一种SLM设备送粉铺粉装置的制作方法

本实用新型涉及slm技术领域，尤其是一种slm设备送粉铺粉装置。

背景技术：

目前市场上主流的slm设备的送粉铺粉装置主要是基于e.o.s式铺粉原理和dtm式铺粉原理：

(1)e.o.s式铺粉原理

e.o.s式铺粉原理采用料斗式上送粉的方式进行送粉，整个结构只有一个铺粉成型缸，送粉器又可以根据是否能运动分为移动漏斗式和固定漏斗式。如图1所示，移动漏斗式通过移动将金属粉末铺于铺粉成型缸内各处，再由铺粉辊将铺粉成型缸内的粉末铺平，通过控制开关的开口和打开时间控制送粉量，这种方式粉末溢出较少甚至可以做到不需要粉末回收缸，但是对金属粉末的流动性等性能要求较高，限制较多，这种设备使用难度较高。如图2所示，固定漏斗式固定于铺粉成型缸之外的工作台面的上方，将粉末倒在工作台上，再由铺粉辊将粉末推到铺粉成型缸内并铺平，这种方式结构简单，操作方便，但是对粉量利用效率较低。

(2)dtm式铺粉原理

dtm式铺粉原理采用下送粉的方式进行送粉，如图3所示，送粉缸、铺粉成型缸和粉末回收缸并排设置，送粉缸内放置足量的金属粉末，需要送粉时，送粉缸上升一定高度，使缸内部分粉末高出工作台平面，然后铺粉辊将粉末推到铺粉成型缸中并铺平，然后铺粉辊将多余的粉末推至铺粉成型缸之外的粉末回收缸中收集未利用的金属粉末，然后铺粉辊返程回到原点。这种方式可以比较简单有效地控制送粉量，粉末利用率相对较高，但是铺粉辊每次铺粉前必须归回原位，由于slm技术是将工件分为很多层分别熔化加工，所以双行程的工作方式大大增加了工时，降低了整体的工作效率。

由上可以看出，基于e.o.s式铺粉原理的结构粉末溢出量较少但对粉末材料和装置的要求较高，基于dtm式铺粉原理的结构简单实用，但是工作效率较低，都存在一定的缺陷。

技术实现要素：

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种slm设备送粉铺粉装置，该装置采用e.o.s式的送粉原理结合dtm式的主体结构，同时在铺粉成型缸两侧都装配粉末回收缸，不仅能很好地控制送粉量，提高粉末利用效率也有利于设备稳定地运行，同时铺粉装置每次铺粉只需单行程运动，无需返程，效率较高。

本实用新型的技术方案如下：

一种slm设备送粉铺粉装置，该slm设备送粉铺粉装置包括送粉器、铺粉成型工作台、铺粉装置以及升降平台，送粉器设置在铺粉成型工作台上方，送粉器的出粉口竖直向下正对铺粉成型工作台；

铺粉装置包括两个导轨、两个齿条、传动轴、盖板、压辊箱、压辊、电机底座以及铺粉电机；两个导轨固定在铺粉成型工作台的台面上，两个导轨分别位于铺粉成型工作台的两侧且相互平行，每个导轨的上端面分别固定一个齿条，传动轴横跨在铺粉成型工作台上，传动轴的两端分别固定有齿轮，传动轴两端的齿轮分别与铺粉成型工作台两侧的两个齿条啮合，传动轴通过连接板连接盖板的顶面，盖板置于铺粉成型工作台两侧的两个导轨中，盖板的底面和压辊箱的顶面固定在一起，压辊设置在压辊箱的底面且压辊的底部与铺粉成型工作台的台面齐平；传动轴上还设置有从动轮，电机底座固定在盖板上，铺粉电机设置在电机底座上，铺粉电机的电机轴通过皮带与传动轴上的从动轮相连，传动轴在铺粉电机的驱动下带动盖板沿着导轨移动；

铺粉成型工作台上沿着导轨的设置方向开设有铺粉成型缸和两个粉末回收缸，两个粉末回收缸分别位于铺粉成型缸的两侧；升降平台包括升降电机、丝杆机构和平台顶板，平台顶板设置在铺粉成型缸中且底部与丝杆机构相连，升降电机连接并驱动丝杆机构，丝杆机构带动平台顶板在铺粉成型缸中做活塞运动。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请公开了一种slm设备送粉铺粉装置，该装置将e.o.s式和dtm式互相融合，送粉方式采用e.o.s式原理，同时在铺粉成型缸两侧都装配粉末回收缸，不仅能很好地控制送粉量，提高粉末利用效率也有利于设备稳定地运行，同时铺粉装置每次铺粉只需单行程运动，无需返程，大大节约了工时提高了效率。

附图说明

图1是现有的基于e.o.s式铺粉原理的送粉铺粉结构的一种结构图。

图2是现有的基于e.o.s式铺粉原理的送粉铺粉结构的另一种结构图。

图3是现有的基于dtm式铺粉原理的送粉铺粉结构的结构图。

图4是本申请的slm设备送粉铺粉装置的结构示意图。

图5是本申请的slm设备送粉铺粉装置的立体结构图。

图6是本申请中的铺粉装置的顶部结构图。

图7是本申请中的铺粉装置的底部结构图。

图8是本申请中的铺粉装置装配在铺粉成型工作台上时的结构放大图。

图9是本申请中的铺粉成型工作台的结构图。

图10是本申请中的升降平台的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种slm设备送粉铺粉装置，请参考图4和图5所示的结构示意图，该slm设备送粉铺粉装置包括送粉器1、铺粉成型工作台2、铺粉装置3以及升降平台4，图5未示出送粉器1。送粉器1设置在铺粉成型工作台2上方，送粉器1的出粉口竖直向下正对铺粉成型工作台2，送粉器1可以是移动漏斗式也可以是固定漏斗式，本申请不做限定。

铺粉装置3设置在铺粉成型工作台2的台面上，图6和图7示出了铺粉装置3的结构图，铺粉装置3包括两个导轨31、两个齿条32、传动轴33、盖板34、压辊箱35、压辊36、电机底座37以及铺粉电机38。结合图5，两个导轨31固定在铺粉成型工作台2的台面上，两个导轨31分别位于铺粉成型工作台2的两侧且相互平行。每个导轨31的上端面分别固定一个齿条32。传动轴33横跨在铺粉成型工作台2上，也即传动轴33与导轨31的设置方向相垂直，传动轴33包括轴体331，轴体331的两端分别固定有齿轮332，轴体331在两端的齿轮332的外侧还分别固定有滚轮333，轴体331上套设固定有连接板334，传动轴33两端的齿轮332分别与铺粉成型工作台2两侧的两个齿条32啮合，由于本申请中齿条32固定在导轨31的上端面时是靠近内侧固定，导致两个导轨31的上端面的外侧都留有空隙，传动轴33两端的滚轮333与两侧的导轨31未设置齿条的空隙滑动接触。传动轴33通过连接板34连接盖板34的顶面。传动轴33上还包括从动轮335，从动轮335通常设置在轴体331的中间。在实际应用时，如图6所示，铺粉装置3包括两个传动轴33，其中一个传动轴33上设置有从动轮335，另一个传动轴不包含，其余结构都相同。电机底座37固定在盖板34上，铺粉电机38设置在电机底座37上，铺粉电机38采用伺服电机实现，铺粉电机38的电机轴通过皮带与传动轴33上的从动轮335相连，当包含两个传动轴33时，通常将铺粉电机38远离设置有从动轮335的传动轴设置，如图6所示。盖板34置于铺粉成型工作台2两侧的两个导轨31中，盖板34的底面和压辊箱35的顶面固定在一起，压辊36设置在压辊箱35的底面且压辊36的底部与铺粉成型工作台2的台面齐平。铺粉电机38工作时，铺粉电机38通过皮带带动传动轴33沿着导轨31移动，使得传动轴33、盖板34、压辊箱35、压辊36、电机底座37以及铺粉电机38整体沿着导轨31在铺粉成型工作台2的台面上移动。铺粉装置3装配在铺粉成型工作台2上的局部放大示意图请参考图8。

铺粉成型工作台2上沿着导轨31的设置方向开设有铺粉成型缸21和两个粉末回收缸22，两个粉末回收缸22分别位于铺粉成型缸21的两侧，如图9所示。升降平台4设置在铺粉成型工作台2中位于铺粉成型缸21的底部，升降平台4主要包括升降电机41、丝杆机构42和平台顶板43，请参考图10，平台顶板43设置在铺粉成型缸21中且底部与丝杆机构42相连，升降电机41连接并驱动丝杆机构42，如图10所示，实际应用时不一定是丝杆机构42直接连接平台顶板43，而是丝杆机构42连接多层托板结构，图10以三层托板结构为例，三层托板结构的顶端连接平台顶板43。无论采用何种具体的结构，丝杆机构42都会在升降电机41的驱动下带动平台顶板43在铺粉成型缸21中做活塞运动。

本申请的slm设备送粉铺粉装置的工作流程为：升降平台下降一个单位高度，送粉器1将金属粉末送到铺粉成型缸21中的平台顶板43上，铺粉装置3动作，铺粉电机38正转带动齿轮齿条机构的移动，传动轴33、盖板34、压辊箱35、压辊36、电机底座37以及铺粉电机38整体沿着导轨31在铺粉成型工作台2的台面上移动，压辊36压过铺粉成型缸21将粉末铺平，同时将多余的金属粉末推到其前进方向的粉末回收缸22中。然后可以开始激光选区融化步骤，当这一层熔化完毕后升降平台再下降一个单位高度，铺粉电机38反转带动齿轮齿条机构的移动，压辊36反向移动再次压过铺粉成型缸21将粉末铺平，同时将多余的金属粉末推到另一侧的粉末回收缸22中，如此重复加工过程直至加工完毕。传动精度高、传动过程平稳且传动效率高，同步性好，非常适合slm这种需要小进给量高频率的设备。而且在铺粉成型缸21两侧都装配有粉末回收缸22，这样不仅能很好地控制送粉量，提高粉末利用效率也有利于设备稳定地运行，而且铺粉装置3每次铺粉时，压辊36只需单行程运动，无需返程，大大节约了工时，提高了效率。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。