一种3d打印机粉末材料自动传输装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印机粉末材料自动传输装置和方法，包括粉末材料分发器、调节装置、导流通道和打印载体，粉末材料分发器的料腔为一圆台结构的分发槽且分发槽上、下底面的直径呈递减的趋势，分发槽顶端的入口处设置有调节装置，分发槽底端的孔口处设置有可调密封件，密封件连接停止栓，停止栓的上部连接调节棒，分发槽底端的侧壁上安装有一振动器，分发槽的孔口与导流通道相连通，导流通道的出口处正对打印载体，打印载体的底部安装有称量装置，称量装置连接控制器。本发明结构合理，粉末材料重量根据模型的外部和微观结构提前计算，实现粉末原材料的定量自动铺粉，工作效率高，铺粉均匀，对刮刀刮粉过程要求不高，成本投入低。
【专利说明】
一种3D打印机粉末材料自动传输装置
技术领域
[0001]本发明涉及3D打印机铺粉的刮刀装置技术领域，尤其是涉及了一种3D打印机粉末材料自动传输装置和方法
【背景技术】
[0002]3D打印带来了世界性制造业革命，使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现，3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率，3D打印技术势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
[0003]3D打印机是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造产品。目前，市场上传统的3D打印机通过分层构建实现，铺粉槽先将一薄层粉末材料均匀地铺设于铸模平台上，然后由打印头按程序计算的模型分层结构喷涂粘结剂，再由紫外线将粘结剂烘干，达到“粉墨”结合的目的，然后实施分层打印，最后铸模成型。
[0004]3D打印实现了从CAD模型到成品的快速成型，是比其他快速成型方法更快、更容易实现的快速成型技术。但是在实际操作过程中，主要存在以下缺点:1、粉末材料不定量，产生的余粉较多；2、铺粉过程中粉末材料铺设不均匀，需要铺设的厚度较大;3、对刮刀刮粉过程要求高。
[0005]因此，为了解决上述存在的问题，本发明特提供了一种新的技术方案。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供了一种3D打印机粉末材料自动传输装置，结构合理，能够实现粉末原材料的定量自动铺粉，无需人为操作，工作效率高，铺粉均匀，且产生的余粉较少。
[0007]本发明针对上述技术缺陷所采用的技术方案是:
[0008]一种3D打印机粉末材料自动传输装置，包括粉末材料分发器、调节装置、导流通道和打印载体，所述粉末材料分发器的料腔为一圆台结构的分发槽且分发槽上、下底面的直径呈递减的趋势，所述分发槽顶端的入口处设置有调节装置，所述分发槽底端的孔口处设置有可调密封件，所述密封件连接停止栓，所述停止栓的上部连接调节棒，所述调节棒由调节装置驱动做定向移动使得密封件动作，所述分发槽底端的侧壁上安装有一振动器，所述分发槽的孔口与导流通道相连通，所述导流通道的出口处正对打印载体，所述打印载体的底部安装有称量装置，所述称量装置连接控制器，所述控制器的输入端连接粉末输入量信号，所述控制器的多个输出端分别连接打印头、振动器和调节装置。
[0009]进一步地，所述密封件闭合孔口的状态为第一状态，所述密封件开启孔口的状态为第二状态，所述调节棒的上下移动迫使停止栓带动密封件在第一状态和第二状态之间切换。
[0010]进一步地，所述密封件的第一状态和第二状态之间有无限个状态用以调节孔口的开闭大小。
[0011 ]本发明的另一目的是提供一种3D打印机粉末材料自动传输方法，系统根据输入的CAD模型的外部和微观结构，计算出粉末材料的重量并给控制器一个粉末输入量的信号做预设参考值，控制器控制调节装置驱动调节棒向上移动，使得密封件从第一状态切换到第二状态开启孔口，同时控制器控制振动器动作，粉末材料由导流通道平铺于打印载体上，且控制器控制打印头粘结剂的输出量，使粉末材料根据要求粘合，在打印过程中，称量装置称量粉末材料的供给量，当粉末材料的供给量达到预设参考值时，控制器控制振动器停止动作，调节棒向下移动到最低高度，使得密封件从第二状态切换到第一状态闭合孔口，粉末材料自动停止供给，从而实现粉末材料的自动传输过程。
[0012]进一步地，在打印过程中，控制器根据实际铺粉情况，适时控制调节装置驱动调节棒动作，使得密封件在除了第一状态和第二状态之外的无限个状态之间的转换，从而调节孔口开闭的大小，控制孔口出料的数量。
[0013]进一步地，粉末材料分发器与控制器耦合将第一层粉末材料均匀铺设在铸模平台上，打印头喷涂粘结剂，控制器按照预先设定的分层结构程序实施分层打印，打印完第一层后，铸模平台下降一定高度，粉末材料分发器开始第二层铺粉，然后打印，如此循环重复工作直至最后一层铺粉、打印，最后铸模成型。
[0014]本发明的有益效果是:
[0015]1、本发明结构合理，粉末材料重量根据模型的外部和微观结构提前计算，实现粉末原材料的定量自动铺粉，无需人为操作，工作效率高，且产生的余粉较少；
[0016]2、本发明采用孔口、导流通道与控制器结合，通过调节装置驱动密封件动作，使得孔口的开闭大小可调，适时控制孔口出粉的数量，铺粉均匀；
[00?7] 3、本发明铺粉均匀，对刮刀刮粉过程要求不高，铺粉后刮刀刮去的余粉量较少，成本投入低，且整个流程连续性好，成型产品质量高。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0019]图1为本发明一种3D打印机粉末材料自动传输装置的结构示意图。
[0020]图2为本发明一种3D打印机粉末材料自动传输方法的系统示意图。
[0021]图3为本发明一种3D打印机粉末材料自动传输方法的流程示意图。
[0022]其中:1、粉末材料分发器、2、分发槽、3、调节装置，4、孔口，5、密封件，6、停止栓，7、调节棒，8、振动器，9、导流通道，1、打印载体，11、称量装置。
【具体实施方式】
[0023]为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
[0024]如图1所不的一种3D打印机粉末材料自动传输装置的一个实施例，包括粉末材料分发器1、调节装置3、导流通道9和打印载体10，粉末材料分发器I的料腔为一圆台结构的分发槽2且分发槽2上、下底面的直径呈递减的趋势，分发槽2顶端的入口处设置有调节装置3，分发槽2底端的孔口 4处设置有可调密封件5，密封件5连接停止栓6，停止栓6的上部连接调节棒7，调节棒7由调节装置3驱动做定向移动使得密封件5动作，分发槽2底端的侧壁上安装有一振动器8，分发槽2的孔口 4与导流通道9相连通，导流通道9的出口处正对打印载体10，打印载体10的底部安装有称量装置11，称量装置11连接控制器，控制器的输入端连接粉末输入量信号，控制器的多个输出端分别连接打印头、振动器8和调节装置3。
[0025]在本实施例中，密封件5闭合孔口4的状态为第一状态，密封件5开启孔口 4的状态为第二状态，调节棒7的上下移动迫使停止栓6带动密封件5在第一状态和第二状态之间切换，用以实现孔口 4的开启和闭合，实施孔口 4的开始供粉和停止供粉，无需人为操作。
[0026]在本实施例中，密封件5的第一状态和第二状态之间有无限个状态用以调节孔口4的开闭大小，使得孔口4的开闭大小可调，控制孔口4的出料的数量。
[0027 ]如图2和图3所不的一种3D打印机粉末材料自动传输方法的另一个实施例，系统根据输入的CAD模型的外部和微观结构，计算出粉末材料的重量并给控制器一个粉末输入量的信号做预设参考值，控制器控制调节装置3驱动调节棒7向上移动，使得密封件5从第一状态切换到第二状态开启孔口4，同时控制器控制振动器8动作，粉末材料由导流通道9平铺于打印载体10上，且控制器控制打印头粘结剂的输出量，使粉末材料根据要求粘合，在打印过程中，称量装置11称量粉末材料的供给量，当粉末材料的供给量达到预设参考值时，控制器控制振动器8停止动作，调节棒7向下移动到最低高度，使得密封件5从第二状态切换到第一状态闭合孔口 4，粉末材料自动停止供给，从而实现粉末材料的自动传输过程。
[0028]在本实施例中，在打印过程中，控制器根据实际铺粉情况，适时控制调节装置3驱动调节棒7动作，使得密封件5在除了第一状态和第二状态之外的无限个状态之间的转换，从而调节孔口4开闭的大小，使得孔口4的开闭大小可调，适时控制孔口4出粉的数量，铺粉均匀，铺粉后刮刀刮去的余粉量较少。
[0029]在本实施例中，粉末材料分发器I与控制器耦合将第一层粉末材料均匀铺设在铸模平台上，打印头喷涂粘结剂，控制器按照预先设定的分层结构程序实施分层打印，打印完第一层后，铸模平台下降一定高度，粉末材料分发器I开始第二层铺粉，然后打印，如此循环重复工作直至最后一层铺粉、打印，最后铸模成型，整个流程连续性好，成型产品质量高。
[0030]本发明的有益效果是:本发明结构合理，粉末材料重量根据模型的外部和微观结构提前计算，实现粉末原材料的定量自动铺粉，工作效率高，铺粉均匀，对刮刀刮粉过程要求不高，成本投入低。
[0031]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种3D打印机粉末材料自动传输装置，包括粉末材料分发器、调节装置、导流通道和打印载体，其特征在于:所述粉末材料分发器的料腔为一圆台结构的分发槽且分发槽上、下底面的直径呈递减的趋势，所述分发槽顶端的入口处设置有调节装置，所述分发槽底端的孔口处设置有可调密封件，所述密封件连接停止栓，所述停止栓的上部连接调节棒，所述调节棒由调节装置驱动做定向移动使得密封件动作，所述分发槽底端的侧壁上安装有一振动器，所述分发槽的孔口与导流通道相连通，所述导流通道的出口处正对打印载体，所述打印载体的底部安装有称量装置，所述称量装置连接控制器，所述控制器的输入端连接粉末输入量信号，所述控制器的多个输出端分别连接打印头、振动器和调节装置。2.根据权利要求1所述的一种3D打印机粉末材料自动传输装置，其特征在于:所述密封件闭合孔口的状态为第一状态，所述密封件开启孔口的状态为第二状态，所述调节棒的上下移动迫使停止栓带动密封件在第一状态和第二状态之间切换。3.根据权利要求2所述的一种3D打印机粉末材料自动传输装置，其特征在于:所述密封件的第一状态和第二状态之间有无限个状态用以调节孔口的开闭大小。4.一种3D打印机粉末材料自动传输方法，其特征在于:系统根据输入的CAD模型的外部和微观结构，计算出粉末材料的重量并给控制器一个粉末输入量的信号做预设参考值，控制器控制调节装置驱动调节棒向上移动，使得密封件从第一状态切换到第二状态开启孔口，同时控制器控制振动器动作，粉末材料由导流通道平铺于打印载体上，且控制器控制打印头粘结剂的输出量，使粉末材料根据要求粘合，在打印过程中，称量装置称量粉末材料的供给量，当粉末材料的供给量达到预设参考值时，控制器控制振动器停止动作，调节棒向下移动到最低高度，使得密封件从第二状态切换到第一状态闭合孔口，粉末材料自动停止供给，从而实现粉末材料的自动传输过程。5.根据权利要求4所述的一种3D打印机粉末材料自动传输方法，其特征在于:在打印过程中，控制器根据实际铺粉情况，适时控制调节装置驱动调节棒动作，使得密封件在除了第一状态和第二状态之外的无限个状态之间的转换，从而调节孔口开闭的大小，控制孔口出料的数量。6.根据权利要求4所述的一种3D打印机粉末材料自动传输方法，其特征在于:粉末材料分发器与控制器耦合将第一层粉末材料均匀铺设在铸模平台上，打印头喷涂粘结剂，控制器按照预先设定的分层结构程序实施分层打印，打印完第一层后，铸模平台下降一定高度，粉末材料分发器开始第二层铺粉，然后打印，如此循环重复工作直至最后一层铺粉、打印，最后铸模成型。
【文档编号】B22F3/00GK105881905SQ201610273975
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】曹超伟, 朱新静, 李立文
【申请人】苏州艾泰普机械有限公司