一种上送粉双向铺粉刮刀装置的制作方法

本实用新型涉及一种上送粉双向铺粉刮刀装置，属于增材制造技术领域。

背景技术：

随着3d打印技术的快速发展，金属3d打印技术受到越来越广泛的关注，作为成型金属3d零件的主要技术之一的激光选区熔化slm(selectivelasermelting)技术也得到了广泛而深入的研究。

3d打印中，传统单刮刀双向铺粉装置采用撞击换向的方式，然而在金属3d打印机中铺粉刮刀的工作精度影响着打印精度，所以传统撞击换向的方式会影响刮刀的工作精度，降低设备的使用周期、以及提高了日常维修次数，从而影响了打印效率和增加成本。

因此，在上送粉的slm技术成型金属零件的过程中，需要提供一种有效的方式来克服上述难点，从而使slm设备的加工效率得到更好的提升。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种上送粉双向铺粉刮刀装置，在实现双向铺粉的同时，能够减少撞击换向的力，提高设备使用精度和寿命。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种上送粉双向铺粉刮刀装置，包括工作台板（1）、电控平移装置（2）、落粉装置（3）、刮刀（4）、低位开闭装置（15）、高位开闭装置（16）、四组触发装置；

落粉装置（3）顶面设置进粉口，落粉装置（3）底面设置两条彼此平行的落粉槽，两条落粉槽均呈直线状，且两条落粉槽同侧端部连线与落粉槽相垂直，以及两条落粉槽彼此位于相同高度，落粉装置（3）内置两条输粉通道，两条输粉通道与两条落粉槽彼此一一对应，各条输粉通道上的其中一端同时对接落粉装置（3）顶面的进粉口，各条输粉通道上的另一端分别向下对接对应落粉槽，落粉装置（3）上对应落粉槽两端分别所指向侧面彼此平行；刮刀（4）的顶边设置于落粉装置（3）底面、两条落粉槽之间位置，刮刀（4）与落粉槽相平行，且刮刀（4）的两端分别对接或突出两条落粉槽相应同侧端部连线；

各条落粉槽正上方输粉通道上、沿落粉槽两端指向方向的侧面分别设置贯穿落粉槽内外空间的l形槽（9），且同一输粉通道两侧l形槽（9）对应边之间的连接面与落粉槽端部所指向侧面相垂直，以及其中一条输粉通道上的l形槽（9）位置高于另一条输粉通道上的l形槽（9）位置，定义高位置l形槽（9）所在输粉通道为高位输粉通道，定义低位置l形槽（9）所在输粉通道为低位输粉通道，分设两条输粉通道同侧的两个l形槽（9）上其中一边均呈竖直姿态，且该两个l形槽（9）上的另一边均呈水平姿态，以及该两个l形槽（9）上呈水平姿态的两边位于呈竖直姿态的两边的外侧；

高位开闭装置（16）与高位输粉通道相对应，低位开闭装置（15）与低位输粉通道相对应，低位开闭装置（15）与高位开闭装置（16）分别均包括落粉导向杆（5）、落粉阻断杆（6）、两个限位片（7）；各套开闭装置的结构中：落粉导向杆（5）的其中一端依次穿过对应输粉通道上两侧的l形槽（9），且落粉导向杆（5）的两端分别突出其相应侧的l形槽（9），落粉阻断杆（6）位于对应输粉通道所接落粉槽的正下方，且落粉阻断杆（6）所在直线与对应落粉槽所在直线相平行，落粉阻断杆（6）的两端分别突出落粉槽同侧端所指向落粉装置（3）侧面的所在面，两个限位片（7）分别与落粉阻断杆（6）的两端相对应，落粉阻断杆（6）的两端分别固定对接对应限位片（7）的其中一表面，两个限位片（7）彼此平行，落粉导向杆（5）的两端分别穿过其所面向限位片（7）的表面、并突出于限位片（7）的另一面，且落粉导向杆（5）与其所穿过的限位片（7）之间彼此固定，以及落粉导向杆（5）所在直线与落粉阻断杆（6）所在直线相平行；基于落粉导向杆（5）位于其所穿过两l形槽（9）竖直边内时，落粉阻断杆（6）与对应落粉槽相接触，实现对落粉槽的封堵；以及基于落粉导向杆（5）位于其所穿过两l形槽（9）水平边内时，落粉阻断杆（6）与对应落粉槽彼此不接触，实现对落粉槽的敞开；

落粉装置（3）上对应刮刀（4）其中一端所指向的一侧对接电控平移装置（2），电控平移装置（2）位置固定，且落粉装置（3）底面所接刮刀（4）的底边与工作台板（1）的上表面相接触，落粉装置（3）在电控平移装置（2）的控制下、沿垂直于刮刀（4）所在直线的方向来回移动，且刮刀（4）的移动区域覆盖工作台板（1）表面对接成型缸顶部敞开口的通孔（17）；工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、位于对接成型缸顶部敞开口的通孔（17）的两侧，设置两条彼此平行的回收粉槽（10），且两条回收粉槽（10）的两端分别突出落粉装置（3）上两条落粉槽同侧端部连线所在直线在工作台板（1）表面的投影；各回收粉槽（10）底部分别对接粉料回收装置；

四组触发装置包括低位阻粉触发装置（11）、高位输粉触发装置（12）、低位输粉触发装置（13）、高位阻粉触发装置（14），其中，低位阻粉触发装置（11）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、低位输粉通道一侧的回收粉槽（10）的外侧，低位阻粉触发装置（11）用于与低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）水平边内向l形槽（9）竖直边内的移动，获得对低位输粉通道所对接落粉槽的封堵；

高位输粉触发装置（12）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、低位输粉通道一侧回收粉槽（10）与通孔（17）之间的位置，高位输粉触发装置（12）用于与高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）竖直边内向l形槽（9）水平边内的移动，获得对高位输粉通道所对接落粉槽的敞开，且高位输粉触发装置（12）不与低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部相接触；

低位输粉触发装置（13）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、高位输粉通道一侧回收粉槽（10）与通孔（17）之间的位置，低位输粉触发装置（13）用于与低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）竖直边内向l形槽（9）水平边内的移动，获得对低位输粉通道所对接落粉槽的敞开，且低位输粉触发装置（13）不与高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部相接触；

高位阻粉触发装置（14）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、高位输粉通道一侧的回收粉槽（10）的外侧，高位阻粉触发装置（14）用于与高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）水平边内向l形槽（9）竖直边内的移动，获得对高位输粉通道所对接落粉槽的封堵。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述低位开闭装置（15）与高位开闭装置（16）分别均还包括四根弹簧（8）；四根弹簧（8）平均分为两组弹簧，两组弹簧与两个限位片（7）彼此一一对应，各组弹簧中其中一根弹簧（8）上的其中一端对接对应限位片（7）同侧l形槽（9）水平边上背向竖直边的端部的外侧，该根弹簧（8）上的另一端对接对应限位片（7），由各组弹簧中该根弹簧（8）经对其所接限位片（7）的拉动，获得相应落粉导向杆（5）在相应两l形槽（9）中水平边内的移动；各组弹簧中另一根弹簧（8）上的其中一端对接对应限位片（7）同侧l形槽（9）竖直边顶端沿竖直边所在直线的外侧，该根弹簧（8）上的另一端对接对应限位片（7），由各组弹簧中该根弹簧（8）经对其所接限位片（7）的拉动，获得相应落粉导向杆（5）在相应两l形槽（9）中竖直边内的移动。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述低位阻粉触发装置（11）包括两个子低位阻粉触发装置，两个子低位阻粉触发装置分别设置于低位阻粉触发装置（11）所设位置、对应低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置；

所述高位输粉触发装置（12）包括两个子高位输粉触发装置，两个子高位输粉触发装置分别设置于高位输粉触发装置（12）所设位置、对应高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置；

低位输粉触发装置（13）包括两个子低位输粉触发装置，两个子低位输粉触发装置分别设置于低位输粉触发装置（13）所设位置、对应低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置；

高位阻粉触发装置（14）包括两个子高位阻粉触发装置，两个子高位阻粉触发装置分别设置于高位阻粉触发装置（14）所设位置、对应高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置。

本实用新型所述一种上送粉双向铺粉刮刀装置，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型所设计上送粉双向铺粉刮刀装置，设计引入单入口上送粉、双出口下送粉的落粉装置（3），结合低位开闭装置（15）、高位开闭装置（16）的组合装置结构，在落粉装置（3）移动过程中，低位开闭装置（15）、高位开闭装置（16）分别与四组触发装置的接触，针对落粉装置（3）底面的两个落粉槽实现切换敞开或封堵，并在落粉装置（3）底面所设刮刀（4）的作用下，实现对下落粉料的双向推送铺粉工作；整个过程减小了的撞击换向时的力度，从而减小了撞击换向对铺粉精度的影响，减少了撞击时对铺粉机构的损伤，提高了打印精度，降低了设备的维护周期，提高了设备的运转时间，并节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型所设计上送粉双向铺粉刮刀装置60°俯视示意图；

图2是本实用新型所设计上送粉双向铺粉刮刀装置中落粉装置示意图；

图3是本实用新型所设计上送粉双向铺粉刮刀装置中应用示意图。

其中，1.工作台板，2.电控平移装置，3.落粉装置，4.刮刀，5.落粉导向杆，6.落粉阻断杆，7.限位片，8.弹簧，9.l形槽，10.回收粉槽，11.低位阻粉触发装置，12.高位输粉触发装置，13.低位输粉触发装置，14.高位阻粉触发装置，15.低位开闭装置，16.高位开闭装置，17.通孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型提出一种上送粉双向铺粉刮刀装置，包括工作台板（1）、电控平移装置（2）、落粉装置（3）、刮刀（4）、低位开闭装置（15）、高位开闭装置（16）、四组触发装置。

如图1和图2所示，落粉装置（3）顶面设置进粉口，落粉装置（3）底面设置两条彼此平行的落粉槽，两条落粉槽均呈直线状，且两条落粉槽同侧端部连线与落粉槽相垂直，以及两条落粉槽彼此位于相同高度，落粉装置（3）内置两条输粉通道，两条输粉通道与两条落粉槽彼此一一对应，各条输粉通道上的其中一端同时对接落粉装置（3）顶面的进粉口，各条输粉通道上的另一端分别向下对接对应落粉槽，落粉装置（3）上对应落粉槽两端分别所指向侧面彼此平行；刮刀（4）的顶边设置于落粉装置（3）底面、两条落粉槽之间位置，刮刀（4）与落粉槽相平行，且刮刀（4）的两端分别对接或突出两条落粉槽相应同侧端部连线。

各条落粉槽正上方输粉通道上、沿落粉槽两端指向方向的侧面分别设置贯穿落粉槽内外空间的l形槽（9），且同一输粉通道两侧l形槽（9）对应边之间的连接面与落粉槽端部所指向侧面相垂直，以及其中一条输粉通道上的l形槽（9）位置高于另一条输粉通道上的l形槽（9）位置，定义高位置l形槽（9）所在输粉通道为高位输粉通道，定义低位置l形槽（9）所在输粉通道为低位输粉通道，分设两条输粉通道同侧的两个l形槽（9）上其中一边均呈竖直姿态，且该两个l形槽（9）上的另一边均呈水平姿态，以及该两个l形槽（9）上呈水平姿态的两边位于呈竖直姿态的两边的外侧。

高位开闭装置（16）与高位输粉通道相对应，低位开闭装置（15）与低位输粉通道相对应，低位开闭装置（15）与高位开闭装置（16）分别均包括落粉导向杆（5）、落粉阻断杆（6）、两个限位片（7）、四根弹簧（8）；各套开闭装置的结构中：落粉导向杆（5）的其中一端依次穿过对应输粉通道上两侧的l形槽（9），且落粉导向杆（5）的两端分别突出其相应侧的l形槽（9），落粉阻断杆（6）位于对应输粉通道所接落粉槽的正下方，且落粉阻断杆（6）所在直线与对应落粉槽所在直线相平行，落粉阻断杆（6）的两端分别突出落粉槽同侧端所指向落粉装置（3）侧面的所在面，两个限位片（7）分别与落粉阻断杆（6）的两端相对应，落粉阻断杆（6）的两端分别固定对接对应限位片（7）的其中一表面，两个限位片（7）彼此平行，落粉导向杆（5）的两端分别穿过其所面向限位片（7）的表面、并突出于限位片（7）的另一面，且落粉导向杆（5）与其所穿过的限位片（7）之间彼此固定，以及落粉导向杆（5）所在直线与落粉阻断杆（6）所在直线相平行；四根弹簧（8）平均分为两组弹簧，两组弹簧与两个限位片（7）彼此一一对应，各组弹簧中其中一根弹簧（8）上的其中一端对接对应限位片（7）同侧l形槽水平边上背向竖直边的端部的外侧，该根弹簧（8）上的另一端对接对应限位片（7），由各组弹簧中该根弹簧（8）经对其所接限位片（7）的拉动，获得相应落粉导向杆（5）在相应两l形槽中水平边内的移动；各组弹簧中另一根弹簧（8）上的其中一端对接对应限位片（7）同侧l形槽竖直边顶端沿竖直边所在直线的外侧，该根弹簧（8）上的另一端对接对应限位片（7），由各组弹簧中该根弹簧（8）经对其所接限位片（7）的拉动，获得相应落粉导向杆（5）在相应两l形槽中竖直边内的移动；基于落粉导向杆（5）位于其所穿过两l形槽（9）竖直边内时，落粉阻断杆（6）与对应落粉槽相接触，实现对落粉槽的封堵；以及基于落粉导向杆（5）位于其所穿过两l形槽（9）水平边内时，落粉阻断杆（6）与对应落粉槽彼此不接触，实现对落粉槽的敞开。

落粉装置（3）上对应刮刀（4）其中一端所指向的一侧对接电控平移装置（2），电控平移装置（2）位置固定，且落粉装置（3）底面所接刮刀（4）的底边与工作台板（1）的上表面相接触，落粉装置（3）在电控平移装置（2）的控制下、沿垂直于刮刀（4）所在直线的方向来回移动，且刮刀（4）的移动区域覆盖工作台板（1）表面对接成型缸顶部敞开口的通孔（17）；工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、位于对接成型缸顶部敞开口的通孔（17）的两侧，设置两条彼此平行的回收粉槽（10），且两条回收粉槽（10）的两端分别突出落粉装置（3）上两条落粉槽同侧端部连线所在直线在工作台板（1）表面的投影；各回收粉槽（10）底部分别对接粉料回收装置。

如图3所示，四组触发装置包括低位阻粉触发装置（11）、高位输粉触发装置（12）、低位输粉触发装置（13）、高位阻粉触发装置（14），其中，低位阻粉触发装置（11）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、低位输粉通道一侧的回收粉槽（10）的外侧，低位阻粉触发装置（11）用于与低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）水平边内向l形槽（9）竖直边内的移动，获得对低位输粉通道所对接落粉槽的封堵。

实际应用当中，所述低位阻粉触发装置（11）包括两个子低位阻粉触发装置，两个子低位阻粉触发装置分别设置于低位阻粉触发装置（11）所设位置、对应低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置。

高位输粉触发装置（12）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、低位输粉通道一侧回收粉槽（10）与通孔（17）之间的位置，高位输粉触发装置（12）用于与高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）竖直边内向l形槽（9）水平边内的移动，获得对高位输粉通道所对接落粉槽的敞开，且高位输粉触发装置（12）不与低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部相接触。

实际应用当中，高位输粉触发装置（12）包括两个子高位输粉触发装置，两个子高位输粉触发装置分别设置于高位输粉触发装置（12）所设位置、对应高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置。

低位输粉触发装置（13）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、高位输粉通道一侧回收粉槽（10）与通孔（17）之间的位置，低位输粉触发装置（13）用于与低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）竖直边内向l形槽（9）水平边内的移动，获得对低位输粉通道所对接落粉槽的敞开，且低位输粉触发装置（13）不与高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部相接触。

实际应用当中，低位输粉触发装置（13）包括两个子低位输粉触发装置，两个子低位输粉触发装置分别设置于低位输粉触发装置（13）所设位置、对应低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置。

高位阻粉触发装置（14）设置于工作台板（1）表面沿落粉装置（3）来回移动方向、高位输粉通道一侧的回收粉槽（10）的外侧，高位阻粉触发装置（14）用于与高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部相接触，针对该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）水平边内向l形槽（9）竖直边内的移动，获得对高位输粉通道所对接落粉槽的封堵。

实际应用当中，高位阻粉触发装置（14）包括两个子高位阻粉触发装置，两个子高位阻粉触发装置分别设置于高位阻粉触发装置（14）所设位置、对应高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）两端部所经过的位置。

本实用新型所设计上送粉双向铺粉刮刀装置在实际应用当中，落粉装置（3）顶面进粉口承接用于3d打印的粉料，并通过落粉装置（3）中的两条通道分别落至两个落粉槽；如图3所示，当落粉装置位于最右侧位置，即高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部与高位阻粉触发装置（14）相接触，该落粉导向杆（5）位于对应l形槽（9）竖直边内，高位开闭装置（16）中落粉阻断杆（6）与落粉装置（3）底面对应落粉槽相接触，即对高位输粉通道所对接落粉槽进行封堵，同时，低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部与低位输粉触发装置（13）相接触，该落粉导向杆（5）位于对应l形槽（9）水平边内，低位开闭装置（15）中落粉阻断杆（6）与落粉装置（3）底面对应落粉槽彼此不接触，即对低位输粉通道所对接落粉槽进行敞开，则粉料从低位输粉通道所对接落粉槽落至工作台板（1）表面，在电控平移装置（2）的控制下，落粉装置（3）向左移动，刮刀（4）将落至工作台板（1）表面粉料向左、推送至对接成型缸的通孔（17），并将多余的粉料继续推送，当低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部与低位阻粉触发装置（11）相接触时，该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）水平边内向l形槽（9）竖直边内的移动，则低位开闭装置（15）中落粉阻断杆（6）与落粉装置（3）底面对应落粉槽接触，即对低位输粉通道所对接落粉槽进行封堵，则低位输粉通道所对接落粉槽不再向下落粉，同时，高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部与高位输粉触发装置（12）相接触，该落粉导向杆（5）实现由对应l形槽（9）竖直边内向l形槽（9）水平边内的移动，则高位开闭装置（16）中落粉阻断杆（6）与落粉装置（3）底面对应落粉槽彼此不接触，即对高位输粉通道所对接落粉槽进行敞开，则粉料由高位输粉通道所对接落粉槽落向，工作台板（1）表面，此时刮刀（4）已将工作台板（1）表面多余粉粉料送至相应回收粉槽（10）中，接下来电控平移装置（2）控制落粉装置（3）向相反方向移动，即向右移动，即由刮刀（4）将落至工作台板（1）表面粉料向右、推送至对接成型缸的通孔（17），并继续向右移动，使得高位开闭装置（16）中落粉导向杆（5）的端部与高位阻粉触发装置（14）相接触，以及低位开闭装置（15）中落粉导向杆（5）的端部与低位输粉触发装置（13）相接触，回到起初状态，即高位输粉通道所对接落粉槽封堵，低位输粉通道所对接落粉槽敞开，粉料由低位输粉通道所对接落粉槽落向工作台板（1）表面，继续由电控平移装置（2）控制落粉装置（3）再次向相反方向移动，即向左移动，如上述反复切换，即实现了本实用新型所设计上送粉双向铺粉刮刀装置的来回切换铺粉操作。

上述技术方案所设计上送粉双向铺粉刮刀装置，设计引入单入口上送粉、双出口下送粉的落粉装置（3），结合低位开闭装置（15）、高位开闭装置（16）的组合装置结构，在落粉装置（3）移动过程中，低位开闭装置（15）、高位开闭装置（16）分别与四组触发装置的接触，针对落粉装置（3）底面的两个落粉槽实现切换敞开或封堵，并在落粉装置（3）底面所设刮刀（4）的作用下，实现对下落粉料的双向推送铺粉工作；整个过程减小了的撞击换向时的力度，从而减小了撞击换向对铺粉精度的影响，减少了撞击时对铺粉机构的损伤，提高了打印精度，降低了设备的维护周期，提高了设备的运转时间，并节约了成本。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。