一种用于3DP打印设备的粉料筛分及供料机构的制作方法

本发明涉及打印设备和供料装置领域，特别是涉及一种用于3dp打印设备的粉料筛分及供料机构。

背景技术：

1、目前随着3dp打印技术应用的日趋成熟，3dp打印设备的需求量不断增加，而设备的稳定性，工作效率及设备的整体成本则是各需求厂商所看重的关键点。3dp打印方式是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型为基础，运用粉料及可粘合材料，通过逐层打印层叠的方式来构造物体的技术，大部分增材制造设备使用的生产原料，都是粉末或颗粒材料，以下统一简称这种材料为粉料。使用粉料的增材制造设备，通常的制造工艺是：先将一层粉料铺设在工作平台，再通过喷射粘结剂、激光烧结、光固化、电子束烧结等方式，使得该层粉料选择性固化，之后继续铺一层，固化一层，如此循环往复，最终已固化的粉料会层层堆积形成产品，未固化的粉料需要回收后继续生产。

2、而在上述工艺过程中，粉料通常需要经过3dp打印设备混料机构的一系列动作流程，包含：上料、过滤、存储、输送、混料；以及由混料机构向3dp打印设备主机(铺料器)的供料流程，包含：输送、过滤及供料，但是这种由混料机构直接向铺料机构供料的流程和结构具备供料效率低、打印供料等待时间长及打印机打印轴移动端负载偏大等弊端，从而造成打印效率低、打印质量不稳定及设备成本偏高等缺陷。如公开号为：cn105666883b及公开号为：cn 109774148 a的文献中，关于粉料供料流程及结构，均为粉料直接由混料机构向铺料器供料的形式，以上工序所涉及的粉料混料机构通常设置在设备外围，铺料器则集成在设备内部的打印移动端，由外部向内部直接供料的方式导致粉料处理节点分散、控制流程复杂，而且集成在设备铺料器机构上的筛料及均匀供料的粉料处理装置存在与打印过程同时动作的情况，此动作在铺料过程中会影响打印精度，大大降低了产品的精度和生产效率。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于3dp打印设备的粉料筛分及供料机构，通过粉料筛分及供料机构的设置，筛料端承接混料机构提供的粉料，供料端将粉料均匀的铺设存储在供料器主体内，取代了现有3dp打印设备由混料机构直接向铺料器供料的供料流程和设备结构，使得设备在打印的过程中即可完成粉料的筛分和均匀供料的工作，减少了供料等待时间，提升了设备打印效率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于3dp打印设备的粉料筛分及供料机构，包括两组对立设置的连接安装横梁，两组所述连接安装横梁为本装置中的连接桥梁，左右两个连接安装横梁之间安装有供料器主体，所述供料器主体的一端与筛料组件、供料螺旋传动组件，所述供料器主体上固定有供料螺旋传动组件和供料螺旋后连接座组件，且所述供料螺旋传动组件和供料螺旋后连接座组件之间固定有供料螺旋杆，所述连接安装横梁远离筛料斗一侧固定安装有料位检测支架固定梁，所述料位检测支架固定梁上固定有料位检测支架，所述料位检测支架上固定有料位检测开关，所述连接安装横梁靠近筛料斗一侧固定有筛料斗视觉检测固定梁；所述筛料斗视觉检测固定梁上固定有筛料斗视觉检测支架，所述筛料斗视觉检测支架上固定有检测相机。

3、作为本发明的一种优选技术方案，所述筛料组件中中包括筛料斗、第一焊接螺母、气动齿轮式震动器、第二焊接螺母、弹簧导柱、弹簧、锁紧螺母和筛料网孔板，所述弹簧导柱一端设置外螺纹与焊接在供料器主体上的第二焊接螺母进行连接，所述弹簧从另一端套装在弹簧导柱上，此外、所述弹簧导柱的另一端穿过筛料斗上的过孔，并将锁紧螺母拧紧在弹簧导柱另一端的螺纹部分上，使得筛料斗整体压在弹簧上，形成浮动结构；所述第一气动齿轮式震动器通过螺栓安装在第一焊接螺母上，所述第一焊接螺母焊接在筛料斗上；所述筛料网孔板采用夹层焊接一体结构，由上下压板将过滤筛网夹在中间并焊接成为一体，所述筛料斗下部的槽口内安装有筛料网板，并通过螺栓固定。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述供料螺旋传动组件中包括减速电机、电机安装板、主动同步带轮、同步带、从动同步带轮、供料螺旋杆主动侧轴承固定座、第一密封毛毡、第二密封毛毡、第一轴承、漏料槽、第一孔用弹性挡圈、第一轴用弹性挡圈和主动侧固定座封板，所述减速电机通过电机安装板固定在供料器主体上，所述主动同步带轮安装在减速电机轴上，所述从动同步带轮安装在供料螺旋杆主动端轴上，所述同步带分别安装在主动同步带轮和从动同步带轮上，所述供料螺旋杆主动侧轴承固定座安装在供料器主体上，所述第一轴承安装在供料螺旋杆主动侧轴承固定座上，并通过第一孔用弹性挡圈及第一轴用弹性挡圈实现轴承的固定，所述供料螺旋杆主动端穿过第一轴承并机械配合，所述第一密封毛毡及第二密封毛毡分别安装在供料螺旋杆主动侧轴承固定座上，并在供料螺旋杆主动侧轴承固定座上设置漏料槽，且漏料槽设置在第一密封毛毡及第二密封毛毡中间，所述主动侧固定座封板安装在供料螺旋杆主动侧轴承固定座上。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述供料螺旋后连接座组件中包括供料螺旋杆从动侧轴承固定座、第三密封毛毡、第四密封毛毡、第二轴承、下料槽、第二轴用弹性挡圈、第二孔用弹性挡圈和从动侧固定座封板，所述供料螺旋杆从动侧轴承固定座安装在供料器主体上，所述第二轴承安装在供料螺旋杆从动侧轴承固定座上，并通过所述第二孔用弹性挡圈及第二轴用弹性挡圈实现轴承的固定，所述供料螺旋杆从动端穿过第二轴承并机械配合，所述供料螺旋后连接座组件同样采用第三密封毛毡及第四密封毛毡安装在供料螺旋杆从动侧轴承固定座上，并所述供料螺旋杆从动侧轴承固定座上设置下料槽，所述从动侧固定座封板安装在供料螺旋杆从动侧轴承固定座上。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述供料器主体上安装有第二气动齿轮式震动器。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述供料器主体上一侧的槽口与供料挡板组件中挡板，与供料器主体另一侧的内部的面贴合，形成抽拉式配合结构。

8、作为本发明的一种优选技术方案，安装在所述供料器主体的预留接口上安装有耐腐蚀弹性密封材料，所述供料挡板组件与耐腐蚀弹性密封材料直接接触，通过所述供料挡板组件的气动推力完全消除密封间隙。

9、与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：

10、1)通过粉料筛分及供料机构的设置，筛料端承接混料机构提供的粉料，供料端将粉料均匀的铺设存储在供料器主体内，取代了现有3dp打印设备由混料机构直接向铺料器供料的供料流程和设备结构，使得设备在打印的过程中即可完成粉料的筛分和均匀供料的工作，减少了供料等待时间，提升了设备打印效率。

11、2)通过粉料筛分及供料机构的设置，在提升设备打印效率的基础上减少了已打印产品等待继续打印的时间，避免了已打印部分和待打印部分由于等待时间长而导致的打印分层、断层等问题，提升了产品的打印精度和打印质量。

12、3)通过浮动式筛料组件的设置，使得筛料斗相对于供料器主体在筛料过程中形成摇篮式结构，有效提升了筛料效率，大大降低了筛料过程中产生的噪音。

13、4)通过供料螺旋的设置，特别是针对设备供料量核算供料螺旋的安装高度后，使得粉料在螺旋输送的作用下，较为均匀的铺设存储在了供料器主体中，确保了粉料在落入大跨距铺料器中时能够均匀分布，提升铺料质量；进一步的，可取消现有设备铺料器中的粉料均匀铺设机构，减少铺料器重量，从而降低打印机移动端的负载，有效提升了设备打印的稳定性，降低了设备成本

14、5)通过可调整的料位检测装置的设置，可检测出粉料均匀铺设在供料器主体中的料位高度，由于每次供料均为定量供料，可有效辅助判定是否供料完成，提升设备运行的稳定性。

15、6)通过相机视觉检测功能的增加，可有效实时监测筛料斗内粉料的筛分及料位情况，避免因筛料网板堵塞而造成筛料斗内料位偏高粉料溢出的情况。

16、7)通过相机视觉检测功能的增加，可有效实时检测筛料网板的质量情况，及时发现筛料网板破损的情况，避免因筛料网板破损而导致筛料功能失效，造成打印质量不合的情况。

17、8)通过供料螺旋两端的供料螺旋传动组件及供料螺旋后连接座组件的设置，有效的避免粉料从端部泄露至机构外部，很好的保证了螺旋杆轴承的使用寿命，提升了设备整体的稳定性。

18、9)通过供料器挡板组件的设置，采用气动抽拉式挡板结构，在挡板开合过程中始终保持挡板在供料器主体的预设槽上，既有效的避免了粉料在筛料供料过程中的泄露，又保证了挡板开合的稳定性。

19、10)通过耐腐弹性密封材料的设置，确保了筛料供料机构的自身密封性，有效提升了设备的性能和稳定性。

20、11)气动齿轮式震动器的设置和应用，不仅提升了机构筛料和落料的效率，且其结构简单，成本可控，稳定性强，有效提升了筛料供料机构的工作稳定性。