一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种上供粉和双向铺粉装置，具体涉及一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置，属于增材制造领域。


背景技术：

2.选择性激光烧结技术(sls，selective laser sintering作为增材制造的成型方式，因有着材料适应性高、成型精度高、材料利用率高等，具有传统加工方法不可替代的优势及特点而被赋予很高的期望。sls技术设备运用粉末状金属或复合材料等可粘合的材料，通过逐层固化成型的方式来构造物体的技术。目前市面上大部分sls设备其供粉箱与成型箱均采用下置式布局，也就是供粉箱和成型箱布置在烧结平面之下，下置式布局的增材制造设备中，是通过成型箱下降一定高度为成型提供粉体空间的同时，供粉箱上升一定高度为成型箱提供粉体，再由铺粉装置将升高出来的粉均匀的铺平在成型箱上，从而实现逐层固化成型的功能。下置式布局的单供粉箱结构形式设备，因在回程运动中无法进行铺粉工作进而产生无效行程较长，工作效率低的问题。然而下置式布局的双侧供粉箱结构形式设备虽然显著的提高了工作效率，但同时也使得设备的体积进一步增加。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决供粉箱上置出现粉体供给效率低下的问题，进而提出一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置。
4.本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：本实用新型包括铺粉滚电机、电机座、主梁、上滚筒轴承架、供粉箱、上电机架、滚筒电机、滚筒机构、铺粉滚机构、第一传动机构和第二传动机构；
5.主梁水平设置，上滚筒轴承架安装在主梁上，供粉箱、所述滚筒机构由上至下依次安装在上滚筒轴承架上，所述铺粉滚机构安装在主梁的下表面，所述铺粉滚机构通过所述第一传动机构与铺粉滚电机的转动轴连接，所述滚筒机构通过所述第二传动机构与滚筒电机的转动轴连接，铺粉滚电机通过电机座安装在主梁左端的下表面，滚筒电机通过上电机架安装在主梁左端的上表面。
6.进一步的，所述滚筒机构包括毛刷、两个滚筒和双面齿形传送带；
7.两个滚筒并排平行设置在供粉箱底面的下方，且每个滚筒的两端分别与上滚筒轴承架内的两端转动连接，两个滚筒的左端通过所述第二传动机构与滚筒电机的转动轴连接，双面齿形传送带套装在两个滚筒上，毛刷安装在主梁的上表面的上，且毛刷的上表面与双面齿形传送带的下表面接触。
8.进一步的，所述滚筒机构还包括两个侧面密封板和两个双面齿形带挡粉板；两个侧面密封板对称设置在两个滚筒的两侧，两个双面齿形带挡粉板对称设置在双面齿形传送带的上表面，且两个双面齿形带挡粉板之间的间隙位于供粉箱底部出口的下方。
9.进一步的，所述第二传动机构包括三个同步带轮和同步带，一个同步带轮固定套
装在滚筒电机的转动轴上，另外两个同步带轮分别套装在两个滚筒上，三个同步带轮通过同步带连接。
10.进一步的，所述铺粉滚机构包括法兰轴承、铺粉滚后轴承座、铺粉滚、包胶轴承和铺粉滚前轴承座；
11.铺粉滚水平设置在主梁的下表面，且铺粉滚的轴线与主梁沿长度方向的中心线平行，铺粉滚后轴承座安装在主梁左端的下表面，铺粉滚前轴承座安装在主梁右端的下表面，法兰轴承安装在铺粉滚后轴承座内，包胶轴承安装在铺粉滚前轴承座内，铺粉滚的左端插装在法兰轴承内，铺粉滚的右端插装在包胶轴承内。
12.进一步的，所述第一传动机构包括联轴器和铺粉滚辅助梁；
13.铺粉滚辅助梁与主梁左端的下表面固定连接，铺粉滚的左端通过联轴器与铺粉滚电机的转动轴连接。
14.进一步的，联轴器是弹性联轴器。
15.进一步的，铺粉滚电机和滚筒电机均是步进电机。
16.进一步的，本实用新型还包括粉箱盖；粉箱盖扣装在供粉箱顶部的开口处。
17.进一步的，本实用新型还包括粉箱密封毛毡；粉箱密封毛毡安装在供粉箱上的两个透气孔处。
18.本实用新型的有益效果是：对于铺粉滚装置的正反两种运动方向,可以通过控制步进电机的正反转，使得粉体始终向铺粉滚装置运动方向的前方下落，进一步的被铺粉滚滚压实现铺粉功能，实现双向铺粉，加快工作效率；并且将供粉箱布置与铺粉滚上方，减小了设备体积，可以通过改变粉箱落粉口高度控制落在传送带上的粉量，或改变传送带的运转行程来实现供粉量的调整；两侧安装的防尘板可以防止供粉时落粉过程的扬尘；本实用新型将供粉箱置于铺粉滚主梁上方，减少了布置于铺粉面下的功能结构数量从而减小设备体积，同时通过外置真空上料机对粉箱的粉进行补充，解决了供粉箱上置布置可能出现的粉体不足的缺陷；并且通过滚筒和传送带实现单根铺粉滚和单供粉箱达成双向铺粉功能，明显减少无效行程，提高加工效率。
附图说明
19.图1是本实用新型的主剖视图；
20.图2是本实用新型的侧剖视图；
21.图3是滚筒机构的立体结构示意图。
具体实施方式
22.具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置包括铺粉滚电机1、电机座2、主梁11、上滚筒轴承架 12、供粉箱13、上电机架24、滚筒电机25、滚筒机构、铺粉滚机构、第一传动机构和第二传动机构；
23.主梁11水平设置，上滚筒轴承架12安装在主梁11上，供粉箱13、所述滚筒机构由上至下依次安装在上滚筒轴承架12上，所述铺粉滚机构安装在主梁11的下表面，所述铺粉滚机构通过所述第一传动机构与铺粉滚电机1的转动轴连接，所述滚筒机构通过所述第二传
动机构与滚筒电机25的转动轴连接，铺粉滚电机1通过电机座2安装在主梁11左端的下表面，滚筒电机25通过上电机架24安装在主梁11左端的上表面。
24.铺粉结构主要靠铺粉滚7的旋转和整个上供粉双向铺粉装置的水平移动来实现铺粉。供粉结构通过供粉箱12落粉到传送带上，再由滚筒的旋转方向控制传送带上粉的落向，实现双向铺粉。
25.供粉箱13安装在上滚筒轴承架12上，供粉箱13的出粉口在双面齿形传送带15上方，由于粉末具有自封性，在齿形带不动的时候，出粉口的出粉量是一定的，因此只要调节好粉箱出粉口的高度即可达到控制供粉箱落到齿形带上的粉量的目的。
26.具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的所述滚筒机构包括毛刷8、两个滚筒14和双面齿形传送带15；
27.两个滚筒14并排平行设置在供粉箱13底面的下方，且每个滚筒14的两端分别与上滚筒轴承架12内的两端转动连接，两个滚筒14的左端通过所述第二传动机构与滚筒电机 25的转动轴连接，双面齿形传送带15套装在两个滚筒14上，毛刷8安装在主梁11的上表面的上，且毛刷8的上表面与双面齿形传送带15的下表面接触。
28.本实施方式中双面齿型传送带15安装在两个滚筒上14，双面齿型传送带15的宽度大于铺粉的宽度；毛刷8与铺粉滚主梁11相连，作用是清理双面齿形带的粘粉；供粉箱13与上滚筒轴承架12相连，出粉口在双面齿形传送带15上方。
29.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
30.具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的所述滚筒机构还包括两个侧面密封板17和两个双面齿形带挡粉板18；两个侧面密封板17对称设置在两个滚筒14的两侧，两个双面齿形带挡粉板18对称设置在双面齿形传送带15的上表面，且两个双面齿形带挡粉板18之间的间隙位于供粉箱13底部出口的下方。
31.两个双面齿形带挡粉板18底部开口处设置了45
°
倒角，作用是防止刮蹭齿形带和更好的让粉进入双面齿形传送带15的凹槽。
32.本实施方式中两个双面齿形带挡粉板18与上滚筒上滚筒轴承架12相连，作用是为了防止双面齿形带漏粉；侧面密封板17与上滚筒上滚筒轴承架相连，作用是为了防止供粉时扬尘。
33.其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
34.具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的所述第二传动机构包括三个同步带轮20和同步带 21，一个同步带轮20固定套装在滚筒电机25的转动轴上，另外两个同步带轮20分别套装在两个滚筒14上，三个同步带轮20通过同步带21连接。
35.滚筒14的动力来源为滚筒步进电机25，通过同步带轮20和同步带21穿递扭矩。滚筒步进电机25安装在带轮轴承座22上，带轮轴承座22通过螺栓固定在上电机架24上，通过调节张紧螺栓23对同步带21进行张紧。
36.其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
37.具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激
光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的所述铺粉滚机构包括法兰轴承5、铺粉滚后轴承座6、铺粉滚7、包胶轴承9和铺粉滚前轴承座10；
38.铺粉滚7水平设置在主梁11的下表面，且铺粉滚7的轴线与主梁11沿长度方向的中心线平行，铺粉滚后轴承座6安装在主梁11左端的下表面，铺粉滚前轴承座10安装在主梁11右端的下表面，法兰轴承5安装在铺粉滚后轴承座6内，包胶轴承9安装在铺粉滚前轴承座10内，铺粉滚7的左端插装在法兰轴承5内，铺粉滚7的右端插装在包胶轴承 9内。
39.本实施方式中包胶轴承9与铺粉滚前轴承座10相连，包胶轴承9为整个铺粉装置进行铺粉运动分担压力。
40.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
41.具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的所述第一传动机构包括联轴器3和铺粉滚辅助梁4；
42.铺粉滚辅助梁4与主梁11左端的下表面固定连接，铺粉滚7的左端通过联轴器3与铺粉滚电机1的转动轴连接。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
43.具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的联轴器3是弹性联轴器。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
44.具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置的铺粉滚电机1和滚筒电机25均是步进电机。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
45.具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置还包括粉箱盖16；粉箱盖16扣装在供粉箱13顶部的开口处。
46.本实施方式中粉箱盖16与供粉箱13相连，粉箱盖16上有两个出气口和一个进粉口，通过真空吸粉的方式向供粉箱13补充粉。
47.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
48.具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种选择性激光烧结设备的上供粉和双向铺粉装置还包括粉箱密封毛毡19；粉箱密封毛毡19安装在供粉箱13上的两个透气孔处。
49.本实施方式中粉箱密封毛毡19与粉箱盖相连，作用是防止漏粉和透气
50.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
51.工作原理
52.当上供粉双向铺粉装置整体向左移动时，铺粉滚7开始旋转，供粉箱13中的粉会落在双面齿形带14上，由于粉的自封特性，在双面齿形传送带15不动的时候，供粉箱出粉口的出粉量是定量的，此时滚筒14再带动双面齿形传送带15运动，将落在双面齿形传送带15上的粉，转移到整个铺粉滚结构左侧的成型箱的工作区域上，再由铺粉滚7铺平。在激光烧结一层完成后，成型箱的成型平面向下移动一段距离，上供粉双向铺粉装置整体再向右移动，铺粉滚7反向旋转，同时滚筒14带动双面齿形传送带15朝另一方向运动，将落在双面齿形传送带15上的粉，转移到粉滚另一侧的成型箱工作区域上，再由铺粉滚 7铺平，进行激光烧结。如此循环往复直到完成工件。当供粉箱13中的粉下降到一定高度时，外置的真空吸粉上
料装置通过粉箱盖16上的进粉口对供粉箱13进行粉的补充。
53.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。