本實用新型涉及快速成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3D打印快速成型機具有定量落料功能的料缸。

背景技術(shù)：

快速成型技術(shù)又稱快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱RPM)技術(shù)，誕生于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認為是近20年來制造領(lǐng)域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。

利用快速成型技術(shù)制造產(chǎn)品或者模具是，需要對材料進行定量控制，以保障鋪料裝置將粉末材料均勻鋪設(shè)在打印平臺上，盡量避免材料的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種3D打印快速成型機具有定量落料功能的料缸，該料缸的下端安裝有與鋪料裝置對接的落料裝置，該落料裝置可以根據(jù)3D打印的需要向鋪粉裝置內(nèi)輸送設(shè)定量的粉末材料，以避免送料過多造成材料的浪費。

為解決上述問題，本實用新型提供以下技術(shù)方案：一種3D打印快速成型機具有定量落料功能的料缸，包括料缸所述料缸的下半部設(shè)有傾斜側(cè)板，傾斜側(cè)板上安裝有振料裝置，料缸的頂部設(shè)有可旋轉(zhuǎn)開合的缸蓋，該缸蓋上開設(shè)有用于與送料管道連接的進料口，粉料的上半部上與側(cè)板同側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有觀察窗，料缸的下半部分的側(cè)板上也設(shè)置有觀察窗，所述料缸的下端設(shè)有長條狀的出料口，該出料口處安裝有落料裝置。

進一步地，所述落料裝置包括有殼體、送料輥輪和輥輪驅(qū)動電機，所述殼體通過螺栓與料缸的出料口處的安裝條固定連接，送料輥輪呈水平狀態(tài)安裝在殼體內(nèi)，該送料輥輪的長度與料缸的長條狀的出料口的長度一致，送料輥輪的外壁上均勻分布有若干個沿其軸向延伸的儲料槽，殼體的上端設(shè)置有進料窗口，其下端設(shè)置有落料窗口，送料輥輪的一端穿出殼體與輥輪驅(qū)動電機傳動連接，輥輪驅(qū)動電機固定安裝在料缸上。

進一步地，所述殼體內(nèi)靠近進料窗口的位置有位于送料輥輪兩側(cè)的擋料塊，該擋料塊為長條形結(jié)構(gòu)，擋料塊長度至少與送料輥輪置于殼子體內(nèi)的長度相同。

進一步地，擋料塊上安裝有與送料輥輪外壁滑動配合的摩擦片，該摩擦片與送料輥輪的接觸面位圓柱面。

進一步地，所述殼體內(nèi)靠近落料窗口的位置設(shè)置有位于送料輥輪一側(cè)的刮料裝置，該刮料裝置上設(shè)置有沿送料輥輪長度方向排列的排刷。

進一步地，所述儲料槽的槽底為圓弧形結(jié)構(gòu)。

有益效果：本實用新型的一種3D打印快速成型機具有定量落料功能的料缸，料缸的下端安裝有與鋪料裝置對接的落料裝置，該落料裝置可以根據(jù)3D打印的需要向鋪粉裝置內(nèi)輸送設(shè)定量的粉末材料，以避免送料過多造成材料的浪費。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的側(cè)視圖；

圖3是本實用新型的俯視圖；

圖4是本實用新型中安裝裝下料缸和鋪料裝置的配合位置示意圖；

圖5是本實用新型中料缸的立體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖6是本實用新型中料缸的立體結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖7是本實用新型中料缸的剖視圖；

圖8是本實用新型中料缸的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖9是本實用新型中料缸的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖10是圖7中A處的放大示意圖；

圖11是本實用新型中落料裝置的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本實用新型中送料輥輪的立體局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本實用新型中擋料塊的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本實用新型中安裝狀態(tài)下打印鋪料同步機構(gòu)和料缸的配合位置示意圖；

圖15是本實用新型中打印鋪料同步機構(gòu)的安裝示意圖；

圖16是本實用新型中鋪料裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本實用新型中安裝狀態(tài)下粉料回收裝置和Z軸驅(qū)動裝置的配合位置示意圖；

圖18是本實用新型中粉料回收裝置和Z軸驅(qū)動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是本實用新型中粉料回收裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖20是本實用新型中粉料回收裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖21是本實用新型中粉料回收裝置的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22是本實用新型中臨時料艙的局部立體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記說明：下機架1，上機架2，側(cè)機架3，Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4，Y軸滑臺4a，X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5，水平安裝板5a，支架5b，Z軸驅(qū)動裝置6，矩形罩6a，打印平臺7，打印頭組件8，落料裝置9，殼體9a，進料窗口9a1，落料窗口9a2，送料輥輪9b，儲料槽9b1，輥輪驅(qū)動電機9c，擋料塊9d，摩擦片9d1，刮料裝置9e，排刷9e1，鋪料裝置10，鋪料盒10a，鋪粉口10a1，壓料面10a2，推料面10a3，連接板10b，粉料鋪設(shè)平臺11，側(cè)擋板11a，端擋板11b，打印窗口11c，粉料回收口11d，臨時料艙12，第一艙體12a，第二艙體12b，第三艙體12c，第四艙體12d，第五艙體12e，上蓋板12f，管道接頭12g，料缸13，傾斜側(cè)板13a，觀察窗13b，缸蓋13c，振料裝置14，振動板14a。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖和實施例，對本實用新型的具體實施例做進一步詳細描述：

參照圖1至圖4所示的一種基于覆膜砂材料的3D打印快速成型機，包括機架、料缸13、打印傳動裝置、打印鋪料同步機構(gòu)和粉料回收裝置，機架包括有下機架1、上機架2和側(cè)機架3，該打印傳動裝置包括設(shè)有Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4、X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5和Z軸驅(qū)動裝置6，Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4固定安裝在上機架2上，X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5安裝在Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4上，Z軸驅(qū)動裝置6安裝在上機架2和下機架1之間，該Z軸驅(qū)動裝置6上安裝有水平設(shè)置并且可在Z軸方向方向移動的打印平臺7，打印鋪料同步機構(gòu)包括安裝在X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5上可沿X軸方向移動的打印頭組件8以及安裝在Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4上的鋪料裝置10，鋪料裝置10與X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5平行設(shè)置并且在Y軸方向上與X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5同步運動，料缸13呈豎直狀態(tài)安裝在側(cè)機架3上，料缸13底部的出料口處安裝有落料裝置9，鋪料裝置10在Y軸方向運動到位于料缸13下方時正對落料裝置9下端，粉料回收裝置安裝在上機架2上并包裹住Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4，粉料回收裝置設(shè)有水平設(shè)置的粉料鋪設(shè)平臺11，該粉料鋪設(shè)平臺11設(shè)有位于打印平臺7正上方的打印窗口11c，粉料鋪設(shè)平臺11下方安裝有圍繞在Z軸驅(qū)動裝置6外圍的臨時料艙12。

參照圖4至圖9所示，所述料缸13的下半部設(shè)有傾斜側(cè)板13a，傾斜側(cè)板13a上安裝有振料裝置14，該振料裝置14設(shè)有插入到料缸13內(nèi)部的振動板14a，該振料裝置14驅(qū)動振動板14a以一定頻率振動，以便使料缸13內(nèi)的覆膜砂材料能夠向下運動并通過料缸13的出料口進入到落料裝置9內(nèi)，避免料缸13出料口的覆膜砂材料過于密實而不能順暢的進入到落料裝置9內(nèi)，包裝打印進程中鋪料的順利。

所述料缸13的頂部設(shè)有可旋轉(zhuǎn)開合的缸蓋13c，該缸蓋13c上開設(shè)有用于與送料管道連接的進料口。

所述粉料的上半部上與側(cè)板同側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有觀察窗13b，該觀察窗13b用于人工觀測料缸13內(nèi)的料量，位于上半部分的觀測窗主要在開始打印工作準備的時候用于人工觀察料缸13內(nèi)初始加入的料量。

所述料缸13的下半部分的側(cè)板上也設(shè)置有觀察窗13b，側(cè)板上的觀測窗同樣用于觀察料缸13內(nèi)的料量，以便當(dāng)料缸13內(nèi)料量不足時及時補充覆膜砂材料。

所述料缸13的下端設(shè)有長條狀的出料口，該出料口的邊緣處設(shè)有用于安裝落料裝置9的安裝條，落料裝置9的進料端通過螺栓與安裝條固定連接，以使得落料裝置9的內(nèi)腔與料缸13的內(nèi)腔連通。

所述落料裝置9包括有殼體9a、送料輥輪9b和輥輪驅(qū)動電機9c，所述殼體9a通過螺栓與料缸13的出料口處的安裝條固定連接，送料輥輪9b呈水平狀態(tài)安裝在殼體9a內(nèi)，該送料輥輪9b的長度與料缸13的長條狀的出料口的長度一致，送料輥輪9b的外壁上均勻分布有若干個沿其軸向延伸的儲料槽9b1，殼體9a的上端設(shè)置有進料窗口9a1，其下端設(shè)置有落料窗口9a2，送料輥輪9b的一端穿出殼體9a與輥輪驅(qū)動電機9c傳動連接。

所述輥輪驅(qū)動電機9c可以直接安裝在殼體9a上，以便于提高該落料裝置9的模塊化，便于其相對于料缸13實現(xiàn)整體拆卸。

當(dāng)然，輥輪驅(qū)動電機9c也可以安裝在料缸13或者側(cè)機架3上，輥輪驅(qū)動電機9c的輸出端通過同步帶與安裝在送料輥輪9b端部的帶輪傳動連接。

所述殼體9a內(nèi)靠近進料窗口9a1的位置有位于送料輥輪9b兩側(cè)的擋料塊9d，該擋料塊9d為長條形結(jié)構(gòu)，擋料塊長度9d至少與送料輥輪9b置于殼子體內(nèi)的長度相同。擋料塊9d的作用是防止覆膜砂材料進入到殼體9a內(nèi)后不經(jīng)過定量控制直接通過落料窗口9a2進入到鋪料裝置10內(nèi)，使鋪料的厚度無法控制，同時造成材料的浪費，為材料回收帶來壓力。

需要說明的是，由于送料輥輪9b上設(shè)置有儲料槽9b1，而擋料塊9d的作用是防止覆膜砂材料直接從送料輥輪9b的兩側(cè)向落料窗口9a2方向運動，而不是僅僅通過儲料槽9b1實現(xiàn)向落料窗口9a2方向的定量輸送，因此擋料塊9d與送料輥輪9b之間應(yīng)該避免留有間隙，而由于送料輥輪9b上設(shè)置有儲料槽9b1，如果擋料塊9d直接緊貼送料輥輪9b外壁與其滑動摩擦，勢必會導(dǎo)致儲料槽9b1的邊緣處磨損或者崩裂，進而導(dǎo)致儲料槽9b1的容量發(fā)生變化，導(dǎo)致儲料槽9b1儲料量的不可控。

因此，擋料塊9d上安裝有與送料輥輪9b外壁滑動配合的摩擦片9d1，該摩擦片9d1與送料輥輪9b的接觸面位圓柱面。摩擦片9d1的材質(zhì)可以為橡膠、塑料或者帶自潤滑作用的尼龍材質(zhì)。

進一步地，以送料輥輪9b轉(zhuǎn)動一周，所有儲料槽9b1運輸?shù)母材ど安牧系牧繛橐淮温淞狭?，如果在落料過程中運動到下方的儲料槽9b1內(nèi)有少量覆膜砂附著在槽內(nèi)不能順利通過落料窗口9a2進入到鋪料裝置10內(nèi)，則會使落料裝置9的落料量不穩(wěn)定。

因此，所述殼體9a內(nèi)靠近落料窗口9a2的位置設(shè)置有位于送料輥輪9b一側(cè)的刮料裝置9e，該刮料裝置9e上設(shè)置有沿送料輥輪9b長度方向排列的排刷9e1，該排刷9e1用于將儲料槽9b1內(nèi)沒有掉落的材刮下來，以保障了落料裝置9的落料量穩(wěn)定。排刷9e1可以是毛刷制成，也可以是其他材質(zhì)的制成。

進一步地，雖然可以通過刮料裝置9e將儲料槽9b1內(nèi)附著覆膜砂刮下來，當(dāng)然依然有必要對儲料槽9b1的槽體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，以使覆膜砂不容易在附著在儲料槽9b1內(nèi)，在配合以刮料裝置9e包裝儲料槽9b1內(nèi)不會有覆膜砂材料殘留。

因此，所述儲料槽9b1的槽底為圓弧形結(jié)構(gòu)。圓弧形結(jié)構(gòu)的儲料槽9b1內(nèi)沒有拐角，覆膜砂就不會擠壓在該拐角處不能順利的落下。

關(guān)于儲料槽9b1結(jié)構(gòu)優(yōu)化的必要性，有用擋料塊9d上設(shè)置有與送料輥輪9b滑動摩擦的摩擦片9d1，因此存有覆膜砂材料的儲料槽9b1在經(jīng)過摩擦片9d1覆蓋區(qū)域時，摩擦片9d1會將覆膜砂壓緊在儲料槽9b1內(nèi)，如果儲料槽9b1內(nèi)有拐角，則拐角處的覆膜砂不容易掉落。

參照圖14至圖16所示，本實用新型中Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4為雙軌道結(jié)構(gòu)，包括有Y軸第一軌道和Y軸第二軌道，Y軸第一軌道和Y軸第二軌道上分別通過滑塊安裝有一個Y軸滑臺4a，兩個Y軸滑臺4a之間跨設(shè)有一個水平安裝板5a，該水平安裝板5a的長度方向垂直于Y軸方向，X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5安裝在該水平安裝板5a上，鋪料裝置10的兩端分別與一個Y軸滑臺4a固定連接。

所述X軸驅(qū)動導(dǎo)軌5上安裝有可以在Y軸方向移動的支架5b，打印頭組件8安裝在該支架5b上。

所述鋪料裝置10包括有上端敞開的鋪料盒10a和安裝在該鋪料盒10a兩端的連接板10b，每個連接板10b分別與一個Y軸滑臺4a固定連接，鋪料盒10a的下端設(shè)有一個長條形的鋪粉口10a1。

為了保證鋪料過程中覆膜砂能夠均勻鋪設(shè)在粉料鋪設(shè)平臺11上，鋪料盒10a的下端設(shè)計為倒梯形結(jié)構(gòu)，即越往下延伸鋪料盒10a的寬度越窄，倒梯形結(jié)構(gòu)可以保證鋪料盒10a的下端具有一定的寬度，以形成壓料面10a2，鋪粉口10a1位于該壓料面10a2的中線位置，壓料面10a2與粉料鋪設(shè)平臺11之間間隙為只能容納一層覆膜砂材料的厚度，倒梯形結(jié)構(gòu)也可以形成位于壓料面10a2左右兩側(cè)的推料面10a3，該推料面10a3在鋪料過程中沿鋪分盒運動方向?qū)⒎哿箱佋O(shè)平臺11上多余的覆膜砂材料向前推走。

為了保證鋪料盒10a內(nèi)的覆膜砂材料能夠順利的從鋪粉口10a1處下落，鋪料盒10a具有上寬下窄的內(nèi)腔，該內(nèi)腔下端最窄為鋪粉口10a1的寬度。

參照圖17至圖22所示，粉料回收裝置包括固定安裝在粉料鋪設(shè)平臺11上的兩個側(cè)擋板11a和兩個端擋板11b，兩個側(cè)擋板11a設(shè)置在Y軸驅(qū)動導(dǎo)軌4的內(nèi)側(cè)并且沿著Y軸方向延伸，該兩個側(cè)擋板11a的間距大于打印頭組件8在X軸方向的最大行程，兩個端擋板11b分別設(shè)置在Y軸驅(qū)動軌道前后兩端，該兩個端部擋板之間的距離大于打印鋪料同步機構(gòu)在Y軸方向的最大行程。

兩個側(cè)部擋板和兩個端部擋板圍城的區(qū)域大于打印鋪料同步機構(gòu)的活動區(qū)域，即打印鋪料的區(qū)域，避免覆膜砂材料散落到設(shè)備外，避免材料浪費，也便于材料的回收。

所述打印窗口11c位于側(cè)擋板11a和端擋板11b圍城的區(qū)域內(nèi)，打印窗口11c為矩形窗口。

所述Z軸驅(qū)動裝置6設(shè)有位于打印窗口11c正下方的矩形罩6a，該矩形罩6a由四個側(cè)板圍城，打印平臺7滑動配合在該矩形罩6a內(nèi)，打印平臺7與矩形罩6a內(nèi)壁之間設(shè)有密封條。

所述矩形罩6a的上端插入到打印窗口11c內(nèi)，矩形罩6a的上端面與粉料鋪設(shè)平臺11的上表面齊平，矩形罩6a的上端外側(cè)與打印窗口11c之間緊密配合。

所述粉料鋪設(shè)平臺11上設(shè)置有位移打印窗口11c周邊的粉料回收口11c，所述臨時料艙12的上端敞開并與粉料回收口11c連通。

所述臨時料艙12包括有圍繞在矩形罩6a外側(cè)并且相互連通的第一艙體12a、第二艙體12b、第三艙體12c和第四艙體12d，第一艙體12a和第三艙體12c平行設(shè)置，第二艙體12b和第四艙體12d平行設(shè)置，第二艙體12b和第四艙體12d的底部均向同一側(cè)傾斜，第三艙體12c的底部為拱形結(jié)構(gòu)，該拱形結(jié)構(gòu)的兩端分別向第二艙體12b和第四艙體12d底部的高位傾斜，第二艙體12b和第四艙體12d底部的低位向第一艙體12a一側(cè)傾斜。

由于整個臨時料艙12的結(jié)構(gòu)特點，進入到臨時料艙12的覆膜砂材料會集中在第一艙體12a的底部，為了便于回收，在第一艙體12a的底部還是設(shè)置有與第一艙體12a連通的第五艙體12e，該第五艙體12e為倒三角形結(jié)構(gòu)，第五艙體12e的底部設(shè)置有用于回收覆膜砂材料的管道接頭12g。

所述臨時料艙12的上端還安裝有上蓋板12f，所述第一艙體12a、第二艙體12b、第三艙體12c和第四艙體12d的上端均敞開，在上蓋板12f上設(shè)置有與第二艙體12b、第三艙體12c和第四艙體12d連通的粉料回收口11c，上蓋板12f上的粉料回收口11c與粉料鋪設(shè)平臺11上的粉料回收口11c一一對應(yīng)，所有粉料回收口11c均為長條形矩形口。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。