[發(fā)明專利]一種增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710663895.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN109383022A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡永剛;史玉升;張李超;呂文中;吳甲民;劉潔;魏青松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 胡永剛;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/153
• 分類號(hào): B29C64/153;B29C64/321;B29C64/393;B33Y40/00;B33Y50/02
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本發(fā)明公開了一種增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)。它主要由控制系統(tǒng)、鋪粉裝置、量化傳送裝置、儲(chǔ)粉倉、控粉裝置及連接機(jī)構(gòu)組成，控粉裝置安裝在儲(chǔ)粉倉出粉口處，量化傳送裝置位于控粉裝置下方，鋪粉裝置位于量化傳送裝置的前、后方(沿單元運(yùn)動(dòng)方向)，并通過連接機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)相連，構(gòu)成自動(dòng)送粉功能單元。該系統(tǒng)還可包括撥粉片或撥粉柱、防側(cè)漏粉擋板、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳送帶、轉(zhuǎn)輥、輥軸等。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)供粉區(qū)域面積的按需調(diào)整，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了量化供粉，大大節(jié)省了供粉量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，拆裝方便，可移植性強(qiáng)，既適用于小型成型機(jī)，也可擴(kuò)展至大型成型機(jī)，具有通用性，成本較低，易于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于先進(jìn)快速成型/增材制造技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)變域量化雙向供粉，節(jié)省了供粉量，不易發(fā)生堵塞，通用性強(qiáng)。

背景技術(shù)

SLS(Selective Laser Sintering,激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù))和三維打印(3DP)作為當(dāng)前已商業(yè)化并廣泛應(yīng)用的增材制造方法，其主要采用鋪粉法進(jìn)行構(gòu)件增材制造的逐層送料。以粉末為原料的增材制造過程中，涉及到粉末的存儲(chǔ)、供送、鋪層與余料回收等工序。鋪粉裝置的穩(wěn)定可靠運(yùn)行對(duì)增材制造的成型質(zhì)量、效率及成本控制有很大的影響。按鋪粉特點(diǎn)主要分為固定缸活塞頂出旋輥送粉、漏斗式刮板送粉兩大類。粉末經(jīng)過包覆處理后極易黏著在軸承、鉸鏈、葉輪等運(yùn)動(dòng)部件上，影響其工作可靠性，甚至導(dǎo)致設(shè)備功能無法正常實(shí)現(xiàn)。

目前的兩側(cè)雙缸鋪粉系統(tǒng)，在進(jìn)行小零件小批量成型時(shí)，備料需求大，剩料過多，粉末利用率不高，不利于控制成本。在進(jìn)行大件成型時(shí)，由于大面積鋪粉的需求，而造成鋪粉輥前堆積大量的粉末，對(duì)鋪粉輥的順利動(dòng)作造成障礙，且因大量粉末的推切力造成上一成型層出現(xiàn)明顯的摩擦缺陷，甚至造成開裂導(dǎo)致成型失敗。而對(duì)于沒有棘輪機(jī)構(gòu)的漏斗式同步送粉成型機(jī)，其送粉量無法有效控制；含有棘輪機(jī)構(gòu)的易發(fā)生棘輪機(jī)構(gòu)堵塞現(xiàn)象導(dǎo)致棘輪功能失效。在惡劣的粉末環(huán)境下，要求鋪粉裝置采用盡可能簡(jiǎn)單的傳送機(jī)構(gòu)且易維護(hù)。因此，開發(fā)一種鋪粉速度快、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、易維護(hù)并能調(diào)整粉末送粉區(qū)域大小的鋪粉裝置，對(duì)增材制造技術(shù)向大型化、精密化、柔性化發(fā)展具有顯著的推動(dòng)作用。

由于存在上述缺陷和不足，本領(lǐng)域亟需做出進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)，使其能夠避免成形時(shí)漏粉量難以控制、棘輪穩(wěn)定性差、無法實(shí)現(xiàn)變域量化送粉等問題，滿足生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種變域增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)，所述增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、鋪粉裝置、量化傳送裝置、儲(chǔ)粉倉、控粉裝置及連接機(jī)構(gòu)組成。通過連接機(jī)構(gòu)將各個(gè)裝置的位置相對(duì)固定形成自動(dòng)送粉功能單元。其通過控粉裝置以及量化傳送裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù)中沒有棘輪機(jī)構(gòu)時(shí)送粉量無法有效控制，含有棘輪機(jī)構(gòu)時(shí)容易發(fā)生棘輪機(jī)構(gòu)功能失效的問題，提高了送粉機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，不易發(fā)生堵塞，送粉均勻，既適用于小型工作臺(tái)面增材制造成型機(jī)，也適用于大型成型機(jī)，通用性強(qiáng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種變域增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)，它主要由控制系統(tǒng)、鋪粉裝置(1)、量化傳送裝置(2)、儲(chǔ)粉倉(3)、控粉裝置(4)及連接機(jī)構(gòu)組成，

其中，控粉裝置(4)安裝在儲(chǔ)粉倉(3)出粉口處，由雙向開合移動(dòng)機(jī)構(gòu)及外移動(dòng)溝槽構(gòu)成，出粉口設(shè)置在儲(chǔ)粉倉(3)下部，量化傳送裝置(2)位于控粉裝置(4)下方，鋪粉裝置(1)位于量化傳送裝置(2)的前、后方(沿單元運(yùn)動(dòng)方向)，該量化傳送裝置(2)通過連接機(jī)構(gòu)與鋪粉裝置(1)、儲(chǔ)粉倉(3)連接并通過連接機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)相連，構(gòu)成自動(dòng)送粉功能單元。

具體地，所述增材制造自動(dòng)送粉系統(tǒng)可通過導(dǎo)軌懸掛于工作腔上空，或?qū)?dǎo)軌設(shè)置在工作腔基座上，由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)其在工作區(qū)域運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步優(yōu)選地，系統(tǒng)還可包括撥粉片或撥粉柱、防側(cè)漏粉擋板、傳送帶、轉(zhuǎn)輥、輥軸等輔助構(gòu)件。