本發(fā)明涉及快速成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3d打印快速成型機(jī)的粉料回收裝置。

背景技術(shù)：

快速成型技術(shù)又稱快速原型制造(rapidprototypingmanufacturing，簡(jiǎn)稱rpm)技術(shù)，誕生于20世紀(jì)80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。它集機(jī)械工程、cad、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種高效低成本的實(shí)現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)就是利用三維cad的數(shù)據(jù)，通過快速成型機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。

快速成型過程中需要對(duì)粉料鋪設(shè)平臺(tái)上的粉末材料進(jìn)行及時(shí)回收，以避免產(chǎn)生擠壓導(dǎo)致鋪粉裝置運(yùn)動(dòng)受阻，或者材料鋪設(shè)的不均勻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種3d打印快速成型機(jī)的粉料回收裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種3d打印快速成型機(jī)的粉料回收裝置，包括設(shè)有水平設(shè)置的粉料鋪設(shè)平臺(tái)，該粉料鋪設(shè)平臺(tái)設(shè)有位于打印平臺(tái)正上方的打印窗口，粉料鋪設(shè)平臺(tái)下方安裝有臨時(shí)料艙，所述粉料回收裝置包括固定安裝在粉料鋪設(shè)平臺(tái)上的兩個(gè)側(cè)擋板和兩個(gè)端擋板，所述打印窗口位于側(cè)擋板和端擋板圍城的區(qū)域內(nèi)，打印窗口為矩形窗口，粉料鋪設(shè)平臺(tái)上設(shè)置有位移打印窗口周邊的粉料回收口，臨時(shí)料艙的上端敞開并與粉料回收口連通。

所述臨時(shí)料艙包括有相互連通的第一艙體、第二艙體、第三艙體和第四艙體，第一艙體和第三艙體平行設(shè)置，第二艙體和第四艙體平行設(shè)置，第二艙體和第四艙體的底部均向同一側(cè)傾斜，第三艙體的底部為拱形結(jié)構(gòu)，該拱形結(jié)構(gòu)的兩端分別向第二艙體和第四艙體底部的高位傾斜，第二艙體和第四艙體底部的低位向第一艙體一側(cè)傾斜。

在所述第一艙體的底部還是設(shè)置有與第一艙體連通的第五艙體，該第五艙體為倒三角形結(jié)構(gòu)，第五艙體的底部設(shè)置有用于回收覆膜砂材料的管道接頭。

所述臨時(shí)料艙的上端還安裝有上蓋板，所述第一艙體、第二艙體、第三艙體和第四艙體的上端均敞開，在上蓋板上設(shè)置有與第二艙體、第三艙體和第四艙體連通的粉料回收口，上蓋板上的粉料回收口與粉料鋪設(shè)平臺(tái)上的粉料回收口一一對(duì)應(yīng)，所有粉料回收口均為長(zhǎng)條形矩形口。

有益效果：本發(fā)明的一種3d打印快速成型機(jī)的粉料回收裝置，在粉料鋪設(shè)平臺(tái)底部安裝一個(gè)臨時(shí)料艙，打印材料通過粉料鋪設(shè)平臺(tái)上的粉料回收口進(jìn)入到臨時(shí)料艙內(nèi)集中在第五艙體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)粉料鋪設(shè)平臺(tái)上多余打印材料的即使回收工作，大大減輕了打印材料回收的難度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明的俯視圖；

圖4是本發(fā)明中安裝裝下料缸和鋪料裝置的配合位置示意圖；

圖5是本發(fā)明中料缸的立體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖6是本發(fā)明中料缸的立體結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖7是本發(fā)明中料缸的剖視圖；

圖8是本發(fā)明中料缸的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖9是本發(fā)明中料缸的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖10是圖7中a處的放大示意圖；

圖11是本發(fā)明中落料裝置的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明中送料輥輪的立體局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明中擋料塊的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本發(fā)明中安裝狀態(tài)下打印鋪料同步機(jī)構(gòu)和料缸的配合位置示意圖；

圖15是本發(fā)明中打印鋪料同步機(jī)構(gòu)的安裝示意圖；

圖16是本發(fā)明中鋪料裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本發(fā)明中安裝狀態(tài)下粉料回收裝置和z軸驅(qū)動(dòng)裝置的配合位置示意圖；

圖18是本發(fā)明中粉料回收裝置和z軸驅(qū)動(dòng)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是本發(fā)明中粉料回收裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖20是本發(fā)明中粉料回收裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖21是本發(fā)明中粉料回收裝置的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22是本發(fā)明中臨時(shí)料艙的局部立體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：下機(jī)架1，上機(jī)架2，側(cè)機(jī)架3，y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4，y軸滑臺(tái)4a，x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5，水平安裝板5a，支架5b，z軸驅(qū)動(dòng)裝置6，矩形罩6a，打印平臺(tái)7，打印頭組件8，落料裝置9，殼體9a，進(jìn)料窗口9a1，落料窗口9a2，送料輥輪9b，儲(chǔ)料槽9b1，輥輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)9c，擋料塊9d，摩擦片9d1，刮料裝置9e，排刷9e1，鋪料裝置10，鋪料盒10a，鋪粉口10a1，壓料面10a2，推料面10a3，連接板10b，粉料鋪設(shè)平臺(tái)11，側(cè)擋板11a，端擋板11b，打印窗口11c，粉料回收口11d，臨時(shí)料艙12，第一艙體12a，第二艙體12b，第三艙體12c，第四艙體12d，第五艙體12e，上蓋板12f，管道接頭12g，料缸13，傾斜側(cè)板13a，觀察窗13b，缸蓋13c，振料裝置14，振動(dòng)板14a。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參照?qǐng)D1至圖4所示的一種基于覆膜砂材料的3d打印快速成型機(jī)，包括機(jī)架、料缸13、打印傳動(dòng)裝置、打印鋪料同步機(jī)構(gòu)和粉料回收裝置，機(jī)架包括有下機(jī)架1、上機(jī)架2和側(cè)機(jī)架3，該打印傳動(dòng)裝置包括設(shè)有y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4、x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5和z軸驅(qū)動(dòng)裝置6，y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4固定安裝在上機(jī)架2上，x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5安裝在y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4上，z軸驅(qū)動(dòng)裝置6安裝在上機(jī)架2和下機(jī)架1之間，該z軸驅(qū)動(dòng)裝置6上安裝有水平設(shè)置并且可在z軸方向方向移動(dòng)的打印平臺(tái)7，打印鋪料同步機(jī)構(gòu)包括安裝在x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5上可沿x軸方向移動(dòng)的打印頭組件8以及安裝在y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4上的鋪料裝置10，鋪料裝置10與x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5平行設(shè)置并且在y軸方向上與x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5同步運(yùn)動(dòng)，料缸13呈豎直狀態(tài)安裝在側(cè)機(jī)架3上，料缸13底部的出料口處安裝有落料裝置9，鋪料裝置10在y軸方向運(yùn)動(dòng)到位于料缸13下方時(shí)正對(duì)落料裝置9下端，粉料回收裝置安裝在上機(jī)架2上并包裹住y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4，粉料回收裝置設(shè)有水平設(shè)置的粉料鋪設(shè)平臺(tái)11，該粉料鋪設(shè)平臺(tái)11設(shè)有位于打印平臺(tái)7正上方的打印窗口11c，粉料鋪設(shè)平臺(tái)11下方安裝有圍繞在z軸驅(qū)動(dòng)裝置6外圍的臨時(shí)料艙12。

參照?qǐng)D4至圖9所示，所述料缸13的下半部設(shè)有傾斜側(cè)板13a，傾斜側(cè)板13a上安裝有振料裝置14，該振料裝置14設(shè)有插入到料缸13內(nèi)部的振動(dòng)板14a，該振料裝置14驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板14a以一定頻率振動(dòng)，以便使料缸13內(nèi)的覆膜砂材料能夠向下運(yùn)動(dòng)并通過料缸13的出料口進(jìn)入到落料裝置9內(nèi)，避免料缸13出料口的覆膜砂材料過于密實(shí)而不能順暢的進(jìn)入到落料裝置9內(nèi)，包裝打印進(jìn)程中鋪料的順利。

所述料缸13的頂部設(shè)有可旋轉(zhuǎn)開合的缸蓋13c，該缸蓋13c上開設(shè)有用于與送料管道連接的進(jìn)料口。

所述粉料的上半部上與側(cè)板同側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有觀察窗13b，該觀察窗13b用于人工觀測(cè)料缸13內(nèi)的料量，位于上半部分的觀測(cè)窗主要在開始打印工作準(zhǔn)備的時(shí)候用于人工觀察料缸13內(nèi)初始加入的料量。

所述料缸13的下半部分的側(cè)板上也設(shè)置有觀察窗13b，側(cè)板上的觀測(cè)窗同樣用于觀察料缸13內(nèi)的料量，以便當(dāng)料缸13內(nèi)料量不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充覆膜砂材料。

所述料缸13的下端設(shè)有長(zhǎng)條狀的出料口，該出料口的邊緣處設(shè)有用于安裝落料裝置9的安裝條，落料裝置9的進(jìn)料端通過螺栓與安裝條固定連接，以使得落料裝置9的內(nèi)腔與料缸13的內(nèi)腔連通。

所述落料裝置9包括有殼體9a、送料輥輪9b和輥輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)9c，所述殼體9a通過螺栓與料缸13的出料口處的安裝條固定連接，送料輥輪9b呈水平狀態(tài)安裝在殼體9a內(nèi)，該送料輥輪9b的長(zhǎng)度與料缸13的長(zhǎng)條狀的出料口的長(zhǎng)度一致，送料輥輪9b的外壁上均勻分布有若干個(gè)沿其軸向延伸的儲(chǔ)料槽9b1，殼體9a的上端設(shè)置有進(jìn)料窗口9a1，其下端設(shè)置有落料窗口9a2，送料輥輪9b的一端穿出殼體9a與輥輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)9c傳動(dòng)連接。

所述輥輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)9c可以直接安裝在殼體9a上，以便于提高該落料裝置9的模塊化，便于其相對(duì)于料缸13實(shí)現(xiàn)整體拆卸。

當(dāng)然，輥輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)9c也可以安裝在料缸13或者側(cè)機(jī)架3上，輥輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)9c的輸出端通過同步帶與安裝在送料輥輪9b端部的帶輪傳動(dòng)連接。

所述殼體9a內(nèi)靠近進(jìn)料窗口9a1的位置有位于送料輥輪9b兩側(cè)的擋料塊9d，該擋料塊9d為長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，擋料塊長(zhǎng)度9d至少與送料輥輪9b置于殼子體內(nèi)的長(zhǎng)度相同。擋料塊9d的作用是防止覆膜砂材料進(jìn)入到殼體9a內(nèi)后不經(jīng)過定量控制直接通過落料窗口9a2進(jìn)入到鋪料裝置10內(nèi)，使鋪料的厚度無法控制，同時(shí)造成材料的浪費(fèi)，為材料回收帶來壓力。

需要說明的是，由于送料輥輪9b上設(shè)置有儲(chǔ)料槽9b1，而擋料塊9d的作用是防止覆膜砂材料直接從送料輥輪9b的兩側(cè)向落料窗口9a2方向運(yùn)動(dòng)，而不是僅僅通過儲(chǔ)料槽9b1實(shí)現(xiàn)向落料窗口9a2方向的定量輸送，因此擋料塊9d與送料輥輪9b之間應(yīng)該避免留有間隙，而由于送料輥輪9b上設(shè)置有儲(chǔ)料槽9b1，如果擋料塊9d直接緊貼送料輥輪9b外壁與其滑動(dòng)摩擦，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)料槽9b1的邊緣處磨損或者崩裂，進(jìn)而導(dǎo)致儲(chǔ)料槽9b1的容量發(fā)生變化，導(dǎo)致儲(chǔ)料槽9b1儲(chǔ)料量的不可控。

因此，擋料塊9d上安裝有與送料輥輪9b外壁滑動(dòng)配合的摩擦片9d1，該摩擦片9d1與送料輥輪9b的接觸面位圓柱面。摩擦片9d1的材質(zhì)可以為橡膠、塑料或者帶自潤滑作用的尼龍材質(zhì)。

進(jìn)一步地，以送料輥輪9b轉(zhuǎn)動(dòng)一周，所有儲(chǔ)料槽9b1運(yùn)輸?shù)母材ど安牧系牧繛橐淮温淞狭?，如果在落料過程中運(yùn)動(dòng)到下方的儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)有少量覆膜砂附著在槽內(nèi)不能順利通過落料窗口9a2進(jìn)入到鋪料裝置10內(nèi)，則會(huì)使落料裝置9的落料量不穩(wěn)定。

因此，所述殼體9a內(nèi)靠近落料窗口9a2的位置設(shè)置有位于送料輥輪9b一側(cè)的刮料裝置9e，該刮料裝置9e上設(shè)置有沿送料輥輪9b長(zhǎng)度方向排列的排刷9e1，該排刷9e1用于將儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)沒有掉落的材刮下來，以保障了落料裝置9的落料量穩(wěn)定。排刷9e1可以是毛刷制成，也可以是其他材質(zhì)的制成。

進(jìn)一步地，雖然可以通過刮料裝置9e將儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)附著覆膜砂刮下來，當(dāng)然依然有必要對(duì)儲(chǔ)料槽9b1的槽體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以使覆膜砂不容易在附著在儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)，在配合以刮料裝置9e包裝儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)不會(huì)有覆膜砂材料殘留。

因此，所述儲(chǔ)料槽9b1的槽底為圓弧形結(jié)構(gòu)。圓弧形結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)沒有拐角，覆膜砂就不會(huì)擠壓在該拐角處不能順利的落下。

關(guān)于儲(chǔ)料槽9b1結(jié)構(gòu)優(yōu)化的必要性，有用擋料塊9d上設(shè)置有與送料輥輪9b滑動(dòng)摩擦的摩擦片9d1，因此存有覆膜砂材料的儲(chǔ)料槽9b1在經(jīng)過摩擦片9d1覆蓋區(qū)域時(shí)，摩擦片9d1會(huì)將覆膜砂壓緊在儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)，如果儲(chǔ)料槽9b1內(nèi)有拐角，則拐角處的覆膜砂不容易掉落。

參照?qǐng)D14至圖16所示，本發(fā)明中y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4為雙軌道結(jié)構(gòu)，包括有y軸第一軌道和y軸第二軌道，y軸第一軌道和y軸第二軌道上分別通過滑塊安裝有一個(gè)y軸滑臺(tái)4a，兩個(gè)y軸滑臺(tái)4a之間跨設(shè)有一個(gè)水平安裝板5a，該水平安裝板5a的長(zhǎng)度方向垂直于y軸方向，x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5安裝在該水平安裝板5a上，鋪料裝置10的兩端分別與一個(gè)y軸滑臺(tái)4a固定連接。

所述x軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌5上安裝有可以在y軸方向移動(dòng)的支架5b，打印頭組件8安裝在該支架5b上。

所述鋪料裝置10包括有上端敞開的鋪料盒10a和安裝在該鋪料盒10a兩端的連接板10b，每個(gè)連接板10b分別與一個(gè)y軸滑臺(tái)4a固定連接，鋪料盒10a的下端設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)條形的鋪粉口10a1。

為了保證鋪料過程中覆膜砂能夠均勻鋪設(shè)在粉料鋪設(shè)平臺(tái)11上，鋪料盒10a的下端設(shè)計(jì)為倒梯形結(jié)構(gòu)，即越往下延伸鋪料盒10a的寬度越窄，倒梯形結(jié)構(gòu)可以保證鋪料盒10a的下端具有一定的寬度，以形成壓料面10a2，鋪粉口10a1位于該壓料面10a2的中線位置，壓料面10a2與粉料鋪設(shè)平臺(tái)11之間間隙為只能容納一層覆膜砂材料的厚度，倒梯形結(jié)構(gòu)也可以形成位于壓料面10a2左右兩側(cè)的推料面10a3，該推料面10a3在鋪料過程中沿鋪分盒運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒎哿箱佋O(shè)平臺(tái)11上多余的覆膜砂材料向前推走。

為了保證鋪料盒10a內(nèi)的覆膜砂材料能夠順利的從鋪粉口10a1處下落，鋪料盒10a具有上寬下窄的內(nèi)腔，該內(nèi)腔下端最窄為鋪粉口10a1的寬度。

參照?qǐng)D17至圖22所示，粉料回收裝置包括固定安裝在粉料鋪設(shè)平臺(tái)11上的兩個(gè)側(cè)擋板11a和兩個(gè)端擋板11b，兩個(gè)側(cè)擋板11a設(shè)置在y軸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌4的內(nèi)側(cè)并且沿著y軸方向延伸，該兩個(gè)側(cè)擋板11a的間距大于打印頭組件8在x軸方向的最大行程，兩個(gè)端擋板11b分別設(shè)置在y軸驅(qū)動(dòng)軌道前后兩端，該兩個(gè)端部擋板之間的距離大于打印鋪料同步機(jī)構(gòu)在y軸方向的最大行程。

兩個(gè)側(cè)部擋板和兩個(gè)端部擋板圍城的區(qū)域大于打印鋪料同步機(jī)構(gòu)的活動(dòng)區(qū)域，即打印鋪料的區(qū)域，避免覆膜砂材料散落到設(shè)備外，避免材料浪費(fèi)，也便于材料的回收。

所述打印窗口11c位于側(cè)擋板11a和端擋板11b圍城的區(qū)域內(nèi)，打印窗口11c為矩形窗口。

所述z軸驅(qū)動(dòng)裝置6設(shè)有位于打印窗口11c正下方的矩形罩6a，該矩形罩6a由四個(gè)側(cè)板圍城，打印平臺(tái)7滑動(dòng)配合在該矩形罩6a內(nèi)，打印平臺(tái)7與矩形罩6a內(nèi)壁之間設(shè)有密封條。

所述矩形罩6a的上端插入到打印窗口11c內(nèi)，矩形罩6a的上端面與粉料鋪設(shè)平臺(tái)11的上表面齊平，矩形罩6a的上端外側(cè)與打印窗口11c之間緊密配合。

所述粉料鋪設(shè)平臺(tái)11上設(shè)置有位移打印窗口11c周邊的粉料回收口11c，所述臨時(shí)料艙12的上端敞開并與粉料回收口11c連通。

所述臨時(shí)料艙12包括有圍繞在矩形罩6a外側(cè)并且相互連通的第一艙體12a、第二艙體12b、第三艙體12c和第四艙體12d，第一艙體12a和第三艙體12c平行設(shè)置，第二艙體12b和第四艙體12d平行設(shè)置，第二艙體12b和第四艙體12d的底部均向同一側(cè)傾斜，第三艙體12c的底部為拱形結(jié)構(gòu)，該拱形結(jié)構(gòu)的兩端分別向第二艙體12b和第四艙體12d底部的高位傾斜，第二艙體12b和第四艙體12d底部的低位向第一艙體12a一側(cè)傾斜。

由于整個(gè)臨時(shí)料艙12的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)入到臨時(shí)料艙12的覆膜砂材料會(huì)集中在第一艙體12a的底部，為了便于回收，在第一艙體12a的底部還是設(shè)置有與第一艙體12a連通的第五艙體12e，該第五艙體12e為倒三角形結(jié)構(gòu)，第五艙體12e的底部設(shè)置有用于回收覆膜砂材料的管道接頭12g。

所述臨時(shí)料艙12的上端還安裝有上蓋板12f，所述第一艙體12a、第二艙體12b、第三艙體12c和第四艙體12d的上端均敞開，在上蓋板12f上設(shè)置有與第二艙體12b、第三艙體12c和第四艙體12d連通的粉料回收口11c，上蓋板12f上的粉料回收口11c與粉料鋪設(shè)平臺(tái)11上的粉料回收口11c一一對(duì)應(yīng)，所有粉料回收口11c均為長(zhǎng)條形矩形口。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。