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申请/专利权人：苏州西帝摩三维打印科技有限公司

摘要：本发明公开了一种双向定量铺粉机构，包括用于提供增材粉料的供粉舱、设置于供粉舱底部的刮刀架、用于驱动供粉舱往复运行的驱动组件以及用于切换落粉口的切换装置，所述供粉舱底部设置有两个向下凸起的供粉部，供粉部底部有与供粉舱贯通的落粉口，所述刮刀架上开有用于容纳两个供粉部的通孔，所述通孔内设置有刮刀，所述刮刀位于两个供粉部之间，所述通孔底部设置有用于封闭或打开落粉口来切换落粉口的粉末挡板；本发明可双向铺粉，避免了空行程，有效利用了双向行程进行铺粉操作，提高了铺粉效率，同时落粉口供粉可靠，降低了落粉口堵塞的风险，避免频繁停机检修。

主权项：1.一种双向定量铺粉机构，其特征在于：包括用于提供增材粉料的供粉舱、设置于供粉舱底部的刮刀架、用于驱动供粉舱延其铺粉方向往复运行的驱动组件以及用于驱动供粉舱相对刮刀架在铺粉方向相对滑动以切换落粉口的切换装置，所述供粉舱底部在其铺粉方向并列设置有两个向下凸起的落粉部，所述落粉部底部有与供粉舱内腔贯通的落粉口，所述刮刀架上开有用于容纳两个落粉部的通孔，所述通孔内设置有刮刀，所述刮刀位于两个落粉部之间，所述通孔底部设置有粉末挡板，所述粉末挡板在随刮刀架相对供粉舱滑动过程中用于封闭或打开落粉口来切换落粉口，供粉舱相对刮刀架移动过程中，两个落粉部分别只能在刮刀左侧壁和通孔左侧壁以及刮刀右侧壁和通孔右侧壁合围成的两个腔体内往复滑动。

全文数据：双向定量铺粉机构技术领域本发明属于增材制造技术领域，特别涉及一种双向定量铺粉机构。背景技术传统选择性激光烧结工艺的基本过程是：送粉装置将一定量的增材制造用粉末送至成型缸的工作台上，常规铺粉装置将工作台面上的粉末平铺在成型缸中的待成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的温度，激光振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对位于轮廓内的粉末进行扫描，使这些粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，送粉装置和铺粉装置重复送粉和铺粉的动作，又在待成型零件上一层烧结的截面上铺设一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。该传统技术中，每进行一次烧结，铺粉装置沿铺粉路线铺完粉后，需要反向运动回到固定的送粉及下粉位置，进行重新装载粉末才能开始新的一次粉末平铺工作，此过程增加了每次烧结的循环时间，铺粉效率低。改单向铺粉为双向铺粉是一种有效提高铺粉效率的方法，但目前已公开的双向铺粉装置结构复杂，如需要在供粉箱中设置复杂且占用空间较大的带凹槽可转动辊筒，或设置带复杂开关机构的供粉槽，有些还需要对送粉装置进行适应性改进，前期设备投入成本高，且此类铺粉装置的供粉槽易于堵塞，当供粉槽堵塞后，会导致铺粉不均匀，影响烧结质量。因此需要一种结构简单，易于操作，可精确控制供粉量以及防止落粉口堵塞的双向定量铺粉机构。发明内容有鉴于此，本发明提供一种双向定量铺粉机构，其具有结构简单、易于操作、可精确控制供粉量、可防止落粉口堵塞等优点。本发明的双向定量铺粉机构，包括用于提供增材粉料的供粉舱、设置于供粉舱底部的刮刀架、用于驱动供粉舱延其铺粉方向往复运行的驱动组件以及用于驱动供粉舱相对刮刀架在铺粉方向相对滑动以切换落粉口的切换装置，所述供粉舱底部在其铺粉方向并列设置有两个向下凸起的落粉部，所述落粉部底部有与供粉舱内腔贯通的落粉口，所述刮刀架上开有用于容纳两个落粉部的通孔，所述通孔内设置有刮刀，所述刮刀位于两个落粉部之间，所述通孔底部设置有粉末挡板，所述粉末挡板在随刮刀架相对供粉舱滑动过程中用于封闭或打开落粉口来切换落粉口。进一步，所述粉末挡板呈环状结可拆卸构连接于通孔底部。进一步，所述切换装置包括与刮刀架转动配合的丝杠、可驱动丝杠正反转的二号驱动装置，所述丝杠与供粉舱螺纹连接。进一步，所述供粉舱内设置有两个独立的舱体，两个舱体分别与两个落粉口相通。进一步，舱体侧壁有延伸至落粉口处的倾斜滑壁。进一步，所述供粉舱可拆卸连接于粉舱托盘上，所述切换装置设置于刮刀架上并用于驱动粉舱托盘使得供粉舱与刮刀架发生相对滑动。进一步，驱动组件包括用于对刮刀架进行导向的导轨以及驱动刮刀架沿导轨往复滑动的一号驱动装置。进一步，所述导轨固定连接于成型舱内腔中。进一步，所述成型舱内腔底部设置有向下凹陷用于承接增材粉料的成型腔，所述成型腔内设置有可上下升降的升降板。进一步，所述刮刀架、供粉舱、刮刀、粉末挡板以及粉舱托盘设置于成型舱内，所述成型舱侧部开有操作窗口。本发明的有益效果：本发明的供粉舱相对刮刀架移动过程中，两个落粉部分别只能在刮刀左侧壁和通孔左侧壁以及刮刀右侧壁和通孔右侧壁合围成的两个腔体内往复滑动，通过刮刀侧壁和通孔侧壁的限制，精确的控制供粉舱相对刮刀架滑动的行程，防止出现过滑动的现象，在落粉口切换的过程中，通过设置供粉舱相对刮刀架的滑动行程，使得落粉部与通孔侧壁以及落粉部与刮刀之间进行轻微的碰撞，通过此碰撞对落粉部以及供粉舱内的粉末进行震荡，使得供粉舱内的粉末均匀分布，有效避免了粉末内具有空腔导致铺粉不均，同时碰撞的冲击力传导至落粉口处，改善落粉口处粉末的流动性使得落粉口在打开的瞬间可顺利流出进行铺粉操作，有效避免了落粉口封闭后由于挤压导致的流动不畅，通过上述结构有效提高了落粉口的可靠性，铺粉装置铺粉定量且均匀，提高了铺粉效率和烧结质量，本发明可双向铺粉，避免了空行程，有效利用了双向行程进行铺粉操作，提高了铺粉效率，同时落粉口供粉可靠，降低了落粉口堵塞的风险，避免频繁停机检修，进一步提高了铺粉效率，且供粉舱内的粉末通过碰撞震荡分布均匀，供粉舱可一次性装载大量的粉末，可供多次烧结成型使用，无需频繁的装载粉末，减少了中间加载环节，缩减了中间烧结循环时间，提高了烧结成型效率；本发明供粉舱在移动过程中通过轻微震荡使得其内部的粉末分布均匀，可避免粉末内部有独立的空腔，同时通过丝杆可精确的控制落粉口开启的大小，即可以根据不同规格粉末控制落粉口开启的大小，同时通过电机驱动丝杆的正反转，使得落粉口在开启的状态下供粉舱在一定精度范围内往复运行发生微小位移形成振动的效果，使落粉口在部分开口或开口较小的情况下，也可保证粉末持续均匀的铺设。附图说明下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为本发明等轴侧结构示意图；图2为本发明剖视结构示意图从左至右铺粉；图3为本发明剖视结构示意图从右至左铺粉；图4为本发明刮刀架底部结构示意图；图5为本发明供粉舱底部结构示意图；图6为驱动装置结构示意图1；图7为驱动装置结构示意图2；图8为切换装置结构示意图；具体实施方式图1为本发明等轴侧结构示意图；图2为本发明剖视结构示意图从左至右铺粉；图3为本发明剖视结构示意图从右至左铺粉；图4为本发明刮刀架底部结构示意图；图5为本发明供粉舱底部结构示意图；图6为驱动装置结构示意图1；图7为驱动装置结构示意图2；图8为切换装置结构示意图；所述上、下、左、右方向分别与图2和图3的方向相对应，实际产品与此方向一致。如图所示：本实施例的双向定量铺粉机构，包括用于提供增材粉料的供粉舱2、设置于供粉舱2底部的刮刀架1、用于驱动供粉舱2延其铺粉方向往复运行的驱动组件以及用于驱动供粉舱2相对刮刀架在铺粉方向相对滑动以切换落粉口的切换装置，所述供粉舱2底部在其铺粉方向并列设置有两个向下凸起的落粉部3，所述落粉部3底部有与供粉舱内腔贯通的落粉口，所述刮刀架1上开有用于容纳两个落粉部3的通孔4，所述通孔内设置有刮刀5，所述刮刀5位于两个落粉部之间，所述通孔4底部设置有粉末挡板6，所述粉末挡板6在随刮刀架相对供粉舱滑动过程中用于封闭或打开落粉口来切换落粉口；落粉部3为从供粉舱底部向下延伸的板状结构，其底部开有竖向延伸的长条形的通槽，此通槽即为落粉口；此结构在粉末挡板随刮刀相对供粉舱滑动过程中至少具有两个状态，如图2所示，粉末挡板封闭左侧落粉口并打开右侧落粉口，同时供粉舱由驱动组件驱动从左至右运行进行铺粉操作，另一状态如图3所示，粉末挡板封闭右侧落粉口并打开左侧落粉口，同时供粉舱由驱动组件驱动从右至左运行进行铺粉操作；当然，也可以具有第三种状态，即粉末挡板将两个落粉口封闭，此时供粉舱可处于静置状态，不进行铺粉操作；其中粉末挡板可以为贴合在通孔内左、右侧壁上分别与两个落粉口相配合使用的两个边条，当刮刀架位于供粉舱最左侧时，左侧的边条封闭左侧落粉口，此时右边的边条位于右侧落粉口的右侧，右侧落粉口开启，刮刀架相对供粉舱右移，两个边条封闭两个落粉口；刮刀架相对供粉舱继续右移至最右侧时，此时左侧的边条打开左侧落粉口，右边的边条封闭右侧落粉口，落粉口切换；供粉舱相对刮刀架移动过程中，两个落粉部分别只能在刮刀左侧壁和通孔左侧壁以及刮刀右侧壁和通孔右侧壁合围成的两个腔体内往复滑动，通过刮刀侧壁和通孔侧壁的限制，精确的控制供粉舱相对刮刀架滑动的行程，防止出现过滑动的现象，在落粉口切换的过程中，通过设置供粉舱相对刮刀架的滑动行程，使得落粉部与通孔侧壁以及落粉部与刮刀之间进行轻微的碰撞，通过此碰撞对落粉部以及供粉舱内的粉末进行震荡，使得供粉舱内的粉末均匀分布，有效避免了粉末内形成空腔导致铺粉不均，同时碰撞的冲击力传导至落粉口处，改善落粉口处粉末的流动性使得落粉口在打开的瞬间可顺利流出进行铺粉操作，有效避免了落粉口封闭后由于挤压导致的流动不畅，通过上述结构有效提高了落粉口的可靠性，铺粉装置铺粉定量且均匀，提高了铺粉效率和烧结质量，本实施例可双向铺粉，避免了空行程，有效利用了双向行程进行铺粉操作，提高了铺粉效率，同时落粉口供粉可靠，降低了落粉口堵塞的风险，避免频繁停机检修，进一步提高了铺粉效率，且供粉舱内的粉末通过碰撞震荡分布均匀，供粉舱可一次性装载大量的粉末，可供多次烧结成型使用，无需频繁的装载粉末，减少了中间加载环节，缩减了中间烧结循环时间，提高了烧结成型效率；其中驱动装置和切换装置可采用直线电机驱动或采用液压或气压驱动，也可以采用内燃机驱动，此处不再赘述。本实施例中，所述粉末挡板6呈环状结可拆卸构连接于通孔4底部；粉末挡板通过螺栓连接于刮刀架底部使得粉末挡板的环状结构与通孔底部环状结构相嵌合，将两个边条连为一体形成环状结构，便于粉末挡板的安装，提高了粉末挡板的整体一致性，提高了粉末挡板的整体强度，且便于控制粉末挡板的安装精度，且方便粉末挡板的拆卸检修。本实施例中，所述切换装置包括与刮刀架转动配合的丝杠12、可驱动丝杠正反转的二号驱动装置13，所述丝杠与供粉舱螺纹连接；二号驱动装置为电机，通过电机驱动丝杆将旋转运动转化为供粉舱的直线往复运动，刮刀架上可设置两个轴承座，丝杆两端通过轴承安装于轴承座内使得丝杆与刮刀架转动配合，在切换落粉口时，丝杆驱动供粉舱运动，供粉舱运动时由于惯性作用产生轻微震荡使得其内部的粉末分布均匀，可避免粉末内部有独立的空腔，同时通过丝杆可精确的控制落粉口开启的大小，即可以根据不同规格粉末控制落粉口开启的大小，同时通过电机驱动丝杆的正反转，使得落粉口在开启的状态下供粉舱在一定精度范围内左右往复发生微小位移形成振动的效果，使落粉口在部分开口或开口较小的情况下，也可保证粉末持续均匀的铺设，通过控制供粉舱振动频率和振动位移即可保证落粉口处粉末的均匀铺设，此处不再赘述。本实施例中，所述供粉舱2内设置有两个独立的舱体2a，两个舱体分别与两个落粉口相通；通过两个独立的舱体分别与两个落粉口连通，可避免两个落粉口内的粉末相互干扰，提高了落粉口的独立性和可靠性。本实施例中，舱体侧壁有延伸至落粉口处的倾斜滑壁11；本实施例中设置有一对滑壁，形成了倒梯形的腔体结构，通过滑壁的设置改善粉末流向落粉口的流动性，使其流动顺畅。本实施例中，所述供粉舱2可拆卸连接于粉舱托盘7上，所述切换装置设置于刮刀架上并用于驱动粉舱托盘使得供粉舱与刮刀架发生相对滑动；供粉舱2通过螺栓连接于粉舱托盘7上，粉舱托盘包括矩形状底板以及在底板三个边缘处垂直于底板向上延伸的侧围，底板和侧围合围成簸箕状结构，供粉舱连接于底板上并被侧围包围，位于中间的侧围背部连接有二号滑块17，丝杠12螺纹连接于二号滑块上通过驱动滑块运动实现对供粉舱的驱动，通过此结构方便供粉舱的维修、拆卸。本实施例中，驱动组件包括用于对刮刀架1进行导向的导轨8以及驱动刮刀架沿导轨往复滑动的一号驱动装置9；一号驱动装置为电机，刮刀架由基板以及垂直于基板向上延伸形成的背板组成，基板和背板形成L状结构，基板连接于背板上形成悬臂结构，其中通孔和刮刀设置于基板上，背板背部连接有一号滑块18，一号滑块螺纹连接有丝杆，电机驱动丝杆转动将转动转化为一号滑块的直线运动，此结构一号滑块直连于背板上，改善了基板的受力，提高了刮刀的稳定性，有效避免基板受力形变而影响刮刀的安装精度，提高了刮刀的运行可靠性，轨道上下设置有两根，背板后设置有与轨道配合的轨道槽，轨道槽可直接开设于背板上也可以开设在凸块19上且凸块固定连接于背板上，此结构使得刮刀架稳定运行，增强了系统的稳定性。本实施例中，所述导轨8固定连接于成型舱10内腔中；所述成型舱10内腔底部设置有向下凹陷用于承接增材粉料的成型腔14，所述成型腔内设置有可上下升降的升降板15；所述刮刀架、供粉舱、刮刀5、粉末挡板6以及粉舱托盘设置于成型舱10内，所述成型舱侧部开有操作窗口16；成型舱呈中空的矩形结构，两个导轨固定于成型舱侧壁上，粉末铺在成型腔内，随着粉末铺设层数的增加升降板降低，使得最上层烧结后的粉末始终与成型舱底部持平，此结构方便烧结成型，提高了烧结精度，简化了烧结程序；如图2和3所示，烧结成型的产品位于成型腔内的升降板上，此结构提高了铺粉装置的整体一致性，升降板可通过液压或者直线电机驱动进行升降，此处不再赘述。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求：1.一种双向定量铺粉机构，其特征在于：包括用于提供增材粉料的供粉舱、设置于供粉舱底部的刮刀架、用于驱动供粉舱延其铺粉方向往复运行的驱动组件以及用于驱动供粉舱相对刮刀架在铺粉方向相对滑动以切换落粉口的切换装置，所述供粉舱底部在其铺粉方向并列设置有两个向下凸起的落粉部，所述落粉部底部有与供粉舱内腔贯通的落粉口，所述刮刀架上开有用于容纳两个落粉部的通孔，所述通孔内设置有刮刀，所述刮刀位于两个落粉部之间，所述通孔底部设置有粉末挡板，所述粉末挡板在随刮刀架相对供粉舱滑动过程中用于封闭或打开落粉口来切换落粉口。2.根据权利要求1所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述粉末挡板呈环状结可拆卸构连接于通孔底部。3.根据权利要求1所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述切换装置包括与刮刀架转动配合的丝杠、可驱动丝杠正反转的二号驱动装置，所述丝杠与供粉舱螺纹连接。4.根据权利要求1所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述供粉舱内设置有两个独立的舱体，两个舱体分别与两个落粉口相通。5.根据权利要求4所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：舱体侧壁有延伸至落粉口处的倾斜滑壁。6.根据权利要求1所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述供粉舱可拆卸连接于粉舱托盘上，所述切换装置设置于刮刀架上并用于驱动粉舱托盘使得供粉舱与刮刀架发生相对滑动。7.根据权利要求1所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：驱动组件包括用于对刮刀架进行导向的导轨以及驱动刮刀架沿导轨往复滑动的一号驱动装置。8.根据权利要求7所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述导轨固定连接于成型舱内腔中。9.根据权利要求8所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述成型舱内腔底部设置有向下凹陷用于承接增材粉料的成型腔，所述成型腔内设置有可上下升降的升降板。10.根据权利要求8所述的双向定量铺粉机构，其特征在于：所述刮刀架、供粉舱、刮刀、粉末挡板以及粉舱托盘设置于成型舱内，所述成型舱侧部开有操作窗口。

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