TWI628070B - 鋪粉機的供粉裝置 - Google Patents

Abstract

一種鋪粉機的供粉裝置，包含一固定座、一儲粉單元、一供粉單元及一驅動單元，其中該供粉單元具有至少一攪拌棒及一鋪粉輥，藉由攪拌棒及鋪粉輥的設計，使粉料能夠被攪動及擠壓，進而使粉料更細緻且均勻。

Description

鋪粉機的供粉裝置

本發明係關於一種供粉裝置，特別是關於應用在3D列印的一種鋪粉機的供粉裝置。

3D快速成型(也稱為3D列印)的主要技術內容是把數據資料及原料放進3D列印機中，透過鋪粉裝置將產品一層一層的列印出來，而形成最終成品。其主要包括選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering,SLS)，選擇性雷射熔化(Selective Laser Melting,SLM)，直接金屬粉料雷射燒結(Direct Metal Laser Sintering,DMLS)，及電子束熔化(Flectron Beam Melting,EBM)等技術。SLS是利用低功率雷射燒結低熔點高分子粉料材料；SLM是利用高能束雷射直接熔化金屬粉料；DMLS是採用雷射對二元金屬進行燒結；EBM採用電子束熔化金屬粉料。

然而，現有的鋪粉裝置一般採用的是鋪粉輥或刮板，雖然現有鋪粉裝置也能夠實現送粉鋪粉的功能，但是鋪粉輥或刮板較容易將粉料鋪設呈疏鬆狀，即粉料顆粒與顆粒之間的間隙較大，而且粉料發布較不均勻，導致透過疏鬆狀粉料製造而成的3D成型產品的致密性差，最終影響了3D成型產品的機械性能。

故，有必要提供一種改良的鋪粉機的供粉裝置，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種鋪粉機的供粉裝置，利用攪拌棒及鋪粉輥的設計，使粉料能夠被攪動及擠壓，進而使粉料更細緻，也能夠避免結塊。

為達上述之目的，本發明提供一種鋪粉機的供粉裝置，該鋪粉機的供粉裝置包含一固定座、一儲粉單元、一供粉單元及一驅動單元；該儲粉單元具有一桶體及一出料口，該桶體設置在該固定座上，用以儲存一粉料，該出料口形成在該桶體之一下緣，用以輸出該粉料；該供粉單元具有至少一攪拌棒及一鋪粉輥，該攪拌棒樞接在該固定座上且位於該出料口的下方，該鋪粉輥樞接在該固定座上且位於該攪拌棒的下方；該驅動單元具有一馬達及一連動組件，該馬達驅動該連動組件而帶動該攪拌棒及鋪粉輥轉動。

在本發明之一實施例中，該供粉單元更具有一刮刀，設置在該固定座上，且位於該鋪粉輥的下方。

在本發明之一實施例中，該攪拌棒具有一螺桿及一外螺紋部，該外螺紋部形成在該螺桿的一外周面上。

在本發明之一實施例中，該鋪粉輥具有一桿體及多個容料槽，該等容料槽間隔的凹設形成在該桿體的一外周面上。

在本發明之一實施例中，該桶體的一截面寬度係朝向該出料口漸縮。

在本發明之一實施例中，該連動組件具有一棘輪，設置在該固定座上，用以帶動該鋪粉輥轉動。

在本發明之一實施例中，該連動組件具有一減速機構，用以帶動該攪拌棒及鋪粉輥轉動，並使該鋪粉輥的一轉動圈數小於該攪拌棒的一轉動圈數。

在本發明之一實施例中，該供粉單元具有兩個攪拌棒，且該兩攪拌棒之間形成一間隙，該鋪粉輥位於該間隙的下方。

在本發明之一實施例中，該連動組件具有多個轉輪及至少一皮帶，該等轉輪分別安裝在該攪拌棒、鋪粉輥及該馬達上，且該皮帶套設在該等轉輪上。

在本發明之一實施例中，該馬達為一步進馬達或一伺服馬達。

如上所述，本發明供粉裝置藉由該等攪拌棒及該鋪粉輥的設計，使該桶體的粉料能夠先被攪動及擠壓，透過該鋪粉輥聚積該粉料後進行均勻的鋪設，不僅可使鋪粉的粉料更細緻，也可以避免粉料結塊。

100‧‧‧供粉裝置

101‧‧‧工作箱

2‧‧‧固定座

3‧‧‧儲粉單元

31‧‧‧桶體

32‧‧‧出料口

4‧‧‧供粉單元

41‧‧‧攪拌棒

411‧‧‧螺桿

412‧‧‧外螺紋部

42‧‧‧鋪粉輥

421‧‧‧桿體

422‧‧‧容料槽

43‧‧‧刮刀

5‧‧‧驅動單元

51‧‧‧馬達

52‧‧‧連動組件

521‧‧‧轉輪

522‧‧‧皮帶

523‧‧‧減速機構

第1圖是根據本發明鋪粉機的供粉裝置的一較佳實施例在操作狀態的示意圖；第2圖是根據本發明鋪粉機的供粉裝置的一較佳實施例的立體圖；第3圖是根據本發明鋪粉機的供粉裝置的一較佳實施例的分解圖；第4圖是根據本發明鋪粉機的供粉裝置的另一較佳實施例的立體圖；及 第5圖是根據本發明鋪粉機的供粉裝置的另一較佳實施例的立體圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1至3圖所示，為本發明鋪粉機的供粉裝置的一較佳實施例，一供粉裝置100安裝在一鋪粉機的一工作箱101中，該供粉裝置100包含一固定座2、一儲粉單元3、一供粉單元4及一驅動單元5，本發明將於下文詳細說明各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

請參照第2至3圖所示，該固定座2為一中空殼體座，用以安裝在該工作箱101中，提供一操作者如第1圖的箭頭所示進行左右移動，藉此能夠達到在該工作箱101中進行鋪粉的動作。

續參照第2至3圖所示，該儲粉單元3具有一桶體31及一出料口32，該桶體31設置在該固定座2上，用以儲存一粉料，該出料口32形成在該桶體31之一下緣，用以輸出該粉料。在本實施例中，該桶體31的一截面寬度係朝向該出料口32漸縮而呈一錐形。

續參照第2至3圖所示，該供粉單元4具有兩個攪拌棒41、一鋪粉輥42及一刮刀43；其中，每一攪拌棒41樞接在該固定座2上且位於該儲粉單元3的出料口32的下方，且該兩攪拌棒41之間形成一間隙；該鋪粉輥42 樞接在該固定座2上，且該鋪粉輥42位於該間隙的正下方；該刮刀43設置在該固定座2上，且位於該鋪粉輥42的下方。在本實施例中，每一攪拌棒41具有一螺桿411及一外螺紋部412，該外螺紋部412凸設形成在該螺桿411的一外周面上，且該鋪粉輥42具有一桿體421及多個容料槽422，該等容料槽422係間隔的凹設形成在該桿體421的一外周面上。

續參照第2至3圖所示，該驅動單元5具有一馬達51及一連動組件52，該馬達51係用以驅動該連動組件52而帶動該供粉單元4的該等攪拌棒41及該鋪粉輥42轉動。在本實施例中，該馬達51可為一步進馬達或一伺服馬達，而且該連動組件52具有多個轉輪521及多個皮帶522，該等轉輪521分別安裝在該供粉單元4的攪拌棒41、鋪粉輥42及該馬達51上，同時該等皮帶522係套設在該等轉輪521上。另外，該連動組件52更具有一減速機構523，用以帶動該等攪拌棒41及鋪粉輥42轉動，並使該鋪粉輥42的一轉動圈數小於該攪拌棒41的一轉動圈數，其中該等攪拌棒41係用以攪動該粉料，並使該粉料分布均勻，該鋪粉輥42透過該等容料槽422容置定量的粉料，進而控制該粉料的供料量。

依據上述的結構，將容置在該桶體31的粉料由該出料口32輸出，該粉料會先通過該等攪拌棒41，使該等攪拌棒41的外螺紋部412對該粉料進行攪動及擠壓，使該粉料更細緻並避免粉料結塊，進而使該粉料分布均勻；接著該粉料會落入該鋪粉輥42上，並聚積在該等容料槽422，待該等容料槽422隨著該桿體421旋轉向下時，能夠控制該粉料的供料量而定量的往下鋪設，進而完成鋪粉的作業。要說明的是，透過該減速機構523的設計，使該鋪粉輥42轉動時的轉動圈數小於該攪拌棒41轉動時的轉動圈數， 可避免該桶體31的粉料在落下時堆積而形成凹凸狀，使該供粉裝置100能夠達到更均勻的鋪粉效果。

藉由上述的設計，本發明供粉裝置100藉由該等攪拌棒41及該鋪粉輥42的設計，使該桶體31的粉料能夠先被攪動及擠壓，透過該鋪粉輥42聚積該粉料後進行均勻的鋪設，不僅可使鋪粉的粉料更細緻，也可以避免粉料結塊。另外，該攪拌棒41及該鋪粉輥42的轉速不同，使該等攪拌棒41攪動該粉料而使該粉料均勻，該鋪粉輥42透過該等容料槽422容置定量的粉料，能夠有效控制該粉料的供料量，使該供粉裝置100能夠達到較佳的鋪粉效果。

請參照第2圖所示，本發明鋪粉機的供粉裝置的另一較佳實施例，並大致沿用相同元件名稱及圖號，但兩者間差異之特徵在於：該連動組件52具有多個轉輪521及一皮帶522，該等轉輪521分別安裝在該供粉單元4的攪拌棒41、鋪粉輥42及該馬達51上，且其中用以帶動該鋪粉輥42的轉輪521為一棘輪，係設置在該固定座2上。因此，當該馬達51轉動時，該皮帶522會被帶動而驅動該等攪拌棒41轉動，同時該皮帶522也會帶動該鋪粉輥42轉動，即該鋪粉輥42及該等攪拌棒41的轉動圈數相同。

如上所述，本發明供粉裝置100藉由該等攪拌棒41攪動該粉料而使該粉料均勻，同時透過該鋪粉輥42的容料槽422容置定量的粉料，能夠有效控制該粉料的供料量，使該桶體31的粉料能夠先被該等攪拌棒41均勻攪動及擠壓，再由該鋪粉輥42聚積該粉料後進行鋪設，不僅可使鋪粉的粉料更細緻及均勻，也可以避免粉料結塊。另外，本發明供粉裝置100也能夠達到縮減該減速機構體積的設計，因而提供另一種實施態樣。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

1. 一種鋪粉機的供粉裝置，包含：一固定座；一儲粉單元，具有：一桶體，設置在該固定座上，用以儲存一粉料；及一出料口，形成在該桶體之一下緣，用以輸出該粉料；一供粉單元，具有：至少一攪拌棒，樞接在該固定座上且位於該出料口的下方；及一鋪粉輥，樞接在該固定座上且位於該攪拌棒的下方；及一驅動單元，具有一馬達及一連動組件，該馬達驅動該連動組件而帶動該攪拌棒及鋪粉輥轉動，其中該連動組件具有一減速機構，用以帶動該攪拌棒及鋪粉輥轉動，並使該鋪粉輥的一轉動圈數小於該攪拌棒的一轉動圈數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該供粉單元更具有一刮刀，設置在該固定座上，且位於該鋪粉輥的下方。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該攪拌棒具有一螺桿及一外螺紋部，該外螺紋部形成在該螺桿的一外周面上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該鋪粉輥具有一桿體及多個容料槽，該等容料槽間隔的凹設形成在該桿體的一外周面上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該桶體的一截面寬度係朝向該出料口漸縮。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該連動組件具有一棘輪，設置在該固定座上，用以帶動該鋪粉輥轉動。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該供粉單元具有兩個攪拌棒，且該兩攪拌棒之間形成一間隙，該鋪粉輥位於該間隙的下方。
8. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該連動組件具有多個轉輪及至少一皮帶，該等轉輪分別安裝在該攪拌棒、鋪粉輥及該馬達上，且該皮帶套設在該等轉輪上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之鋪粉機的供粉裝置，其中該馬達為一步進馬達或一伺服馬達。