一种SLM用3D打印机的刮刀结构的制作方法

一种slm用3d打印机的刮刀结构
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，具体是涉及一种slm用3d打印机的刮刀结构。


背景技术：

2.目前slm金属打印机由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。粉末在铺粉完成后需要进行刮粉操作，现有的刮粉过程是通过刮刀对粉末进行往复刮平的，在刮刀往复运动的过程中粉末的刮平效果不够理想，同时也不利于刮平后多余粉末的回收。
3.中国专利cn114378314b公开了一种用于slm金属粉末打印机的刮粉装置，包括工作面板、刮刀驱动组件、刮刀组件和推料组件，所述刮刀组件包括刮板和导向架，所述刮板的一侧外壁滑动连接有两组联动板，所述刮板的底端固定连接有刮刀刃部，两组所述联动板的一侧外壁均固定连接有卡板，所述卡板与联动板之间设有卡接在刮板的顶部的卡槽，通过第三电机两侧输出端的转动，同步带动第三丝杆，使螺接在第三丝杆上的拉块相互靠近，从而拉动拉杆相互靠近，带动顶杆推动两侧联动板相互靠近，联动板推动其间的金属粉末向中间聚拢，将多余的粉末堆积在吸料通道的端口处。
4.但是该设备的刮刀在对粉末进行刮平时，刮刀与粉末接触一侧以及刮刀底部极易附着一定的粉末，长期积累后可能在刮平过程中对粉末的平整造成一定的影响。


技术实现要素：

5.针对上述问题，提供一种slm用3d打印机的刮刀结构，通过两个刮板在刮板安装座的上下移动调换位置进行及时的清洁，清洁后不占有粉末的刮板对粉末进行下一次的刮平从而保证对粉末进行刮平的效果。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种slm用3d打印机的刮刀结构，包括刮板、刮板安装座、驱动组件和固定座，固定座分别安装在打印平台的两端，打印平台靠近固定座的一端设置有粉末收集腔，驱动组件驱动刮板安装座在打印平台的粉末收集腔之间水平移动；刮板具有两个，两个刮板平行安装在刮板安装座上；刮板安装座底部设置两个沿刮板长度方向平行延伸的限位槽，限位槽的开口朝向下方，两个刮板分别滑动安装在限位槽中；两个刮板在刮板安装座中保持一高一低，处于低位的刮板底部对打印平台上的粉末进行刮平；刮板安装座中的刮板在移动至打印平台一端的固定座处时上改变高低位置，限位槽的两侧贴合刮板两侧对刮板侧壁附着的粉末进行刮除；固定座朝向刮板安装座的一侧安装有底部刮板，底部刮板贴合刮板安装座的限位槽开口对刮板底面附着的粉末进行刮除。
8.优选的，所述刮板安装座还包括限位座和旋转块，限位座固定安装在刮板安装座
两端，打印平台两侧设置有水平的限位滑轨，限位座滑动安装在限位滑轨上；限位座设置有两个平行的滑动槽，滑动槽分别位于限位槽的两端竖直延伸，滑动槽之间的中心位置设置有轴杆，轴杆的轴线平行于刮板的长度方向；刮板的两端设置有水平延伸的调节杆，调节杆插装在滑动槽中滑动；旋转块中心设置有轴孔，旋转块通过轴孔转动安装在轴杆处，旋转块的两端设置有腰型孔，调节杆插装在腰型孔中滑动；固定座朝向刮板安装座的一侧两端设置有顶块，顶块推动旋转块绕轴杆旋转调节两端刮板的高度位置。
9.优选的，刮板上设置有水平的内腔，内腔的开口朝向固定座一侧设置，两个刮板上的内腔反向设置；内腔内插装有定位杆和第一弹性件，第一弹性件弹性连接定位杆，第一弹性件施加定位杆突出于刮板表面的弹力；刮板安装座的两侧分别设置有腰型槽，腰型槽竖直延伸，腰型槽的宽度与定位杆的直径相吻合，突出于刮板表面的第一弹性件插装在腰型槽中滑动；刮板安装座位于腰型槽外侧固定安装定位座，定位座上设置有一个定位套，刮板安装座上的两个刮板中的一个定位杆插装在定位套中配合旋转块固定两个刮板的高度位置。
10.优选的，固定座朝向刮板安装座的一侧固定安装有顶杆，顶杆的轴线与定位座的定位套处于同一直线上，顶杆的直径与定位套的内径相同，顶杆插入定位套推动定位杆进入内腔内部。
11.优选的，所述顶块设置有固定座一侧延伸的第一导向杆，第一导向杆插装在固定座上设置的第一导向孔中；第一导向杆的一端设置有第一限位环，第一限位环的外径大于第一导向孔的直径；第一导向杆上套设有第二弹性件，第二弹性件弹性连接顶块和固定座，第二弹性件施加顶块推动旋转块的弹力。
12.优选的，刮板的顶部设置有竖直向上延伸的第二导向杆，第二导向杆插装在刮板安装座的限位槽顶部设置的第二导向孔中。
13.优选的，第二导向杆上套设有弹性垫片，弹性垫片位于限位槽内部。
14.优选的，刮板安装座底部设置有突出于刮板安装座底面的延长板，延长板位于两个限位槽之间，底部刮板贴合刮板安装座底部抵触延长板。
15.优选的，所述底部刮板设置有朝向固定座一侧水平延伸的第三导向杆，第三导向杆插装在固定座上设置的第三导向孔中；第三导向杆的一端设置有第三限位环，第三限位环的外径大于第三导向孔的直径；第三导向杆上套设有第三弹性件，第三弹性件弹性连接固定座和底部刮板。
16.优选的，所述驱动组件包括第一直线驱动装置和连接臂，第一直线驱动装置固定安装在打印平台的一侧，第一直线驱动装置的工作端设置在限位滑轨的长度方向上水平移动；连接臂固定安装在第一直线驱动装置的工作端，第一直线驱动装置通过连接臂连接刮板安装座。
17.本发明相比较于现有技术的有益效果是：
18.本发明通过刮板安装座滑动安装两个刮板，两个刮板一高一低设置，较低位置的刮板在刮板安装座移动时对粉末进行刮平，较高位置的刮板内置与刮板安装座的限位槽内部，刮板安装座移动到固定座一侧时两个刮板调换位置，刚刚接触粉末的刮板上移，限位槽的两侧贴合刮板的连个对刮板侧壁附着的粉末进行刮除，固定座一侧的底部刮板贴合对刮板底面附着的粉末进行刮除，对刮板进行清洁，原本置于限位槽内的刮板下移至合适的工
作位置，使得两个刮板在刮板安装座的往复移动中可以及时的清洁，防止粉末堆积导致清洁难度增加，清洁后不占有粉末的刮板对粉末进行下一次的刮平可以有效的保证对粉末进行刮平的效果，提高3d打印成品的质量。
附图说明
19.图1是一种slm用3d打印机的刮刀结构安装在打印平台上的立体图一；
20.图2是一种slm用3d打印机的刮刀结构安装在打印平台上的立体图二；
21.图3是图2的a处局部放大图；
22.图4是一种slm用3d打印机的刮刀结构的立体图；
23.图5是图4的b处局部放大图；
24.图6是一种slm用3d打印机的刮刀结构的刮板、刮板安装座和一侧固定座的侧视图；
25.图7是一种slm用3d打印机的刮刀结构的刮板、刮板安装座和一侧固定座的俯视图；
26.图8是图7的c-c处截面剖视图；
27.图9是图8的d处局部放大图；
28.图10是一种slm用3d打印机的刮刀结构的刮板和刮板安装座的立体图；
29.图11是一种slm用3d打印机的刮刀结构的刮板和刮板安装座的立体结构分解图；
30.图12是图11的e处局部放大图；
31.图13是一种slm用3d打印机的刮刀结构的固定座的立体结构分解图。
32.附图标号为：
33.1-刮板；11-调节杆；12-内腔；121-定位杆；122-第一弹性件；13-第二导向杆；131-弹性垫片；2-刮板安装座；21-限位槽；211-第二导向孔；22-限位座；221-滑动槽；222-轴杆；23-旋转块；231-轴孔；232-腰型孔；24-腰型槽；25-定位座；251-定位套；26-延长板；3-驱动组件；31-第一直线驱动装置；32-连接臂；4-固定座；41-底部刮板；411-第三导向杆；412-第三限位环；413-第三弹性件；42-顶块；421-第一导向杆；422-第一限位环；423-第二弹性件；43-顶杆；44-第一导向孔；45-第三导向孔；5-打印平台；51-粉末收集腔；52-限位滑轨。
具体实施方式
34.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
35.参照图1至图13：一种slm用3d打印机的刮刀结构，包括刮板1、刮板安装座2、驱动组件3和固定座4，固定座4分别安装在打印平台5的两端，打印平台5靠近固定座4的一端设置有粉末收集腔51，驱动组件3驱动刮板安装座2在打印平台5的粉末收集腔51之间水平移动；刮板1具有两个，两个刮板1平行安装在刮板安装座2上；刮板安装座2底部设置两个沿刮板1长度方向平行延伸的限位槽21，限位槽21的开口朝向下方，两个刮板1分别滑动安装在限位槽21中；两个刮板1在刮板安装座2中保持一高一低，处于低位的刮板1底部对打印平台5上的粉末进行刮平；刮板安装座2中的刮板1在移动至打印平台5一端的固定座4处时上改变高低位置，限位槽21的两侧贴合刮板1两侧对刮板1侧壁附着的粉末进行刮除；固定座4朝
向刮板安装座2的一侧安装有底部刮板41，底部刮板41贴合刮板安装座2的限位槽21开口对刮板1底面附着的粉末进行刮除。
36.本发明的刮刀结构由刮板1、刮板安装座2、驱动组件3和固定座4组成，并安装在打印平台5上，固定座4安装在打印平台5的两端，驱动组件3驱动刮板安装座2在固定座4之间移动，刮板安装座2上安装在刮板1对打印平台5上铺设的粉末进行刮平，刮板安装座2上安装的两个刮板1分别滑动安装在限位槽21中，两个刮板1在刮板安装座2中保持一高一低，较低位置的刮板1底部保持合适的工作位置，在刮板安装座2移动时对粉末进行刮平，较高位置的刮板1内置与刮板安装座2的限位槽21内部，当刮板安装座2移动时，较低位置的刮板1一侧刮平粉末后附着有一定的粉末，此时，刮板安装座2移动到固定座4一侧，刮板1位于打印平台5的粉末收集腔51上方，此时两个刮板1调换位置，刚刚接触粉末的刮板1上移，限位槽21的两侧贴合刮板1的连个对刮板1侧壁附着的粉末进行刮除，固定座4一侧的底部刮板41贴合刮板安装座2的限位槽21开口对刮板1底面附着的粉末进行刮除，对刮板1进行清洁，刮除的粉末掉落在粉末收集腔51中进行集中的收集，原本置于限位槽21内的刮板1下移至合适的工作位置，在刮板安装座2的反向移动中对粉末进行刮平，本实施例中的两个刮板1在刮板安装座2的往复移动中可以及时的清洁，防止粉末堆积导致清洁难度增加，清洁后不占有粉末的刮板1对粉末进行下一次的刮平可以有效的保证对粉末进行刮平的效果，提高3d打印成品的质量。
37.参照图2、图3、图6和图12：所述刮板安装座2还包括限位座22和旋转块23，限位座22固定安装在刮板安装座2两端，打印平台5两侧设置有水平的限位滑轨52，限位座22滑动安装在限位滑轨52上；限位座22设置有两个平行的滑动槽221，滑动槽221分别位于限位槽21的两端竖直延伸，滑动槽221之间的中心位置设置有轴杆222，轴杆222的轴线平行于刮板1的长度方向；刮板1的两端设置有水平延伸的调节杆11，调节杆11插装在滑动槽221中滑动；旋转块23中心设置有轴孔231，旋转块23通过轴孔231转动安装在轴杆222处，旋转块23的两端设置有腰型孔232，调节杆11插装在腰型孔232中滑动；固定座4朝向刮板安装座2的一侧两端设置有顶块42，顶块42推动旋转块23绕轴杆222旋转调节两端刮板1的高度位置。
38.刮板安装座2通过两侧的限位座22限位安装在限位滑轨52中保证自身移动时的稳定，刮板1两端的调节杆11插装在限位座22的滑动槽221中限位移动，通过插装在轴杆222上的旋转块23旋转，使刮板1的调节杆11受到滑动槽221和腰型孔232的双重限位实现两个刮板1高度位置的调整，每当驱动组件3驱动刮板安装座2移动至打印平台5一侧的固定座4处时，固定座4上设置的顶块42对旋转块23进行推动，使旋转块23旋转调整两个刮板1的高度位置，使限位槽21内的刮板1下移进行下一次的刮平工作，原本刮平粉末的刮板1进入限位槽21中进行清洁。
39.参照图8、图9和图11：刮板1上设置有水平的内腔12，内腔12的开口朝向固定座4一侧设置，两个刮板1上的内腔12反向设置；内腔12内插装有定位杆121和第一弹性件122，第一弹性件122弹性连接定位杆121，第一弹性件122施加定位杆121突出于刮板1表面的弹力；刮板安装座2的两侧分别设置有腰型槽24，腰型槽24竖直延伸，腰型槽24的宽度与定位杆121的直径相吻合，突出于刮板1表面的第一弹性件122插装在腰型槽24中滑动；刮板安装座2位于腰型槽24外侧固定安装定位座25，定位座25上设置有一个定位套251，刮板安装座2上的两个刮板1中的一个定位杆121插装在定位套251中配合旋转块23固定两个刮板1的高度
位置。
40.为了使驱动组件3驱动刮板安装座2平移带动刮板1对粉末刮平时处于工作位置的刮板1保持稳定，本实施例在刮板1的一侧设置内腔12，两个刮板1受旋转块23旋转导致一高一低时，其中一侧的刮板1的定位杆121在第一弹性件122的弹力作用下插装在限位槽21上安装的定位座25的定位套251中，从而配合旋转块23稳定刮板1的位置，所述第一弹性件122可以是弹簧，由于定位座25的定位套251均处于同一高度，此时处于较高位置的刮板1的定位杆121压缩第一弹性件122进入内腔12内，本实施例中可以针对定位座25的安装位置进行调整，保证刮板1的定位杆121插入定位座25的定位套251时，刮板1的底部保持在合适的工作位置，定位套251可以与处于较高位置的刮板1的定位杆121处于同一轴线，也可以与处于较低位置的刮板1的定位杆121处于同一轴线。
41.参照图8和图9：固定座4朝向刮板安装座2的一侧固定安装有顶杆43，顶杆43的轴线与定位座25的定位套251处于同一直线上，顶杆43的直径与定位套251的内径相同，顶杆43插入定位套251推动定位杆121进入内腔12内部。
42.本实施例中，刮板安装座2移动至固定座4一侧时，对刮板1位置进行定位的定位杆121插装在朝向顶杆43一侧的定位座25的定位套251中，固定座4上的顶杆43随着刮板安装座2的靠近逐渐插入定位套251中，将定位杆121推入内腔12中解除对两个刮板1的定位，方便固定座4的顶块42对刮板1的高度位置进行调整。
43.参照图3、图5、图6和图13：所述顶块42设置有固定座4一侧延伸的第一导向杆421，第一导向杆421插装在固定座4上设置的第一导向孔44中；第一导向杆421的一端设置有第一限位环422，第一限位环422的外径大于第一导向孔44的直径；第一导向杆421上套设有第二弹性件423，第二弹性件423弹性连接顶块42和固定座4，第二弹性件423施加顶块42推动旋转块23的弹力。
44.本实施例中的顶块42可以是具有斜面的块状，也可以是柱状，顶块42随着驱动组件3驱动刮板安装座2的靠近对旋转块23轴线的一侧产生推力，由于此时的刮板1处于锁定状态，则旋转块23对顶块42产生压力时顶块42压缩第二弹性件423并跟随旋转块23同步移动，当刮板安装座2移动至粉末收集腔51上方时，顶杆43进入定位座25的定位套251中解除定位杆121对刮板1的锁定，此时顶块42在第二弹性件423的弹力作用下复位，并带动旋转块23旋转调整两个刮板1的高度位置，此时另一个刮板1的定位杆121进入刮板安装座2另一侧的定位座25的定位套251中进行定位，随着驱动组件3驱动刮板安装座2向另一侧移动后，顶块42逐渐复位，第一导向杆421保证顶块42的移动路径稳定，第一限位环422防止顶块42过量移动脱离固定座4，所述第二弹性件423可以是弹簧。
45.参照图3、图9和图12：刮板1的顶部设置有竖直向上延伸的第二导向杆13，第二导向杆13插装在刮板安装座2的限位槽21顶部设置的第二导向孔211中。
46.第二导向杆13上套设有弹性垫片131，弹性垫片131位于限位槽21内部。
47.由于刮板1解除锁定后顶块42在弹力作用下带动旋转块23快速旋转，为了防止刮板1撞击刮板安装座2顶部，为此本实施例在刮板1顶部设置第二导向杆13插装在限位槽21顶部的第二导向孔211中，对刮板1的移动进行导向，且第二导向杆13上套设的弹性垫片131可以在刮板1上移进行缓冲，防止刮板1撞击刮板安装座2导致损坏。
48.参照图6、图8和图13：刮板安装座2底部设置有突出于刮板安装座2底面的延长板
26，延长板26位于两个限位槽21之间，底部刮板41贴合刮板安装座2底部抵触延长板26。
49.所述底部刮板41设置有朝向固定座4一侧水平延伸的第三导向杆411，第三导向杆411插装在固定座4上设置的第三导向孔45中；第三导向杆411的一端设置有第三限位环412，第三限位环412的外径大于第三导向孔45的直径；第三导向杆411上套设有第三弹性件413，第三弹性件413弹性连接固定座4和底部刮板41。
50.本实施例中朝向移动方向的刮板1始终处于较低位置对粉末进行刮平操作，当刮板1移动至与固定座4的底部刮板41接触时，底部刮板41抵接在刮板1的一侧，随着刮板安装座2的移动，底部刮板41压缩第三弹性件413跟随驱动组件3平移，当刮板1的锁定接触时，处于低位的刮板1上移，底部刮板41在第三弹性件413的弹力作用下贴合刮板1的底部移动直至抵触刮板安装座2底部的延长板26，底部刮板41贴合刮板1底部移动时对刮板1底部附着的粉末清除，随后在刮板安装座2向对侧固定座4移动时，第三弹性件413驱动底部刮板41复位，第三导向杆411保证顶块42的移动路径稳定，第三限位环412防止顶块42过量移动脱离固定座4，所述第三弹性件413可以是弹簧。
51.参照图1和图2：所述驱动组件3包括第一直线驱动装置31和连接臂32，第一直线驱动装置31固定安装在打印平台5的一侧，第一直线驱动装置31的工作端设置在限位滑轨52的长度方向上水平移动；连接臂32固定安装在第一直线驱动装置31的工作端，第一直线驱动装置31通过连接臂32连接刮板安装座2。
52.本实施例中的驱动组件3通过第一直线驱动装置31驱动刮板安装座2移动，第一直线驱动装置31可以是丝杆滑台或同步带滑台等，第一直线驱动装置31通过连接臂32连接刮板安装座2的上侧，连接臂32避让刮板安装座2两端的零部件。
53.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。