[发明专利]一种3DP工艺成型系统及其操作方法

权利要求书

1.一种3DP工艺成型系统，其特征在于，包括金属框架结构的机架(3)，在机架(3)内部设置有模块化成型缸(6)，模块化成型缸(6)上部的机架上分别设置有打印装置(4)和送粉装置(5)，打印装置(4)和送粉装置(5)分别通过滑块与机架上的Y向直线导轨(24)连接，用于在Y向直线导轨(24)上运动进行铺粉和打印，送粉装置(5)与铺粉Y向电机(18)连接用于完成铺粉动作，送粉装置(5)包括振动筛和铺粉辊(12)，振动筛包括电机(13)和粉料漏斗(15)，电机(13)通过凸轮机构与粉料漏斗(15)连接用于振动铺粉，铺粉辊(12)的一端通过皮带与辊子自转电机(16)连接，铺粉辊通过自转和平动配合振动筛铺粉，粉料漏斗(15)的输入端通过多路软管(17)与设置在机架(3)一侧带有滤网的第一储粉箱(1)连接，粉料漏斗(15)的输出端通过多路软管(17)连接机架(3)另一侧的第二储粉箱(2)，在机架(3)的顶部设置有取件辅助装置(7)，取件辅助装置(7)内部设置有采用物理方式对粘结材料体系进行固化的物理固化装置(23)，在机架(3)的两侧设置有储粉箱。

2.根据权利要求1所述的一种3DP工艺成型系统，其特征在于，打印装置(4)包括设置在喷头架(21)上的喷头，喷头架(21)通过直线轴承设置在X向直线导轨(20)上，X向直线导轨(20)的一端通过打印装置连接块(19)设置在Y向直线导轨(24)上。

3.根据权利要求2所述的一种3DP工艺成型系统，其特征在于，喷头架(21)通过皮带与喷头X向电机(22)连接用于带动喷头架(21)沿X向直线导轨(20)往复运动，打印装置连接块(19)与喷头Y向电机(25)连接用于通过皮带带动打印喷头模组沿Y向运动。

4.根据权利要求1所述的一种3DP工艺成型系统，其特征在于，取件辅助装置(7)能够沿竖直方向运动，在取件辅助装置(7)的两侧分别设置有吹粉孔(26)和吸粉孔(27)，吹粉孔(26)与第一储粉箱(1)连接，吸粉孔(27)与第二储粉箱(2)连接，第一储粉箱(1)内设置有用于连接粉料漏斗(15)输入端的鼓风机，第二储粉箱(2)内设置有用于连接粉料漏斗(15)输出端的真空泵。

5.根据权利要求1所述的一种3DP工艺成型系统，其特征在于，凸轮机构包括间隔设置的多个偏心轮(14)，铺粉辊(12)的两端通过轴承安装在机架(3)两侧的连接块(10)上，电机(13)设置在机架一侧的连接块(10)上，辊子自转电机(16)设置在机架另一侧的连接块(10)上，连接块(10)与铺粉Y向电机(18)连接。

6.根据权利要求1所述的一种3DP工艺成型系统，其特征在于，模块化成型缸(6)包括漏粉缸(8)、成型缸体(9)和成型台(11)，漏粉缸(8)和成型缸体(9)固接于机架(3)上，分别用于形成粉床和收集铺粉时多余的粉体材料，成型台(11)通过滚珠丝杠连接在机架(3)上，用于沿机架上下运动。

7.一种如权利要求1至6中任一项所述3DP工艺成型系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、上位机将待成型模型切片分层并将每层图片数据处理成下位机可识别的打印数据，开始打印后向下位机逐层发送每层打印数据，下位机控制3DP设备复位，执行铺粉工作；

S2、步骤S1铺粉完成后，下位机根据上位机传来的打印数据，协调打印装置中喷头X向电机和喷头Y向电机，通过皮带传动将与喷头架刚性连接的喷头定位在待打印区域；

S3、下位机根据打印数据发送信号给喷头驱动模块，驱动喷头上的相应喷嘴喷射粘结剂，喷印完一个幅面后，成型台下降一个层厚，打印装置和送粉装置复位，物理固化装置释放物理射线促进粘结材料的固化；

S4、送粉装置再次执行铺粉工作，铺覆一个层厚的粉末被粘结材料，再由下位机控制打印装置完成选区喷印工作，如此往复，直至模型所有分层全部打完，打印装置和送粉装置复位；

S5、取件辅助装置沿竖直方向向下移动，封闭整个成型台；然后第一储粉箱的小型鼓风机和第二储粉箱的真空泵开始工作，分别将不携带粉末的干燥空气从吹粉孔鼓入取件辅助装置的内腔，将未被粘结粉末从粉床扬起，再由吸粉孔将其吸入第二储粉箱中，留下已成型部件。

8.根据权利要求7所述的一种3DP工艺成型系统的操作方法，其特征在于，步骤S1中铺粉操作具体为：第一储粉箱和第二储粉箱开始工作，第一储粉箱中小型鼓风机将携带有粉末的空气经过多路软管送入粉料漏斗中，粉料漏斗中的空气经过粉料漏斗输出端滤网汇入第二储粉箱中的小型真空泵，通过偏心轮的转动使下部漏口带有滤网的粉料漏斗做摆动运动，将粉末中的较小结块震碎并均匀铺放在粉床上，同时，带有自转速度的铺粉辊紧跟振动筛，在铺粉Y向电机的带动下，沿Y向直线导轨，将刚落下的粉末铺覆在成型区，如此往复，形成粉床。