[发明专利]一种激光3D打印设备的供料装置

说明书

本发明公开了一种激光3D打印设备的供料装置，缸体端盖安装于缸体底端，缸体端盖上设置有容Z轴驱动机构穿过的空间，Z轴驱动机构固定于缸体端盖上，并从缸体端盖预留的空间延伸进缸体内部；底盘垂直连接于Z轴驱动机构延伸进缸体内的端部；Z轴驱动机构包括Z轴伺服电机、电机安装座、侧板、底板、光杆、丝杠轴、丝杠螺母、光杆底部固定板、第一同步机构和第二同步机构，光杆、丝杠轴两端分别连接底板和光杆底部固定板，光杆穿过设置于底板和缸体端盖间的直线轴承固定座中的双衬型直线轴承，Z轴伺服电机轴侧的第二同步机构通过第一同步机构，与设置于丝杠轴上的丝杠螺母保持同步传动关系。本设计可精简装置结构，提高装置紧凑性，降低摩擦损耗。

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，尤其是一种激光3D打印设备的供料装置。

背景技术

3D打印装置对于结构类产品的制作而言，具有成型快速、制作精度高、原材料成本较低等特点。其运用粉末状原材料，通过逐层打印的方式来实现对产品的制造。根据材料的种类及其使用，现已被研发并使用的有熔融沉积造型术、激光立体印刷术和选择型激光烧结术等细分类型的3D打印装置。其中，采用选择型激光烧结术来实现的3D打印装置较为常见。

常见的类型包括采用SLS选择性激光烧结术和采用SLM选择性激光熔化术的3D打印装置，两种类型均属于使用激光作为能量介质的3D打印技术。两种类型中，相较于SLS选择性激光烧结术而言，SLM在增材制造的过程中用激光使粉体完全熔化，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能都比SLS要好，因此，较SLS选择性激光烧结术而言，在某些领域的应用前景要好，例如在医疗、汽车、航天等领域都有极大应用前景。以牙科领域为例，现阶段主要的SLM型3D打印机激光频率主要在200w到500w之间，根据工作时实际激光光斑能量和对应粉层的熔融温度，粉末的工艺层厚多在0.02mm到0.05mm之间。

由于打印过程中需要供料和逐层成型，相应缸体内的底盘需要使用到驱动装置来驱动。常见的驱动装置结构采用丝杠传动方式，通常的，采用丝杠转动，传动丝杠螺母平移，再配合导轨和滑块，实现竖轴上对底盘的驱动。例如CN110722790A所公开的一种3D增材运动系统及其方法中所采用的驱动结构。

该种类型的驱动结构的丝杠轴的位置是固定的，即在设计和安装时，需要为丝杠轴及其相连的设备预留较大的安装空间，使得装置整体结构松散，空间利用率不高。同时，该种传动方式只能通过与丝杠轴并排的侧边(而不能直接从轴向)对底盘进行传动，因此，要求丝杠轴贯穿底盘的整个活动空间，底盘与丝杠轴并排设置，并还需配置相匹配的滑块和导轨来实现传动和方向的固定，结构复杂，摩擦损耗大。此外，丝杠轴转动进行传动的精度不高，对铺粉层厚有极大影响，难以满足高精度打印的要求。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种激光3D打印设备的供料装置。以从轴向直接驱动底盘，提高装置紧凑性，精简装置结构，降低摩擦损耗，提高装置控制精度。

本发明采用的技术方案如下：

一种激光3D打印设备的供料装置，其包括缸筒、缸体端盖、底盘和Z轴驱动机构；缸体端盖安装于缸体底端，缸体端盖上设置有容Z轴驱动机构穿过的空间，Z轴驱动机构固定于缸体端盖上，并从缸体端盖预留的空间延伸进缸体内部；底盘垂直连接于Z轴驱动机构延伸进缸体内的端部；