一种铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置的制作方法

本实用新型涉及铺粉式选区激光熔化设备，特别涉及一种铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置。

背景技术：

铺粉式选区激光熔化设备作为一种利用聚焦激光束把金属或合金粉末选区逐层熔化、堆积成一个组织致密的工件的设备，由于其成型后的工件外形不需要进一步加工，仅需抛光或简单表面处理就可直接使用，从而简化了工件的加工工序，尤其对于一些结构复杂的工件，可显著缩短工件的制造周期，增强产品的竞争优势，因此越来越受到人们的广泛关注。

在铺粉式选区激光熔化设备成型工件的过程中，目前主流机器其每层的层厚约为20μm至100μm，使用橡胶材质的刮刀进行刮粉，在生产大型工件时，往往需要铺粉几千层，这就导致了刮刀的磨损较为严重。刮刀磨损后会对铺粉的质量造成影响，导致成品工件的质量问题。另外，若一次性成型多个工件，若其中有一个工件发生翘曲、变形损坏刮刀，则其他未变形的工件也会受到影响。若此时中途停止打印，更换刮刀，则必须打开仓门，此时未完成的工件和成型仓中的粉末会暴露在空气中，造成工件表层和粉末的氧化，工件的氧化会在工件内部形成内部缺陷，粉末的氧化可能会引起粉末失效，内部存在缺陷的工件以及失效的粉末将会被直接报废，从而提高了产品的生产制造成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置，使得铺粉式选区激光熔化设备在打印过程中，即使不打开仓门也可以自动换刀，从而降低产品的生产制造成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置，包含：

刀架，可滑动地设置在铺粉式选区激光熔化设备的铺粉平台上，并用于沿所述铺粉平台的长度方向进行直线运动；

转动辊，可转动地设置所述刀架上；

驱动装置，与所述转动辊连接，用于驱动所述转动辊绕其轴线方向进行转动；

N把刮刀，沿所述转动辊的转动方向环设在所述转动辊上，所述N为大于1的自然数。

本实施方式相对于现有技术而言，由于刮刀装置中包含有转动辊，且转动辊上沿其转动方向环设有多把刮刀，另外，刮刀装置中还包含有驱动转动辊绕转动辊轴线方向进行转动的驱动装置，因此，当铺粉式选区激光熔化设备在成型工件过程中需要换刀时，仅需开启驱动装置，利用驱动装置驱动转动辊转动，即可完成自动换刀的过程，与现有技术相比，避免了在打开仓门换刀过程中，空气进入成型仓内氧化未成型的工件和粉末，造成工件和粉末的报废，从而降低了产品的生产制造成本。

另外，各刮刀沿所述转动辊的转动方向等距环设。

由于各刮刀沿转动辊的转动方向等距环设，因此驱动装置每次换刀过程中驱动转动辊转动的角度相等，从而简化了驱动装置对转动辊的控制。

另外，所述驱动装置包含电机、与所述电机的主轴连接的传动轴；其中，所述转动辊直接与所述传动轴同轴固定。开启电机，电机驱动传动轴转动，从而驱动与传动轴同轴固定的转动辊转动。

另外，所述转动辊绕其转动方向包含用于安装N把所述刮刀的刮刀安装面、与所述刮刀安装面首尾相连的齿形圆弧面；

所述驱动装置包含：与所述齿形圆弧面啮合的齿轮、用于驱动所述齿轮进行转动的电机；其中，所述齿轮套设在所述电机的主轴上。

电机驱动齿轮转动，由于齿轮与转动辊上的齿形圆弧面啮合，从而可驱动转动辊转动。

另外，所述N为2，且两把刮刀在所述刮刀安装面上相互垂直设置。

当两把刮刀垂直设置时，可方便驱动装置控制转动辊转动，从而将刮刀带动到相应位置。

另外，各刮刀与所述转动辊可拆卸连接，或者各刮刀与所述转动辊一体成型。

另外，当所述刮刀与所述转动辊可拆卸连接时，所述转动辊上绕其转动方向设有M个凸筋，所述M等于所述N，且一一对应；各刮刀上还开设用于被各自所对应的凸筋掺入的凹槽。

由于只需将转动辊上的凸筋插入刮刀上的凹槽内，及可完成对刮刀的安装，简单且方便。

另外，所述凸筋与所述凹槽紧密配合。

另外，所述驱动装置设置在所述刀架上，因此刀架可带动转动辊和驱动装置一起运动，使得刀架和驱动装置的相对位置固定。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式的转动辊于铺粉平台装配后的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方式铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施方式的转动辊与齿轮和刮刀装配后的结构示意图；

图4是本实用新型第二实施方式铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置的结构示意图；

图5是本实用新型第二实施方式的转动辊与刮刀装配后的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置。如图1至3所示。在铺粉式选区激光熔化设备的铺粉平台1宽度方向的两侧具有第一滑轨(图中未标示)和第二滑轨(图中未标示)，并且第一滑轨和第二滑轨相互平行，刮刀装置沿铺粉平台1的宽度方向横跨铺粉平台1，并可沿铺粉平台1的长度方向进行直线运动，本实施方式中的刮刀装置包含与第一滑轨和第二滑轨滑动连接的刀架、可转动地设置在刀架上的转动辊3、与转动辊3连接并驱动转动辊3绕其轴线方向进行转动的驱动装置、沿转动辊3的转动方向环设的若干把刮刀4，其中，刀架可沿第一滑轨和第二滑轨在铺粉平台1的长度方向进行直线运动。

本实施方式相对于现有技术而言，由于刮刀装置中包含有转动辊3，且转动辊3上沿其转动方向环设有多把刮刀，另外，刮刀装置中还包含有驱动转动辊3绕转动辊3轴线方向进行转动的驱动装置，因此，当铺粉式选区激光熔化设备在成型工件过程中需要换刀时，仅需开启驱动装置，利用驱动装置驱动转动辊3转动，即可完成自动换刀的过程，与现有技术相比，避免了在打开仓门换刀过程中，空气进入成型仓内氧化未成型的工件和粉末，造成工件和粉末的报废，从而降低了产品的生产制造成本。

具体的说，如图2所示，上述刀架具体包含有可滑动地设置在第一滑轨上的第一滑块(图中未标示)、可滑动地设置在第二滑轨上的第二滑块(图中未标示)、固定连接第一滑块的第一支撑架2-1、固定连接第二滑块的第二支撑架2-2，在第一支撑架2-1和第二支撑架2-2上分别设有第一轴承孔2-1-1和第二轴承孔2-2-1，且第一轴承孔2-1-1和第二轴承孔2-2-1同轴相对设置，转动辊3与中心轴2-3同轴固定连接，中心轴2-3的两端分别插入第一轴承孔2-1-1和第二轴承孔2-2-1内，并与第一轴承孔2-1-1和第二轴承孔2-2-1可转动连接，同时，在第一支撑架2-1上还设置有用于支撑驱动装置的第一支撑板2-4。

另外，具体的，如图1至3所示，上述转动辊3上绕其转动方向包含有用于安装两把刮刀的刮刀安装面3-1、与刮刀安装面3-1首尾相连的齿形圆弧面3-2，在刮刀安装面3-1上设置有两个相互垂直用于安装两把刮刀的两个凸筋5，同时，在各刮刀上开设有用于被各自所对应的凸筋5插入的凹槽6，在实际装配过程中，仅需将凸筋5插入刮刀上的凹槽6内，通过凸筋5与凹槽6之间的紧密配合，即可将刮刀安装于转动辊3上，简单方便。

同时，需要强调的是，根据实际情况，在转动辊3的刮刀安装面3-1上绕其转动方向可设置有多个用于安装刮刀的凸筋5，凸筋5的数量与刮刀的数量相等，并且一一对应，因此在转动辊3上可安装有多把刮刀，上述仅以在转动辊3上安装有两把刮刀举例进行说明，另外，除了上述转动辊3与刮刀之间采用的可拆卸的连接方式外，在实际情况中，转动辊3还可与各刮刀之间一体成型。

另外，为了驱动转动辊3转动完成换刀的过程，如图2、3所示，上述驱动装置具体包含有设置在第一支撑板2-4上并与转动辊3上齿形圆弧面3-2啮合的齿轮7-1、设置在第一支撑板2-4上背离齿轮7-1一侧的电机7-2，电机7-2具有电机主轴7-2-1，电机7-2主轴穿过第一支撑板2-4后，齿轮7-1套设在电机主轴7-2-1上。

在实际换刀过程中，由于在转动辊3上安装有相互垂直设置的两把刮刀，当其中一把工作中的刮刀损坏需要换刀时，仅需开启电机7-2使其主轴转动预设角度，通过主轴带动齿轮7-1转动预设角度，由于齿轮7-1与转动辊3上的齿形圆弧面3-2啮合，因此齿轮7-1可带动转动辊3转动预设角度，即可将另一把未损坏的刮刀转动到工作位置，将已损坏的刮刀转动到非工作位置，从而无需开启成型仓的仓门，即可完成自动换刀的过程，避免在打开仓门换刀过程中，空气进入成型仓内氧化未成型的工件和粉末，造成工件和粉末的报废，需要说明的是，由于在本实施方式中，两把刮刀是相互垂直设置在转动辊3上，因此换刀过程中，只需驱动转动辊3转动90度即可。

本实用新型的第二实施方式涉及一种铺粉式选区激光熔化设备的刮刀装置，第二实施方式与第一实施方式大致相同，其主要区别点在于，在第一实施方式中，在转动辊3上绕其转动方向具有用于安装两把刮刀的刮刀安装面3-1、与刮刀安装面3-1收尾相连的齿形圆弧面3-2，驱动装置中的齿轮7-1与转动辊3上的齿形圆弧面3-2啮合，齿轮7-1带动转动辊3转动，从而完成换刀的过程，而在本实施方式中，如图5所示，4把刮刀沿转动辊3的转动方向等距环设，其中，如图4所示，驱动装置设置在第一支撑架2-1上，具体包含有电机7-2、与电机主轴7-2-1连接的传动轴7-3，其中，转动辊3直接与传动轴7-3同轴固定连接，传动轴7-3的一端插入第二轴承孔2-2-1内，并与第二轴承孔2-2-1可转动连接，电机7-2设置在第一支撑架2-1上，电机主轴7-2-1穿过第一轴承孔2-1-1后与传动轴7-3的另一端固定连接，此时，电机7-2主轴与第一轴承孔2-1-1之间可转动连接。

当需要换刀时，仅需开启电机7-2使其主轴旋转预设角度，通过主轴带动传动轴7-3转动，由于传动轴7-3与转动辊3同轴固定连接，因此电机主轴7-2-1可带动转动辊3旋转预设角度，从而将处于工作位置的已损坏的刮刀转动到非工作位置，将另一把未损坏的刮刀转动到工作位置，无需打开仓门即可完成换刀过程，避免了现有技术中在打开仓门换刀的过程中，空气进入成型仓内氧化未成型的工件和粉末，造成工件和粉末的报废。

另外，需要强调的是，根据实际情况，在转动辊3上沿其转动方向可等距环设多把刮刀，在本实施方式中仅以设置4把刮刀为例进行说明。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。