一种3D打印机刮刀结构的制作方法

本发明属于3d打印技术领域，具体涉及一种3d打印机刮刀结构。

背景技术：

在3d打印过程中，需要逐层涂布光敏树脂或光敏陶瓷浆料等料液，而当料液的粘度较高时，由于流动性较差，容易出现断层、涂布不完或厚度不均匀等缺陷。为了避免上述缺陷的发生，通常利用刮刀机构对各层进行涂布，以保证涂层的连续性、完整性和厚度均匀性。当刮刀机构涂布完成后，打印平台将下降以进行打印，打印完成后，打印平台将抬高，以使刮刀机构从抬高间隙中通过，进行下一层的涂布，循环往复直至打印完成。

在现有的刮刀机构中，一般仅设置一个逗号刮刀，而由于逗号形状具有方向性，所以在涂布或者打印失败后刮除失效层时，只能进行单方向的涂布或刮除，大大降低了生产效率。

现有公开专利申请号为cn201910122306.7的发明专利一种刮刀机构及3d打印机，通过相对设置两个逗号刮刀进行双层刮除，提高了生产效率，但是相对设置的逗号刮刀在使用过程中由于刮刀底端高度相同，涂布和刮除易相互干涉，易对涂布质量造成不良影响。

技术实现要素：

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种3d打印机刮刀结构，用于解决由于刮刀在使用过程中由于刮刀底端高度相同，涂布和刮除易相互干涉，易导致对涂布质量造成影响的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种3d打印机刮刀结构，包括料槽、打印机平台、移动架和相对设置于移动架上的第一刮刀和第二刮刀，所述第一刮刀和第二刮刀均为逗号刮刀，其特征在于：所述移动架包括第一横梁、第二横梁和第三横梁，所述第三横梁的两端分别与第一横梁、第二横梁连接，所述第三横梁位于料槽内，所述第三横梁的一端侧面设置有传动齿条，所述传动齿条连接有往复机构，所述往复机构用于驱动传动齿条做往复运动，所述第一刮刀和第二刮刀相对铰接在第三横梁底端，所述第一刮刀和第二刮刀的同一端对应传动齿条的位置均安装有传动齿轮，所述传动齿轮与传动齿条啮合，所述第一刮刀另一端连接有第一棘轮组，所述第二刮刀另一端连接有第二棘轮组，所述第一棘轮组和第二棘轮组均固定安装于第三横梁上，所述第一棘轮组和第二棘轮组的传动方向相反。

进一步，所述第三横梁于第一刮刀和第二刮刀顶端均固定安装有限位卡。

进一步，所述往复机构包括滑轨组、第一传动杆、第二传动杆和第三传动杆，所述第一传动杆顶端设有第一滑块，所述第一横梁上开设有与第一滑块相对应的第一滑槽，所述第一滑块上开设有第一限位槽，所述第一限位槽内穿设有第一限位板，所述第一限位板固定于第一滑槽内，所述第一滑块的两侧均设有第一弹簧，所述第一弹簧位于第一滑槽内，所述第一传动杆底端与滑轨组连接，所述第二传动杆的两端分别与第一传动杆和第三传动杆连接，所述第三传动杆另一端与传动齿条连接，所述第二横梁底端安装有第四传动杆，所述第四传动杆与滑轨组连接。

进一步，所述第一横梁和第三横梁上均开设有t形槽，所述第三传动杆上一体成型有t形滑块，所述t形滑块滑动嵌入在t形槽内。

进一步，所述第一横梁于第一滑槽的两侧螺接有调节螺柱，所述调节螺柱一端穿设于第一弹簧内。

进一步，所述第三横梁两端均安装有连接柱，所述第一横梁和第二横梁底端均安装有与连接柱相匹配的第一套筒，所述连接柱滑动穿设于第一套筒内，所述第一套筒上均螺接有紧固螺柱，第三传动杆包括上传动杆和下传动杆，所述上传动杆底端固定连接有第二套筒，所述下传动杆滑动穿设于第二套筒内。

进一步，所述滑轨组包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑台、第二滑台和直线电机，所述第一滑台和直线电机均滑动安装于第一滑轨上，第一滑台与直线电机固定连接，所述第一传动杆底端与第一滑台固定连接，所述第四传动杆固定安装于第二滑台上。

进一步，所述第二滑台底端开设有第一盲孔，所述第一盲孔内安滑动穿设有万向球，所述万向球与第二滑台之间安装有第二弹簧，所述第二弹簧位于第一盲孔内，所述第二滑轨上端开设有滚珠滑槽，所述万向球底端位于滚珠滑槽内。

进一步，所述第一刮刀和第二刮刀上均开设有安装槽，所述安装槽内设有铰接环，所述铰接环固定安装于第三横梁上，所述第一刮刀和第二刮刀均轴向固定穿设有芯轴，所述芯轴穿设于铰接环内。

进一步，所述第二棘轮组包括外棘轮和内轮，所述外棘轮固定安装于第三横梁上，所述内轮固定安装于芯轴上，所述内轮上开设有安装槽，所述安装槽内铰接有棘爪，所述棘爪自由端卡设于外棘轮内，所述棘爪与安装槽之间连接有第三弹簧，所述外棘轮上均安装有封盖，所述第一棘轮组的结构与第二棘轮组的结构相同，所述第一棘轮组的棘爪与第二棘轮组的棘爪方向相反。

本发明的有益效果：

1、通过两个相对设置第一刮刀和第二刮刀可在往复移动的同时进行涂布和刮除，提高了工作效率，同时由于往复机构、第一棘轮组和第二棘轮组的设计，在往复运动的过程中可带动其中一个刮刀进行部分转动，使两个相对设置的刮刀在移动过中底端存在高度差，从而避免了互相干涉而影响涂布质量。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例一中一种3d打印机刮刀结构的结构示意图一；

图2为本发明实施例一中一种3d打印机刮刀结构的结构示意图二；

图3为本发明实施例一中一种3d打印机刮刀结构的纵截结构示意图；

图4为图3中a处的放大结构示意图；

图5为图3中b处的放大结构示意图；

图6为本发明实施例一中一种3d打印机刮刀结构的结构示意图三；

图7为本发明实施例一中一种3d打印机刮刀结构的结构示意图四；

图8为图7中c处的放大结构示意图；

图9为图8中d处的放大结构示意图；

图10为本发明实施例一中第二滑台的纵截结构示意图；

图11为本发明实施例一中第三横梁于限位卡处的纵截结构示意图；

图12为本发明实施例二中一种3d打印机刮刀结构的结构示意图；

图13为本发明实施例二中第一横梁的纵截结构示意图；

图14为图13中e处的放大结构示意图；

具体组件符号如下：

第一滑轨11、第二滑轨12、滚珠滑槽121、第一滑台21、第二滑台22、第一盲孔221、第二弹簧222、万向球223、往复机构3、第一传动杆31、第一滑块32、第一弹簧33、调节螺柱34、第二传动杆35、第三传动杆36、上传动杆361、下传动杆362、t形滑块363、第二套筒37、传动齿条38、第一横梁41、第一滑槽411、第一限位板412、t形槽413、滑道414、第二横梁42、第四传动杆421、紧固螺柱422、第三横梁43、限位卡431、连接柱433、第一刮刀51、第二刮刀52、传动齿轮54、第一棘轮组6、第二棘轮组7、外棘轮71、棘齿72、内轮73、安装槽731、棘爪732、第三弹簧733、封盖74、料槽8、滑杆座91、滑杆92、直线轴承93。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

需要说明的是，本实施例中说描述的横向均为横向滑轨平行方向，纵向均为与第一纵向滑轨平行方向。

如图1～图11所示，本实施例的一种3d打印机刮刀结构，包括料槽8、打印机平台、移动架和相对设置于移动架上的第一刮刀51和第二刮刀52，移动架包括第一横梁41、第二横梁42和第三横梁43，第三横梁43的两端分别与第一横梁41、第二横梁42连接，第三横梁43位于料槽8内，第三横梁43的一端侧面设置有传动齿条38，传动齿条38连接有往复机构3，往复机构3用于驱动传动齿条38做往复运动。第一刮刀51和第二刮刀52相对铰接在第三横梁43底端，第一刮刀51和第二刮刀52的同一端对应传动齿条38的位置均安装有传动齿轮54，传动齿轮54与传动齿条38啮合。

具体地，第一刮刀51和第二刮刀52上均开设有安装槽，安装槽内设有铰接环432，铰接环432固定安装于第三横梁43上，第一刮刀51和第二刮刀52均轴向固定穿设有芯轴53，芯轴53穿设于铰接环432内。

第一刮刀51另一端连接有第一棘轮组6，第二刮刀52另一端连接有第二棘轮组7，第一棘轮组6和第二棘轮组7均固定安装于第三横梁43上，第一棘轮组6和第二棘轮组7的传动方向相反，第二棘轮组7包括外棘轮71和内轮73，外棘轮71内设有棘齿72，外棘轮71固定安装于第三横梁43上，内轮73固定安装于芯轴53上，内轮73上开设有安装槽731，安装槽731内铰接有棘爪732，棘爪732自由端卡设于外棘轮71内的棘齿72上，棘爪732与安装槽731之间连接有第三弹簧733，外棘轮71上均安装有封盖74，第一棘轮组6的结构与第二棘轮组7的结构相同，第一棘轮组6的棘爪732与第二棘轮组7的棘爪732方向相反。通过反向设置的第一棘轮组6和第二棘轮组7的配合，在往复移动的过程中，使第一刮刀51和第二刮刀52仅有一个可进行移动，从而实现第一刮刀51和第二刮刀52的高度差。

在往复移动的过程中，在往复机构、第一棘轮组和第二棘轮组的作用下分别改变第一刮刀51和第二刮刀52底端的高度，使第一刮刀51在刮除时第二刮刀52部分转动，第二刮刀52的底端高度大于第一刮刀51底端高度，从而避免在移动过程中第一刮刀51和第二刮刀52相互干涉，对涂布质量造成影响。

具体地，第三横梁43于第一刮刀51和第二刮刀52顶端均固定安装有限位卡431，其中，限位卡431位于第一刮刀51和第二刮刀52之间，限位卡431为弧形结构，且与第一刮刀51和第二刮刀52的顶部相匹配。通过限位卡431对第一刮刀51和第二刮刀52的转动进行限制，避免第一刮刀51向第二刮刀52一侧无限制转动，第二刮刀52向第一刮刀51一侧无限制转动而导致无法正常涂布。

往复机构3包括滑轨组、第一传动杆31、第二传动杆35和第三传动杆36，其中，滑轨组包括第一滑轨11、第二滑轨12、第一滑台21、第二滑台22和直线电机23，第一滑台21和直线电机23均滑动安装于第一滑轨11上，第一滑台21与直线电机23固定连接，第一传动杆31底端与第一滑台21固定连接。在往复移动的过程中，通过直线电机23带动，第一滑台21移动，从而带动第一横梁41、第二横梁42和第三横梁43进行移动；第一传动杆31顶端设有第一滑块32，第一横梁41上开设有第一滑槽411，第一滑块32上开设有第一限位槽，第一限位槽内穿设有第一限位板412，第一限位板412固定于第一滑槽411内，第一滑块32的两侧均设有第一弹簧33，第一弹簧33位于第一滑槽411内，第一传动杆31底端与滑轨组连接，第二传动杆35的两端分别与第一传动杆31和第三传动杆36连接，第三传动杆36另一端与传动齿条38连接。第二横梁42底端安装有第四传动杆421，第四传动杆421固定安装于第二滑台22上。在移动的过程中，通过滑轨组带动第一传动杆31移动，第一传动杆31挤压第一弹簧33带动第二传动杆35、第三传动杆36、第一横梁41和第三横梁43移动，其中，第三传动杆36在移动时带动传动齿条38移动，传动齿条38向右移动时，第二棘轮组7限制第二刮刀52转动，传动齿条38带动第一刮刀51顺时针转动，第一刮刀51底端微抬；传动齿条38向左移动时，第一棘轮组6限制第一刮刀51转动，传动齿条38带动第二刮刀52逆时针转动，第二刮刀52底端微抬,使第一刮刀51和第二刮刀52底端形成高度差。

具体地，第一横梁41和第三横梁43上均开设有t形槽413，第三传动杆36上一体成型有t形滑块363，t形滑块363滑动嵌入在t形槽413内。通过t形滑块413与第一横梁41和第三横梁43连接，第三传动杆36可较好滑动，同时可避免脱落。

具体地，第一横梁41于第一滑槽411的两侧螺接有调节螺柱34，调节螺柱34一端穿设于第一弹簧33内。通过调节螺柱34可对第一传动杆31的行程进行限制，从而可对第一刮刀51和第二刮刀52的转动行程进行调节限制。

具体地，第三横梁43两端均安装有连接柱433，第一横梁41和第二横梁42的底端均固定安装有与连接柱433相匹配的第一套筒，连接柱433滑动穿设于第一套筒内，第一套筒上均螺接有紧固螺柱422，第三传动杆36包括上传动杆361和下传动杆362，上传动杆361底端固定连接有第二套筒37，下传动杆362滑动穿设于第二套筒37内。通过紧固螺柱422可调节穿设第二套筒37内的连接柱433的位置，对第三横梁43的高度进行调节。

具体地，第二滑台22底端开设有第一盲孔221，第一盲孔221内安滑动穿设有万向球223，万向球223与第二滑台22之间安装有第二弹簧222，第二弹簧222位于第一盲孔221内，第二滑轨12上端开设有与万向球223配合的滚珠滑槽121。通过第二弹簧222和万向球223的共同作用增大第二滑台22的滑动阻力，从而使第一滑台21可先带动往复机构3移动，然后在往复机构3无法移动时再带动第一横梁41移动，避免在移动的过程中往复机构3无法带动第一刮刀51和第二刮刀52活动。

在工作时，当直线电机带动第一滑台21向右移动时，第二滑台22在第二弹簧222和万向球223的作用下卡住第二滑轨12，第一滑台21带动的第一传动杆31移动，当第一传动杆31挤压第一弹簧33克服第二滑台22与第二滑轨12之间的摩擦阻力时，第二滑台22将跟随移动，由于在第二滑台22移动前第一传动杆31发生位移，将通过第三传动杆36带动传动齿条38移动，在第一棘轮组6和第二棘轮组7的作用下，第二棘轮组7锁住第二刮刀52，向右移动的传动齿条38仅能带动第一刮刀51转动，使第一刮刀51旋转，第一刮刀的51的底端高度高于第二刮刀52的高度，如图5所示，通过第二刮刀52刮除料液，再由底端高度高于第二刮刀52的第一刮刀51进行涂布，避免了第一刮刀51因底端高度与第二刮刀52保持相同，而使在涂布料液时将料液刮走难以正常涂布的情况；向左移动时，与向右移动相反，由第一棘轮组6锁住第一刮刀51，向左移动的传动齿条38仅能带动第二刮刀52转动，使第二刮刀52旋转，第二刮刀的52的底端高度高于第一刮刀51的高度。

实施例2

如图12～图14与实施例1区别在于：第一横梁41中部开设有滑道414，滑道414与第一横梁41的底端连通，滑道414内固定安装有两个滑杆座91，两个滑杆座91之间安装有滑杆92，滑杆92上滑动安装有直线轴承93，直线轴承93与第二传动杆35固定连接。通过直线轴承93加强第二传动杆35与第一横梁41之间的结构稳定性，避免第二传动杆35在移动过程中发生偏斜，同时采用直线轴承的连接方式，摩擦阻力较小，对第二传动杆35移动的干涉较小。

以上对本发明提供的一种3d打印机刮刀结构进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。