一种用于粉末喷墨粘接打印成型的液料精准计量供给装置的制作方法

1.本发明属于增材制造领域，具体涉及一种用于粉末喷墨粘接打印成型的液料精准定量供给的方法。


背景技术：

2.粉末喷墨粘结打印成形是目前增材制造领域主要的主要成形方式之一，其工作流程一般为将粉末材料与固化剂进行均匀搅拌混合，通过铺粉装置将混合好的粉末按照一定层厚均匀的铺设在打印平台上，而后打印头将粘结剂将切片文件的图形喷射到已铺设的粉层上，喷射完成后平台下降一个层厚高度，按照上述流程，铺粉、喷射打印、平台下降，最终实现是对三维零件的粘接打印。
3.在粉末喷墨粘结打印成形的过程中，需要对若干种液料进行精确供给，所使用的液料一般具有强酸性、强腐蚀性，普通的液体计量装置难以承受液料的腐蚀性。同时，粉末喷墨粘结打印成形对粉末和液料的配比要求十分严格，液料添加量一般在几十毫升左右，需要按照配比对液料的添加量进行精准计量供给才能提高打印零件的质量，较小的液料添加量对普通液体计量装置的准确度提出更高的要求。目前常规的计量装置通常使用注射泵、超声波液位计、流量计等手段。其中液料的粘稠度比较高，流量计类装置长时间运行容易造成堵塞损坏，同时液料的强腐蚀性极易对电动执行装置造成损坏；注射泵类的计量装置利用活塞挤压液体实现定量计量，活塞长时间使用容易磨损，从而导致液体泄漏、测量不准确；且而超声波类的非接触液位计的可以实现大、中体积的液体计量，无法实现对小体积、高精度的液体计量。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种粉末喷墨粘接打印成型的液料精准计量供给装置，该装置可以实现对强酸性、强腐蚀性液料的小体积、高精度的计量供给，同时结构简单、方便操作，稳定性较强。
5.为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种用于粉末喷墨粘接打印成型的液料精准计量供给装置，包括储液桶、液位计量装置和搅拌装置，所述液位计量装置包括计量管；所述计量管的底部一侧通过管道与储液桶底部可控的连通，所述计量管的底部另外一侧通过管道与搅拌装置可控的连通；所述计量管的顶部通过进气口连接有气源一，在储液桶中的液料进入到计量管中后，储液桶与计量管之间的连通封闭，气源一经进气口进入到计量管中并将计量管中的液料按照设定量压入到搅拌装置中。
6.所述液位计量装置还包括有设置在计量管中的浮球式液位计，所述浮球式液位计具有随着液体高度升降的浮球，在浮球随着液体的减少降低到设定位时，进入搅拌装置中的液料达到设定量。
7.所述计量管与储液桶连通的管道上设置有第一阀门，所述计量管的顶部设置有与
大气相通的排气口，所述排气口上设置有第二阀门，所述第一阀门和第二阀门均由气源二控制同时开闭。
8.所述排气口上设置有排气件。
9.所述气源一与气源二均为可控气源，所谓可控气源，指得的是气源能够人为的控制开闭。
10.所述计量管与搅拌装置连通的管道上设置有第三阀门，所述第三阀门由气源一控制开闭。
11.所述第一阀门、第二阀门和第三阀门均为气动的隔膜阀。
12.所述储液桶上设置有进液口。
13.所述储液桶的侧面安装有两个液位传感器，用于检测待计量液料的高位低位。
14.所述储液桶的顶部安装有与大气相通的排气件。
15.本发明具有的技术效果：本发明中的所有执行装置均为气动元件，抗干扰能力强，适合强酸、强腐蚀性的恶劣环境下使用，同时结构简单，容易操作，可以实现对粉末材料喷墨粘接打印成型工艺中的液料的小体积的精准供给。
附图说明
16.以下结合附图对本发明作进一步说明，发明附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
17.图1为本发明所述装置的结构示意图。
18.其中：1-传感器一；2-传感器二；3-储液桶；4-进液口二；5-排气件一；6-排气件二；7-隔膜阀二；8-排气口；9-计量管；10-进气口；11-搅拌装置；12-隔膜阀三；13-出液口一；14-进液口一；15-液位计；16-浮球；17-隔膜阀一；18-出液口二。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
20.本发明提供了一种用于粉末喷墨粘接打印成型的液料精准计量供给装置，包括储液桶、液位计量装置和搅拌装置，储液桶用于存储待计量的液料，液位计量装置可以精确计量需要添加液料的体积并将液料输送到搅拌装置中。
21.如图1所示，液位计量装置包括计量管9和设置在计量管9中的浮球式液位计15；计量管9的底部一侧通过管道与储液桶3底部可控的连通，该可控连通由设置在管道上的隔膜阀一17来完成，通过隔膜阀一17的开闭来实现储液桶3与计量管9底部的连通与封闭。计量管9的底部另外一侧通过管道与搅拌装置11可控的连通，该可控的连通由设置在管道上的隔膜阀三12来完成。计量管9的顶部通过进气口10连接有气源一，在储液桶中3的液料进入到计量管9中后，储液桶3与计量管9之间的连通被隔膜阀一17封闭，气源一经进气口10进入到计量管9中并将计量管9中的液料压入到搅拌装置11中，为了实现精确计量，浮球式液位计15具有随着液体高度升降的浮球16，在浮球16随着计量管9中的液体减少而降低到设定
位置时，进入搅拌装置11中的液料达到设定量。
22.计量管9的顶部设置有排气口8，排气口8上设置有隔膜阀二7，隔膜阀二7外侧设置有排气件二6，计量管9通过排气件二6与大气相通。隔膜阀一17和隔膜阀二7均与同一气源二连通，由气源二控制隔膜阀一17和隔膜阀二7同时开闭。
23.隔膜阀三12与气源一相连，由气源一控制开闭。气源一与气源二为可控气源，所谓可控气源，指得的是气源能够人为的控制开闭。
24.储液桶3顶部上设置有进液口4和大气相通的排气件一5，储液桶3的侧面安装有两个液位传感器：传感器一1和传感器二2，用于检测待计量液料的高位低位。
25.该装置的使用方法为：（1）气源一、气源二关闭，隔膜阀一17处于关闭状态，即出液口二18关闭，待计量液料通过进液口二4进入储液桶3中直到传感器二2及传感器一1同时触发，停止待计量液料的输送；（2）气源二打开，气源一关闭，隔膜阀一17和隔膜阀二7打开，这时计量管9与大气接通；同时隔膜阀三12关闭，即计量管9的出液口一13处于关闭状态，计量管9的进气口10也由于气源一的关闭也处于关闭状态；（3）储液桶3与计量管9处于连通状态，储液桶3的液料会填充到计量管9中，此时计量管9中的浮球液位计15的浮球16会因浮力的作用随液面上升，直到储液桶3与计量管9的液面高度相等时液料会自动停止填充，浮球液位计15会记录当前的液面高度；通过此时的液面高度与储液桶3的截面积可以计算得到储液桶3当前的待计量的液料体积；（4）气源二关闭、气源一打开，这时隔膜阀一17和隔膜阀二7关闭，计量管9与大气切断连通；同时隔膜阀三12打开，即计量管的出液口一13处于打开状态；气源一通过计量管进气口10进入到计量管9中，正压气体会将液料从出液口一13中压出，流入搅拌装置11中。
26.（5）浮球液位计15的浮球16随计量管9的液面下降，记录与初始液面的高度差，可计算出添加到搅拌装置11中的液料体积，当达到设定的加入液料体积时，气源一关闭，液料停止添加，整套装置处于初始状态。
27.以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。