一种3d打印设备的下粉装置

文档序号:1854238 发布日期:2021-11-19 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种3d打印设备的下粉装置 (Powder discharging device of 3D printing equipment ) 是由 袁梦清 马睿 麦恒嘉 程云 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种3D打印设备的下粉装置,包括储料斗,还包括气膜悬浮结构、振动破层结构、气旋风结构;所述气膜悬浮结构设置在储料斗内壁,用于使所述储料斗内的粉末材料与储料斗内壁分离;所述振动破层结构设置在储料斗外壁,用于使所述粉末材料振动;所述气旋风结构设置在储料斗内侧且位于气膜悬浮结构的下端,用于向下引流所述粉末材料。本发明的装置使得粉末材料的下粉过程更为均匀、流畅、不堵塞,且其结构设计巧妙,各零部件结构简单且布局紧凑,占用面积小,便于安装和拆卸,适用范围广。(The invention relates to a powder discharging device of 3D printing equipment, which comprises a storage hopper, an air film suspension structure, a vibration layer breaking structure and an air cyclone structure, wherein the air film suspension structure is arranged on the storage hopper; the air film suspension structure is arranged on the inner wall of the storage hopper and is used for separating the powder material in the storage hopper from the inner wall of the storage hopper; the vibration layer breaking structure is arranged on the outer wall of the storage hopper and is used for vibrating the powder material; the air cyclone structure is arranged on the inner side of the storage hopper and is positioned at the lower end of the air film suspension structure, and is used for downwards guiding the powder material. The device of the invention ensures that the powder discharging process of the powder material is more uniform and smooth without blockage, and the device has the advantages of ingenious structural design, simple and compact structure of each part, small occupied area, convenient installation and disassembly and wide application range.)

一种3D打印设备的下粉装置

技术领域

本发明涉及一种3D打印设备,特别是涉及一种3D打印设备的下粉装置。

背景技术

目前,现有3D打印设备中,粉末材料在下粉装置的下粉过程中,由于粉末材料湿度大时流动性差,且在重力的作用下,粉末材料容易相互挤靠堆积在一起,导致粉末材料出料不均匀,经常会出现物料积聚粘结在一起的现象,造成粉末材料流通不畅,甚至导致粉末材料堵塞,从而影响到下粉过程的正常运行,因此,现有的粉末材料的下粉装置存在下粉不均匀,粉末材料流动不畅,易堵塞等问题,导致生产效率低下。

发明内容

本发明针对现有技术中粉末材料湿度大时难以自然下落导致下粉不畅、不均匀,容易形成粉末材料堵塞的问题,提供一种3D打印设备的下粉装置。所述3D打印设备的下粉装置,能够使高湿度粉末材料在下粉过程中变得更均匀和流畅,且不易发生堵塞,从而提高3D打印设备的工作效率。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种3D打印设备的下粉装置,包括储料斗,还包括气膜悬浮结构、振动破层结构、气旋风结构;所述气膜悬浮结构设置在储料斗内壁,用于使所述储料斗内的粉末材料与储料斗内壁分离;所述振动破层结构设置在储料斗外壁,用于使所述粉末材料振动;所述气旋风结构设置在储料斗内侧且位于气膜悬浮结构的下端,用于向下引流所述粉末材料。

进一步地,所述气膜悬浮结构包括气蝶、供气系统;所述气蝶贴合在所述储料斗内壁,所述储料斗内壁设置开孔,所述开孔内套设气蝶管接头,所述气蝶通过该气蝶管接头与所述供气系统连接。

进一步地,所述气蝶为空腔结构,所述气蝶远离所述储料斗内壁的一面设置多个出气孔,所述气蝶贴合所述储料斗内壁的一面设置一个进气口,所述进气口与所述气蝶管接头连接。

进一步地,所述储料斗内壁至少设置一层气蝶。

进一步地,每层至少设置两个气蝶。

进一步地,所述气蝶均匀布置在所述储料斗内壁。

进一步地,所述振动破层结构包括激励振动器,所述激励振动器固定在所述储料斗外壁。

进一步地,所述气旋风结构包括反吹环、供气系统;所述反吹环包括环状部和连接部,所述环状部设置在所述储料斗内壁的下部,所述储料斗内壁设有与所述连接部匹配的通孔,所述连接部一端与所述环状部连接,另一端穿过所述通孔与所述供气系统连接。

进一步地,所述环状部的内侧开设多个均匀分布的气孔。

进一步地,所述气孔的中心轴线与所述环状部的中心轴线的夹角为15°~85°。

上述3D打印设备的下粉装置的使用方法,包括以下步骤:

步骤一,3D打印设备的高料位传感器输出信号①到控制器,控制器生成相应的信号②被计算机读取,计算机经程序运算后输出控制信号③到控制器;

步骤二,控制器根据所述控制信号③输出控制信号④到第一阀件,第一阀件打开,通气到气蝶的空腔,气体由出气孔喷出;

步骤三,控制器根据所述控制信号③输出控制信号⑥到第二阀件,第二阀件正向动作通气到储料斗开关阀件,储料斗开关阀件控制储料斗开关执行件打开;

步骤四,控制器根据上述控制信号③输出控制信号⑧到继电器开关,继电器开关逻辑运算后,接通激励振动器,激励振动器带动储料斗振动;

步骤五,控制器根据所述控制信号③输出控制信号⑩到第三阀件,第三阀件打开,通气到反吹环,气体由反吹环上的气孔喷出;

步骤六,当3D打印设备接收物料的装置反馈停止供料的信号到控制器,控制器根据所述停止供料信号同时输出控制信号⑤、给第一阀件、第三阀件,第一阀件、第三阀件关闭,停止给气蝶和反吹环输送气体,同时输出控制信号⑨使继电器开关断电,激励振动器停止工作;

步骤七,控制器根据所述停止供料信号输出控制信号⑦给第二阀件,第二阀件反向动作通气到储料斗开关阀件驱动储料斗开关执行件关闭。

本发明提供的一种3D打印设备的下粉装置结构设计巧妙,各零部件结构简单且布局紧凑,占用面积小,便于安装和拆卸,适用范围广。本发明的3D打印设备的下粉装置在使用时,利用气悬浮结构将粉末材料与储料斗分离,减少下粉过程中的粉末材料与容器的摩擦力,使用激励振动器保证粉末材料处于流动状态,再利用气旋风结构反吹,使得粉末材料的下粉过程更为均匀、流畅、不堵塞。

附图说明

图1是本发明一种3D打印设备的下粉装置的整体结构示意图;

图2是本发明3D打印设备的下粉装置的整体结构的俯视图;

图3是本发明一种3D打印设备的下粉装置气蝶的结构示意图

图4是本发明一种3D打印设备的下粉装置气蝶供气系统示意图;

图5是本发明一种3D打印设备的下粉装置反吹环的结构示意图;

图6是本发明一种3D打印设备的下粉装置反吹环和储料斗开关阀件供气系统示意图;

图7是本发明一种3D打印设备的下粉装置的工作流程图。

图中标记:1、激励振动器,2、储料斗开关阀件,3、储料斗开关执行件,4、反吹环接头,5、气蝶气管接头,6、储料斗,7、气蝶,8、反吹环,9、储料斗出口,10、气流线,11、第一阀件,12、第二阀件,13、第三阀件,14、第一接气管,15、第二接气管,16、第三接气管,17、第一分气罐,18、第二分气罐,71、出气孔,72、进气口。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”、“端部”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施方式中,一种3D打印设备的下粉装置,包括:储料斗、气膜悬浮结构、振动破层结构、气旋风结构;所述气膜悬浮结构设置在储料斗内壁,用于使所述储料斗内的粉末材料与储料斗内壁分离;所述振动破层结构设置在储料斗外壁,用于使所述粉末材料振动;所述气旋风结构设置在储料斗内侧且位于气膜悬浮结构的下端,用于向下引流所述粉末材料。

在使用时,首先,采用气膜悬浮结构朝向储料斗内的粉末材料喷出气体,使粉末材料与储料斗内壁分离,减少下粉过程中的粉末材料与容器的摩擦力,当粉末材料脱离储料斗内部时,此时的粉末材料处于悬浮状态,没有外力破坏时,其处于静止状态,导致其内部材料自身挤压,无法自然下流;因此,在储料斗的外壁上增设振动破层结构,使储料斗振动,进而破坏储料斗内粉末材料自身静止的状态,使其处于内部流动状态;然而,当储料斗开口打开时,由于粉末材料处于悬浮和自身流动状态,不会自然的下落,此时,在储料斗开口位置设置气旋风结构,使得压缩空气旋转喷射,呈螺旋上升状态,当遇到悬浮的粉末材料时,气体反向向下从储料斗开口流出,从而将粉末材料带离储料斗。这样通过上述各结构的协同配合,使高湿度粉末材料在下粉过程中变得更加的均匀和流畅,避免其发生堵塞

下面结合具体的实施例对所述3D打印设备的下粉装置发明构思做一步阐述。一种D打印设备的下粉装置,包括:储料斗6、气膜悬浮结构、振动破层结构、气旋风结构及控制柜。

具体的,请参阅图1-2所示,所述储料斗6包括设置在其下端的储料斗出口9、设置在储料斗出口9处的储料斗开关执行件2以及储料斗开关阀件2,储料斗开关阀件2通过紧固件安装在储料斗开关执行件3的输入端。通过储料斗开关阀件2自动控制储料斗开关执行件3的开关。

在一实施方式中,所述气膜悬浮结构设置在储料斗6内壁,用于使粉末材料与储料斗内壁分离;气膜悬浮结构包括气蝶7和气蝶供气系统,气蝶7贴合在储料斗6的内壁,储料斗6的侧壁设置开孔,气蝶管接头5套设在储料斗侧壁的开孔内,气蝶7通过气蝶管接头5贴合在储料斗6的内壁上,气蝶7通过气蝶管接头5与气蝶供气系统连接。

请参阅图3,气蝶7内部为空腔结构,气蝶7远离储料斗6内壁的一面设置多个均匀分布的出气孔71,出气孔71的大小及分布密度是依据储料斗6内粉末材料的多少以及所使用气蝶数量确定;气蝶7的形状随储料斗6内壁的形状设置。其贴合储料斗6内壁的一面设置一个进气口,该进气口与气蝶管接头5的输出端连固定连接,该连接可以是螺接或卡接,气蝶管接头5在储料斗外的部分,其输入端与供气系统连接,靠近储料斗6外壁的部分由卡扣或螺栓锁紧,从而保证气蝶7稳定的贴合在储料斗6的内壁,当然,根据实际需要,气蝶管接头5也可以设置成弯管;气蝶供气系统将气体送入气蝶的空腔内,气体再由各出气孔71喷出,喷出的气体使粉末材料与储料斗6的内壁分离并使粉末材料处于悬浮状态,出气孔71均匀分布保证其朝向储料斗内侧喷出均匀的气体。

其中,储料斗6内壁上的气蝶层数至少为一层,各层贴合在储料斗6内壁自下而上分布,层与层之间不会发生交叠,可根据所需粉末材料的多少来设置气蝶的层数;每层至少布置两个气蝶,各气蝶均匀布置在储料斗内壁通过各自的气蝶管接头与气蝶供气系统连接。这种布置可以保证各气蝶在对称的方向均匀的吹气到粉末材料。

在一实施方式中,请参阅图4所示的气蝶供气系统示意图,图4所示气蝶为三层,每一层的气蝶通过相应的气蝶管接头5安装在储料斗6侧壁的开孔上,气蝶管接头5的输入端套设有第一接气管14,所述第一接气管14不限于软管,特定的线路管都可以,第一接气管14的另一端连接相应的第一阀件11,其为单向阀,第一阀件11与第一分气罐17相连接,由控制器发出的控制信号控制其开关,当第一阀件11打开时,第一分气罐17中的压缩气体由第一接气管14送入气蝶7的空腔结构,气体由气蝶7上的出气孔71喷出,气膜悬浮结构开始发挥其作用;当第一阀件11关闭时,停止向气蝶7输送压缩气体。

在一实施方式中,振动破层结构设置在储料斗外壁,用于使粉末材料振动请参阅图1,振动破层结构包括激励振动器1,激励振动器1通过紧固件固定在储料斗6的外壁上,激励振动器1的振动频率范围一般在中频到高频,激励振动器1通过电路连接控制柜中的继电器开关,当控制器发出打开信号时,继电器开关逻辑运算后,通过电路控制激励振动器1通电,激励振动器1开始振动,从而带动储料斗6抖动,振动破层结构开始发挥其作用;当控制器发出关闭信号时,继电器开关逻辑运算后,通过电路控制激励振动器1断电,激励振动器1停止振动。

在一实施方式中,气旋风结构包括反吹环8和反吹环供气系统。请参阅图5,反吹环8包括环状部和连接部,其中环状部设置在储料斗6内壁的下部,储料斗6内壁设有与所述连接部匹配的通孔,所述连接部一端与所述环状部连接,另一端穿过所述通孔与所述供气系统连接。请继续参阅图5,所述环状部的内侧开设多个均匀分布的气孔,气孔的中心轴线与环状部的中心轴线的夹角为15°-85°,这种设置保证气孔喷出的气体能沿图5所示的气流线10的方向。其中,可根据粉末材料粒度、湿度所需设置出气孔的大小。其中,反吹环8的连接部与反吹环接头4的输出端卡接或螺接,反吹环供气系统将压缩气体输送到反吹环8内,气体由环状部上的气孔喷出,气体沿图5所示的气流线10向上运动,当气流遇到粉末材料时,气流方向发生反向变化,此时,向下的气流将粉末材料带离储料斗。

在一实施方式中,请参阅图6所示的反吹环和储料斗开关阀件供气系统示意图,反吹环接头4输入端套设有第三接气管16,所述第三接气管16不限于软管,特定的线路管都可以,第三接气管16的另一端连接第三阀件13,其为单向阀,第三阀件13与第二分气罐18连接,第三阀件13由控制器发出的控制信号控制其开关,第三阀件13打开时,分气罐中的气体由第三接气管16送入反吹环7,其环状部的气孔喷出气体,气旋风结构开始发挥其作用,当第三阀件13关闭时,停止向反吹环8输送气体。

在一实施方式中,请继续参阅图6,储料斗开关阀件2的端部套设第二接气管15,所述第二接气管15不限于软管,特定的线路管都可以,第二接气管15的另一端连接第二阀件12,第二阀件12与第二分气罐18相连接,第二阀件12为双向阀,第二阀件12由控制器发出的控制信号控制,当控制器发出通气信号时,第二阀件12正向输气到储料斗开关阀件2,储料斗开关阀件2控制储料斗开关执行件3打开;当控制器发出抽气信号时,第二阀件12反向抽气,储料斗开关阀件2控制储料斗开关执行件3关闭。

在一实施方式中,请参阅图7,本发明的一种3D打印设备的下粉装置在使用时包括以下步骤:

步骤一,3D打印设备的高料位传感器输出信号①到控制器,控制器生成相应的信号②被计算机读取,计算机经程序运算后输出控制信号③到控制器;

步骤二,控制器根据所述控制信号③输出控制打开信号④到第一阀件11,第一阀件11打开,第一分气罐17中的气体输送到气蝶7的空腔,气体由气蝶7上端面的出气孔71喷出,使粉末材料与储料斗6的内壁分离,并使粉末材料处于悬浮状态;

步骤三,控制器根据所述控制信号③输出控制通气信号⑥到第二阀件12,第二阀件12正向输送气体到储料斗开关阀件2,储料斗开关阀件2控制储料斗开关执行件3打开;

步骤四,控制器根据上述控制信号③输出控制通电信号⑧到继电器开关,继电器开关逻辑运算后,接通激励振动器1,激励振动器1带动储料斗6振动,使粉末材料处于自身流动状态;

步骤五,控制器根据所述控制信号③输出控制打开信号⑩到第三阀件13,第三阀件13打开,第二分气罐18中的气体输送到反吹环8,气体由反吹环8上的气孔喷出,粉末材料由气流体10带离储料斗6;

步骤六,当3D打印设备接收物料的装置反馈停止供料的信号到控制器,控制器根据所述停止供料信号同时输出控制关闭信号⑤、给第一阀件11、第三阀件13,第一阀件11和第三阀件13关闭,分气罐停止给气蝶7和反吹环8通气,控制器根据所述停止供料信号输出控制断电信号⑨给继电器开关,继电器开关逻辑运算后,停止给激励振动器1通电,激励振动器1停止工作;

步骤七,控制器根据所述停止供料信号输出控制抽气信号⑦到第二阀件12,控制器第二阀件12反向抽气,储料斗开关阀件2驱动储料斗开关执行件3关闭。

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发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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