大容量3DP打印混料設備的制作方法
大容量3dp打印混料設備
技術領域
1.本發明屬于3dp打印設備的技術領域,特別涉及一種大容量3dp打印混料設備。
背景技術:
2.目前,3dp、slm和sls等打印技術發展比較成熟,廣泛應用于建筑、工業設計、汽車、航空航天等各大領域。其中,3dp打印機在產品打印過程中先鋪料,然后對物料的特定區域進行熔化、燒結或噴射等,最終完成產品快速成型。
3.然而,在鋪料工作開始前,打印所需的物料需要和催化劑相互混合,因此,3dp打印設備設置有混料機,以將物料和催化劑混合并攪拌均勻。
4.相關技術中,如申請號為cn201521083772.2的專利公開的3d打印機混料罐,又如申請號為cn201921649136.x的專利公開的3d打印耗材制造用原材料混料裝置,均是在混料罐內部設置攪拌槳,通過旋轉的攪拌槳將混料罐內部的物料和催化劑進行攪拌,可是,由于上下相鄰的兩個攪拌槳之間以及攪拌槳和混料罐的內周面之間存在間隙,因此,存在死角,難以達到混合均勻的目的,從而造成3dp打印機的打印質量下降。
5.另外,現有技術中的混料機會采用立式結構的混料罐,通過電機驅動混料罐繞上下延伸的中軸線旋轉,促使混料罐內部的物料和催化劑發生翻滾,達到混合均勻的效果。
6.可是,由于立式結構的混料罐的重量全部落在電機上,在滿載起動時,電機需要提供足夠大的動力扭矩,才能克服負荷實現混料罐的轉動,那么混料機需要設置功率大、扭矩大的電機,如此便會導致成本大幅上升。倘若電機的功率小、扭矩小,則必然要減少混料罐內部的物料和催化劑的數量,從而減輕電機的負荷,但是,需要進行多次攪拌混合工作,才能為3dp打印機提供所需的物料和催化劑。
7.由此可見,現有技術有待進一步改進。
技術實現要素:
8.為解決上述的技術問題,本發明目的在于提供一種大容量3dp打印混料設備,不僅能促使物料和催化劑混合均勻,而且,每次攪拌混合的處理量大。
9.為解決上述技術問題所采用的技術方案:本發明公開了一種大容量3dp打印混料設備,包括機架、混料筒、旋轉驅動裝置、料罐和催化劑添加裝置,所述混料筒呈臥式設置且可轉動設在機架上,所述混料筒的前端設有第一出料口,所述混料筒的后端設有第一進料口;所述旋轉驅動裝置的輸出端與混料筒的外周面驅動連接,以使混料筒能繞其前后延伸的中軸線旋轉;所述料罐設有第一出料管,所述催化劑添加裝置設有第二出料管,所述第一出料管和第二出料管均連通于第一進料口。
10.本發明至少具有如下的有益效果:由于混料筒采用臥式設計,且可轉動設置于機架上,因此,混料筒以及其內部的物料和催化劑的重量落在機架上,旋轉驅動裝置在滿載啟動時無需提供非常大的功率和扭矩,從而可降低旋轉驅動裝置的性能要求,減少制造成本,
而且,能同一時間攪拌更多的物料和催化劑。料罐通過第一出料管將物料送至混料筒內,催化劑添加裝置通過第二出料管將催化劑送至混料筒內,由于旋轉驅動裝置的輸出端與混料筒的外周面驅動連接,以使混料筒繞前后延伸的中軸線旋轉,因此,混料筒內的物料和催化劑隨混料筒的旋轉而上下翻滾,相互混合且毫無死角,從而達到攪拌均勻的目的。
11.作為上述技術方案的進一步改進,大容量3dp打印混料設備還包括儲料桶和攪拌機構;所述儲料桶位于混料筒的前側,所述儲料桶內中空形成儲料腔,所述儲料桶的上端設有連通于第一出料口的第二進料口,所述儲料桶的下端設有第二出料口,所述第二進料口和第二出料口連通于儲料腔,所述攪拌機構設于儲料腔內。
12.由于混料筒在同一時間能夠攪拌很多的物料和催化劑,因此,當混料筒將物料和催化劑混合均勻后,可將混合材料轉移至儲料桶內進行暫存,為3dp打印機制造多個產品提供打印所需的材料,無需每次打印產品都得等待物料和催化劑混合完畢,從而縮減多個產品快速成型所需的時間;又由于臥式混料筒的攪拌容量大,該大容量3dp打印混料設備無需頻繁啟動混料,所以發生天然故障概率會更低;而且,攪拌機構設在儲料桶內,能夠隨時對儲料腔內的混合材料進行二次攪拌,確保混合材料具有一定的流動性,能夠從儲料桶流至3dp打印機處。
13.作為上述技術方案的進一步改進,所述攪拌機構包括攪拌電機、攪拌軸和多個攪拌葉片;所述攪拌軸沿上下延伸且與儲料桶同軸設置,所述攪拌軸可轉動設在儲料腔內,所述攪拌電機的輸出軸與攪拌軸驅動連接,多個所述攪拌葉片連接于與攪拌軸的外周面且呈圓周布置。由于第二進料口位于儲料桶的上端,第二出料口位于儲料桶的下端,因此,攪拌軸呈豎直設于儲料腔的中心位置,在攪拌電機的帶動作用下,攪拌軸上的多個攪拌葉片能夠對儲料腔內的混合材料進行充分攪拌,促使混合材料保持一定的流動性。
14.作為上述技術方案的進一步改進,多個所述攪拌葉片呈非對稱設置,每個所述攪拌葉片包括上板、下板和柱體,所述下板的一端連接于攪拌軸的下端,所述下板的另一端傾斜向上延伸,所述上板的下端連接于下板的另一端,所述上板的上端傾斜向攪拌軸延伸,所述柱體的下端連接于下板,所述柱體的上端傾斜向攪拌軸延伸。如此設計,促使每個攪拌葉片的攪拌軌跡在攪拌軸旋轉過程中呈現多樣性,從而對儲料桶內的混合材料進行更為均勻的攪拌。
15.作為上述技術方案的進一步改進,所述攪拌機構還包括呈弧形的撥料葉片,所述撥料葉片設有多個且位于攪拌軸的上端,多個所述撥料葉片連接于攪拌軸的外周面且呈圓周布置。在撥料葉片隨攪拌軸旋轉時,能夠將位于儲料腔中部位置的混合材料撥向儲料腔的外圍,避免過多的混合材料積留在儲料腔的中部位置,導致儲料腔的容積使用率下降。
16.作為上述技術方案的進一步改進,所述混料筒為攪拌機罐體,所述攪拌電機的輸出軸與攪拌軸的下端驅動連接,所述第二進料口朝向上方設置,所述第二進料口位于第一出料口的下方,所述第二出料管連通于第一出料管,所述第一出料管傾斜向下并插入第一進料口,所述第一出料管設有擋板,所述擋板位于混料筒的后側并覆蓋于第一進料口。
17.混料筒采用攪拌機罐體,不僅能夠令物料和催化劑混合均勻以形成混合材料,而且,當混料筒順時針旋轉以完成攪拌時,可避免混合材料從混料筒的第一出料口流出,當混料筒逆時針旋轉時,混合材料便可自動從混料筒的第一出料口往下流向儲料桶的第二進料口,因此,只需改變旋轉驅動裝置的驅動旋轉方向,便能對混料筒進行自動下料;第一出料
管傾斜向下插入至第一進料口,能夠將物料和催化劑快速送至混料筒內,而且,第一出料管不會對混料筒的旋轉造成干涉,第一出料管上的擋板能覆蓋第一進料口,避免混料筒內的混合材料因強力攪拌作用而從第一進料口處逃逸從而導致材料浪費。
18.作為上述技術方案的進一步改進,所述儲料桶設有篩網,所述篩網位于攪拌軸的上方,所述篩網設在第二進料口處。在儲料桶的第二進料口處設置篩網,篩網能夠對從混料筒內出來的塊狀混合材料進行打散,避免儲料桶內發生堵塞。
19.作為上述技術方案的進一步改進,所述旋轉驅動裝置包括驅動電機和滾輪;所述滾輪設有兩組且分別位于混料筒的左側和右側,所述滾輪的外周面和混料筒的外周面相接觸,所述驅動電機的輸出軸與滾輪驅動連接,以驅使滾輪能繞其前后延伸的中軸線旋轉。在混料筒的左右兩側設置滾輪,滾輪的外周面和混料筒的外周面相互接觸,當驅動電機驅使滾輪旋轉時,利用滾輪和混料筒之間的摩擦作用,實現滾輪帶動混料筒轉動,以達到物料和催化劑翻滾而攪拌均勻。
20.作為上述技術方案的進一步改進,所述滾輪設有傳動軸,所述傳動軸設有第一鏈輪,所述驅動電機的輸出軸設有第二鏈輪,所述第一鏈輪和第二鏈輪之間繞設有鏈條。兩組滾輪和驅動電機之間采用鏈條傳動方式進行驅動連接,傳動效率高,而且,實現一臺驅動電機能同時驅動兩組滾輪旋轉,使結構更為緊湊,節省制造成本。
21.作為上述技術方案的進一步改進,大容量3dp打印混料設備還包括熱反射罩和發熱件,所述熱反射罩呈圓筒狀,所述熱反射罩與混料筒同軸設置,所述熱反射罩套設于混料筒,所述熱反射罩與機架連接,所述發熱件設有多個且設在熱反射罩的內周面,多個所述發熱件呈圓周布置。
22.在混料筒的外周設置發熱件,發熱件能夠對混料筒進行加熱,促使混料筒內的物料和催化劑混合更均勻、更快,令催化效果達到更好,并能縮短混料筒旋轉的時間,達到節能的效果;發熱件呈圓周布置,能夠對混料筒采取均勻加熱的方式,而且,熱反射罩的設置,促使發熱件所產生的熱量均傳遞至混料筒內,避免出現大量熱能損失而節能效果差的問題。
附圖說明
23.下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明;圖1是本發明實施例所提供的大容量3dp打印混料設備的左視圖;圖2是本發明實施例所提供的大容量3dp打印混料設備的俯視圖;圖3是本發明實施例所提供的料罐的結構示意圖;圖4是本發明實施例所提供的旋轉驅動裝置與混料筒驅動連接的后視圖;圖5是本發明實施例所提供的旋轉驅動裝置與混料筒驅動連接的左視圖;圖6是本發明實施例所提供的大容量3dp打印混料設備的后視圖;圖7是本發明實施例所提供的大容量3dp打印混料設備的主視圖;圖8是本發明實施例所提供的儲料桶的俯視圖;圖9是本發明實施例所提供的儲料桶的內部結構示意圖;圖10是本發明實施例所提供的攪拌葉片和撥料葉片的結構示意圖;圖11是本發明實施例所提供的儲料桶在缺少攪拌葉片時的儲料示意圖;
圖12是本發明實施例所提供的儲料桶在具有撥料葉片時的儲料示意圖。
24.附圖中標記如下:100、機架;200、料罐;210、罐體;220、出料閥;230、第一出料管;240、第一氣動錘;250、稱重傳感器;260、濾芯;271、物料管;272、抽真空管;273、反吹管;281、第一壓力傳感器;282、第二壓力傳感器;290、擋板;310、催化劑桶;320、加注泵;400、混料筒;410、第一出料口;500、旋轉驅動裝置;510、驅動電機;520、鏈條;530、滾輪;600、儲料桶;610、出料管道;620、篩網;630、撥料葉片;640、攪拌葉片;641、第一上板;642、第一下板;643、第一柱體;644、第一攪拌板;645、第二上板;646、第二下板;647、第二柱體;648、第二攪拌板;650、攪拌軸;651、圓錐體;660、第二氣動錘;670、攪拌電機;710、熱反射罩;720、發熱件;730、支撐件;800、混合材料。
具體實施方式
25.本部分將詳細描述本發明的具體實施例,本發明之較佳實施例在附圖中示出,附圖的作用在于用圖形補充說明書文字部分的描述,使人能夠直觀地、形象地理解本發明的每個技術特征和整體技術方案,但其不能理解為對本發明保護范圍的限制。
26.在本發明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
27.在本發明的描述中,如果具有“若干”之類的詞匯描述,其含義是一個或者多個,多個的含義是兩個及以上,大于、小于、超過等理解為不包括本數,以上、以下、以內等理解為包括本數。如果有描述到第一、第二、第三只是用于區分技術特征為目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量或者隱含指明所指示的技術特征的先后關系。
28.需要說明的是,附圖中x方向是由大容量3dp打印混料設備的后側指向前側;y方向是由大容量3dp打印混料設備的左側指向右側;z方向是由大容量3dp打印混料設備置的下側指向上側。
29.本發明的描述中,除非另有明確的限定,設置、安裝、連接等詞語應做廣義理解,所屬技術領域技術人員可以結合技術方案的具體內容合理確定上述詞語在本發明中的具體含義。
30.參照圖1至圖12,下面對本發明的大容量3dp打印混料設備舉出若干實施例。
31.如圖1至圖12所示,本發明實施例一提供了一種大容量3dp打印混料設備,大容量3dp打印混料設備的結構包括有機架100、混料筒400、旋轉驅動裝置500、料罐200和催化劑添加裝置,能夠將物料和催化劑進行攪拌均勻,并為3dp打印機提供產品打印所需的混合材料800,而且,每次攪拌的混合材料800的容量大。
32.其中,如圖1、圖2、圖4至圖7所示,混料筒400采用臥式設置的方式,混料筒400的中軸線沿前后方向延伸,而且,混料筒400可轉動設置在機架100上,即混料筒400可相對機架100繞自身的中軸線轉動。
33.并且,旋轉驅動裝置500的輸出端能夠旋轉,旋轉驅動裝置500的輸出端與混料筒400的外周面驅動連接。可以理解的是,在旋轉驅動裝置500運行時,旋轉驅動裝置500的輸
出端能驅使混料筒400繞自身前后延伸的中軸線旋轉。
34.具體的,機架100可以設置支撐輥,支撐輥可以由如不銹鋼等金屬材質制成,在此不限定。支撐輥的數量為兩組,其中一組支撐輥位于混料筒400的左側,另一組支撐輥位于混料筒400的右側,支撐輥通過軸承座安裝在機架100上,支撐輥的兩端沿前后方向延伸,促使支撐輥的外周面能與混料筒400的外周面相抵接,因此,混料筒400得到支撐輥的支撐作用,而且,混料筒400與支撐輥之間的滾動摩擦作用小,令混料筒400能輕易轉動。
35.在一些實施例中,旋轉驅動裝置500的結構包括有電機、主動齒輪和從動齒輪,電機的輸出軸與主動齒輪連接,從動齒輪內中空形成安裝孔,從動齒輪通過安裝孔套在混料筒400的外周面,促使從動齒輪與混料筒400相固定,主動齒輪和從動齒輪嚙合連接,在電機驅動主動齒輪旋轉時,從動齒輪能夠帶動混料筒繞前后延伸的中軸線400轉動。
36.在本實施例中,如圖4、圖5和圖7所示,旋轉驅動裝置500的結構包括有驅動電機510和滾輪530。
37.滾輪530的數量為兩組,其中一組滾輪530位于混料筒400的左側,另一組滾輪530位于混料筒400的右側。可以理解的是,每組滾輪530可以包含一個或多個滾輪530,在此不限定,若每組滾輪530包括兩個及以上的滾輪530,它們之間可以通過一根連接軸進行連接。
38.滾輪530的外周面和混料筒400的外周面相接觸,可以理解的是,混料筒400由金屬材質制成,滾輪530的外周面設置有一層橡膠,能夠增加混料筒400與滾輪530之間的摩擦作用。為了避免混料筒400發生前后方向上的移動,混料筒400的外周面可以設置有呈圓環狀的限位凹槽,令滾輪530的外周面與限位凹槽的槽底面相接觸,因滾輪530對限位凹槽的前后壁面產生一定的阻擋作用,促使混料筒400只能穩定地繞自身的中軸線旋轉。
39.驅動電機510的輸出軸可以通過齒輪傳動結構、鏈條傳動結構等實現其與滾輪530驅動連接,促使滾輪530在驅動電機510的帶動作用下能繞其前后延伸的中軸線旋轉。驅動電機510通過螺栓安裝在機架100上。
40.具體的,每組滾輪530包含兩個滾輪530,在兩個滾輪530之間設有傳動軸,促使一根傳動軸能帶動兩個滾輪530同時旋轉。傳動軸通過軸承座安裝在機架100上。傳動軸設置有第一鏈輪,驅動電機510的輸出軸設置有第二鏈輪,在第一鏈輪和第二鏈輪之間設置有鏈條520,通過鏈條520繞設在第一鏈輪和第二鏈輪之間,實現驅動電機510的動力傳遞至傳動軸上,從而促使滾輪530能夠利用其與混料筒400之間的摩擦作用,帶動混料筒400旋轉。
41.若第一鏈輪和第二鏈輪為單排鏈輪時,一臺驅動電機510對應兩個傳動軸,因此,驅動電機510的輸出軸設置有兩個第二鏈輪。若第一鏈輪和第二鏈輪為雙排鏈輪時,驅動電機510的輸出軸可以設置有一個第二鏈輪。因此,第一鏈輪和第二鏈輪的類型在此不限定。
42.如此設計,促使一臺驅動電機510能同時驅動兩組滾輪530轉動,能節省制造成本。
43.可以理解的是第一鏈輪、第二鏈輪和鏈條520的數量不限制,也即驅動電機510與每根傳動軸之間可以設置一根或多根鏈條520。驅動電機510的輸出軸和第二鏈輪之間可以設置有減速機。由于滾輪530也能對混料筒400起到支撐作用,因此,支撐輥可以設置或不設置。滾輪530可以由金屬材質制成,以提供足夠的強度來支撐混料筒400。
44.旋轉驅動裝置500與混料筒400之間采用上述的驅動連接方式,實現混料筒400的外周邊緣傳動,且滾輪530能為混料筒400提供支撐作用,促使驅動電機510所需的扭矩大大降低,因此,可獲得顯著的節能效果。
45.混料筒400內中空形成混料腔,混料腔為物料和催化劑提供攪拌混合的空間。混料筒400設有第一出料口410和第一進料口,其中,第一出料口410位于混料筒400的前端,第一進料口位于混料筒400的后端,第一進料口和第一出料口410均與混料腔連通。
46.如圖1至圖3所示,料罐200包括罐體210、物料管271、抽真空管272、第一出料管230以及稱重傳感器250。
47.罐體210呈漏斗狀,罐體210內中空形成物料腔,物料腔的上端設有物料入口和空氣出口,物料腔的下端設有出口。物料管271連接于物料入口,促使打印所需的物料能經物料管271進入至物料腔。抽真空管272的一端連接于空氣出口,抽真空管272的另一端連接于真空設備如真空泵、負壓風機等,抽真空管272不斷對物料腔進行抽真空處理,促使物料能順利進入物料腔。
48.可以理解的是,打印所需的物料不僅僅限于打印所用的砂子。下面以打印的砂子為例進行說明。經物料管271流出的可以是新砂、舊砂或新砂和舊砂的混合物,在此不限定。
49.第一出料管230的一端連接于出口,第一出料管230的另一端連通于混料筒400的第一進料口,能夠使物料經第一出料管230離開物料腔,而進入混料筒400的混料腔。
50.稱重傳感器250的數量為多個,稱重傳感器250安裝在機架100上,稱重傳感器250與罐體210連接,能夠支撐起罐體210,令罐體210保持靜止狀態。稱重傳感器250能獲取罐體210的實時重量,并發送至控制器,當物料腔內的物料重量達到設定值,則可以將物料轉移至混料筒400。因此,料罐200具有物料稱重的功能。
51.可以理解的是,第一出料管230上設置有出料閥220,出料閥220可以為電控閥。通過出料閥220來控制罐體210和混料筒400之間的通斷。在罐體210進料和稱重時,出料閥220關閉。當稱重完畢,需要將物料送進混料筒400時,出料閥220打開。
52.為了能使罐體210內的物料統統送至混料筒400,罐體210的外周壁面設置有第一氣動錘240。啟動第一氣動錘240,利用振動效果,將殘留在罐體210內的物料震落,讓物料經第一出料管230流進混料筒400。可以理解的是,第一氣動錘240的數量可以為一個或多個。
53.為了避免在抽真空時將部分物料抽走,罐體210的物料腔設置有濾芯260,濾芯260的外周面具有多個空氣孔,以便物料腔內的空氣進入濾芯260,濾芯260的上端與空氣出口連通。可以理解的是,罐體210設置有分隔板,分隔板位于物料腔的上方,分隔板的上表面和罐體210的上部之間形成抽真空腔,物料入口可以設置導入管,導入管向下延伸至物料腔內,以將物料導入至物料腔。濾芯260的上端連通于抽真空腔,抽真空腔與空氣出口相連通。
54.在抽真空管272對物料腔進行抽真空時,物料腔內的空氣經濾芯260流向抽真空管272,而物料因濾芯260的阻擋作用而留在物料腔內。當物料腔達到一定的真空度時,物料便會沿著物料管271進入物料腔內。
55.為了避免濾芯260出現堵塞而無法正常工作,料罐200具有反吹功能。設置一根反吹管273,反吹管273連通于罐體210的空氣出口,反吹管273提供反吹氣,能夠對濾芯260進行反吹,將堵在濾芯260的空氣孔處的物料吹向物料腔。可以理解的是,抽真空管272和反吹管273會設置有控制閥。反吹管273可以連接于儲氣罐,讓儲氣罐提供反吹氣。
56.另外,料罐200設置有第一壓力傳感器281和第二壓力傳感器282,第一壓力傳感器281用于檢測抽真空腔內的氣壓,第二壓力傳感器282用于檢測物料腔內的氣壓,也即第一壓力傳感器281和第二壓力傳感器282分別檢測濾芯260內外兩側的氣壓,用于識別濾芯260
是否發生堵塞問題。第一壓力傳感器281和第二壓力傳感器282可以將所采集的氣壓數據發送至控制器。當濾芯260發生堵塞以致抽真空腔和物料腔之間的氣壓差達到設定值時,則停止物料送至物料腔內,進行反吹工作。
57.如圖1、圖2和圖6所示,催化劑添加裝置包括催化劑桶310和加注泵320。催化劑桶310存放有大量的催化劑,催化劑桶310的出口與加注泵320的進口通過管道連通,加注泵320的出口設有第二出料管,第二出料管與第一進料口連通,以將催化劑送至混料筒400內。
58.可以理解的是,第二出料管可以與第一出料管230相連通,第一出料管230再連接于第一進料口。催化劑桶310和加注泵320可以固定在機架100上。催化劑添加裝置的數量可以為一個或多個,在此不限定。若設置多個催化劑添加裝置,可以往混料筒400內添加多種催化劑,促使物料和催化劑混合。
59.在本發明實施例提供的大容量3dp打印混料設備中,由于混料筒400采用臥式設計,混料筒400可轉動設在機架100上,因此,混料筒400及其內部的物料和催化劑的重量落在機架100上,可以減輕旋轉驅動裝置500的負荷,令旋轉驅動裝置500在滿載啟動時無需提供非常大的功率和扭矩,從而可降低旋轉驅動裝置500在功率和扭矩方面的性能要求,減少大容量3dp打印混料設備的制造成本。而且,如此設計,促使混料筒400的體積可以設計得大些,能容納更多的物料和催化劑,且在同一時間攪拌更多的物料和催化劑。
60.料罐200通過第一出料管230將物料送至混料筒400內,催化劑添加裝置通過第二出料管將催化劑送至混料筒400內,由于旋轉驅動裝置500的輸出端與混料筒400的外周面驅動連接,以使混料筒400繞前后延伸的中軸線旋轉,因此,混料筒400內的物料和催化劑隨混料筒400的旋轉而發生上下的劇烈翻滾,促使物料和催化劑相互混合且毫無死角,從而達到攪拌均勻的目的。
61.進一步的,如圖4至圖7所示,大容量3dp打印混料設備還包括熱反射罩710和發熱件720。
62.熱反射罩710的形狀呈圓筒狀,可以理解的是,熱反射罩710的前端和后端為開口結構。熱反射罩710與混料筒400同軸設置,熱反射罩710套設于混料筒400,也即混料筒400的外周面與熱反射罩710的內周面呈相對設置。
63.熱反射罩710設在機架100上,具體的,機架100設置有支撐件730,支撐件730的數量為一個或多個,支撐件730可以通過螺栓與熱反射罩710連接固定,促使熱反射罩710相對機架100固定不動。可以理解的是,熱反射罩710可以是由金屬材質制成的、呈圓筒狀的罩體,而且,罩體的內周面設置有熱反射膜。也可以是在罩體的內周面噴涂有熱反射涂料。支撐件730可以由金屬材質制成,支撐件730位于熱反射罩710的下方,支撐件730的形狀不限,只要支撐件730能對熱反射罩710起到良好的支撐固定作用便可。
64.發熱件720的數量為多個,多個發熱件720可以通過支架固定設置在熱反射罩710的內周面,而且,多個發熱件720以熱反射罩710的中軸線為圓心呈圓周布置。發熱件720可以是發熱棒、紅外線碳纖維加熱管、ptc發熱片等能產生熱量的元件,在此不限制。
65.在本實施例中,混料筒400的中部呈圓柱狀,混料筒400的前端部和后端部呈圓臺狀,混料筒400的前端面為開口結構,設為第一出料口410,混料筒400的后端面為開口結構,設為第一進料口。熱反射罩710圍著混料筒400的中部位置設置。
66.在混料筒400旋轉過程中,啟用發熱件720,發熱件720所產生的熱量能夠傳遞至混
料筒400的壁面,從而對混料筒400內的物料和催化劑進行加熱升溫,促使混料筒400內的物料和催化劑混合得更加均勻、更加快,從而縮短混料筒400旋轉的時間,達到節能的效果,且可以避免在低溫環境下物料和催化劑混合不均勻。而且,熱反射罩710能夠將發熱件720所產生的熱量反射至混料筒400上,避免出現大量熱能損失而導致節能效果差的問題。
67.進一步的,如圖1、圖2、圖7至圖12所示,大容量3dp打印混料設備還包括儲料桶600和攪拌機構。
68.儲料桶600位于混料筒400的前側,儲料桶600內中空形成儲料腔,儲料腔能夠容納混合材料800。儲料桶600設有第二進料口和第二出料口,第二進料口和第二出料口均與儲料腔相連通。
69.具體的,第二進料口位于儲料桶600的上端,第二進料口與混料筒400的第一出料口410相連通,促使混料筒400內的混合材料800能夠導入至儲料桶600進行臨時儲存。
70.由于混料筒400在同一時間能夠攪拌很多的物料和催化劑,因此,當混料筒400將物料和催化劑混合均勻后,可將混合材料800轉移至儲料桶600內進行暫存,為3dp打印機制造多個產品提供打印所需的材料,無需每次打印產品都得等待物料和催化劑混合完畢,從而縮減多個產品快速成型所需的時間。
71.第二出料口位于儲料桶600的下端,具體的,儲料桶600設有出料管道610,出料管道610的一端連接于第二出料口,能夠將儲料腔內的混合材料800輸送至3dp打印機處,以完成打印產品前的鋪粉工作。在本實施例中,第二出料口設在儲料桶600下部的外周壁面上,如圖7所示。可以理解的是,出料管道610設置有控制閥。
72.攪拌機構設于儲料腔內,能夠對儲料腔內的混合材料800施以攪拌作用,保證混合材料800始終保持著一定的流動性。
73.具體的,攪拌機構的結構包括攪拌電機670、攪拌軸650和攪拌葉片640。
74.攪拌軸650的兩端沿上下方向延伸設置,攪拌軸650與儲料桶600同軸設置,也即攪拌軸650位于儲料桶600的儲料腔的中部位置。儲料腔可以呈漏斗狀,攪拌軸650可以為圓桿。攪拌軸650通過軸承安裝在儲料桶600上,攪拌軸650位于儲料腔內,攪拌軸650可以相對儲料桶600繞其上下延伸的軸線轉動。
75.攪拌電機670的輸出軸與攪拌軸650驅動連接,具體的,攪拌電機670的輸出軸可以通過齒輪傳動結構來驅動攪拌軸650旋轉。攪拌葉片640的數量為多個,多個攪拌葉片640可以通過焊接、螺栓連接等方式實現其與攪拌軸650的外周面連接固定,而且,多個攪拌葉片640圍繞攪拌軸650圓周布置。
76.儲料桶600設置攪拌機構,能夠隨時對儲料腔內的混合材料800進行攪拌,確保混合材料800具有一定的流動性,能夠從儲料桶600流至3dp打印機處。
77.在本實施例中,混料筒400為攪拌機罐體。可以理解的是,攪拌機罐體為現有技術,本領域技術人員應當理解攪拌機罐體的內部結構和原理,在此就不展開描述。當攪拌機罐體沿一個方向旋轉時,能夠對攪拌機罐體內的物料和催化劑進行攪拌。當攪拌機罐體沿反方向旋轉時,攪拌機罐體內的物料和催化劑便會從第一出料口410流出。
78.攪拌電機670的輸出軸可以通過減速機與攪拌軸650的下端進行驅動連接,讓攪拌軸650在攪拌電機670的驅動作用下繞上下延伸的旋轉軸線轉動。
79.另外,儲料桶600的外周面設置有第二氣動錘660,第二氣動錘660的數量不限。啟
用第二氣動錘660,利用振動效果,增加儲料桶600內的混合材料800的流動性,使混合材料800能從儲料腔的壁面往下流至儲料桶600的第二出料口。
80.儲料桶600的第二進料口朝向上方設置,而且,第二進料口位于第一出料口410的下方,而且,混料筒400的第一出料口410朝向前側設置,在混料筒400旋轉以進行下料時,由物料和催化劑混合而成的混合材料800便會往下流至儲料桶600內。因此,無需在儲料桶600和混料筒400之間設置管道,以完成混合材料800的下料工作,使得整體結構簡單化,儲料桶600不會干涉混料筒400的旋轉。
81.在本實施例提供的大容量3dp打印混料設備中,由于混料筒400采用攪拌機罐體,因此,可以利用攪拌機罐體的內部結構特性,促使物料和催化劑混合地很均勻,以形成混合材料800。
82.并且,當混料筒400以順時針旋轉時,能夠對混料腔內的物料和催化劑進行充分的攪拌,可以避免混合材料800從混料筒400的第一出料口410流出;當混料筒400以逆時針旋轉時,混合材料800便可自動地從混料筒400的第一出料口410流出,并往下流至儲料桶600的第二進料口,因此,在大容量3dp打印混料設備操作中,只需改變旋轉驅動裝置500的驅動旋轉方向,便能對混料筒400進行自動下料,十分方便、快捷。
83.另外,如圖1、圖4至圖6所示,在本實施例中,第二出料管與第一出料管230直接相連接,促使物料和催化劑一并流至混料筒400內。而且,第一出料管230呈由后往前傾斜向下,并插入混料筒400的第一進料口,促使料罐200內的物料能夠因自身重力順暢流入混料筒400內。可以理解的是,由于混料筒400的第一進料口設計得足夠大,第一出料管230與混料筒400并未發生接觸,因此,即使第一出料管230插入第一進料口,第一出料管230也不會對混料筒400的旋轉造成干涉影響。
84.進一步的,為了避免混料筒400內的物料和催化劑在攪拌過程中從第一進料口處逃逸,第一出料管230設有擋板290,擋板290與第一出料管230連接固定,擋板290位于混料筒400的后側,擋板290能覆蓋于混料筒400的第一進料口,也即擋板290的尺寸比第一進料口的大。擋板290可以為圓板。
85.可以理解的是,擋板290與混料筒400的后端面之間可以留有一些間隙,比如間隙的范圍可以是3mm至10mm,避免擋板290與旋轉中的混料筒400發生摩擦,而且能夠起到阻擋作用,避免物料和催化劑從第一進料口飛出。
86.如此設計,不僅能夠保證物料和催化劑順利添加至混料筒400中,而且,還能避免混料筒400的旋轉受到催化劑添加裝置和料罐200的干涉影響,同時能夠避免出現物料和催化劑在攪拌過程中逃逸而造成浪費的問題。相對于手動將第一出料管230伸進或伸出混料筒400內,更加方便快捷,節省人力投入。
87.進一步的,如圖8至圖10所示,攪拌機構還包括撥料葉片630。
88.從俯視角度看,撥料葉片630呈弧形。撥料葉片630的橫截面形狀可以為方形或梯形。撥料葉片630的數量為多個,而且,撥料葉片630設在攪拌軸650的上端,多個撥料葉片630可以通過焊接或螺栓連接方式實現其與攪拌軸650的外周面連接固定。多個撥料葉片630以攪拌軸650的中軸線為圓心圓周布置。
89.可以理解的是,本實施例只示出了兩個撥料葉片630,撥料葉片630的數量可以為三個、四個及以上。撥料葉片630通過一連接板固定在攪拌軸650上。如圖8所示,撥料葉片
630是隨著攪拌軸650順時針旋轉的。
90.如圖11所示,由于混合材料800從混料筒400的第一出料口410直接往下流至儲料桶600內,為了更好的收集混合材料800,混合材料800是會落于儲料桶600的中部位置,因此,在儲料桶600的儲料腔內的混合材料800呈現中部高外周低的情況,如此便會導致儲料桶600的儲料腔的容積使用率低,促使儲料桶600無法完全收集混料筒400流出的混合材料800,導致儲料桶600的體積變得更大,從而造成儲料桶600占用空間大,制造材料多的問題。
91.如圖8至圖10、圖12所示,由于設置有撥料葉片630,在撥料葉片630順時針轉動時,位于儲料腔中部位置的混合材料800會沿著撥料葉片630的外側弧面發生移動,促使撥料葉片630能夠將混合材料800撥向儲料腔的外圍,促使儲料腔內的混合材料800呈現較為平整的狀態,促使儲料桶600能夠收集更多的混合材料800,從而提升儲料桶600的容積使用率。
92.另外,攪拌軸650的上端部可以設置圓錐體651,避免攪拌軸650的上端面殘留有少許的混合材料800。
93.更進一步的,儲料桶600設有篩網620,篩網620位于攪拌軸650的上方,篩網620設在儲料桶600的第二進料口處。可以理解的是,篩網620能夠對從混料筒400內出來的塊狀的混合材料800進行打散,避免儲料桶600內容易發生堵塞。
94.在一些實施例中,如圖9至圖12所示,攪拌葉片640采用特殊的結構設計。其中,多個攪拌葉片640呈非對稱設置,也即每個攪拌葉片640的形狀不同,但是攪拌葉片640的組成一樣。
95.具體的,每個攪拌葉片640包括上板、下板和柱體,其中,下板的一端可以通過焊接等方式實現其與攪拌軸650的下端連接固定,下板的另一端傾斜向上延伸設置,上板的下端與下板的另一端連接固定,上板的上端傾斜向攪拌軸650延伸設置,也即上板的上端比下端更靠近攪拌軸650設置。柱體的下端與下板的內側面連接固定,柱體的上端傾斜向攪拌軸650延伸,也即柱體的上端比下端更靠近攪拌軸650。柱體的數量可以是一個或多個,在此不限定。
96.如圖8和圖9所示,攪拌葉片640的旋轉方向與撥料葉片630的一樣,都是順時針轉動。下板和上板均為長方板塊。
97.在一些實施例中,下板的內側面和上板的內側面定義為引導面,引導面正對于攪拌軸650的外周面,也即下板上的柱體的中軸線與攪拌軸650的中軸線相交。
98.在本實施例中,引導面呈傾斜設置,并非正對于攪拌軸650的外周面,也即,下板上的柱體也呈傾斜設置,柱體的中軸線與攪拌軸650的中軸線呈錯開,并不相交。由于靠近攪拌軸650的混合材料800的流動性較好,靠近儲料腔壁面的混合材料800的流動性較差,在攪拌葉片640順時針旋轉過程中,混合材料800沿著引導面流動,并靠近向攪拌軸650,有利于外圍的混合材料800與中部的混合材料800相互混合,增強混合材料800的流動性,避免處于儲料腔壁面處的混合材料800的流動性變差而容易結塊,促使儲料桶600內的混合材料800均能送至3dp打印機處進行鋪粉,防止出現大量材料浪費的問題。
99.而且,下板由下往上傾斜朝遠離攪拌軸650的方向,上板由下往上傾斜朝靠近攪拌軸650的方向。上板和下板能共同配合,在下板和上板同時旋轉時,位于下層的混合材料800能沿著下板的內側面和外側面往上移動,而位于上層的混合材料800能沿著上板的內側面和外側面往下移動,使得攪拌葉片640能夠對上下層的混合材料800進行攪拌,達到充分混
合,進一步提升混合材料800的流動性。
100.柱體設在下板的內側面上,能夠對位于下板內側的混合材料800進行攪拌,在柱體旋轉過程中,混合材料800能沿著柱體的延伸方向運動,并與引導面處的混合材料800相碰撞、混合,進一步加強攪拌的效果,提升混合材料800的均勻度。
101.如此設計,促使每個攪拌葉片640的攪拌軌跡在攪拌軸650的旋轉過程中呈現多樣性,從而對儲料桶600內的混合材料800進行更為均勻、充分的攪拌。
102.在本實施例中,攪拌葉片640設有兩個,分別為第一攪拌葉片和第二攪拌葉片。第一攪拌葉片和第二攪拌葉片分別位于攪拌軸650的相對兩側。
103.其中,第一攪拌葉片包括第一上板641、第一下板642和第一柱體643。第一下板642與攪拌軸650的中軸線呈一定的銳角,可以為30
°
、40
°
、45
°
等。第一上板641和第一下板642的連接可以由一塊板塊折彎形成的。第一上板641和第一下板642之間形成的夾角大于或等于90
°
。第一柱體643可以通過焊接或螺紋結構等實現其與第一下板642連接。第一柱體643垂直于第一下板642的內側面,可以理解的是,第一下板642的內側面指的是第一下板642朝向攪拌軸650的表面。
104.第二攪拌葉片包括第二上板645、第二下板646和第二柱體647。第二下板646與攪拌軸650的中軸線成一定的夾角,夾角可以為50
°
、60
°
、75
°
等,可以理解的是,第二下板646與攪拌軸650所成的夾角與第一下板642與攪拌軸650所成的夾角不一致。第二上板645和第二下板646同樣由板塊通過折彎工藝形成。第二上板645與第二下板646所成的夾角與第一上板641與第一下板642所成的夾角不一致。同樣的,第二柱體647可以通過焊接或螺紋結構固定在第二下板646上。第二柱體647垂直設在第二下板646的內側面。
105.多個第一柱體643的長度不一致,多個第二柱體647的長度不相同。
106.在本實施例中,第二下板646與攪拌軸650之間的夾角比第一下板642與攪拌軸650之間的夾角大。如圖9所示,第二下板646可以與儲料腔的傾斜的內壁面相平行。
107.由于第二下板646與攪拌軸650之間的夾角比第一下板642與攪拌軸650之間的夾角大,因此,第一上板641與第一下板642之間的夾角大于第二上板645與第二下板646之間的夾角。
108.如此設計,第一上板641和第二上板645能夠將上方的混合材料800引導至儲料腔的外圍,避免第一下板642和第二下板646應承受上方的混合材料800的重量而發生斷裂。由于第二下板646相對攪拌軸650的中軸線的傾斜程度比第一下板642的大,容易出現彎折斷裂,故第二上板645相對攪拌軸650的中軸線的傾斜角度比第一上板641的大,大大減輕第二下板646的承受負荷,促使每個攪拌葉片640均能長時間正常工作。
109.可以理解的是,第一下板642與第二下板646之間的尺寸可以相同或不相同,同樣的,第一上板641與第二上板645之間、第一柱體643和第二柱體647之間的尺寸可以是一致或不一致。第一柱體643和第二柱體647的數量可以一樣或不一樣。
110.進一步的,第一攪拌葉片還包括第一攪拌板644,第二攪拌葉片還包括第二攪拌板648。第一攪拌板644的上端與第一下板642的下端連接,第一攪拌板644的下端往下延伸。第二攪拌板648的上端與第二下板646的下端連接,第二攪拌板648的下端往下延伸。而且,第二攪拌板648與攪拌軸650的中軸線之間的距離,大于第一攪拌板644與攪拌軸650的中軸線之間的距離。
111.在本實施例中,由于儲料桶600的下端呈圓柱體,第二出料口設在儲料桶600的下端的外周面,為了避免第二出料口處出現結塊堵塞,故設置第一攪拌板644和第二攪拌板648,以對位于儲料桶600下端的混合材料800施以攪拌作用,讓混合材料800保持良好的流動性。
112.以上對本發明的較佳實施方式進行了具體說明,但本發明創造并不限于所述實施例,熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換,這些等同的變型或替換均包含在本技術權利要求所限定的范圍內。
技術特征:
1.一種大容量3dp打印混料設備,包括機架、混料筒、旋轉驅動裝置、料罐和催化劑添加裝置,其特征在于,所述混料筒呈臥式設置且可轉動設在機架上,所述混料筒的前端設有第一出料口,所述混料筒的后端設有第一進料口;所述旋轉驅動裝置的輸出端與混料筒的外周面驅動連接,以使混料筒能繞其前后延伸的中軸線旋轉;所述料罐設有第一出料管,所述催化劑添加裝置設有第二出料管,所述第一出料管和第二出料管均連通于第一進料口。2.根據權利要求1所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,還包括儲料桶和攪拌機構;所述儲料桶位于混料筒的前側,所述儲料桶內中空形成儲料腔,所述儲料桶的上端設有連通于第一出料口的第二進料口,所述儲料桶的下端設有第二出料口,所述第二進料口和第二出料口連通于儲料腔,所述攪拌機構設于儲料腔內。3.根據權利要求2所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,所述攪拌機構包括攪拌電機、攪拌軸和多個攪拌葉片;所述攪拌軸沿上下延伸且與儲料桶同軸設置,所述攪拌軸可轉動設在儲料腔內,所述攪拌電機的輸出軸與攪拌軸驅動連接,多個所述攪拌葉片連接于與攪拌軸的外周面且呈圓周布置。4.根據權利要求3所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,多個所述攪拌葉片呈非對稱設置,每個所述攪拌葉片包括上板、下板和柱體,所述下板的一端連接于攪拌軸的下端,所述下板的另一端傾斜向上延伸,所述上板的下端連接于下板的另一端,所述上板的上端傾斜向攪拌軸延伸,所述柱體的下端連接于下板,所述柱體的上端傾斜向攪拌軸延伸。5.根據權利要求3所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,所述攪拌機構還包括呈弧形的撥料葉片,所述撥料葉片設有多個且位于攪拌軸的上端,多個所述撥料葉片連接于攪拌軸的外周面且呈圓周布置。6.根據權利要求5所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,所述混料筒為攪拌機罐體,所述攪拌電機的輸出軸與攪拌軸的下端驅動連接,所述第二進料口朝向上方設置,所述第二進料口位于第一出料口的下方,所述第二出料管連通于第一出料管,所述第一出料管傾斜向下并插入第一進料口,所述第一出料管設有擋板,所述擋板位于混料筒的后側并覆蓋于第一進料口。7.根據權利要求6所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,所述儲料桶設有篩網,所述篩網位于攪拌軸的上方,所述篩網設在第二進料口處。8.根據權利要求1所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,所述旋轉驅動裝置包括驅動電機和滾輪;所述滾輪設有兩組且分別位于混料筒的左側和右側,所述滾輪的外周面和混料筒的外周面相接觸,所述驅動電機的輸出軸與滾輪驅動連接,以驅使滾輪能繞其前后延伸的中軸線旋轉。9.根據權利要求8所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,所述滾輪設有傳動軸,所述傳動軸設有第一鏈輪,所述驅動電機的輸出軸設有第二鏈輪,所述第一鏈輪和第二鏈輪之間繞設有鏈條。10.根據權利要求1所述的大容量3dp打印混料設備,其特征在于,還包括熱反射罩和發熱件,所述熱反射罩呈圓筒狀,所述熱反射罩與混料筒同軸設置,所述熱反射罩套設于混料筒,所述熱反射罩與機架連接,所述發熱件設有多個且設在熱反射罩的內周面,多個所述發熱件呈圓周布置。
技術總結
本發明公開一種大容量3DP打印混料設備,包括機架、混料筒、旋轉驅動裝置、料罐和催化劑添加裝置,混料筒呈臥式設置且可轉動設在機架,混料筒的前端和后端分別設有第一出料口和第一進料口;旋轉驅動裝置的輸出端與混料筒的外周面驅動連接,以使混料筒能繞其前后延伸的中軸線旋轉;料罐設有第一出料管,催化劑添加裝置設有第二出料管,第一出料管和第二出料管均連通于進料口。混料筒及物料和催化劑的重量落在機架上,旋轉驅動裝置在滿載啟動時無需提供非常大的功率和扭矩,降低旋轉驅動裝置的性能要求,且能同一時間攪拌更多的物料和催化劑。混料筒內的物料和催化劑隨混料筒的旋轉而上下翻滾,相互混合且毫無死角,從而達到攪拌更均勻的目的。更均勻的目的。更均勻的目的。
