一种基轴式金属3d打印装置
阅读说明：本技术 一种基轴式金属3d打印装置 (Base shaft type metal 3D printing device ) 是由 韩品连 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基轴式金属3D打印装置,包括计量送粉装置和补粉刮粉一体装置；所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与补粉刮粉一体装置的原料箱相连通。本发明的基轴式金属3D打印装置结构简单,使用方便,实现了自动进料,提高了打印效率,降低了劳动强度；且打印效果好,还具有便于回收打印后的金属粉末等优点。(The invention discloses a base shaft type metal 3D printing device which comprises a metering powder feeding device and a powder supplementing and scraping integrated device; and the powder inlet of the metering powder feeding device is communicated with a raw material box of the powder supplementing and scraping integrated device through a powder feeding pipe. The base shaft type metal 3D printing device is simple in structure and convenient to use, automatic feeding is achieved, printing efficiency is improved, and labor intensity is reduced; and the printing effect is good, and the metal powder after printing is convenient to recycle.)
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种基轴式金属3D打印装置。
背景技术
金属3D打印技术是近年来兴起的激光增材制造技术的一种。与传统的、对原材料切削、组装的加工模式不同，增材制造技术是一种自下而上通过材料累加的制造方法，从无到有，常用于3D打印小型航空发动机的零部件。
如中国申请专利号：CN201921849507.9，本发明公开了一种金属3D打印机送粉装置，包括储粉箱、挡料板、出料口、第一连杆、第二连杆、传动轴和伺服电机，储粉箱的下部开设有出料口，储粉箱内部设置的内腔体中安置有挡料板，挡料板的上部固定连接有第一连杆，第一连杆的上部固定连接有第二连杆，第二连杆通过连接板与传动轴固定连接，传动轴通过轴承座与储粉箱的外壁固定连接，传动轴上固定连接有从动轮，从动轮与伺服电机输出轴上的主动轮啮合连接。
但是现有的计量送粉装置存在以下问题：
1、大多送粉比较单一，需要人为的进行添加，当工作人员不能及时的进行添加，从而容易影响使用效果，耽误正常的打印效率，造成不必要的损失；
2、一般送粉的量比较单一，无法根据实际使用的粉量进行调整，从而容易导致粉造成浪费，造成不必要的损失。
此外，航空航天装备上的重要零件质量要求非常高，在添加粉末时，如粉末中有空洞，就会体现在产品内壁中，如粉末铺的不够平整，表面存在凸起的零散状态的粉末，因激光需要对焦的问题，高低不平会导致激光无法正确将金属颗粒融化，都会使产品质量出现致命缺陷，现有的3D打印机在这方便控制的并不理想，中国专利公开号CN206997776U，公开了一种SLM型3D打印机送粉铺粉装置，包括滚轮、滑轨、送粉架、滚轮轴、送粉漏斗、横隔板、弹簧A、支杆A、横轴、辊轴、套筒A、支杆B、刮板、套筒B和弹簧B；滚轮轴可转动安装在送粉架上，滚轮可沿滑轨来回滚动，送粉漏斗固定安装在送粉架上，横隔板固定安装在送粉漏斗内部，送粉架底部两侧分别焊接固定有套筒A和套筒B，其中套筒A内设有弹簧A，套筒B内设有弹簧B，支杆B固定安装在刮板的顶部，通过该装置设置的送粉漏斗内的横隔板具有网状结构，能很好地分散所加金属粉末，防止其过分堆积，刮板和辊轴的来回滑动与滚动，使得金属粉末平整，但是并未对粉末进行挤压，存在有空洞的情况，且，刮板与辊轴回程时，辊轴上会有零散粉末掉落在刚刚刮平的粉末平面上，导致粉末仍不平整。
基于上述情况，本发明提出了一种基轴式金属3D打印装置，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基轴式金属3D打印装置。本发明的基轴式金属3D打印装置结构简单，使用方便，实现了自动进料，提高了打印效率，降低了劳动强度；且打印效果好，还具有便于回收打印后的金属粉末等优点。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基轴式金属3D打印装置，包括计量送粉装置和补粉刮粉一体装置；
所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与补粉刮粉一体装置的原料箱相连通；
作为本发明的一种优选技术方案，所述计量送粉装置，包括固定箱，所述固定箱的内部开设有凹槽，所述固定箱的侧面固定连接有驱动电机，所述驱动电机穿过固定箱的一端固定连接有固定螺纹杆，所述固定螺纹杆的表面通过螺纹转动连接有移动座，所述移动座的表面固定连接有移动架，所述移动架的侧面固定连接有运输盒，所述运输盒的顶部固定连接有加粉口，所述固定箱的顶部固定连接有储粉盒，所述储粉盒的内部开设有滑槽，所述储粉盒的底部固定连接有储粉出口，所述运输盒的底部固定连接有固定口，所述固定箱的底部固定连接有补粉盒，所述补粉盒的顶部固定连接有补粉进口，所述补粉盒的侧面固定连接有入粉口，所述运输盒的侧面固定连接有滑动座，所述滑动座的内部滑动连接有固定杆，所述固定杆的一端固定连接在固定槽上，所述固定槽开设在固定箱上，所述固定箱的侧面固定连接有安装座。
作为本发明的一种优选技术方案，所述补粉刮粉一体装置包括机身，所述机身外壁转动连接有箱门，所述箱门外壁固定连接有第二把手，所述机身内侧固定连接有隔板，所述隔板内壁开设有回收通道，所述隔板上表面固定连接有第二气缸，所述机身内侧固定连接有导轨，所述机身顶部固定连接有排风机，所述机身内部设置有粉末回收组件、激光组件、补粉刮粉组件、升降组件，所述粉末回收组件、补粉刮粉组件与机身滑动连接，所述激光组件与机身固定连接，所述升降组件与隔板固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述滑槽的内部滑动连接有滑动盖，所述滑动盖的内部开设有拉槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述储粉盒的内部通过轴承转动连接有控量叶，所述控量叶的顶部固定连接有摇把，所述控量叶位于储粉出口的顶部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述运输盒的内部固定连接有过滤板，所述过滤板的内部开设有过滤孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动电机的表面固定连接有电机架，所述电机架的侧面固定连接在固定箱上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述安装座的数量为两个，所述安装座的内部开设有安装槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述粉末回收组件包括抽屉，所述抽屉滑动连接在机身内部，所述抽屉外壁固定连接有第一把手，所述抽屉设置在回收通道下方。
作为本发明的一种优选技术方案，所述激光组件包括散热器，所述散热器固定连接在机身内侧顶部，所述散热器下表面固定连接有激光模块，所述激光模块下表面固定连接有保护镜，所述散热器与排风机贯通。
作为本发明的一种优选技术方案，所述补粉刮粉组件包括滑动板，所述滑动板滚动连接在导轨上侧，所述滑动板两侧转动连接有滚轮，所述滑动板通过滚轮与导轨滚动连接，所述滑动板下表面固定连接有第一固定座、第二固定座，所述第一固定座、第二固定座之间转动连接有滚轴、第一副辊，所述第一固定座、第二固定座之间固定连接有第二副辊，所述隔板上表面固定连接有第二电机，所述第二电机输出端固定连接有第二带轮，所述滚轴一端固定连接第四带轮，所述第四带轮与第二带轮之间套设有第二皮带，所述滚轴另一端固定连接有第一齿轮，所述第一副辊一端固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述滑动板下表面固定连接有推板，所述推板与第二气缸伸出端固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动板内壁固定连接有原料箱，所述原料箱顶部固定连接有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有第一带轮，所述原料箱内壁转动连接有半圆阀门轴，所述半圆阀门轴一端贯穿原料箱外壁并固定连接有第三带轮，所述第一带轮与第三带轮之间套设有第一皮带。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降组件包括打印箱，所述打印箱固定连接在隔板内壁，所述打印箱内部固定连接有第一气缸，所述第一气缸伸出端固定连接有支撑板，所述支撑板上表面固定连接有支撑柱，所述支撑柱上端固定连接有工作台，所述工作台外壁固定连接有密封圈。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的基轴式金属3D打印装置结构简单，使用方便，实现了自动进料，提高了打印效率，降低了劳动强度；且打印效果好，还具有便于回收打印后的金属粉末等优点。
本发明所述计量送粉装置通过设置运输盒、固定螺纹杆和驱动电机，当金属粉使用结束时，方便工作人员进行添加，从而避免因为传统的人为的进行添加，无法及时的进行添加，从而容易影响使用效果，耽误正常的打印效率，造成不必要的损失。
1、该计量送粉装置，通过运输盒、固定螺纹杆和驱动电机，当金属粉使用结束时，方便工作人员进行添加，从而避免因为传统的人为的进行添加，无法及时的进行添加，从而容易影响使用效果，耽误正常的打印效率，造成不必要的损失。
2、该计量送粉装置，通过控量叶和摇把，方便工作人员控制金属粉的进量，避免使用时产生不必要的浪费，造成不必要的损失。
本发明所述补粉刮粉一体装置，在粉末投放后通过滚轴与第一副辊之间的滚动进行挤压，使粉末更紧实，半圆阀门轴可方便的开启和关闭原料箱，通过在滚轴上方设置的不转动的第二副辊，在回程粘在滚轴上的粉末会被与滚轴挤压在一起的第二副辊刮下，确保已经滚过的区域不在有零散粉末掉落。
与现有技术相比，该补粉刮粉一体装置，通过在滚轴与第一副辊上方设置原料箱，粉末投放后通过滚轴与第一副辊之间的滚动进行挤压，使粉末更紧实，通过原料箱上设置的半圆阀门轴，在第一电机的带动下，可方便的开启和关闭原料箱，避免持续投料造成频繁加料。通过在滚轴上方设置的不转动的第二副辊，在回程时，滚轴在工作台金属粉平面上顺时针滚动，多余的粉末要么被扫到回收通道，粘在滚轴上的粉末会被与滚轴挤压在一起的第二副辊刮下，确保已经滚过的区域不在有零散粉末掉落。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明本发明所述计量送粉装置的结构示意图；
图3为本发明本发明所述计量送粉装置的结构俯剖图；
图4为本发明本发明所述计量送粉装置的结构侧剖图；
图5为本发明本发明所述计量送粉装置的结构仰剖图；
图6为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的整体结构示意图；
图7为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的整体结构剖视图；
图8为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的图7-A局部放大图；
图9为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的图7-B局部放大图；
图10为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的图7-C局部放大图；
图11为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的整体结构侧面剖视图；
图12为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的图11-D局部放大图；
图13为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的原料箱、滚轴、第一副辊、第二副辊剖视图；
图14为本发明本发明所述补粉刮粉一体装置的隔板结构示意图。
图中：03、计量送粉装置；3、送粉管；6、补粉刮粉一体装置；
31、固定箱；32、凹槽；33、驱动电机；34、固定螺纹杆；35、移动座；36、移动架；37、运输盒；38、加粉口；39、储粉盒；310、滑槽；311、滑动盖；312、拉槽；313、控量叶；314、摇把；315、储粉出口；316、过滤板；317、过滤孔；318、固定口；319、补粉盒；320、补粉进口；321、入粉口；322、滑动座；323、固定杆；324、固定槽；325、电机架；326、安装座；327、安装槽；
61、机身；62、抽屉；63、第一把手；64、箱门；65、第二把手；66、排风机；67、散热器；68、激光模块；69、保护镜；610、导轨；611、滑动板；612、滚轮；613、第一电机；614、第一带轮；615、原料箱；616、第二电机；617、第二带轮；618、隔板；619、工作台；620、密封圈；621、支撑柱；622、推板；623、支撑板；624、第一气缸；625、回收通道；626、第一皮带；627、第一副辊；628、滚轴；629、第一齿轮；630、第二齿轮；631、第一固定座；632、第二副辊；633、半圆阀门轴；634、第三带轮；635、第二固定座；636、第四带轮；637、第二皮带；638、第二气缸；639、打印箱。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1至14所示，一种基轴式金属3D打印装置，包括计量送粉装置和补粉刮粉一体装置；
所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与补粉刮粉一体装置的原料箱相连通；
所述计量送粉装置，包括固定箱，所述固定箱的内部开设有凹槽，所述固定箱的侧面固定连接有驱动电机，所述驱动电机穿过固定箱的一端固定连接有固定螺纹杆，所述固定螺纹杆的表面通过螺纹转动连接有移动座，所述移动座的表面固定连接有移动架，所述移动架的侧面固定连接有运输盒，所述运输盒的顶部固定连接有加粉口，所述固定箱的顶部固定连接有储粉盒，所述储粉盒的内部开设有滑槽，所述储粉盒的底部固定连接有储粉出口，所述运输盒的底部固定连接有固定口，所述固定箱的底部固定连接有补粉盒，所述补粉盒的顶部固定连接有补粉进口，所述补粉盒的侧面固定连接有入粉口，所述运输盒的侧面固定连接有滑动座，所述滑动座的内部滑动连接有固定杆，所述固定杆的一端固定连接在固定槽上，所述固定槽开设在固定箱上，所述固定箱的侧面固定连接有安装座。
所述补粉刮粉一体装置包括机身，所述机身外壁转动连接有箱门，所述箱门外壁固定连接有第二把手，所述机身内侧固定连接有隔板，所述隔板内壁开设有回收通道，所述隔板上表面固定连接有第二气缸，所述机身内侧固定连接有导轨，所述机身顶部固定连接有排风机，所述机身内部设置有粉末回收组件、激光组件、补粉刮粉组件、升降组件，所述粉末回收组件、补粉刮粉组件与机身滑动连接，所述激光组件与机身固定连接，所述升降组件与隔板固定连接。
实施例2：
如图1至14所示，一种基轴式金属3D打印装置，包括计量送粉装置和补粉刮粉一体装置；
所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与补粉刮粉一体装置的原料箱相连通；
在实际应用中可根据需要在所述送粉管上增设真空输送机；
请参阅图2-5，本发明所述计量送粉装置，包括固定箱，固定箱的内部开设有凹槽，固定箱的侧面固定连接有驱动电机，驱动电机穿过固定箱的一端固定连接有固定螺纹杆，固定螺纹杆的表面通过螺纹转动连接有移动座，移动座的表面固定连接有移动架，移动架的侧面固定连接有运输盒，运输盒的顶部固定连接有加粉口，固定箱的顶部固定连接有储粉盒，储粉盒的内部开设有滑槽，储粉盒的底部固定连接有储粉出口，运输盒的底部固定连接有固定口，固定箱的底部固定连接有补粉盒，补粉盒的顶部固定连接有补粉进口，补粉盒的侧面固定连接有入粉口，运输盒的侧面固定连接有滑动座，滑动座的内部滑动连接有固定杆，固定杆的一端固定连接在固定槽上，固定槽开设在固定箱上，固定箱的侧面固定连接有安装座。
本实施方案中，通过固定螺纹杆表面通过螺纹转动连接的移动座，移动座表面固定连接的移动架，移动架侧面固定连接的运输盒，运输盒顶部固定连接的加粉口，方便工作人员进行添加，避免因为添加不及时，导致影响正常使用。
参照图6-14本发明所述补粉刮粉一体装置：包括机身，机身外壁转动连接有箱门，箱门外壁固定连接有第二把手，机身内侧固定连接有隔板，隔板内壁开设有回收通道，隔板上表面固定连接有第二气缸，机身内侧固定连接有导轨，机身顶部固定连接有排风机，机身内部设置有粉末回收组件、激光组件、补粉刮粉组件、升降组件，粉末回收组件、补粉刮粉组件与机身滑动连接，激光组件与机身固定连接，升降组件与隔板固定连接。
具体的，滑槽的内部滑动连接有滑动盖，滑动盖的内部开设有拉槽。
本实施例中，通过滑动盖内部开设的拉槽，方便工作人员将滑动盖从滑槽抽出，方便使用。
具体的，储粉盒的内部通过轴承转动连接有控量叶，控量叶的顶部固定连接有摇把，控量叶位于储粉出口的顶部。
本实施例中，通过控量叶位于储粉出口顶部，方便工作人员控制金属粉的进量，方便使用。
具体的，运输盒的内部固定连接有过滤板，过滤板的内部开设有过滤孔。
本实施例中，通过过滤板内部开设的过滤孔，对使用的金属粉进行过滤，避免进入异物，影响正常使用。
具体的，驱动电机的表面固定连接有电机架，电机架的侧面固定连接在固定箱上。
本实施例中，通过驱动电机表面固定连接的电机架，对驱动电机进行保护作用，避免发生损坏。
具体的，安装座的数量为两个，安装座的内部开设有安装槽。
本实施例中，通过安装座内部开设的安装槽，方便工作人员进行安装使用，使其更加稳定。
本发明所述计量送粉装置的工作原理及使用流程：
使用时，工作人员通过将滑动盖开设的拉槽，工作人员通过拉动拉槽将滑动盖从滑槽的内部抽出，通过往储粉盒的内部添加需要使用的金属粉，通过拉动摇把带动控量叶开始转动，转动的控量叶改变位置，从而方便调整金属粉进入储粉出口的量，当补粉盒内部的金属粉使用结束时，通过设置驱动电机，驱动电机开始启动带动驱动电机穿过固定箱的输出端固定连接的固定螺纹杆开始转动，转动的固定螺纹杆表面通过螺纹连接带动移动座，移动的移动座带动表面固定连接的移动架开始移动，移动的移动架带动运输盒开始移动，将运输盒移动到储粉盒的下方，金属粉从储粉出口进入加金属粉口的内部，通过设置过滤孔对金属粉进行过滤，避免异物进入，影响使用，移动的运输盒来到补粉盒的上方，运输盒内部的金属粉通过固定口进入补粉进口的内部，通过入粉口经送粉管进入本发明所述计量送粉装置的原料箱(供粉)进行打印，从而方便使用，通过设置滑动座在固定杆的表面滑动，对运输盒的位置进行限位。
具体的，粉末回收组件包括抽屉，抽屉滑动连接在机身内部，抽屉外壁固定连接有第一把手，抽屉设置在回收通道下方，多余的粉末通过回收通道掉落到抽屉里，方便的进行回收再使用。
具体的，激光组件包括散热器，散热器固定连接在机身内侧顶部，散热器下表面固定连接有激光模块，激光模块下表面固定连接有保护镜，散热器与排风机贯通，排风机能将激光组件工作时散发的热量排除，避免过热造成设备损坏。
具体的，补粉刮粉组件包括滑动板，滑动板滚动连接在导轨上侧，滑动板两侧转动连接有滚轮，滑动板通过滚轮与导轨滚动连接，滑动板下表面固定连接有第一固定座、第二固定座，第一固定座、第二固定座之间转动连接有滚轴、第一副辊，第一固定座、第二固定座之间固定连接有第二副辊，隔板上表面固定连接有第二电机，第二电机输出端固定连接有第二带轮，滚轴一端固定连接第四带轮，第四带轮与第二带轮之间套设有第二皮带，滚轴另一端固定连接有第一齿轮，第一副辊一端固定连接有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，滑动板下表面固定连接有推板，推板与第二气缸伸出端固定连接，通过第二气缸推动推板，带动滑动板进行前后移动，实现补粉刮粉的功能，第二副辊是不转动的，其余滚轴紧密接触，在回程时起到刮粉的作用。
具体的，滑动板内壁固定连接有原料箱，原料箱顶部固定连接有第一电机，第一电机输出端固定连接有第一带轮，原料箱内壁转动连接有半圆阀门轴，半圆阀门轴一端贯穿原料箱外壁并固定连接有第三带轮，第一带轮与第三带轮之间套设有第一皮带，原料箱出口设置在滚轴与第一副辊之间，投料准确，通过半圆阀门轴，可准确的在不需要投料时对原料箱进行关闭。
具体的，升降组件包括打印箱，打印箱固定连接在隔板内壁，打印箱内部固定连接有第一气缸，第一气缸伸出端固定连接有支撑板，支撑板上表面固定连接有支撑柱，支撑柱上端固定连接有工作台，工作台外壁固定连接有密封圈，第一气缸带动工作台的逐步下移动作。
本发明所述补粉刮粉一体装置的工作原理：
第二气缸带动补粉刮粉组件向前运动，第二电机带动滚轴与第一副辊转动，第一电机带动半圆阀门轴转动，打开原料箱，金属粉从原料箱下端出口进入滚轴于第一副辊之间，经过二者挤压再被铺设到工作台上，粉末更紧实，不会有空洞；
通过第二气缸的伸出，金属粉末被铺满工作台，第一电机带动半圆阀门轴转动，关闭原料箱，金属粉末不在投放，第二气缸回缩，带动补粉刮粉组件向后运动，滚轴将多余的粉末往后扫除，粘在滚轴上的金属粉被第二副辊刮下，不会落在已经滚过的区域，第二气缸回缩完成后，激光组件工作，激光组件工作完成后，第一气缸带动工作台向下运动一层，重复上述动作，直到产品被打印完成，
多余的粉末通过回收通道进入到抽屉中被回收；
通过在滚轴与第一副辊上方设置原料箱，粉末投放后通过滚轴与第一副辊之间的滚动进行挤压，使粉末更紧实；
通过原料箱上设置的半圆阀门轴，在第一电机的带动下，可方便的开启和关闭原料箱，避免持续投料造成频繁加料。
通过在滚轴上方设置的不转动的第二副辊，在回程时，滚轴在工作台金属粉平面上顺时针滚动，多余的粉末被扫到回收通道，粘在滚轴上的粉末会被与滚轴紧密接触在一起的第二副辊刮下，确保已经滚过的区域不在有零散粉末掉落。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的基轴式金属3D打印装置，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
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