的操作全封闭，避免了粉末对环境和人员造成损害的弊端，且避免了粉末由于暴露在空气中而影响了质量；另外，本实用新型采用压式传感器对粉末进行称重，提高了精确度。

附图说明

图1为本实用新型粉末供给装置提供的一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型粉末供给装置提供的粉末输送机构的一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型粉末供给装置提供的称重机构的一实施例的俯视图；

图4为本实用新型粉末供给装置提供的称重机构的一实施例的轴视图；

图5为本实用新型粉末供给装置提供的混合搅拌机构的一实施例的一轴视图；

图6为本实用新型粉末供给装置提供的混合搅拌机构的一实施例的另一轴视图；

图7为本实用新型粉末供给装置提供的粉末收集机构的一实施例的结构示意图。

图中标记如下：

1、粉末输送机构，2、称重机构，3、混合搅拌机构，4、粉末收集机构，5、输送管道，11、第二机架，12、新粉罐，13、余粉罐，14、溢粉罐，15、第一阀门，16、夹式四通，17、气动隔膜泵，21、第一机架，22、压式传感器，23、称重粉罐，24、第一防尘布袋，25、震动器，26、第二阀门，31、混合粉罐，32、搅动叶片，33、旋转主轴，34、电机，35、第二防尘布袋，36、底座，37、卸料口，38、堵头，39、气缸，301、从动皮带轮，302、多楔带，303、主动皮带轮，41、接粉桶，42、进粉口法兰，43、桶盖，44、搭扣，45、万向滚珠。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，粉末供给装置包括粉末输送机构1、称重机构2、混合搅拌机构3和粉末收集机构4，所述粉末输送机构1用于分别储存新粉、余粉和溢粉，并分别输送新粉、余粉和溢粉至称重机构2，经过称重机构2称好预设重量的新粉、余粉和溢粉，并将称好预设重量的新粉、余粉和溢粉输送至混合搅拌机构3，所述混合搅拌机构3用于将新粉、余粉和溢粉进行混合搅拌，并将搅拌好的粉末输送至粉末收集机构4，以用于给待打印工件提供原材料。在此需说明的是，所述粉末输送机构1、称重机构2、混合搅拌机构3以及粉末收集机构4之间均通过输送管道5相连，以用于输送粉末。

如图2所示，所述粉末输送机构1包括新粉罐12、余粉罐13、溢粉罐14、夹式四通16和气动隔膜泵17，所述夹式四通16的第一端设置于新粉罐12、余粉罐13和溢粉罐14中某一个的底部，所述夹式四通16的第二端和第三端分别通过输送管道5与新粉罐12、余粉罐13和溢粉罐14中另外两个的底部对应相连，所述夹式四通16的第四端通过输送管道5与气动隔膜泵17的输入端相连，气动隔膜泵17的输出端通过输送管道5与称重机构2相连，所述新粉罐12、余粉罐13、溢粉罐14的底部各设有第一阀门15，以通过对第一阀门15的打开或关闭控制粉末的输送或停止。具体实施中，所述新粉罐12、余粉罐13和溢粉罐14的底部为锥形，便于安装和设计，当然其也可以为其它形状，在此不做限制。所述第一阀门15为气动蝶阀，当然还可以为其它类似器件。另外，所述新粉罐12、余粉罐13、溢粉罐14可由罐体和盖组成。

如图3和图4所示，所述称重机构2包括称重粉罐23、第二阀门26、第一机架21和至少两个压式传感器22，所述称重粉罐23通过至少两个安装支脚搁置于第一机架21的顶面，且每一个压式传感器22对应设置于安装支脚与第一支架的顶面之间，以用于对输送至称重粉罐23的粉末进行称重，所述第二阀门26设置于称重粉罐23的底部，以通过对第二阀门26的打开或关闭控制粉末是否向混合搅拌机构3输送。优选地，如图3所示，所述安装支架为3个，且均匀分布于称重粉罐23的四周，同理，压式传感器22也对应为3个。进一步优选地，所述称重粉罐23的两侧各设有一个震动器25，以便于将称重粉罐23内的粉末全部输送干净。具体实施中，所述称重粉罐23的顶部设有第一防尘布袋24，以用于平衡称重粉罐23的内外压力。另外，所述称重粉罐23的底部为锥形，且其可由罐体和盖组成。

如图5和图6所示，所述混合搅拌机构3包括混合粉罐31、驱动单元、传动单元、旋转主轴33，以及固定安装在旋转主轴33一端的多层搅拌叶片32，所述旋转主轴33一端以及多层搅拌叶片32设置于混合粉罐31内，所述驱动单元通过传动单元驱动多层搅拌叶片32旋转以对称重机构2输送过来的粉末进行搅拌。具体实施中，所述混合粉罐31的顶部设有第二防尘布袋35，以用于平衡混合粉罐31的内外压力。所述称重粉罐23的底部为锥形，且其可由罐体和盖组成。另外，所述混合粉罐31可通过设置在地面上的底座36支撑放置，当然，具体实施中，其还可以设置在机架等固定装置上；所述驱动单元可为电机34。

所述传动单元包括主动皮带轮303、从动皮带轮301和多楔带302，所述旋转主轴33的另一端与所述从动皮带轮301固定连接，所述主动皮带轮303通过多楔带302与从动皮带轮301相连，以使当驱动单元驱动主动皮带轮303，通过多楔带302带动从动皮带轮301旋转，进而带动旋转主轴33和多层搅拌叶片32共同旋转。在此需说明的是，所述传动单元还可为其它器件，例如齿轮传动，链条传动，在此不做一一例举。

进一步参阅图6，所述混合搅拌机构3还包括卸料口37、堵头38和气缸39，所述卸料口37设置于混合粉罐31的侧底部，所述堵头38置于混合粉罐31内并安装于气缸39的前端，通过控制气缸39的运动带动堵头38进行运动以实现对卸料口37的关闭或打开。具体实施中，还可以采用其它阀门实现对卸料口37的关闭或打开，在此不做一一介绍。

如图7所示，所述粉末收集机构4包括接粉桶41、进粉口法兰42、桶盖43，以及多个搭扣44，所述桶盖43通过多个搭扣44与接粉桶41锁紧，且桶盖43上安装有进粉口法兰42，所述进粉口法兰42通过输送管道5与混合搅拌机构3的卸料口37相通。优选地，所述接粉桶41的底部安装有4个万向滚珠45，以方便粉末收集机构4的移动，用于将接粉桶41移动到供粉缸附近，以使接粉桶41中收集的粉末转运到3d打印设备的供粉缸开始进行烧结。

具体实施中，所述装置还包括第二机架11，所述新粉罐12、余粉罐13和溢粉罐14安装于第二机架11上，当然，也可以设置一体支架，上述粉末输送机构1、称重机构2、混合搅拌机构3和粉末收集机构4均设置于一体支架上，具体怎么设计可根据结构布局等综合考虑，在此不做任何限制。

本实用新型还提供了一种3d打印设备，其包括上述任一实施例所述的粉末供给装置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。