本發明涉及快速成型技術領域，特別涉及一種3d打印快速成型機的粉料回收裝置。

背景技術：

快速成型技術又稱快速原型制造(rapidprototypingmanufacturing，簡稱rpm)技術，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，被認為是近20年來制造領域的一個重大成果。它集機械工程、cad、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。即，快速成形技術就是利用三維cad的數據，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。

快速成型過程中需要對粉料鋪設平臺上的粉末材料進行及時回收，以避免產生擠壓導致鋪粉裝置運動受阻，或者材料鋪設的不均勻。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種3d打印快速成型機的粉料回收裝置。

為解決上述問題，本發明提供以下技術方案：一種3d打印快速成型機的粉料回收裝置，包括設有水平設置的粉料鋪設平臺，該粉料鋪設平臺設有位于打印平臺正上方的打印窗口，粉料鋪設平臺下方安裝有臨時料艙，所述粉料回收裝置包括固定安裝在粉料鋪設平臺上的兩個側擋板和兩個端擋板，所述打印窗口位于側擋板和端擋板圍城的區域內，打印窗口為矩形窗口，粉料鋪設平臺上設置有位移打印窗口周邊的粉料回收口，臨時料艙的上端敞開并與粉料回收口連通。

所述臨時料艙包括有相互連通的第一艙體、第二艙體、第三艙體和第四艙體，第一艙體和第三艙體平行設置，第二艙體和第四艙體平行設置，第二艙體和第四艙體的底部均向同一側傾斜，第三艙體的底部為拱形結構，該拱形結構的兩端分別向第二艙體和第四艙體底部的高位傾斜，第二艙體和第四艙體底部的低位向第一艙體一側傾斜。

在所述第一艙體的底部還是設置有與第一艙體連通的第五艙體，該第五艙體為倒三角形結構，第五艙體的底部設置有用于回收覆膜砂材料的管道接頭。

所述臨時料艙的上端還安裝有上蓋板，所述第一艙體、第二艙體、第三艙體和第四艙體的上端均敞開，在上蓋板上設置有與第二艙體、第三艙體和第四艙體連通的粉料回收口，上蓋板上的粉料回收口與粉料鋪設平臺上的粉料回收口一一對應，所有粉料回收口均為長條形矩形口。

有益效果：本發明的一種3d打印快速成型機的粉料回收裝置，在粉料鋪設平臺底部安裝一個臨時料艙，打印材料通過粉料鋪設平臺上的粉料回收口進入到臨時料艙內集中在第五艙體內，實現粉料鋪設平臺上多余打印材料的即使回收工作，大大減輕了打印材料回收的難度。

附圖說明

圖1是本發明的立體結構示意圖；

圖2是本發明的側視圖；

圖3是本發明的俯視圖；

圖4是本發明中安裝裝下料缸和鋪料裝置的配合位置示意圖；

圖5是本發明中料缸的立體結構示意圖一；

圖6是本發明中料缸的立體結構示意圖二；

圖7是本發明中料缸的剖視圖；

圖8是本發明中料缸的立體分解結構示意圖一；

圖9是本發明中料缸的立體分解結構示意圖二；

圖10是圖7中a處的放大示意圖；

圖11是本發明中落料裝置的立體分解結構示意圖；

圖12是本發明中送料輥輪的立體局部剖視結構示意圖；

圖13是本發明中擋料塊的立體分解結構示意圖；

圖14是本發明中安裝狀態下打印鋪料同步機構和料缸的配合位置示意圖；

圖15是本發明中打印鋪料同步機構的安裝示意圖；

圖16是本發明中鋪料裝置的立體結構示意圖；

圖17是本發明中安裝狀態下粉料回收裝置和z軸驅動裝置的配合位置示意圖；

圖18是本發明中粉料回收裝置和z軸驅動裝置的立體結構示意圖；

圖19是本發明中粉料回收裝置的立體結構示意圖一；

圖20是本發明中粉料回收裝置的立體結構示意圖二；

圖21是本發明中粉料回收裝置的立體分解結構示意圖；

圖22是本發明中臨時料艙的局部立體剖視結構示意圖；

附圖標記說明：下機架1，上機架2，側機架3，y軸驅動導軌4，y軸滑臺4a，x軸驅動導軌5，水平安裝板5a，支架5b，z軸驅動裝置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，粉料鋪設平臺11，側擋板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

下面結合說明書附圖和實施例，對本發明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、打印鋪料同步機構和粉料回收裝置，機架包括有下機架1、上機架2和側機架3，該打印傳動裝置包括設有y軸驅動導軌4、x軸驅動導軌5和z軸驅動裝置6，y軸驅動導軌4固定安裝在上機架2上，x軸驅動導軌5安裝在y軸驅動導軌4上，z軸驅動裝置6安裝在上機架2和下機架1之間，該z軸驅動裝置6上安裝有水平設置并且可在z軸方向方向移動的打印平臺7，打印鋪料同步機構包括安裝在x軸驅動導軌5上可沿x軸方向移動的打印頭組件8以及安裝在y軸驅動導軌4上的鋪料裝置10，鋪料裝置10與x軸驅動導軌5平行設置并且在y軸方向上與x軸驅動導軌5同步運動，料缸13呈豎直狀態安裝在側機架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軸驅動導軌4，粉料回收裝置設有水平設置的粉料鋪設平臺11，該粉料鋪設平臺11設有位于打印平臺7正上方的打印窗口11c，粉料鋪設平臺11下方安裝有圍繞在z軸驅動裝置6外圍的臨時料艙12。

參照圖4至圖9所示，所述料缸13的下半部設有傾斜側板13a，傾斜側板13a上安裝有振料裝置14，該振料裝置14設有插入到料缸13內部的振動板14a，該振料裝置14驅動振動板14a以一定頻率振動，以便使料缸13內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，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，包裝打印進程中鋪料的順利。

所述料缸13的頂部設有可旋轉開合的缸蓋13c，該缸蓋13c上開設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板同側的側壁上設置有觀察窗13b，該觀察窗13b用于人工觀測料缸13內的料量，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內初始加入的料量。

所述料缸13的下半部分的側板上也設置有觀察窗13b，側板上的觀測窗同樣用于觀察料缸13內的料量，以便當料缸13內料量不足時及時補充覆膜砂材料。

所述料缸13的下端設有長條狀的出料口，該出料口的邊緣處設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的內腔與料缸13的內腔連通。

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呈水平狀態安裝在殼體9a內，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的上端設置有進料窗口9a1，其下端設置有落料窗口9a2，送料輥輪9b的一端穿出殼體9a與輥輪驅動電機9c傳動連接。

所述輥輪驅動電機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實現整體拆卸。

當然，輥輪驅動電機9c也可以安裝在料缸13或者側機架3上，輥輪驅動電機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內靠近進料窗口9a1的位置有位于送料輥輪9b兩側的擋料塊9d，該擋料塊9d為長條形結構，擋料塊長度9d至少與送料輥輪9b置于殼子體內的長度相同。擋料塊9d的作用是防止覆膜砂材料進入到殼體9a內后不經過定量控制直接通過落料窗口9a2進入到鋪料裝置10內，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的兩側向落料窗口9a2方向運動，而不是僅僅通過儲料槽9b1實現向落料窗口9a2方向的定量輸送，因此擋料塊9d與送料輥輪9b之間應該避免留有間隙，而由于送料輥輪9b上設置有儲料槽9b1，如果擋料塊9d直接緊貼送料輥輪9b外壁與其滑動摩擦，勢必會導致儲料槽9b1的邊緣處磨損或者崩裂，進而導致儲料槽9b1的容量發生變化，導致儲料槽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的材質可以為橡膠、塑料或者帶自潤滑作用的尼龍材質。

進一步地，以送料輥輪9b轉動一周，所有儲料槽9b1運輸的覆膜砂材料的量為一次落料量，如果在落料過程中運動到下方的儲料槽9b1內有少量覆膜砂附著在槽內不能順利通過落料窗口9a2進入到鋪料裝置10內，則會使落料裝置9的落料量不穩定。

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

進一步地，雖然可以通過刮料裝置9e將儲料槽9b1內附著覆膜砂刮下來，當然依然有必要對儲料槽9b1的槽體結構進行優化設計，以使覆膜砂不容易在附著在儲料槽9b1內，在配合以刮料裝置9e包裝儲料槽9b1內不會有覆膜砂材料殘留。

因此，所述儲料槽9b1的槽底為圓弧形結構。圓弧形結構的儲料槽9b1內沒有拐角，覆膜砂就不會擠壓在該拐角處不能順利的落下。

關于儲料槽9b1結構優化的必要性，有用擋料塊9d上設置有與送料輥輪9b滑動摩擦的摩擦片9d1，因此存有覆膜砂材料的儲料槽9b1在經過摩擦片9d1覆蓋區域時，摩擦片9d1會將覆膜砂壓緊在儲料槽9b1內，如果儲料槽9b1內有拐角，則拐角處的覆膜砂不容易掉落。

參照圖14至圖16所示，本發明中y軸驅動導軌4為雙軌道結構，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軸驅動導軌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軸驅動導軌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在粉料鋪設平臺11上，鋪料盒10a的下端設計為倒梯形結構，即越往下延伸鋪料盒10a的寬度越窄，倒梯形結構可以保證鋪料盒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，倒梯形結構也可以形成位于壓料面10a2左右兩側的推料面10a3，該推料面10a3在鋪料過程中沿鋪分盒運動方向將粉料鋪設平臺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具有上寬下窄的內腔，該內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平臺11上的兩個側擋板11a和兩個端擋板11b，兩個側擋板11a設置在y軸驅動導軌4的內側并且沿著y軸方向延伸，該兩個側擋板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分別設置在y軸驅動軌道前后兩端，該兩個端部擋板之間的距離大于打印鋪料同步機構在y軸方向的最大行程。

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

所述打印窗口11c位于側擋板11a和端擋板11b圍城的區域內，打印窗口11c為矩形窗口。

所述z軸驅動裝置6設有位于打印窗口11c正下方的矩形罩6a，該矩形罩6a由四個側板圍城，打印平臺7滑動配合在該矩形罩6a內，打印平臺7與矩形罩6a內壁之間設有密封條。

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

所述粉料鋪設平臺11上設置有位移打印窗口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平行設置，第二艙體12b和第四艙體12d平行設置，第二艙體12b和第四艙體12d的底部均向同一側傾斜，第三艙體12c的底部為拱形結構，該拱形結構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一側傾斜。

由于整個臨時料艙12的結構特點，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為倒三角形結構，第五艙體12e的底部設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與粉料鋪設平臺11上的粉料回收口11c一一對應，所有粉料回收口11c均為長條形矩形口。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作出任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明的技術方案的范圍內。